湖北省武漢市2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期9月月考試題含解析

Page17高二年級物理試卷一、選擇題（40分，第1題到第6題為單項選擇題，第7題到第10題為多項選擇題。）1.圖中a、b是兩個點電荷，它們的電荷量分別為Q1、Q2，MN是ab連線的中垂線，P是中垂線上的一點．下列哪種狀況能使P點場強(qiáng)方向指向MN的右側(cè)（）A.Q1、Q2都是正電荷，且Q1＜Q2B.Q1是正電荷，Q2是負(fù)電荷，且Q1＞|Q2|C.Q1是負(fù)電荷，Q2是正電荷，且|Q1|＜Q2D.Q1、Q2都是負(fù)電荷，且|Q1|＞|Q2|【答案】B【解析】【詳解】A.Q1、Q2都是正電荷，各自由P點產(chǎn)生的場強(qiáng)E1、E2如圖：要使P點場強(qiáng)方向指向MN的右側(cè)，依據(jù)場強(qiáng)的疊加，須要有Q1>Q2，選項A錯誤；B.Q1是正電荷，Q2是負(fù)電荷，各自由P點產(chǎn)生的場強(qiáng)E1、E2如圖：依據(jù)場強(qiáng)的疊加，P點場強(qiáng)方向確定指向MN的右側(cè)，選項B正確；C.Q1是負(fù)電荷，Q2是正電荷，各自由P點產(chǎn)生的場強(qiáng)E1、E2如圖：依據(jù)場強(qiáng)的疊加，P點場強(qiáng)方向確定指向MN的左側(cè)，選項C錯誤；D.Q1、Q2都是負(fù)電荷，各自由P點產(chǎn)生的場強(qiáng)E1、E2如圖：要使P點場強(qiáng)方向指向MN的右側(cè)，依據(jù)場強(qiáng)的疊加，須要有|Q2|＞|Q1|，選項D錯誤。故選B。2.如圖所示，平行板電容器的極板與一靜電計相接，極板接地，若讓極板略微發(fā)生一點移動，則下列說法正確的是（不考慮靜電計上的電荷量）（）A.若極板稍向右移動一點，電容器的電容減小B.若極板稍向下移動一點，靜電計指針偏角減小C若極板稍向左移動一點，板電勢上升D.若極板稍向右移動一點，AB兩板間電場強(qiáng)度增大【答案】C【解析】【詳解】A．若極板稍向右移動一點，極板間的距離減小，依據(jù)可知電容器的電容增大，故A錯誤；B．若極板稍向下移動一點，正對面積減小，可知電容器的電容減小，依據(jù)可知極板間電勢差增大，靜電計指針偏角增大，故B錯誤；C．若極板稍向左移動一點，極板間的距離增大，可知電容器的電容減小，極板間電勢差增大，極板接地，則板電勢上升，故C正確；D．AB兩板間電場強(qiáng)度為可知若極板稍向右移動一點，AB兩板間電場強(qiáng)度不變，故D錯誤。故選C。3.一金屬容器置于地面上，帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛于容器中，容器內(nèi)電場線分布如圖所示．容器內(nèi)表面為等勢面，A、B為容器內(nèi)表面上的兩點．下列說法正確的是A.小球帶負(fù)電B.A點的電場強(qiáng)度比B點的小C.同一摸索電荷在小球表面的電勢能確定大于在A點的電勢能D.將同一摸索電荷從A點沿不同路徑移到B點，電場力所做的功不同【答案】B【解析】【分析】電場線起始于正電荷（或無窮遠(yuǎn)處），終止于無窮遠(yuǎn)處（或負(fù)電荷），不形成閉合曲線，依據(jù)電場線的疏密可判定電場強(qiáng)度的強(qiáng)弱；依據(jù)沿著電場線方向電勢是降低的，即可判定；在同一等勢線上，電場力做功為零；【詳解】A、在靜電場中，電場線起始于正電荷（或無窮遠(yuǎn)處），終止于無窮遠(yuǎn)處（或負(fù)電荷），不形成閉合曲線，所以小球帶正電，故A錯誤；B、電場線越疏，電場強(qiáng)度越弱，而電場線越密的，則電場強(qiáng)度越強(qiáng)，由圖可知，則A點的電場強(qiáng)度比B點的小，故B正確；C、依據(jù)沿著電場線方向電勢是降低的，可知小球表面的電勢比容器內(nèi)表面的高，依據(jù)可知同一摸索正電荷在小球表面的電勢能確定大于在A點的電勢能，同一摸索負(fù)電荷在小球表面的電勢能確定小于在A點的電勢能，故C錯誤；D、因A、B在同一等勢面上，將同一摸索電荷從A點沿不同路徑到B點，電場力所做的功相同，均為零，故D錯誤；故選B．