精品解析：山西省实验中学2024-2025学年高二上学期第二次月考物理试题

山西省实验中学 2024-2025学年第一学期第二次月考试题（卷） 高二物理 第Ⅰ卷（客观题） 一、选择题（1-8为单选题，每小题4分，9-12有两个或两个以上答案，全对得5分，漏选得3分，共52分） 1. 如图所示是真空中一点电荷的电场，a、b、c是电场中的三点，下列有关说法正确的是（　　） A. 该点电荷带正电 B. a、b两点的电场强度相同 C. a点电势比c点电势低 D. 一试探电荷由c点移到a点电场力做的功小于由c点移到b点电场力做的功 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图中电场线的方向可知该点电荷带负电，故A错误； B．由图可知a、b两点的电场强度大小相同，但方向不同，即电场强度不同，故B错误； C．沿着电场线的方向电势逐渐降低，故图中a点电势比c点电势低，故C正确； D．由于图中a、b两点在同一等势面上，故试探电荷由c点移到a点电场力做的功等于由c点移到b点电场力做的功，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，在半径为的圆上有四个点正好构成正方形，在相应的点上固定有点电荷，点电荷所带电荷量已在图中标出，则圆心处电场强度大小为（静电力常量为）（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据 可知，-Q与-Q在O点产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消，2Q在O点与Q在O点产生的场强方向相反，可得产生的场强为 D选项正确。 故选D。 3. 如图所示，等腰三角形中，底边长为l，．分别在A、B两点固定两个点电荷，已知固定在A点的电荷为正电荷，电荷量为Q．将一带正电的试探电荷放置在C点，其受到的电场力垂直于向上，已知静电力常量为k，则固定在B点的点电荷的电性以及C点的电场强度大小分别是（　　） A. 正电， B. 负电， C. 正电， D. 负电， 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】对电荷C受力分析如图； 可知B点的电荷带负电； C点场强 故选B。 4. 如图所示，倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平面上．为了使质量为m，带电量为+q的小球静止在斜面上，可加一平行纸面的匀强电场(未画出)，则（重力加速度为g） A. 电场强度的最小值为E= B. 若电场强度E=，则电场强度方向一定竖直向上 C. 若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场强度逐渐增大 D. 若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场强度先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】当所加的电场强度最小时，场强方向沿斜面向上，此时：mgsinθ=qE，解得电场强度的最小值为，选项A错误；若qE=mg，则可能是电场力、重力以及斜面的支持力三力互成120°，此时场强的方向不是竖直向上的方向，选项B错误； 由图可知，若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场力逐渐变大，电场强度逐渐增大，选项C正确，D错误. 5. 如图，在两个等量正点电荷连线的中垂线上，有a、b两个点电荷绕O点做匀速圆周运动，且a、b与O始终在一条直线上。点电荷的重力不计，忽略a、b间的库仑力，则a、b两个点电荷的比荷之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设两等量正电荷的电荷量均为Q，a、b两点电荷的电荷量分别为qa、qb，质量分别为ma、mb，O到正点电荷的距离为L，由题意可知，a、b做圆周运动的周期相同，设为T，根据库仑定律，结合牛顿第二定律，对a则有 对b则有 整理解得 故B正确，ACD错误； 故选B。 6. 将悬挂在绝缘细线上带正电的A球放在不带电的金属空心球壳C内（与内壁不接触），另有一个悬挂在绝缘细线上带负电的小球B向C靠近，如右图所示，结果（ ） A. A将向右偏，B也将向右偏 B. A的位置不变，B向右偏 C. A将向左偏，B的位置不变 D. A向左偏，B向右偏 【答案】B 【解析】 【详解】A在空心金属球内，由于静电感应，使得C外表面带正电，B、C相互吸引，所以B向右偏； 而金属空腔可以屏蔽外部电场，所以B的电荷对空腔C的内部无影响，所以A位置不变。 B靠近C时，改变的是C表面的电荷分布，但对于C内部空间的电场可认为没有影响，这也就是平时说的静电屏蔽。故B正确，ACD错误。 故选B。 7. 2019年国际电磁场研究中心会场在哥伦比亚大学举行，如图所示，电荷均匀分布在半球面上，它在这半球的中心O处电场强度大小等于E0，两个平面通过同一条直径，夹角为α，从半球中分出一部分球面，则所分出的这部分球面上（在“小瓣”上）的电荷在O处的电场强度大小为（　　） A. E=E0sinα B. E=E0cosα C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据对称性，待求的电场强度E一定沿着α角的角分线向右下方，同理大瓣球面在O点的电场强度一定沿着大瓣的角分线向左下方，由于是半个球面，所以这两个电场强度一定垂直，合场强等于E0，根据平行四边形法则作图 D正确，ABC错误。 