文档内容
2024-2025 学年高二物理上学期第一次月考卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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。
4.考试范围:沪科版2020必修三第9~10章。
5.难度系数:0.7。
一、选择题:本题共12小题,每小题3分,共36分。每小题只有一项符合题目要求。
1. 下列哪些物理量与检验电荷无关( )
A. 电场强度 电势 电功 B. 电场力 电势差 电势能
C. 电场力 电势能 电功 D. 电势差 电场强度 电势
【答案】D
【详解】电场强度、电势都是比值定义法定义的物理量,与检验电荷无关,电功、电势能都与检验电
荷有关,故ABC错误,D正确;故选D。
2. 下列可以用来表示电场强度单位的是( )
A. N·C B. V·m C. D.
【答案】D
【详解】AC.由 可得电场强度单位为 或 ,故AC错误;
B.由 可得电场强度的单位为 ,故B错误;
D.由 可得电场强度的单位为 ,故D正确。 故选D。
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学科网(北京)股份有限公司3. 一个带正电物体沿电场线方向运动,则下列一定正确的是( )
A. 受力增大 B. 速度减小 C. 电势能减小 D. 加速度减小
【答案】C
【详解】一个带正电物体沿电场线方向运动,因场强不一定变大,则受力不一定变大,也不一定变小,
即加速度不一定变小;带正电的粒子受电场力的方向沿电场线的方向,可知电场力做正功,速度增加,
电势能减小。故选C。
4. 如图所示为密立根油滴实验装置.两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,两板间形成竖直
向下场强为E的匀强电场.用喷雾器从上板中间的小孔喷入质量和电荷量各不相同的油滴,通过显微
镜可找到悬浮不动的油滴,若此悬浮油滴的质量为m,则下列说法正确的是( )
A. 悬浮油滴带正电
B. 悬浮油滴的电荷量为
C. 减小场强,悬浮油滴将向上运动
D. 油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍
【答案】B
【详解】A、带电荷量为q的油滴静止不动,则油滴受到向上的电场力,题图中平行板电容器上极板带
正电,下极板带负电,故板间场强方向竖直向下,则油滴带负电,故A错误;
B、根据平衡条件,有: ,故 ,故B正确;
C、根据平衡条件,有: ,当减小场强,电场力减小,则悬浮油滴将向下运动,故C错误;
D、不同油滴的所带电荷量虽不相同,但都是某个最小电荷量(元电荷)的整数倍,由于电子电量的数
值和元电荷相等,故油滴的电荷量一定是电子电量的整数倍,故D错误.
2
学科网(北京)股份有限公司5. 两相同带电小球,带有等量的同种电荷,用等长的绝缘细线悬挂于O点,如图所示。平衡时,两小球
相距r,两小球的直径比r小得多,若将两小球的电量同时各减少一半,当它们重新平衡时,两小球间
的距离( )
A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 无法确定
【答案】A
【详解】设两小球重力均为mg,两小球之间的库仑力为F,细线间夹角为θ,
根据平衡条件有 ,且根据几何关系易知两小球间距离越小,θ越小。
若将两小球的电量同时各减少一半,根据库仑定律 可知,当它们重新平衡时,假设两小球间
的距离等于 ,则F不变,θ不变,显然不可能;假设两小球间的距离小于 ,则F增大,θ增大,显
然也不可能;因此只可能是距离大于 ,使得F和θ都减小才符合实际。故选A。
6. 如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘.两个带有同种电荷的小球A、B(均可视为质点)分
别位于竖直墙面和水平地面上,且处于同一竖直平面内。若用图示方向的水平推力F作用于小球B,则
两球静止于图示位置。如果将小球B向左推动少许,并待两球重新达到平衡时,与原来相比( )
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学科网(北京)股份有限公司A. 两小球的间距变大 B. B球受到的推力F变大
C. A球对竖直墙面的压力变大 D. 水平地面对B球的支持力变大
【答案】A
【解析】AC.以A球为研究对象,受力分析如图(a)所示
图(a) 图(b)
