【解析】山西省朔州市应县一中2023-2023学年高二上学期物理9月月考试卷

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山西省朔州市应县一中2023-2023学年高二上学期物理9月月考试卷

一、单选题

1．（2023高二上·应县月考）下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是（）

A．只有甲、乙正确B．只有丙、丁正确

C．只有甲、丙正确D．只有乙、丁正确

【答案】C

【知识点】动量守恒定律

【解析】【解答】甲、在光滑水平面上，子弹射入木块的过程中，系统所受外力之和为零，系统动量守恒，故甲正确；

乙、剪断细线，弹簧恢复原长的过程，墙壁对滑块有作用力，系统所受外力之和不为零，系统动量不守恒，故乙错误；

丙、木球与铁球的系统所受合力为零，系统动量守恒，故丙正确；

丁、木块下滑过程中，斜面始终受挡板作用力，系统动量不守恒，故丁错误。

故选：C。

【分析】利用系统外力等于0可以判别系统其动量守恒。

2．（2023高二上·应县月考）如图所示是一种弹射装置，弹丸质量为m，底座质量为3m，开始时均处于静止状态，当弹簧释放将弹丸以相对地面v的速度发射出去后，底座的反冲速度大小是（）

A．3v/4B．v/4C．v/3D．0

【答案】C

【知识点】动量守恒定律

【解析】【解答】在水平方向上，弹丸和底座组成的系统动量守恒，设水平向右为正，由动量守恒可得，得，负号表示速度方向水平向左，故C正确．

【分析】利用动量守恒定律可以求出底座的速度大小。

3．（2023高一下·张家口期末）如图，两滑块A、B在光滑水平面上沿同直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是（）

A．A和B都向左运动B．A向左运动，B向右运动

C．A静止，B向右运动D．A和B都向右运动

【答案】B

【知识点】动量守恒定律

【解析】【解答】两球碰撞过程动量守恒，以两球组成的系统为研究对象，取水平向右方向为正方向，碰撞前，A、B的速度分别为：vA=2v0、vB=v0。碰撞前系统总动量：P=mAvA+mBvB=m×2v0+2m×（-v0）=0，P=0，系统总动量为0，系统动量守恒，则碰撞前后系统总动量都是0；由于碰撞是弹性碰撞，则碰撞后二者的速度不能等于0，运动的方向一定相反；B符合题意，A、C、D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】两物体发生弹性碰撞，系统动量守恒，初动量为零，末动量也为零。

4．（2023高二上·长春月考）在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反。则碰撞后B球的速度大小可能是（）

A．0.6B．0.4C．0.3D．0.2

【答案】A

【知识点】动量定理

【解析】【解答】由碰撞中的动量守恒得mv=2mvB－mvA，vA＞0，则vB＞0.5v，故小于0.5v的值不可能有，A符合题意。

故答案为：A

【分析】两个物体组成系统动量守恒，利用动量守恒定律列方程分析求解即可。

5．（2023高二上·唐山月考）下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有①场强②场强③场强④电场力做功（）

A．①③B．②③C．②④D．①④

【答案】D

【知识点】电场强度和电场线

【解析】【解答】①电场强度是用比值定义法得出的物理量，是从力角度研究电场的物理量，适用于任何电场，即既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场，故①正确；②匀强电场中沿场强方向电势降低最快，且没前进相同距离电势的降低相等，故匀强电场中任意两点的间的电势差与两点沿电场线的距离成正比；故电场强度与电势差的关系公式仅仅适用与匀强电场，故②错误；③点电荷产生的电场的场强公式是由电场强度的定义式和库仑定律联立得到，反映了点电荷的电场中任意一点的电场强度与该点的空间位置和场源电荷的电荷量的关系，不适用于匀强电场，故③错误；④电场力做功与电势差的关系公式W=qU，反映了在电场中任意两点间移动电荷时，电场力做功与两点间电势差成正比，适用于任意电场，故④正确。D符合题意。

故答案为：D

【分析】公式1和公式4都是普适公式；公式2只能使用于匀强电场；公式3只能适用于点电荷产生的电场。

6．（2023·浙江）如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开（）

A．此时A带正电，B带负电

B．此时A电势低，B电势高

C．移去C，贴在A,B下部的金属箔都闭合

D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A,B下部的金属箔都闭合

【答案】C

【知识点】静电的防止与利用

【解析】【解答】由于静电感应可知，A左端带负电，B右端带正电，AB的电势相等，选项AB错误；若移去C，则两端的感应电荷消失，则贴在A、B下部的金属箔都闭合，选项C正确；先把A和B分开，然后移去C，则A、B带的电荷仍然存在，故贴在A、B下部的金属箔仍张开，选项D错误；故选C．

