精品解析：宁夏银川市第九中学2024-2025学年高二上学期月考物理试卷

银川九中2024-2025学年度第一学期月考 高二年级物理试卷 （本试卷满分100分 一．单选题（本题共10小题，每小题3分。共30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. 下列物理量是矢量的是（　　） A. 电势 B. 电势差 C. 电场强度 D. 电势能 2. 已知一个电子所带电量 ，现乌海市第一中学有位同学发现某本资料书上有个数值很模糊，根据你所学知识，推断该数值不可能是下列哪一个？（　　） A. 0.03C B. C. 4.8C D. 3. 真空中有两个分别带有电荷量-Q和+5Q的相同金属小球（均可视为点电荷）固定在间距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F，现将两球接触后再放回原处，则两球间库仑力的大小为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，光滑绝缘竖直杆位于等量异种点电荷连线的中垂线上。一穿在杆上的带正电小球，沿下滑，则杆对带电小球作用力分析正确的是（　　） A. 先变小后变大，方向水平向左 B. 先变小后变大，方向水平向右 C. 先变大后变小，方向水平向左 D. 先变大后变小，方向水平向右 5. 某电场中，正电荷q仅在电场力作用下，从M点向N点运动，其图象如图所示，则该电场的电场线分布，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示实线代表某电场的电场线。带电粒子在电场中仅受静电力作用。由M运动到N。其运动轨迹如图中虚线所示．以下说法正确的是（ ） A. 粒子带正电荷 B. 粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度 C. 粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能 D. 粒子在M点的动能大于它在N点的动能 7. 真空中某点电荷的等势面示意图如图所示，图中相邻等势面间电势差相等，已知正电荷在Q点的电势能大于其在P点的电势能。下列说法正确的是（　　） A. 该点电荷为正电荷 B. P点的电势比Q点的电势高 C. P点的电场强度小于Q点的电场强度 D. 把另一带负电的点电荷从P点移到Q点，电场力做正功 8. 空间存在着平行纸面的匀强电场，但电场的具体方向未知，现在纸面内建立直角坐标系xOy，用仪器沿Ox、Oy两个方向探测该静电场中各点电势，得到各点电势φ与横、纵坐标的函数关系如图所示。关于该电场的电场强度E，下列说法正确的是（　　） A. E＝3V/m，方向沿x轴正方向 B. E＝5V/m，方向指向第一象限 C. E＝400V/m，方向沿y轴负方向 D. E＝500V/m，方向指向第三象限 9. 如图所示，一质量为m、电荷量为（）的粒子以速度从连线上的P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。已知与水平方向成45°角，粒子的重力可以忽略，则粒子到达连线上的某点时（　　） A. 所用时间为 B. 速度大小为 C. 与P点的距离为 D. 速度方向与竖直方向的夹角为30° 10. 对以下四幅图中包含的物理知识说法错误的是（　　） A. 图甲：将两板间距拉开一些后，静电计指针张角会变小 B. 图乙：示波器的示波管，要使荧光屏中间的亮斑向上移动，需要使竖直偏转板中上极板的电势高于下极板的电势 C. 图丙：探究影响电荷间相互作用力的因素时，采用了控制变量法 D. 图丁：库仑利用此装置来研究真空中两个点电荷间的相互作用 二．多选题（本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分有选错的得0分。） 11. 真空中竖直平面内有一水平向右的匀强电场，一质量为m的带电微粒恰好能沿图示虚线（与水平方向成角）由A向B做直线运动，已知重力加速度为g，微粒的初速度为，则（ ） A. 微粒一定带正电 B. 微粒一定做匀速直线运动 C. 微粒的电势能一定增加 D. 可求出微粒运动的加速度 12. 如图所示，在匀强电场中有边长为的等边三角形，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行。O点为该三角形的中心，D、E、F分别为和边的中点。三角形各顶点的电势分别为，下列说法正确的是（ ） A. O点电势为 B. 匀强电场的场强大小为，方向由C指向A C. 将电子由E点移到F点，电子的电势能增加了 D. 在三角形内切圆的圆周上，各点电势相等 13. 如图所示，真空中水平放置的平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连，下极板接地，当两极板间距为d时，两极板间的带电质点恰好静止在P点，当把上极板快速向下平移距离l后，电容器所带的电荷量在极短时间内重新稳定，带电质点开始运动，重力加速度大小为g，则上极板向下平移后（ ） A. 