天津市静海区第一名校2023-2024学年高二上学期10月月考试题 物理（解析版）

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静海一中2023-2024第一学期高二物理（10月）
学生学业能力调研试卷
考生注意：
本试卷分第Ⅰ卷基础题和第Ⅱ卷提高题两部分，3分卷面分，共100分。
知识与技能 学习能力（学法）
内容 库仑力 场强 能的性质 电容器 规律总结 易混易错 关键环节
分数 12 31 41 13 8 6 2
第Ⅰ卷基础题（共75分）
一、单项选择题：每小题5分，共25分。
1. 下列说法中正确的是（　　）
A. 根据U=Ed可知，匀强电场中任意两点间的电势差与这两点的距离成正比
B. 场强的定义式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量
C. 在库仑定律的表达式中是电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，此场对q1作用的电场力，同样是电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强的大小，此场对q2作用的电场力
D. 根据可知，E与F成正比
2. 如图所示，甲、乙、丙三个点电荷只在彼此库仑力作用下，在同一直线上都处于静止状态，则（　　）
A. 甲、乙两电荷可能是同种电荷 B. 甲、丙两电荷可能是异种电荷
C. 甲电荷量一定比乙的电荷量大 D. 甲的电荷量一定比丙的电荷量大
3. 如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间的距离等于b、c间的距离，、、和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以断定（　　）
A. B. C. D.
4. 电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，则（　　）
A. 该电场可能是正电荷产生的
B. 因为B点没有电场线，所以电荷在B点不受静电力作用
C. 同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力大
D. 正电荷在A点由静止释放，电场线就是它运动轨迹
5. 如图所示，用长度不等的绝缘丝线将带电小球A、B悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β（α>β），两小球恰在同一水平线上，则下列说法正确的是（　　）
A. 两小球可能带异种电荷
B. A小球的质量一定小于B小球的质量
C A小球所带电荷量一定大于B小球所带电荷量
D. A小球所受绳子的拉力一定大于B小球所受绳子的拉力
二、多项选择题：每小题5分，共25分。
6. 如图所示，虚线a、b、c为电场中三条等差等势线，实线为一带负电的粒子仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知（　　）
A. 带电粒子在P点时的加速度大于在Q点时的加速度
B. P点的电势高于Q点的电势
C. 带电粒子在R点时的电势能大在Q点时的电势能
D. 带电粒子在P点时动能小于在Q点时的动能
7. 如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b分别与电池两极相连，开始时开关S闭合，发现在距两板距离相等的P点有一个带电液滴处于静止状态，然后断开开关，并将b板向下平移一小段距离，稳定后，下列说法中正确的是（　　）
A. 液滴将加速向下运动
B. 液滴带负电
C. P点电势升高，液滴在P点时电势能减小
D. 电容器的带电量减小
8. 如图所示，在真空中一条竖直向下的电场线上有a、b两点。一带电质点在a处由静止释放后沿电场线向上运动，到达b点时速度恰好为零。则下面说法正确的（　　）
A. 该带电质点在a点所受电场力向上，在b点所受电场力向下
B. 该带电质点一定带负电荷
C. a点的电场强度大于b点的电场强度
D. 质点在b点所受的合力一定为零
三、填空题：每空1分，共15分。
9. 如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中已充电的电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。
（1）当板间距离增大时（如图①），我们会看到静电计指针的偏角______，由此可知电容器的电容______；（填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）当正对面积减小时（如图②），我们会看到静电计指针的偏角______，由此可知电容器的电容______；（填“增大”、“减小”或“不变”）