【分析】根据静电感应规律可明确AB两端所带电性，再根据电荷间的相互作用分析移走C后AB所带电量，即可明确金箔能否闭合．

7．使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上－3Q和＋5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为F1．现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F2．则F1与F2之比为

A．2∶1B．4∶1C．16∶1D．60∶1

【答案】D

【知识点】库仑定律

【解析】【分析】由库仑定律可知，接触后先中和后平分，所以，故选D

【点评】本题难度较小，掌握库仑力公式，库仑力与两球间距离的关系即可

8．（2023高二上·蕉岭期中）A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度v与时间t的关系图象如图所示。则此电场的电场线分布可能是选项图中的（）

A．B．C．D．

【答案】A

【知识点】电场强度和电场线

【解析】【解答】由v-t图象可知，微粒的速度在逐渐减小，图象的斜率在逐渐增大，故此带负电的微粒做加速度越来越大的减速直线运动，所受电场力越来越大，由F=qE知，场强增大，电场线越来越密。电场力方向与其运动方向相反，电场力向左，所以电场线方向向右。

故答案为：A

【分析】利用速度的变化可以判别场强的大小变化和方向。

9．（2023高二上·安平月考）如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图，电场线的方向如图中箭头所示，M、N、Q是以直电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点，OQ连线垂直于MN.以下说法正确的是（）

A．O点电势与Q点电势相等

B．O、M间的电势差小于N、Q间的电势差

C．将一负电荷由M点移到Q点，电荷的电势能增加

D．在Q点释放一个正电荷，正电荷所受电场力将沿与OQ垂直的方向竖直向上

【答案】C

【知识点】电势差、电势、电势能

【解析】【解答】A．根据电场线与等势线垂直特点，在O点所在电场线上找到Q点的等势点，根据沿电场线电势降低可知，O点的电势比Q点的电势高；A不符合题意。

B．根据电场分布可知，OM间的平均电场强度比NO之间的平均电场强度大，故由公式U=Ed可知，OM间的电势差大于NO间的电势差；B不符合题意。

C．M点的电势比Q点的电势高，负电荷从高电势移动到低电势电场力做负功，电荷的电势能增加；C符合题意。

D．在Q点释放一个正电荷，正电荷所受电场力将沿与该点电场线的切线方向相同，斜向上；D不符合题意。

故答案为：C

【分析】电场线、电场强度、电势、电势差、电势能等物理量之间的关系以及大小比较，是电场中的重点和难点，在平时训练中要加强这方面的练习，以加深对概念的理解．

10．（2023高二上·应县月考）静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带负电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（）

A．由x1运动到x3的过程中电势能增大

B．由x1运动到x3的过程中电势能减小

C．由x1运动到x4的过程中电势先减小后增大

D．由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大

【答案】B

【知识点】电场强度和电场线；电场力做功

【解析】【解答】AB、由x1运动到x3的过程中，场强为x轴负方向，则带负电的点电荷从x1到x3处逆着电场线方向移动，电势升高，电势能减小，故A错误，B正确；

C、由x1运动到x4的过程中，逆着电场线方向，电势升高，故C错误；

D、由x1运动到x4的过程中，电场强度的绝对值先增大后减小，故由F=qE知，电场力先增大后减小，故D错误；

故选B。

【分析】由图可以看出在0-x1处场强为正，x1到+∞处场强为负方向，根据沿着电场线的方向电势降低，结合正电荷在电势高处电势能大，分析电势能的变化，电场力的变化由F=qE分析。

11．（2023高二上·应县月考）如图所示，在点电荷+Q的电场中，虚线为等势面，甲、乙两粒子的运动轨迹分别为acb、adb曲线，两粒子在a点时具有相同的动能，重力不计．则不正确的为（）

A．甲、乙两粒子带异种电荷

B．两粒子经过b点时具有相同的动能

C．甲粒子经过c点时的动能等于乙粒子经过d点时的动能

D．设无穷远处电势为零，甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能

【答案】C

【知识点】电场力做功

【解析】【解答】带电粒子只受电场力作用做曲线运动，所以电场力指向曲线的内侧，所以甲受吸引力，乙受排斥力，甲乙带电是异种电荷，A对；两粒子在a点时具有相同的动能，从a到b电场力做功为零，所以b点时具有相同的动能，B对；甲粒子从a到c电场力做正功动能增加，势能减少；乙粒子从a到d电场力做负功动能减少，电势能增加；C错，D对。

