陕西省咸阳市兴平市南郊高级中学2023-2024学年高二上学期第一次质量检测 物理试题（含解析）

兴平市南郊高级中学2023-2024学年度第一学期第一次质量检测高二年级物理试题（时间：75分钟满分100分）第Ⅰ卷（选择题

46分）一、选择题（共10小题，1-7小题每小题4分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目的要求；8-10小题每小题6分，有多项符合题目的要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。共46分）1．下列说法中正确的是（）A．点电荷就是体积很小的带电体B．存在一个带电量为2×10-19C的带电体C．根据设想当时得出D．两个点电荷间相互作用的库仑力是一对作用力与反作用力的关系2．关于场强和电势差的关系，说法正确的是（）A．沿着电场线方向，单位距离上降落的电势越大，则场强越大B．沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降低必定相等C．电势降低较快的方向必定是电场强度的方向D．电场强度越大的地方，电势越高3．如图所示，一电荷量为＋Q的均匀带电细棒，在过中点c垂直于细棒的直线上有a、b、d三点，且ab=bc=cd=L，在a点处有一电荷量为＋的固定点电荷，已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）（）A．k B．k C．k D．k4．如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一可视为质点的质量为m、电荷量为q的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角，此时让小球获得沿切线方向的初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为g。下列说法不正确的是（

）A．小球带负电，且匀强电场的电场强度B．小球做圆周运动过程中速度的最小值C．小球从静止位置开始至其在竖直平面内运动一周的过程中，机械能先减小后增大D．小球从静止位置运动至圆周轨迹最高点的过程中动能逐渐减小，电势能先减小后增大5．如图所示，两个等量异种点电荷的连线和其中垂线上有a、b、c三点，下列说法正确的是()A．a点电势比b点电势高B．a、b两点的场强方向相同，b点场强比a点场强小C．b点电势比c点电势高，场强方向相同D．一个电子仅在电场力作用下不可能沿如图所示的曲线轨迹从a点运动到c点6．如图所示，真空中有一个固定的点电荷，电荷量为+Q。图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面。有两个一价离子M、N（不计重力，也不计它们之间的电场力）先后从a点以相同的速率v0射入该电场，运动轨迹分别为曲线apb和aqc，其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置。①M一定是正离子，N一定是负离子。②M在p点的速率一定大于N在q点的速率。③M在b点的速率一定大于N在c点的速率。④M从p→b过程电势能的增量一定小于N从a→q电势能的增量。以上说法中正确的是（）A．只有①③ B．只有②④ C．只有①④ D．只有②③7．如图所示，、、为电场中同一条水平方向电场线上的三点，为的中点，、电势分别为、。下列叙述正确的是（）A．该电场在点处的电势一定为B．点处的场强一定大于点处的场强C．一正电荷从点运动到点电势能一定减少D．一正电荷运动到点时受到的静电力由指向8．如图所示，真空中x轴上有A、B、C三点，A点和B点分别固定一个点电荷和，在C点静止释放一个试探电荷q后，q开始做往复运动，不计试探电荷的重力，以下说法正确的是（）A．和一定是同种电荷B．它们带电量的绝对值的大小关系一定是C．q的电性一定和相同D．q的电性一定和相同9．真空中某静电场，虚线表示等势面，各等势面电势的值如图所示，一带电粒子只在电场力的作用下，沿图中的实线从A经过B运动到C，B、C两点位于同一等势面上，则以下说法正确的是（）A．带电粒子一定带正电B．带电粒子在B、C两点时动能的大小相等C．带电粒子在A点时的动能大于在B点时的动能D．带电粒子在A点时受到的电场力大于在B点时受到的电场力10．如图，当K闭合后，一带电微粒（重力不可忽略）在平行板电容器间处于静止状态，下列说法正确的是（）A．保持K闭合，使P滑动片向左滑动，微粒仍静止B．保持K闭合，使P滑动片向右滑动，微粒向下移动C．打开K后，使两极板靠近，则微粒将向上运动D．打开K后，使两极板靠近，则微粒仍保持静止第Ⅱ卷（非选择题共54分）二、实验题（本大题共2小题，每空2分，共18.0分）11．（1）在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和电荷量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示．实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大．实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的而增大，随其所带电荷量的而增大．此同学在探究中应用的科学方法是(选填“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”)．（2）如图，将带正电荷Q的导体球C靠近不带电的导体．若沿虚线1将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量分别为QA、QB；若沿虚线2将导体分成两部分，这两部分所带电荷量分别为QA′和QB′．则电荷量为正的是（选填QA、QB、QA′、QB′）；以上四个部分电荷量（绝对值）之间存在的等量关系是12．如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中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）下列关于实验中使用静电计的说法正确的是()A.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况B.使用静电计的目的是测量电容器电荷量的变化情况C.静电计可以用电压表替代