（3）当两板间插入电介质时（如图③），我们会看到静电计指针的偏角______，由此可知电容器的电容______；（填“增大”、“减小”或“不变”）
（4）本实验过程使用的实验方法是______
A．等效替代法 B．控制变量法 C．转换法 D．比较法
10. 规律总结：分析以下问题中的电势关系，总结电势高低的判断方法
（1）， ______。
， ______。
（2）正电荷在某个电场中由A点移至B点电场力做负功，则______。
正电荷在某个电场中由B点移至A点电场力做正功，则______。
负电荷在某个电场中由B点移至A点电场力做负功，则______。
负电荷在某个电场中A点所具有的电势能比B点小，则______。
正电荷在某个电场中A点所具有的电势能比B点大，则______。
分析以上判断，归纳电势高低的判断方法______。
四、易混易错辨析题（每小题2分，共6分）
11. 关于基本概念，判断是否正确，对的标明√，不对的标明×，不对的改正。
（1）电场线密集处电场强度大，电势高。______。
（2）电荷在电势越高的地方，电势能越大。______。
（3）沿电场线的方向，电势一定降低。______。
五、解答题：（本大题共1小题，共14分）
12. 将带电荷量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了3×10-5J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10-5J的功，则：
（1）如果规定A点的电势为零，B点和C点的电势分别为多少？
（2）如果规定B点的电势为零，A点和C点的电势分别为多少？
（3）如果规定B点的电势为零，一个电子在A点具有的电势能为多少电子伏？
（4）关键环节：如何计算某点的电势？
第Ⅱ卷提高题（共22分）
13. 如图所示，两异种点电荷的电荷量均为，绝缘竖直平面过两点电荷连线的中点且与连线垂直，平面上A、、三点位于同一竖直线上，，点电荷到点的距离也为。现有电荷量为、质量为的小物块（可视为质点），从A点以初速度向滑动，到达点时速度恰好减为零。已知物块与平面的动摩擦因数为。求：
（1）A点的电场强度的大小；
（2）物块运动到点时加速度的大小和方向；
14. 如图所示，光滑绝缘细杆沿竖直方向固定，其底端O固定一带正电的点电荷。一质量为m、电荷量为+q的小球，中心开孔套在杆上，孔径比杆的直径略大，小球恰能静止在距O点为h的A点。现将小球移至距O点为2h的B点由静止释放，小球运动至A点时速度大小为v。已知重力加速度为g，静电力常量为k，求：
（1）O点处点电荷电量Q及小球在B点释放时的加速度大小a；
（2）B、A两点的电势差UBA。
静海一中2023-2024第一学期高二物理（10月）
学生学业能力调研试卷
考生注意：
本试卷分第Ⅰ卷基础题和第Ⅱ卷提高题两部分，3分卷面分，共100分。
知识与技能 学习能力（学法）
内容 库仑力 场强 能的性质 电容器 规律总结 易混易错 关键环节
分数 12 31 41 13 8 6 2
第Ⅰ卷基础题（共75分）
一、单项选择题：每小题5分，共25分。
1. 下列说法中正确的是（　　）
A. 根据U=Ed可知，匀强电场中任意两点间的电势差与这两点的距离成正比
B. 场强的定义式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量
C. 在库仑定律的表达式中是电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，此场对q1作用的电场力，同样是电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强的大小，此场对q2作用的电场力
D. 根据可知，E与F成正比
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据公式U=Ed可知，匀强电场中任意两点间的电势差与这两点沿电场线方向的距离成正比，故A错误；
B．场强的定义式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是检验电荷的电量，故B错误；
C．在库仑定律的表达式
中是电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，此场对q1作用的电场力
同样是电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强的大小，此场对q2作用的电场力