设B对A的库仑力 与墙壁的夹角为 ,由平衡条件得竖直墙面对小球A的弹力为
库仑力大小为
将小球B向左推动少许时, 减小, 减小,则 减小, 增大,则 减小,
根据库仑定律分析可知,两小球间距变大。根据牛顿第三定律可知,A球对竖直墙面的压力变小,
故A正确,C错误;
BD.以A、B整体为研究对象,受力分析如图(b)所示。
由平衡条件得 ,
减小,则 减小,地面对小球B的支持力 保持不变,故BD错误。故选A。
7. 电场中、 两点间电势 随 的变化关系如图所示。正点电荷 在 点由静止释放,仅在电场力作用
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学科网(北京)股份有限公司下沿直线运动到 点的过程中,该电荷的电势能( )
A. 一直变大 B. 一直变小
C. 先变大后变小 D. 先变小后变大
【答案】D
【详解】由 图像可知,从 点到 点,电势先降低后升高,根据电势能表达式
可知正点电荷 从 点沿直线运动运动到 点的过程,电势能先变小后变大,D正确,ABC错误;
故选D。
8. 如图所示,在孤立的点电荷产生的电场中有a、b两点,a点的电势为φ,场强大小为E,方向与连线
a a
ab垂直,b点的电势为φ,场强大小为E,方向与连线ab的夹角为30°。则a、b两点的场强大小及电
b b
势高低的关系是( )
A. φ>φ,E= B. φ<φ,E=
a b a a b a
C. φ>φ,E=4E D. φ<φ,E=4E
a b a b a b a b
【答案】D
【详解】沿E、E 方向的线相交,其交点为场源点电荷的位置,由几何关系知r=2r,
a b b a
又由点电荷的场强公式 ,可得 E=4E
a b
分别过a、b作等势面,电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面,则 φ>φ 故选D。
b a
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学科网(北京)股份有限公司9. 在平行于纸面的匀强电场中,有一个圆形区域ABCD,如图甲,圆心为O,半径为R=0.1m,Р为圆弧
上的一个点,从A点出发沿逆时针运动,θ为PO连线旋转的角度,即∠POA=θ,P点电势随θ角度的
变化如图乙所示,则( )
A.
B. 匀强电场场强大小为10V/m
C. 电子在B点的电势能大于在C点的电势能
D. 电子从C点沿圆弧逆时针移动到D点,电场力先做负功后做正功
【答案】C
【详解】AB.由图乙可知
当 时,P点位于下图中的E点处,此时可得
当 时,P点位于下图中的F点处,由几何知识可知E、F、O三点共线,此时可得
则圆心O点的电势为
过A点作OE的垂线交于M点,由几何知识易得,M点为EO中点,则下图中M点的电势为
故直线AM为等势线,由于电场线与等势面垂直,则可知电场线沿FOE方向,过B点作电场线FOE的
垂线,交于N点,如下图所示
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学科网(北京)股份有限公司则有
电场强度的大小为 ,故AB错误;
C.根据上面的分析,B点的电势比C点低,则电子在B点的电势能大于在C点的电势能,故C正确;
D.电子从C点沿圆弧逆时针移动到D点,电势先升高再降低,电势能先降低后升高,则电场力先做正
功后做负功,故D错误。 故选C。
10.如图所示,先接通S使电容器充电,然后断开S。当增大两极板间距离时,电容器所带电荷量
Q、电容C、两极板间电势差U、两极板间场强E的变化情况是( )
A.Q变小,C不变,U不变,E变小 B.Q变小,C变小,U不变,E不变
C.Q不变,C变小,U变大,E不变 D.Q不变,C变小,U变小,E变小
【答案】 C
【解析】 电容器充电后再断开S,其所带电荷量Q不变,由C∝可知,d增大时,C变小,
又U= ,所以U变大;由于E=,U==,所以E=,故d增大时,E不变。C正确。
11.某一网络电路中的部分电路如图所示,已知, , , , ,则下列
结论正确的是( )
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学科网(北京)股份有限公司A. 通过 的电流为 ,方向从
B. 通过 的电流为 ,方向从
C. 通过电流表的电流为 ,电流从左向右流过电流表
D. 通过电流表的电流为 ,电流从右向左流过电流表
【答案】C
【详解】AB.根据欧姆定律,电阻R 两端电压 U=IR=2A×10Ω=20V
1 1 1 1