D.静电计可以用电流表替代（2）使电容器充电后与电源断开：①上移左极板，可观察到静电计指针偏转角选填“变大”“变小”或“不变”；②将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角选填“变大”“变小”或“不变”；③两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角选填“变大”“变小”或“不变”。三、计算题（共3小题，13题8分，14题12分，15题16分，共36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）13．如图所示，水平放置的平行板电容器A、B间为一匀强电场，M、N为电场中的两点，其连线与两极板垂直，且，已知电子在M点受到的电场力大小为，方向指向A板，A板接地。（1）求M、N两点的电势差；（2）若M点距A板1cm，电子在N点的电势能为多少？14．如图所示，，，A、B相距3cm；在水平方向匀强电场的作用下A、B保持相对静止，绝缘悬线沿竖直方向。（A、B两球可视为点电荷）求：(1)外电场场强大小及方向；(2)A、B中点处电场的场强大小及方向。15．如图所示，匀强电场，方向竖直向上。为竖直放置在电场中的绝缘导轨，整个轨道光滑，半圆形轨道半径，B为最低点，水平轨道与其相切于B点，。一质量、电荷量的小滑块以从A点水平向右运动，小滑块可看成点电荷，重力加速度g取。求：（1）小滑块到达圆轨道B点时对轨道压力的大小；（2）通过计算说明小滑块能否到达最高点D点。1．D【详解】A．当两点电荷的间距远大于自身的大小时，才能看成点电荷，并不是体积很小就能当作点电荷，故A错误；B．带电体的电量是元电荷e=1.6×10-19C的整数倍，因此带电量为2×10-19C的带电体不存在，故B错误；C．由公式的适用条件可知，当r→0时此时已不满足点电荷条件，所以公式不适用，故C错误；D．依据牛顿第三定律可知，两个点电荷间相互作用的库仑力，是一对作用力与反作用力的关系，故D正确；故选D。2．A【详解】A．根据电场强度与电势差的关系有可知，沿着电场线方向，单位距离上降落的电势越大，则场强越大，故A正确；B．在匀强电场中，沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降低必定相等，在非匀强电场中，沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降低不一定相等，故B错误；C．电势降低最快的方向必定是电场强度的方向，故C错误；D．电场强度越大的地方，电势不一定越高，例如，等量异种点电荷，连线的中垂线上，垂足的电场强度最大，但该中垂线的电势均相等，是一条等势线，故D错误。故选A。3．A【详解】a点处的电荷量为＋的点电荷在b处产生的电场强度为，方向向右，b点处的场强为零，根据电场的叠加原理可知细棒与a点处的点电荷在b处产生的电场强度大小相等，方向相反，则知细棒在b处产生的电场强度大小为方向向左．根据对称性可知细棒在d处产生的电场强度大小为方向向右；而电荷量为＋的点电荷在d处产生的电场强度为方向向右，所以d点处场强的大小为方向向右，故选项A正确。4．C【详解】A．小球静止时细线与竖直方向成角，由平衡条件可知电场力水平向右，与场强方向相反，小球带负电，有解得故A正确；B．小球恰能绕O点在竖直面内做圆周运动，在等效最高点A点速度最小，如图所示根据平衡条件得解得故B正确；C．小球从静止位置开始至其在竖直平面内运动一周的过程中，小球的机械能和电势能之和守恒，小球电场力先做正功后负功后再做正功，则电势能先减小后增大再减小，机械能先增大后减小再增大，故C错误；D．小球从静止位置至圆周轨迹最高点的过程中，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，由圆周运动规律知，小球在等效最高点A点速度最小，动能最小，小球从静止位置至圆周轨迹最高点的过程中，小球动能逐渐减小，故D正确。故选C。5．D【详解】A．等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线．则知，ab两点的电势相等，故A错误；B．电场线的疏密表示场强的大小，中垂线上b处电场线最密，则b点场强比a点大，a、b两点场强方向都与中垂线垂直，则a、b两点场强方向相同，故B错误；C．根据顺着电场线方向电势降低，可知b点电势比c点低，两者场强方向相同，故C错误；D．根据曲线运动的合力方向指向轨迹的内侧可知，而在c电子所受的电场力向右，所以电子仅在电场力作用下不可能沿如图曲线轨迹从a点运动到c点，故D正确；故选D。6．