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【广东省东莞实验中学2022-2023学年高二上学期月考一物理试题(解析版)

2026-02-26 09:37:36

学年第一学期高二物理月考一试题

考试时间：75分钟命题人：审题人：

一、单选题（每小题只有一个选择项是正确的，每小题3分，共30分）

1. 如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，壳层的厚度和质量分布均匀，将它们分别固定于绝缘支座上，两球心间的距离为l，为球直径的2倍。若使它们带上等量异种电荷，两球所带的电荷量的绝对值均为Q，那么，a、b两球之间的万有引力F_引、库仑力F_库分别为（　　）

A. ，B. ，

C. ，D. ，

【答案】D

【解析】

【详解】万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然两球心间的距离只有其直径的2倍，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看作质量集中于球心的质点，因此，可以应用万有引力定律，即它们之间的万有引力为

由于两球心间的距离为球直径的2倍，它们之间的距离并不是很大，且两球壳因电荷间的相互作用使电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分部比较密集，不能看成电荷都集中在球心，此时的电荷不能看成是点电荷，所以此时电荷间的库仑力

故选D。

2. “通草球”是五加科植物通脱木的茎髓。秋天取茎，放置干燥处晾干，将其茎髓制成小球。这种小球密度很小，且绝缘，过去常用来做静电实验。现在这种东西较少见，一般中药店里有售。在图中，两个通草球甲和乙悬挂在支架上，彼此吸引。关于该现象判断正确的是（　　）

A. 甲小球一定带了电B. 乙小球一定带了电

C. 两个小球中有一个可能不带电D. 甲、乙小球可能带有同种电荷

【答案】C

【解析】

【详解】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，同时，带电物体还可吸引轻小物质，故甲乙两个小球可能带异种电荷，也可能一个带电，一个不带电。

故选C

3. 如图所示，O、M、N为一负点电荷电场中一条电场线上的三点，M为ON的中点。O、N两点的电势分别为，则（　　）

A. M点电势为-6V

B. M、N两点的电势差大于O、M两点的电势差

C. O点的电场强度一定比N点的电场强度大

D. 一正点电荷从O点沿直线移到N点的过程中，电场力做负功

【答案】B

【解析】

【详解】AB．在O、M、N所在的电场线上，离负电荷越近，场强越大，相同距离的电势差越大，故M、N两点的电势差大于O、M两点的电势差，即M点的电势高于-6V，A错误，B正确；

C．该电场是由负点电荷形成的，由点电荷场强公式

可知，O点离场源电荷较远，场强较小，即O点的电场强度一定比N点的电场强度小，C错误；

D．一正点电荷从O点沿直线移到N点的过程中，电场力做正功，D错误。

故选B。

4. 如图所示，直角三角形ABC中∠B=30°，点电荷A、B所带电荷量分别为Q_A、Q_B，测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是（　　）

A. A带正电，Q_A∶Q_B=1∶8

B. A带负电，Q_A∶Q_B=1∶8

C. A带正电，Q_A∶Q_B=1∶4

D. A带负电，Q_A∶Q_B=1∶4

【答案】B

【解析】

【详解】要使C处的正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，该正点电荷所受力的情况应如图所示，所以A带负电，B带正电。设A、C间的距离为L，则B、C间的距离为2L。

即

解得

故B正确，ACD错误。

故选B。

5. 关于静电场，下列说法正确的是（　　）

A. 将一负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

B. 电场强度为零的地方，电势也为零

C. 在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐降低

D. 电势降低的方向一定是沿电场强度的方向

【答案】C

【解析】

【详解】A．将一负试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电势能增大，电场力做负功，故A错误；

B．电场中某点的场强大小与电势高低没有必然联系，电场强度为零的地方，电势不一定为零，故B错误；

C．在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐降低，故C正确；

D．电势降低最快的方向才一定是沿电场强度的方向，故D错误。

故选C。

6. 塔尖装有一避雷针，某次雷雨天气闪电击中避雷针，避雷针发生尖端放电现象，如图甲。若避雷针放电时的电场线分布如图乙所示，在空间取一条水平线abc和一条圆弧线adc，bd连线为ac连线的中垂线，电场线关于直线bd对称，以下说法正确的是（）