电阻R 两端电压 U=(I-I)R=(3A-2A)×5Ω=5V
2 2 1 2
设a点电势为0V,则R 左端电势为20V,则b点电势为15V,则 U =15V
1 ba
故通过R 电流方向为b→a,且 故AB错误;
3
CD.通过R 的电流 I=I-I=3A-2A=1A方向向右,通过R 电流方向为b→a,且 I=0.5A
2 2 1 3 3
则通过电流表的电流 I'=I-I=1A-0.5A=0.5A
2 3
方向向右,则电流从左向右流过电流表,故C正确,D错误。 故选C。
12.电路如图所示,电源内阻为r, 、 、 为相同规格小灯泡,当可变电阻R的滑片向右滑动时(
)
A. 小灯泡 比 亮, 比 亮 B. 灯泡 变亮
C. 灯泡 变亮 D. 灯泡 变亮
【答案】D
【详解】当可变电阻R的滑片向右滑动时,R阻值变大,则总电阻变大,总电流减小,灯泡 变暗,
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学科网(北京)股份有限公司并联支路的电压变大,则灯泡 变亮,则灯泡 电流变大,则灯泡 电流变小,即灯泡 变暗;
通过小灯泡 的电流大于 的电流,则小灯泡 比 亮, 两端电压大于 ,因此 比 暗,
故选项ABC错误,D正确。故选D。
二、填空题:本题共5小题,每空2分,共20分。
13.如图所示,不带电的导体AB靠近带正电的小球Q放置,此时A端带________电荷;若让B端接地,
则此时A端带________电荷(以上两空均选填“正”或“负”)。
【答案】 ①. 负 ②. 负
【详解】[1][2]根据静电感应原理可知,不带电的导体AB靠近带正电的小球Q放置,此时A端带负电
荷;若让B端接地,则此时A端仍带负电荷。
14.将带电荷量为的电荷,从无限远处移到电场中的A点,要克服静电力做功 ,电荷在A点的电
势能为__________,A点的电势为__________(取无限远处电势为零)。
【答案】 ①. 1×10-6J ②.
【详解】[1]电荷从无限远处移到电场中的A点,要克服静电力做功1×10-6J,电荷的电势能将增加,
根据功能关系可知,若无限远处电势能为零,则电荷在A点的电势能为1×10-6J;
[2]A点的电势为
15.如图,半径为R的半球面上均匀分布一定量的正电荷,经过半球顶点与球心建立坐标轴Ox。图中A、
B、C三点距离球心均为0.5R,则A点电势________B点电势(选填“高于”、“低于”、“等
于”)。已知均匀带电球壳内部的电场强度处处为零,则C点电场强度的方向____________。
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学科网(北京)股份有限公司【答案】 ①.高于 ②.平行于Ox轴向右
【详解】 [1]电场线方向由A指向B,则A点电势高于B点电势。
[2]将半球面补成一个完整的球面
根据电荷分布对称性及均匀带电球壳内部的电场强度处处为零,可知左侧弧MP所带电荷与右侧弧
MP所带电荷在C点电场强度大小相等,方向相反,由对称性可知C点电场强度的方向平行于Ox轴向
右。
16.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。若不考虑其它力,则带电粒子在________点加速度大,在________点电势能大。
【答案】 ①. B ②. B
【详解】[1]B点电场线较A点密集,则B点场强较大,粒子受电场力较大,则带电粒子在B点加速度
大;
[2]粒子从A到B电场力做负功,则电势能增加,则粒子在B点电势能大。
17.已知R=1Ω,R=2Ω,R=3Ω,连接成如图所示电路,则通过电阻R 和R 的电流之比为I∶I=
1 2 3 1 2 1 2
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学科网(北京)股份有限公司______;电阻R、R 两端电压关系是U∶U=_____。
1 3 1 3
【答案】 ①. 5:3 ②. 5:6
【详解】[1]根据并联的电压相同可得,电流与电阻成反比,则
R 的电流是R 和R 电流的总和,则 ,
1 2 3
[2]根据公式 ,可得
三、情景题:本题共12小题,每空2分,共12分。
18.雷 电
雷电是大气中的放电现象,多形成在积雨云中。通常下部的雷云因摩擦而带负电,上部的雷云带正电。
当某处积聚的电荷密度很大,周围产生强电场,就可击穿空气分子,形成雷电,释放巨大能量。
(1)由于静电感应,会使雷云下方附近的地面积聚____电荷,在云层和地面之间产生电场的大致方
向____。
