梅雁中学2023-2024学年高二上学期9月月考
物理试题
一、单选题（本大题共8小题，共32分）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 摩擦起电的本质是通过摩擦又产生了新的电荷，所以物体才能带电
B. 接触起电的本质是电荷在两个物体之间的移动
C. 带电体靠近导体或绝缘体都能发生明显的静电感应现象
D. 带等量异种电荷的两个相同导体球，接触后不显电性，说明电荷可以消灭
2. 真空中正三角形的三个顶点上分别放有电荷量相等、电性不同的点电荷，A、两点为正电荷，为负电荷，如图所示，处点电荷所受静电力大小为，则A、两处点电荷所受静电力大小分别为（ ）
A. F B. F C. F D. F
3. 如图所示，、为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的点由静止释放一带负电的粒子（重力不计），则该粒子（ ）
A. 从到，场强一直减小 B. 从到，加速度可能先减后增
C. 从到，加速度可能先增再减 D. 从到，场强可能先减小后增大
4. 如图所示，以点电荷+Q为球心的两个球面1和2，a点位于球面1上，b点、c点位于球面2上，下列说法正确的是（ ）
A. b、c两点场强相同
B. b点电势比c点高
C. 将正电荷从a点移到b点，电势能增加
D. 同一电荷在a点受到的电场力比在b点大
5. 如图，匀强电场中的点A 、 、 、 、 、 、 、 为立方体的8个顶点，已知 、 、 点的电势分别为 、 、 ，则A点的电势为（ ）
A. 0 B. 1V
C. 2V D. 3V
6. 如图所示电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声压的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化。电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号，则当振动膜片向左振动时（ ）
A. 电容器电容值增大 B. 电容器带电荷量增大
C. 电容器两极板间的场强增大 D. 电阻R上电流方向自左向右
7. 静电喷涂时，喷枪喷出的涂料微粒带电，在带正电被喷工件的静电力作用下，向被喷工件运动，最后吸附在其表面，在涂料微粒向工件靠近的过程中（ ）
A. 涂料微粒带正电
B. 离工件越近，所受库仑力越小
C. 电场力对涂料微粒做负功
D. 涂料微粒的电势能减少
8. 如图所示，下列关于电势差的说法中正确的是（ ）
A. 在图中，若AB=BC，则
B. 在图中，若AB=BC，则
C. 在图中，若AB=BC，则
D. 在匀强电场中，沿电场线方向上任意两点间的电势差为零
二、多选题（本大题共4小题，共20分，漏选得3分）
9. 等量异种点电荷的电场线示意图如图所示，图中、分别处于两点电荷连线的四等分点，、分别在两点电荷连线的垂直平分线上，且到两点电荷连线的距离相等。则下列说法正确的是（ ）
A. 、两点的电场强度相同，电势不相等
B. 、两点的电场强度相同，电势也相等
C. 同一试探电荷在、两点的电势能一定相等
D. 同一试探电荷在、两点所受的电场力可能不等
10. 如图所示，实线为某电场的电场线（方向未标明），虚线为一带电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹。下列判断中不正确的是（ ）
A. 粒子一定是从M点向N点运动
B. 带电粒子在M点的加速度一定大于在N点的加速度
C. M点的电势一定高于N点的电势
D. 带电粒子在M点的电势能一定大于在N点的电势能
11. 匀强电场的方向平行于xoy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、16V、22V，下列说法正确的是（ ）
A. O点的电势
B. 电场强度的大小为
C. 电子在a点的电势能比在b点的低
D. 将一正电荷从c移至a电场力做功是将此电荷从b移至a电场力做功的2倍
12. 如图所示，两块较大的金属板A、B相距为d，平行放置并与一电源相连，S闭合后，两极板间恰有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态，下列正确的是（ ）
A. 若将A向左平移一小段位移，则电流表A中有a→b的电流
B. 若将A向上平移一小段位移，则电流表A中有b→a的电流
C. 若将A向下平移一小段位移，则油滴向下加速运动
D. 若将A向左平移一小段位移，则油滴仍然保持静止状态
三 实验题 每空2分 共16分
