精品解析：甘肃省白银市靖远县第四中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题

靖远四中2024-2025学年度第一学期10月月考试卷 高二物理 一、单选题 1. 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 2. 两个完全相同金属小球A、B带电量均为+Q（均可看作点电荷），分别固定在间距为r的两处时，两球间静电力的大小为F，现让另一带电量为的相同的金属小球C先后与A，B接触，再将A、B间的距离变为原来的，之后移走C，此时A、B间静电力的大小为（　　） A. B. C. D. 3. 关于静电场，下列说法正确的是（　　） A. 元电荷就是点电荷 B. 摩擦起电说明可以通过摩擦来创造电荷 C. 电场线虽然不是实际存在的线，但引入电场线对电场的研究很有意义 D. 卡文迪什利用扭秤装置在实验室里比较准确地测出了静电力常量k的数值 4. 如图所示，在直角坐标系中，先固定一不带电金属导体球B，半径为L，球心O'坐标为（2L，0）。再将一点电荷A固定在原点O处，带电量为+Q。a、e是x轴上的两点，b、c两点对称地分布在x轴两侧，点a、b、c到坐标原点O的距离均为0.5L，Od与金属导体球B外表面相切于d点，已知金属导体球B处于静电平衡状态，k为静电力常量，则下列说法正确的是（　　） A. 图中a、b两点的电势相等，d点电势高于e点 B. b、c两点处电场强度相同 C. 金属导体球B上的感应电荷在外表面d处的场强大小一定为 D. 金属导体球B上的感应电荷在球心O'处产生的电场强度一定为 5. 如图所示为某静电场的电场线，一个带负电的粒子仅在电场力作用下从A点沿直线运动到B点，关于带电粒子的动能随运动的位移x的关系图像可能正确的是（ ） A B. C. D. 6. 下列物理量是比值法定义且为矢量的是（ ） A. 加速度 B. 电场强度 C. 电势 D. 电容 7. 如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为+Q和-Q，在它们连线的竖直中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为+q的小球（直径略比细管小）以初速度v0从上端管口射入，重力加速度为g，静电力常量为k，则小球（　　） A. 受到库仑力不做功 B. 下落过程中加速度先增大后减小 C. 速度先增大后减小，射出时速度仍为v0 D. 管壁对小球的弹力的最大值为 二、多选题 8. 如图所示，真空中有一匀强电场（图中未画出），电场方向与圆周在同一平面内，是圆的内接直角三角形，，O为圆心，半径。位于A处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为2eV、电荷量为+e的粒子，这些粒子会经过圆周上不同的点，其中到达B点的粒子动能为6eV，到达C点的粒子动能也为6eV。忽略粒子受到的重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ） A. B. 电场方向由A指向B C. 匀强电场的电场强度大小为200V/m D. 经过圆周上所有粒子，动能最大为6eV 9. 电子透镜两极间的电场线分布如图，中间的一条电场线为直线，其他电场线对称分布，a、b、c、d为电场中的四个点，其中b、d点和b、c点分别关于x、y轴对称。一离子仅在电场力作用下从a点运动到b点，轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　） A. 若将离子从b点移到d点，电场力做功为零 B. 离子在a、b两点的电势能满足Epa>Epb C. 离子在a、b两点时动能满足Eka>Ekb D. 由对称性可知，b、c两点的场强相同 10. 如图所示，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B之间的P点，处于静止状态。现将极板A向下平移一小段距离，但仍在P点上方，其它条件不变。下列说法中正确的是（　　） A. 两极板A、B之间电压减小 B. 电容器电容C变大 C. 油滴将向下运动 D. 极板所带电荷量将增加 三、非选择题 11. 把平行板电容器和静电计按如图方式连接，先让电容器两极板正对并保持一定距离，给电容器充电，可观察到静电计指针偏转一定角度，保持电容器所带电荷量不变。 （1）使两极板间距离变大，可观察到静电计指针偏转的角度______； （2）两极板间距离不变，将两板平行错开一些，可观察到静电计指针偏转的角度______； （3）两极板间距离、正对面积不变，将一块有机玻璃插到两板之间，可观察到静电计指针偏转的角度______。（均选填“变大”或“变小”或“不变”） 12. 如图所示为探究影响电荷间相互作用力的因素的实验装置。O是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中、、等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 （1）图中实验采用的方法是 （填正确选项前的字母） A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 （2）图中实验可依据下列选项中反映小球受带电体的作用力大小的是 ； A. 