2022-2023学年四川省成都市简阳市阳安中学高二上学期10月月考物理试题含解析

阳安中学2022-2023学年度高二上期十月月考

物理试卷

试卷满分：100考试时间：90分钟

第I卷（共48分）

一、选择题（1-8小题为单选题，9-12小题为多选题，每小题4分共，共40分）

1. 下列说法中，正确的是（　　）

A. 由可知电场中某点的电场强度E与F成正比

B. 由公式可知电场中某点的电势中与q成反比

C. 公式中电势差U与q在电场中做的功W无关

D. 由U=Ed可知，匀强电场中的任意两点间的距离越大，则两点间的电压也一定越大

【答案】C

【解析】

【详解】A．是电场强度的比值定义式，电场强度由场源电荷决定，与试探电荷无关，因此不能认为电场强度E与F成正比，A错误；

B．是电势的比值定义式，电势由场源电荷与零电势的选择决定，与试探电荷无关，因此不能认为电场中某点的电势中与q成反比，B错误；

C．是电势差的比值定义式，电势差由场源电荷与两点间的距离决定，即电势差U与q在电场中做的功W无关，C正确；

D．由U=Ed可知，匀强电场中的沿电场线方向上的两点间的距离越大，则两点间的电压也一定越大，D错误。

故选C

2. 关于静电场的等势面，下列说法正确的是

A. 两个电势不同的等势面可能相交

B. 电场线与等势面处处相互垂直

C. 同一等势面上各点电场强度一定相等

D. 将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功

【答案】B

【解析】

【详解】A．等势面相交，则电场线一定相交，故在同一点存在两个不同的电场强度方向，与事实不符，故A错误；

B．电场线与等势面垂直，B正确；

C．同一等势面上的电势相同，但是电场强度不一定相同，C错误；

D．将负电荷从高电势处移动到低电势处，受到的电场力方向是从低电势指向高电势，所以电场力方向与运动方向相反，电场力做负功，D错误；

3. A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则（　　）

A. 若在A点换上电量为“”的电荷，A点的场强方向发生变化

B. 若在A点换上电量为“2q”的电荷，A点的场强将变为2E

C. 若在A点移去电荷“q”，A点的场强变为零

D. A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】电场强度是通过比值定义法得出的，其大小及方向与试探电荷无关；故放入任何电荷时电场强度的方向、大小均不变。

故选D。

4. 在如图所示的四种电场中，分别标记有、两点。其中、两点电场强度相同的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】AC．根据电场强度方向沿电场线的切线方向，电场线的疏密表示场强大小，可看出非匀强电场中的a、b两点电场强度大小不相同，但是方向相同，则电场强度不同，故AC不符合题意；

B．a、b两点的电场强度大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故B不符合题意；

D．平行金属板内部是匀强电场，a、b两点的电场强度相同，故D符合题意。

故选D。

5. 如图所示，虚线代表某一电场中的等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹。设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，电势能分别为EpM、EPN，速度大小分别为vM、vN，下列判断正确的是（　　）

A. φM＜φN B. aM＜aN C. EpM＜EpN D. vM＜vN

【答案】D

【解析】

【详解】A．带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，电场线与等势面垂直，且由于带电粒子带正电，因此电场线指向下方，根据沿电场线电势降低，可知M点的电势大于N点的电势，故A错误；
B．等差等势面密处的电场强度大，结合图可知，M处的电场强度大于N处的电场强度，所以带电粒子在M点的加速度大于在N点的加速度，故B错误；
CD．根据带电粒子受力情况可知，若粒子从M到N过程，电场力做正功，动能增大，速度增大，电势能减小，故带电粒子在M点具有的电势能大于在N点具有的电势能，M点的速度小于在N点的速度，故C错误，D正确。
故选D。

6. 在一个电场中的a、b、c、d四点分别引入试探电荷时，测得的试探电荷所受电场力跟其电荷量的函数关系图像如图所示，下列叙述正确的是（　　）

A. 这个电场是匀强电场 B. Ed>Ea>Eb>Ec

C. Ea>Eb>Ed>Ec D. 无法确定四个点的场强大小关系

【答案】B

【解析】

分析】

【详解】图像中给出了a、b、c、d四个位置处试探电荷的电荷量和所受电场力大小的变化关系。由电场强度的定义式

E=

可知，斜率的绝对值越大，对应场强越大。

故选B。

7. P、Q两电荷的电场线分布如图所示，、 为电场中的两点．一个离子从 运动到 （不计重力），轨迹如图所示．则下列判断正确的是（　　）

A Q带正电 B. c点电势低于d点电势

C. 离子在运动过程中受到P的吸引 D. 离子从到 ，电场力做正功

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据电场线从正电荷出发到负电荷终止可知，P带正电荷，Q带负电荷，选项A错误；

