精品解析：广东省广州市顶峰学校2024-2025学年高二上学期10月月考物理试卷

广东省2024年秋季期顶峰学校高二10月份月考试物理试卷 考试满分：100，考试时间：75分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题（总分28分，共7道题，每题4分） 1. 两个相同的金属小球1、2分别置于绝缘支架上，两球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为，球2的带电量为，球1、2之间作用力的大小为F．现让球1与球2接触，然后将两球放回原处，则球1、2之间作用力的大小变为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】未接触前，根据库仑定律，得 因是同种电荷，则接触后两球带电量平分，再由库仑定律，得 故选D。 2. 关于静电的利用和防范，以下说法中正确的是（　　） A. 没有安装避雷针的建筑物一定会被雷电击毁 B. 飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成，可防止静电积聚 C. 油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，避免产生电火花引起爆炸 D. 手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品，可防止麻醉药燃烧 【答案】C 【解析】 【详解】A．下雨时，一般会有雷电，如果在高大建筑物顶端装上避雷针，通过避雷针与大地相连，就能及时把电荷导入大地，从而避免建筑物被雷电击坏，如果没有安装会有危险，但对低矮的建筑不至于一定被雷电击毁，故A错误； B．飞机轮胎是用导电橡胶制成的，这是为了飞机在降落时，将飞行的过程中产生静电导走，避免对飞机造成危害，故B错误； C．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以将运输的过程中产生的静电及时导走，避免产生电火花引起的爆炸，故C正确； D．穿绝缘性能良好的化纤制品的衣服不能及时把静电导入大地，容易造成手术事故，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，真空中两个带电小球(可看作点电荷)靠近放置，其中A球带电荷量为＋Q1，B球带电荷量为－Q2，且Q1＞Q2，则下列四幅图中，能正确表示A、B两球附近的电场线分布的是(　　) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】异种电荷的电场线从正电荷到负电荷，且因为Q1＞Q2，则在Q1附近的电场线分布较Q2附近密集； 又由于A带正电B带负电，故而电场线由A偏向B，故选项B是正确的. 4. 在电场中的某点放置一个试探电荷，其电荷量为，受到的静电力大小为，则该点的电场强度大小，若其他情况不变，仅将试探电荷的电荷量变为，则下列说法正确的是（ ） A. 该点的电场强度大小仍为，试探电荷受到的静电力大小仍为 B. 该点的电场强度大小仍为，试探电荷受到的静电力大小变为 C. 该点的电场强度大小变为，试探电荷受到的静电力大小仍为 D. 该点的电场强度大小变为，试探电荷受到的静电力大小变为 【答案】B 【解析】 【详解】电场强度的定义式为 电场强度与电场本身有关，与放入该点的试探电荷无关，所以将试探电荷的电荷量变为后该点的电场强度大小为E，那么该试探电荷所受的电场力为 故B正确，ACD错误。 故选B。 5. 如图所示，真空中有一固定正点电荷Q，a、b两点到电荷Q的距离分别为r和2r，则下列判断正确的是（　　） A. a点的电势小于b点的电势 B. a点的电场强度大小是b点的2倍 C. 同一试探电荷在a点受到的库仑力大小是b点的4倍 D. 同一负电荷在a点的电势能比在b点的电势能大 【答案】C 【解析】 【详解】A．距离正的点电荷越近，则电势越高，则a点的电势大于b点的电势，选项A错误； B．根据 可知，a点的电场强度大小是b点的4倍，选项B错误； C．根据 F=Eq 可知，同一试探电荷在a点受到的库仑力大小是b点的4倍，选项C正确； D．因a点的电势大于b点的电势，则同一负电荷在a点的电势能比在b点的电势能小，选项D错误。 故选C 6. 如图为一带电导体周围的电场线及等势面分布图，P、Q为电场中的两点，下列说法正确的是（　　） A. P点的电场强度比Q点大 B. P点的电势比Q点低 C. 将一个负点电荷放在P点时的电势能比Q点小 D. 