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高2028届高二上期第一次月考物理试题
考试时间：75 分钟 总分：100 分
一、单选题（每小题4分，共28分）
1．下列关于静电场及静电现象说法正确的是（　　）
A．若电场中的某点不放试探电荷，则该点的电场强度一定为0
B．法国科学家库仑认为电荷之间的相互作用通过场来传递，提出了电场的概念
C．公式 表明在点电荷的电场中，某点的电场强度的大小与电荷量 成正比
D．优质耳机线内包裹着金属丝网是利用了静电吸附的原理
2．如图，用两根绝缘细线把质量分别为 、 的A、B带电小球（视为质点）悬挂在同一点，两小球恰好静止于同一水平面上，细线与竖直方向的夹角分别为 、 且 ，A、B两球所受库仑力大小分别为 、，则下列关系式正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
3．如图所示， 是边长为 的等边三角形。在顶点 放置一个电荷量为 的正点电荷，在顶点 放置一个电荷量为 的负点电荷。已知静电力常量为 ，则 点的电场强度（　　）
A．大小为
B．大小为
C．方向与 平行向左
D．方向垂直 向下
4．如图所示，正方体 ，在 和 处放置电量分别为 、 的点电荷，则下列说法正确的是（　　）
A． 点和 点电场强度相同
B． 点和 点电势相同
C． 点和 点两点电场强度之比为
D．将一正试探电荷沿棱从 点移动到 点，电场力不做功
5．如图中三条实线 、、 表示三个等差等势面。一个带电粒子射入电场后只在电场力作用下沿虚线所示路径由 点运动到 点，由图可以看出（　　）
A．三个等势面的电势关系是
B．带电粒子在 点的加速度较大
C．带电粒子带负电
D．带电粒子在 点的动能较小，电势能较大
6．带电物体会在其周围产生电场。若某位置附近有多个带电体，则该位置的实际电场是各个带电体产生的电场叠加的结果。
、 是 轴上两个点电荷，电荷量分别为 和 ，沿 轴 、 之间各点对应的电势高低如图中曲线所示， 之间的距离 大于 之间的距离 ，从图中可以判断以下说法中正确的是（　　）
A． 是正电荷， 是负电荷
B． 的电荷量小于 的电荷量
C．只在电场力作用下负电荷从靠近 处沿 轴移到靠近 处，速度先减小后增大
D．只在电场力作用下负电荷从靠近 处沿 轴移到靠近 处，加速度先增大后减小
7．图中虚线 、、、、 代表匀强电场内间距相等的一组等势面，相邻等势面间的距离为5cm，已知平面 上的电势为2V。一电子经过 时的动能为10eV，从 到 的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法中错误的是（　　）
A．平面 上的电势为零
B．匀强电场的场强大小为40V/m
C．该电子经过平面 时，其电势能为-2eV
D．该电子可能到达不了平面
二、多选题（每小题6分，共18分）
8．如图，平行板电容器与一直流电源连接，下极板接地，静电计金属球与电容器上极板连接，静电计开始时所带电荷量很少，可忽略。开关闭合，稳定时一带电的油滴静止于两极板间的 点。若断开开关K，将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（　　）
A．带电油滴保持静止
B．静电计指针的张角保持不变
C． 点电势变大
D．带电油滴的电势能变大
9．如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有 、、 三点，其电势分别为 、 和 （），、、 分别位于纸面内一等边三角形的顶点上， 为 边的中点，。一质子以速度 从 点出发，方向与 垂直，经过一段时间质子恰好经过 点。不计重力，下列说法正确的是（　　）
A． 两点的电势差为
B．电场强度方向由 指向
C．质子从 点运动到 点所用时间为
D．电场强度大小为
10．如图所示，质量为 、带电量为 的带电粒子在水平方向的匀强电场中运动，已知粒子在 点时速度为 ，方向与电场线垂直，在 点时速度大小为 ，、 两点距离为 ，粒子重力不计，下列说法正确的是（　　）
A．电场方向水平向右
B．、 两点的电压
C．电场强度的大小为
