福建省2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期月考物理試卷（二）（含解析）

2024-2025學(xué)年福建省高二（上）月考物理試卷（二）一、單選題：本大題共4小題，共16分。1.關(guān)于電場，下列說法不正確的是(

)A.電荷在它的周圍空間激發(fā)電場

B.電荷之間通過電場發(fā)生庫侖力

C.電場中某點的電場強度的大小和試探電荷在該點所受電場力無關(guān)

D.試探電荷在電場中某點所受電場力的方向為該點的電場強度方向2.如圖所示，在水平向右、大小為E的勻強電場中，在O點固定一電荷量為Q的正電荷，A、B、C、D為以O(shè)為圓心、半徑為r的同一圓周上的四點，B、D連線與電場線平行，A、C連線與電場線垂直。則(

)A.A點的電場強度大小為E2+k2Q2r4

B.B點的電場強度大小為E-kQr3.某空間存在如圖所示的電場，圖中的虛線為電場的等勢線，一電荷量絕對值為q的帶電粒子以某一速度從圖中a點進入電場，其運動軌跡如圖中實線所示。不考慮粒子所受重力，下列說法正確的是(

)A.該粒子帶正電

B.該粒子經(jīng)過f點時的加速度為0

C.粒子從a點運動到c點的過程中，電勢能增大

D.若粒子經(jīng)過d點時的動能為Ek，則該粒子經(jīng)過a點時的動能為4.如圖，將兩個試探電荷a、b分別放在點電荷-Q右側(cè)，三個電荷同處于同一水平直線，試探電荷a帶電量為-q，試探電荷b帶電量為+q。取無窮遠處電勢為0，電場力向右為正。圖像能正確表示兩個試探電荷的所受到的庫侖力F和具有的電勢能Ep的是(

)A. B.

C. D.二、多選題：本大題共4小題，共16分。5.絕緣水平面內(nèi)某處隱藏一帶電體(視為點電荷)，如圖所示，將電荷量為q的正試探電荷放在O點時，試探電荷所受靜電力的大小為4F、方向向右(沿x軸正方向)，將試探電荷向右移動至到O點距離為d的A點時，試探電荷所受靜電力的大小為F、方向向右。靜電力常量為k，不考慮其他電場的影響。下列說法正確的是(

)A.帶電體帶負電 B.O點的電場強度大于A點的電場強度

C.帶電體在A點右側(cè)到A點距離為d的位置 D.帶電體的電荷量為4F6.如圖所示，將一錐形導(dǎo)體放入電荷量為Q的負點電荷電場中，導(dǎo)體內(nèi)有A、B兩點，A點到電荷的距離為d，下列說法正確的是(

)A.錐形導(dǎo)體右端帶負電

B.A點電場強度比B點大

C.圖中所示兩條實線1和2來表示錐形導(dǎo)體周圍的電場線是錯誤的

D.導(dǎo)體表面的感應(yīng)電荷在A點產(chǎn)生的電場強度大小為kQd7.兩個大小相同的小球帶有同種電荷，質(zhì)量分別為m1和m2，帶電量分別為q1和q2，用絕緣細線懸掛后，因靜電力而使兩懸線張開，分別與鉛垂線方向成夾角α1和α2，且兩球靜止時同處一水平線上，若A.q1不一定等于q2 B.一定滿足q1m1=q2m2

8.如圖，A、B、C、D是正方形的四個頂點，A點和C點固定有電荷量都為q的正點電荷，在B點放一未知電荷后，恰好D點的電場強度等于0。正方形邊長為L，則(

)A.未知電荷帶正電

B.未知電荷的電荷量q'=22q

C.A、C兩點處的電荷在D點產(chǎn)生的電場強度相同

D.三、填空題：本大題共3小題，共12分。9.如圖，電荷量為q的正電荷均勻分布在半球面上，球面半徑為R，CD為通過半球面頂點與球心O的軸線，且OC=OD=2R。若C點的場強大小為E，則D點場強的方向______，場強的大小為______。

10.如圖所示，A、B、C、D、E是半徑為r的圓周上等間距的五個點，在這些點上各固定一個點電荷，除A點處的電荷量為-q外，其余各點處的電荷量均為+q，則圓心O處場強大小為______，方向______.