故选D。 8. 在一个点电荷的电场中，让x轴与它的一条电场线重合，x轴上A、B两点的坐标如图甲所示。在A、B两点分别多次放置试探电荷，规定沿x轴正方向的静电力方向为正方向，试探电荷受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. A点的电场强度大小为 B. 点电荷是负电荷 C. 点电荷恰好位于x轴原点 D. AB中点的电场强度恰好为A点电场强度的 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图乙可知，A点的电场强度大小为 故A错误； B．B点的电场强度大小为 由于带正电的试探电荷受到的电场力的方向都跟x轴正方向相同，且，可知场源电荷是正电荷，位置在A点的左侧，故B错误； C．设场源电荷的位置坐标为，则有 、 联立解得 故C错误； D．A点到场源电荷的距离，AB中点到场源荷的距离，即 根据 可知，AB中点的电场强度恰好为A点电场强度的，故D正确。 故选D。 9. 如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，以下说法正确的是（　　） A. a、b为同种电荷 B. a、b为异种电荷 C. A点场强大于B点场强 D. A点场强小于B点场强 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据电场线的分布可知，a、b为异种电荷，A错误，B正确； CD．电场线越密集则场强越大，可知A点场强小于B点场强，C错误，D正确。 故选BD。 10. 某同学在真空室内探究两电荷之间作用力的大小与哪些因素有关。在绝缘支架上放置一球形带电体，球心在A点，把系在绝缘丝线上的带电小球先后挂在P1、P1两点，调节丝线长度使小球在静止时，球心分别位于B、C两点，丝线与竖直方向夹角分别为60°、30°，且A、B、C三点在同一水平线上，如图所示。带电体和带电小球均可看作点电荷，下列说法正确的是（　　） A. 小球在位置B时受到的库仑力是在位置C时的3倍 B. AC的距离是AB距离的3倍 C. 该实验完整的探究过程需要采用控制变量法 D. 该实验完整的探究过程需要采用等效替代法 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据平衡条件得 解得 A正确； B．根据库仑定律得 解得 B错误； CD．该实验完整的探究过程需要采用控制变量法，控制小球的重力不变，探究库仑力与丝线偏角的关系，C正确，D错误。 故选AC。 11. 如图（a），直线MN表示某电场中的一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v-t图线如图（b）所示。设a、b两点的电势分别为、，电场力大小分别为、，粒子在a、b两点的电势能分别为、，不计重力，则有（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】A．负电荷从a运动到b，由速度时间图线得到负电荷做加速运动，故电场力向右，负电荷受到的电场力与场强方向相反，故场强向左，而沿场强方向，电势变小，故b点电势较大，即 故A错误； BC．因为速度图线的斜率不断变小，故负电荷的加速度变小，电场力变小，所以电场强度变小，则电场力 故B正确，C错误； D．由于，根据负电荷在电势低处电势能大，即 故D正确。 故选BD。 12. 如图所示，在光滑小滑轮O正下方相距h处固定一电量为Q的小球A，电量为q的带电小球B用一绝缘细线通过定滑轮拉住并处于静止状态，此时小球与A点的距离为R。现用力F缓慢拉动细线，使B球移动一小段距离。假定两球均可视为点电荷且电荷量均保持不变，静电力常量为k，环境可视为真空，则下列说法正确的是（ ） A. 小球B所受的重力大小为 B. 细线上的拉力先增大后减小 C. A、B两球之间的距离不变 D. B球的运动轨迹是一段圆弧 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．开始处于静止状态，对B球受力分析及结合三角形相似可得 联立解得 故A正确； BCD．缓慢拉动细线过程，由上述分析可得 其中、、、、均保持不变，所以A、B两球之间的距离也不会改变，即B球的运动轨迹是以A为圆心，以为半径的圆弧，再次结合三角形相似可得 不断减小，其他量都不变，所以细线上的拉力一直减小，故B错误，CD正确。 故选ACD。 第Ⅱ卷（主观题） 二、实验题（共9分） 13. 如图所示为静电除尘装置的原理图,该装置由集尘极和悬在两集尘极间的放电极组成,在集尘极和放电极间加有高压电源,其间的空气被电离成为电子和正离子,电离出的电子在静电力的作用下运动．废气在经过机械过滤装置后进入静电除尘区域,废气中的粉尘吸附电子后带上负电,粉尘在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,实现除尘的目的．