电容器所带的电荷量变大 B. 带电质点将向下运动 C. P点的电势升高 D. 带电质点保持静止 14. 如图所示，两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比为．已知内有个自由电子通过导线a的横截面，电子电荷量为，则（ ） A. 内有个自由电子通过导线b的横截面 B. 流经导线b的电流为 C. 自由电子在导线a和b中移动的速率之比 D. a、b两端电压之比为 三、实验题（8分） 15. （1）某实验小组对含容电路进行研究，其中A和B是两个完全相同的电容器，电压表为数字电压表，对电路的影响忽略不计。实验过程如下： a．连接如图甲所示的实验电路，两开关S1、S2 均断开； b．将开关 S1接1，电压表稳定后记录其示数为U1； c．将开关 S1接2，电压表稳定后记录其示数为U2； d．断开开关 S1，闭合开关 S2，电容器B放电完毕，再断开开关S2，重复以上过程。 ①c 操作结束，电容器B 的电荷量__________（填“大于”“小于”或“等于”）电容器 A 的电荷量。 ②b操作中电压表的示数U1和c 操作中电压表的示数 U2满足__________（填比值）。 （2）物理实验小组用传感器观察电容器的放电过程的实验电路如图乙所示。电流传感器可以捕捉到瞬间的电流变化。由于它与计算机相连，还能显示出电流随时间变化的I-t 图像如图丙所示。 ①图乙中，电阻R尽量选用__________（填“低阻值”或“高阻值”）的电阻。 ②该小组数图丙中图像与时间轴所围成的格数时，采用半格以上算一格，不足半格忽略不计的方法，可得本次电容器放出的电荷量为__________ C（结果保留两位有效数字）。 四．解答题（本题共4小题，共42分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 16. 如图所示，天花板与水平地面之间存在水平向右的匀强电场。绝缘轻绳一端固定在天花板，另一端拴一质量为m、电荷量为q的带电小球。当带电小球静止时，轻绳与竖直方向的夹角。g取，，，求： （1）小球带何种电荷； （2）匀强电场的电场强度的大小； （3）轻绳拉力的大小。 17. 将试探电荷从电场中的A点移动到B点的过程中电场力做的功为；从A点移动到C点的过程中电势能增加了，已知试探电荷带负电，电荷量，设B点的电势为零，求： （1）A点的电势； （2）B、C两点间的电势差。 18. 如图所示，有两块平行金属板A、B相距d=8cm，接在U=24V的直流电源上。电源正极接地，C、D两点在两板之间且分别与A、B两板的距离均为d1=2cm。 （1）求AB板间的电场强度E； （2）求C点的电势； （3）求将电量为1×10-5C的负电荷由C点移到D点，电场力做的功。 19. 如图甲为直线加速器的一部分及偏转电场的立体图．a、b接在电压大小为、周期为T的交变电源上，交变电压如图乙。在时，位于序号为0的金属圆板中央的一个质子，通过圆板0和圆筒1之间的电场由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1。质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速，加速时间忽略不计，离开第5个圆筒后从M、N两个极板的正中央水平射入偏转电场。已知M、N两个极板的长度为L、距离为h，质子质量为m、电量为e，不考虑质子的重力。求： （1）质子从第5个圆筒射出时的速度大小： （2）要使质子打不到极板上，求M、N两板间所加电压U的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 银川九中2024-2025学年度第一学期月考 高二年级物理试卷 （本试卷满分100分 一．单选题（本题共10小题，每小题3分。共30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. 下列物理量是矢量的是（　　） A. 电势 B. 电势差 C. 电场强度 D. 电势能 【答案】C 【解析】 【详解】电势、电势能和电压是只有大小没有方向的标量，故ABD错误；电场强度是既有大小又有方向的矢量，故C正确．故选C． 2. 已知一个电子所带电量 ，现乌海市第一中学有位同学发现某本资料书上有个数值很模糊，根据你所学知识，推断该数值不可能是下列哪一个？（　　） A. 0.03C B. C. 4.8C D. 【答案】D 【解析】 【详解】所有带电体所带电量都是e的整数倍，所以ABC均有可能，D不可能。 故选D。 3. 真空中有两个分别带有电荷量-Q和+5Q的相同金属小球（均可视为点电荷）固定在间距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F，现将两球接触后再放回原处，则两球间库仑力的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】开始时两金属球之间的库仑力为 将两球接触后两球各带电量+2Q，则此时的库仑力为 故选C。 4. 如图所示，光滑绝缘竖直杆位于等量异种点电荷连线的中垂线上。