2020-2021学年广东省江门二中高二(上)第一次月考物理试卷(附答案详解)

2020-2021学年广东省江门二中高二（上）第一次月考物
理试卷
一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）
1.元电荷是最小的电荷量，测出这一物理量的科学家是()
A. 牛顿
B. 库仑
C. 密立根
D. 爱因斯坦
2.关于点电荷下边说法正确的是()
A. 当带电体间的间距离远大于带电体尺寸时可以看成点电荷
B. 一切带电体都可以看成点电荷
C. 只有带电体的体积很小时才能看成点电荷
D. 只有放入真空中的带电体才能看成点电荷
3.关于电场，下列说法正确的是()
A. 电势有正负之分，因此电势是矢量
B. 电势降低的方向就是电场强度的方向
C. 电场强度的方向就是电荷所受电场力的方向
D. 处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0
4.有关电场强度的理解，下述说法正确的是()
A. 由E=F
可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力F成正比
q
B. 由E=k Q
可知，在离点电荷很近的地方，r接近于零，电场强度为无穷大
r2
C. 电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关
D. 当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊物质，才存在电场强
度
5.如图所示，用起电机使金属球A带负电，靠近验电器B的金属
球，则()
A. 验电器的金属箔片不张开，因为球A没有和B接触
B. 验电器的金属箔片张开，因为整个验电器都带上了正电
C. 验电器的金属箔片张开，因为整个验电器都带上了负电
D. 验电器金属箔片张开，因为验电器下部的两金属箔片都带上了负电
6.两个相同的带有同种电性的导体小球(可以看成点电荷)所带电荷量的比值为1：3，
相距为r时相互作用的库仑力的大小为F，今使两小球接触后再分开放到相距为2r 处，则此时库仑力的大小为()
A. 1
12F B. 1
6
F C. 1
4
F D. 1
3
F
7.如图为金属球放入匀强电场后电场线的分布情况．设该电场中
A、B两点的电场强度大小分别为E a、E b，则A、B两点()
A. E a=E b，电场方向相同
B. E a<E b，电场方向相同
C. E a>E b，电场方向不同
D. E a<E b，电场方向不同
8.如图所示，正点电荷Q产生的电场中，已知A、B间的电势差为U，现将电荷量为
q的正点电荷从B移到A，则()．
A. 外力克服电场力做功QU，电势能增加qU
B. 外力克服电场力做功qU，电势能增加QU
C. 外力克服电场力做功qU，电势能增加qU
D. 外力克服电场力做功QU，电势能减少QU
9.如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，
在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a
和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷
量为q(q>0)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. k3q
R2B. k10q
9R2
C. k Q+q
R2
D. k9Q+q
9R2
10.如图所示，A、B、C是匀强电场中的三点，三点的电势分
别为φA=10V，φB=4V，φC=−2V，∠A=30°，∠B=90°，
AC=4√3cm，可确定该匀强电场的场强大小为()
A. 18V/m
B. 12√3V/m
C. 100√3V/m
D. 200V/m
二、多选题（本大题共5小题，共30.0分）
11.当把用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近验电器的金属球后，金属箔片张开.此时，金属箔
片所带的电荷的带电性质和起电方式是()
A. 正电荷
B. 负电荷
C. 感应起电
D. 摩擦起电
12.如图所示为某电场中的一条电场线的直线部分，M、N为这条电场线上的两点，则
()
A. 该电场一定是匀强电场
B. 该电场一定是单个点电荷产生的电场
C. M、N两点的电场强度方向一定相同
D. M点的电势比N点的电势高
13.如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用
的带电粒子的运动轨迹，下列说法中正确的有()
A. 粒子带正电
B. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
C. 粒子在M点的动能大于在N点的动能
D. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
14.A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速为零的电子，
电子仅受电场力作用，并沿电场线从A运动到B，其速度随时
间变化的规律如图所示，设A、B两点的电场强度分别为E A、E B，
电势分别为U A、U B，则()
A. E A=E B
B. E A<E B
C. U A>U B
D. U A<U B
15.如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ
随x变化的情况如图乙所示．若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则()
A. 电子将沿Ox方向运动
B. 电子的电势能将增大
C. 电子运动的加速度恒定
D. 电子运动的加速度先减小后增大
三、计算题（本大题共1小题，共12.0分）
16.如图所示，一质量为m的带电小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的
匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成θ角．已知电场强度为E，
重力加速度为g
(1)小球带正电荷还是带负电荷？
(2)求小球所带电荷量的大小．
(3)将细线突然剪断的瞬间，求小球的加速度大小．
四、综合题（本大题共1小题，共18.0分）
17.如图所示，ABC是固定在竖直平面内的绝缘圆弧轨道，
圆弧半径为R。

