2024-2025学年广东省广州六中高二（上）第一次月考物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年广东省广州六中高二（上）第一次月考物理试卷（含答案），共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.“通草球”是五加科植物通脱木的茎髓。秋天取茎，放置干燥处晾干，将其茎髓制成小球。这种小球密度很小，且绝缘，过去常用来做静电实验。现在这种东西较少见，一般中药店里有售。在图中，两个通草球甲和乙悬挂在支架上，彼此吸引。关于该现象判断正确的是( )
A. 甲小球一定带了电B. 乙小球一定带了电
C. 两个小球中有一个可能不带电D. 甲、乙小球可能带有同种电荷
2.某同学在研究静电感应时，用带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的金属箔片张开。验电器上感应电荷的分布情况正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示，在水平匀强电场中，用一根绝缘的柔软细线悬挂一质量为m，带电量为q的小球，小球静止时悬线与竖直方向夹角为θ，下列判断正确的是( )
A. 匀强电场场强大小为E=mgqtanθ
B. 绳子拉力大小T=mgcsθ
C. 增大匀强电场的电场强度，则θ角减小
D. 小球带正电
4.如图所示，带箭头的线表示某一电场中的电场线的分布情况。一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示。若不考虑其他力，则下列判断中正确的是( )
A. 图中虚线也可以是该电场的等势面
B. 若粒子是从B运动到A，则其速度增大，加速度也增大
C. 不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电
D. A点电势比B点电势高，且该粒子在A点电势能比B点高
5.如图所示是电场中的某一条电场线，下列说法中正确的是( )
A. 该电场不可能是负点电荷产生的
B. A、B两点场强大小关系是EA>EB
C. A、B两点电势大小关系是φA>φB
D. 一个电子运动过程中经过B点后，一定沿电场线向A点运动
6.A、B是一条电场线上的两个点，一带正电的粒子仅在静电力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度—时间图像如图所示。则这一电场可能是下图中的( )
A. B. C. D.
7.如图，真空中有一长方体区域abcd−a′b′c′d′，现将电荷量为+q、−q的点电荷分别固定在棱cd、a′b′的中点e、f处。已知棱ad、aa′的长均为L，棱ab的长为2L，静电力常量为k。下列说法正确的是( )
A. a、c′两点处电场强度大小相等，方向相同
B. 棱da为等势线
C. d′点处电场强度的方向平行于da′连线，且由a′指向d
D. d′点电场强度的大小为 2kq2L2
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.下列说法中正确的是( )
A. 由库仑定律F=kQ1Q2r2可知，r→0时，F→∞
B. 由电场强度E=Fq可知，电场强度E与电荷量q成反比
C. 由点电荷场强公式E=kQr2可知，r一定时，电荷量Q越大，场强E越大
D. 由电势φ=Epq可知，电势φ可以通过试探电荷在电场中拥有的电势能与其电量q的比值求得
9.在研究心脏电性质时，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，a、b为两电荷连线上对称的两点，c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点。则下列说法正确的是( )
A. d、a两点的电势差Uda=1.5mV
B. 负电荷从b点移到d点，电势能减小
C. a、b两点的电场强度等大反向
D. c、d两点的电场强度相同，从c到d的直线上电场强度先变大后变小
10.如图甲所示，在真空中固定的两个相同点电荷A、B关于x轴对称，它们在x轴上的E−x图像如图乙所示(规定x轴正方向为电场强度的正方向)。若在坐标原点O由静止释放一个正点电荷q，它将沿x轴正方向运动，不计重力。则( )
A. A、B带等量负电荷
B. 点电荷q在x1处电势能最大
C. 点电荷q在x3处动能最大
D. 点电荷q沿x轴正向运动的最远距离为2x2
三、实验题：本大题共1小题，共8分。
11.如图所示是某科技实验小组设计的研究库仑力大小影响因素的装置，在抽成真空的玻璃容器内，有两块金属圆球A、B(可视为点电荷)固定在两个轻质绝缘支架上，整个装置放在高精度电子科检测台面上，上支架等距贴上红色纸圈作为距离标尺，再穿过容器上部玻璃的小孔(密封性良好且上支架可以上下自由移动)。该小组进行如下操作：
a、为了方便直观知道清电力大小，首先将电子秤的示数归零；
b、用起电机让A、B两金属球带上相同的电量，保持电量不变，把A、B两块金属圆球的距离定量增大，通过读取电子秤示数，便可得到B对A的静电力大小，把所得数据记录分析；