将一个正点电荷从P点移至Q点电场力做负功 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．电场线越密集场强越大，电场线越稀疏场强越小，因此P点的电场强度比Q点小，A错误； B．电场线从电势高的等势面指向电势低的等势面，因此P点的电势比Q点高，B错误； C．根据 负电荷在电势越高的地方，电势能越小，因此负点电荷放在P点时的电势能比Q点小，C正确； D．将一个正点电荷从P点移至Q点电场力做正功，电势能减小，D错误。 故选C。 7. 如图所示，一直线上有间距为d的a、b两点，当在某位置固定一个点电荷Q时，a、b两点的电势相等。且a点的场强大小为E，方向与ab直线夹角为30°。静电常量为k。下列说法中正确的是（　　） A. 点电荷Q带正电 B. 点电荷Q所带电荷量的大小为 C. 把一个负点电荷从a点沿直线移动到b点过程中，其所受的电场力先增大后减小 D. 把一个正点电荷从a点沿直线移动到b点过程中，其电势能先增大后减小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．根据点电荷电场分布特点可知，点电荷在连线的中垂线上且带负电， A错误； B．点电荷到a处的距离 由点电荷场强的计算式 可解得点电荷所带的电荷量的大小为， B错误； C．把一个负点电荷从点沿直线移动到点过程中，两电荷间距离先减小后增大，由库仑定律可知两电荷间的电场力先增大后减小， C正确； D．把一个正点电荷从点沿直线移动到点过程中，电场力先做正功后做负功，其电势能先减小后增大， D错误； 故选C。 二、多选题（总分18分，共3道题，每题6分） 8. 如图所示，同一直线上三个点电荷的电量大小分别为、、，三个点电荷恰好都处在平衡状态，除相互作用的静电力外不受其他外力作用。已知、间的距离是、间距离的2倍。下列说法正确的是（　　） A. 若、为正电荷，则为负电荷 B. 若、为负电荷，则为正电荷 C. ：：＝36：4：9 D. ：：＝9：4：36 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．三个自由电荷在同一直线上处于平衡状态，则一定满足“两同夹异，两大夹小，近小远大”的规律，所以和是同种电荷，是异种电荷，故AB正确； CD．根据库仑定律和平衡条件，有 解得 故C正确，D错误。 故选ABC。 9. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc。实线为一带正电的质点（不计重力）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，下列判断正确的是（　　） A. 三个等势面中，a的电势最高 B. 带电质点在M点具有的电势能比在N点具有的电势能小 C. 带电质点通过M点时的加速度比通过N点时大 D. 带电质点通过M点时速度比通过N点时大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由MN的弯曲情况可以判定粒子受力方向为向右下方，正电荷受力方向与电场线方向一致，电场线与等势面垂直由电势高的等势面指向电势低的等势面，由此可知a的电势最高，故A正确； BD．M点的电势比N点的电势高，由M到N时电场力对带正电的粒子做正功，粒子的电势能减小，带电质点在M点具有的电势能比在N点具有的电势能大；由M到N动能变大，则带电质点通过M点时的速度比通过N点时小，故BD错误； C．由于M点等势面密集，则电场线密集，场强较大，则带电质点通过M点时的加速度比通过N点时大，选项C正确； 故选AC。 10. 如图所示，用长L=0．50 m的绝缘轻质细线，把一个质量m=1．0g带电小球悬挂在均匀带等量异种电荷的平行金属板之间，平行金属板间的距离d=5．0cm，两板间电压U=1．0×103V．静止时，绝缘细线偏离竖直方向θ角，小球偏离竖直线的距离a=1．0cm．取g="10" m/s2．则下列说法正确的是（ ） A. 两板间电场强度的大小为2．0×104V/m B. 小球带的电荷量为1．0×10－8C C. 若细线突然被剪断，小球在板间将做匀加速曲线运动 D. 若细线突然被剪断，小球在板间将做匀加速直线运动 【答案】ABD 【解析】 【详解】设两板间的电场强度为E，根据匀强电场的场强和电势差的关系得，A项正确；小球静止时受力平衡，由平衡条件得qE=mgtan θ，解得．因为θ角很小，所以tan θ≈sin θ=，解得q=1.0×10-8 C，B项正确；细线剪断时，由于小球受到重力和电场力的合力为恒力，且小球初速度为零，故小球做初速度为零的匀加速直线运动，C项错误，D项正确．故选ABD. 第II卷（非选择题） 三、实验题（共16分，每空2分） 11. 