A点与圆心O等高，B、C点处于竖直
直径的两端。

PA是一段绝缘的竖直圆管，两者在A
点平滑连接，整个装置处于方向水平向右的匀强电场
中。

一质量为m、电荷量为+q的小球从管内与C点
等高处由静止释放，一段时间后小球离开圆管进入圆弧轨道运动。

已知匀强电场的
电场强度E=3mg
4q
(g为重力加速度)，小球运动过程中的电荷量保持不变，忽略圆管
和轨道的摩擦阻力。

求：
(1)小球到达B点时速度的大小；
(2)小球到达B点时对圆弧轨道的压力大小；
(3)请通过计算判断小球能否通过圆弧轨道上的C点。

答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：元电荷的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的，故C正确，ABD 错误。

故选：C。

根据物理学史的知识，结合密立根的贡献解答即可。

元电荷是物体带电量的最小值，它本身不是电荷，物体所带电量均是元电荷的整数倍。

且知道电子的电量与元电荷的电量相等，同时让学生明白元电荷最早是由美国科学家密立根用实验测得。

2.【答案】A
【解析】解：A、当带电体间的间距离远大于带电体尺寸时，即它们间相互作用力的影响可忽略时，可以看成点电荷。

故A正确
B、带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系。

故BCD错误
故选：A。

带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系．
本题考查了带电体看作点电荷的条件及其特点，是学生对基本内容的掌握的情况，在平时要注意多积累．
3.【答案】D
【解析】解：A、电势没有方向，是标量，故A错误；
B、电场强度的方向是电势降低最快的方向，电势降低的方向不一定就是电场强度的方向，故B错误；
C、电场强度方向是正电荷在该点所受电场力的方向，与负电荷所受的电场力方向相反，故C错误；
D、根据静电平衡状态的特点可知，处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0，故D正确。

故选：D。

电场强度是矢量，电势是标量，场强方向是正电荷在该点所受电场力的方向，根据静电平衡状态的特点分析。

本题要掌握电场的基本知识，明确电场方向的规定及电场线的性质是关键。

4.【答案】C
【解析】解：AC、公式E=F
q
是电场强度的定义式，电场强度是反映电场本身特性的物
理量，与是否存在试探电荷无关，跟放入的电荷q所受的电场力F无关，故A错误，C 正确；
B、公式E=k Q
r2
是点电荷产生的电场强度的决定式，但是在离点电荷很近的地方，r接近于零，此时不能再看作点电荷，该公式不适用，故B错误；
D、由AC选项分析可知，并不是电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊物质，故D错误。

故选：C。

电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关，跟放入的电荷q所受的电场力F无关。

公式E=k Q
r2
的使用条件是真空中静止的点电荷。

该题考查了电场强度的相关知识，明确电场强度的含义，理解电场强度的定义式和决定式是解题的关键。

5.【答案】D
【解析】解：把一个带负电的物体A，靠近一个原来不带电的验电器的金属小球，验电器的金属小球由于静电感应，会带上正电荷，金属箔会带上等量负电荷，所以验电器的金箔张开，而整个验电器不带电，故ABC错误，D正确。

故选：D。

验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的，金属箔片张开，说明验电器上带了电荷；A带负电，靠近验电器的金属球时，由于静电感应，金属小球会带上正电荷，金属箔会
带上负电荷。

由此分析。

本题考查了感应起电的相关知识点，要知道验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的。

要理解静电感应的原理。

6.【答案】D
【解析】解：设一个小球带电量为大小Q，则另一个为大小3Q，根据库伦定律有：
两球接触前：F=K3Q2
r2
接触再分开后，两球分别带电量大小为：Q1=Q2=2Q；
由库伦定律得：F′=K2Q×2Q
(2r)2=F
3
，故ABC错误，D正确。

故选：D。

由库仑定律可得出两球在接触前后的库仑力表达式，则根据电量的变化可得出接触后的作用力与原来作用力的关系．
对于完全相同的带电体，若带异种电荷，接触后则先中和再平分，若带同种电荷则将总电量平分．
7.【答案】D
【解析】解：
电场线的疏密表示电场强弱，由图可知，B点密集，A点稀疏，故E a<E b，又电场方向在电场线的切线方向，AB两点的电场方向不同，故ABC错误，D正确．
故选：D．
由电场线的疏密表示电场强弱，可以判定AB场强大小，电场方向在电场线的切线方向．电场和磁场有个共同特征就是线的疏密可以表示场的强弱，此为该题的关键．
8.【答案】C
【解析】
【分析】
电场力做功公式W=qU，电荷克服电场力做功多少，电势能就增加多少．
此题要掌握电场力做功的计算公式W=qU，知道电场力做功和电势能的变化关系等知
识点．
【解答】
根据顺着电场线的方向，电势依次降低，可知U BA<0，那么正点电荷从B移动到A过程中，电场力做功为W=qU BA<0，表示外力克服电场力做功qU，电场力做负功，则电荷的电势能增加qU。