A. b、d两点的电场强度相同B. b点电势高于d点电势

C. a、c两点的电场强度相同D. 同一负点电荷的电势能在b点比在d点大

【答案】D

【解析】

【详解】A．由电场线分布的疏密程度可知，b点的电场强度大于d点的电场强度，故A错误；

BD．沿电场线方向电势降低，可知b点电势低于d点电势，根据可知，同一负点电荷的电势能在b点比在d点大，故B错误，D正确。

C．电场线上某点的切线方向即该点的电场方向，由电场线分布可知a、c两点的电场强度大小相等，方向不同，故C错误。

故选D。

7. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱。如图是等量异种点电荷形成电场的电场线，A、B为同一电场线上的两点，以下说法正确的是（　　）

A. A、B两点场强相同

B. 两个电荷连线（直线）上的场强，连线中点场强最小

C. 两个电荷连线（直线）的中垂线上任意一点场强方向相同，大小也相同

D. 将一正点电荷从A点无初速度释放一定会沿电场线运动到点

【答案】B

【解析】

【详解】A．由图可知电场强度的大小相等，方向不同，故A错误；

B．两个电荷连线（直线）上，连线中点电场线最疏，则场强最小，故B正确；

C．由图可知，两个电荷连线（直线）的中垂线上任意一点场强方向相同，大小不同。故C错误；

D．若将正电荷从A点无处速度释放，将沿着A点的场强方向运动，运动轨迹不是电场线，故D错误。

故选B

8. 图为研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验装置，实验前电容器已经充电，则下列描述符合事实的是（）

A. 只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大

B. 只将电容器a板左移，静电计指针的张角变小

C. 只将电容器a板向上平移，静电计指针的张角变大

D. 只人为增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容减小

【答案】C

【解析】

【详解】根据

可得

A．根据

只在极板间插入有机玻璃，ε增大，U变小，静电计的指针张角变小，A错误；

B．根据

只将电容器a板左移，增大两极板间的距离，d增大，U变大，静电计的指针张角变大，B错误；

C．根据

只将电容器a板向上平移，正对面积变小，S变小，U变大，静电计的指针张角将变大，C正确；

D．根据

只增加电荷量，U变大，静电计的指针张角变大，电容器电容不变，D错误。

故选C。

9. 在水平地面上放一块长方形的铁块，在它O点正上方固定一正点电荷Q，长方形的铁块MN上A、B、O、C、D间距相等，则正点电荷Q在各点产生的场强E，在长方形的铁块MN上各点的电势、各点间的电势差以下说法正确的是（　　）

A. B.

C. D. MN上表面不带电

【答案】B

【解析】

【详解】ACD．MN上表面由于感应起电，根据异种电荷相互吸引，同种电荷相互排斥，所以上表面将带负电；电荷分布稳定时，长方形的铁块为等势体，MN上表面为等势面，故有

则有

故ACD错误；

B．由正点电荷周围的电场强度，可知

故B正确。

故选B。

10. 如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板（M板）接地，在两板间的P点固定一个带负电的检验电荷。若正极板N保持不动，将负极板M缓慢向右平移一小段距离，下列说法正确的是（　　）

A. P点电势升高B. 两板间电压增大

C. 检验电荷的电势能增大D. 检验电荷受到的电场力增大

【答案】C

【解析】

【详解】由

可得

BD．因为电容器与电源断开，电荷量保持不变，两板间的距离d减小，所以两板间电压减小，两板间电场强度不变，检验电荷受到的电场力不变，故BD错误；

AC．因为P到负极板之间的距离，减小，所以P点电势降低；因沿电场线方向电势降低，M板电势为零，所以P点电势为正，P点固定电荷为负，电势降低，电势能增加，C正确，A错误。

故选C。

【点睛】本题以电容器为情境载体，考查了电容器的电容、电场强度、电势的变化等必备知识，考查了推理论证能力、模型构建能力，考查了科学思维的学科素养，突出对基础性、综合性的考查要求。