【分析】利用轨迹可以判别电场力方向及两个粒子带异种电荷；利用等势面可以判别粒子经过b的动能相等；由于电场力做功不同所以经过d的动能大小不同；利用电性结合电势可以比较电势能的大小。

二、多选题

12．（2023高二上·应县月考）在点电荷Q形成的电场中有一点A，将一个-q的检验电荷从无限远处移到A点时，电场力做功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（）

A．B．C．D．

【答案】B,C

【知识点】电势差、电势、电势能；电场力做功

【解析】【解答】AB．-q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则电荷的电势能减小W，无限处电荷的电势能为零，则电荷在A点的电势能为，故A错误，B正确。

CD．A点的电势，故C正确，D错误．

【分析】根据电场力做功多少，电荷的电势能就减小多少分析电荷在A点与无限远间电势能的变化量，由公式确定电荷在A点的电势能，由公式求解A点的电势．

13．（2023高二下·怀仁期中）如图所示，一质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定在其左端，另一质量也为m的物块乙以4m/s的速度与物块甲在同一直线上相向运动，则（）

A．甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，系统动量守恒

B．当两物块相距最近时，甲物块的速率为零

C．碰撞过程中，甲物块的速率可能为1m/s，也可能为5m/s

D．碰撞过程中，乙物块的速率可能为2m/s，也可能为1.7m/s

【答案】A,D

【知识点】动量守恒定律

【解析】【解答】解：A、甲、乙两物块（包括弹簧）组成的系统在弹簧压缩过程中，系统所受的合外力为零，系统动量守恒，故A正确；

B、当两物块相距最近时速度相同，取碰撞前乙的速度方向为正方向，设共同速率为v，由动量守恒定律得：mv乙﹣mv甲=2mv，代入数据解得：v=0.5m/s，故B错误．

C、若物块甲的速率达到5m/s，方向与原来相同，则：mv乙﹣mv甲=﹣mv甲′+m乙v乙′，代入数据代入解得：v乙′=6m/s．

两个物体的速率都增大，动能都增大，违反了能量守恒定律．

若物块甲的速率达到5m/s，方向与原来相反，则：mv乙﹣mv甲=mv甲′+m乙v乙′，

代入数据解得：v乙′=﹣4m/s，可以，碰撞后，乙的动能不变，甲的动能增加，系统总动能增加，违反了能量守恒定律．所以物块甲的速率不可能达到5m/s，故C错误．

D、甲、乙组成的系统动量守恒，选取向右为正方向，由动量守恒定律得：mv乙﹣mv甲=﹣mv甲′+m乙v乙′，

碰撞结束后，系统的动能守恒，则：=

代入数据解得：v甲′=4m/s；v乙′=﹣3m/s

可知碰撞结束后，甲与乙交换速度；碰撞过程中，乙物块的速度在4m/s～﹣3m/s之间都是可以的．所以速率可能为2m/s，也可能为1.7m/s，故D正确．

故选：AD．

【分析】根据动量守恒的条件：系统所受的合外力为零判断动量是否守恒．竖直方向上甲乙两物体所受的重力与水平面的支持力平衡．水平方向系统不受外力．当两物块相距最近时速度相同，根据动量守恒定律求出物块甲的速率．物块甲的速率为1m/s时，速度方向可能与原来方向相同，也与原来方向相反，由动量守恒研究乙的速率．若物块甲的速率为5m/s，由动量守恒求出乙的速率，根据系统的机械能是否守恒判断速率为5m/s是否可能．

14．（2023高二上·应县月考）假设在某电场中沿x轴方向上，电势φ与x的距离关系如图所示，现有一个电子在电场中仅受电场力作用移动，则下列关于电场和电子能量说法正确的是（）

A．区域x3～x4内沿x轴方向的电场强度均匀增大

B．区域x6～x7内沿x轴方向场强为零

C．若电子从电势为2V的x1位置向右移动到电势为2V的x7位置，为了通过电势为3V的x4位置，电子至少应具有1eV的初动能

D．电子在区域x1～x2内沿x轴方向所受电场力小于区域x3～x4内沿x轴方向所受电场力

【答案】B,D

【知识点】电场强度和电场线

【解析】【解答】A.由图象斜率表示场强可知，在x3到x4区域内电势差U34与两点间距离成正比，则这两点间的电场是匀强电场，沿x方向的电场强度不变，故A错误；

B.由图象斜率表示场强可知，在x6到x7区域内，电势差为零，这两点间的场强为零，故B正确；

C.由图象斜率表示场强可知，从x1位置到x2位置电势均匀减小，则x1位置到x2位置间的电场方向向右，电子在其间受到的电场力向左，电子从x1运动到x2克服电场力做功2eV，电子应该具有2eV的初动能，电子从电势为2V的x1位置向右到电势为2V的x7位置，电场力做的总功为零，则电子从电势为2V的x1位置向右到电势为2V的x7位置，电子至少具有初动能2eV，故C错误；