故C正确；
D．公式不是电场强度决定式，电场强度的大小是由电场本身性质决定的，与试探电荷所受电场力大小以及试探电荷所带电荷量的多少无关，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，甲、乙、丙三个点电荷只彼此库仑力作用下，在同一直线上都处于静止状态，则（　　）
A. 甲、乙两电荷可能是同种电荷 B. 甲、丙两电荷可能是异种电荷
C. 甲电荷量一定比乙的电荷量大 D. 甲的电荷量一定比丙的电荷量大
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，AB错误；
CD．同时根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”，D错误，C正确。
故选C。
3. 如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间的距离等于b、c间的距离，、、和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以断定（　　）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB．电场线的疏密反应场强的大小，但是题中仅给了一条电场线，一条电场线不能判断疏密，则三点的场强大小无法确定，故AB错误；
C．沿电场线方向，电势逐渐降低，所以，故C项正确；
D．若该电场是匀强电场，则根据
所以可以得到，但该电场不一定是匀强电场，所以不一定等于，故D项错误。
故选C。
4. 电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，则（　　）
A. 该电场可能是正电荷产生的
B. 因为B点没有电场线，所以电荷在B点不受静电力作用
C. 同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力大
D. 正电荷在A点由静止释放，电场线就是它的运动轨迹
【答案】C
【解析】
【详解】A．正点电荷周围的电场是以正点电荷为球心，辐射分布的直线，该静电场的电场线是曲线，故A错误；
B．电场线只是大体的描述电场的强弱和方向，无电场线通过的地方，电场强度并不表示为零，所以电荷在B点受静电力作用，故B错误；
C．从题目图中可以看出A点电场线比B点电场线密，因此A点电场强度比B点电场强度大，电场力也大，故C正确；
D．正电荷在A点静止释放时，下一时刻，速度方向和所受电场力方向不在一条线上，因此不可能沿电场线运动，故D错误；
故选C。
5. 如图所示，用长度不等的绝缘丝线将带电小球A、B悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β（α>β），两小球恰在同一水平线上，则下列说法正确的是（　　）
A. 两小球可能带异种电荷
B. A小球的质量一定小于B小球的质量
C. A小球所带电荷量一定大于B小球所带电荷量
D. A小球所受绳子的拉力一定大于B小球所受绳子的拉力
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题干图可以看出，两小球互相排斥，根据电荷间的相互作用规律可知，两小球带同种电荷，故A错误；
B．小球受三个力处于平衡状态，设与竖直方向夹角为θ，受力分析如下图
解得
由于F相同，α>β（θ分别代表α和β），所以
mA＜mB
A小球的质量一定小于B小球的质量，故B正确。
C．根据牛顿第三定律，两小球的库仑力总是大小相等、方向相反，与电荷量的大小无关，不能判断两小球电荷量的大小，故C错误；
D．绳子拉力
因为α>β，A小球所受绳子的拉力一定小于B小球所受绳子的拉力，故D错误。
故选B。
二、多项选择题：每小题5分，共25分。
6. 如图所示，虚线a、b、c为电场中的三条等差等势线，实线为一带负电的粒子仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知（　　）
A. 带电粒子在P点时的加速度大于在Q点时的加速度
B. P点的电势高于Q点的电势
C. 带电粒子在R点时的电势能大在Q点时的电势能
D. 带电粒子在P点时的动能小于在Q点时的动能
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．等差等势线的疏密表示电场强度的大小，由图可知P点电场强度比Q大，根据牛顿第二定律可知在P点的加速度比在Q点大，故A正确；