B．由顺着电场线方向电势逐渐降低可知，c点电势高于d点电势，选项B错误；

C．由离子从运动到的轨迹弯曲方向可知，离子在运动过程中受到P的吸引，选项C正确；

D．离子从到，电场力做负功，选项D错误。

故选Ｃ。

8. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为的带电小球，以初速度从点竖直向上运动，通过点时，速度大小为，方向与电场方向相反，则小球从运动到的过程（    ）

A. 动能增加 B. 机械能增加

C. 重力势能增加 D. 电势能增加

【答案】B

【解析】

【详解】由动能的表达式可知带电小球在M点的动能为，在N点的动能为，所以动能的增量为，故A错误；带电小球在电场中做类平抛运动，竖直方向受重力做匀减速运动，水平方向受电场力做匀加速运动，由运动学公式有，可得，竖直方向的位移，水平方向的位移，因此有，对小球写动能定理有，联立上式可解得，，因此电场力做正功，机械能增加，故机械能增加，电势能减少，故B正确D错误，重力做负功重力势能增加量为，故C错误．

9. 如图所示，两个等量异种点电荷在其连线的中垂线上有与连线中点O等距离的两点a、b，在连线上有距中点O等距离的两点c、d，则下列场强大小关系式正确的是（   ）

A. Ea = Eb B. Ea = EO > Ed C. φc > φa = φb D. φc = φd > φb

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．根据对称性可知

，

又由于在等量异种点荷的连线上，越靠近中间O点，电场线越稀疏，场强越小，因此

而在等量异种电荷的中垂线上，越靠近中间，电场线越密，场强越大，因此

可得

A正确，B错误；

CD．两个等量异种点电荷在其连线的中垂线上为等势线，因此有

两个等量异种点电荷在其连线上，电势从正电荷向负电荷降低，所以有

因此

φc > φa = φb

C正确，D错误。

故选AC。

10. 如图所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是（　　）

A. b、d两点处的电势相同

B. 四个点中c点处的电势最高

C. b、d两点处的电场强度相同

D. 将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小

【答案】AD

【解析】

【详解】A．根据等量异种电荷等势面的分布可知，b、d两点处的电势相同，选项A正确；

B．根据等量异种电荷等势面的分布可知，四个点中c点处的电势为零，其余三点的电势都大于零，则c点的电势最低，选项B错误；

C．根据等量异种电荷电场线的分布可知，b、d两点处的电场强度大小相等，方向不同，选项C错误；

D．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，正点电荷+Q对其不做功，点电荷-Q对其做正功，所以+q的电势能减小，选项D正确。

故选AD

11. 如图所示，两个带电小球A、B分别用细丝线悬挂在同一点O，静止后A球与B球等高，细丝线与竖直方向的夹角分别为α、β且α>β，关于两小球的质量m1、m2和电荷量q1、q2的关系，下列情况可能的是（　　）

A. m1>m2，q1<q2 B. m1=m2，q1>q2

C. m1<m2，q1>q2 D. m1<m2，q1<q2

【答案】CD

【解析】

【详解】由于力的作用是相互的，A对B的库仑斥力与B对A的库仑斥力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故有

根据库仑定律无法确定q1和q2的大小，对A、B进行受力分析，它们各自绳的拉力在水平方向的分量大小等于库仑力，即有

因为，所以

绳的拉力在竖直方向的分量大小等于它们各自的重力，由几何关系可知

因为，，所以

故选CD。

12. 如图，在匀强电场中，A、B、C、D、E、F位于边长为L=2cm的正六边形的顶点上，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面已知A、B、C、D的电势分别为-4V、0、8V、12V。则下列说法正确的是（　　）