D.由图象斜率表示场强可知，在x1与x2区域内比x3与x4区域内的场强小，所以电子在x1到x2区域内沿x方向所受电场力小于x3到x4区域内沿x方向所受电场，故D正确；

【分析】利用斜率可以判别场强的大小；利用电场力做功可以判别初动能的大小；利用斜率大小可以比较电场力的大小。

三、填空题

15．（2023高二上·应县月考）有一充电的平行板电容器，两板间电压为3V，现使它的电荷量减少3×10-4C，于是电容器两极板间电压降为原来的，此电容器的电容是μF，电容器原来的带电荷量是C，若电容器极板上的电荷全部放掉，电容器的电容是μF。

【答案】150；4.5×10-4；150

【知识点】电容器及其应用

【解析】【解答】平行板电容器的电荷量减少，电压降低，则，电容器原来的带电荷量，电容反映电容器本身的特性，电容器极板上的电荷全部放掉，电容器的电容不变，仍为．

【分析】对于电容器的电容，表征电容器容纳电荷的本领大小，与其电量、电压无关．求电容可用．

四、实验题

16．（2023高一下·南阳期末）如图所示，为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置示意图。已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径相同，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置.

（1）本实验必须满足的条件是___________.

A．斜槽轨道必须是光滑的

B．斜槽轨道末端的切线水平

C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放

D．入射球与被碰球满足ma=mb

（2）为了验证动量守恒定律，需要测量OP间的距离x1、OM间的距离x2和.

（3）为了验证动量守恒，需验证的关系式是.

【答案】（1）B；C

（2）ON间的距离x3

（3）(或)

【知识点】验证动量守恒定律

【解析】【解答】(1)A.“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，A不符合题意；

B.要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，B符合题意；

C.要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，C符合题意；

D.为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求ma＞mb，D不符合题意.

应填BC.(2)要验证动量守恒定律定律，即验证：，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：，得：，因此实验需要测量：测量OP间的距离x1，OM间的距离x2，ON间的距离x3；(3)由以上分析可知，实验需要验证:，或.

【分析】（1）斜槽的粗糙对于小球的初速度没有影响；为了防止反弹入射小球的质量要大于出射小球的质量；

（2）利用水平位移和初速度的关系所以必须测量所以水平位移的大小；

（3）利用水平位移和初速度成正比关系可以列出动量守恒定律的表达式。

五、解答题

17．（2023高二上·长春月考）如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为2cm，两点的连线与场强方向成60°角。将一个电量为-2×10-5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J。则：

（1）在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？

（2）A、B两点的电势差UAB为多少？

（3）匀强电场的场强为多大？

【答案】（1）解：据电场力做功与电势能变化间关系，有：

（2）解：根据静电力做功与电势差关系可得：

（3）解：A、B两点沿场强方向距离：

据匀强电场中场强与电势差的关系可得：

【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能；电场力做功

【解析】【分析】（1）电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加，结合电势能求解做功；

（2）利用电场力做的功除以电荷量即为AB两点间的电势差；

（3）结合第二问求解的电势差，除以AB两点间的距离即为电场强度。

18．（2023高二上·应县月考）如图所示，在绝缘的光滑水平面上有A、B两个点电荷，A带正电，B带负电，电量都是q，它们之间的距离为d。为使两电荷在电场力作用下都处于静止状态，必须在水平方向加一个匀强电场．当两电荷都处于静止状态时，（已知静电力常量为k）求：

（1）匀强电场的电场强度；

（2）AB连线的中点处的电场强度。

【答案】（1）解：B对A的库仑力：，A电荷保持静止状态有：，解得匀强电场的场强，方向水平向左

（2）解：A电荷在中点处产生的场强，方向水平向右，B电荷在中点处产生的场强，方向水平向右，故连线中点处的场强，场强方向水平向右

【知识点】库仑定律；电场强度和电场线

【解析】【分析】（1）利用库仑定律结合静止可以求出场强的大小；

（2）利用场强的表达式结合场强的叠加可以求出合场强。

19．（2023高二上·应县月考）如图所示，a、b、c、d为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离为2cm，已知Uac=60V,求：