13. 某物理兴趣小组利用如图所示装置来探究影响电荷间静电力因素。A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作：
步骤一：把系在丝线上带电小球先后挂在横杆上的、、等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。
（1）该实验采用的方法是______法。
（2）若球的质量为m，在位置时偏离竖直方向的夹角为，则带电体受到的库仑力大小为______。
（3）在另一个实验中，某同学让两半径为R的小球分别带上和的正电，并使两小球球心相距3R时处于平衡状态，利用公式来计算两球之间的库仑力，则该同学的计算结果______（选填“比实际值偏大”“比实际值偏小”或 “正确”）
14. “探究电容器充放电”的实验装置示意图如图所示，灵敏电流计为G表。请根据所学知识回答下列问题。
（1）当开关接到“_____”时（选填a或b），电容器处于充电过程，电容器所带的电荷量逐渐增加, 电容器的电容_____（选填“增加” “减少”或“不变”）
（2）电容器充电结束后，将开关 扳到“______”时（选填a或b），电容器处于放电过程，通过灵敏电流计G的电流方向向_______（选填“左”或“右”，看上图判断）
（3）再次让电源给电容器充电，充满电后，保持充电时开关位置不变，若将电容器中间插入一层有机玻璃板，则在插入过程中，通过灵敏电流计G的电流方向向_______（选填“左”或“右”）。
四 计算题 共36分
15. 如图所示两块平行金属板A、B相距3cm，分别接在36V的直流电源的正负极上。点C在两板间且到板B的距离为2cm，正极板A接地。
（1）求A、B两板间的场强大小；
（2）以地面电势零点，求A、B、C三点的电势、、。
16. 如图所示实线是匀强电场电场线，电场中有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc与ab的夹角=600，一个电子从a移到b的过程中电场力对其做功为Wab=4.8×10-18J。若a=0，e=-1.6×10-19C，求：
（1）b点电势b；
（2）匀强电场的场强E的大小和方向；
（3）ca两点的电势差Uca。
17. 如图所示，水平绝缘轨道的端与处于竖直平面内的四分之一光滑圆弧形绝缘轨道平滑连接，水平绝缘轨道的动摩擦因数为，圆弧的半径。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度。现有一质量的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与端距离的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动。已知带电体所带电荷量，取重力加速度大小。
（1）求在水平轨道上运动加速度大小及运动到端时的速度大小；
（2）求运动到圆弧轨道的端时对圆弧轨道的压力大小；
（3）若经过点的速度大小为，则经过段克服摩擦力做的功为多大？
梅雁中学2023-2024学年高二上学期9月月考
物理试题 答案解析
一、单选题（本大题共8小题，共32分）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 摩擦起电的本质是通过摩擦又产生了新的电荷，所以物体才能带电
B. 接触起电的本质是电荷在两个物体之间的移动
C. 带电体靠近导体或绝缘体都能发生明显的静电感应现象
D. 带等量异种电荷的两个相同导体球，接触后不显电性，说明电荷可以消灭
【答案】B
【解析】
【详解】A．摩擦起电的本质是电子的转移，没有产生新的电荷，A错误；
B．接触起电的本质是电荷在两个物体之间的移动，B正确；
C．由于绝缘体内没有自由移动的电荷，故带电体只有靠近导体才能发生明显的静电感应现象，C错误；
D．带等量异种电荷的两个相同导体球，接触后发生中和整体不显电性，电荷并未消失，D错误。
故选B。
2. 真空中正三角形的三个顶点上分别放有电荷量相等、电性不同的点电荷，A、两点为正电荷，为负电荷，如图所示，处点电荷所受静电力大小为，则A、两处点电荷所受静电力大小分别为（ ）
A. F B. F C. F D. F
【答案】B
【解析】
【详解】A对C的作用力沿AC方向，B对C的作用力沿CB方向，两个力大小相等，之间的夹角为120°，合力为F，所以A对C的作用力与B对C的作用力大小都等于F．所以任意两电荷间的作用力大小为F，根据对称性，A处点电荷所受静电力大小也为F，B处点电荷所受静电力大小为
2Fcos30°=
故选B。
3. 如图所示，、为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的点由静止释放一带负电的粒子（重力不计），则该粒子（ ）