电荷间的距离 B. 丝线偏离竖直方向的角度 C. 带正电物体的电荷量 D. 小球的电荷量 （3）实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的____而增大。（选填“增大”或“减小”） 13. 如图所示，两个带电软木球，用绝缘丝线将质量为m的球B悬挂起来，另一个球A固定在绝缘柄上，使它们处在同一水平高度上保持静止，测得悬挂球B的丝线偏离竖直方向上的角度为，求： （1）两球之间的库仑力； （2）剪断丝线瞬间球B加速度？ 14. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，一根不可伸长的细线一端固定于O点，另一端悬挂一带正电的小球，现将小球向右拉至与悬点O等高的A点，由静止释放。小球向左最远能摆到与竖直方向夹角为θ的B点。已知小球的质量为m，所带的电荷量为q，细线的长度为L。求： （1）小球从A点摆到B点的过程中所受静电力所做的功W电； （2）A、B两点的电势差。 15. 如图所示，质量为、电荷量为的电子由静止经电压为的电场加速后，沿水平直线进入偏转电场，不考虑电场边缘效应。已知偏转电场的极板长，两极板间距，两板间电压，为两极板的中线。求： (1)电子进入偏转电场时速度的大小； (2)电子射出偏转电场时，速度与水平方向夹角的正切值； (3)若在偏转电场两板间加一恒定电压，电子恰好能射出偏转电场，求的值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 靖远四中2024-2025学年度第一学期10月月考试卷 高二物理 一、单选题 1. 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的合场强为零，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。 2. 两个完全相同的金属小球A、B带电量均为+Q（均可看作点电荷），分别固定在间距为r的两处时，两球间静电力的大小为F，现让另一带电量为的相同的金属小球C先后与A，B接触，再将A、B间的距离变为原来的，之后移走C，此时A、B间静电力的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据库仑定律可得 金属小球C与A接触，再分开，A、C带电荷量均为 金属小球C与B接触，再分开，B、C带电荷量均为 所以A、B间静电力的大小为 故选B。 3. 关于静电场，下列说法正确的是（　　） A. 元电荷就点电荷 B. 摩擦起电说明可以通过摩擦来创造电荷 C. 电场线虽然不是实际存在的线，但引入电场线对电场的研究很有意义 D. 卡文迪什利用扭秤装置在实验室里比较准确地测出了静电力常量k的数值 【答案】C 【解析】 【详解】A．元电荷是最小的带电量，点电荷是理想化的物理模型，故A错误； B．摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体，故B错误； C．电场线虽然不是实际存在线，但引入电场线对电场的研究很有意义，故C正确； D．库仑利用扭秤装置在实验室里比较准确地测出了静电力常量k的数值，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，在直角坐标系中，先固定一不带电金属导体球B，半径为L，球心O'坐标为（2L，0）。再将一点电荷A固定在原点O处，带电量为+Q。a、e是x轴上的两点，b、c两点对称地分布在x轴两侧，点a、b、c到坐标原点O的距离均为0.5L，Od与金属导体球B外表面相切于d点，已知金属导体球B处于静电平衡状态，k为静电力常量，则下列说法正确的是（　　） A. 图中a、b两点的电势相等，d点电势高于e点 B. b、c两点处电场强度相同 C. 金属导体球B上的感应电荷在外表面d处的场强大小一定为 D. 金属导体球B上感应电荷在球心O'处产生的电场强度一定为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于感应电荷对场源电荷的影响，沿着电场线方向电势逐渐降低，可得 A错误； B．b、c两点处电场强度大小相等，方向不同，B错误： C．点电荷A在d处的场强大小 但金属导体球外表面场强不为零，则金属导体球B上的感应电荷在外表面d处的场强大小不等于，C错误； D．点电荷A在O'处的场强大小 方向沿x轴正方向，金属导体球内部电场强度为零，则金属导体球上的感应电荷在球心O'处产生的电场强度为，方向沿x轴负方向，D正确。 故选D。 5. 如图所示为某静电场的电场线，一个带负电的粒子仅在电场力作用下从A点沿直线运动到B点，关于带电粒子的动能随运动的位移x的关系图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】B D．由于电场线向右，粒子带负电，受到的电场力向左，粒子仅在电场力的作用下从A沿直线运动到B，电场力做负功即合外力做负功，动能减小，故BD错误； A C．由于AB中间处电场线最密，电场强度最大，电场力最大，从A到中间处，动能减小逐渐变快，从中间到到B处，动能减小逐渐变慢，即中间位置处，图像的斜率最大，故A错误，C正确。 