（1）电场强度为多大？

（2）设B点的电势为零，求A、C、D、P点的电势。

（3）求将q=-1.0×10-10C的点电荷由A移到D电场力做的功。

（4）将q=2×10-10C的点电荷由B移到C，再经D最后回到P，电场力所做的功Wbcdp

【答案】（1）解：AC间的距离为4cm．则

（2）解：根据A点的电势大于C点的电势，知电场强度的方向水平向右．，因为，则；

，则；

，则；

P点与B点等电势，所以

（3）解：因为，

则

（4）解：B、P两点等电势，则B、P间的电势差为0，根据W=qU知，电场力做功为0

【知识点】匀强电场电势差与场强的关系

【解析】【分析】（1）利用电势差和场强的关系可以求出场强的大小；

（2）利用电势差结合电势差的大小可以求出A、C、D、P点的电势。

20．（2023高二上·应县月考）如图，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连。将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体。现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起。以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离。已知C离开弹簧后的速度恰为v0。求弹簧释放的势能。

【答案】解：A与B、C碰撞过程中动量守恒，由动量守恒定律可以求出碰后三者的共同速度；线断开，AB与C分离过程中动量守恒，由动量守恒定律可以列方程；

在弹簧弹开过程中，系统机械能守恒，由机械能守恒定律可以列方程，解方程即可求出弹簧的弹性势能．（1）设碰后A、B和C的共同速度的大小为v，由动量守恒定律得：，

设C离开弹簧时，A、B的速度大小为，由动量守恒得，解得：；（2）设弹簧的弹性势能为，从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有，

解得：

【知识点】动量守恒定律；能量守恒定律

【解析】【分析】利用动量守恒结合机械能守恒定律可以求出弹性势能的大小。

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山西省朔州市应县一中2023-2023学年高二上学期物理9月月考试卷

一、单选题

1．（2023高二上·应县月考）下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是（）

A．只有甲、乙正确B．只有丙、丁正确

C．只有甲、丙正确D．只有乙、丁正确

2．（2023高二上·应县月考）如图所示是一种弹射装置，弹丸质量为m，底座质量为3m，开始时均处于静止状态，当弹簧释放将弹丸以相对地面v的速度发射出去后，底座的反冲速度大小是（）

A．3v/4B．v/4C．v/3D．0

3．（2023高一下·张家口期末）如图，两滑块A、B在光滑水平面上沿同直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是（）

A．A和B都向左运动B．A向左运动，B向右运动

C．A静止，B向右运动D．A和B都向右运动

4．（2023高二上·长春月考）在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反。则碰撞后B球的速度大小可能是（）

A．0.6B．0.4C．0.3D．0.2

5．（2023高二上·唐山月考）下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有①场强②场强③场强④电场力做功（）

A．①③B．②③C．②④D．①④

6．（2023·浙江）如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开（）

A．此时A带正电，B带负电

B．此时A电势低，B电势高

C．移去C，贴在A,B下部的金属箔都闭合

D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A,B下部的金属箔都闭合

7．使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上－3Q和＋5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为F1．现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F2．则F1与F2之比为

A．2∶1B．4∶1C．16∶1D．60∶1

8．（2023高二上·蕉岭期中）A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度v与时间t的关系图象如图所示。则此电场的电场线分布可能是选项图中的（）

A．B．C．D．

9．（2023高二上·安平月考）如图是匀强电场遇到空腔导体后的部分电场线分布图，电场线的方向如图中箭头所示，M、N、Q是以直电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点，OQ连线垂直于MN.以下说法正确的是（）

A．O点电势与Q点电势相等

B．O、M间的电势差小于N、Q间的电势差

C．将一负电荷由M点移到Q点，电荷的电势能增加

D．在Q点释放一个正电荷，正电荷所受电场力将沿与OQ垂直的方向竖直向上

10．（2023高二上·应县月考）静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带负电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（）

A．由x1运动到x3的过程中电势能增大

B．由x1运动到x3的过程中电势能减小

C．由x1运动到x4的过程中电势先减小后增大

D．由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大

11．（2023高二上·应县月考）如图所示，在点电荷+Q的电场中，虚线为等势面，甲、乙两粒子的运动轨迹分别为acb、adb曲线，两粒子在a点时具有相同的动能，重力不计．则不正确的为（）