c、保持A、B两块金属圆球的距离为d，逐次用另一相同且不带电的金属圆球C(图中未画出)与A接触，使A的电量依次减半，通过读取电子秤的示数，便可得到B每次对A的静电力大小，把所得数据记录分析；
d、保持A、B两块金属圆球的距离为d，再使两球带电荷量恢复到初始状态，再逐次用另一相同且不带电的金属圆球D(图中未画出)与B接触，使B的电量依次减半，通过读取电子秤的示数，便可得到B每次对A的静电力大小，把所得数据记录分析。
请回答下列问题：
(1)对于本实验采用的主要实验方法是______(填正确选项前的字母)；
A.等效替代法
B.控制变量法
C.理想实验法
D.微小量放大法
(2)该小组通过实验数据综合分析研究得到在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，其大小与它们电量的乘积成______(填“正比”或“反比”)，与它们之间距离的二次方成______(填“正比”或“反比”)，这个规律即被称为库仑定律；
(3)若某次实验时，将A、B两块金属圆球正对距离调为d不变，然后用起电机让两金属球带上相同的电量，通过读出此时电子秤的示数为m(单位为kg)，已知当地重力速度为g。便可得到B对A的静电力大小F= ______(用题中已知的相关物理量的字母表示)。
四、简答题：本大题共1小题，共12分。
12.如图(a)，同一竖直平面内A、B、M、N四点距O点的距离均为 2L，O为水平连线AB的中点，M、N在AB连线的中垂线上。A、B两点分别固定有一点电荷，电荷量均为Q(Q>0)。以O为原点，竖直向下为正方向建立x轴。若取无穷远处为电势零点，则ON上的电势φ随位置x的变化关系如图(b)所示。一电荷量为Q(Q>0)的小球S1以一定初动能从M点竖直下落，一段时间后经过N点，其在ON段运动的加速度大小a随位置x的变化关系如图(c)所示。图中g为重力加速度大小，k为静电力常量。
(1)求M点的电场强度；
(2)求小球S1的重力；
(3)为保证S1能运动到N点，S1从M点下落时的初动能须满足什么条件？
五、计算题：本大题共3小题，共34分。
13.如图所示，以O为圆心、r=0.3m为半径的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d，在圆面所在空间内有方向与x轴正方向相同的匀强电场E=1.6×103N/C，把一试探电荷q(q0
由对称性，D点与C点电势相等，M点与N点电势相等，依据图(b)所给数据，联立解得：
Ek>(13−8 2)kQ227L
即为保证S1能运动到N点，S1从M点下落时的初动能须满足Ek>(13−8 2)kQ227L。
答：(1)M点的电场强度大小为 2kQ4L2，方向由O指向M；
(2)小球S1的重力为8kQ227L2；
(3)为保证S1能运动到N点，S1从M点下落时的初动能须满足Ek>(13−8 2)kQ227L。
13.解：(1)由图可知，b点的电势与O点的电势相等，则c、b两点的电势差为：Ucb=UCO=Er=1.6×103×0.3V=480V
试探电荷q由c点沿圆弧逆时针移到b点，克服电场力做功7.68×10−8J，则有：Wcb=qUcb=−7.68×10−8J，解得：q=WcbUcb=−7.68×10−8480C=−1.6×10−10C；
(2)由题图可知，Uca=E⋅2r=1.6×103×2×0.3V=960V
将试探电荷q由c点沿圆弧顺时针移到a点，电场力做的功为：Wca=qUca=−1.6×10−10×960J=−1.536×10−7J
则电势能的变化量为：ΔEca=−Wca=1.536×10−7J。
答：(1)试探电荷q的电荷量为−1.6×10−10C；
(2)将试探电荷q由c点沿圆弧顺时针移到a点，该过程电势能的变化量为1.536×10−7J。
14.解：(1)设OC与OP的夹角为θ，根据几何关系可得
CP= OC2−OP2=x
小球的受力情况如图所示

小球受到的电场力
F电=mgtanθ
其中
tanθ=12
解得
F电=12mg
(2)小球所在处电荷A、B产生的电场总场强大小
E=k⋅2q(3x−x)2+k⋅2q(3x+x)2=5kq8x2
方向水平向右
由于小球受到的电场力方向向左，所以小球带负电
根据
F电=QE
可得，小球所带电荷量
Q=4mgx25kq
答：(1)小球所受电场力大小为12mg；
(2)小球所带负电，电荷量为4mgx25kq。
15.解：(1)小滑块从A到C的运动过程，电场力做功为WF=qE(SAB+R)
代入数据解得：WF=0.3J
(2)设小滑块到达C点时速度大小为vC，对小滑块从A到C的运动过程，根据动能定理有qE(AB−+R)−μmgAB−−mgR=12mvC2−12mv02
代入数据解得：vC = 6m/s
(3)设小滑块到达C点时所受轨道支持力的大小为N，根据牛顿第二定律有N−qE=mvC2R
代入数据解得：N=7N
根据牛顿第三定律可知小滑块到达C点时对轨道压力大小为7N。
答：(1)小滑块从A到C的过程中，电场力做功为0.3J；
(2)小滑块到达C点时速度大小为 6m/s；
(3)小滑块到达C点时对轨道压力大小为7N。