故选：C。

9.【答案】B
，因为b点处的场强【解析】解：电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度为E=k q
R2
为零，
则半径为R均匀分布着电荷量为Q的圆盘与a点处电荷量为q(q>0)的固定点电荷在b 处产生的电场强度大小相等，方向相反，
，由于b、d两点关于c点对称，所以圆盘在d处则圆盘在b处产生电场强度为E=k q
R2。

产生电场强度大小也为E=k q
R2
而电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为E′=k q(3R)2=k q9R2，
，故B正确，ACD 所以根据电场叠加原理，两者在d处产生电场强度为E+E′=k10q
9R2
错误。

故选：B。

考查点电荷与圆盘电荷在某处的电场强度叠加，紧扣电场强度的大小与方向关系，从而为解题奠定基础。

10.【答案】D
【解析】
【分析】
由题意可知AC连线上找到与B点相同的电势F点，然后根据F、
B的两点电势相等，则可知等势面，由电场线可等势面的关系
可知电场线；由沿着电场强度的方向电势是降低，则可确定电
场线的方向，再由U=Ed可求得电场强度。

电场线与等势面相互垂直而电场线由是由高电势指向低电势；匀强电场中U=Ed中的d
应为沿电场方向的有效距离。

【解答】
如右图所示，用D､F､G把AC四等分，因此：φD=7V，φF=4V，φG=1V，连结BF 直线便是电场中电势为4V的等势线．
过该等势线上任一点M作垂线并指向电势降落方向，便得到一条电场线．
如图，B､C两点在场强方向上的距离：d=CN=CFsin60°=2√3×√3
2
cm=3cm= 0.03m
由场强E=U BC
d =4−(−2)
0.03
V/m=200V/m，故D正确，ABC错误。

故选D。

11.【答案】AC
【解析】解：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，靠近不带电的验电器金属球时，发生静电感应，金属箔片会张开，负电荷会被吸引到带电体附近的金属球上，正电荷会被排斥到远端的金属箔上，此时金属球上带的是负电，金属箔片上带的是正电。

即金属箔片所带的电荷的带电性质是正电荷，起电方式感应起电。

故选：AC。

带电体靠近不带电的导体会发生静电感应，当接触不带电的导体时会发生电子的转移．一个带电的物体与不带电的导体相互靠近时，由于电荷间的相互作用，会使导体内部的电荷重新分布，异种电荷被吸引到带电体附近，而同种电荷被排斥到远离带电体的导体另一端．这种现象叫静电感应．
一个带电的物体与不带电的导体相互接触时，带电体上的电荷会传到不带电的导体上，会使不带电的导体带上相同的电荷．
带电体靠近导体和接触导体，是不同的两个意义，靠近属于静电感应，接触属于电荷转移．容易混淆，注意区分．
12.【答案】CD
【解析】解：AB、电场线是直线，可能是点电荷的电场，也可能是匀强电场，故AB错误；
C、依据电场线某点的切线方向即为电场强度方向，则M、N两点的电场强度方向一定相同，故C正确；
D、由图可知该电场线的方向向右，根据沿电场线的方向电势降低可知，M点的电势高于N点的电势，故D正确。

故选：CD。

电场线的疏密代表场强的强弱，场强处处相同的电场才为匀强电场，沿电场线的方向电势降低。

解决本题的关键知道电场线的特点，电场线的疏密代表电场的强弱，电场线上某点的切线方向表示电场的方向。

13.【答案】AD
【解析】
【分析】
带电粒子的轨迹向下弯曲，则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向下，则知带电粒子带正电，由电场线的疏密可判断电场强度的大小，再判断电场力的大小。