二、多选题（每小题至少有两个选择项是正确的，每小题4分，选对而不全得2分，共20分）

11. 如图，一不带电的金属球壳Q放在绝缘支架上，现在Q的右侧放置一带负电不计体积大小的小球A，同样放在绝缘支架上。M、N两点为A球与球壳Q的球心O连线上的两点，均在球壳内部，分别在球心O的左、右两侧关于O点对称。由于静电感应，球壳Q的左右两侧分别带上等量异种电荷。有关现象描述正确的是（　　）

A. 感应电荷在M点产生的电场强度向左，在N点产生的电场强度向右

B. 感应电荷在M点产生的电场强度比N点要小

C. M、O、N三点的合场强均为0，但由于N点离带电小球A较近，故N点电势较另两点要低

D. 若将金属球壳Q的左侧接地，则球壳Q的左侧将不带电

【答案】BD

【解析】

【详解】A．带负电的小球A在球壳内部M、N点产生的场强方向向右，所以感应电荷在M、N点产生的电场强度向左，故A错误；

B．带负电的小球A在球壳内部M点产生的场强小于在N点产生的场强，所以感应电荷在M点产生的电场强度比N点要小，故B正确；

C．金属球壳Q是等势体，三点的电势相同，故C错误；

D．若将金属球壳Q的左侧接地，则球壳Q的左侧将不带电，故D正确。

故选BD。

12. 如图所示，A、B是平行电容器的两个极板，给平行板电容器充电，断开电源后A极板带正电，B极板带负电。板间一带电小球C用绝缘细线悬挂，如图所示，小球静止时与竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（　　）

A. 若只是将A极板向左平移稍许，小球的夹角θ不变

B. 若只是将B极板向下平移稍许，A、B两板间电势差将减小

C. 若只是将A极板向上平移稍许，小球的夹角θ将变大

D. 若只是将B极板向右平移稍许，电容器的电容将增大

【答案】AC

【解析】

【详解】A．对小球受力分析，由几何关系知

由

联立可得

由题意知，电容器与电源断开，所以电荷量Q保持不变，所以若只是将A极板向左平移稍许，则电场强度E不变，则小球的夹角θ不变，故A正确；

B．若只是将B极板向下平移稍许，则两极板的正对面积S减小，由可知，电容器电容变小，又因为电容器电荷量保持不变，所以由可知，A、B两板间电势差将增大，故B错误；

C．若只是将A极板向上平移稍许，则两极板的正对面积S减小，由可知，电容器电容变小，又因为电容器电荷量保持不变，所以由可知，A、B两板间电势差将增大，又因为，则两极板间的电场强度增大，故小球的夹角θ将变大，故C正确；

D．若只是将B极板向右平移稍许，则两极板间距d增大，由可知，电容器电容将减小，故D错误。

故选AC。

13. 如图所示的实线为一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。带电粒子在运动中只受电场力作用，某同学根据此图结合物理规律作出如下判断，其中正确的是（）

A. 可判断带电粒子所带电荷的符号B. 可判断带电粒子在a、b两点的受力方向

C. 可判断带电粒子在a、b两点的动能何处大D. 可判断带电粒子在a、b两点的电势能何处大

【答案】BCD

【解析】

【详解】AB．粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，A错误，B正确；

CD．粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，则从a到b电场力对粒子做负功，根据动能定理

粒子动能减小，根据能量守恒

粒子电势能增大，即a点动能大于b点动能，a点电势能小于b点电势能，CD正确。

故选BCD。

14. 两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示。若粒子只受静电力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是（　　）

A. 带正电

B. 从点到点的运动过程中速度先变大后变小

C. 从点到点的运动过程中电势能先变大后变小

D. 经过点和点时的速度相同

【答案】AC

【解析】

【详解】A．由带电粒子在电场中的运动轨迹可知带电粒子受到指向低电势方向的电场力，而靠近负电荷处的电势低，所以带电粒子受到负电荷的吸引力，带电粒子带正电，故A正确；