B．带负电的粒子仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，受力指向曲线的凹侧，结合电场线与等势面垂直可知，受力向下，则场强方向向上，根据沿电场线方向电势降低可知，P点的电势低于Q点的电势，故B错误；
C．根据B选项分析可知
负电荷在电势低的地方电势能大，所以带电粒子在R点时的电势能大在Q点时的电势能，故C正确；
D．带电粒子在P点时的电势能大于在Q点时的电势能，根据能量守恒可知，带电粒子在P点时的动能小于在Q点时的动能，故D正确。
故选ACD。
7. 如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b分别与电池两极相连，开始时开关S闭合，发现在距两板距离相等的P点有一个带电液滴处于静止状态，然后断开开关，并将b板向下平移一小段距离，稳定后，下列说法中正确的是（　　）
A. 液滴将加速向下运动
B. 液滴带负电
C. P点电势升高，液滴在P点时电势能减小
D. 电容器的带电量减小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．开关闭合时，带电液滴受到电场力与重力共同作用下，处于静止状态。板间场强向下，电场力向上，所以液滴带负电，断开开关，电容器带电量不变，当下板向下移动小段距离时
整理得
故电场强度不变，所以液滴保持不动，故A错误B正确；
C．根据AB项分析可知，电场强度不变，根据
U=Ed
可知，当下板向下移动小段距离时，P与下极板距离增大，电势差增大，下极板电势为零，所以P点电势升高，由于液滴带负电，所以液滴在P点时电势能将减小，故C正确；
D．充电后断开开关，电容器带电量不变，故D错误。
故选BC。
8. 如图所示，在真空中一条竖直向下的电场线上有a、b两点。一带电质点在a处由静止释放后沿电场线向上运动，到达b点时速度恰好为零。则下面说法正确的（　　）
A. 该带电质点a点所受电场力向上，在b点所受电场力向下
B. 该带电质点一定带负电荷
C. a点的电场强度大于b点的电场强度
D. 质点在b点所受的合力一定为零
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．带电质点由a点释放后向上运动，可知合力方向向上，而质点所受重力竖直向下，故电场力一定竖直向上，与电场线方向相反，可知该质点一定带负电，故B正确，A错误；
CD．带电质点到b点时速度又减零，可知向上运动过程中，合力先向上再向下，即重力不变，电场力减小，可知a处电场强度大于b处电场强度，在b点，重力方向向下，电场力方向向上，重力大于电场力，合力不为零，故C正确，D错误。
故选BC。
三、填空题：每空1分，共15分。
9. 如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中已充电的电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。
（1）当板间距离增大时（如图①），我们会看到静电计指针的偏角______，由此可知电容器的电容______；（填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）当正对面积减小时（如图②），我们会看到静电计指针的偏角______，由此可知电容器的电容______；（填“增大”、“减小”或“不变”）
（3）当两板间插入电介质时（如图③），我们会看到静电计指针的偏角______，由此可知电容器的电容______；（填“增大”、“减小”或“不变”）
（4）本实验过程使用的实验方法是______
A．等效替代法 B．控制变量法 C．转换法 D．比较法
【答案】 ①. 增大 ②. 减小 ③. 增大 ④. 减小 ⑤. 减小 ⑥. 增大 ⑦. B
【解析】
【详解】（1）[1][2] 当板间距离增大时，根据电容的决定式，电容减小，根据知，电荷量不变，则电势差增大，指针偏角增大。
（2）[3][4] 当正对面积减小时，根据电容的决定式，电容减小，根据知，电荷量不变，则电势差增大，指针偏角增大。
（3）[5][6] 当两板间插入电介质时，电容增大，根据知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角减小。
（4）[7]探究多个量的关系时，保持其他量不变，只研究某两个量的关系的方法是控制变量法。
故选B。
10. 规律总结：分析以下问题中的电势关系，总结电势高低的判断方法
（1）， ______。
， ______。
（2）正电荷在某个电场中由A点移至B点电场力做负功，则______。
正电荷在某个电场中由B点移至A点电场力做正功，则______。
负电荷在某个电场中由B点移至A点电场力做负功，则______。