A．甲、乙两粒子带异种电荷

B．两粒子经过b点时具有相同的动能

C．甲粒子经过c点时的动能等于乙粒子经过d点时的动能

D．设无穷远处电势为零，甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能

二、多选题

12．（2023高二上·应县月考）在点电荷Q形成的电场中有一点A，将一个-q的检验电荷从无限远处移到A点时，电场力做功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（）

A．B．C．D．

13．（2023高二下·怀仁期中）如图所示，一质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定在其左端，另一质量也为m的物块乙以4m/s的速度与物块甲在同一直线上相向运动，则（）

A．甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，系统动量守恒

B．当两物块相距最近时，甲物块的速率为零

C．碰撞过程中，甲物块的速率可能为1m/s，也可能为5m/s

D．碰撞过程中，乙物块的速率可能为2m/s，也可能为1.7m/s

14．（2023高二上·应县月考）假设在某电场中沿x轴方向上，电势φ与x的距离关系如图所示，现有一个电子在电场中仅受电场力作用移动，则下列关于电场和电子能量说法正确的是（）

A．区域x3～x4内沿x轴方向的电场强度均匀增大

B．区域x6～x7内沿x轴方向场强为零

C．若电子从电势为2V的x1位置向右移动到电势为2V的x7位置，为了通过电势为3V的x4位置，电子至少应具有1eV的初动能

D．电子在区域x1～x2内沿x轴方向所受电场力小于区域x3～x4内沿x轴方向所受电场力

三、填空题

15．（2023高二上·应县月考）有一充电的平行板电容器，两板间电压为3V，现使它的电荷量减少3×10-4C，于是电容器两极板间电压降为原来的，此电容器的电容是μF，电容器原来的带电荷量是C，若电容器极板上的电荷全部放掉，电容器的电容是μF。

四、实验题

16．（2023高一下·南阳期末）如图所示，为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置示意图。已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径相同，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置.

（1）本实验必须满足的条件是___________.

A．斜槽轨道必须是光滑的

B．斜槽轨道末端的切线水平

C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放

D．入射球与被碰球满足ma=mb

（2）为了验证动量守恒定律，需要测量OP间的距离x1、OM间的距离x2和.

（3）为了验证动量守恒，需验证的关系式是.

五、解答题

17．（2023高二上·长春月考）如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为2cm，两点的连线与场强方向成60°角。将一个电量为-2×10-5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J。则：

（1）在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？

（2）A、B两点的电势差UAB为多少？

（3）匀强电场的场强为多大？

18．（2023高二上·应县月考）如图所示，在绝缘的光滑水平面上有A、B两个点电荷，A带正电，B带负电，电量都是q，它们之间的距离为d。为使两电荷在电场力作用下都处于静止状态，必须在水平方向加一个匀强电场．当两电荷都处于静止状态时，（已知静电力常量为k）求：

（1）匀强电场的电场强度；

（2）AB连线的中点处的电场强度。

19．（2023高二上·应县月考）如图所示，a、b、c、d为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离为2cm，已知Uac=60V,求：

（1）电场强度为多大？

（2）设B点的电势为零，求A、C、D、P点的电势。

（3）求将q=-1.0×10-10C的点电荷由A移到D电场力做的功。

（4）将q=2×10-10C的点电荷由B移到C，再经D最后回到P，电场力所做的功Wbcdp

20．（2023高二上·应县月考）如图，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连。将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体。现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起。以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离。已知C离开弹簧后的速度恰为v0。求弹簧释放的势能。

答案解析部分

1．【答案】C

【知识点】动量守恒定律

【解析】【解答】甲、在光滑水平面上，子弹射入木块的过程中，系统所受外力之和为零，系统动量守恒，故甲正确；

乙、剪断细线，弹簧恢复原长的过程，墙壁对滑块有作用力，系统所受外力之和不为零，系统动量不守恒，故乙错误；

丙、木球与铁球的系统所受合力为零，系统动量守恒，故丙正确；

丁、木块下滑过程中，斜面始终受挡板作用力，系统动量不守恒，故丁错误。

故选：C。

【分析】利用系统外力等于0可以判别系统其动量守恒。

2．【答案】C

【知识点】动量守恒定律

【解析】【解答】在水平方向上，弹丸和底座组成的系统动量守恒，设水平向右为正，由动量守恒可得，得，负号表示速度方向水平向左，故C正确．

【分析】利用动量守恒定律可以求出底座的速度大小。

3．【答案】B

【知识点】动量守恒定律

【解析】【解答】两球碰撞过程动量守恒，以两球组成的系统为研究对象，取水平向右方向为正方向，碰撞前，A、B的速度分别为：vA=2v0、vB=v0。碰撞前系统总动量：P=mAvA+mBvB=m×2v0+2m×（-v0）=0，P=0，系统总动量为0，系统动量守恒，则碰撞前后系统总动量都是0；由于碰撞是弹性碰撞，则碰撞后二者的速度不能等于0，运动的方向一定相反；B符合题意，A、C、D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】两物体发生弹性碰撞，系统动量守恒，初动量为零，末动量也为零。

