精品解析：广东省江门市新会区广雅中学2024-2025学年高二上学期9月月考物理试题（A卷）

江门市广雅中学2024-2025学年第一学期9月月考 高二物理试题（A卷） 考试时间：75分钟 考查内容：必修三第九章：静电场及其应用+第十章：静电场中的能量 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）。 1. 关于电荷，下列说法正确的是（ ） A. 在国际单位制中，电荷量的单位是库仑 B. 元电荷e的数值，最早是科学家卡文迪什测得的 C. 电荷量很小的电荷就是元电荷 D. 物体所带的电荷量可以是任意的 【答案】A 【解析】 【详解】A．在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，故A正确； B．元电荷e的数值，最早是科学家密立根测得的，故B错误； C．元电荷是最小的电荷量，即为e，元电荷不是带电体，电荷量很小的电荷不一定就是元电荷，故C错误； D．物体所带的电荷量是元电荷的整数倍，并不是任意的，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B，导体B用导线经开关接地，现把S先合上再断开，再移走A，则导体B(　　) A. 不带电 B. 带负电 C. 带正电 D. 不能确定 【答案】B 【解析】 【详解】当闭合开关时S，由于静电感应的作用，金属导体B右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和，所以导体B右端不再带有电荷，左端带负电，再断开S，再移走A，则导体B带负电。 故选B。 3. 如图所示，内置金属网的高压静电防护服接地，O为防护服内的一点，把一带电量为Q的金属小球移动到距离O点的r处。金属小球可视为点电荷，静电力常量为k，无穷远处电势为0，下列说法不正确的是（　　） A. 感应电荷在O点处产生的场强大小等于 B. 金属小球激发的电场在防护服内不存在 C. 防护服内金属网带电是因为其电子的转移 D. 防护服内金属网左侧外表面带负电，大地的无限远处带正电 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属小球和防护服在防护服内产生合场强为零，金属小球+Q在O点产生的场强与感应电荷在该处产生的电场强度大小相等方向相反，感应电荷在O点产生的场强大小为 故A正确，不符合题意； B．金属小球激发的电场存在于防护服内，与防护服上感应电荷的电场大小相等方向相反，故B错误，符合题意； C．物体带电的实质都是电子的转移，故C正确，不符合题意； D．防护服接地，由静电感应原理可以知道，防护服内金属网左侧外表面带负电，大地的无限远处带正电，故D正确，不符合题意。 故选B。 4. 两个固定的点电荷分别放在、两处，如图所示。处电荷带负电荷量，处电荷带负电荷量，且，另取一个可以自由移动的点电荷，放在直线上，欲使平衡，则（　　） A. 为负电荷，且放于左方 B. 为负电荷，且放于右方 C. 为正电荷，且放于、之间 D. 为正电荷，且放于右方 【答案】C 【解析】 【详解】处电荷带负电荷量，处电荷带负电荷量，另取一个可以自由移动的点电荷，放在直线上，欲使平衡，即需要所放的位置的合场强为零。 A．若放于左方，两负电荷在的左方的场强均向右，合场强不可能为零，故A错误； BD．放于右方，两负电荷在的右方的场强均向左，合场强不可能为零，则无论带正电或负电均不能在B的右方平衡，故BD错误； C．若放于、之间，产生的场强向左，产生的场强向右，则合场强可能为零，故带正电或负电，当放于、之间可以保持平衡，故C正确。 故选C。 5. 为避免闪电造成的损害，高大的建筑物会装有避雷针。如图产生闪电的积雨云层带正电，图中虚线为避雷针周围的等势线，相邻两等势线间的电势差相等，图中a、b两点的场强大小分别为Ea、Eb，a、b两点的电势分别为、，则（　　） A. ，避雷针周围的电场线与避雷针平行 B. ，避雷针周围的电场线与避雷针平行 C. ，一带正电的雨滴在a点的电势能小于在b点的电势能 D. ，一带正电的雨滴在a点的电势能大于在b点的电势能 【答案】D 【解析】 【详解】AB．因b点等差等势面较a点密集，可知b点电场线较a点密集，则 避雷针处于静电平衡，避雷针周围电场线与避雷针垂直，AB错误； CD．积雨云层带正电，则电场线由云层指向避雷针，沿电场方向电势降低，故 由可知，一带正电的雨滴在a点的电势能大于在b点的电势能，C错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，Q是真空中固定的点电荷，a、b、c是以Q所在位置为圆心，半径分别为r或2r球面上的三点，电荷量为的试探电荷在a点受到的库仑力方向指向Q，则（　　） A. Q带负电 B. b、c两点电场强度相同 C. a、b两点的电场强度大小之比为 D. 将a处试探电荷电荷量变为，该处电场强度变为原来两倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．电荷量为的试探电荷在a点受到的库仑力方向指向Q，电场强度方向背离Q，则Q带正电，故A错误； B．根据公式 知b、c两点电场强度大小相同，但方向不同，故B错误； C．根据公式，可知 故C正确； D．场强由电场本身决定，与试探电荷无关，所以a处的试探电荷电荷量变为，该处场强不变，故D错误。 故选C。 7. 