在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷间的距离和带电量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用长度可调绝缘丝线悬挂于C点．实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球的距离不变，改变B球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大．（实验过程中调节丝线长度使球A与球B的球心始终在同一水平线上） （1）该实验采用的方法是_____． A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 （2）实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的增大而________，随其所带电荷量的增大而________． （3）若球A的电荷量用Q表示；球B的电荷量用q表示、质量用m表示；球A与球B间的距离用d表示，静电力常量为k，重力加速度为g．则小球偏离竖直方向的角度的正切值tanθ =_________． 【答案】 ①. B ②. 减小 ③. 增大 ④. 【解析】 【详解】(1)[1] 先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近．这是只改变它们之间的距离；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，这是只改变电量．所以采用的方法是控制变量法，故AC错误B正确． (2)[2][3] 对小球B进行受力分析，可以得到小球受到的电场力：F=mgtanθ，即B球悬线的偏角越大，电场力也越大；所以使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大，随其距离的增大而减小；两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力，随其所带电荷量的增大而增大． (3)[4] 对小球B进行受力分析，可以得到小球受到的电场力：F=mgtanθ，又所以：． 12. 某同学取一对带有绝缘支座的导体A和B使它们接触。起初它们不带电，贴在下部的金属箔片是闭合的，做了如下的实验： 如图所示，把一带正电荷物体D移近导体A，贴在A、B导体下的金属箔片会张开，这时先把A和B分开一小段距离，然后移去D，金属箔片将仍张开，张角比之前_____________（填“变大”、“变小”或“不变”），此时导体B带_____________（填“正电”、“负电”或“不带电”），这种使金属导体带电的方式叫_____________起电，再让导体A和B接触，金属箔片会_____________（填“张开”或“闭合”）。 【答案】 ①. 变小 ②. 正电 ③. 感应 ④. 闭合 【解析】 【详解】[1][2][3]把一带正电荷的物体D移近导体A、B，由于静电感应现象，导体B的右端感应正电荷，导体A的左端感应负电荷；这时把A和B分开，然后移去D，则导体A还是带负电，导体B带正电，A、B的金属箔片仍会张开，但是电荷会分别均匀分布在整个导体A、B中，两端电荷量相对减少，所以金属箔片张角变小；这种使金属导体带电的方式叫感应起电。 [4]由于感应起电过程中，使得导体A和导体B带有等量的异种电荷，现在再把导体A和导体B接触，它们的电荷就会中和，中和之后，导体A和导体B都不带电，金属箔片会闭合。 四、解答题（共38分） 13. 真空中有两个完全相同的带电金属小球，它们之间的距离r=3m（r远大于小球直径），所带电荷量分别为Q=+6×10－8 C、q=-2×10－8 C，已知静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2。 (1)求这两个小球间静电力F的大小； (2)若将两小球接触后再放回原处，两小球带电量分别是多少？它们间静电力是斥力还是引力？大小是多少？ 【答案】(1)；(2)见解析 【解析】 【详解】(1)由库仑定律 代入数据解得 (2)两小球的带电量分别为Q1、Q2 两小球带相同的电荷，它们之间的静电力是斥力 代入数据解得 14. 在电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功1.5×10-7J．再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功–4.0×10-7J．