A. 从到，场强一直减小 B. 从到，加速度可能先减后增
C. 从到，加速度可能先增再减 D. 从到，场强可能先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】根据等量同种电荷周围的电场强度分布规律可知，O点电场强度为零，M、N连线的中垂线上距O无穷远处的电场强度也为零，在中垂线上从O到无穷远处之间一定存在一电场强度的最大值，所以从P到O，场强可能一直减小，也可能先增大后减小，则粒子的加速度可能一直减小，也可能先增大后减小，综上所述可知ABD错误，C正确。
故选C。
4. 如图所示，以点电荷+Q为球心的两个球面1和2，a点位于球面1上，b点、c点位于球面2上，下列说法正确的是（ ）
A. b、c两点场强相同
B. b点电势比c点高
C. 将正电荷从a点移到b点，电势能增加
D. 同一电荷在a点受到的电场力比在b点大
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据点电荷电场线的分布规律可知，b、c两点场强大小相等，方向不同，则b、c两点场强不相同，故A错误；
B．沿电场线电势降低，根据正点电荷电场线的分布规律可知，b点电势等于c点电势，故B错误；
C．沿电场线电势降低，根据正点电荷电场线的分布规律可知
则有
可知将正电荷从a点移到b点，电场力做正功，则电势能减小，故C错误；
D．根据点电荷电场线的分布规律，可知a点电场强度大于b点电场强度，则同一电荷在a点受到的电场力比在b点大，故D正确。
故选D。
5. 如图，匀强电场中的点A 、 、 、 、 、 、 、 为立方体的8个顶点，已知 、 、 点的电势分别为 、 、 ，则A点的电势为（ ）
A. 0 B. 1V
C. 2V D. 3V
【答案】A
【解析】
【详解】由于电场为匀强电场，AD边与FG边平行且相等，则有
即
得
故选A。
6. 如图所示电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声压的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化。电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号，则当振动膜片向左振动时（ ）
A. 电容器电容值增大 B. 电容器带电荷量增大
C. 电容器两极板间的场强增大 D. 电阻R上电流方向自左向右
【答案】D
【解析】
【详解】A．振动膜片向左振动时电容器两极板间的距离变大，由
可知电容器的电容减小，A错误；
BD．由
可知，在U不变的情况下，C减小则Q减小，电容器处于放电状态，R中电流方向自左向右，B错误，D正确；
C．依据
可知，电容器两极板间的场强减小，C错误。
故选D。
7. 静电喷涂时，喷枪喷出涂料微粒带电，在带正电被喷工件的静电力作用下，向被喷工件运动，最后吸附在其表面，在涂料微粒向工件靠近的过程中（ ）
A. 涂料微粒带正电
B. 离工件越近，所受库仑力越小
C. 电场力对涂料微粒做负功
D. 涂料微粒的电势能减少
【答案】D
【解析】
【详解】A．涂料被吸附，说明受到吸引力，即带负电，故A错误；
B．离工件越近，所受库仑力越大，故B错误；
CD．吸引的电场力对涂料做正功，涂料的电势能转化为动能，涂料微粒的电势能减少，故C错误，D正确。
故选D。
8. 如图所示，下列关于电势差的说法中正确的是（ ）
A. 在图中，若AB=BC，则
B. 在图中，若AB=BC，则
C. 在图中，若AB=BC，则
D. 在匀强电场中，沿电场线方向上任意两点间电势差为零
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．由图像可知，左侧电场线密集右侧电场线稀疏，因此从左向右电场强度逐渐减小，若AB＝BC，由可知
故A正确，BC错误；
D．电场线与等势面垂直，匀强电场电场线是一组平行的直线，与电场线垂直的面是等势面，与电场线垂直的线是等势线，因此与电场线垂直的方向上任意两点间的电势差为零，但沿电场线方向上任意两点间的电势差不为零，故D错误。
故选A。
二、多选题（本大题共4小题，共20分，漏选得3分）
9. 等量异种点电荷的电场线示意图如图所示，图中、分别处于两点电荷连线的四等分点，、分别在两点电荷连线的垂直平分线上，且到两点电荷连线的距离相等。则下列说法正确的是（ ）
A. 、两点的电场强度相同，电势不相等
B. 、两点的电场强度相同，电势也相等
C. 同一试探电荷在、两点的电势能一定相等
D. 同一试探电荷在、两点所受的电场力可能不等