D．粒子从 点到 点的时间为
三、实验题
11．（6分）某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的 、、 等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。
(1)该实验采用的方法是________（填正确选项前的字母）。
A．理想实验法
B．控制变量法
C．等效替代法
(2)实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而________，随着距离的增大而________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
(3)小球的质量用 表示，重力加速度为 ，可认为物体A与小球在同一水平线上，当小球偏离竖直方向的角度为 时保持静止，小球所受电场力大小为________。
12．（10分）如图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容 与其极板间距离 、极板间正对面积 之间的关系装置图。请回答下列问题：
(1)本实验采用的科学方法是______。
A．理想实验法
B．控制变量法
C．等效替代法
D．建立物理模型法
(2)正对面积减小时，静电计指针的偏转角度______；板间距离增大时，电容器的电容 ______（两空均选填“增大”“减小”或“不变”）
(3)如图甲所示是观察电容器的充、放电现象实验装置的电路图。电源输出电压恒为8V，S是单刀掷开关，G为灵敏电流计，C为平行板电容器。
①当开关S接______时（选填“1”或“2”），平行板电容器充电。电容器充电完毕，断开开关，此时如图电路图中电容器上极板______（填“带正电”、“带负电”或“不带电”）；
②放电过程中电容器的电压 ______、电容 ______（填“变小”或“变大”或“不变”）；
③将G表换成电流传感器，电容器充电完毕后，再让电容器放电，其放电电流 随时间 变化的图像如图乙所示，已知图线与横轴所围的面积约为41个方格，则电容器释放的电荷量 为______C，可算出电容器的电容 为______F。
四、解答题
13．（12分）如图所示，一倾角 的光滑绝缘斜面固定在方向竖直向下的匀强电场中，电场强度大小 ，现有一质量 、电荷量 的带正电小球（可视为质点），从斜面顶端 处由静止沿斜面向下运动至底端 处，已知斜面的长度 ，取重力加速度 。
(1)求小球运动的加速度大小；
(2)求小球在斜面上运动的时间；
(3)小球的电势能如何变化？变化量为多少？
14．（12分）如图所示，两异种点电荷的电荷量均为 ，绝缘竖直平面过两点电荷连线的中点 且与连线垂直，平面上 、 两点位于同一竖直线上，，点电荷到 点的距离也为 。现有比荷 、带负电的小物块（可视为质点），从 点以初速度 向下滑动，取 ，。
(1)求 点电场强度；
(2)若物块与平面的动摩擦因数为 ，求物块在 点的加速度；
(3)若绝缘竖直平面光滑，求物块到 点时，两异种点电荷对物块做的功及物体速度大小。
15．（14分）如图所示，竖直平面直角坐标系 ，第Ⅲ象限内固定有半径为 的四分之一光滑绝缘圆弧轨道 ，轨道的圆心在坐标原点 ， 端在 轴上， 端在 轴上，同时存在大小为 ，方向水平向右的匀强电场。第Ⅳ象限 与 之间有大小为 ，方向竖直向下的匀强电场。现将一质量为 ，电荷量为 的带负电小球从 点正上方高 处的 点由静止释放，并从 点进入圆弧轨道，重力加速度用 表示，求：
(1)小球经过 点时的速度大小 ；
(2)小球经过第Ⅲ象限的 点时对轨道的压力大小；
(3)小球运动到 轴右侧后离开电场时的坐标。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D A B D C C AC AC BD
1．C
【详解】A．电场强度是电场的固有属性，仅由电场本身决定，与是否放置试探电荷无关，故A错误；
B．最早提出电场概念、认为电荷间相互作用通过场传递的科学家是法拉第，库仑的贡献是总结出库仑定律，故B错误；