求： （1）A、B、C三点中哪点电势最高？ （2）A、C间的电势差是多大？ （3）把–1.5×10-9C的电荷从A点移到B点，静电力做多少功？ 【答案】（1）C点电势最高（2）（3） 【解析】 【分析】根据电场力做功与电势差的关系求出AB、BC间的电势差，从而比较A、B、C三点的电势高低，得出AC间的电势差，结合电场力做功与电势差的关系求出将电荷从A点移动C点，静电力做功的大小． 【详解】（1）（2）A、B间的电势差 B、C间的电势差 A、C间的电势差 知A点电势比B点电势高75V，C点电势比B点高200V，则C点的电势最高，B点的电势最低． （3）把=–1.5×10-9C的电荷从A点移到B点时， 静电力做的功 【点睛】解决本题的关键掌握电场力做功与电势差的关系公式，注意在运用该公式求解时，电荷的正负、电势差的正负、功的正负均要代入计算． 15. 如图所示，等腰直角三角形三个顶点A、B、C分别固定有三个点电荷 － q、 ＋ q、 ＋ 2q（q ＞ 0）。已知直角边长为，静电常量为k。求斜边中点O的电场强度。 【答案】，方向竖直向上 【解析】 【详解】已知单个点电荷在距其r处产生的场强大小为 则A、B两点的点电荷在O点产生的合场强为 ，方向由O指向A C点点电荷在O点产生的场强 ，方向由C指向O 根据矢量的叠加原理，可知O点的合场强为 ，方向竖直向上 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 广东省2024年秋季期顶峰学校高二10月份月考试物理试卷 考试满分：100，考试时间：75分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题（总分28分，共7道题，每题4分） 1. 两个相同的金属小球1、2分别置于绝缘支架上，两球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为，球2的带电量为，球1、2之间作用力的大小为F．现让球1与球2接触，然后将两球放回原处，则球1、2之间作用力的大小变为（ ） A B. C. D. 2. 关于静电的利用和防范，以下说法中正确的是（　　） A. 没有安装避雷针的建筑物一定会被雷电击毁 B. 飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成，可防止静电积聚 C. 油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，避免产生电火花引起爆炸 D. 手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品，可防止麻醉药燃烧 3. 如图所示，真空中两个带电小球(可看作点电荷)靠近放置，其中A球带电荷量为＋Q1，B球带电荷量为－Q2，且Q1＞Q2，则下列四幅图中，能正确表示A、B两球附近的电场线分布的是(　　) A. B. C. D. 4. 在电场中的某点放置一个试探电荷，其电荷量为，受到的静电力大小为，则该点的电场强度大小，若其他情况不变，仅将试探电荷的电荷量变为，则下列说法正确的是（ ） A. 该点的电场强度大小仍为，试探电荷受到的静电力大小仍为 B. 该点的电场强度大小仍为，试探电荷受到的静电力大小变为 C. 该点电场强度大小变为，试探电荷受到的静电力大小仍为 D. 该点的电场强度大小变为，试探电荷受到的静电力大小变为 5. 如图所示，真空中有一固定正点电荷Q，a、b两点到电荷Q的距离分别为r和2r，则下列判断正确的是（　　） A. a点的电势小于b点的电势 B. a点电场强度大小是b点的2倍 C. 同一试探电荷在a点受到的库仑力大小是b点的4倍 D. 同一负电荷在a点的电势能比在b点的电势能大 6. 如图为一带电导体周围的电场线及等势面分布图，P、Q为电场中的两点，下列说法正确的是（　　） A. P点的电场强度比Q点大 B. P点电势比Q点低 C. 将一个负点电荷放在P点时的电势能比Q点小 D. 将一个正点电荷从P点移至Q点电场力做负功 7. 如图所示，一直线上有间距为d的a、b两点，当在某位置固定一个点电荷Q时，a、b两点的电势相等。且a点的场强大小为E，方向与ab直线夹角为30°。静电常量为k。下列说法中正确的是（　　） A 点电荷Q带正电 B. 点电荷Q所带电荷量的大小为 C. 把一个负点电荷从a点沿直线移动到b点过程中，其所受的电场力先增大后减小 D. 把一个正点电荷从a点沿直线移动到b点过程中，其电势能先增大后减小 二、多选题（总分18分，共3道题，每题6分） 8. 如图所示，同一直线上三个点电荷的电量大小分别为、、，三个点电荷恰好都处在平衡状态，除相互作用的静电力外不受其他外力作用。