4．【答案】A

【知识点】动量定理

【解析】【解答】由碰撞中的动量守恒得mv=2mvB－mvA，vA＞0，则vB＞0.5v，故小于0.5v的值不可能有，A符合题意。

故答案为：A

【分析】两个物体组成系统动量守恒，利用动量守恒定律列方程分析求解即可。

5．【答案】D

【知识点】电场强度和电场线

【解析】【解答】①电场强度是用比值定义法得出的物理量，是从力角度研究电场的物理量，适用于任何电场，即既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场，故①正确；②匀强电场中沿场强方向电势降低最快，且没前进相同距离电势的降低相等，故匀强电场中任意两点的间的电势差与两点沿电场线的距离成正比；故电场强度与电势差的关系公式仅仅适用与匀强电场，故②错误；③点电荷产生的电场的场强公式是由电场强度的定义式和库仑定律联立得到，反映了点电荷的电场中任意一点的电场强度与该点的空间位置和场源电荷的电荷量的关系，不适用于匀强电场，故③错误；④电场力做功与电势差的关系公式W=qU，反映了在电场中任意两点间移动电荷时，电场力做功与两点间电势差成正比，适用于任意电场，故④正确。D符合题意。

故答案为：D

【分析】公式1和公式4都是普适公式；公式2只能使用于匀强电场；公式3只能适用于点电荷产生的电场。

6．【答案】C

【知识点】静电的防止与利用

【解析】【解答】由于静电感应可知，A左端带负电，B右端带正电，AB的电势相等，选项AB错误；若移去C，则两端的感应电荷消失，则贴在A、B下部的金属箔都闭合，选项C正确；先把A和B分开，然后移去C，则A、B带的电荷仍然存在，故贴在A、B下部的金属箔仍张开，选项D错误；故选C．

【分析】根据静电感应规律可明确AB两端所带电性，再根据电荷间的相互作用分析移走C后AB所带电量，即可明确金箔能否闭合．

7．【答案】D

【知识点】库仑定律

【解析】【分析】由库仑定律可知，接触后先中和后平分，所以，故选D

【点评】本题难度较小，掌握库仑力公式，库仑力与两球间距离的关系即可

8．【答案】A

【知识点】电场强度和电场线

【解析】【解答】由v-t图象可知，微粒的速度在逐渐减小，图象的斜率在逐渐增大，故此带负电的微粒做加速度越来越大的减速直线运动，所受电场力越来越大，由F=qE知，场强增大，电场线越来越密。电场力方向与其运动方向相反，电场力向左，所以电场线方向向右。

故答案为：A

【分析】利用速度的变化可以判别场强的大小变化和方向。

9．【答案】C

【知识点】电势差、电势、电势能

【解析】【解答】A．根据电场线与等势线垂直特点，在O点所在电场线上找到Q点的等势点，根据沿电场线电势降低可知，O点的电势比Q点的电势高；A不符合题意。

B．根据电场分布可知，OM间的平均电场强度比NO之间的平均电场强度大，故由公式U=Ed可知，OM间的电势差大于NO间的电势差；B不符合题意。

C．M点的电势比Q点的电势高，负电荷从高电势移动到低电势电场力做负功，电荷的电势能增加；C符合题意。

D．在Q点释放一个正电荷，正电荷所受电场力将沿与该点电场线的切线方向相同，斜向上；D不符合题意。

故答案为：C

【分析】电场线、电场强度、电势、电势差、电势能等物理量之间的关系以及大小比较，是电场中的重点和难点，在平时训练中要加强这方面的练习，以加深对概念的理解．

10．【答案】B

【知识点】电场强度和电场线；电场力做功

【解析】【解答】AB、由x1运动到x3的过程中，场强为x轴负方向，则带负电的点电荷从x1到x3处逆着电场线方向移动，电势升高，电势能减小，故A错误，B正确；

C、由x1运动到x4的过程中，逆着电场线方向，电势升高，故C错误；

D、由x1运动到x4的过程中，电场强度的绝对值先增大后减小，故由F=qE知，电场力先增大后减小，故D错误；

故选B。

【分析】由图可以看出在0-x1处场强为正，x1到+∞处场强为负方向，根据沿着电场线的方向电势降低，结合正电荷在电势高处电势能大，分析电势能的变化，电场力的变化由F=qE分析。

