2023-2024學(xué)年江西省南昌市南昌縣蓮塘第一中學(xué)高二上學(xué)期10月月考物理試題（解析版）

蓮塘一中2023-2024學(xué)年上學(xué)期高二10月質(zhì)量檢測(cè)物理試卷一、選擇題（1-8單選，9-12多選，每題4分共48分）1.下列關(guān)于等勢(shì)面的說法正確的是（）A.電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作用，所以不做功B.等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等C.等差等勢(shì)面越密的地方，場(chǎng)強(qiáng)越大D.在負(fù)的點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，電場(chǎng)線由低等勢(shì)面指向高等勢(shì)面【答案】C【解析】【詳解】A．電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力和速度方向垂直，所以不做功，故A錯(cuò)誤；B．等勢(shì)面上的電勢(shì)相等，但是電場(chǎng)強(qiáng)度不一定相等，故B錯(cuò)誤；C．等差等勢(shì)面越密的地方，場(chǎng)強(qiáng)越大，故C正確；D．電場(chǎng)線都是由高等勢(shì)面指向低等勢(shì)面，故D錯(cuò)誤。故選C。2.靜止于坐標(biāo)原點(diǎn)O的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，任一點(diǎn)的電勢(shì)與該點(diǎn)和點(diǎn)電荷之間的距離x的關(guān)系如圖所示。A、B、C為x軸上等距的三點(diǎn)，取無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，下列說法正確的是（）A.A、B、C三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)關(guān)系為：B.A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為：C.AB、BC間的電勢(shì)差關(guān)系為：D.負(fù)電荷在A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)能關(guān)系為：【答案】D【解析】【詳解】A．依題意，根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式，可知離點(diǎn)電荷距離越遠(yuǎn)，場(chǎng)強(qiáng)越小，可得故A錯(cuò)誤；B．由圖可知故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)知，因?yàn)锳B的平均場(chǎng)強(qiáng)大于BC間的平均場(chǎng)強(qiáng)，所以有故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電勢(shì)能定義式，可知同一負(fù)電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能反而小，可得三點(diǎn)的電勢(shì)能關(guān)系為故D正確。故選D。3.如圖所示，一平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，下極板接地，靜電計(jì)的外殼接地。一帶電油滴恰好靜止于P點(diǎn)?，F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向下平移一小段距離，下列說法正確的是（）A.帶電油滴將向下運(yùn)動(dòng)B.靜電計(jì)指針張角將變小C.電容器的帶電量將增多D.P點(diǎn)的電勢(shì)將降低【答案】C【解析】【詳解】B．根據(jù)電容的決定式可知，平行板電容器的上極板豎直向下平移一小段距離，d變小，C變大，因電容器與直流電源連接，上極板下移過程中U不變，靜電計(jì)指針張角不變，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)電容的定義式C變大，U不變，則電容器的帶電量Q將增多，故C正確；A．根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)與電勢(shì)差的關(guān)系d變小，U不變，E增大，所以電場(chǎng)力增大，故帶電油滴將向上運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；D．由于E增大，P與下極板間的距離不變，P點(diǎn)與下極板間的電勢(shì)差增大，而下極板的電勢(shì)保持不變，所以P點(diǎn)的電勢(shì)升高，故D錯(cuò)誤。故選C。4.如圖所示為一電容器，電容器上標(biāo)有“；”，已知擊穿電壓為。則下列說法正確的是（）A.該電容器兩極間的電壓減少，電荷量減少B.電容器所帶的電荷量為0時(shí)，電容器的電容也為0C.電容器允許施加最大電壓為450vD.電容器所帶電荷量最多為0.235C【答案】D【解析】【詳解】A．由公式

可知，兩極間的電壓減少，則電荷量減少A錯(cuò)誤；B．電容表征電容器容納電荷的本領(lǐng)大小，與電壓U和電量Q無關(guān)，給定的電容器電容C一定，B錯(cuò)誤；C．擊穿電壓為表示能承受的最大電壓為，C錯(cuò)誤；D．電容器所帶電荷量最多為D正確。故選D。5.如圖所示，A、B、C是半徑為r的圓周上等間距的三個(gè)點(diǎn)，在這些點(diǎn)上各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，A點(diǎn)處的電荷量為-q，B、C兩點(diǎn)處的電荷量均為+q，靜電力常量為k，則圓心O處（）A.場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向沿OA方向B.場(chǎng)強(qiáng)大小為為，方向沿AO方向C.場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向沿OA方向D.場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向沿AO方向【答案】A【解析】【詳解】由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式可知，各點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，求合場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)用平行四邊形定則，如下圖所示A、B、C三個(gè)點(diǎn)電荷的合場(chǎng)強(qiáng)大小為方向由O指向A。故選A。6.如圖所示，菱形ABCD處于方向水平向右、電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，其中心O固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷（電性末知）。已知AD與CD的夾角為60°，D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零。則下列說法正確的是（）A.O點(diǎn)電荷帶負(fù)電B.A、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2ED.B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2E【答案】D【解析】【詳解】AC．D點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理可知，O點(diǎn)電荷在D點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左，大小等于E，可知O點(diǎn)電荷帶正電；同時(shí)有根據(jù)幾何知識(shí)有，故O點(diǎn)電荷在C點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小為方向豎直向下，可知C點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)大小為故AC錯(cuò)誤；B．O點(diǎn)電荷在A、C兩點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反，由場(chǎng)強(qiáng)的矢量合成法則可知A、C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向不同，故B錯(cuò)誤；D．O點(diǎn)電荷在B點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右，大小等于E，故B點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小為2E，故D正確。故選D。7.某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進(jìn)行治療。在這種療法中，為了能讓質(zhì)子進(jìn)入癌細(xì)胞，首先要實(shí)現(xiàn)質(zhì)子的高速運(yùn)動(dòng)，該過程需要一種被稱作“粒子加速器”的裝置來實(shí)現(xiàn)。質(zhì)子先被加速到較高的速度，然后轟擊腫瘤并殺死癌細(xì)胞。如圖所示，來自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)加速電壓為的加速器加速后，形成細(xì)柱形的質(zhì)子流。已知細(xì)柱形的質(zhì)子流橫截面積為S，其等效電流為，質(zhì)子的質(zhì)量為，其電量為e，那么這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】質(zhì)子加速過程有根據(jù)電流的微觀定義式有解得故選D。8.如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)，三根不可伸長的絕緣細(xì)繩一端固定于O點(diǎn)，細(xì)繩OA、OB的長度均為L，另一端分別系有三個(gè)質(zhì)量相同的帶正電小球A、B、C，電荷量均為q。三球平衡時(shí)恰好組成一個(gè)正三角形，細(xì)繩OC沿豎直方向，細(xì)繩OA、OB與OC的夾角均為30°。已知靜電力常量為k，重力加速度大小為g。下列判斷正確的是（）A.小球的質(zhì)量B.小球的質(zhì)量C.細(xì)繩OA與OC的拉力大小之比為D.細(xì)繩OA與OC的拉力大小之比為1：3【答案】B【解析】【詳解】AB．對(duì)B球進(jìn)行受力分析，設(shè)OB繩上拉力為T，對(duì)B球列平衡方程，水平方向豎直方向解得故A錯(cuò)誤，B正確；CD．細(xì)繩OC沿豎直方向，對(duì)C球受力分析得細(xì)繩OA與OB的拉力等大，所以細(xì)繩OA與OC的拉力大小之比為CD錯(cuò)誤。故選B。9.帶電荷量分別為和的兩個(gè)點(diǎn)電荷固定放置，兩電荷連線中點(diǎn)為，兩點(diǎn)位于兩電荷連線上，點(diǎn)位于兩點(diǎn)電荷連線中垂線上，如圖所示，則下列判斷正確的是（）A.點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B.點(diǎn)的電勢(shì)高于點(diǎn)的電勢(shì)C.負(fù)試探電荷在點(diǎn)電勢(shì)能大于其在點(diǎn)的電勢(shì)能D.將正點(diǎn)電荷由點(diǎn)移到點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功【答案】AB【解析】【詳解】A．由于點(diǎn)離兩點(diǎn)電荷的距離比點(diǎn)離兩點(diǎn)電荷的距離小，可知兩點(diǎn)電荷在點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度都比在點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大，且兩點(diǎn)電荷在點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，根據(jù)疊加原理可知，點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故A正確；B．兩點(diǎn)電荷連線之間的電場(chǎng)方向由正電荷指向負(fù)電荷，根據(jù)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向電勢(shì)降低可知，點(diǎn)的電勢(shì)高于點(diǎn)的電勢(shì)，故B正確；C．由于點(diǎn)的電勢(shì)大于點(diǎn)的電勢(shì)，根據(jù)可知負(fù)試探電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能小于其在點(diǎn)的電勢(shì)能，故C錯(cuò)誤；D．由于點(diǎn)的電勢(shì)大于點(diǎn)的電勢(shì)，將正點(diǎn)電荷由點(diǎn)移到點(diǎn)，則有故D錯(cuò)誤。故選AB。10.電場(chǎng)線是為了直觀形象地描述電場(chǎng)分布，在電場(chǎng)中引入的一些假想的曲線。某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示（實(shí)線），一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下沿圖中虛線從O運(yùn)動(dòng)到P，則下列說法正確的是（）A.粒子一定帶負(fù)電B.粒子在P點(diǎn)的加速度一定大于在O點(diǎn)的加速度C.粒子在P點(diǎn)的速度一定大于在O點(diǎn)的速度D.P點(diǎn)的電勢(shì)一定高于O點(diǎn)的電勢(shì)【答案】BC【解析】【詳解】A．顯然，該粒子在電場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng)，而做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其軌跡夾在速度方向與合力方向之間，且所受合外力指向軌跡的凹側(cè)面，由此可判斷該粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)線越密集的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，顯然P點(diǎn)的電場(chǎng)線比O點(diǎn)的更密集，因此可知P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度更大，根據(jù)牛頓第二定律有可知，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，加速度越大，即粒子在P點(diǎn)的加速度一定大于在O點(diǎn)的加速度，故B正確；C．做出粒子從O點(diǎn)到P點(diǎn)過程中某位置處的速度方向與所受電場(chǎng)力的方向，如圖所示可知，粒子從O點(diǎn)到P點(diǎn)過程中電場(chǎng)力的方向與速度方向之間的夾角為銳角，因此粒子從O點(diǎn)到P點(diǎn)過程中做加速運(yùn)動(dòng)，則粒子在P點(diǎn)的速度一定大于在O點(diǎn)的速度，故C正確；D．根據(jù)以上分析可知，粒子從O點(diǎn)到P點(diǎn)過程中電場(chǎng)力做正功，粒子的動(dòng)能增加勢(shì)能減小，即粒子在P點(diǎn)的電勢(shì)一定低于O點(diǎn)的電勢(shì)，故D錯(cuò)誤。故選BC。11.在光滑的水平面內(nèi)有一沿軸方向的靜電場(chǎng)，其電勢(shì)隨坐標(biāo)變化的圖線如圖所示（、均為已知量）?，F(xiàn)有一質(zhì)量為、電荷量為的帶負(fù)電小球從點(diǎn)以某一初速度沿軸正方向射出，則下列說法正確的是（）A.在間的電場(chǎng)強(qiáng)度沿軸負(fù)方向，大小為B.間與間電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.只要，該帶電小球就能運(yùn)動(dòng)到處D.只要該帶電小球就能運(yùn)動(dòng)到處【答案】BD【解析】【詳解】A．在間，沿軸正方向電勢(shì)逐漸降低，則電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿軸正方向，大小為，A錯(cuò)誤；B．圖線的切線斜率表示場(chǎng)強(qiáng)，在間與間圖線的切線斜率相同，電場(chǎng)強(qiáng)度相同，B正確；C．帶負(fù)電小球沿軸正方向運(yùn)動(dòng)過程，電場(chǎng)力在間做負(fù)功，則只要帶電小球恰好能運(yùn)動(dòng)到處，小球就能運(yùn)動(dòng)到處，過程，由動(dòng)能定理有解得即只要，帶電小球就能通過處，也能到達(dá)處，C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。12.我國已經(jīng)于2012年10月1日起禁止銷售100W及以上的白熾燈，以后將逐步淘汰白熾燈。假設(shè)某同學(xué)研究白熾燈得到某白熾燈的伏安特性曲線如圖所示。圖像上A點(diǎn)與原點(diǎn)的連線與橫軸成α角，A點(diǎn)的切線與橫軸成β角，U0、I0為已知，則（）A.白熾燈的電阻隨電壓的增大而減小B.在A點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為tanβC.在A點(diǎn)，白熾燈的電功率可表示為U0I0D.在A點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為【答案】CD【解析】【詳解】A．I-U圖像某點(diǎn)割線的倒數(shù)為該狀態(tài)下的電阻大小，觀察圖像可知，白熾燈的電阻隨電壓的增大而增大，A錯(cuò)誤；BD．在A點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為，不能表示為tanβ或tanα，故B錯(cuò)誤，D正確；C．在A點(diǎn)，白熾燈的功率可表示為C正確。故選CD。二、解答題（13題8分，14題10分，15題10分，16題12分，17題12分，共52分）13.如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有a、b、c三點(diǎn)，ab＝5cm，bc＝12cm，其中ab沿電場(chǎng)線方向，bc和電場(chǎng)線方向成60°角，一個(gè)電荷量為的正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí)靜電力做功為，從b點(diǎn)移到c點(diǎn)時(shí)靜電力做功為。求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大?。唬?）a、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uac?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）由題，由W1=qELab得（2）a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差為14.如圖所示，a、b、c、d為某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，且ab=bc=ac=20cm，d為b、c的中點(diǎn)，電場(chǎng)線與四個(gè)點(diǎn)所在平面平行，已知=20V，=24V，=16V。求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；（2）將一個(gè)電荷量為1.8×10-8C的負(fù)電荷，從c點(diǎn)移到a、d連線的中點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的功是多少？【答案】（1），b指向c；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意可知d點(diǎn)的電勢(shì)為因?yàn)閍d為等勢(shì)線，電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，且從高電勢(shì)指向低電勢(shì)，所以電場(chǎng)線沿著bc且從b指向c，根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式得（2）ad為等勢(shì)線，連線上各點(diǎn)電勢(shì)相等，所以點(diǎn)電荷從c點(diǎn)移到a、d連線的中點(diǎn)的過程電場(chǎng)力做的功為15.空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E=5×105V/m，一帶負(fù)電小球，電量為q=8×10-6C，質(zhì)量為m=0.2kg。從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過一段時(shí)間后到達(dá)上方B點(diǎn)，AB間距離L=10cm。重力加速度g取10m/s2，求:（1）AB間電勢(shì)差為多少。（2）小球到達(dá)B點(diǎn)的速度為多少?！敬鸢浮浚?）-5×104V；（2）m/s【解析】【詳解】（1）由沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低可知，UAB<0根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系得,UAB=-EL=-5×105×0.1V=-5×104V（2）A到B段根據(jù)動(dòng)能定理得代入數(shù)據(jù)解得16.如圖所示，電子由靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，沿平行于極板C、D的方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，加速電場(chǎng)及偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓分別為U1、U2，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的極板長度為L，C、D極板間距為d，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的右側(cè)有一擋板E以及足夠大的熒光屏MN。已知擋板E與極板CD右端的距離為L，擋板E的長度為0.5d，B板的小孔，E板的中心均在CD連線的中垂線上，初始時(shí)刻電子處于A極板的中心，忽略電子所受重力。（1）求電子剛離開加速電場(chǎng)時(shí)的速度大?。ㄓ妙}中已給的物理量符號(hào)表示）；（2）求電子剛離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)距離（用題中已給的物理量符號(hào)表示）；（3）若保持極板C、D的電性不變，請(qǐng)問調(diào)節(jié)U2在什么范圍內(nèi)可以使電子打到熒光屏MN上（用題中已給的物理量符號(hào)表示）？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)電子剛離開加速電場(chǎng)時(shí)的速度為v0，則解得（2）電子從C、D極板的左端進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)，加速度為運(yùn)動(dòng)時(shí)間為所以偏轉(zhuǎn)距離為（3）臨界情形一：電子恰好從擋板E的邊緣掠過，設(shè)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)距離為y1，如圖根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有根據(jù)已知條件有由于三角形GHJ與三角形GIF相似，因此即解得臨界情形二：電子恰好從D極板右端掠過，電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)距離為所以要使電子能打到熒光屏MN上需滿足條件聯(lián)立解得17.如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為q的小球，用長為L的細(xì)線固定在O點(diǎn)，當(dāng)加上水平向右的勻強(qiáng)