重慶市2023-2024學年高一下學期3月月考物理試題（含答案解析）

重慶市2023-2024學年（下）3月月度質(zhì)量檢測高一物理【命題單位：重慶縉云教育聯(lián)盟】注意事項：1.答題前，考生務必用黑色簽字筆將自己的姓名、準考證號、座位號在答題卡上填寫清楚；2.每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，在試卷上作答無效；3.考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回；4.全卷共5頁，滿分100分，考試時間75分鐘。一、單項選擇題：本大題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。1.關(guān)于等勢面、電場線和電場力做功的關(guān)系，下列說法錯誤的是（）A.在等勢面上移動電荷，電場力總是不做功B.電場線與等勢面總是垂直的C.在同一個等勢面上的各點，場強的大小必然是相等的D.電場線總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面【答案】C【解析】【詳解】A．在同一等勢面上兩點間移動電荷時，電荷的電勢能不變，電場力總不做功，故A項正確，不符合題意；B．電場線與等勢面總是垂直的，故B項正確，不符合題意；C．在同一個等勢面上各點的電勢相等，但場強大小不一定相等，故C項錯誤，符合題意；D．沿著電場線方向電勢總是降低，則電場線總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，故D項正確，不符合題意。故選C?！军c睛】本題關(guān)鍵記住電場線和等勢面的關(guān)系，相互垂直，從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，掌握等勢面的基本特點：在等勢面上移動電荷，電場力總是不做功。2.在一點電荷Q產(chǎn)生的電場中，一個粒子（帶正電荷）通過時的軌跡如圖所示，圖中虛線則表示電場的兩個等勢面a、b，以下說法中正確的是（）A.點電荷Q可能為正電荷，也可能為負電荷B.運動中粒子總是克服電場力做功C.粒子在a、b兩等勢面時的動能一定有D.粒子在經(jīng)過a、b兩等勢面上時的電勢能一定有【答案】C【解析】【詳解】A．由于粒子帶正電，根據(jù)圖中粒子的運動軌跡，可知粒子受到斥力作用，故點電荷Q一定為正電荷，故A錯誤；B．運動中先對粒子做負功后做正功，故B錯誤；CD．從a等勢面向b等勢面運動過程中，克服電場力做功，則動能減小，電勢能增加，則有，，故C正確，D錯誤。故選C。3.如圖，帶有一定電量的平行板電容器，極板接地，極板與一個靈敏靜電計相接．現(xiàn)將極板緩慢向左移動一小段距離時，假設電容器的電量不變，則（）A.電容器的電容變大 B.兩極板間的電壓變大C.兩極板間的電場強度變小 D.靜電計指針偏角變小【答案】B【解析】【詳解】A．將極板緩慢向左移動一小段距離后，兩極板間距離d增大，根據(jù)可知電容器的電容減小，故A錯誤；B．根據(jù)，電量Q不變，C減小，因此兩極板間的電壓變大，靜電計指針偏角變大故B正確，D錯誤；C．兩極板間的電場強度為保持不變，故C錯誤；故選B。4.如題圖所示，在勻強電場中有半徑為R=1cm的圓形區(qū)域，O為圓心，圓形區(qū)域所在平面與勻強電場的電場線平行，AC、BD為直徑且夾角θ=60o。已知φA=2V，φB=4V，φO=3V。則（??）A.電場方向由B指向DB.質(zhì)子在該圓形區(qū)域電勢能最大值為4eVC.電場強度等于200V/mD.電子從A到C的過程與從B到D的過程電場力做功相同【答案】C【解析】【詳解】AC．A、B中點O1電勢與O點電勢相等，所以OO1連線為一等勢線，電場方向垂直于OO1連線由B指向A，電場強度故A錯誤，C正確；B．