A. E点的电势中8V B. A、F间的电势差UAF=4V

C. C、F间的电势差UCF=-8V D. 该匀强电场的场强大小E=400V/m

【答案】AD

【解析】

【详解】A．因为A、D电势分别为-4V、12V，则A、D中点的电势为8V，那么E、F两点的电势分别为8V、0，A正确；

B．A、F间的电势差为

B错误；

C．C、F间的电势差为

C错误；

D．B、F在同一等势面上，电势为0，C、E在同一等势面上，电势为8V，电场强度为

D正确。

故选AD。

第Ⅱ卷：非选择题（共52分）

二、填空题（每空2分，共12分）

13. 如图所示，一个带正电的玻璃棒靠近（没有接触）原来不带电的验电器的金属球时，验电器的金属箔片_________（填“张开”或“闭合”），金属球_________（填“带正电”或“带负电”或“不带电”），金属箔片_________（填“带正电”或“带负电”或“不带电”）。

【答案】    ①. 张开    ②. 带负电    ③. 带正电

【解析】

【分析】

【详解】[1][2][3]一个带正电的玻璃棒靠近原来不带电的验电器的金属球时，由于静电感应，使验电器的金属箔片带上同种电荷而张开，由于静电感应，带正电的玻璃棒吸引验电器金属箔中的电子向金属球移动，故金属球由于有多余的电子而带负电，金属箔片失电子而带正电。

14. 如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面。现将电荷量为10-8C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为3×10-6J，则A、B两点间的电势差UAB=______V，将另一电荷量为10-8C的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功3×10-6J。若AB边长为2cm，则电场强度大小______V/m，方向______。

【答案】    ①. 300    ②. 104V/m    ③. 垂直于BC向右下方

【解析】

【详解】[1]根据题意

[2]根据题意

所以，B、C在同一等势面上，根据电场强度公式

[3]电场强度的方向为垂直于BC向右下方

三、计算题（4小题，共40分。解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤）。

15. 如图所示，真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形，该三角形的边长L=2.0m，若将电荷量为q=2.0×10-6C和Q=-2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，求：

（1）两点电荷间的库仑力大小；

（2）C点的电场强度的大小和方向。

【答案】（1）9×10-3N；（2）4.5×103N/C，沿x轴正方向

【解析】

【详解】（1）根据库仑定律，A、B间的库仑力大小为

代入数据得

（2）A、B两点电荷带电量大小相等，则在C点产生的场强大小相等，均为

A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为

代入数据得

方向沿x轴正方向。

16. 如图，在水平向右的匀强电场中，间距离，与水平方向夹角为，、间电势差，求：

（1）电场强度的大小；

（2）电荷量的点电荷从点运动到点，电场力所做的功。

【答案】(1)；(2)

【解析】

分析】

【详解】(1)根据匀强电场中场强与电势差的关系式，有

联立，可得

(2)从A点运动到点，电场力所做的功为

17. 电荷量为q＝5×10－4 C的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场，电场强度E的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。若重力加速度g取10 m/s2，求：

（1）物块的质量m；

（2）物块与水平面之间的动摩擦因数μ。

【答案】(1)5kg；(2)0.2

【解析】

【详解】（1）由物块运动v-t图可得：0～2s物块做匀加速直线运动，2s～4s物块做匀速直线运动；根据v-t图可得：匀加速运动时的加速度

物块受电场力、重力、支持力、摩擦力作用；根据2s～4s物块做匀速直线运动可得受力平衡，故有

0～2s对物块做匀加速运动进行受力分析，由牛顿第二定律可得

解得

（2）由解得物块与水平面之间的动摩擦因数

18. 如图所示为示波管的工作原理图，电子由静止出发经过加速电场，再经偏转电场后打在屏幕上的P点，其中加速电压u1，偏转电压u2，偏转极板长L，相距d，屏幕距偏转极板右端s。电子质量m，电量e。（重力不计）。求：

（1）电子离开加速电场时速度大小；

（2）屏幕上P点距中心点O的距离；

（3）若取走加速板u1，紧挨偏转极板间中线左端射入初速度为v0的带电小球，小球质量为m、带电量为q（q＞0），要使小球射出偏板，求u2的范围（重力加速度为g）。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）设电子离开加速电场时速度大小为，由动能定理得

解得

（2）电子在偏转电场中做类平抛运动，可分解为沿板方向的匀速直线运动和垂直板方向的匀加速直线运动。沿板方向

垂直板方向

解得

设电子离开偏转电场时的速度的偏转角为，其正切值为

又

得

屏幕上P点距中心点O的距离为

解得

（3）由（2）电子向下偏转，偏转电场下极板带正电，带电小球在沿着板的方向做匀速直线运动，设时间为

若带电小球贴着下极板边缘飞出电场

解得

若带电小球贴着上极板边缘飞出电场

解得

要使小球射出偏板，求u2的范围