河北省滄州市2024-2025學年高二上學期9月月考物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12024~2025學年度第一學期高二年級9月份月考物理考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。2.答題前，考生務必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項目填寫清楚。3.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4.本卷命題范圍：必修第三冊第九章至第十章。一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題中只有一項符合題目要求，每小題4分，第8~10題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1.下列說法正確的是（）A.只有體積很小的帶電體才能看成點電荷，體積很大的帶電體一定不能看成點電荷B.感應起電和摩擦起電都是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體C.元電荷的數(shù)值最早是由美國物理學家密立根測得的，元電荷的數(shù)值跟一個電子電荷量的數(shù)值相等D.電場中某點的電場強度方向就是負電荷在該點所受電場力的方向【答案】C【解析】A．點電荷是理想的物理模型，能否看成點電荷取決于它的大小和形狀對所研究問題有無影響，不取決于它的實際大小，A錯誤；B．摩擦起電是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而感應起電不是從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，B錯誤；C．密立根測定了元電荷的電荷量，一個電子或質(zhì)子的電荷量在數(shù)值上等于元電荷的電荷量，C正確；D．電場中某點的電場強度方向是規(guī)定正電荷在該點所受電場力的方向，D錯誤。2.如圖所示，真空中兩個完全相同的絕緣帶電金屬小球A、B(均可看做點電荷)，分別帶有－Q和＋Q的電荷量，兩球間靜電力為F?，F(xiàn)用一個不帶電的同樣的金屬小球C先與A接觸，再與B接觸，然后移開C，則它們間的靜電力大小為（）A.F B.F C.F D.F【答案】B【解析】真空中兩個靜止點電荷間的靜電力大小為現(xiàn)用一個不帶電的同樣的金屬小球C先與A接觸再與B接觸，然后移開C則有故B正確，ACD錯誤。故選B。3.一電子在電場中做圓周運動，從某時刻開始計時，在時間內(nèi)，該粒子的動能和電勢能隨時間的變化分別如圖中A、B圖線所示，其中圖線A與橫軸平行，則該電子在時間內(nèi)（）A.速度不變 B.合力不變C.電場力做負功 D.剛好運動一周【答案】C【解析】A．由圖可知電子做勻速圓周運動，雖然速度大小不變，但是方向時刻改變，故速度在改變，故A錯誤；B．合力提供向心力指向圓心，故合力在變化，故B錯誤；C．由圖可知電子的電勢能在不斷增大，電場力做負功，故C正確；D．電子運動一周后電勢能與初始狀態(tài)相同，故D錯誤。故選C。4.在維護和檢修高壓供電線路時，為了不影響城市用電，電工經(jīng)常要在高壓線上帶電作業(yè)。為了保障電工的安全，電工全身要穿上用金屬絲線編織的衣服。如圖所示，電工站在高壓直流輸電線的甲供電線上作業(yè)，其頭頂上方有乙供電線，已知乙供電線的電勢高于甲供電線的電勢。虛線表示電工周圍某一截面上的等差等勢線，A、B、C、D是不同等勢線上的四個點。以下說法正確的是（）A.A點的電場強度大于D點電場強度B.若將某電子由B移到C，電場力做正功C.若將某電子由A移到C，其電勢能將增大D.將某電子在A點由靜止釋放，它會向D點所在等勢面運動【答案】C【解析】A．依據(jù)等差等勢線的疏密表示場強大小可知，A點的電場強度小于D點電場強度，A錯誤；B．沿著電場線方向，電勢是降低的，因乙供電線的電勢高于甲電線的電勢，若將某電子由B移到C，電場力做負功，B錯誤；C．若將某電子由A移到C，電場力做負功，電子的電勢能將增大，故C正確；D．A點的電勢高于D點電勢，則某電子在A點由靜止釋放，在電場力作用下，它不會向D點所在等勢面運動，D錯誤。故選C。5.如圖所示，在光滑絕緣水平桌面上，三個帶電小球a、b和c分別固定于正三角形頂點上。已知a、b帶電量均為，c帶電量為，則（）A.ab連線中點場強為零B.三角形中心處場強為零C.b所受庫侖力方向垂直于ab連線D.a、b、c所受庫侖力大小之比為【答案】D【解析】A．在ab連線的中點處，a、b兩電荷在該點的合場強為零，則該點的場強等于c電荷在該點形成的場強，大小不為零，故A錯誤；B．