圓周上電勢最大為，則得=5V質(zhì)子在該圓形區(qū)域電勢能最大值為5eV，故B錯誤；D．電子從A到C的過程電場力做正功，從B到D的過程電場力做負功，故D錯誤。故選C。5.如圖所示為半徑為R圓，O、A、B為圓的三等分點，其中O為圓的最高點，與圓平行的面內(nèi)有一勻強電場．現(xiàn)在O、A兩點固定電荷量分別為、的點電荷，將一試探電荷放在B點時所受的電場力為零；如果僅將O、A兩點的點電荷位置調(diào)換，靜電力常量為k．則B點的電場強度大小為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】由幾何關(guān)系可知，OAB構(gòu)成一等邊三角形，該三角形的邊長為現(xiàn)在在O處放一正電荷，在A處放一負電荷，正負電荷分別在B點產(chǎn)生的電場強度大小相等，方向如圖所示由電場疊加后合場強大小與勻強電場強度大小相等，勻強電場的方向與E等大反向，則所以勻強電場大小為如果僅將O、A兩點的點電荷位置調(diào)換，則B點的電場強度如圖所示，所以O、A兩處的點電荷在B處的合場強與勻強電場方向相同，大小相等，所以B點的場強為故D正確ABC錯誤。故選D。6.在x軸上電場強度E隨位置變化的情況如圖所示，表示電場方向與x軸正方向一致。一正電荷由出發(fā)向x軸正方向運動到的過程中，其電勢能（）A.始終增大 B.始終減小C.先減小后增大 D.先增大后減小【答案】C【解析】【詳解】由于場強正方向為x軸正方向，則正電荷從x0到x1處，先順著電場線方向移動，再逆著電場線移動。電場力先做正功后做負功，電勢能先減小后增大，故C正確，ABD錯誤。故選C。7.如圖甲所示，在某電場中建立x坐標軸，A、B為x軸上的兩點，xA、xB分別為A、B兩點在x軸上的坐標值．一電子僅在電場力作用下沿x軸運動，該電子的電勢能Ep隨其坐標x變化的關(guān)系如圖乙所示，EpA和EpB分別表示電子在A、B兩點時的電勢能．則下列說法中正確的是（）A.該電場可能是孤立的點電荷形成的電場B該電場方向可能從B指向AC.電子由A點運動到B點的過程中電場力對其所做的功W=-（EpA－EpB）D.電子在A點的動能大于在B點的動能【答案】D【解析】【詳解】AB．根據(jù)電場力做功與電勢能的關(guān)系由于圖像斜率恒定，因此該電場為勻強電場，電子受力的方向由B向A，電場強度的方向由A向B，該電場不可能是點電荷形成的，AB錯誤；C．電子由A點運動到B點的過程中，電場力對其所做的功，C錯誤；D．從A向B運動的過程中，由于電場力做負功，因此動能減小，D正確。故選D。二、多項選擇題：本大題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求；全部選對的得5分，選對但不全得得3分，有選錯的得0分。8.如圖所示是兩個等量正點電荷，周圍有1、2、3、4各點．兩條虛線互相垂直且平分，那么關(guān)于各點電場強度和電勢的敘述正確的是（）A.E1>E2>E3>E4 B.E3、E4可能相同C.φ1>φ2>φ3>φ4 D.φ1>φ2=φ3=φ4【答案】BC【解析】【詳解】AB．等量同種點電荷電場線的分布具有對稱性，垂直平分線從垂足向兩側(cè)場強先增大后減小，故3、4兩點場強沒法判斷大小，可能相等，也可能不同，故A錯誤，B正確．CD．沿著電場線方向電勢逐漸降低，且2點的電勢為零，故φ1>φ2>φ3>φ4，故C正確，D錯誤。故選BC。9.如圖所示，實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運動軌跡，粒子先經(jīng)過M點，再經(jīng)過N點，可以判定（??）A.粒子帶負電B.M點的電勢高于N點的電勢C.粒子在M點的動能大于在N點的動能D.粒子在M點的加速度小于在N點的加速度【答案】BD【解析】【詳解】A．根據(jù)曲線運動合外力指向軌跡內(nèi)側(cè)，可知電場力方向應指向軌跡的內(nèi)側(cè)，粒子所受電場力方向沿電場線斜向左下方，可知粒子帶正電，故A錯誤；B．順著電場線電勢逐漸降低且等勢線垂直電場線，故M點的電勢高于N點的電勢，故B正確；C．粒子所受的電場力方向斜向左下方，從M到N電場力對粒子做正功，其電勢能不斷減小，動能不斷增大，故C錯誤；D．電場線的疏密表示電場的強弱，由圖可知，N點的電場線密，所以N點的電場強度大，粒子在N點受到的電場力大，所以粒子在M點的加速度小于在N點的加速度，故D正確。故選BD。10.如圖所示，豎直絕緣墻上固定一帶電小球A，將帶電小球用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在A的正上方C處，圖中AC=h。當B靜止在與豎直方向夾角方向時，A對B的靜電力為B所受重力的0.5倍，則下列說法中正確的是（兩球均可看作點電荷）（）A.若保持懸點C位置不變，緩慢縮短絲線BC的長度，B球運動軌跡在最初階段為圓弧B.此時絲線長度為C.若A對B的靜電力為B所受重力的倍，要使B球依然在處靜止，則絲線BC的長度應調(diào)整為或D.以后由于A漏電，B在豎直平面內(nèi)緩慢運動，到處A的電荷尚未漏完，在整個漏電過程中，絲線上拉力大小減小【答案】AC【解析】【詳解】B．當A對B的靜場力為B所受重力的0.5倍，B靜止時絲線BC與豎直方向夾角θ=30°，處于平衡，根據(jù)幾何關(guān)系可知此時AB與BC互相垂直，此時絲線長度為L=hcos30°=h故B錯誤；

D．由于A漏電，B豎直平面內(nèi)緩慢運動，在θ=0°之前，由三角形相似可知隨著電量的減少，BC繩長度不變，所以細繩的拉力不變；到θ=0°未漏完電，θ=0°后，由于二者在同一個豎直直線上，根據(jù)受力平衡可得，庫侖力減?。╇姡z線拉力增大，所以整個過程絲線拉力先不變，后增大，故D錯誤；

A．若保持懸點C位置不變，緩慢縮短絲線BC的長度，根據(jù)D選項中可知設AB=R，根據(jù)庫侖定律可得則有由于電荷量不變，G和h不變，則R不變，所以緩慢縮短絲線BC的長度，B球運動軌跡在最初階段為圓弧，故A正確；

C．若A對B的靜電力為B所受重力的倍，則B靜止在與豎直方向夾角仍為θ=30°時，對B受力分析，G、F與T，將F與T合成，則有解得根據(jù)余弦定理，可得（h）2=h2+BC2-2×BC×hcos30°解得BC=h，或BC=h故C正確。

故選AC。三、非選擇題：共5小題，共57分。11.在化學工業(yè)和食品工業(yè)生產(chǎn)中，液體和粉末通過管道傳輸時，由于與管壁摩擦而產(chǎn)生靜電，它們長時間地保存著大量電荷，與管壁間的電壓可高達幾萬伏，如果突然發(fā)生放電，就會產(chǎn)生電火花而引發(fā)火災．我們用如圖所示模擬裝置對上述過程進行研究．在該裝置中，用聚苯乙烯小球模擬管道中流動的粉末上電荷積累的情況，本裝置還可用來研究如下的可能因素對電荷積累多少的影響，這些可能因素是：小球的速度，管道的長度，在貯存筒中攪動小球，把導電的添加劑與小球混合等．

（1）簡述該裝置的工作原理．（2）設計一個方案，研究小球上電荷的積累與小球速度的定性關(guān)系．（3）在實際生產(chǎn)中，為減少管道傳輸中由于靜電積累而引起的火花的危險，你有什么建議嗎？（4）實際傳輸時，由于金屬導管深入金屬貯存筒內(nèi)，導管與筒、帶電的粉末和液體與筒之間也會有因高電壓而產(chǎn)生電火花的危險，這個問題如何解決？【答案】（1）見解析（2）見解析（3）見解析（4）把管子與貯存筒用金屬導線連接起來，并把貯存筒接地【解析】【詳解】（1）聚苯乙烯是不良導體，用它做成的小球在沿導管下落時由于摩擦而帶電，小球進入金屬貯存筒使筒也帶上電荷，靜電計指針就張開，可以從指針張開的角度來了解小球積累電荷的多少。（2）控制小球用不同的速度通過金屬導管倒入金屬貯存筒內(nèi)，分別觀察記錄速度不同時靜電計指針張開的角度，通過比較速度和指針張開角度的大小來確定關(guān)系。（3）①在保證完成生產(chǎn)任務的前提下盡量減小小球的流動速度。②在保證將小球輸送到金屬貯存簡的前提下盡量縮短金屬導管的長度。③減少攪拌次數(shù)。④將導電添加劑與小球混合并攪拌均勻。（4）把管子與貯存筒用金屬導線連接起來，并把貯存筒接地12.一個很小的小球帶有電量Q，在距離球心30cm處的A點放置了一個試探電荷，它的帶電量為q=?1×10－10C，q受到的電場力為1×10－8N，方向指向球心。求：（1）A點的場強的大小和方向？（2）如果從A點取走q，A點場強大小和方向？（3）把放在離球心60cm處的B點，所受的電場力等于多少？（4）帶電小球的電量Q是正的還是負的？等于多少？【答案】（1）100V/m，球心→A；（2）100V/m，球心→A；（3）2.5×10?9N；（4）正電，1.0×10?9C【解析】【詳解】（1）根據(jù)場強的定義式可得A點的場強的大小為方向：球心→A。（2）如果從A點取走q，A點場強大小和方向都不變E=100N/C方向從球心→A．（3）根據(jù)庫侖力公式，在離球心30cm處所受的電場力為在離球心60cm處所受的電場力為根據(jù)可得.（4）根據(jù)點電荷場強公式代入數(shù)據(jù)解得Q=1.0×10-9C試探電荷帶負電，受到的電場力方向指向球心，可知負電荷受的電場力方向與場強方向相反，所以場強方向背離圓心，故帶電小球帶正電。13.如圖所示，光滑水平軌道與半徑為R的光滑豎直半圓軌道在B點平滑連接．在過圓心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的勻強電場．現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為＋q的小球從水平軌道上A點由靜止釋放，小球運動到C點離開圓軌道后，經(jīng)界面MN上的P點進入電場(P點恰好在A點的正上方，如圖所示．小球可視為質(zhì)點，小球運動到C點之前電荷量保持不變，經(jīng)過C點后電荷量立即變?yōu)榱?．已知A、B間距離為2R，重力加速度為g．在上述運動過程中，求(1)小球在電場中受到的電場力大?。?2)小球過B點時對圓軌道的壓力大小(3)小球在圓軌道上運動時的最大速率．【答案】（1）（2）（3）【解析】【詳解】（1）設小球在C點速度的大小為vC，從C到P用時間為t，則從C到P：水平：2R=vCt豎直方向：R=gt2從A到C由動能定理：解得；（2）從A到B由動能定理：，在B點：解得：N=5mg（3）設等效豎直方向與豎直方向的夾角為θ，過O點的等效豎直線與BN軌道交于F點，從A到F，由動能定理：解得：【點睛】本題關(guān)鍵靈活地選擇過程并運用動能定律列式，同時根據(jù)向心力公式和平拋運動的位移公式列式進一步分析求解；注意由于電場力和重力都是恒力，則可以用等效思想進行解答．14.如圖所示，在區(qū)域I和區(qū)域Ⅱ內(nèi)分別存在勻強電場，電場強度大小均為E，但方向不同。在區(qū)域I內(nèi)場強方向沿y軸正方向，區(qū)域Ⅱ內(nèi)場強方向未標明，兩處電場都處在xOy平面內(nèi)。一質(zhì)量為m，電荷量為q的正粒子從坐標原點O以某一初速度沿x軸正方向射入電場區(qū)域I，從P點進入電場區(qū)域Ⅱ，到達Ⅱ區(qū)域右邊界Q處時速度恰好為零。P點的坐標為（，）。不計粒子所受重力，求：（1）帶電粒子射入電場區(qū)域I時的初速度大??；（2）電場區(qū)域Ⅱ的寬度。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）設帶電粒子射入電場