11.如圖所示，真空中有一電子以速度v沿著與電場強度垂直的方向自O(shè)點進入勻強電場。以O(shè)為坐標原點建立直角坐標系，x軸垂直于電場方向，y軸平行于電場方向，在x軸上取OA=AB=BC，分別自A、B、C點作與y軸平行的線，跟電子的徑跡交于M、N、P三點，則電子經(jīng)M、N、P三點時，沿y軸的分速度之比為______；電子從O點開始連續(xù)經(jīng)過三段相等時間的動能改變量之比為______。四、計算題：本大題共2小題，共20分。12.如圖所示，傾角為37°的光滑絕緣斜面體固定在水平面上，帶電量為q的正點電荷A固定在斜面底端，質(zhì)量為m的帶電小球B在斜面上離正點電荷A距離為L的M點由靜止釋放，釋放的瞬間，小球B的加速度大小為a=0.5g，小球B向下運動到N點時，速度達到最大值。已知重力加速度為g，靜電力常量為k，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)小球B所帶電的電性以及帶電量大小；13.如圖所示，空間存在水平向右、電場強度大小為E=4×103N/C的勻強電場。一個半徑為R=0.5m的豎直光滑14圓弧軌道BC與水平面相切于B點?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m=0.3kg、帶電荷量為q=+1×10-3C的小球從A點由靜止釋放，已知A、B間距離xAB=1017m，小球與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，取重力加速度g=10m/s2。求：

答案和解析1.【答案】D

【解析】解：A.電荷在它的周圍空間激發(fā)電場，故A正確；

B.電荷之間通過電場發(fā)生庫侖力，故B正確；

C.電場中某點的電場強度的大小只有電場自身決定，與試探電荷在該點所受電場力無關(guān)，故C正確；

D.帶正電的試探電荷在電場中某點所受電場力的方向與該點的電場強度方向相同，帶負電的試探電荷在電場中某點所受電場力的方向與該點的電場強度方向相反，故D錯誤。

本題選擇錯誤的，故選：D。

根據(jù)電場和庫侖力的特點，結(jié)合電場強度定義式分析求解。

本題考查了靜電場基礎(chǔ)知識，理解電場以及電場強度的基本含義是解決此類問題的關(guān)鍵。2.【答案】A

【解析】解：A、點電荷在A點產(chǎn)生的場強與勻強電場在A點的場強相互垂直，根據(jù)矢量的合成可知合場強為EA=E2+k2Q2r4，故A正確；

B、點電荷在B點產(chǎn)生的場強與勻強電場在B點的場強，方向相同，合場強為EB=E+kQr2，故B錯誤；

C、取向右為正方向，根據(jù)電場強度的合成可得D點的場強大小為ED=E-kQr2，合場強不一定為3.【答案】C

【解析】解：A、根據(jù)電場方向由高電勢指向低電勢，且與等勢面垂直，以及粒子做曲線運動受到的電場力指向軌跡的凹側(cè)，畫出c點的電場方向和粒子在c點受到的電場力方向如圖所示。