(2)为避免雷电造成损害,高大的建筑物会装有避雷针。如图,雷雨天,在避雷针附近产生电场,
其等势面的分布如虚线所示。A、B、C三点中,场强最大的位置是___________。一带电量为-2.0×10-
7C的电荷q,由B运动到C点,则其电势能的变化量∆E=___________J。
p
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学科网(北京)股份有限公司(3)沿水平方向在某区域建立坐标轴 Ox,轴上各点电势分布如图所示,b为图线最高点,则(
)
A.b点场强为零 B.b点场强竖直向上
C.a、c两点场强相同 D.沿水平方向b点距离避雷针比c点更远
(4)1752年6月的一天,富兰克林在空旷地带高举装有金属杆的风筝,刚好一道闪电从风筝上掠过,
他将风筝线上的电引入莱顿瓶中,回家进行了各种电学实验,证明雷电与人工摩擦产生的电具有相同
的性质。已知莱顿瓶的电容C=1000pF,测出其两端的电压U=120V,则富兰克林收集到雷电的电量
Q=_________C.(1pF=10-12F)
【答案】(1). ①. 正 ②. 向上 (2). ①. A点 ②. -8.0×10-4 (3)A (4) 1.2×10-7
【1题详解】
[1]根据题意,由于下部的雷云因摩擦而带负电,根据静电感应的原理可知,会使雷云下方附近的地面
积聚正电荷;
[2]电场线的方向由正电荷指向负电荷,而电场线的方向即为电场的方向,则可知在云层和地面之间产
生电场的大致方向向上。
【2题详解】
[1]等差等势面越密集的地方电场强度越大,根据等势面的分布可知A点处的等势面最密集,因此A点
处的场强最大;
[2]负电荷q,由B运动到到C点,其电势能的变化量
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学科网(北京)股份有限公司【2题详解】
AB.在 图像中,图线的斜率表示电场强度,b点为 图像中的最高点,则可知b点处的斜率
为0,则b点处的场强为0,故A正确,B错误;
C.在 图像中a、c两点处的斜率大小不同方向也不同,则可知a、c两点处的场强大小不同,方
向也不同,故C错误;
D.离避雷针越近电势越高,b点处的电势高于c点处的电势,由此可知沿水平方向b点距离避雷针比
c点更近,故D错误。故选A。
【4题详解】
根据 代入数据可得
四、计算题:本题共3小题,10分+12分+10分,共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演
算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
19.把质量为m的带负电小球A,用绝缘细绳悬挂,若将带电荷量为Q的带正电球B靠近A,当两个
带电小球在同一高度相距r保持静止时,绳与竖直方向成α角。试求:
(1) A球受到的绳子拉力多大?
(2)A球带电荷量是多少?
【答案】 (1) (2)
【解析】 (1)带负电的小球A处于平衡状态,库仑力F、重力mg以及绳子的拉力T的作用,受力
如图。
竖直方向:mg-Tcos α=0①
水平方向:F-Tsin α=0②
解得T=③ F=mgtan α④
(2)根据库仑定律F=k⑤ 联立④⑤解得q=
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学科网(北京)股份有限公司20.水平放置的两块平行金属板长,两板间距 ,两板间电压 ,且上板带正电。一个电
子沿水平方向以速度 ,从两板中间射入,如图所示。已知,电子的质量
,电量 。则
(1)电子偏离金属板时的偏移距离是多少?
(2)电子飞出电场时的速度多大?方向如何(用三角函数表示)?
(3)电子离开电场后,打在屏上的P点。若 ,求OP的高度。
【答案】(1)0.5 mm;(2) ,速度与水平方向夹角的正切值为0.02;(3)0.25 cm
【详解】(1)电子在电场中的加速度
偏移距离即竖直方向的位移
因为 ,则
(2)电子飞出电场时,水平分速度
竖直分速度
则电子飞出电场时的速度
设v与v 的夹角为θ,则
0
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学科网(北京)股份有限公司(3)电子飞出电场后做匀速直线运动,则
(1)电源的内电压;
(2)粒子的质量。
【答案】(1) ;(2)
联立可求得粒子质量为
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