C． 是点电荷电场强度的决定式，对于电场中确定的某点， 为定值，该点电场强度大小与场源电荷电荷量 成正比，故C正确；
D．耳机线内包裹金属丝网是利用静电屏蔽原理，屏蔽外界电场对音频信号的干扰，和静电吸附无关，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】AB．两小球间的库仑力是一对相互作用力，大小相等，即 ，故A错误，B错误。
CD．分别对A、B两球受力平衡，有 ，
由 ，得
因 且两角均为锐角，所以 ，则 ，故C错误，D正确。
故选D。
3．A
【详解】AB．正点电荷在C点的电场强度大小为
负点电荷在C点的电场强度大小为
C点的电场强度大小为 ，A正确，B错误；
CD．根据矢量的合成可知电场强度方向与 平行向右，CD错误。
故选A。
4．B
【详解】A．根据等量异种电荷的电场线分布特点及对称性可知，、 两点电场强度方向不同，故A错误；
B．平面 是 、 连线的中垂面，、 在同一等势面上两点电势相等，故B正确；
C．设正方体的边长为 ，因 为等边三角形，故 、 在 点产生的场强方向互成 且大小相等，故B点的电场强度大小为
、 在 点产生的场强大小相等且方向互相垂直，故 点的电场强度大小为
故 、 两点电场强度的比值为 ，故C错误；
D． 点距 较近，其电势大于零， 点电势等于零，故 、 两点电势不同，将一正试探电荷沿棱从 点移动到 点，电势能减小，电场力做正功，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】AC．带电粒子所受电场力指向轨迹的凹侧且与等势面垂直，大致向右下，但因电场线方向不确定，所以带电粒子电性不能确定，也不能确定三个等势面的电势高低关系，故AC错误；
B． 点的等势面比 点密集，可知 点的电场线也比 点密集，则 点场强比 点大，带电粒子在 点所受电场力比在 点大，带电粒子在 点的加速度较大，故B错误；
D．从 点到 点，带电粒子所受电场力与速度方向成钝角，所以电场力做负功，电势能增加，动能减小，即带电粒子在 点的动能较小，电势能较大，故D正确。
故选D。
6．C
【详解】AB．作出 轴上电场线如图所示
可知 处合场强为0，则 和 在 处场强大小相等，方向相反，根据
可知， 的电荷量大于 的电荷量，、 都是正电荷，AB错误；
C．只在电场力作用下负电荷从靠近 处沿 轴移到靠近 处，电势能先增大后减小，电场力先做负功后做正功，故速度先减小后增大，C正确；
D．根据
可知 - 图像斜率表示电场强度，由图可知，电场强度先减小后增大，根据
可得只在电场力作用下负电荷从靠近 处沿 轴移到靠近 处，加速度先减小后增大，D错误。
故选C。
7．C
【详解】A．虚线 、、、、 代表匀强电场内间距相等的一组等势面，一电子经过 时的动能为10eV，从 到 的过程中克服电场力所做的功为6eV，动能减小了6eV，电势能增加了6eV，因此 、、、、 相邻两个等势面间的电势差为2V，因平面 上的电势为2V，由于电子的电势能增加，等势面电势由 到 是降低的，因此平面 上的电势为零，故A正确，不符合题意；
根据上述分析可知，匀强电场的电场强度大小为 ，故B正确，不符合题意；
C．根据上述分析可知， 点的电势为 ，因此电子在 点具有的电势能为 ，故C错误，符合题意；
D．由上分析可知，当电子由 向 方向运动，则电子到达平面 的动能为2eV，由于题目中没有说明电子如何运动，因此也可能电子在匀强电场中做抛体运动，则可能不会到达平面 ，故D正确，不符合题意。
故选C。
8．AC
【详解】B．若断开开关K，由于静电计所带电荷量很少，可忽略不计，所以可认为电容器所带电荷量保持不变。将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离，板间距离增大，根据 可知电容器的电容变小；由 分析可知，电容器极板间电压增大，则静电计指针的张角变大，故B错误；
A．根据 ,,
可得
可知板间电场强度不变，带电油滴受到的电场力保持不变，则带电油滴仍保持静止状态，故A正确；
CD．根据 ，由于板间电场强度不变， 点与下极板距离变大，又下极板接地，电势为零，可知 点电势变大；
根据平衡条件可知，带电油滴受到的电场力竖直向上，与电场方向相反，则带电油滴带负电；