在三角形的中心處，a、b兩電荷在該點的場強大小相等，方向之間的夾角為120°角，則合場強豎直向上；c電荷在該點的場強也是豎直向上，則三角形中心處場強不為零，故B錯誤；C．b受到a的庫侖斥力沿ab方向，b受到c的庫侖引力沿bc方向，且?guī)靵龀饬εc庫侖引力大小相等，則b所受庫侖力方向斜向右下方與ab連線成60°角，故C錯誤；D．設正三角形邊長為l，根據(jù)對稱性可知，a、b受到庫侖力大小相等，均為c受到庫侖力大小為則a、b、c所受庫侖力大小之比為，故D正確。故選D。6.某靜電場在x軸上的場強E隨x的變化關(guān)系如圖所示，x軸正方向為場強E正方向，帶負電的點電荷沿x軸運動，則點電荷（）A.在和處電勢能相等B.由運動到的過程中電勢能增大C.由運動到的過程中電勢能一直減小D.由O運動到的過程中電場力先減小后增大【答案】C【解析】A．負電荷由運動至，電場力做正功，電勢能減小，故A錯誤；B．同理到電勢能減小，故B錯誤；C．至過程中電場力做正功，電勢能一直減小，故C正確；D．根據(jù)圖像可知由O到過程電場力先減小，后增大，再減小，故D錯誤。故選C。7.在豎直平面內(nèi)有水平向右、場強為的勻強電場。在場中有一根長的絕緣細線，一端固定在O點，另一端系質(zhì)量為1的帶電小球，它靜止時細線與豎直方向成45°角。如圖所示，給小球一個初速度讓小球恰能繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，取小球在靜止時的位置為電勢能和重力勢能的零點，下列說法正確的是（，取1.4）（）A.小球所帶電量為B.如果小球恰能做圓周運動，在運動過程中動能最小值是5JC.如果小球恰能做圓周運動，在運動過程中電勢能最大值為D.如果小球恰能做圓周運動，在運動過程中機械能最小值約為18J【答案】D【解析】A．小球靜止時解得所帶電量為選項A錯誤；B．如果小球恰能做圓周運動，在等效最高點時動能最小，該位置在平衡位置的反向延長線上，則解得運動過程中動能最小值選項B錯誤；CD．如果小球恰能做圓周運動，則當運動到與O點等高的直徑的左端時電勢能最大，在運動過程中電勢能最大值為小球在平衡位置時速度最大，該位置為電勢能和重力勢能的零點，即此時總能量等于小球的動能，則因小球的機械能與電勢能之和守恒，可知當如果小球恰能做圓周運動，在運動過程中機械能最小時電勢能最大，機械能的最小值約為選項D正確。故選D。A.微粒只能帶負電荷B.微?？赡茏鰟蚣铀僦本€運動C.僅改變初速度的方向（與原速度不共線），微粒將做曲線運動D.運動過程中微粒電勢能減小【答案】AC【解析】AB．微粒做直線運動，則合力沿直線方向或者合力為零，由題意可知，重力豎直向下，電場力只能水平向左，故只有負電荷才能做直線運動且一定是勻減速，故A正確，B錯誤；C．合力方向一定，僅改變初速度方向（與原速度不共線），則初速度和合力不共線，將做曲線運動，故C正確；D．電場力方向與運動方向夾角為鈍角，則電場力做負功，電勢能變大，故D錯誤。9.如圖所示，在一條直線上有兩個相距0.4m的點電荷A，B，A帶電荷量為+Q，B帶電荷量為-9Q?，F(xiàn)引入第三個點電荷C，恰好使三個點電荷均在電場力的作用下處于平衡狀態(tài)，則下列說法正確的是（）A.C所帶電量為B.C所帶電量為C.C在B的右邊0.4m處D.C在A的左邊0.2m處【答案】BD【解析】CD．依題意，要使三個電荷均處于平衡狀態(tài)，必須滿足：“兩同夾異”“兩大夾小”“近小遠大”的原則，所以點電荷C應在A左側(cè)，且?guī)ж撾?，設C帶電荷量為-q，A、C間的距離為x，由于C處于平衡狀態(tài)，所以解得故C錯誤，D正確；AB．由于A處于平衡狀態(tài)，所以解得故A錯誤，B正確。故選BD。10.空間中某一靜電場方向平行于x軸，電勢隨x變化情況如圖所示、一質(zhì)量為、電荷量為的帶負電粒子（不計重力）從x軸上處由靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸做往復運動、下列說法正確的是（）A.在軸正、負半軸分布著方向相反的勻強電場B.在區(qū)域內(nèi)電場強度大小為C.在區(qū)域內(nèi)電場強度大小為D.該粒子運動過程中經(jīng)過速度最大，最大速度是【答案】ABD【解析】A．由φ-x圖像的斜率表示電場強度可知，在x軸正、負半軸分布著方向相反的勻強電場，故A正確；B．在-2cm≤x＜0區(qū)域內(nèi)電場強度大小方向沿x軸負方向，故B正確；C．在0＜x≤4cm區(qū)域內(nèi)電場強度大小選項C錯誤；其中U=16V，代入數(shù)值可得vm=4×105m/s故D正確。故選ABD。二、實驗題（本題共2小題，共12分）11.某物理興趣小組利用圖示裝置來探究影響電荷間的靜電力的因素。圖甲中，A是一個帶正電的物體，系在絕緣絲線上的帶正電的小球會在靜電力的作用下發(fā)生偏離，靜電力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度顯示出來，他們分別進行了以下操作。步驟一：把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的等位置，比較小球在不同位置所受帶電物體的靜電力的大小。步驟二：使小球處于同一位置，增大（或減小）小球所帶的電荷量，比較小球所受的靜電力的大小。（1）圖甲中實驗采用的方法是____________（填正確選項前的字母）。A．理想實驗法B．等效替代法C．微小量放大法D．控制變量法（2）圖甲實驗表明，電荷之間的靜電力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而____________（填“增大”“減小”或“不變”）。（3）接著該組同學使小球處于同一位置，增大（或減少）小球A所帶電荷量，比較小球所受作用力大小的變化。如圖乙，懸掛在P點的不可伸長的絕緣細線下端有一個帶電量不變的小球B，在兩次實驗中，均緩慢移動另一帶同種電荷的小球A，當A球到達懸點P的正下方并與B在同一水平線上，B處于受力平衡時，懸線偏離豎直方向角度為，若兩次實驗中A的電量分別為和，分別為和，則為____________?！敬鸢浮浚?）D（2）減?。?）【解析】（1）[1]圖甲中先保持帶電小球的電荷量不變，把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的等位置，改變兩個小球之間的距離，比較庫侖力的大小；后來保持小球之間的距離不變，改變小球所帶的電荷量大小，分析小球之間的庫侖力，所以實驗采用的方法是控制變量法，故D正確。故選D。（2）[2]本實驗中，根據(jù)小球的擺角可以看出小球所受靜電力的大小，由圖可知，電荷量越大、距離越小，絲線偏離豎直方向的角度越大，設偏角為，由平衡條件有可知電荷之間的靜電力隨著電荷量的增大、距離的增大而減小，故填減小。（3）[3]設小球B的質(zhì)量為，電量為，B球的受力情況如（2）中圖所示；當A球帶電量為時，由平衡條件得其中當A球帶電量為時，由平衡條件得其中聯(lián)立解得12.在“用傳感器觀察電容器的充電和放電”實驗中，電路圖如圖甲所示，一位同學使用的電源輸出電壓為10.0V，測得放電的圖像如圖乙所示。（1）若按“四舍五入（大于半格算一個，小于半格舍去）”數(shù)格法，求“圖線與兩坐標軸包圍的面積”，可得電容器在全部放電過程中釋放的電荷量約為____________（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）。（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算電容器的電容值為____________F（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）。（3）如果將電阻R換成一個阻值更大的電阻，則放電過程釋放的電荷量____________（選填“變多”“不變”或“變少”）。【答案】（1）（2）（3）不變【解析】（1）[1]電容器的放電圖像是一條逐漸下降的曲線，而q=It，從微法得到，I-t圖像與坐標軸圍成的面積就是總的電荷量，圖像下共有42格，所以電容器在全部放電過程中釋放的電荷量約為（2）[2]電容器的電容值為（3）[3]由圖看出，若將電阻換一個阻值較大電阻，但由于電容器電荷量一定，則所有電荷量將通過電阻R釋放，只是圖像更加平緩些，但總量不變。三、計算題（本題共3小題，共計42分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.如圖，在傾角為的光滑斜面上放有電量為、質(zhì)量為的點電荷。問（1）若加水平向左的勻強電場，使點電荷靜止在斜面上，該勻強電場的場強大小是多少（2）若改變勻強電場的方向要使點電荷仍靜止在斜面上，該勻強電場沿什么方向時場強最??？最小值為多少？【答案】（1）；（2）沿斜向上，【解析】（1）對電荷受力分析，受重力、電場力、支持力，根據(jù)三力平衡條件，有解得（2）若改變勻強電場的方向要使點電荷仍靜止在斜面上，該勻強電場沿斜面向上時電場強度最小，即解得14.如圖所示，A、B、C、D為一勻強電場中的四個點。將的正電荷從A點移到B點，靜電力做功；將該電荷從B點移到C點，電勢能增加了。設A點電勢為0，求：（1）A、B兩點間的電勢差UAB，B、C兩點間的電勢差UBC；（2）C點電勢φC?！敬鸢浮浚?）4V，；（2）【解析】（1）A、B兩點間電勢差將該電荷從B點移到C點，電勢能增加了則電場力做功B、C兩點間的電勢差（2）設A點電勢為0，根據(jù)得B點的電勢根據(jù)解得C點的電勢15.如圖甲所示，真空室中電極K連續(xù)發(fā)出的電子（初速度不計）經(jīng)過電勢差為的加速電場加速后，沿兩水平金屬板C、D間的中心線射入兩板間的偏轉(zhuǎn)電場，最后打在熒