BC．由A选项可知，粒子带正电，因此粒子从a点到c点的过程中，电势能增大，电场力做负功，因此粒子动能减小，即速度减小，当粒子从c点到e点的过程中，电势能减小，电场力正功，因此粒子动能增大，即速度增大，所以粒子速度先变小后变大，故B错误，C正确；

D．由于b、d两点为等势点，根据动能定理带电粒子从b点运动到d点过程中，电场力做的功为零，b、d两点处带电粒子动能相等，速度大小相同，但是两点速度方向明显不同，故D错误。

故选AC。

15. 如图所示，两个带等量负电荷小球A、B（可视为点电荷），被固定在光滑的绝缘水平面上，M、N是小球A、B连线的水平中垂线上的两点，且。现将一个电荷量很小的带正电的小球C（可视为质点）由M点静止释放，在小球C向N点运动的过程中，下列关于小球C的说法可能正确的是（　　）

A. 速度一直增大

B. 速度先增大，再减小

C. 加速度先减小，再增大

D. 加速度先增大再减小，过O点后，加速度先减小再增大

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．在等量同种负点电荷连线中垂线上，段电场强度方向，正点电荷从点到点运动的过程中，所受的电场力方向由，电场力做正功，小球的速度增大,越过点后，段电场强度方向由，小球所受的电场力方向由，小球做减速运动，则小球C的速度先增大，再减小，故A错误，B正确；

CD．O点的场强为零，小球通过O点时的加速度为零；由于OM间电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况不能确定，所以小球C由过程，可能加速度不断减小，也可能先增加后减小；在间同样如此，故D错误，C正确。

故选BC

三、解答题（每小题要求有必要的文字说明，共50分）

16. 如图示，把质量为的带电小球A用绝缘丝线吊起，若将带电荷量为的小球B靠近它，两小球在同一高度且相距时，小球A平衡，丝线与竖直方向夹角为。g取，静电力常量，小球A、B可视为点电荷，则：

（1）此时小球B受到的静电力的大小为多少？

（2）小球A带何种电荷？

（3）小球A所带电荷量大小是多少？

【答案】（1）；（2）负电荷；（3）

【解析】

【详解】（1）根据题给条件，可知小球A处于平衡状态，分析小球A受力情况如图所示

则

小球B受到的静电力与小球A受到的静电力为作用力和反作用力，所以小球B受到的静电力大小为

（2）小球A与小球B相互吸引，小球B带正电，故小球A带负电

（3）小球A、B之间的静电力大小

所以

17. 如图，一根长为L = 0.5m的细绝缘线，上端固定，下端系一个质量为m = 4 × 10^{- 3}kg的带电小球，将整个装置放入一匀强电场当中，电场强度大小为E = 3 × 10³N/C，方向为水平向右，已知：当细线偏离竖直方向为θ = 37°时，小球处于平衡状态，重力加速度为g = 10m/s²，试求：

（1）小球带何种电荷，带电量为多少；

（2）若剪断细线，小球运动的加速度大小；

（3）若将小球拉至最低点C无初速度释放，当小球运动到B点时绳中拉力大小。

【答案】（1）正电，1 × 10^{- 5}C；（2）12.5m/s²；（3）7 × 10^{- 2}N

【解析】

【详解】（1）由题图分析可得，小球所受电场力水平向右，故小球带正电。设小球带电量为q，根据受力平衡可得

解得

（2）绳剪断后，小球做匀加速直线运动由牛顿第二定律

可得

（3）由最低点无初速度释放至拉力最大过程中，由动能定理

由牛顿第二定律

解得

F_T = 7 × 10^{- 2}N

18. 如图所示，ABCD是半径为R的四分之三光滑绝缘圆形轨道，固定在竖直面内。以轨道的圆心O为坐标原点，沿水平直径AC方向建立x轴，竖直直径BD方向建立y轴。y轴右侧（含y轴）存在竖直向上的匀强电场。一质量为m、带电量为+q的小球，从A点由静止开始沿轨道下滑，通过轨道最高点D后，又落回到轨道上的A点处。不考虑小球之后的运动，不计空气阻力，重力加速度为g，求：