一穿在杆上的带正电小球，沿下滑，则杆对带电小球作用力分析正确的是（　　） A. 先变小后变大，方向水平向左 B. 先变小后变大，方向水平向右 C. 先变大后变小，方向水平向左 D. 先变大后变小，方向水平向右 【答案】C 【解析】 【详解】根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小．则正电小球所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向右，则杆对带电小球作用力水平向左，作用力先变大后变小。 故选C。 5. 某电场中，正电荷q仅在电场力作用下，从M点向N点运动，其图象如图所示，则该电场的电场线分布，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，粒子由M到N是加速运动，而粒子带正电，故说明电场线是由M到N的；因粒子在运动中加速度越来越大，说明受电场力越来越大，则电场强度越来越大，电场线越来越密。 故选C。 6. 如图所示实线代表某电场的电场线。带电粒子在电场中仅受静电力作用。由M运动到N。其运动轨迹如图中虚线所示．以下说法正确的是（ ） A. 粒子带正电荷 B. 粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度 C. 粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能 D. 粒子在M点的动能大于它在N点的动能 【答案】D 【解析】 【详解】A．由电荷的运动轨迹可知，电荷的受力沿着电场线偏向下，由于不知道电场的方向，所以无法判断带电粒子的电性，故A错误； B．由电场线的疏密程度可知，M点的电场强度小于N点的电场强度，所以粒子在M点所受电场力小于在它在N点所受的电场力，由牛顿第二定律可知粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，故B错误； CD．粒子从M点到N点，电场力方向与速度方向的夹角为钝角，所以电场力做负功，根据动能定理可知，粒子的动能减小，粒子的电势能增大，则粒子在M点的动能大于它在N点的动能，粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能，故C错误，D正确。 故选D。 7. 真空中某点电荷的等势面示意图如图所示，图中相邻等势面间电势差相等，已知正电荷在Q点的电势能大于其在P点的电势能。下列说法正确的是（　　） A. 该点电荷为正电荷 B. P点的电势比Q点的电势高 C. P点的电场强度小于Q点的电场强度 D. 把另一带负电的点电荷从P点移到Q点，电场力做正功 【答案】D 【解析】 【详解】AB．已知正电荷在Q点的电势能大于其在P点的电势能，则Q点的电势大于P点的电势，靠近正电荷的地方电势大，故场源电荷为负电荷，故AB错误； C．P点处等差等势面更密集，电场强度更大，故C错误； D．把另一带负电的点电荷从P点移到Q点即从低电势移到高电势，则电场力做正功，故D正确。 故选D。 8. 空间存在着平行纸面的匀强电场，但电场的具体方向未知，现在纸面内建立直角坐标系xOy，用仪器沿Ox、Oy两个方向探测该静电场中各点电势，得到各点电势φ与横、纵坐标的函数关系如图所示。关于该电场的电场强度E，下列说法正确的是（　　） A. E＝3V/m，方向沿x轴正方向 B. E＝5V/m，方向指向第一象限 C. E＝400V/m，方向沿y轴负方向 D. E＝500V/m，方向指向第三象限 【答案】D 【解析】 【详解】从题中的图像可以得到，坐标为和的A、B两点为等势点，如图所示，则电场强度的方向垂直于AB且指向第三象限，由几何关系可知 故选D。 9. 如图所示，一质量为m、电荷量为（）的粒子以速度从连线上的P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。已知与水平方向成45°角，粒子的重力可以忽略，则粒子到达连线上的某点时（　　） A. 所用时间为 B. 速度大小为 C. 与P点的距离为 D. 速度方向与竖直方向的夹角为30° 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子在电场中做类平抛运动，水平方向 竖直方向 由 可得 故A错误； B．由于 故粒子速度大小为 故B错误； C．由几何关系可知，到P点的距离为 故C正确； D．由于平抛推论可知，，可知速度正切 可知速度方向与竖直方向的夹角小于30°，故D错误。 故选C。 10. 对以下四幅图中包含的物理知识说法错误的是（　　） A. 图甲：将两板间距拉开一些后，静电计指针张角会变小 B. 图乙：示波器的示波管，要使荧光屏中间的亮斑向上移动，需要使竖直偏转板中上极板的电势高于下极板的电势 C. 图丙：探究影响电荷间相互作用力的因素时，采用了控制变量法 D. 