图中虚线为电场线,不考虑粉尘重力的影响． (1)为了实现净化废气的目的，静电除尘装置中的放电极,应接高压电源的__________ (选填“正极”或“负极”); (2)由电场的分布特点可知，图中A点电势__________ B点电势（选填“高于”、“低于”或“等于”),带相同电荷量的粉尘在A点位置的电势能__________在B点位置的电势能(选填“高于”、“低于”机械过滤静电除尘或“等于”) 【答案】 ①. 负极 ②. 低于 ③. 高于 【解析】 【分析】由题中“废气在经过机械过滤装置后进入静电除尘区域”可知，本题考查带电粒子在电场中的运动，根据电场线分布和方向可分析本题。 【详解】（1）[1]由于废气中的粉尘吸附电子后带上负电，并且粉尘在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，因此根据受力分析可知，电场向方向由集尘极指向放电极，故静电除尘装置中的放电极,应接高压电源的负极； （2）[2]由于电场向方向由集尘极指向放电极，因此A点电势低于B点电势； [3]由于A点电势低于B点电势，因此对带相同电荷量的粉尘在A点位置的电势能高于在B点位置的电势能。 三、计算题（共39分） 14. 如图所示，小球A、B均可视为点电荷，两球均带正电，固定的小球A的电荷量为Q，用绝缘细绳悬挂起来的小球B的质量为m、电荷量为q。当小球B静止时，两球心在同一高度，细绳与竖直方向的夹角α，静电力常量为k，重力加速度大小为g，求： （1）小球B所受电场力的大小F； （2）小球A在小球B处电场的电场强度大小E； （3）A、B两球间的距离r。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 以小球B为对象，根据受力平衡可得 解得小球B所受电场力的大小为 【小问2详解】 根据 可得小球A在小球B处电场的电场强度大小为 【小问3详解】 根据点电荷场强表达式 可得A、B两球间的距离为 15. 把带电荷量为的正点电荷从无限远处移到电场中的A点，要克服电场力做功，若把该电荷从电场中的A点移到B点，电场力做功，取无限远处电势为零。求： （1）两点的电势差； （2）点的电势； （3）把的负电荷由点移到无限远处，电场力做的功。 【答案】（1）150V （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 两点的电势差 【小问2详解】 A点与无限远处电势差 取无限远处电势为零，则A点电势 点的电势 【小问3详解】 B点与无限远处电势差 把的负电荷由点移到无限远处，电场力做的功 16. 如图所示，光滑斜面（足够长）倾角为37°，一带正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求： (1)原来的电场强度大小； (2)小物块运动的加速度； (3)小物块2s末的速度大小和2s内的位移大小。 【答案】(1)；(2)3m/s2，方向沿斜面向下；(3)6m/s，6m 【解析】 【分析】 【详解】(1)对小物块受力分析如图所示，小物块静止于斜面上，则 mgsin37°=qEcos37° (2)当场强变为原来的时，小物块受到的合外力 F合=mgsin37°－qEcos37°=0.3mg 又 F合=ma 所以 a=3m/s2 方向沿斜面向下。 (3)由运动学公式 v=at=3×2m/s=6m/s x=at2=×3×22m=6m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山西省实验中学 2024-2025学年第一学期第二次月考试题（卷） 高二物理 第Ⅰ卷（客观题） 一、选择题（1-8为单选题，每小题4分，9-12有两个或两个以上答案，全对得5分，漏选得3分，共52分） 1. 如图所示是真空中一点电荷的电场，a、b、c是电场中的三点，下列有关说法正确的是（　　） A. 该点电荷带正电 B. a、b两点的电场强度相同 C. a点电势比c点电势低 D. 一试探电荷由c点移到a点电场力做的功小于由c点移到b点电场力做的功 2. 如图所示，在半径为的圆上有四个点正好构成正方形，在相应的点上固定有点电荷，点电荷所带电荷量已在图中标出，则圆心处电场强度大小为（静电力常量为）（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，等腰三角形中，底边长为l，．分别在A、B两点固定两个点电荷，已知固定在A点的电荷为正电荷，电荷量为Q．将一带正电的试探电荷放置在C点，其受到的电场力垂直于向上，已知静电力常量为k，则固定在B点的点电荷的电性以及C点的电场强度大小分别是（　　） A. 正电， B. 负电， C. 正电， D. 负电， 4. 如图所示，倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平面上．为了使质量为m，带电量为+q的小球静止在斜面上，可加一平行纸面的匀强电场(未画出)，则（重力加速度为g） A. 电场强度的最小值为E= B. 若电场强度E=，则电场强度方向一定竖直向上 C. 若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场强度逐渐增大 D. 若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场强度先减小后增大 5. 