因電場力方向與場強方向相反，所以該粒子帶負電，故A錯誤；

B、該粒子經(jīng)過f點時，場強不為0，該粒子受到的電場力不為0，則加速度不為0，故B錯誤；

C、粒子從a點運動到c點的過程中，電勢逐漸降低，根據(jù)電勢能公式Ep=qφ，因粒子帶負電，所以粒子的電勢能逐漸增大，故C正確；

D、若粒子經(jīng)過d點時的動能為Ek，粒子從a點運動到d點的過程中，根據(jù)動能定理得

Wad=-qUad=Ekd-Eka

式中Uad=0-(-5V)=5V，可得該粒子經(jīng)過a點時的動能為Eka=Ek+5q，故D錯誤。

故選：4.【答案】A

【解析】解：點電荷-Q右側(cè)的電場方向向左，試探電荷a帶電量為-q，所受電場力方向向右，庫侖力F為正值，

試探電荷b帶電量為+q，所受電場力方向向左，庫侖力F為負值，場源電荷帶負電，取無窮遠處電勢為0，則空間電勢均為負值，則有

Epa=-qφ>0，Epb=qφ<0

故A正確，BCD錯誤；

故選：A5.【答案】BD

【解析】解：AC.根據(jù)試探電荷在O、A兩點所受靜電力方向均向右，且在A點所受靜電力小于它在O點所受靜電力，因此帶電體帶正電，且在O點的左側(cè)，故AC錯誤；

B.O點距離帶電體較近，根據(jù)點電荷的場強分布特點，則O點的電場強度大于A點的電場強度，故B正確；

D.設(shè)帶電體的電荷量為Q，帶電體到A點的距離為s，根據(jù)庫侖定律有

4F=kQqs2

F=kQq(s+d)2

解得

Q=4Fd2kq

故6.【答案】CD

【解析】解：A.由于錐形導(dǎo)體右端靠近負電荷，根據(jù)“近異遠同”可知，形導(dǎo)體右端帶正電，故A錯誤；

B.導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)，所以A、B兩點電場強度均為零，故B錯誤；

C.由于導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài).而沿電場線方向電勢逐漸降低，所以圖中所示兩條實線1和2來表示錐形導(dǎo)體周圍的電場線是錯誤的，故C正確；

D.A、B兩點電場強度均為零，是感應(yīng)電荷的電場和外電場在這兩點的合場強為零，所以導(dǎo)體表面的感應(yīng)電荷在A點產(chǎn)生的電場強度大小與負點電荷在A點產(chǎn)生的電場強度大小相等，所以Es=kQd2，故D正確。

故選：CD。7.【答案】AC

【解析】解：題中電荷電量可能不同，也可能相同，但各自所受的電場力大小卻相同，方向相反。由于它們與豎直線所成的角度相等，且兩球同處一水平線上，所以根據(jù)共點力平衡條件可確定，它們的質(zhì)量一定相等。故AC正確，BD錯誤。

故選：AC。

分別對兩小球進行受力分析，根據(jù)受力可知，由共點力平衡條件得到各自的重力與庫侖力的關(guān)系，抓住相互間的庫侖力大小相等，得到質(zhì)量與角度的關(guān)系，分析求解．

本題中庫侖力是兩個小球聯(lián)系的紐帶，由平衡條件分別找出兩個小球的質(zhì)量與庫侖力關(guān)系是解題的關(guān)鍵．8.【答案】BD

【解析】解：A、A點電荷在D點的場強方向沿AC方向，C點電荷在D點的場強方向沿CD方向，D點的合場強方向沿BD方向，故B點放的未知電荷在D點的場強方向沿DB方向，故B點放的未知電荷帶負電，故A錯誤；

B、A點和C點電荷在D點產(chǎn)生的合強場大小為：E=kqL2?2，則B點放的未知電荷在D點的場強大小為：E'=kq'(2L)2，又E=E'，解得：q'=22q，故B正確；

C、A和C兩點處的電荷在D點產(chǎn)生的電場強度大小相同，方向不同，故C錯誤；

D、未知電荷受其他兩電荷的靜電力的合力大小為：F=2×kqq'L2，解得：F=4kq9.【答案】水平向右

kq2【解析】解：由對稱關(guān)系可知右側(cè)半球面在C處產(chǎn)生的場強水平向左，把這個帶電半球面補充成一個完整的球，則該球帶電量為Q=2q

因為均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的場強等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的場強，所以根據(jù)庫倫定律，完整的帶電球面在D處產(chǎn)生的場強為：E0=kQ(2R)2=k×2q4R2=kq2R2，方向水平向右