故选C。 6. 下列物理量是比值法定义且为矢量的是（ ） A. 加速度 B. 电场强度 C. 电势 D. 电容 【答案】B 【解析】 【详解】A．是加速度的决定式，是加速度的定义式，加速度a是矢量，故A错误 B．是电场强度的定义式，电场强度E与F、Q无关，E是矢量，故B正确； C．是电势的定义式，电势与、均无关，但电势是标量，故C错误； D．是电容的决定式，是电容的定义式，故D错误。 故选B。 7. 如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为+Q和-Q，在它们连线的竖直中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为+q的小球（直径略比细管小）以初速度v0从上端管口射入，重力加速度为g，静电力常量为k，则小球（　　） A. 受到的库仑力不做功 B. 下落过程中加速度先增大后减小 C. 速度先增大后减小，射出时速度仍为v0 D. 管壁对小球的弹力的最大值为 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据等量异种点电荷电场线分布特点可知，带电小球受到水平向右电场力，电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入的过程，因电场力与速度垂直，所以电场力不做功，故A正确； B．小球在竖直方向上只受重力作用，所以下落过程中加速度始终为g，故B错误； C．小球在竖直方向上只受重力作用，所以小球做匀加速运动，则 所以 故C错误； D．水平方向管壁对小球的弹力与库仑力的分力大小相等，所以当库仑力最大时，弹力达到最大，在两个电荷的中垂线的中点，每个电荷产生的电场力均为 所以管壁对小球的弹力的最大值为 故D错误。 故选A。 二、多选题 8. 如图所示，真空中有一匀强电场（图中未画出），电场方向与圆周在同一平面内，是圆的内接直角三角形，，O为圆心，半径。位于A处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为2eV、电荷量为+e的粒子，这些粒子会经过圆周上不同的点，其中到达B点的粒子动能为6eV，到达C点的粒子动能也为6eV。忽略粒子受到的重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ） A. B. 电场方向由A指向B C. 匀强电场的电场强度大小为200V/m D. 经过圆周上的所有粒子，动能最大为6eV 【答案】BC 【解析】 【详解】BC．根据题意可知到达B点的粒子动能与到达C点的粒子动能相等，所以B、C两点电势相等，BC连线为匀强电场的等势面，根据电场线与等势面相互垂直，且+e的粒子，从A点运动到B点动能增大，可知电场力做正功，粒子一定沿着电场线方向运动，由此可判断AB的方向就是该电场的电场强度方向，如图所示 A、B间的电势差为 根据几何关系可得 电场强度为 故BC正确； A．因为可得 故A错误； D．易知整个圆周上D点电势最低，则粒子运动到D点动能最大，大于到达B点的粒子动能为6eV，故D错误。 故选BC。 9. 电子透镜两极间的电场线分布如图，中间的一条电场线为直线，其他电场线对称分布，a、b、c、d为电场中的四个点，其中b、d点和b、c点分别关于x、y轴对称。一离子仅在电场力作用下从a点运动到b点，轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　） A. 若将离子从b点移到d点，电场力做功为零 B. 离子在a、b两点的电势能满足Epa>Epb C. 离子在a、b两点时动能满足Eka>Ekb D. 由对称性可知，b、c两点的场强相同 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据电场的对称性可知，b、d两点电势相等，所以将离子从b点移到d点电场力不做功，故A正确； B．由图可知，粒子带负电，且a点电势大于b点电势，其电势能越小，故Epa<Epb，故B错误； C．由图可知，粒子运动方向与受力方向夹角大于90°，所以离子从a到b电场力做负功，动能减少，所以两点时动能满足Eka>Ekb，故C正确； D．由对称可知，b、c两点的场强大小相同，方向不同，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B之间的P点，处于静止状态。现将极板A向下平移一小段距离，但仍在P点上方，其它条件不变。下列说法中正确的是（　　） A. 两极板A、B之间电压减小 B. 电容器电容C变大 C. 油滴将向下运动 D. 极板所带电荷量将增加 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．两极板A、B之间电压总等于电源电动势不变，选项A错误； B．将极板A向下平移一小段距离，则d变小，根据 可知，电容器电容C变大，选项B正确； C．因 则两板间场强变大，电场力变大，则油滴将向上运动，选项C错误； D．根据Q=CU可知，极板所带电荷量将增加，选项D正确。 故选BD。 三、非选择题 11. 