图丁：库仑利用此装置来研究真空中两个点电荷间的相互作用 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲中根据电容的决定式 可知将两板间距拉开一些后，d增大，则C减小，根据 由于电量不变，所以电势差增大，静电计指针张角会变大，故A错误； B．图乙为示波器的示波管，要使荧光屏中间的亮斑向上移动，说明电子受向上的电场力，根据电子受力方向与电场方向相反，故竖直偏转板中上极板的电势高于下极板的电势，故B正确； C．探究影响电荷间相互作用力的因素时，所用的物理思想方法是控制变量法，故C正确； D．图丁中库仑利用此装置来研究真空中两个点电荷间的相互作用，故D正确； 本题选择错误选项，故选A。 二．多选题（本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分有选错的得0分。） 11. 真空中竖直平面内有一水平向右的匀强电场，一质量为m的带电微粒恰好能沿图示虚线（与水平方向成角）由A向B做直线运动，已知重力加速度为g，微粒的初速度为，则（ ） A. 微粒一定带正电 B. 微粒一定做匀速直线运动 C. 微粒的电势能一定增加 D. 可求出微粒运动的加速度 【答案】CD 【解析】 【详解】A．微粒做直线运动，所受合力不可能为零，只能与运动方向共线，受力分析只能是如图所示的情况 电场力与场强方向相反，微粒带负电，A错误； B．合力与运动方向相反，故微粒做匀减速直线运动，B错误； C．由A向B做直线运动的过程，电场力做负功，电势能增大，C正确； D．由牛顿第二定律可得 解得 即可求出微粒运动的加速度，D正确。 故选CD。 12. 如图所示，在匀强电场中有边长为的等边三角形，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行。O点为该三角形的中心，D、E、F分别为和边的中点。三角形各顶点的电势分别为，下列说法正确的是（ ） A. O点电势为 B. 匀强电场的场强大小为，方向由C指向A C. 将电子由E点移到F点，电子的电势能增加了 D. 在三角形内切圆的圆周上，各点电势相等 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，F为AC边的中点，则F点电势为 F点电势与B点电势相等，所以BF为等势线，所以O点电势为4V，故A正确； B．场强方向垂直于等势线BF，场强大小为 方向由C指向A，故B正确； C．E点电势为 将电子由E点移到F点，电场力做功为 可知电子的电势能增加了1eV，故C正确； D．由于匀强电场的等势线为直线，所以在三角形内切圆的圆周上，各点电势并不完全相等，故D错误。 故选ABC。 13. 如图所示，真空中水平放置的平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连，下极板接地，当两极板间距为d时，两极板间的带电质点恰好静止在P点，当把上极板快速向下平移距离l后，电容器所带的电荷量在极短时间内重新稳定，带电质点开始运动，重力加速度大小为g，则上极板向下平移后（ ） A. 电容器所带的电荷量变大 B. 带电质点将向下运动 C. P点的电势升高 D. 带电质点保持静止 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由题可知，当上极板快速向下平移距离l后 可知电容器的电容增大，又因为 由于电容器始终与电源相连，电容器两端的电压不变，电容增大，故电容器所带的电荷量增大，A正确； BD．开始时，带点质点受力平衡，当两极板间的距离减小时，根据 可知，极板间的电场强度增大，质点受到的电场力大于重力，带点质点会向上运动，BD错误; C．根据电势差与场强的关系，可知P点与下极板的电势差为 根据上述分析可知，极板间的电场强度增大，故P点的电势升高，C正确。 故选AC。 14. 如图所示，两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比为．已知内有个自由电子通过导线a的横截面，电子电荷量为，则（ ） A. 内有个自由电子通过导线b的横截面 B. 流经导线b的电流为 C. 自由电子在导线a和b中移动的速率之比 D. a、b两端电压之比为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．因、串联，通过、的电流相等，所以相同时间内通过的电荷量相等，即内有个自由电子通过导线的横截面，故A正确； B．根据题意可知，流经导线的电流为 因、串联，通过的电流相等，所以流经导线的电流为，故B错误； C．根据电流微观表达式 可得 由于通过导线、电流相等，单位体积内的自由电子数相等，则自由电子在导线和中移动的速率之比为 故C正确； D．根据电阻定律 可得、电阻之比为 根据欧姆定律可得 由于通过导线、电流相等，则、两端电压之比为 故D正确。 故选ACD。 三、实验题（8分） 15. （1）某实验小组对含容电路进行研究，其中A和B是两个完全相同的电容器，电压表为数字电压表，对电路的影响忽略不计。实验过程如下： a．连接如图甲所示的实验电路，两开关S1、S2 均断开； b．将开关 S1接1，电压表稳定后记录其示数为U1； c．将开关 S1接2，电压表稳定后记录其示数为U2； d．