四川省广元市 2023-2024学年高二物理上学期10月月考试题（Word版附解析）

苍溪中学校高2022级高二·上第一学段考试物理试卷说明：1.本试卷分三个大题，满分100分，考试用时75分钟。2.所有的题目均应作在答卷上相应的位置，答在本试卷上的答案无效。一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-9题只有一项符合题目要求，第10-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的得0分。1.静电现象在自然界普遍存在，在生产生活中也时常会发生静电现象。人们可让静电服务于生产生活，但也需对其进行防护，做到趋利避害。下列关于静电现象的说法正确的是（）A.静电除尘的原理是静电屏蔽B.干燥天气里脱毛衣时会产生火花，是因为摩擦过程中凭空创造出了电荷C.避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷密集、附近空间电场较强的特点D.印刷车间的空气应保证干燥，以便导走纸页间相互摩擦产生的静电【答案】C【解析】【详解】A．静电除尘的原理是带电粒子受到电场力作用，故A错误；B．摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体，而不是创造出新的电荷，故B错误；C．避雷针利用了带电导体凸起尖锐的地方电荷密集、附近空间电场较强的特点，故C正确；D．印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，需空气保持一定湿度，以便及时导走，故D错误。故选C。2.关于电容器和电容说法正确的是（　　）A.电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量B.平行板电容器的电容只与极板间距、正对面积有关C.电容器不带电时，电容为零D.电容器带电时，电荷量两个极板所带电荷量数值之和【答案】A【解析】【详解】A．电容表征电容器容纳电荷的本领大小，由电容器本身的特性决定，故A正确；BC．平行板电容器的电容与极板间距、正对面积及介电常数有关，与是否带电无关，故BC错误；D．电容器带电量为某一个极板所带电荷量的绝对值，故D错误。 故选A。3.如图所示，在匀强电场中有A、B、C三点，三点构成直角三角形，∠A=37°，AB边长为5m，D为AB中点，电场线与ABC所在平面平行，A、B、C三点的电势分别为14V、6V和6V，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（　　）A.DC两点间电势差UDC=8VB.D点电势φD=8VC.该电场的电场强度E=2V/mD.该电场的方向为沿BC方向【答案】C【解析】【详解】AB．将AB二等分，由于UAB=φA-φB=14V-6V=8V则每等分两端的电势差为4V，所以UAD=φA-φD=4V可知φD=10V则UDC=φD-φC=10V-6V=4V故AB错误；CD．由于φB=φC=6VB、C两点位于同一等势面上，根据沿电场线方向，电势降低，故电场线即沿AC方向，场强故C正确，D错误。故选C。4.如图所示，a、b、c、d分别是一个菱形（竖直放置）的四个顶点，。O点为菱形对角线的 交点，现将三个电荷量均为的点电荷分别固定在a、b、c三个顶点上，下列说法正确的是（　　）A.d点的电场强度大于O点的电场强度B.d点的电场强度等于O点的电场强度C.d点电场强度的方向由O指向dD.O点电场强度的方向由d指向O【答案】C【解析】【详解】AB．设菱形的边长为L，a点的点电荷在d点产生的电场的场强在竖直方向的分量为由对称性及电场叠加原理知d点的电场强度为同理可得O点的电场强度为则有故AB错误。C．根据电场叠加原理可知，a、c两点的点电荷在d点叠加的电场强度的方向是竖直向下的，b点的点电荷在d点的电场强度的方向也是竖直向下的，所以d点的电场强度的方向由O指向d，故C正确；D．a、c两点的点电荷在O点叠加的电场强度为零，b点的点电荷在O点的电场强度的方向竖直向下，所以O点的电场强度的方向由O指向d，故D错误。故选C。5.如图所示，真空中有三个点电荷固定在同一直线上，电荷量大小分别为、和，与的距离为与距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零。下列选项中正确的是（　　） A.B.C.和带同种电荷D.【答案】B【解析】【详解】分析可知，三个电荷的电性有两种情况，若带正电，则、带负电；若带负电，则、带正电。由于三个电荷均处于平衡状态，所以对有对有对有联立解得根据题意可知所以故选B。6.在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点电场强度相同的是（　　） A.甲图中与点电荷等距的a、b两点B.乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.丁图电场中的a、b两点【答案】B【解析】【详解】A．根据点电荷电场分布可知，a、b两点大小相同，方向不同，故A错误；B．根据对称性可知，a、b两点电场强度大小相等，两等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，则a、b两点的场强方向垂直中垂线向右，a、b两点的电场强度方向相同，故a、b两点两点的电场强度相同，故B正确；C．根据对称性可知，a、b两点的电场强度大小相等，方向相反，故C错误；D．根据电场强度方向沿电场线的切线方向，电场线的疏密表示场强大小，可看出非匀强电场中的a、b两点电场强度大小和方向都不同，则电场强度不同，故D错误。故选B。7.两个完全相同的带电金属小球P、Q（可以视为点电荷，所带电荷量相等）相距r时，彼此之间的库仑斥力大小为F。现让完全相同的不带电金属小球S先与带电小球P充分接触，再与带电小球Q充分接触后移开，则金属小球P、Q间的库仑力大小变为（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】初始时，根据库仑定律用完全相同的不带电金属小球S先与带电小球P充分接触，两球带电量均为 再与带电小球Q充分接触，小球S与Q带电量均为金属小球P、Q间的库仑力大小变为故选A。8.如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，一个质子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，经过间距相等的A、B、C三点，该质子的电势能Ep随坐标x变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）A.A点电势高于B点电势B.A点的电场强度小于B点的电场强度C.质子经过A点的速率大于经过B点的速率D.A、B两点电势差UAB小于B、C两点电势差UBC【答案】A【解析】【详解】A．由题图乙可知质子的电势能一直减小，所以电势一直降低，故A点电势高于B点电势，故A正确；C．根据能量守恒，由A到B的过程中质子的电势能一直减小，所以动能一直增大，即质子的速度增大，故质子经过A点的速率小于经过B点的速率，故C错误；B．根据功能关系可得即图像的斜率的绝对值表示电场力的大小，由题图乙可知，A点电场力大于B点电场力，所以A点的电场强度大于B点电场强度，故B错误；D．由题图乙可知，质子通过相同位移时，电势能的减小量越来越小，根据电场力做功与电势能的关系 可知，A、B两点间电势差UAB大于B、C两点间电势差UBC，故D错误。故选A9.如图所示的实线为某静电场的电场线，虚线是仅在电场力作用下某带电粒子的运动轨迹，A、B、C、D是电场线上的点，其中A、D两点在粒子的轨迹上，下列说法正确的是（　　）A.该粒子一定带正电B.由图可知，同一电场的电场线在空间是可以相交的C.将该粒子在C点由静止释放，它可能一直沿电场线运动D.该粒子在A点的速度一定大于在D点的速度【答案】D【解析】【详解】A．由于不知道电场线方向，所以无法判断该粒子的电性，A错误；B．同一电场的电场线在空间是不可能相交的，B错误；C．将该粒子在C点由静止释放，由于电场线是曲线，所以后期粒子运动中，合力与速度不在一条线上，粒子会做曲线运动，C错误；D．由于粒子运动是曲线，电场力方向沿电场线切线方向，以A点为例，D点的位置在A点切线的下方，说明A点受力方向沿电场线向下，因此从A到D，电场力做负功，速度减小，D正确。故选D。10.两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m的带电油滴恰好静止在两极之间，如图所示，在其它条件不变的情况下，那么在下列的过程中（　　）A.如果保持连接电源，两极距离不变，非常缓慢地错开一些，电流计中电流从b流向aB.如果保持连接电源，将A板上移，油滴将向上加速运动C.如果断开电源，A板上移，B板接地，油滴静止不动，油滴处电势不变 D.如果断开电源，两板间接静电计，A板上移，静电计指针张角变大【答案】CD【解析】【详解】A．如果保持连接电源，两极距离不变，非常缓慢地错开一些，则电容器两极板间电势差U不变，正对面积S减小，由可知电容C减小，根据可知电容器所带电荷量减小，电容器放电，电流计中电流从a流向b，故A错误；B．如果保持连接电源，将A板上移，则电容器两极板间电压U不变，两极板间距离d增大，根据知两极板间电场强度减小，带电油滴所受合力向下，油滴将向下加速运动，故B错误；C．如果断开电源，A板上移，电容器所带电荷量Q不变，两极板间距离d增大，由联立可得可知电场强度不变，油滴静止不动。B板接地，小球到B板的距离不变，油滴处电势不变，故C正确；D．如果断开电源，两板间接静电计，A板上移，电容器所带电荷量Q不变，两极板间距离d增大，由C选项分析可知，电场强度E不变，两极板间电势差增大，静电计指针张角变大，故D正确。故选CD。11.如图所示，平行金属板A、B之间有加速电场，C、D之间有偏转电场，M为荧光屏。今有质子、氘核和α粒子均从A板由静止开始经加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上。已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1∶2∶4，电荷量之比为1∶1∶2，则下列判断正确的是（　） A.三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同B.三种粒子打到荧光屏上的位置相同C.加速电场的静电力对三种粒子做功之比为1∶1∶2D.偏转电场的静电力对三种粒子做功之比为1∶2∶4【答案】BC【解析】【详解】AC．设加速电场的电压为U，粒子经过加速电场后获得的速度大小为v，根据动能定理有粒子从B板运动到荧光屏过程水平方向做匀速直线运动，经历的时间为代入数据可得质子、氘核和α粒子从B板运动到荧光屏经历的时间之比为，加速电场的静电力对三种粒子做功之比为1∶1∶2，故A错误，C正确；B．设偏转电场的电场强度为E，粒子在偏转电场中的侧移量为由上式可知y与粒子的比荷无关，即三种粒子打到荧光屏上的位置相同，故B正确；D．偏转电场的电场力对粒子做功为所以偏转电场的电场力对质子、氘核和α粒子做功之比为1∶1∶2，故D错误。故选BC。12.如图所示，AC是圆O的一条水平直径，BD是竖直方向的另外一条直径，M点是圆上的点，OM连线与OC的夹角为60°，该圆处于方向与圆面平行的匀强电场中。将带正电，电量大小为q、质量为m的粒子从圆心O点以相同的动能射出，射出方向不同时，粒子可以经过圆周上的所有点。在这些点中，经过C点时粒子的动能最小且为，已知圆的半径为R，重力加速度的大小为g，匀强电场的场强 ，那么（）A.粒子经过B点和D点时的动能一定相同B.B点的电势高于O点的电势C.粒子经过M点时的动能为D.电场线沿OC方向【答案】AC【解析】【详解】ABD．从O经过C点正粒子动能最小且为，则C点为复合场的等效最高点，则复合场的合力如图所示则可知粒子经过B点和D点时，合力做功为零，所以过两点时的动能一定相同，则有求得电场方向与CA夹角为 所以电场线没有沿OC方向，根据沿着电场线方向电势逐渐降低，可知B点的电势低于O点的电势，故A正确，BD错误；C．OM连线与OC的夹角为60°，则粒子从O到M，根据动能定理有从O到C点，有联立求得粒子经过M点时的动能为故C正确。故选AC。二、实验题（本题共1小题，每空3分，共15分）13.如甲图所示是观察电容器的充、放电现象的实验装置。电源输出电压恒为8V，S是单刀双掷开关，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。随着极板上电荷的增多，电流逐渐_______（选填“增大”或“减小”）。（2）电容器充电完毕，断开开关，此时如图甲所示电路图中电容器上极板____________（填“带正电”、“带负电”或“不带电”）；（3）开关S接2时，电容器放电，流经G表的电流方向为______（填“向左”或“向右”）；（4）然后将开关S接2，电容器放电。在放电过程中，电路中的电流大小为i，电容器所带电荷量为，电容器两极板电势差为，电容器的电容为。下面关于i、、、随时间的变化的图像，正确的是____________。 A．B．C．D．【答案】①.1②.减小③.带正电④.向左⑤.B【解析】【详解】（1）[1][2]平行板电容器充电时要与电源相连，故开关接“1”，刚开始充电时电流较大，随着极板上电荷的增多，电流逐渐减小。（2）[3]与电源正极相连的极板带正电，故上极板带正电。（3）[4]平行板电容器放电时，电流从正极板流向负极板，故流过G表的电流方向向左。（4）[5]ABC．放电过程中，电容器所带电荷量逐渐减小，根据电容定义式可知电容器极板间电压逐渐减小，则放电电流逐渐减小，根据可知图像的切线斜率绝对值逐渐减小，B正确，A、C错误；D．放电过程中，电容与电容器所带电荷量和电容器极板间电压没有关系，可知电容器电容保持不变，D错误。故选B。三、计算题（本题共3小题，共37分。要有必要的文字说明和重要的演算步骤，只有最后答案的不给分）14.把一检验电荷q放在点电荷Q所形成的电场中的A点，若检验电荷的电量为，它所受的电场力，方向背向Q，如图所示，求：（1）A点的场强大小；（2）若将检验电荷q从电场中的A点移到B点，电场力做功为，则A、B 之间的电势差是多少？【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）A点的场强为E，则（2）设A、B之间的电势差UAB，则15.如图所示，一带电小球的质量，用长为的细线悬挂在水平方向的匀强电场中的O点，电场场强度，当细线与竖直方向夹角为时，小球恰好静止在A点求（，）（1）小球带什么电？电量是多少？（2）若小球由竖直方向的P点静止释放，运动到A位置时小球的速度为多少？【答案】（1）带正电，；（2）【解析】【详解】（1）对小球受力分析，根据受力平衡可知，小球受到的电场力水平向右，与电场方向相同，则小球带正电；根据平衡条件可得解得（2）若小球由竖直方向的P点静止释放，运动到A位置时，根据动能定理可得 解得运动到A位置时小球的速度为16.如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，沿右侧两平行正对极板中心轴线射入偏转电场，并从另一侧射出，打到荧光屏上的P点，为荧光屏的中心点。已知电子质量为m、电荷量为e（e>0）、加速电场所加的电压为U0、偏转电场所加的电压为U、水平极板的长度为L1、上下两板间距离为d、水平极板的右端到荧光屏的距离为。不计电子所受重力。求：（1）电子经加速电场加速后的速度大小v0；（2）电子离开偏转电场时速度的偏转角的正切值；（3）电子打在荧光屏上的P点到点的距离和电子在P点的动能。【答案】（1）；（2）；（3），【解析】【详解】（1）电子在加速电场中，根据动能定理得解得（2）电子在偏转电场中，做类平抛运动，在水平方向上有在竖直方向上有，联立解得 电子射出时竖直方向速度为电子做类平抛运动，速度反向延长线过水平位移中点，速度夹角正切值为位移夹角正切值二倍，离开偏转电场时速度偏转角的正切值为联立解得（3）电子打在荧光屏上的点到点的距离为根据动能定理可得带入数据