把平行板电容器和静电计按如图方式连接，先让电容器两极板正对并保持一定距离，给电容器充电，可观察到静电计指针偏转一定角度，保持电容器所带电荷量不变。 （1）使两极板间距离变大，可观察到静电计指针偏转的角度______； （2）两极板间距离不变，将两板平行错开一些，可观察到静电计指针偏转的角度______； （3）两极板间距离、正对面积不变，将一块有机玻璃插到两板之间，可观察到静电计指针偏转的角度______。（均选填“变大”或“变小”或“不变”） 【答案】（1）变大 （2）变大 （3）变小 【解析】 【小问1详解】 根据电容的决定式 使两极板间距离变大，则电容C减小，根据电容的定义式 由于电容器的带电荷量Q不变，C减小，则U增大，所以可观察到静电计指针偏转的角度变大； 【小问2详解】 若两极板间距离不变，将两板平行错开一些，即电容器两极板的正对面积S减小，根据电容的决定式可知，电容C减小，Q不变，则U变大，所以可观察到静电计指针偏转的角度变大。 【小问3详解】 若两极板间距离、正对面积不变，将一块有机玻璃插到两板之间，则相对介电常量变大，根据电容的决定式可知，电容C变大，Q不变，则U变小，所以可观察到静电计指针偏转的角度变小。 12. 如图所示为探究影响电荷间相互作用力的因素的实验装置。O是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中、、等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。 （1）图中实验采用的方法是 （填正确选项前的字母） A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 微小量放大法 D. 控制变量法 （2）图中实验可依据下列选项中反映小球受带电体的作用力大小的是 ； A. 电荷间的距离 B. 丝线偏离竖直方向的角度 C. 带正电物体的电荷量 D. 小球的电荷量 （3）实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的____而增大。（选填“增大”或“减小”） 【答案】（1）D （2）B （3）减小 【解析】 【小问1详解】 图中把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中、、等位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小；使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。实验采用的方法是控制变量法。 故选D。 【小问2详解】 设丝线偏离竖直方向的角度为，根据受力平衡可得 则可依据丝线偏离竖直方向的角度来反映小球受带电体的作用力大小。 故选B。 【小问3详解】 实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小排斥效果越明显，所以作用力也增大。 13. 如图所示，两个带电软木球，用绝缘丝线将质量为m的球B悬挂起来，另一个球A固定在绝缘柄上，使它们处在同一水平高度上保持静止，测得悬挂球B的丝线偏离竖直方向上的角度为，求： （1）两球之间的库仑力； （2）剪断丝线瞬间球B的加速度？ 【答案】（1），方向水平向右；（2），方向与竖直方向成角斜向下偏右 【解析】 【详解】（1）以球B为对象，其受力如图所示 根据受力平衡可得两球之间的库仑力大小为 方向水平向右。 （2）剪断丝线瞬间，球B受到重力和库仑力的合力大小与剪断前丝线的拉力大小相等，则有 根据牛顿第二定律可得 联立解得球B的加速度大小为 方向与竖直方向成角斜向下偏右。 14. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，一根不可伸长的细线一端固定于O点，另一端悬挂一带正电的小球，现将小球向右拉至与悬点O等高的A点，由静止释放。小球向左最远能摆到与竖直方向夹角为θ的B点。已知小球的质量为m，所带的电荷量为q，细线的长度为L。求： （1）小球从A点摆到B点的过程中所受静电力所做的功W电； （2）A、B两点的电势差。 【答案】（1）-mgLcosθ；（2） 【解析】 【详解】（1）小球从A到B的过程中下降的高度为 h=Lcosθ 重力对小球做功为 W=mgh= mgLcosθ 根据能量守恒可知，重力做的功等于克服电场力做的功，所以小球从A点摆到B点的过程中所受静电力所做的功 W电=-mgLcosθ （2）小球从A到B的过程中，由动能定理有 解得 15. 如图所示，质量为、电荷量为的电子由静止经电压为的电场加速后，沿水平直线进入偏转电场，不考虑电场边缘效应。已知偏转电场的极板长，两极板间距，两板间电压，为两极板的中线。求： (1)电子进入偏转电场时速度的大小； (2)电子射出偏转电场时，速度与水平方向夹角的正切值； (3)若在偏转电场两板间加一恒定电压，电子恰好能射出偏转电场，求的值。 【答案】(1)m/s；(2)0.1；(3)3.6V 【解析】 【详解】(1)根据动能定理 m/s (2)电子在偏转电场中 解得 (3)电子恰好射出偏转电场中的侧移为 代入数据得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$