11．【答案】C

【知识点】电场力做功

【解析】【解答】带电粒子只受电场力作用做曲线运动，所以电场力指向曲线的内侧，所以甲受吸引力，乙受排斥力，甲乙带电是异种电荷，A对；两粒子在a点时具有相同的动能，从a到b电场力做功为零，所以b点时具有相同的动能，B对；甲粒子从a到c电场力做正功动能增加，势能减少；乙粒子从a到d电场力做负功动能减少，电势能增加；C错，D对。

【分析】利用轨迹可以判别电场力方向及两个粒子带异种电荷；利用等势面可以判别粒子经过b的动能相等；由于电场力做功不同所以经过d的动能大小不同；利用电性结合电势可以比较电势能的大小。

12．【答案】B,C

【知识点】电势差、电势、电势能；电场力做功

【解析】【解答】AB．-q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则电荷的电势能减小W，无限处电荷的电势能为零，则电荷在A点的电势能为，故A错误，B正确。

CD．A点的电势，故C正确，D错误．

【分析】根据电场力做功多少，电荷的电势能就减小多少分析电荷在A点与无限远间电势能的变化量，由公式确定电荷在A点的电势能，由公式求解A点的电势．

13．【答案】A,D

【知识点】动量守恒定律

【解析】【解答】解：A、甲、乙两物块（包括弹簧）组成的系统在弹簧压缩过程中，系统所受的合外力为零，系统动量守恒，故A正确；

B、当两物块相距最近时速度相同，取碰撞前乙的速度方向为正方向，设共同速率为v，由动量守恒定律得：mv乙﹣mv甲=2mv，代入数据解得：v=0.5m/s，故B错误．

C、若物块甲的速率达到5m/s，方向与原来相同，则：mv乙﹣mv甲=﹣mv甲′+m乙v乙′，代入数据代入解得：v乙′=6m/s．

两个物体的速率都增大，动能都增大，违反了能量守恒定律．

若物块甲的速率达到5m/s，方向与原来相反，则：mv乙﹣mv甲=mv甲′+m乙v乙′，

代入数据解得：v乙′=﹣4m/s，可以，碰撞后，乙的动能不变，甲的动能增加，系统总动能增加，违反了能量守恒定律．所以物块甲的速率不可能达到5m/s，故C错误．

D、甲、乙组成的系统动量守恒，选取向右为正方向，由动量守恒定律得：mv乙﹣mv甲=﹣mv甲′+m乙v乙′，

碰撞结束后，系统的动能守恒，则：=

代入数据解得：v甲′=4m/s；v乙′=﹣3m/s

可知碰撞结束后，甲与乙交换速度；碰撞过程中，乙物块的速度在4m/s～﹣3m/s之间都是可以的．所以速率可能为2m/s，也可能为1.7m/s，故D正确．

故选：AD．

【分析】根据动量守恒的条件：系统所受的合外力为零判断动量是否守恒．竖直方向上甲乙两物体所受的重力与水平面的支持力平衡．水平方向系统不受外力．当两物块相距最近时速度相同，根据动量守恒定律求出物块甲的速率．物块甲的速率为1m/s时，速度方向可能与原来方向相同，也与原来方向相反，由动量守恒研究乙的速率．若物块甲的速率为5m/s，由动量守恒求出乙的速率，根据系统的机械能是否守恒判断速率为5m/s是否可能．

14．【答案】B,D

【知识点】电场强度和电场线

【解析】【解答】A.由图象斜率表示场强可知，在x3到x4区域内电势差U34与两点间距离成正比，则这两点间的电场是匀强电场，沿x方向的电场强度不变，故A错误；

B.由图象斜率表示场强可知，在x6到x7区域内，电势差为零，这两点间的场强为零，故B正确；

C.由图象斜率表示场强可知，从x1位置到x2位置电势均匀减小，则x1位置到x2位置间的电场方向向右，电子在其间受到的电场力向左，电子从x1运动到x2克服电场力做功2eV，电子应该具有2eV的初动能，电子从电势为2V的x1位置向右到电势为2V的x7位置，电场力做的总功为零，则电子从电势为2V的x1位置向右到电势为2V的x7位置，电子至少具有初动能2eV，故C错误；

D.由图象斜率