2024年北京中關(guān)村中學(xué)高二（上）10月月考物理試題及答案

2024北京中關(guān)村中學(xué)高二10月月考物理一、單項(xiàng)選擇題（每小題只有一個(gè)正確答案，共8小題，每小題4分，共32．．．．1.下列說法中正確的是（）A.若帶電體的電荷量很小，就可以將其看成點(diǎn)電荷B.物體所帶的電荷量可以是任意值C.物體所帶的電荷量最小值為元電荷，可取為1019CD.電荷量很小的電荷就是元電荷2.兩個(gè)分別帶有電荷量－Q和＋4Qr的兩處，它們間1庫侖力的大小為F。兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)閞，則兩球間庫侖力的大小為（）2944A.9FB.FC.FD.12F33.如圖所示取一對(duì)用絕緣柱支撐的導(dǎo)體A和使它們彼此接觸,起初它們不帶電，分別貼在導(dǎo)體A、B下部的金屬箔都是閉合的．現(xiàn)將帶正電的物體C移近A,下列描述正確的是A.穩(wěn)定后只有A下部的金屬箔張開B.穩(wěn)定后只有B下部的金屬箔張開C.C移近A后,再把B與A分開,A、B下部的金屬箔都張開D.C移近A后,再把B與A分開，穩(wěn)定后A、B下部的金屬箔都閉合4.如圖所示，甲、乙兩圖中平行板電容器，電源都完全相同，先閉合開關(guān)S，穩(wěn)定后將甲圖中的開關(guān)S斷開，乙圖中開關(guān)S保持閉合，將兩圖中的下極板都向上移動(dòng)少許，則（）A.甲圖中電容器的電容增大，乙圖中電容器的電容不變B.甲圖中電容器所帶電荷量不變，乙圖中電容器所帶電荷量增大C.甲圖中電容器兩端的電勢差增大，乙圖中電容器兩端的電勢差不變D.甲圖中兩板間的電場強(qiáng)度不變，乙圖中兩板間的電場強(qiáng)度減小5.為避免閃電造成損害，高大的建筑物會(huì)裝有避雷針。積雨云底層帶負(fù)電，由于靜電感應(yīng)使得避雷針的尖端帶上了正電。如圖所示，虛線為避雷針周圍的等勢面，且相鄰等勢面間的電勢差相等。避雷針尖端正上，電勢分別為、。一帶負(fù)電的雨滴豎直下落經(jīng)過a、b兩點(diǎn)，bEE方a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小分別為、aba下列說法正確的是（）abA.B.abC.該雨滴從a下落至b的過程中，電勢能逐漸增加D.若該避雷針某時(shí)刻開始放電，則放電電流從積雨云流向避雷針6.如圖所示，兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷位于M、N兩點(diǎn)上，E、F是MN連線中垂線上的兩點(diǎn)，O為EF、MN的交點(diǎn)，EO=OF。一不計(jì)重力帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在E點(diǎn)由靜止釋放后（）A.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.在O點(diǎn)所受靜電力最大C.由E到O的時(shí)間等于由O到F的時(shí)間D.由E到F的過程中電勢能先增大后減小7.如圖甲所示，一條電場線與Ox軸重合，取O點(diǎn)電勢為零，Ox方向上各點(diǎn)的電勢φ隨x變化的情況如圖乙所示，若在O點(diǎn)由靜止釋放一電子，電子僅受電場力的作用，則（）A.電子沿Ox的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)B.電子的電勢能將增大C.電子運(yùn)動(dòng)的加速度恒定D.電子運(yùn)動(dòng)的加速度先減小后增大8.如圖甲所示，均勻帶電球體的半徑為R，電荷量為+Q?？梢宰C明，均勻帶電球體（或球殼）在球外部產(chǎn)生的電場，與一個(gè)位于球心、電荷量相等的點(diǎn)電荷在同一點(diǎn)產(chǎn)生的電場相同；而均勻帶電球殼在其內(nèi)部任意一點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為零。以球心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立x軸，理論分析表明，x軸上各點(diǎn)的場強(qiáng)隨x變化關(guān)系如圖乙所示，靜電力常量為k。下列說法正確的是（）A.x、x兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相反122B.x2處場強(qiáng)大小為R3C.x、x兩點(diǎn)的電勢相同12D.若規(guī)定球心處的電勢為零，則xR處的電勢為?2R二、不定項(xiàng)選擇題（每小題至少有一個(gè)正確答案，共4小題，每小題5分，共20分）．．．．．9.下列各量中，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)的物理量是（）A.電場力FC.電勢差UB.電場強(qiáng)度ED.電場力做的功W10.在探究影響電荷之間相互作用力大小因素的過程中，老師做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。O是一個(gè)帶正電的絕緣導(dǎo)體球，將同一帶電小球用絕緣細(xì)絲線分別掛在P、P、P不同的位置，調(diào)節(jié)絲線長度，使小球與帶電導(dǎo)123體球O的球心保持在同一水平線上，發(fā)現(xiàn)小球靜止時(shí)細(xì)絲線與豎直方向的夾角不同，且θ>θ>θ。關(guān)于這123個(gè)實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）A.通過該實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象可知，小球帶負(fù)電B.該實(shí)驗(yàn)可以研究電荷間相互作用力大小與它們之間距離是否有關(guān)C.該實(shí)驗(yàn)中細(xì)絲線與豎直方向的夾角越大，表示電荷之間的相互作用力越弱D.通過該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，電荷之間的相互作用力與電荷之間的距離的平方成反比如圖所示，要使靜電計(jì)張角變小，可采用的方法有（）A.使兩板正對(duì)面積減小C.兩板間插入云母片B.用手接觸一下負(fù)極板D.使兩極板靠近些12.如圖所示，虛線a、、c代表電場中的三個(gè)等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab=Ubc，實(shí)線為一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點(diǎn)，R同時(shí)在等勢面b上，據(jù)此可知（）A.三個(gè)等勢面中，c的電勢最高B.帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的電勢能比在Q點(diǎn)的電勢能大C.帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的動(dòng)能與電勢能之和比在Q點(diǎn)的小D.帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的加速度比在Q的加速度大三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共12分）13.在“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中：（1）用如圖1所示的電容器做實(shí)驗(yàn)，電容器外殼上面標(biāo)著“200μF，10V”，下列說法正確的是___________；A.電容器的擊穿電壓為10VB.電壓為10V時(shí)，電容器才正常工作C.電容器電壓為5V時(shí)，電容是200μFD.電容器電壓為5V時(shí)，電容是100μF（2）把干電池E、電阻箱R、電容器C、電流表G、單刀雙擲開關(guān)S按圖2電路圖連成實(shí)驗(yàn)電路，將電阻箱R調(diào)到合適阻值。將開關(guān)S接1，電容器充電完畢，斷開開關(guān)S，此時(shí)如圖2所示電路圖中電容器上極板___________S接2，電容器放電。在放電過程中，電流___________（填“向左”或“向右”）流過電阻箱R。（3）將圖2中的電流表、電壓表替換為電流傳感器、電壓傳感器，得到電容器放電過程電流時(shí)間變化的圖線如圖3所示，電壓隨時(shí)間變化的圖線如圖4所示。①圖3中用陰影標(biāo)記的狹長矩形的面積的物理意義是___________。②已知開關(guān)接2瞬間開始計(jì)時(shí)，此時(shí)電壓傳感器記錄數(shù)據(jù)為Um，圖4中U-t圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積為S0。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線可以粗測實(shí)驗(yàn)中電容器的電容C=___________Um、R和S表示）0（4）已知電容器的電容值為C，充電過程中其兩極間的電勢差u隨電荷量q的變化圖像如圖5所示。類比直線運(yùn)動(dòng)中由v-t圖像求位移的方法，求兩極間電壓為U時(shí)電容器所儲(chǔ)存的電能E___________。=四、計(jì)算論述題（每小題12分，共36分）14.如圖所示，長l的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩上端固定，下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水=平向右的勻強(qiáng)電場中，繩與豎直方向的夾角=37。已知小球所帶電荷量q1.010=5C，勻強(qiáng)電場的=3N/Csin37°=0.6，37°=0.8）求：場強(qiáng)E3.010（1）小球所受電場力F的大??；E（2）若規(guī)定虛線位置為電勢能零點(diǎn)，求小球在靜止位置具有的電勢能；P（3）若場強(qiáng)方向不變，大小突然變?yōu)镋=31.010N/C，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度v的大小。15.空間中三點(diǎn)A、B和C是直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，且=，=?，F(xiàn)將點(diǎn)電荷Q和Q分ABC=16N/C別放在A、B兩點(diǎn)，測得C點(diǎn)的場強(qiáng)為，方向與BA平行，如圖所示，求：（1）A帶___________電，Q帶___________電；B（2）Q和Q的電荷量之比；BAE的大小和方向。C（3）如果撤掉Q，C點(diǎn)場強(qiáng)A16.如圖所示為示波管的原理圖，在A板和電子槍之間加電壓使電子槍K發(fā)射出的電子經(jīng)電壓U加速后沿1中心線進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，在電場力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電子最終打在右側(cè)熒光屏上的P點(diǎn)。已知M、N之間的，偏轉(zhuǎn)電壓為UL1電場可視為勻強(qiáng)電場，偏轉(zhuǎn)電極、N之間的間距為d，極板長度為，極板右邊緣到2L熒光屏的距離為。電子從電子槍發(fā)射時(shí)初速度可不計(jì)，電子電荷為e、質(zhì)量為m，電子重力忽略不計(jì)。2求：（1）電子經(jīng)電壓U加速后的速度大小v；1（2）電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)的側(cè)移量y；（3）熒光屏上的點(diǎn)P到屏的中心位O的距離Y。參考答案一、單項(xiàng)選擇題（每小題只有一個(gè)正確答案，共8小題，每小題4分，共32．．．．1.【答案】C【詳解】A．帶電體看作點(diǎn)電荷的條件，當(dāng)一個(gè)帶電體的形狀及大小對(duì)它們間相互作用力的影響可忽略時(shí)，這個(gè)帶電體可看作點(diǎn)電荷，是由研究問題的性質(zhì)決定，與自身大小形狀和電量無關(guān)，故A錯(cuò)誤；BCD．物體帶電量的最小值為元電荷，即為1.6×10-19C。所有帶電電荷量均是元電荷的整數(shù)倍，只能是一些特定值，故BD錯(cuò)誤，C正確。故選C。2.【答案】B【詳解】接觸前兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的庫侖力大小為QQQ2F=k=4kr2r231+Q兩球分開后各自帶電量為，距離又變?yōu)樵瓉淼?，則庫侖力為22323QQQ292F=k=9k=Fr2r242故選B。3.【答案】C【詳解】A、帶正電的物體C靠近A附近時(shí)，由于靜電感應(yīng)，A端帶上負(fù)電，B端帶上正電；所以金屬箔都張開．故AB錯(cuò)誤；把帶正電荷的物體C移近導(dǎo)體A后，把A和B分開，A帶負(fù)電，B帶正電，金屬箔還是張開，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．故選C.點(diǎn)睛：此題體現(xiàn)了物體靜電感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)；靜電平衡狀態(tài)時(shí)，帶電體的電荷只分布在外表面，內(nèi)部電場強(qiáng)度為零，且導(dǎo)體的電勢處處相等．4.【答案】B【詳解】A．當(dāng)下極板向上移動(dòng)少許時(shí)，根據(jù)SC=可知兩個(gè)電容器的電容增大，故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)榧讏D中開關(guān)斷開，所以甲圖電容器所帶電荷量不變。乙圖開關(guān)閉合，所以乙圖的板間電壓不變，根據(jù)QC=U可知，乙圖中的電容器所帶電荷量增大，故B正確；C．甲圖電荷量不變，電容變大，所以甲圖中電容器兩端電壓變小，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)UdE=可以推導(dǎo)出UdQQSSE====Cdd所以甲圖中板間的電場強(qiáng)度不變；乙圖中開關(guān)保持閉合，則電容器兩板間電壓保持不變，由知UE=d電場強(qiáng)度變大，故D錯(cuò)誤。故選B。5.【答案】A【詳解】A．等差等勢面越密集，電場線越密集，則abA正確；B．積雨云底層帶負(fù)電，避雷針帶正電，則電場方向由避雷針指向積雨云，沿電場方向電勢降低，可知abB錯(cuò)誤；C．帶負(fù)電的雨滴豎直下落，電勢升高，雨滴電勢能減小，C錯(cuò)誤；D．由題意可知，若該避雷針某時(shí)刻開始放電，則放電電流從避雷針流向積雨云，D錯(cuò)誤。故選A。6.【答案】C【詳解】AB．帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在E點(diǎn)由靜止釋放，將以O(shè)點(diǎn)為平衡位置做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在O點(diǎn)所受電場力為零，故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，點(diǎn)電荷由E到O的時(shí)間等于由O到F的時(shí)間，故C正確；D．點(diǎn)電荷由E到F的過程中電場力先做正功后做負(fù)功，則電勢能先減小后增大，故D錯(cuò)誤。故選C。7.【答案】D【詳解】A．由圖看出，電勢逐漸升高，則電場線方向沿Ox負(fù)方向，電子所受的電場力沿Ox正方向，則電子將沿Ox正方向運(yùn)動(dòng)。故A不符合題意；B．由靜止釋放后，電場力對(duì)電子做正功，電子的電勢能將減小，故B錯(cuò)誤；CD．φ-x圖象的斜率大小等于電場強(qiáng)度，由幾何知識(shí)得知，斜率先減小后增大，則電場強(qiáng)度先減小后增大，則電子所受的電場力先減小后增大，電子運(yùn)動(dòng)的加速度先減小后增大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。8.【答案】D【詳解】A．根據(jù)圖乙可知，x、x兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度均為正值，表明xx兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同，均與1規(guī)定的正方向相同，故A錯(cuò)誤；B．x2處于球外部，則有212QE2=kx22故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系有UxE=即有U=Ex可知，E?x圖像中，圖像與x軸所圍幾何圖形的面積表示電勢差，可知xx兩點(diǎn)電勢不相等，由于沿12電場線電勢降低，球體帶正電，根據(jù)圖甲可知，x點(diǎn)電勢高于x點(diǎn)電勢，故C錯(cuò)誤；12D．在x=R處的電場強(qiáng)度為QR2ER=k若規(guī)定球心處的電勢為零，根據(jù)上述，在0~R之間，結(jié)合圖乙有RER2U=?=OR解得R=?2R故D正確。故選D。二、不定項(xiàng)選擇題（每小題至少有一個(gè)正確答案，共4小題，每小題5分，共20分）．．．．．9.【答案】E=Fq【詳解】試題分析：電場力與檢驗(yàn)電荷的電荷量有關(guān)，A錯(cuò)誤；電場強(qiáng)度只和電場本身的性質(zhì)有關(guān)，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)，B正確；電勢是人為規(guī)定的，電勢差是相對(duì)的，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)，C正確；電場力做功W=Fqs與檢驗(yàn)電荷有關(guān)，D錯(cuò)誤考點(diǎn)：考查了電場力，電場強(qiáng)度，電勢差，電場力做功10.【答案】B【詳解】A．同種電荷相互排斥，所以小球帶正電，故A錯(cuò)誤；B．該實(shí)驗(yàn)僅僅改變了距離，可以利用控制變量法研究電荷間相互作用力大小與它們之間距離是否有關(guān)，故B正確；C．受力分析可知Ftan=所以電荷間相互作用力越大，夾角越大，故C錯(cuò)誤；D．該實(shí)驗(yàn)定性研究了電荷之間的相互作用力的大小與距離的關(guān)系，沒有記錄距離準(zhǔn)確值，無法得出定量關(guān)系，故D錯(cuò)誤。故選B?！敬鸢浮緾D【詳解】A．由題知，靜電計(jì)張角變化情況與電容器兩端電壓的變化情況有關(guān)，電容器兩端電壓變大，則靜電計(jì)張角變大，反之，則減小；使兩板正對(duì)面積減小，根據(jù)S4kdC=可知電容C減??；又電容器的電量不變，根據(jù)QC=U可知電容器兩端的電壓增大，靜電計(jì)張角變大，故A錯(cuò)誤；B．由于負(fù)板接地，用手觸摸時(shí)，仍接地，故對(duì)電量沒有影響，電勢差保持不變，故B錯(cuò)誤；C．兩板間插入云母片，根據(jù)S4kdC=可知電容C增大；又電容器的電量不變，根據(jù)QC=U可知電容器兩端的電壓減小，靜電計(jì)張角變小，故C正確；D．使兩極板靠近些，即d減小，根據(jù)S4kdC=可知電容C增大；又電容器的電量不變，根據(jù)QC=U可知電容器兩端的電壓減小，靜電計(jì)張角變小，故D正確。故選CD。12.【答案】ABD【分析】由于質(zhì)點(diǎn)只受電場力作用，根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡可知電場力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的內(nèi)側(cè)，由于質(zhì)點(diǎn)帶負(fù)電，因此電場線方向與受力方向相反；電勢能變化可以通過電場力做功情況判斷；電場線和等勢線垂直，且等勢線密的地方電場線密，電場強(qiáng)度大?！驹斀狻緼．電荷所受電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，由于質(zhì)點(diǎn)帶負(fù)電帶，因此電場線方向垂直對(duì)應(yīng)等勢面向上，沿電場線電勢降低，故a等勢線的電勢最低，c等勢線的電勢最高，故A正確；B．根據(jù)質(zhì)點(diǎn)受力情況可知，從P到Q過程中電場力做正功，電勢能降低，故P點(diǎn)的電勢能大于Q點(diǎn)的電勢能，故B正確；C．帶電粒子在電場中只受電場力，從P到Q過程中電場力做功等于動(dòng)能的變化，帶電質(zhì)點(diǎn)在電場中運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能與電勢能之和不變，故C錯(cuò)誤；D．等勢線密的地方電場線密場強(qiáng)大，故P點(diǎn)位置電場強(qiáng)，電場力大，根據(jù)牛頓第二定律，加速度也大，故D正確。故選ABD【點(diǎn)睛】解決這類帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的思路是：根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡判斷出所受電場力方向，然后進(jìn)一步判斷電勢、電場強(qiáng)度、電勢能、動(dòng)能等物理量的變化。三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共12分）13.1）C（）①.②.向右S0UmR（3）①.見解析②.1（4）2【小問1A．10V是電容器的額定電壓，不是電容器的擊穿電壓，故A錯(cuò)誤；B．10V是電容器的額定電壓，電壓低于10V時(shí)，電容器也能正常工作，故B錯(cuò)誤；CD．電容與電容器所加電壓無關(guān)，只與自身構(gòu)造有關(guān)，可知電容器電壓為5V時(shí)，電容是200μF，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C?！拘?[1]使開關(guān)S接1，電源給電容器充電，由電路圖可知，電容器上極板與電源正極相連，故電容器充電完畢，斷開開關(guān)，電容器上極板帶正電。[2]在放電過程中，電流向右流過電阻箱R；【小問3①[1]由公式Q=可知圖3中用陰影標(biāo)記的狹長矩形的面積的物理意義是內(nèi)電容器的放電電量。②[2]由電容器定義式有utQS0RC====UmUmUmUmR【小問4類比直線運(yùn)動(dòng)中由v-t圖像求位移的方法，求兩極間電壓為U時(shí)電容器所