四川省绵阳南山中学实验学校2023-2024学年高二物理上学期10月月考试题（Word版附解析）

绵阳南山中学实验学校高2022级高二上期10月月考物理总分：100分考试时间：75分钟。本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）组成，共6页；答题卡共2页。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。3.考试结束后将答题卡收回。第Ⅰ卷（选择题，共48分）一、本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.电学知识在生活中有着广泛的应用，下列说法不正确的是（　　）A.打雷时，待在汽车里比待在大街上要安全B.复印机是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上C.高压输电线上方有两根导线与大地相连，这是为了免遭雷击D.干燥冬季，摸金属门把手有时会被电击，是因为手与门把手摩擦起电【答案】D【解析】【详解】A．打雷时待在汽车里比待在大街上要安全，是因为汽车的外壳能起到静电屏蔽的作用，故A正确；B．复印机是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，故B正确；C．高压输电线上方有两根导线与大地相连形成一个稀疏的金属网，可把高压线屏蔽起来，是为了输电线免遭雷击，故C正确；D．干燥的冬季，摸金属门把手有时会被电击，是因为在人运动的过程中衣服的摩擦带电，不是因为手与门把手摩擦起电，故D错误。本题选错误的，故选D。 2.如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒a靠近不带电的验电器的金属球b时，发现验电器的金属箔片c张开一定的角度，下列说法正确的是（　　）A.金属球和两金属箔都带正电荷B.b球上的电子转移到玻璃棒上，使金属球带正电C.金属球b上的正电荷向金属箔片移动，使金属箔片带正电D.移去玻璃棒a，金属箔片c闭合【答案】D【解析】【详解】AB．用丝绸摩擦过的玻璃棒a带正电，靠近不带电的验电器的金属球b时，金属球感应出负电荷，金属箔片c感应出正电荷，金属箔片c由于带正电而张开一定的角度，AB错误；C．金属中能自由移动的是电子，是金属箔片处的电子移动到金属球b上，导致金属箔片处缺少电子而带带正电，C错误；D．移去玻璃棒a，金属球处的负电荷和金属铂片处的正电荷再次中和掉，故金属箔片c闭合，D正确。故选D。3.如图为一静电除尘装置内部某一区域内的电场线分布。a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为、、，电势分别为、、，下列判断正确的是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】电场线的疏密反映了场强的大小，电场线越密集，场强越大，电场线越稀疏，场强越小，由图可 知沿着电场线电势逐渐降低，由图可知故选D。4.如图所示，一带电粒子在两个固定的等量正点电荷的电场中运动，图中的实线为等势面，虚线ABC为粒子的运动轨迹，其中B点是两点电荷连线的中点，A、C位于同一等势面上。下列说法正确的是（　　）A.该粒子可能带正电B.该粒子经过B点时的速度最大C.该粒子经过B点时的加速度一定不为零D.该粒子在B点的电势能小于在A点的电势能【答案】D【解析】【详解】A．根据该粒子的运动轨迹可知，该粒子在电场中做曲线运动，而曲线运动的轨迹夹在速度方向与合外力方向之间，且合外力在轨迹的凹侧面，而粒子从A到B轨迹向左下方弯曲，则可知粒子所受电场力向左下方，由此可知该粒子带负电，故A错误；B．粒子通过B点后，电场力对粒子先做正功再做负功，因此可知，该粒子经过B点时的速度不是最大，故B错误；C．等量同种点电荷连线中点处的场强为零，则粒子在B点所受合外力为零，加速度为零，故C错误；D．粒子从A运动到B的过程中，所受电场力斜向左下方，与速度方向之间的夹角小于，电场力做正功，动能增加，电势能减小，由此可知该粒子在B点的电势能小于在A点的电势能，故D正确。故选D。5.如图所示，圆弧形槽固定在地面上，COD为水平直径，在光滑的半球形绝缘内壁有质量分别为mA、mB两带同种电荷的小球，各自带电量为qA、qB，A、B两小球球心与O点的连线与竖直方向分别成37°、53°夹角，处于静止状态，则（　　） A.一定有mA<mBB.一定有qA>qBC.若A球电量减小，A球会降低，B球会升高D.若用外力将小球A缓慢移动到球心O点的正下方，A、B系统的电势能将增大【答案】D【解析】【详解】AB．分别以小球A、B为研究对象，分析其受力情况，如图所示根据相似三角形法可得，而，则可知，另根据题中条件不能判断两球电量关系，故AB错误；C．若A球电量减小，则A、B两球间的库仑力F将减小，根据三角形相似法可得，则可知AC、CB都减小，即A、B两球都会降低，故C错误；D．若用外力将小球A缓慢移动到球心O点的正下方，则A、B两球间的距离减小，库仑力变大，移动过程中电场力做负功，则A、B系统的电势能增大，故D正确。故选D。6.如图所示，平行板PQ、MN水平放置，与电源相连，闭合开关K。从O点沿平行极板方向射入一带电小球，恰好沿直线运动。若要使小球向PQ板偏转，则下列操作可行的是（　　） A.将极板PQ向上平移B.错开两极板，使PQ、MN的正对面积减小C.断开开关K，将一块金属板靠近MN插入极板间D.断开开关K，错开两极板，使PQ、MN的正对面积减小【答案】D【解析】【详解】带电小球恰好沿直线运动，说明电场力等于重力。要使小球向PQ板偏转，则需增大电场强度。A．根据两板间电势差不变，将极板PQ向上平移，两板间距增大，场强减小，A错误；B．两板间电势差不变，错开两极板，减小正对面积，不影响场强大小，B错误；C．断开开关，则两极板电荷量不变，根据，，得将一块金属板靠近MN插入极板间，等效于两极板间距减小，电场强度不变；错开两极板，使PQ、MN的正对面积减小，电场强度增大。C错误，D正确。故选D。7.下图是由加速电场和偏转电场组成的，不同的带负电的粒子在电压为的电场中由静止加速，从M孔射出后垂直进入电压为的平行金属板间的电场中，在满足带负电粒子能射出平行板电场区域的条件下，则下列说法错误的是（　　） A.若不同比荷的负电粒子由O点射入，从偏转电场射出时偏转角度θ相同B.无论比荷是否相等，则带负电粒子从偏转电场射出的偏转位移y相等C.若电荷量q相等，则带负电粒子从M孔射出时动能相等D.若电荷量q相等，则带负电粒子在板间的加速度大小相等【答案】D【解析】【详解】A．如图所设偏转电场的板间距离为，在偏转电场中有tanθ=偏转角度θ与粒子的比荷无关，所以不同比荷的带负电粒子从O点射入，偏转角度θ相同，故A正确，不符合题意；B．由动能定理得，粒子经电压为的电场中由静止开始加速后，满足进入电压为平行金属板间的电场后，粒子做类平抛运动，则 联立解得粒子射出平行板电场时偏移量y与比荷均无关，故B正确，不符合题意；C．粒子从M孔射出时的动能所以当带负电粒子的电荷量q相等时，它们从M孔射出时的动能相等，故C正确，不符合题意；D．设加速电场的板间距离为d，由牛顿第二定律得由于粒子的质量未知，所以无法确定带负电粒子在板间的加速度大小关系，故D错误，符合题意。故选D。8.如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场E，M点与P点的连线垂直于电场线，M点与N点在同一电场线上。粒子1和粒子2分别从M点和N点沿竖直平面以相同大小的初速度v0进入电场，粒子1从M点进入电场的初速度方向与电场线成一钝角，粒子2垂直电场线从N点进入电场，粒子1和粒子2恰好都能经过P点。粒子1和粒子2为两个完全相同的带正电荷的粒子，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（　　）A.粒子1到达P点的速度大小一定等于v0B.粒子1到达P点的速度大于粒子2到达P点的速度C.粒子1从M点到P点所花的时间小于粒子2从N点到P点所花的时间D.粒子1从M点到P点所花的时间大于粒子2从N点到P点所花的时间【答案】AD【解析】【详解】AB．粒子1从M点到P点电场力不做功，则粒子1到达P点的速度大小等于v0，粒子2从N 点到P点，电场力做正功，根据动能定理可知粒子2到达P点的速度大小大于v0，则粒子1到达P点的速度小于粒子2到达P点的速度，故A正确，B错误；CD．垂直电场方向，粒子做匀速运动，粒子1垂直电场方向的速度小于v0，粒子2垂直电场方向的速度等于v0，垂直电场方向的位移相等，则粒子1从M点到P点所花的时间大于粒子2从N点到P点所花的时间，故C错误，D正确。故选AD二、本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.下列说法正确的是（　　）A.根据场强的定义式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比B.电势降低的方向不一定是电场强度的方向C.库仑扭秤实验突出了“以小放大，平分电荷量，控制变量”的思想方法D.根据，可知在匀强电场中，电场强度与电压成正比【答案】BC【解析】【详解】A．电场强度与试探电荷无关，故A错误；B．电势降落最快的方向是电场强度方向,故B正确；C．库仑扭秤实验中有“以小放大，平分电荷量，控制变量”的思想，故C正确；D．在d不变的情况下，电场强度与电压成正比，故D错误。故选BC。10.如图所示，a、b、c、d为一矩形的四个顶点，一匀强电场的电场强度方向与该矩形平行。已知a、b、c三点的电势分别为0.1V、0.7V、1.3V。的长为，的长为。下列说法正确的是（　　）A.d点的电势为0.7VB.该匀强电场的电场强度大小为12.5V/mC.该匀强电场的电场强度大小为10V/m D.把一带电荷量为的正点电荷从a点移动到b点的过程中，电场力做的功为0.06J【答案】AB【解析】【详解】A．根据可得故A正确；BC．bd连线为等势线，过a做bd的垂线，与ab的夹角为，则其中解得故B正确，C错误；D．把一带电荷量为正点电荷从a点移动到b点的过程中，电场力做的功为故D错误。故选AB。11.如图所示，两个带电荷量均为的小球A和B，A球固定在O点的正下方L处，B球用长为L的细线悬挂在O点，静止时，细线与竖直方向的夹角为，以下说法正确的是（　　） A.B球的质量为B.细绳的拉力大小为C.O点处的电场强度的大小为D.B在A处产生的场强大小为，方向在A、B的连线上由A指向B【答案】AC【解析】【详解】AB．对B球受力分析，如图由图可知，三个力之间的夹角均为120°，则即B球的质量为细绳的拉力 选项A正确，B错误；C．根据点电荷电场强度的公式，小球A、B在O点产生的场强大小都是根据平行四边形定则得O点处的电场强度的大小为故C正确。D．根据点电荷电场强度的公式得B在A处产生的电场强度为方向在A、B的连线上由B指向A，故D错误。故选AC。12.如图所示，半径为R的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，O是圆心，AB是水平方向的直径，CD是竖直方向的直径，整个圆环处在水平向右的匀强电场中。将质量为m、电荷量为的小球套在圆环上并从A点由静止释放，小球运动到P点时的动能最大，，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）A.小球到达C点前速度就会减为零B.匀强电场的电场强度大小为C.P、B两点间的电势差为D.小球运动到B点时，其向心加速度大小为 【答案】AC【解析】【详解】B．小球运动到P点时的动能最大，即重力和电场力的合力沿着OP方向，对小球受力分析有解得故B错误；A．假设小球能够沿圆环运动到C点，根据动能定理有分析上式可知显然这是不可能的，即假设错误，故A正确；C．P、B两点间的电势差故C正确；D．小球从A点运动到B点，根据动能定理有此时小球的向心加速度大小故D错误。故选AC。第Ⅱ卷（非选择题，共52分）三、本题共2小题，每空2分，共14分。13.某物理兴趣小组利用如图所示装置来探究影响电荷间静电力的因素。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________。A.理想实验法B.控制变量法C.等效替代法（2）若带电小球的质量为，在位置偏离竖直方向的角度为，重力加速度为，则带电小球所受库仑力大小为________。（3）在实验中，某同学让两个半径为的金属小球分别带上和的正电荷，并使两小球球心相距，利用公式来计算两球之间的库仑力，你认为该值与实际值相比应该________（选填“偏大”“偏小”或“相等”），理由是：________________。【答案】①.B②.③.偏大④.见解析【解析】【详解】（1）[1]该实验采用的方法是控制变量法。故选B。（2）[2]对小球进行受力分析，如图所示由平衡条件可得，带电小球所受库仑力大小为（3）[3][4]在实验中，该同学让两个半径为的金属小球分别带上和的正电荷，并使两小球球心相距 ，利用公式来计算两球之间的库仑力，该值与实际值相比应该偏大。理由是：同种电荷相互排斥，电荷间等效距离大于，库仑力的实际值小于。14.美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验。如下图所示，两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。（1）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有_____________；A.油滴质量mB.两板间的电压UC.两板间的距离dD.两板的长度L（2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=___________（已知重力地加速度为g）；（3）在某次测量中，发现某油滴静止在两极板中央，若将极板电压减小为原来的一半，这个油滴运动到极板的时间为t=__________。（用测量量的符号表示）【答案】①.ABC②.③.【解析】【详解】（1）[1]平行金属板板间存在匀强电场，液滴恰好处于静止状态，电场力与重力平衡，则有所以需要测出的物理量有油滴质量m，两板间的电压U，两板间的距离d，故ABC正确，D错误；（2）[2]用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量（3）[3]将极板电压减小为原来的一半，由牛顿第二定律解得 由匀变速直线运动规律解得油滴运动到极板的时间为四、本题共3小题，共38分。解答过程中，要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。15.如图所示，轻细线的一端固定于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的小球，空间存在着水平向右的匀强电场，小球平衡时细线与竖直方向成37°角。（重力加速度g，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）小球电性；（2）求电场强度E的大小；（3）将球拉至右侧与O等高水平位置静止释放，求当球摆到最低点时细线的拉力大小。【答案】（1）正电；（2）；（3）1.5mg【解析】【详解】（1）由图可知，小球在电场力作用下向右偏离竖直位置，则小球所受电场力水平向右，与电场方向相同，则可知小球带正电。（2）以小球为对象，小球受重力、电场力以及绳子的拉力，根据受力平衡可得解得电场强度大小为（3）将球拉至右侧与O等高水平位置静止释放，求当球摆到最低点时，根据动能定理可得 在最低点根据牛顿第二定律可得联立解得F=1.5mg16.如图所示，两平行金属板A、B间有一匀强电场，C、D为电场中两点，且，其连线的延长线与金属板A成角。已知质子从C点移到D点的过程中电场力做功为，元电荷。求：（1）C、D两点间的电势差、匀强电场的场强大小E；（2）若选取A板的电势，C点距A板1cm，电子在D点的电势能为多少？【答案】（1）-300V，；（2）【解析】【详解】（1）电子从C点移到D点，根据电势差的定义，有故电场强度匀强电场的场强大小E为，方向为竖直向上；（2）AD点的电势差由和得电子在D点的电势能为 17.如图所示，水平光滑绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R=0.4m。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0×10⁴N/C。现有一电荷量，质量m=0.1kg的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，带电体运动到圆形轨道最低点B时的速度vB=5m/s。已知重力加速度g=10m/s2。求：（1）带电体在水平轨道上的释放点P到B点的距离；（2）带电体运动到圆形轨道的最低点B时，圆形轨道对带电体支持力的大小；（3）带电体第一次经过C点后，请根据运动的合成与分解的方法，求带电体落在水平轨道上的位置到B点的距离。【答案】（1）1.25m；（2）7.25N；（3）0.4m【解析】【详解】（1）由P到B由动能定理解得（2）带电体运动到圆形轨道的最低点B时解得FN=7.25N（3）从B到C，由动能定理从C点水平抛出，则竖直方向 水平方向解得