【點睛】關(guān)鍵是知道沿著電場線方向電勢是降低的，電場線越疏，電場強(qiáng)度越弱，而電場線越密的，則電場強(qiáng)度越強(qiáng)．4.如圖所示，在平行于紙面的勻強(qiáng)電場中，有一個半徑為1m的圓，A點電勢為2V，B點電勢為6V，C點電勢為10V，AB連線與水平方向夾角為30°，AC為水平方向的直徑，那么此勻強(qiáng)電場大?。ǎ〢.8 B.V/m C.4 D.V/m【答案】B【解析】【詳解】如圖所示AC中點O點電勢為6V，所以BC為等勢面；作CD垂直等勢面BC與D點；由幾何關(guān)系得所以故B正確，ACD錯誤。故選B。5.已知一個無限大的金屬板與一個點電荷之間的空間電場分布與等量異種電荷之間的電場分布類似，即金屬板表面各處的電場強(qiáng)度方向與板面垂直。如圖所示MN為無限大的不帶電的金屬平板，且與大地連接?，F(xiàn)將一個電荷量為的點電荷置于板的右側(cè)，圖中a、b、c、d是以點電荷為圓心的圓上的四個點，四點的連線構(gòu)成一內(nèi)接正方形，其中ab連線與金屬板垂直。則下列說法正確的是（）A.點電場強(qiáng)度與點電場強(qiáng)度相同B.點電場強(qiáng)度與點電場強(qiáng)度相同C.點電勢等于點電勢D.將摸索電荷從點沿直線ad移到點的過程中，摸索電荷電勢能始終保持不變【答案】C【解析】【詳解】A．依據(jù)對稱性可知，點電場強(qiáng)度與點電場強(qiáng)度大小相同，方向不同，故A錯誤；B．依據(jù)對稱性可知，點電場強(qiáng)度與點電場強(qiáng)度大小相同，方向不同，故B錯誤；C．依據(jù)對稱性以及電場線的分布可知，點電勢等于點電勢，故C正確；D．將正摸索電荷從點沿直線ad移到點的過程中，先靠近正點電荷，后遠(yuǎn)離正點電荷，故摸索電荷電勢能先增大后減小，故D錯誤。故選C。6.空間存在沿x軸方向的靜電場，電子由O點起先僅在電場力的作用下沿x軸的正方向運(yùn)動，該過程中電子的電勢能關(guān)于位移x的變更規(guī)律如圖所示。其中圖像為頂點在的開口向上的拋物線，以后的圖線為傾斜的直線，則下列說法正確的是（）A.O位置和位置電子的加速度大小相等 B.處的電勢最低、處的電勢最高C.電子做勻速直線運(yùn)動 D.該電場沿x軸的正方向【答案】A【解析】【詳解】A．依據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系場強(qiáng)與電勢的關(guān)系得由數(shù)學(xué)學(xué)問可知圖像的切線斜率的確定值等于，由題圖可知處切線斜率為零，故處場強(qiáng)最小且為零，O位置和位置關(guān)于位置對稱，則O位置和位置的加速度大小相等，A正確；B．結(jié)合電子和題圖可知電勢最小的點是處，處的電勢最高，B錯誤；C．段圖像的斜率不變，則電子所受的電場力不變，電子的加速度不變，則該過程電子做勻變速直線運(yùn)動，C錯誤；D．由以上分析可知左側(cè)的電場沿x軸的負(fù)方向，右側(cè)的電場沿x軸的正方向，D錯誤。故選A。7.如圖所示，平行金屬板A、B在真空中水平正對放置，兩極板的間距為d，分別帶等量異號電荷．質(zhì)量為m、電量為q的帶負(fù)電的油滴以速度v0從A極板的左邊緣射入電場，沿直線從B極板的右邊緣射出，重力加速度為g．則A.油滴做勻速直線運(yùn)動B.油滴的電勢能削減了mgdC.兩極板的電勢差D.A板的電勢低于B板的電勢【答案】AC【解析】【詳解】油滴在電場中受到重力和電場力，而做直線運(yùn)動，電場力與重力必定平衡做勻速直線運(yùn)動，油滴的加速度為零，故A正確；重力做功mgd，微粒的重力勢能減小，動能不變，依據(jù)能量守恒定律得知，油滴的電勢能增加了mgd，機(jī)械能減小了mgd，故B錯誤；由上可知電場力所做功，得到兩極板的電勢差，故C正確；由題可推斷出電場力方向豎直向上，油滴帶負(fù)電，電場強(qiáng)度方向豎直向下，A板的電勢高于B板的電勢．故D錯誤．8.一礦井水位檢測器如圖所示，A為固定銅芯，B為玻璃，D為礦井中含有雜質(zhì)的水。閉合開關(guān)S時，發(fā)覺靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)。在開關(guān)S閉合的狀況下，若發(fā)覺指針向左偏轉(zhuǎn)，則下列說法正確的是（）A.A所帶電荷量削減 B.A所帶電荷量增加C.礦井中的水面下降 D.礦井中的水面上漲【答案】BD【解析】【分析】【詳解】AB．在開關(guān)S閉合時，電容器處于充電狀態(tài)，靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)，保持開關(guān)閉合，發(fā)覺指針向又左偏轉(zhuǎn)，說明電容器接著充電，因此A所帶的電荷量接著增多，B正確，A錯誤；CD．電容器兩板電壓不變，電量增加，依據(jù)可知確定是由于電容增大造成的，而電容器的確定式由于電容器兩板間的距離以及相對介電常數(shù)都不變，因此確定是正對面積增大，也就是礦井中的水面上升，D正確，C錯誤。故選BD。9.如圖所示，豎直平面內(nèi)的真空環(huán)境中有一水平向右的勻強(qiáng)電場，將質(zhì)量m=0.1kg、電荷量q=0.1C的帶電小球從P點以初速度v0=1m/s水平向右拋出，小球通過Q點時的速度大小v=5m/s，方向與電場方向成53°角。取重力加速度大小g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，不計空氣阻力。下列分析正確的是（）A.小球從P點運(yùn)動到Q點用時為0.4sB.P、Q兩點的距離為1mC.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為5N/CD.小球從P點運(yùn)動到Q點的過程中，機(jī)械能的增量為0.4J【答案】ACD【解析】【詳解】A．小球在Q點時，速度在豎直方向的重量為解得故A正確；C．速度在水平方向的重量解得又由牛頓其次定律解得勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小故C正確；B．由分運(yùn)動規(guī)律有可得故B錯誤；D．由功能關(guān)系有故D正確。故選ACD。10.如圖所示，在一正點電荷Q的電場中，某點的電勢與該點到點電荷Q的距離r的關(guān)系如圖甲所示。如圖乙所示，在正點電荷Q的上方水平固定一光滑絕緣桿，O點在點電荷Q的正上方，現(xiàn)將一質(zhì)量為m、帶電量為的小球穿在桿上，然后從a點由靜止釋放后，小球沿桿依次經(jīng)過O、b兩點到達(dá)最遠(yuǎn)點c。已知a、O、b三點到點電荷Q的距離分別為、L、，下列說法正確的是（）A.小球在a點和b點的加速度大小之比為B.小球運(yùn)動過程中的最大速度為C.電場中a點的場強(qiáng)和c點的場強(qiáng)相同D.小球由a點到b點的過程中電勢能先減小后增大【答案】BD【解析】【詳解】A．由點電荷電場強(qiáng)度可知a、b兩點的場強(qiáng)大小之比為，則小球所受電場力之比為，但電場力與桿的夾角不相等，所以庫侖力沿桿方向的重量即小球所受合外力大小之比并不等于，故A錯誤；B．小球釋放后先做加速運(yùn)動，后做減速運(yùn)動，在經(jīng)過O點時速度最大，由圖甲可知由動能定理得可得最大速度故B正確；C．小球最遠(yuǎn)可到達(dá)c點，c點與a點的電勢相等，故c點到點電荷Q的距離應(yīng)為，a、c兩點的電場強(qiáng)度大小相等，但方向不同，故C錯誤；D．小球由a點到O點的過程中，電場力做正功，電勢能減小，由O點到b點的過程中，電場力做負(fù)功，電勢能增大，故D正確。故選BD。二、試驗題11.真空中光滑絕緣水平面上有兩個帶正電的點電荷A、B，電量均為Q。如圖所示，電荷B固定，電荷A在外力作用下沿虛線向電荷B緩慢移動，此過程中，外力的大小將__________（填“變大”、“不變”或“變小”）；已知M、N兩點距電荷B均為r，且∠MBN=60°。當(dāng)電荷A移動到M點時，N點場強(qiáng)大小為__________（已知靜電力常量為k）?！敬鸢浮竣?變大②.【解析】【分析】【詳解】[1]電荷A在外力作用下沿虛線向電荷B緩慢移動，則點電荷A、B間的庫侖力，依據(jù)向電荷B緩慢移動過程中，庫侖力在變大，則外力也變大。[2]點電荷A、B在N點場強(qiáng)如圖點電荷A、B在N點各自產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為則N點的場強(qiáng)大小12.隨著傳感器技術(shù)的不斷進(jìn)步，傳感器起先在中學(xué)試驗室漸漸普及。某同學(xué)用電流傳感器和電壓傳感器做“視察電容器的充、放電現(xiàn)象”試驗，電路圖如圖甲所示。（1）先使開關(guān)K與1端相連，電源向電容器充電，這個過程很快完成，充溢電的電容器上極板帶______電。（2）然后把開關(guān)K擲向2端，電容器通過電阻R放電，傳感器將電流電壓信息傳入計算機(jī)，經(jīng)處理后得到電流和電壓隨時間變更的、曲線分別如圖乙、丙所示。（3）由圖乙、丙可知，電容器充溢電時電荷量為_______C，電容器的電容為_______F。（保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.正②.③.【解析】【詳解】（1）[1]依據(jù)電路連接方式可知充溢電的電容器上極板帶正電。（3）[2]由圖乙可知，圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積即為電容器放電過程中放出的電荷量，也就是電容器充溢電時的電荷量，圖像斜面小正方形的個數(shù)為14個，分別以圖像與橫、縱軸交點坐標(biāo)值為邊長，形成的矩形所在區(qū)域共有小正方形64個，由此可得出電容器充溢電時的電荷量為[3]電容器的電容為三、計算題13.示波器的示意圖如圖所示，金屬絲放射出來的電子加速后從兩金屬板的中心沿板平行方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，電子穿出偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上。若加速電壓U1=800V，偏轉(zhuǎn)極板長，板間距，不計電子的重力。求：(1)偏轉(zhuǎn)電壓U2為多大時，電子束的偏移量最大？(2)若偏轉(zhuǎn)板右端到熒光屏的距離L=20cm，求電子束最大的偏轉(zhuǎn)距離OP?！敬鸢浮?1)U2=100V；(2)【解析】【詳解】(1)要使電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大，電子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場必需下板邊緣出來。加速電場中，由動能定理有電子在偏轉(zhuǎn)電場飛行時間為加速度為要使電子從下極板邊緣出來，應(yīng)有解得偏轉(zhuǎn)電壓為U2=100V(2)設(shè)電子離開電場后側(cè)移距離為，則電子束打在熒光屏上最大偏轉(zhuǎn)距離為因為電子離開偏轉(zhuǎn)電場的側(cè)向速度為電子離開偏轉(zhuǎn)電場后的側(cè)向位移為解得電子最大偏轉(zhuǎn)距離為代入數(shù)據(jù)解得14.如圖，等量異種點電荷、固定在水平線上相距為的M、N兩點上，有一質(zhì)量為、電荷量為（可視為點電荷）的小球，固定在長為的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿的一端，細(xì)桿另一端可繞過點且與MN垂直的水平軸無摩擦地轉(zhuǎn)動，點位于MN的豎直垂直平分線上距MN為處，AC平行于MN，且?，F(xiàn)把桿拉起到水平位置由靜止釋放，小球經(jīng)過最低點時速度為。取點電勢為零，忽視對等量異種點電荷形成電場的影響，重力加速度為。求：（1）小球經(jīng)過點時受到的電場力；（2）在、形成的電場中，點的電勢；（3）小球接著向左搖擺，到達(dá)點時的速度大小?！敬鸢浮浚?），方向水平向左；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）依據(jù)庫侖定理以及力的合成法則可得，小球經(jīng)過點時受到的電場力為方向水平向左。（2）等量異種電荷中垂線上點電勢相等，可得小球從點到點，依據(jù)動能定理有且解得點的電勢