断开开关 S1，闭合开关 S2，电容器B放电完毕，再断开开关S2，重复以上过程。 ①c 操作结束，电容器B 的电荷量__________（填“大于”“小于”或“等于”）电容器 A 的电荷量。 ②b操作中电压表的示数U1和c 操作中电压表的示数 U2满足__________（填比值）。 （2）物理实验小组用传感器观察电容器的放电过程的实验电路如图乙所示。电流传感器可以捕捉到瞬间的电流变化。由于它与计算机相连，还能显示出电流随时间变化的I-t 图像如图丙所示。 ①图乙中，电阻R尽量选用__________（填“低阻值”或“高阻值”）的电阻。 ②该小组数图丙中图像与时间轴所围成的格数时，采用半格以上算一格，不足半格忽略不计的方法，可得本次电容器放出的电荷量为__________ C（结果保留两位有效数字）。 【答案】 ①. 等于 ②. 2：1 ③. 高阻值 ④. 【解析】 【详解】（1）①[1]图甲中，将单刀双掷开关 S1 接 2 后，电容器 B的电荷量等于电容器A 的电荷量。 ②[2]如果电容器所带电荷量与电容器两极板电压成正比，将单刀双掷开关 S1接2，电容器 B 均分电容器A 的电荷量，则满足 （2）①[3]选高阻值的电阻，放电时间较长，便于记录放电时电流传感器的数据与对应的时间。 ②[4]根据小组采用的方法，可知图丙中图像与时间轴围成的面积对应的格数为33格，所以本次电容器放出的电荷量 四．解答题（本题共4小题，共42分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 16. 如图所示，天花板与水平地面之间存在水平向右的匀强电场。绝缘轻绳一端固定在天花板，另一端拴一质量为m、电荷量为q的带电小球。当带电小球静止时，轻绳与竖直方向的夹角。g取，，，求： （1）小球带何种电荷； （2）匀强电场的电场强度的大小； （3）轻绳拉力的大小。 【答案】（1）带负电 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对小球进行受力分析，根据受力平衡可知，小球受到的电场力水平向左，与电场方向相反，则小球带负电。 【小问2详解】 以小球为对象，根据受力平衡可得 可得匀强电场的电场强度的大小为 【小问3详解】 以小球为对象，根据受力平衡可得 解得轻绳拉力的大小为 17. 将试探电荷从电场中的A点移动到B点的过程中电场力做的功为；从A点移动到C点的过程中电势能增加了，已知试探电荷带负电，电荷量，设B点的电势为零，求： （1）A点的电势； （2）B、C两点间的电势差。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）A、B两点间的电势差为 解得 （2）根据功能关系可知将试探电荷从A点移动到C点的过程中电场力做的功为 故B、C两点间的电势差为 18. 如图所示，有两块平行金属板A、B相距d=8cm，接在U=24V的直流电源上。电源正极接地，C、D两点在两板之间且分别与A、B两板的距离均为d1=2cm。 （1）求AB板间的电场强度E； （2）求C点的电势； （3）求将电量为1×10-5C的负电荷由C点移到D点，电场力做的功。 【答案】（1）300V/m，方向竖直向上；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）A、B两板间的场强大小为 方向竖直向上 （2）以地面为电势零点，则有 根据 可得 可得 （3）CD间的电势差为 将电量为1×10-5C的负电荷由C点移到D点，电场力做的功为 19. 如图甲为直线加速器的一部分及偏转电场的立体图．a、b接在电压大小为、周期为T的交变电源上，交变电压如图乙。在时，位于序号为0的金属圆板中央的一个质子，通过圆板0和圆筒1之间的电场由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1。质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速，加速时间忽略不计，离开第5个圆筒后从M、N两个极板的正中央水平射入偏转电场。已知M、N两个极板的长度为L、距离为h，质子质量为m、电量为e，不考虑质子的重力。求： （1）质子从第5个圆筒射出时的速度大小： （2）要使质子打不到极板上，求M、N两板间所加电压U的取值范围。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 质子从第5个圆筒射出，在电场中加速了5次，设射出时的速度为，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 粒子在M、N两板间的电场中做类平抛运动，设粒子恰好能从极板间射出偏转电场，则水平方向有 竖直方向有 根据牛顿第二定律可得 显然，电势差越大，偏转的竖直位移越大，因此当粒子恰好射出极板时两板间的电势差有最大值，联立以上各式可得 则可得M、N两板间所加电压的取值范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $