河南省南阳市2024_2025学年高二物理上学期9月月考试题含解析

这是一份河南省南阳市2024_2025学年高二物理上学期9月月考试题含解析，共13页。试卷主要包含了6×10-19C，5m等内容，欢迎下载使用。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟，满分100分
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 如图所示，各电场中两点电场强度和电势都相同是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．该图中A、B两点电势相等，场强大小相等，方向不相同，故A错误；
B．该图中A、B两点电势不相等，场强大小相等，方向相同，故B错误；
C．该图中A、B两点电势相等，场强大小相等，方向相同，故C正确；
D．该图中A、B两点电势不相等，场强大小不相等，方向不相同，故D错误。
故选C。
2. 在天气干燥的季节，脱掉外衣后再去摸金属门把手时，常常会被电一下。关于该过程的说法正确的是（ ）
A. 脱掉外衣时，由于摩擦而创造了电荷，使外衣和身体各自带上了电
B. 脱掉外衣时，电荷由于摩擦发生了转移，使外衣所带电荷量比身体多
C. 脱掉外衣后，外衣所带的电荷量可能为5.6×10-19C
D. 脱掉外衣后，手靠近金属门把手时，会使门把手靠近手的一端与手带异种电荷
【答案】D
【解析】
【详解】AB．脱掉外衣时，由于摩擦使电荷发生转移，并不是创造了电荷，从而使外衣和身体各自带上了等量异种电荷，故AB错误；
C．任何带电体所带的电荷量一定为元电荷的整数倍，故C错误；
D．脱掉外衣后，手靠近金属门把手时，由于感应起电，会使门把手靠近手的一端与手带异种电荷，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，半径为的两个相同金属球，两球心相距，若它们所带电荷量分别为，则它们之间相互作用的静电力的大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】它们所带电荷是异种电荷，则相互吸引，电荷间距小于4r，因此库仑力
故选C。
4. 真空中，在与带电荷量为的点电荷相距r的M点放一个带电荷量为的试探电荷，此时试探电荷受到的电场力大小为F，方向如图所示。则（ ）
A. M点的电场强度方向与F相同B. M点的电场强度大小为
C. M点的电场强度大小为D. 取走试探电荷，M点电场强度变为零
【答案】B
【解析】
【详解】A．由于试探电荷带负电，故电场强度方向与电场力方向相反，故A错误；
B．根据点电荷电场强度公式可得点的场强大小为
故B正确；
C．根据电场强度的定义式可得点的电场强度大小为
故C错误；
D．电场强度是电场本身的性质，与放不放电荷，放什么电荷均无关，故D错误。
故选B。
5. 如图，三个点位于以为圆心的圆上，直径与弦间的夹角为两点分别放有电荷量大小为的点电荷时，点的电场强度方向恰好沿圆的切线方向，则等于（已知（）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知两电荷为异种电荷，设为正电荷，为负电荷，两电荷在C点的场强如图所示
设圆的直径为，根据几何知识可得
，
同时有
，
联立解得
故选B。
6. 如图所示为某静电除尘装置原理图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某一带电的尘埃仅在静电力作用下向集尘板迁移并沉积的轨迹，A、B两点是轨迹与电场线的交点，不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，以下说法正确的是（ ）
A. 尘埃带正电
B. 尘埃在B点的加速度小于在A点的加速度
C. 尘埃由A运动到B的过程中，速度一直增大
D. 尘埃由A运动到B的过程中，电势能先减少后增加
【答案】B
【解析】
【详解】A．由尘埃的运动轨迹与受力特点可知，尘埃在A点所受电场力的方向应沿电场线的切线方向指向左上方，与电场强度方向相反，所以尘埃带负电，故A错误；
B．由电场线的分布图可知，A点的场强比B点的大，则尘埃在B点的加速度小于在A点的加速度，故B正确；
CD．尘埃由A运动到B的过程中，电场力方向与速度方向夹角先为钝角，后为锐角，则电场力先做负功后做正功，尘埃的电势能先增大后减小，根据能量守恒定律可知，动能应先减小后增大，所以速度先减小后增大，故CD错误。
故选B。
7. 如图甲所示，在一个点电荷Q的电场中，x轴与它的某一条电场线重合，已知坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.4m和0.8m。现在A、B两点分别放置带正、负电的试探电荷，得到其受到的静电力大小与电荷量绝对值的关系图线a、b如图乙所示。已知两试探电荷所受静电力的方向均与x轴正方向相同，则（ ）
A. 点电荷Q带正电B. A、B两点的电场强度大小之比为3:1
C. 点电荷Q可能位于A点左侧D. 点电荷Q所在位置的坐标为0.5m
【答案】D
【解析】
【详解】AC．由于两试探电荷所受静电力方向均与x轴正方向相同，所以A点电场强度方向沿x轴正方向，B点电场强度方向沿x轴负方向，由此可知，点电荷Q应位于AB间，且应为负电荷，故AC错误；
B．由图像可知
所以
故B错误；
D．根据
解得
故D正确。
故选D。
8. 下列物理量中，与放入电场中的试探电荷有关的是（ ）
A. 电势差B. 电场力C. 电势D. 电势能
【答案】BD
【解析】
【详解】A．电势差是电场本身的性质，与试探电荷和零势能面的选取都没有关系，故A错误；
B．电场力是指带电粒子在电场中的受力，与试探电荷有关，故B正确；
C．电势描述的是电场能的性质，只与电场有关，故C错误；
D．电势能是指带点粒子在电场中某位置所具有的能量，与试探电荷有关，故D正确。
故选BD。
9. 三条等势线如图所示，其中A、B两点在同一等势线上，下列说法正确的是（ ）
A. 电子在A点的电势能为-10J
B. 电子从A点移动到C点跟从B点移动到C点，电场力所做的功相等
C. 电子从A点移动到C点，电场力所做的功为6eV
D. 电子从A点移动到C点，电势能增加4eV
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由于A点电势为10V，所以电子在A点的电势能为-10eV，故A错误；
B．由于A、B在同一等势线上，电势相等，所以电子从A点移动到C点跟从B点移动到C点，电场力所做的功相等，故B正确；
CD．电子从A点移动到C点，电场力所做的功为
根据功能关系可得
即电势能增加4eV，故C错误，D正确。
故选BD。
10. 如图所示，是边长为的正方形的四个顶点，在点和点放有电荷量均为的正点电荷，在点放了某个未知点电荷后，恰好点的电场强度等于0。下列说法正确的是（ ）
A. 未知电荷可能带正电
B. 未知电荷的电荷量
C. 未知电荷受其他两电荷的静电力的合力大小为
D. 未知电荷从点沿连线运动到点的过程中，电势能先减少后增加
【答案】BD
【解析】
【详解】A．A点电荷在D点的场强方向沿AD方向，C点电荷在D点的场强方向沿CD方向，D点的合场强方向沿BD方向，故B点放的未知电荷在D点的场强方向沿DB方向，故B点放的未知电荷带负电，故A错误；
B．A点和C点电荷在D点的场强大小为
则合场强
B点放的未知电荷在D点的场强大小为
又
得
故B正确；
C．未知电荷受其他两电荷的静电力的合力大小为
故C错误；
D．未知电荷从点沿连线运动到点的过程中，电场力先做正功后做负功，电势能先减少后增加，故D正确。
故选BD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 如图所示，金属圆片A、B（均可视为点电荷）固定在两个轻质绝缘支架上，固定支架、下支架放在电子秤检测台面上，上支架等距贴上红色纸圈作为距离标尺，再穿过固定支架的小孔（不与固定支架接触）。
（1）为了方便直观知道静电力大小，首先将电子秤的示数归零。
（2）用起电机让A、B两金属圆片带上相同的电荷量，调整二者之间的正对距离，读出电子秤的示数，便可得到B对A的静电力的大小，则________（已知当地重力加速度为。（用已知和测量物理量的字母表示）
（3）保持A、B两金属圆片的电荷量不变，把二者的距离增大，通过读取电子秤示数，便可得到每次B对A的静电力的大小，利用所测数据描点作图，发现___________（选填“”“”或“”）图像为过原点的直线，由此说明在电荷量不变的情况下，两点电荷之间的静电力与_________。
【答案】 ①. ②. ③. 距离的平方成反比
【解析】
【详解】（2）[1]金属片不带电时，电子秤示数为零，当A、B两金属圆片带上相同的电荷量，由于同种电荷互相排斥，静电力为
（3）[2][3]根据库仑定律，有
电荷量不变的情况下，静电力与距离的平方成反比，图像为过原点的直线。
12. 小明学习静电现象时，做了以下实验：
（1）如图甲所示，取一对用绝缘柱支持的导体和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的金属箔片均是闭合的。先把带正电荷的物体C移近导体A，B导体的金属箔片___________；接着保持C位置不动，用手摸一下导体B，然后移走B，B导体的金属箔片___________。（均选填“张开”或“闭合”）
（2）用金属网把验电器罩起来，再使带电荷量为的金属球（可看成点电荷）靠近验电器，如图乙所示，箔片________（选填“张开”或“闭合”），分析可知，当达到静电平衡时（已知静电力常量为，金属网内与点电荷相距处点的电场强度大小为________。
【答案】（1） ①张开 ②. 张开
（2） ①. 闭合 ②. 0
【解析】
【小问1详解】
[1]起初导体A和B不带电，先把带正电荷的物体C移近导体A，发生静电感应现象，则A端带负电，B端带正电，金属箔片张开；
[2]接着保持C位置不动，用手摸一下导体B，导体、人和大地形成了新的巨大导体，此时A端和B端都是近端，都带负电，此时远端在地球另一端，带正电，然后移走B，B带负电，则B导体的金属箔片张开。
【小问2详解】
[1][2]根据静电屏蔽原理可知，由于金属网的静电屏蔽使得金属网内场强为0，验电器的金属球不带电，验电器的金属箔片闭合。当达到静电平衡时（已知静电力常量为，金属网内与点电荷相距处点的电场强度大小为0。
13. 如图所示，电荷量为质量为的带正电小球（可视为点电荷），用轻质不可伸长的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，细线长为假设电场区域足够大，静止时细线与竖直方向夹角为，小球在运动过程中电荷量始终保持不变，重力加速度为。
（1）求匀强电场电场强度的大小；
（2）若剪断细线，求小球运动时间后的速度大小。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
小球静止时，受水平向右的电场力、竖直向下的重力和细线的拉力作用。由平衡条件可得
得匀强电场电场强度的大小为
【小问2详解】
若剪断细线，小球受到的电场力及重力不变，合力大小为
方向沿细线方向向下，加速度大小为
小球将沿细线方向向下做匀加速直线运动，运动时间t后的速度大小
14. 把带电荷量为的正点电荷从无限远处移到电场中的A点，要克服电场力做功，若把该电荷从电场中的A点移到B点，电场力做功，取无限远处电势为零。求：
（1）两点的电势差；
（2）点的电势；
（3）把的负电荷由点移到无限远处，电场力做的功。
【答案】（1）150V
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
两点的电势差
【小问2详解】
A点与无限远处电势差
取无限远处电势为零，则A点电势
点的电势
【小问3详解】
B点与无限远处电势差
把的负电荷由点移到无限远处，电场力做的功
15. 如图所示，竖直平面内光滑绝缘直杆ABC与水平面的夹角，在点处固定一正点电荷（电荷量未知），点到两点的距离相等。现将质量电荷量套在杆上的带负电小球从A点由静止开始释放。已知两点间的距离两点间的距离，小球沿杆下滑到点时的速度大小为，取重力加速度，不计空气阻力。
（1）求由A到过程中，电场力对小球做的功；
（2）求小球滑到点时的速度大小；
（3）若规定A点的电势为零，求点的电势。
【答案】（1）
（2）5m/s（3）
【解析】
【小问1详解】
小球从A运动到B的过程中，根据动能定理有
解得
【小问2详解】
小球从A运动到C的过程中，根据动能定理有
根据点电荷电场的特点可知
解得
【小问3详解】
根据
得