B【详解】①由图可知电荷N受到中心电荷的斥力，而电荷M受到中心电荷的引力，故两粒子的电性一定不同，由于中心电荷为正电，则M一定是负离子，N一定是正离子，故①错误；②由图可判定M电荷在a到p运动过程中，电场力做正功，导致动能增加；而N电荷在a到q运动过程中，电场力做负功，导致动能减小，所以M在p点的速率一定大于N在q点的速率，故②正确；③由于abc三点在同一等势面上，故粒子M在从a向b运动过程中电场力所做的总功为0，N粒子在从a向c运动过程中电场力所做的总功为0，由于两粒子以相同的速率从a点飞入电场故两粒子的分别经过b、c两点时的速率一定相等，故③错误；④由图可知N粒子在从a向q运动过程中电场力做负功的值大于粒子M在从p向b运动过程中电场力做负功的值，故M从p→b过程电势能的增量一定小于N从a→q电势能的增量，故④正确。故选B。7．C【详解】AB．该电场的电场线分布情况不明，所以在c点处的电势不一定为4V，a点处的场强Ea不一定大于b点处的场强Eb。故AB错误；CD．因c点的电势一定高于b点，由公式易知，一正电荷从c点运动到b点，电势能一定减少。根据“沿电场线方向电势逐渐降低”可得c点的场强方向由a指向c。所以正电荷运动到c点时受到的电场力由a指向c。故C正确，D错误。故选C。8．BD【详解】AB．在C点静止释放一个试探电荷q后，q开始做往复运动，可知和一定是异种电荷，因A点距离C点较远，根据可知选项A错误，B正确；CD．试探电荷q能在C点附近做往复运动，可知q与Q2电性相同，与Q1电性相反，选项C错误，D正确。故选BD。9．BC【详解】A．根据电场线与等势面垂直，且由高电势指向低电势，可知电场线方向大致向右，根据带点粒子轨迹的弯曲方向可知，带点粒子所受的电场力方向大致向左，则知粒子一定带负电，故A错误；B．B、C两点位于同一等势面上，则带电粒子从B到C的过程中电场力做功为零，则动能不变，则带点粒子在B、C两点时动能的大小相等，故B正确；C．从A到B，由W=qU知U>0，q<0，则W<0，即电场力做负功，电势能增加，动能减小，则带电粒子在A点时的动能大于在B点时的动能，故C正确；D．等差等势面的疏密反映电场强度的大小，则知A处场强小于B处场强，则带电粒子在A点时受到的电场力小于在B点时受到的电场力，故D错误。故选BC。10．AD【详解】AB．K闭合后，一带电微粒在平行板电容器间处于静止状态保持K闭合，使P滑动片左右滑动，都不能改变电容器两端的电压，由，得E不变，微粒仍静止，A正确，B错误；CD．打开K后，使两极板靠近，由可得与d无关．所受电场力不变，微粒仍保持静止，C错误D正确。故选AD。11．减小增大控制变量法QA和QA′QA=QB

QA′=QB′【详解】（1）[1][2][3]．对小球B进行受力分析，可以得到小球受到的电场力：F=mgtanθ，即B球悬线的偏角越大，电场力也越大；所以使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大；两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其所带电荷量的增大而增大．先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近．这是只改变它们之间的距离；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量．这是只改变电量所以采用的方法是控制变量法．（2）[4]．根据静电感应现象可知，导体近端感应负电荷，远端感应正电荷，即QA和QA′带正电；[5]．导体原来不带电，只是在C的电荷的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分多带了电子而带负电；A部分少了电子而带正电．根据电荷守恒可知，A部分转移的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，因此无论从哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的，即QA=QBQA′=QB′．12．A变大变小变小【详解】（1）[1]AB．静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器电压的变化情况，无法判断电量的变化情况。故A正确，B错误；CD．静电计与电压表、电流表的原理不同，不能替代。电流表、电压表线圈中必须有电流通过时，指针才偏转。故CD错误。故选A。（2）[2]上移左极板，即两极板正对面积减小，根据电容的决定式可知电容C变小，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式