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．根据对称性可知、两点的电场强度相同，根据沿电场强度方向电势降低可知B点电势高于A点电势，故A正确；
BD．根据对称性可知、两点的电场强度大小相等，方向均水平向左，所以同一试探电荷在、两点所受的电场力一定相等；根据对称性可知、两点的电势也相等，故B正确，故D错误；
C．等量异种电荷连线的中垂线为等势线，所以同一试探电荷在、两点的电势能一定相等，故C正确。
故选ABC。
10. 如图所示，实线为某电场的电场线（方向未标明），虚线为一带电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹。下列判断中不正确的是（ ）
A. 粒子一定是从M点向N点运动
B. 带电粒子在M点的加速度一定大于在N点的加速度
C. M点的电势一定高于N点的电势
D. 带电粒子在M点的电势能一定大于在N点的电势能
【答案】ABC
【解析】
【详解】B．电场线越密的位置电场强度越强，由图可知，N点的电场强度大于M点的电场强度，可知带电粒子在N点的加速度一定大于在M点的加速度，故B错误；
AC．结合电场线和运动轨迹可知粒子的受力如图所示
由于粒子电性未知，无法判断电场线方向，即无法判断M、N点的电势大小关系，也无法判断粒子的运动方向，故AC错误；
D．粒子做曲线运动，可以从M点向N点运动，也可以从N点向M点运动，若粒子M由N向运动，电场力做正功，电势能减小，若粒子N由向M点运动，电场力做负功，电势能增加，即无论粒子的运动方向如何，带电粒子在M点的电势能一定大于在N点的电势能，故D正确。
本题选择判断不正确的，故选ABC。
11. 匀强电场的方向平行于xoy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、16V、22V，下列说法正确的是（ ）
A. O点的电势
B. 电场强度的大小为
C. 电子在a点的电势能比在b点的低
D. 将一正电荷从c移至a电场力做功是将此电荷从b移至a电场力做功的2倍
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据匀强电场中，平行同向且间距相等的两点间电势差相等可得
解得
选项A正确；
B．由于O点的电势为，所以所在的垂直电场的面为等势面，根据几何知识可得，a到的距离为
则电场强度的大小为
选项B错误；
C．根据可知，电子在a点的电势能比在b点的高
选项C错误；
D．将一正电荷从c移至a电场力做功为
其中
将此电荷从b移至a电场力做功为
其中
所以
选项D正确
故选AD。
12. 如图所示，两块较大的金属板A、B相距为d，平行放置并与一电源相连，S闭合后，两极板间恰有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态，下列正确的是（ ）
A. 若将A向左平移一小段位移，则电流表A中有a→b的电流
B. 若将A向上平移一小段位移，则电流表A中有b→a的电流
C. 若将A向下平移一小段位移，则油滴向下加速运动
D. 若将A向左平移一小段位移，则油滴仍然保持静止状态
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据平行板电容器的电容表达式有
可知若将A向左平移一小段位移，正对面积S减小，电容减小；根据
可知极板间电压U一定，则极板带电量Q减小，则电容器放电，因下极带正电，故电流表A中有b→a的电流，故A错误；
B．根据平行板电容器的电容表达式有
可知若将A向上平移一小段位移，间距d增大，电容减小；根据
可知极板间电压U一定，则极板带电量Q减小，则电容器放电，因下极带正电，故电流表A中有b→a的电流，故B正确；
C．若将A向下平移一小段位移，根据
则场强增大，油滴受到的电场力增大，向上加速运动，故C错误；
D．若将A向左平移一小段位移，根据
则场强不变，油滴受到的电场力不变，保持静止状态，故D正确。
故选BD。
三 实验题 每空2分 共16分
13. 某物理兴趣小组利用如图所示装置来探究影响电荷间静电力的因素。A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作：
步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的、、等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。
（1）该实验采用的方法是______法。
（2）若球的质量为m，在位置时偏离竖直方向的夹角为，则带电体受到的库仑力大小为______。