如图，在两个等量正点电荷连线的中垂线上，有a、b两个点电荷绕O点做匀速圆周运动，且a、b与O始终在一条直线上。点电荷的重力不计，忽略a、b间的库仑力，则a、b两个点电荷的比荷之比为（　　） A. B. C. D. 6. 将悬挂在绝缘细线上带正电的A球放在不带电的金属空心球壳C内（与内壁不接触），另有一个悬挂在绝缘细线上带负电的小球B向C靠近，如右图所示，结果（ ） A. A将向右偏，B也将向右偏 B. A的位置不变，B向右偏 C. A将向左偏，B的位置不变 D. A向左偏，B向右偏 7. 2019年国际电磁场研究中心会场在哥伦比亚大学举行，如图所示，电荷均匀分布在半球面上，它在这半球的中心O处电场强度大小等于E0，两个平面通过同一条直径，夹角为α，从半球中分出一部分球面，则所分出的这部分球面上（在“小瓣”上）的电荷在O处的电场强度大小为（　　） A. E=E0sinα B. E=E0cosα C. D. 8. 在一个点电荷的电场中，让x轴与它的一条电场线重合，x轴上A、B两点的坐标如图甲所示。在A、B两点分别多次放置试探电荷，规定沿x轴正方向的静电力方向为正方向，试探电荷受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. A点的电场强度大小为 B. 点电荷是负电荷 C. 点电荷恰好位于x轴原点 D. AB中点的电场强度恰好为A点电场强度的 9. 如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，以下说法正确的是（　　） A. a、b为同种电荷 B. a、b为异种电荷 C. A点场强大于B点场强 D. A点场强小于B点场强 10. 某同学在真空室内探究两电荷之间作用力的大小与哪些因素有关。在绝缘支架上放置一球形带电体，球心在A点，把系在绝缘丝线上的带电小球先后挂在P1、P1两点，调节丝线长度使小球在静止时，球心分别位于B、C两点，丝线与竖直方向夹角分别为60°、30°，且A、B、C三点在同一水平线上，如图所示。带电体和带电小球均可看作点电荷，下列说法正确的是（　　） A. 小球在位置B时受到的库仑力是在位置C时的3倍 B. AC的距离是AB距离的3倍 C. 该实验完整的探究过程需要采用控制变量法 D. 该实验完整的探究过程需要采用等效替代法 11. 如图（a），直线MN表示某电场中的一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v-t图线如图（b）所示。设a、b两点的电势分别为、，电场力大小分别为、，粒子在a、b两点的电势能分别为、，不计重力，则有（　　） A. B. C. D. 12. 如图所示，在光滑小滑轮O正下方相距h处固定一电量为Q的小球A，电量为q的带电小球B用一绝缘细线通过定滑轮拉住并处于静止状态，此时小球与A点的距离为R。现用力F缓慢拉动细线，使B球移动一小段距离。假定两球均可视为点电荷且电荷量均保持不变，静电力常量为k，环境可视为真空，则下列说法正确的是（ ） A. 小球B所受的重力大小为 B. 细线上的拉力先增大后减小 C. A、B两球之间的距离不变 D. B球的运动轨迹是一段圆弧 第Ⅱ卷（主观题） 二、实验题（共9分） 13. 如图所示为静电除尘装置的原理图,该装置由集尘极和悬在两集尘极间的放电极组成,在集尘极和放电极间加有高压电源,其间的空气被电离成为电子和正离子,电离出的电子在静电力的作用下运动．废气在经过机械过滤装置后进入静电除尘区域,废气中的粉尘吸附电子后带上负电,粉尘在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,实现除尘的目的．图中虚线为电场线,不考虑粉尘重力的影响． (1)为了实现净化废气的目的，静电除尘装置中的放电极,应接高压电源的__________ (选填“正极”或“负极”); (2)由电场的分布特点可知，图中A点电势__________ B点电势（选填“高于”、“低于”或“等于”),带相同电荷量的粉尘在A点位置的电势能__________在B点位置的电势能(选填“高于”、“低于”机械过滤静电除尘或“等于”) 三、计算题（共39分） 14. 如图所示，小球A、B均可视为点电荷，两球均带正电，固定的小球A的电荷量为Q，用绝缘细绳悬挂起来的小球B的质量为m、电荷量为q。当小球B静止时，两球心在同一高度，细绳与竖直方向的夹角α，静电力常量为k，重力加速度大小为g，求： （1）小球B所受电场力的大小F； （2）小球A在小球B处电场的电场强度大小E； （3）A、B两球间的距离r。 15. 把带电荷量为的正点电荷从无限远处移到电场中的A点，要克服电场力做功，若把该电荷从电场中的A点移到B点，电场力做功，取无限远处电势为零。求： （1）两点的电势差； （2）点的电势； （3）把的负电荷由点移到无限远处，电场力做的功。 16. 如图所示，光滑斜面（足够长）倾角为37°，一带正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求： (1)原来的电场强度大小； (2)小物块运动的加速度； (3)小物块2s末的速度大小和2s内的位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $