吉林省遼源市2023-2024學年高二物理上學期第一次月考試題

2023--2024學年度高二物理上學期第一次月考本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。滿分100分，考試用時75分鐘一、單選題（本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確）1．超級電容器又叫雙電層電容器，是一種新型儲能裝置，它不同于傳統(tǒng)的化學電源，是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間?具有特殊性能的電容器。圖為一款標有“2.7V，3000F”的超級電容器，據(jù)此可知該款電容器（）A．放電時電容不變B．充電時電能減少C．在2.7V電壓下才能工作D．兩極所加電壓為2.7V時，電容才能達到3000F2．如圖所示，長為L的導體棒AB原來不帶電，現(xiàn)將一個帶正電的點電荷q放在導體棒的中心軸線上，且距離導體棒的A端為R，O為AB的中點。當導體棒達到靜電平衡后，下列說法正確的是（）A．A端帶正電，B端帶負電B．A端電勢比B端電勢低C．感應電荷在O點的場強方向沿虛線向左D．點電荷q對處在O點的電子沒有電場力3．如圖所示，一圓心為O、半徑為R的圓中有兩條互相垂直的直徑AC和BD，電荷量分別為+Q、-Q的點電荷放在圓周上，它們的位置關系關于AC對稱，+Q與O點的連線和OC間夾角為60°。兩個點電荷的連線與AC的交點為P，取無窮遠電勢為零，則下列說法正確的是（）A．P點的場強為0，電勢也為0B．A點電勢低于C點電勢C．點電荷+q沿直線從A到C的過程中電勢能先減小后增大D．點電荷-q在B點具有的電勢能小于在D點具有的電勢能4．如圖所示，兩平行金屬板相距為d，電勢差U未知，一個電子從O點沿垂直于極板的方向以速度v射出，最遠到達A點，然后返回，已知O、A相距為h，電子的質量為m，電荷量為e，則兩金屬板間的電勢差U為（

）

A． B． C． D．5．如圖所示為某靜電場中x軸上各點電勢的分布圖。一電子從原點處以一定的初速度沿x軸正方向射出，僅在電場力的作用下在x軸上做直線運動，下列說法正確的是（）A．電子運動到處時速度最小B．處的電場強度方向沿x軸負方向C．電子從處運動至處，加速度先減小后增大D．電子在處的速度大于在處的速度6．如圖所示，平行金屬板A、B水平正對放置，虛線為中心線，A、B板間加上穩(wěn)定的電壓，有三個帶電微粒a、b、c從靠近A板邊緣處以相同水平的初速度射入板間，a從中心線上M點飛出板間區(qū)域，b從B板右側邊緣飛出，c落在B板間的中點N處，不計微粒的重力，則帶電微粒a、b、c的比荷關系為（）A．B．C．D．多選題（本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中有多個選項正確。）7．用比值法定義物理量是物理學中一種常用方法,以下物理量表達式中屬于比值法定義的是（?）A． B． C． D．8．絕緣且光滑的斜面固定于水平地面上，傾角為θ，斜面處于勻強電場中，質量為m、帶正電q的小滑塊在斜面上處于靜止狀態(tài)，重力加速度為g。下列判斷正確的是（）A．電場強度的方向可能垂直于斜面向上B．若物體對斜面壓力為零時，則電場強度為C．若電場方向水平，則電場強度D．電場強度最小值為9．如圖示，相互垂直的固定絕緣光滑擋板PO、QO，豎直放置在重力場中，a、b為兩個帶有同種電量的小球（可以近似看成點電荷），當用水平向左作用力F作用于b時，a、b緊靠擋板處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)若稍改變F的大小，使b稍有向左移動一段小距離，則當a、b重新處于靜止狀態(tài)后（）A．ab間的電場力增大 B．作用力F將減小C．系統(tǒng)重力勢能增加 D．系統(tǒng)的電勢能將增加10．如圖，在勻強電場中，A、B、C、D、E、F位于邊長為L=2cm的正六邊形的頂點上，勻強電場的方向平行于正六邊形所在的平面已知A、B、C、D的電勢分別為-4V、0、8V、12V。則下列說法正確的是（）A．E點的電勢中8V B．A、F間的電勢差UAF=4VC．C、F間的電勢差UCF=-8V D．該勻強電場的場強大小E=400V/m11．如圖所示是靜電噴涂示意圖，被噴工件帶正電，噴槍噴出的涂料在靜電力作用下，向被噴工件運動，最后吸附在其表面上。在涂料微粒向工件靠近的過程中（）A．涂料微粒帶正電 B．涂料微粒的電勢能減少C．電場力對涂料微粒做負功 D．離工件越近，所受靜電力越大12．如圖所示，在水平向右的勻強電場中有一絕緣斜面，斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下。已知在金屬塊滑下的過程中動能增加了，金屬塊克服摩擦力做功，重力做功，則以下判斷正確的是（）A．金屬塊帶正電荷B．金屬塊的機械能減少C．金屬塊克服電場力做功D．金屬塊的電勢能增加三、實驗題（本題每空3分，共9分。將正確的答案填在相應的橫線上或相應位置）13．如圖所示的實驗裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側極板和靜電計外殼接地，電容器右側極板與靜電計金屬球相連，使電容器帶電后與電源斷開。（1）使電容器帶電后與電源斷開將極板間距離減小時，可觀察到靜電計指針偏轉角（選填“變大”“變小”或“不變”）；兩板間插入一塊玻璃，可觀察到靜電計指針偏轉角（選填“變大”“變小”或“不變”）。（2）下列關于實驗中使用靜電計的說法中正確的有。A．使用靜電計的目的是觀察電容器電壓的變化情況B．使用靜電計的目的是測量電容器電荷量的變化情況C．靜電計可以用電壓表替代D．靜電計可以用電流表替代四、解答題（本題共3個小題，共43分。解答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）14．（12分）如圖用不可伸長的細線將質量為的可視為質點的帶電小球P懸掛在O點，當空中存在水平向右，大小為的勻強電場時，小球偏轉后處于靜止狀態(tài)。（，，）（1）分析小球的帶電性質及帶電量；（2）求細線的拉力；（3）改變電場強度的大小和方向，為使小球仍保持靜止在P點，求電場強度的最小值和方向。

15．（16分）如圖所示為一組方向未知的勻強電場的電場線，電場線與水平方向的夾角為60°。將一個帶電荷量的點電荷由A點沿水平線移至B點，電場力做功，已知A、B間的距離l=2cm，以B點為零電勢點，求：（1）勻強電場的電場強度E；（2）A點的電勢。

16．（15分）在一柱形區(qū)域內有勻強電場，柱的橫截面積是以O為圓心，半徑為R的圓，AB為圓的直徑，如圖所示。質量為m，電荷量為q（q>0）的帶電粒子在紙面內自A點先后以不同的速度進入電場，速度方向與電場的方向垂直。已知剛進入電場時速度為零的粒子，自圓周上的C點以速率v0穿出電場，AC與AB的夾角θ=60°。運動中粒子僅受電場力作用。（1）求電場強度的大??；（2）為使粒子穿過電場后的動能增量最大，該粒子進入電場時的速度應為多大？（3）為使粒子穿過電場前后動量變化量的大小為mv0，該粒子進入電場時的速度應為多大？參考答案：1．A【詳解】A．電容器的電容與電量和電壓無關，在充放電時電容不變，故A正確；B．充電時電能增加，故B錯誤；C．電容器在電壓低的任意電壓下均可以正常工作，故C錯誤；D．電容器的電容與兩極所加電壓無關，一直為，故D錯誤。故選A。2．C【詳解】A．根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引可知，導體棒AB中的負電荷受到正電荷q的吸引作用，所以當導體棒AB達到靜電平衡后，A端帶負電，B端帶正電，故A錯誤；B．處于靜電平衡下的導體是個等勢體，其表面是等勢面，所以導體棒表面各點電勢相等，故B錯誤；C．處于靜電平衡下的導體內部場強處處為零，感應電場和外電場的合場強為零，所以感應電荷在O點的場強與點電荷q的場強等大反向，點電荷q在O點產生的場強向右，所以感應電荷在O點的場強方向沿虛線向左，故C正確；D．點電荷q對處在O點的電子有電場力的作用，故D錯誤。故選C。3．D【詳解】A．+Q在P點產生的場強方向向右，-Q在P點產生的場強方向也向右，根據(jù)疊加原理可知P點的場強不為0，故A錯誤；B．AC連線是等量異種點電荷電場中一條等勢線，故AC兩點的電勢相等，故B錯誤；C．AC連線是等量異種點電荷電場中一條等勢線，點電荷+q從A到C的過程中電勢能不變。故C錯誤；D．根據(jù)順著電場線方向電勢降低，結合電場線的分布情況可知，B點的電勢高于D點電勢，由電勢能公式分析可知，點電荷-q在B點的電勢能小于在D點具有的電勢能。故D正確。故選D。4．C【詳解】電子由O到A的過程，只有電場力做功，根據(jù)動能定理得兩板間的電場強度解得兩金屬板間的電勢差U為故選C。5．C【詳解】根據(jù)題意可知，電子僅在電場力的作用下沿軸做直線運動，則電場方向沿軸方向，由沿電場線方向電勢逐漸降低可知，電場方向水平向左，之后電場方向水平向右，由圖像中斜率表示電場強度可知，電場強度為0A．結合上述分析可知，從電子在電場力作用下做加速運動，，之后做減速運動，則電子運動到處時速度最大，故A錯誤；B．由上述分析可知，處的電場強度方向沿x軸正方向，故B錯誤；C．由圖像中斜率表示電場強度，由圖可知，電子從處運動至處，加速度先減小后增大，故C正確；D．由公式可知，電子從處到處電場力做正功，電子的動能增加，則電子在處的速度小于在處的速度，故D錯誤。故選C。6．A【詳解】a、b兩粒子的水平位移相等，初速度相等，則運動時間相等，在沿電場方向上，根據(jù)知，a、b兩粒子的偏轉位移之比為1:2，則比荷之比為1:2，即；b、c兩粒子的水平位移之比為2:1，初速度相等,則運動時間之比為2:1，在沿電場方向上，根據(jù)知，偏轉位移相等,則比荷之比為1:4，即，綜上可知，故A正確，B、C、D錯誤；故選A．【點睛】粒子在垂直電場方向上做勻速直線運動，沿電場方向上做勻加速直線運動，根據(jù)水平位移和豎直位移的關系，結合牛頓第二定律和運動學公式求出比荷的關系．7．ACD【詳解】電場中兩端的電勢差與移動的電荷和電場力所做的功無關，所以是比值定義法，故A正確；兩端間電勢差不變時，d變化，電場強度也變化．所以不是電場強度的定義式，故B錯誤；電場中某一點的電勢與放入電場中的電荷無關，電荷量變大，電勢能也變大，電勢不變，所以為比值法定義式，故C正確；電容器的電容有本身性質決定，與所帶的電量和兩端間的電勢差無關，所以比值法定義式，故D正確．所以ACD正確，B錯誤．8．BCD【詳解】A．若電場強度的方向可能垂直于斜面向上，物體受重力，電場力，支持力三力作用不可能平衡，故A錯誤；B．若物體對斜面壓力為零時，物體只受重力，電場力二力平衡，根據(jù),可得，故B正確；C．若電場方向水平，物體受重力，電場力，支持力三力作用平衡，根據(jù)，可知，故C正確；D．電場強度最小即電場力最小，當電場力沿斜面向上時，電場力最小，即,可知，故D正確．故選BCD。9．BC【詳解】以球為研究對象，分析受力情況，根據(jù)平衡條件，電場力為：，減小，增大，則電場力減小，擋板對的彈力，減小，減?。畬φw研究：水平方向：，則作用力將減?。蔄錯誤，B正確；電場力減小，根據(jù)庫侖定律得知，兩球間的距離增大，電場力做正功功，系統(tǒng)的電勢能減小，而做正功，根據(jù)功能關系可知，系統(tǒng)重力勢能增加，故C正確，D錯誤．【名睛】本題是動態(tài)平衡問題，關鍵要靈活選擇研究對象，先對研究，再對研究，比較簡便，注意系統(tǒng)的重力勢能與電勢能的變化關系．10．AD【詳解】A．因為A、D電勢分別為-4V、12V，則A、D中點的電勢為8V，那么E、F兩點的電勢分別為8V、0，A正確；B．A、F間的電勢差為B錯誤；C．C、F間的電勢差為C錯誤；D．B、F在同一等勢面上，電勢為0，C、E在同一等勢面上，電勢為8V，電場強度為D正確。故選AD。11．BD【詳解】A．由圖知，工件帶正電，則涂料在靜電力作用下，向被噴工件運動，最后吸附在其表面上，所以涂料微粒帶負電。故A錯誤；BC．噴槍噴出的涂料在靜電力作用下，向被噴工件運動，則電場力對涂料微粒做正功，其電勢能減小。故B正確，C錯誤；D．離工件越近，工件周圍的電場越強，涂料微粒所受靜電力越大。故D正確。故選BD。12．ABD【詳解】在金屬塊滑下的過程中動能增加了12J，金屬塊克服摩擦力做功8J，重力做功24J，根據(jù)動能定理得W總=WG+W電+Wf=△EK解得W電=-4J靜電力做功-4J，運動過程中電勢能增加了4J，由于金屬塊下滑，電場力做負功，所以金屬塊帶正電荷；在金屬塊滑下的過程中重力做功24J，重力勢能減小24J，動能增加了12J，所以金屬塊的機械能減少12J。故選ABD。13．變小變小A【詳解】（1）[1][2]使電容器充電后與電源斷開，由于靜電計所帶電荷量很小，則可認為電容器電荷量不變。根據(jù)，使電容器帶電后與電源斷開將極板間距離減小時，電容器電容增大，由于電荷量不變，則極板間電壓減小，靜電計指針偏轉角變小；兩板間插入一塊玻璃，則電容器電容增大，由于電荷量不變，則極板間電壓減小，靜電計指針偏轉角變??；（2）[3]AB．靜電計的目的是觀察電容器電壓的變化情況，故A正確，B錯誤；CD．靜電計與電壓表、電流表的原理不同，不能替代，電流表、電壓表線圈中必須有電流通過時，指針才偏轉，故CD錯誤。故選A。14．（1）正電，；（2）；（3），方向垂直于斜向右上【詳解】（1）對小球進行受力分析，因小球靜止，故受力情況如圖電場力方向與電場同向，故小球帶正電。小球受力平衡，由受力分析圖得解得（2）根據(jù)受力分析圖可知（3）由解得方向垂直于斜向右上15．（1）100V/m，電場方向斜向上，（2）-1V【詳解】（1）點電荷從A到B，靜電力做正功，負電荷受到的電場力的方向沿電場的反方向，所以電場方向斜向上；根據(jù)題意有，得E=100V/m（2）A、B間的電勢差因A點電勢低，且，即得16．（1）；（2）；（3）0或【詳解】（1）由題意知在A點速度為零的粒子會沿著電場線方向運動，由于q>0，故電場線由A指向C，根據(jù)幾