由題意可知右側(cè)半球面在C處單獨產(chǎn)生的場強為E，根據(jù)對稱性，若將這個帶電體補全后，左側(cè)的半球面在D處單獨產(chǎn)生的場強也為E，方向水平向右

根據(jù)矢量疊加原理可得右側(cè)這個半球面在D處單獨產(chǎn)生的場強為：E1=10.【答案】2kqr2；沿OA【解析】解：在A處放一個-q的點電荷與在A處同時放一個+q和-2q的點電荷的效果相當(dāng)，因此可以認為O處的場是5個+q和一個-2q的點電荷產(chǎn)生的場合成的，5個+q處于對稱位置上，在圓心O處產(chǎn)生的合場強為0，所以O(shè)點的場強相當(dāng)于-2q在O處產(chǎn)生的場強．

則A、B、C、D、E四個點電荷的合場強大小為：

E合=2kqr2，方向沿OA方向．

故答案為：2kqr2；方向沿OA方向．

在A點補充一個電荷量均為+q的點電荷，則由對稱性可知5個+q在O處產(chǎn)生的場強為0，所以該題等效于求A點-2q的點電荷在O點產(chǎn)生的場強．11.【答案】1：2：3

1：3：5

【解析】解：電子在x軸正方向上做勻速直線運動，由題意可知從O到A、從A到B、從B到C所用時間相等，均設(shè)為t。

電子在y軸正方向上做勻加速直線運動，設(shè)加速度大小為a，則電子經(jīng)M、N、P三點時，沿y軸的分速度分別為

vyM=at、vyN=2at、vyP=3at

所以：vyM：vyN：vyP=1：2：3；

電子在豎直方向做初速度為零的勻加速運動，在相等時間內(nèi)的位移之比為1：3：5，根據(jù)動能定理可知，動能的增量即為這個過程中電場力做的功，由于力相等，所以動能的增量就與位移成正比了，即動能的增量為之比為：EOA：EAB：EBC=1：3：5。

故答案為：1：12.【答案】解：(1)依題意，小球B運動到N點時速度達到最大，說明在N點小球B受到的合力為零，由此判斷可知，A對B是庫侖斥力，A、B帶同種電荷，因點電荷A帶正電，所以小球B帶正電。

設(shè)小球B的帶電量為qB，小球B在M點釋放的瞬間，根據(jù)牛頓第二定律得

mgsin37°-kqqBL2=ma

解得：qB=mgL210kq

(2)小球B運動到N點時，小球B的速度達到最大，說明此時小球B的合力為零，設(shè)N點到A的距離為d，由平衡條件有

mg【解析】(1)小球B向下運動到N點時，速度達到最大值，說明在N點小球B受到的合力為零，由此判斷A對B庫侖力方向，即可判斷小球B所帶電的電性；釋放B的瞬間，根據(jù)牛頓第二定律和庫侖定律相結(jié)合列方程求解帶電量大小；

(2)小球B向下運動到N點時，速度達到最大值，根據(jù)平衡條件和庫侖定律相結(jié)合求解A、N之間的距離。

本題的關(guān)鍵要正確分析小球的受力情況，明確小球速度最大的條件是合力或加速度為零，熟練運用平衡條件、牛頓第二定律和庫侖定律等規(guī)律進行解答。13.【答案】解：(1)AB段對小球運用動能定理

(qE-μmg)xAB=12mv2

v=2330m/s

(2)設(shè)小球運動到軌道BC上的P點時對軌道的壓力最大

小球在BC軌道上的等效重力

mg'=(mg)2+(qE)2

代入數(shù)據(jù)得mg'=5N

設(shè)等效重力與豎直方向的夾角為θ，則

tan