已知、间的距离是、间距离的2倍。下列说法正确的是（　　） A. 若、为正电荷，则为负电荷 B. 若、为负电荷，则为正电荷 C. ：：＝36：4：9 D. ：：＝9：4：36 9. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc。实线为一带正电的质点（不计重力）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，下列判断正确的是（　　） A. 三个等势面中，a的电势最高 B. 带电质点在M点具有的电势能比在N点具有的电势能小 C. 带电质点通过M点时的加速度比通过N点时大 D. 带电质点通过M点时的速度比通过N点时大 10. 如图所示，用长L=0．50 m的绝缘轻质细线，把一个质量m=1．0g带电小球悬挂在均匀带等量异种电荷的平行金属板之间，平行金属板间的距离d=5．0cm，两板间电压U=1．0×103V．静止时，绝缘细线偏离竖直方向θ角，小球偏离竖直线的距离a=1．0cm．取g="10" m/s2．则下列说法正确的是（ ） A. 两板间电场强度的大小为2．0×104V/m B. 小球带的电荷量为1．0×10－8C C. 若细线突然被剪断，小球在板间将做匀加速曲线运动 D. 若细线突然被剪断，小球在板间将做匀加速直线运动 第II卷（非选择题） 三、实验题（共16分，每空2分） 11. 在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷间的距离和带电量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用长度可调绝缘丝线悬挂于C点．实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球的距离不变，改变B球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大．（实验过程中调节丝线长度使球A与球B的球心始终在同一水平线上） （1）该实验采用的方法是_____． A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 （2）实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的增大而________，随其所带电荷量的增大而________． （3）若球A的电荷量用Q表示；球B的电荷量用q表示、质量用m表示；球A与球B间的距离用d表示，静电力常量为k，重力加速度为g．则小球偏离竖直方向的角度的正切值tanθ =_________． 12. 某同学取一对带有绝缘支座的导体A和B使它们接触。起初它们不带电，贴在下部的金属箔片是闭合的，做了如下的实验： 如图所示，把一带正电荷的物体D移近导体A，贴在A、B导体下的金属箔片会张开，这时先把A和B分开一小段距离，然后移去D，金属箔片将仍张开，张角比之前_____________（填“变大”、“变小”或“不变”），此时导体B带_____________（填“正电”、“负电”或“不带电”），这种使金属导体带电的方式叫_____________起电，再让导体A和B接触，金属箔片会_____________（填“张开”或“闭合”）。 四、解答题（共38分） 13. 真空中有两个完全相同的带电金属小球，它们之间的距离r=3m（r远大于小球直径），所带电荷量分别为Q=+6×10－8 C、q=-2×10－8 C，已知静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2。 (1)求这两个小球间静电力F的大小； (2)若将两小球接触后再放回原处，两小球带电量分别是多少？它们间的静电力是斥力还是引力？大小是多少？ 14. 在电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功1.5×10-7J．再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功–4.0×10-7J．求： （1）A、B、C三点中哪点电势最高？ （2）A、C间的电势差是多大？ （3）把–1.5×10-9C的电荷从A点移到B点，静电力做多少功？ 15. 如图所示，等腰直角三角形三个顶点A、B、C分别固定有三个点电荷 － q、 ＋ q、 ＋ 2q（q ＞ 0）。已知直角边长为，静电常量为k。求斜边中点O的电场强度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$