负电荷在某个电场中A点所具有的电势能比B点小，则______。
正电荷在某个电场中A点所具有的电势能比B点大，则______。
分析以上判断，归纳电势高低的判断方法______。
【答案】 ①. 高于 ②. 低于 ③. 低于 ④. 高于 ⑤. 低于 ⑥. 高于 ⑦. 高于 ⑧. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]根据沿电场线的方向电势降低，知A点的电势高于B点的电势；
[2] 根据沿电场线的方向电势降低，知A点的电势低于B点的电势；
（2）[3] 正电荷在某个电场中由A点移至B点电场力做负功，电势能增大，根据可知，A点的电势低于B点的电势；
[4] 正电荷在某个电场中由B点移至A点电场力做正功，则电势能减小，根据可知，A点的电势高于B点的电势；
[5] 负电荷在某个电场中由B点移至A点电场力做负功，则电势能增大，根据可知，A点的电势低于B点的电势；
[6] 负电荷在某个电场中A点所具有的电势能比B点小，则根据可知，A点的电势高于B点的电势；
[7] 正电荷在某个电场中A点所具有的电势能比B点大，则根据可知，A点的电势高于B点的电势；
[8] 分析以上判断，归纳电势高低的判断方法：根据沿电场线方向电势降低；根据电场力做功与电势能关系结合电势能与电势关系进行判断。
四、易混易错辨析题（每小题2分，共6分）
11. 关于基本概念，判断是否正确，对的标明√，不对的标明×，不对的改正。
（1）电场线密集处电场强度大，电势高。______。
（2）电荷在电势越高的地方，电势能越大。______。
（3）沿电场线的方向，电势一定降低。______。
【答案】 ①. 错误，电场线的疏密与电势无关 ②. 错误，正电荷在电势越高的地方，电势能越大 ③. 正确
【解析】
【详解】（1）[1]电场线的疏密与电势无关，故错误。
（2）[2] 正电荷在电势越高的地方，电势能越大。负电荷在电势低的地方电势能大。故错误。
（3）[3] 沿电场线的方向，电势一定降低。故正确。
五、解答题：（本大题共1小题，共14分）
12. 将带电荷量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了3×10-5J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10-5J的功，则：
（1）如果规定A点电势为零，B点和C点的电势分别为多少？
（2）如果规定B点的电势为零，A点和C点的电势分别为多少？
（3）如果规定B点的电势为零，一个电子在A点具有的电势能为多少电子伏？
（4）关键环节：如何计算某点的电势？
【答案】（1），；（2），；（3）；（4）计算与已知电势的点的电势差
【解析】
【详解】（1）如果规定A点的电势能为零，由公式
得该电荷在B点的电势能为
同理，该电荷在C点的电势能为
两点的电势分别为
（2）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点的电势能为
该电荷在C点的电势能为
两点的电势分别为
（3）电子在A点具有的电势能为
（4）计算与已知电势的点的电势差。
第Ⅱ卷提高题（共22分）
13. 如图所示，两异种点电荷的电荷量均为，绝缘竖直平面过两点电荷连线的中点且与连线垂直，平面上A、、三点位于同一竖直线上，，点电荷到点的距离也为。现有电荷量为、质量为的小物块（可视为质点），从A点以初速度向滑动，到达点时速度恰好减为零。已知物块与平面的动摩擦因数为。求：
（1）A点的电场强度的大小；
（2）物块运动到点时加速度的大小和方向；
【答案】（1）；（2），方向竖直向上
【解析】
【详解】（1）正、负点电荷在A点产生的场强
A点的电场强度的大小
（2）由牛顿第二定律得
解得
方向竖直向上；
14. 如图所示，光滑绝缘细杆沿竖直方向固定，其底端O固定一带正电的点电荷。一质量为m、电荷量为+q的小球，中心开孔套在杆上，孔径比杆的直径略大，小球恰能静止在距O点为h的A点。现将小球移至距O点为2h的B点由静止释放，小球运动至A点时速度大小为v。已知重力加速度为g，静电力常量为k，求：
（1）O点处点电荷电量Q及小球在B点释放时的加速度大小a；
（2）B、A两点的电势差UBA。
【答案】（1）；；（2）或
【解析】
【详解】（1）小球最开始静止在距O点高为h的A点，由受力平衡有
解得
小球在B点由静止释放时，由牛顿第二定律有
解得
（2）小球由B运动到A，由动能定理有
解得
（另一种方法：由点电荷电势公式，此公式高中阶段不要求掌握，可知
解得
这种解法和结果也正确）

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