（3）在另一个实验中，某同学让两半径为R的小球分别带上和的正电，并使两小球球心相距3R时处于平衡状态，利用公式来计算两球之间的库仑力，则该同学的计算结果______（选填“比实际值偏大”“比实际值偏小”或 “正确”）
【答案】 ①. 转换法和控制变量法 ②. ③. 偏大
【解析】
【详解】（1）[1]该实验先控制小球的电荷量一定，研究静电力与距离的关系；再控制距离一定，研究静电力与电荷量的关系；该实验采用的方法是转换法和控制变量法。
（2）[2]根据受力平衡可得带电体受到的库仑力大小为
（3）[3]在实验中，某同学让两半径为R的小球分别带上和的正电，并使两小球球心相距3R时处于平衡状态，利用公式
来计算两球之间的库仑力，则该同学的计算结果偏大；因为同种电荷相互排斥，电荷间等效距离大于3R，库仑力的实际值小于
14. “探究电容器充放电”的实验装置示意图如图所示，灵敏电流计为G表。请根据所学知识回答下列问题。
（1）当开关接到“_____”时（选填a或b），电容器处于充电过程，电容器所带的电荷量逐渐增加, 电容器的电容_____（选填“增加” “减少”或“不变”）
（2）电容器充电结束后，将开关 扳到“______”时（选填a或b），电容器处于放电过程，通过灵敏电流计G的电流方向向_______（选填“左”或“右”，看上图判断）
（3）再次让电源给电容器充电，充满电后，保持充电时开关位置不变，若将电容器中间插入一层有机玻璃板，则在插入过程中，通过灵敏电流计G的电流方向向_______（选填“左”或“右”）。
【答案】 ①. a ②. 不变 ③. b ④. 右 ⑤. 左
【解析】
【详解】（1）[1][2]由图可知当开关接到a时，电容器处于充电过程，电容器所带的电荷量逐渐增加，由电容决定式
可知电容不变。
（2）[3][4]电容器充电结束后，将开关扳到b电容器处于放电过程，电容器上极板带正电，所以通过灵敏电流计G的电流方向向右。
（3）[5]再次让电源给电容器充电，充满电后，保持充电时开关位置不变，即电容两端的电压U不变。若将电容器中间插入一层有机玻璃板，由电容公式
可知电容C变大，电源将继续对电容充电，所以通过灵敏电流计G电流方向向左。
四 计算题 共36分
15. 如图所示两块平行金属板A、B相距3cm，分别接在36V的直流电源的正负极上。点C在两板间且到板B的距离为2cm，正极板A接地。
（1）求A、B两板间的场强大小；
（2）以地面电势零点，求A、B、C三点的电势、、。
【答案】（1）；（2）0，-36V，-12V
【解析】
【详解】（1）A、B两板间的场强大小
（2）以地面电势零点，A点的电势
根据
则
根据
则
16. 如图所示实线是匀强电场的电场线，电场中有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc与ab的夹角=600，一个电子从a移到b的过程中电场力对其做功为Wab=4.8×10-18J。若a=0，e=-1.6×10-19C，求：
（1）b点的电势b；
（2）匀强电场的场强E的大小和方向；
（3）ca两点的电势差Uca。
【答案】（1）30V；（2）60000V/m；（3）66V
【解析】
【详解】（1）a、b两点的电势差
（2）匀强电场的场强的大小为
因为a点的电势低于b点电势，所以电场强度方向，水平向右
（3）由匀强电场电势差与电场强度的关系
17. 如图所示，水平绝缘轨道的端与处于竖直平面内的四分之一光滑圆弧形绝缘轨道平滑连接，水平绝缘轨道的动摩擦因数为，圆弧的半径。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度。现有一质量的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与端距离的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动。已知带电体所带电荷量，取重力加速度大小。
（1）求在水平轨道上运动的加速度大小及运动到端时的速度大小；
（2）求运动到圆弧轨道的端时对圆弧轨道的压力大小；
（3）若经过点的速度大小为，则经过段克服摩擦力做的功为多大？
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设P在水平轨道上运动的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
解得
设P运动到端时的速度大小为，根据运动学规律有
解得
（2）设P运动到圆弧轨道端时受轨道的支持力大小为，根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律可知，此时P对圆弧轨道的压力大小为
（3）设P经过BC段克服摩擦力所做的功为，对此过程根据动能定理有
解得