如图，质量分别为和的两小球A、B均带正电荷，电荷量分别为和，用绝缘细线悬挂在水平天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平线上，细线与竖直方向的夹角分别为和（）。下列说法正确的是（ ） A. 一定小于 B. 一定大于 C. 一定小于 D. 一定大于 【答案】A 【解析】 【详解】AB．如图 对小球A受力分析，受重力、库仑力、拉力。根据平衡条件有 故 同理有 由于，故 A正确，B错误； CD．两球间的库仑力是作用力与反作用力，大小一定相等，无法确定与的大小关系，CD错误。 故选A。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 下列四个电场中，a、b两点电场强度不相同的是（　　） A. B. C. D. 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．a、b两点电场强度大小相等，方向不相同，故A正确； B．a、b两点电场强度大小相等，方向不相同，故B正确； C．a、b两点电场强度方向相同，大小不相等（电场线密度不同），故C正确； D．该电场为匀强电场，则a、b两点电场强度相同，故D错误。 故选ABC。 9. 如图所示，图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定(　　) A. M点的电势高于N点的电势 B. M点的电势低于N点的电势 C. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 D. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 【答案】AD 【解析】 【详解】根据顺着电场线方向电势降低可知，M点的电势高于N点的电势．故A正确，B错误．M点处的电场线较疏，而N点处电场线较密，则M点处的电场强度较小，粒子在M点所受的电场力也较小，故C错误．由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向大致斜向左下方，电场力对粒子做正功，电势能减小，则粒子在M点具有的电势能大于在N点的电势能，故D正确．故选AD． 【点睛】本题是电场中轨迹问题，关键要根据轨迹的弯曲方向判断出粒子所受的电场力方向，再抓住电场线的物理意义判断场强、电势等的大小． 10. 如图甲，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，其运动的图像如图乙所示。请判断该负电荷在A、B两点电势能的大小以及A、B两点电势的高低。以及比较A、B两点电场强度的大小（ ） A. 电场力做正功 B. A点的电势大于B点电势 C. 负电荷在A点的电势能大于B点电势能 D. A点的电场强度小于B点的电场强度 【答案】AC 【解析】 【详解】ABC．由v-t图像可知，从A到B速度逐渐变大，则动能变大，电场力做正功，电势能减小，即负电荷在A点的电势能大于B点电势能，负电荷在低电势点的电势能较大，可知A点的电势小于B点电势，选项AC正确，B错误； D．由v-t图像可知，从A到B加速度逐渐减小，可知受电场力逐渐减小，场强逐渐减小，可知A点的电场强度大于B点的电场强度，选项D错误。 故选AC。 三、实验题（每空2分，共14分） 11. 某同学选用两个完全相同的小球A、B来验证库仑定律．使小球A和B带上同种电荷，A球放在左右可移动且上下高度可调节的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图．实验时，保证A、B两球球心在同一水平线上，待B球平衡后偏离竖直线的角度为θ，B球质量为m，重力加速度为g；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，悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，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. （1）实验中用到的科学方法是 ________. （2）根据平衡关系，A、B两球之间的电场力F=________（用m、g、θ表示）. （3）在阅读教材后，该同学知道了库仑定律的表达式，并知道了均匀分布的带电球体可以等效为电荷量全部集中在球心处的一个点电荷．它将两个半径为R的金属小球分别带上了q1和q2的正电，并使其球心相距3R，应用库仑定律，计算了两球之间的库仑力，则该同学的计算结果______（选填“偏大” “偏小”“正确”）. 【答案】 ①. 控制变量法 ②. mgtanθ ③. 偏大 【解析】 【详解】（1）[1]实验中需要研究库仑力的影响因素，先后控制距离不变和电量的乘积不变利用平衡条件得到库仑力的变化，故用控制变量法的科学方法. （2）[2]A球受重力，绳拉力和电场力三力平衡，根据平衡关系，A、B两球之间的电场力 F=mgtanθ. （3）[3]当两球心相距为3R时，两球不能看成点电荷，因带同种电荷，导致电量间距大于3R， 根据库仑定律，可知，它们实际的相互作用库仑力大小．即该同学的计算结果偏大. 原因是两电荷带同种电荷，导致电量间距大于3R． 12. 某实验小组利用如图1所示的电路图“观察电容器的充、放电现象”。 （1）若将开关S打到1，电容器上极板带______（选填“正”或“负”）电，再将S打到2，通过电流表的电流方向向______（选填“左”或“右”）； （2）实验中所使用的电容器如图2所示电容为0.47F，当电容器两端电压为额定电压5.5V时，电容器正极板带电荷量为______C（结果保留2位有效数字）； （3）下列关于电容器放电时电容器所带的电荷量Q与两极板间的电压U的关系、电容器放电时电路中的电流I与时间t的关系正确的是______。 A．B．C． D． 【答案】 ① 正 ②. 左 ③. 2.6 ④. D 【解析】 【详解】（1）[1][2]将开关S打到1，电容器上极板与电源的正极相接，则上极板带正电，再将S打到2，电容器放电，正电荷向左定向移动，所以通过电流表的电流方向向左。 （2）[3]电容器的额定电压为5.5V，电容C=0.47F，则当电容器两端电压为额定电压时，电容器极板上所带电荷量为 Q=CU=0.47×5.5C=2.6C （3）[4]AB．电容器放电过程中，随着电荷量的减少，电压也减少，最终为零，故AB错误； CD．电容器放电时电流肯定减小，且减小得越来越慢，故C错误，D正确。 故选D。 四、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 有一个平行板电容器，电容是1.5×10-4μF，所带电荷量为6×10-8 C。如果两板间的距离d为1 mm。 （1）电容器两极板间的电势差是多少？ （2）电容器两极板间的电场强度是多少？ 【答案】（1）400V；（2）4×105 V/m 【解析】 【详解】（1）电容器的两极板间的电压为 （2）电场强度是 14. 在如图所示水平向右的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=10cm，bc=15cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成53°角。一个电荷量为q=4×10-7C的正电荷从a点移到b点，电场力做功为W=1.2×10-5J，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： (1)匀强电场的场强大小； (2)该正电荷从a点移到c点，电场力所做的功。 【答案】(1)300N/C；(2)1.08×10-5J 【解析】 分析】 【详解】(1)从a到b由 解得 =300N/C (2)该正电荷从a点移到c点，电场力所做的功为 15. 示波管的示意图如图所示，竖直偏转电极的极板，两板间距，极板右端与荧光屏的距离，由阴极发出的电子经电场加速后，以的速度沿中心线进入竖直偏转电场。若电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计。已知电子电荷，质量，求： （1）加速电压的大小； （2）要使电子束不打在偏转电极的极板上，求加在竖直偏转电极上的电压U的最大值； （3）求电子打在荧光屏上距中心点最大距离？ 【答案】（1）728V；（2）91V；（3）5 cm 【解析】 【分析】 【详解】（1）对于电子通过加速电场的过程，根据动能定理有 解得 （2）设偏转电场的电压为，电子刚好飞出偏转电场，竖直方向的位移为，即有 电子偏转的时间为 解得 故加在竖直偏转电极上的电压U的最大值为91V； （3）电子飞出偏转电场时速度的反向延长线交水平位移的中点，依据几何关系有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 江门市广雅中学2024-2025学年第一学期9月月考 高二物理试题（A卷） 考试时间：75分钟 考查内容：必修三第九章：静电场及其应用+第十章：静电场中的能量 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）。 1. 关于电荷，下列说法正确的是（ ） A. 在国际单位制中，电荷量的单位是库仑 B. 元电荷e的数值，最早是科学家卡文迪什测得的 C. 电荷量很小的电荷就是元电荷 D. 物体所带的电荷量可以是任意的 2. 如图所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B，导体B用导线经开关接地，现把S先合上再断开，再移走A，则导体B(　　) A. 不带电 B. 带负电 C. 带正电 D. 不能确定 3. 如图所示，内置金属网的高压静电防护服接地，O为防护服内的一点，把一带电量为Q的金属小球移动到距离O点的r处。金属小球可视为点电荷，静电力常量为k，无穷远处电势为0，下列说法不正确的是（　　） A. 感应电荷在O点处产生的场强大小等于 B. 金属小球激发的电场在防护服内不存在 C. 防护服内金属网带电是因为其电子的转移 D. 防护服内金属网左侧外表面带负电，大地的无限远处带正电 4. 两个固定的点电荷分别放在、两处，如图所示。处电荷带负电荷量，处电荷带负电荷量，且，另取一个可以自由移动的点电荷，放在直线上，欲使平衡，则（　　） A. 负电荷，且放于左方 B. 负电荷，且放于右方 C. 为正电荷，且放于、之间 D. 为正电荷，且放于右方 5. 为避免闪电造成的损害，高大的建筑物会装有避雷针。如图产生闪电的积雨云层带正电，图中虚线为避雷针周围的等势线，相邻两等势线间的电势差相等，图中a、b两点的场强大小分别为Ea、Eb，a、b两点的电势分别为、，则（　　） A. ，避雷针周围的电场线与避雷针平行 B. ，避雷针周围的电场线与避雷针平行 C. ，一带正电的雨滴在a点的电势能小于在b点的电势能 D. ，一带正电的雨滴在a点的电势能大于在b点的电势能 6. 