由带电粒子的轨迹可判定电场力的方向，确定电场力做功情况，分析电势能和动能的变化，再分析速度的变化。

带电粒子的动能和电势能总和守恒。

此类轨迹问题，由轨迹的弯曲方向可判定电场力的方向，并判断电场力做功正负情况。

【解答】
A、带电粒子的轨迹向左下弯曲，则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向下，则知带电粒子带正电，故A正确；
B、电场线的疏密表示电场强度大小，由图知粒子在M点的电场强度小于N点的电场强度，在M点的电场力小于N点的电场力，故B错误；
C、由图可知，粒子受到的电场力与位移之间的夹角为锐角，所以电场力做正功，动能增大，故带电粒子在M点的动能小于在N点的动能，故C错误；
D、粒子从M点到N点电场力做正功，电势能减小，粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故D正确。

故选：AD。

14.【答案】BD
【解析】
【分析】
根据电子运动的速度−时间图象可知，电子做初速度为零的变加速直线运动，由此可以
判断出电场的方向和电场强度大小的变化情况．
本题结合运动图象考查了电场强度和电势的变化情况，考查角度新颖，要注意结合图象的含义以及电场线和电场强度与电势的关系求解．
【解答】
解：由图可知：电子做初速度为零的变加速直线运动．变加速运动说明所受电场力不恒定，根据加速度不断增加，即电场力A小于B，则电场强度E A<E B，故A错误，B正确；
由于电子由静止，仅受电场力作用从A运动到B，所以电场力由A指向B，因此电场线方向从B指向A，沿电场线电势降低，即有φA<φB，故C错误，D正确．
故选BD．
15.【答案】AD
【解析】解：A、由图看出，电势逐渐升高，则电场线方向沿Ox负方向，电子所受的电场力沿Ox正方向，则电子将沿Ox正方向运动。

故A正确。

B、由静止释放后，电场力对电子做正功，电子的电势能减小。

故B错误。

=E，由几何知识得知，斜率先减小C、D、φ−x图象的斜率大小等于电场强度，即△φ
△x
后增大，则电场强度先减小后增大，由F=qE知，电子所受的电场力先减小后增大，由牛顿第二定律得知，电子运动的加速度先减小后增大。

故C错误，D正确。

故选：AD。

由图看出，电势逐渐升高，可判断出电场线的方向，确定电子的运动方向，并判断电子电势能的变化．
根据φ−x图象的斜率大小等于电场强度，分析场强的变化，判断该电场是否是匀强电场．
本题从数学的角度理解φ−t图象的斜率等于场强，由电势的高低判断出电场线的方向，来判断电场力方向做功情况．
16.【答案】解：(1)小球受到的电场力向左，与场强方向相反；故小球带负电荷．(2)对小球受力分析，受重力、电场力和拉力，如图，根据共点
力平衡条件，有：
qE=mgtanθ
则所带电量为：q=mgtanθ
E
(3)剪短细线后，小球受到重力和电场力，合力恒定，如图，故做初速度为零的匀加速直线运动；则：
=ma
F=mg
cosθ
则小球的加速度为：a=g
cosθ
故答案为：(1)小球带负电
(2)小球带电量为mgtanθ
E
(3)小球的加速度度为g
cosθ
【解析】(1)小球受到的电场力向左，与场强方向相反，故带负电荷；
(2)对小球受力分析，然后根据共点力平衡条件列式求解出电场力，得到电场强度；
(3)剪短细线后，小球受到重力和电场力，合力恒定，故做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求出加速度
本题关键是对小球受力分析，然后根据共点力平衡条件列式求解出各个力，最后根据牛顿第二定律求加速度
mv B2−17.【答案】解：(1)小球从P运动到B的过程中，由动能定理得：mg⋅2R+EqR=1
2
gR
解得：v B=√11
2
(2)小球在最低点B时，根据牛顿第二定律得：F N−mg=m v B2
R
mg
解得：F N=13
2
mg．
则由牛顿第三定律得小球对圆弧轨道的压力大小为13
2
mv C2 (3)设小球能沿轨道到达C点，小球由P运动到C，根据动能定理有qER=1
2
在C点，由受力分析有mg+F N′=mv C2
R
联立以上两式，整理得：F N2=0
假设成立，小球恰能沿轨道到达C点
gR；
答：(1)小球到达B点时速度的大小为√11
2
mg；
(2)小球到达B点时对圆弧轨道的压力大小为13
2
(3)小球能通过圆弧轨道上的C点。

【解析】(1)小球在圆管内运动过程，由动能定理求解小球到达B点时速度的大小；(2)在B点，由重力和轨道的支持力的合力提供小球运动的向心力，由牛顿运动定律求解小球到达B点时对圆弧轨道的压力；
(3)当小球若恰好能到达C点，则小球受到的重力恰好提供向心力，由此求出C点的速度，然后结合临界条件即可求出。

本题整合了动能定理、牛顿第二定律的应用，关键是找到小球恰好能到达C点的临界条件。