根据 ，可知带电油滴在 点电势能变小，故C正确，D错误。
故选AC。
9．AC
【详解】A．由于 为 边的中点，则
解得
可得 ，故A正确；
BD． 为等势线，电场强度方向垂直于 ，由 指向 ，电场强度大小为 ，故B错误，D错误；
C．质子以速度 从 点出发，方向与 垂直，则质子从 点做类平抛运动到 点，所用时间为
，故C正确。
故选AC。
10．BD
【详解】A．粒子在 点的合速度满足
解得沿电场方向的末速度
说明粒子沿水平向右加速，电场力方向向右。粒子带负电，电场方向与负电荷受力方向相反，因此电场方向水平向左，故A错误；
B．根据动能定理，电场力做功等于动能变化，得
解得 ，故B正确；
D．垂直电场方向做匀速直线运动，位移
沿电场方向做初速度为0的匀加速直线运动，位移
因此
间距满足
解得 ，故D正确；
C．沿电场方向的位移
场强 ，故C错误。
故选BD。
11．(1)B
(2)　增大　减小
(3)
【详解】（1）此实验中比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小，再使小球处于同一位置，改变小球所带电荷量，比较小球所受静电力的大小，是采用了控制变量的方法。
故选B。
（2）[1]当小球处于同一位置，增大小球所带的电荷量时，细绳的偏转角 越大，由电荷之间的静电力 ，可知电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大。
[2]当小球带电量不变时，小球距离带电物体越远时，细绳的偏转角 越小，由电荷之间的静电力 ，可知电荷之间的静电力随着距离的增大而减小。
（3）当小球静止后，对小球受力分析，根据平衡条件和几何关系可知
12．(1)B
(2)　增大　减小
(3)　1　带正电　减小　不变　　
【详解】（1）探究平行板电容器的电容 与其极板间距离 、极板间正对面积 之间的关系应选用控制变量法进行研究。
故选B。
（2）[1]静电计指针的偏转角度与电容器两端的电压相关，根据
可知，正对面积 减小时，电容 减小，结合
可知，两极板间电势差 增大，静电计指针的偏转角度增大；
[2]根据
可知，板间距离 增大时，电容 减小。
（3）[1][2]电容器充电要与电源相连，所以开关S接1时平行板电容器充电，由于上极板与电源正极相连，故电容器上极板带正电；
[3][4]根据电容器定义式
电容器放电时电荷量减小，电压减小，电容大小不变；
[5]根据
可知放电电流随时间变化曲线与 轴所围成的面积即为通过的电荷量，每个小格的电荷量为
则总电荷量
[6]电容为
13．(1)
(2)
(3)电势能减少，
【详解】（1）对小球受力分析，如图所示，根据牛顿第二定律，有
解得
（2）根据运动学公式，有
解得
（3）电场力做正功，故电势能减少，减少量为
代入数据解得
14．(1)，方向水平向左
(2)，方向竖直向上
(3)0，
【详解】（1）两异种点电荷在 点的场强根据场强叠加原则，可知 点的电场强度的大小为
方向水平向左。
（2）若物块与平面的动摩擦因数为 ，物块在 点受到竖直向下的重力、水平向右的电场力、水平向左的支持力和竖直向上的摩擦力，根据牛顿第二定律有
又 ，
联立解得
方向竖直向上。
（3） 线上的场强均水平向左，可知物块受电场力方向与速度垂直，可知电场力做功
若绝缘竖直平面光滑，只有重力做功，根据动能定理有
解得物块到 点的速度大小
15．(1)
(2)5.5mg
(3)（，0）
【详解】（1）带负电小球从 点由静止释放到 点，根据自由落体运动规律可得
则小球经过 点时的速度大小为
（2）小球从 点运动到 点，根据动能定理可得
解得
在 点，根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可得，小球对轨道的压力大小为5.5mg；
（3）在第Ⅳ象限电场中，小球做类平抛运动，假设能从电场所在0-3R区域离开电场，则水平方向，有
竖直方向，有 ，
联立解得
假设成立，即小球从右侧电场边界与 轴的交点离开电场，离开时与 轴的交点坐标为（，0）。

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