如图所示，Q是真空中固定的点电荷，a、b、c是以Q所在位置为圆心，半径分别为r或2r球面上的三点，电荷量为的试探电荷在a点受到的库仑力方向指向Q，则（　　） A. Q带负电 B. b、c两点电场强度相同 C. a、b两点的电场强度大小之比为 D. 将a处试探电荷电荷量变为，该处电场强度变为原来两倍 7. 如图，质量分别为和的两小球A、B均带正电荷，电荷量分别为和，用绝缘细线悬挂在水平天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平线上，细线与竖直方向的夹角分别为和（）。下列说法正确的是（ ） A. 一定小于 B. 一定大于 C. 一定小于 D. 一定大于 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 下列四个电场中，a、b两点电场强度不相同的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定(　　) A. M点的电势高于N点的电势 B. M点的电势低于N点的电势 C. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 D. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 10. 如图甲，A、B是某电场中一条电场线上两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，其运动的图像如图乙所示。请判断该负电荷在A、B两点电势能的大小以及A、B两点电势的高低。以及比较A、B两点电场强度的大小（ ） A. 电场力做正功 B. A点的电势大于B点电势 C. 负电荷在A点的电势能大于B点电势能 D. A点的电场强度小于B点的电场强度 三、实验题（每空2分，共14分） 11. 某同学选用两个完全相同的小球A、B来验证库仑定律．使小球A和B带上同种电荷，A球放在左右可移动且上下高度可调节的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图．实验时，保证A、B两球球心在同一水平线上，待B球平衡后偏离竖直线的角度为θ，B球质量为m，重力加速度为g；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，悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，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. （1）实验中用到科学方法是 ________. （2）根据平衡关系，A、B两球之间的电场力F=________（用m、g、θ表示）. （3）在阅读教材后，该同学知道了库仑定律的表达式，并知道了均匀分布的带电球体可以等效为电荷量全部集中在球心处的一个点电荷．它将两个半径为R的金属小球分别带上了q1和q2的正电，并使其球心相距3R，应用库仑定律，计算了两球之间的库仑力，则该同学的计算结果______（选填“偏大” “偏小”“正确”）. 12. 某实验小组利用如图1所示的电路图“观察电容器的充、放电现象”。 （1）若将开关S打到1，电容器上极板带______（选填“正”或“负”）电，再将S打到2，通过电流表的电流方向向______（选填“左”或“右”）； （2）实验中所使用的电容器如图2所示电容为0.47F，当电容器两端电压为额定电压5.5V时，电容器正极板带电荷量为______C（结果保留2位有效数字）； （3）下列关于电容器放电时电容器所带的电荷量Q与两极板间的电压U的关系、电容器放电时电路中的电流I与时间t的关系正确的是______。 A．B．C． D． 四、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 有一个平行板电容器，电容是1.5×10-4μF，所带电荷量为6×10-8 C。如果两板间的距离d为1 mm。 （1）电容器两极板间的电势差是多少？ （2）电容器两极板间的电场强度是多少？ 14. 在如图所示水平向右的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=10cm，bc=15cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成53°角。一个电荷量为q=4×10-7C的正电荷从a点移到b点，电场力做功为W=1.2×10-5J，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： (1)匀强电场场强大小； (2)该正电荷从a点移到c点，电场力所做的功。 15. 示波管的示意图如图所示，竖直偏转电极的极板，两板间距，极板右端与荧光屏的距离，由阴极发出的电子经电场加速后，以的速度沿中心线进入竖直偏转电场。若电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计。已知电子电荷，质量，求： （1）加速电压的大小； （2）要使电子束不打在偏转电极的极板上，求加在竖直偏转电极上的电压U的最大值； （3）求电子打在荧光屏上距中心点最大距离？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$