河北省保定市涞水北雄高级中学2024-2025学年高二上学期9月月考物理试题

2024-2025学年度北雄高中高二年级物理月考考试卷 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） 请点击修改第I卷的文字说明 一、单选题 1．如图所示，平面内固定有等量异种点电荷，M、N两点关于两点电荷的连线对称，M、P两点关于两点电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（  ） A．M点的电势等于P点的电势 B．M点的电势等于N点的电势 C．M点的电场强度与N点的电场强度相同 D．M点的电场强度与P点的电场强度相同 2．如图所示，带箭头的实线表示某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。A、B为电场中两点。下列说法中正确的是（　　） A．A点的电势比B点的电势高 B．正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能 C．负电荷由A点运动到B点的过程中电场力做正功 D．负电荷在A点受到的电场力小于在B点受到的电场力 3．两个正、负点电荷周围电场线分布如图所示，、为电场中两点，则（　　） A．P点处电场强度小于Q点处的电场强度 B．P点处电势小于Q点处的电势 C．负电荷在P点的电势能高于在点的电势能 D．正电荷由P点运动到Q点电场力做正功 4．某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点，下列说法错误的是（　　） A．粒子带负电荷 B．M点的电场强度比N点的小 C．粒子在运动轨迹上存在动能最小的点 D．粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 5．如图，某匀强电场平行于矩形ABCD所在的平面，AB长为6cm，AD长为4cm，A、B、C 三点的电势依次为8V、20V、14V， 则电场强度的大小为（　　） A．150V/m B．200V/m C．250V/m D．300V/m 6．静止于坐标原点O的点电荷的电场中，任一点的电势与点电荷之间的距离x的关系如图所示。A、B、C为x轴上等距的三点，取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是（　　） A．A、B、C三点的场强关系为 B．A、B、C三点的电势关系为 C．、间的电势差关系为 D．正电荷在A、B、C三点的电势能关系为 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．在它们的水平中垂线上竖直固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为＋q的小球以初速度v0从上端管口射入，则小球（   ） A．速度先增大后减小 B．受到的电场力先做负功后做正功 C．受到的电场力最大值为 D．管壁对小球的弹力最大值为 二、多选题 8．如图所示，平行板电容器与电源电压恒为的直流电源连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的点且恰好处于平衡状态。下列说法正确的是（　　） A．带电油滴所带电荷为正电荷 B．若电容器的电容减小，则极板所带电荷量将减小 C．将平行板电容器的上极板竖直向上移动一段距离，则带电油滴将竖直向上运动 D．将平行板电容器的上极板水平向左移动一段距离，则带电油滴仍然保持平衡状态 9．如图1所示，、是一对平行的金属板，在两板间加上一周期为的交变电压，板的电势，板的电势随时间发生周期性变化，规律如图2所示。现有一电子从板上的小孔进入两板间的电场区内，设电子的初速度和重力的影响均可忽略。则下列说法正确的是（　　） A．若电子在时刻进入，它将一直向板运动 B．若电子在时刻进入，它可能时而向板运动，时而向板运动，最后打在板上 C．若电子在时刻进入，它可能时而向板运动，时而向板运动，最后打在板上， D．若电子在时刻进入，它可能时而向板运动，时而向板运动，最后打在板上 10．如图所示，在竖直平面内有一固定的光滑绝缘圆轨道，半径为R，在其圆心处固定一带电荷量为的点电荷。有一质量为m、带电荷量为的小球（可视为质点）沿着轨道外侧做圆周运动。A、B两点分别是轨道的最高点和最低点，，不计一切摩擦和空气阻力，则（　　） A．小球通过A点的最大速度为 B．小球通过A点的最大速度为 C．小球经过A，B两点时对轨道的压力差一定等于6mg D．小球经过A，B两点时对轨道的压力差一定等于5mg 第II卷（非选择题） 请点击修改第II卷的文字说明 三、实验题 11．（1）在如图所示的实验装置中，充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接，极板B接地 若极板B稍向上移动一点，则将观察到静电计指针偏角 ，此实验说明平行板电容器的电容随正对面积减小而 ;（填“变大”或“变小”） 若极板B稍向左移动一点，则将观察到静电计指针偏角 ，此实验说明平行板电容器的电容随距离变大而 ，（填“变大”或“变小”） （2）如图所示为示波管的示意图，以屏幕的中心为坐标原点，建立如图所示的直角坐标系xoy，当在这对电极上加上恒定的电压，同时在电极上加上恒定的电压时，荧光屏上光点的坐标为（4,-1），则当在这对电极上加上恒定的电压，同时在电极上加上恒定的电压时，荧光屏上光点的坐标为（ ， ） 12．为研究一均匀带正电球体A周围静止电场的性质，某同学在干燥的环境中先将球A放在一灵敏电子秤的绝缘托盘上，如图（a）所示，此时电子秤的示数为N1；再将另一小球B用绝缘细线悬挂在一绝缘支架上，使其位于球A的正上方点P，电子秤稳定时的示数减小为N2。缓慢拉动绝缘细线，使小球B从点P沿竖直方向逐步上升到点Q，用刻度尺测出点P正上方不同位置到点P的距离x，并采取上述方法确定该位置对应的场强E，然后作用E—x图像，如图（b）所示。已知点M和点Q到点P的距离分别为5x0和10x0。小球B所带电量为－q，且q远小于球A所带的电量，球A与球B之间的距离远大于两球的半径。忽略空气阻力的影响，重力加速度为g。    （1）在点M处，由球A所激发的电场的场强大小为 。 （2）小球B位于点M时，电子秤的示数应为 。 四、解答题 13．如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中，电场方向与平面ABC平行，已知AC⊥BC，，，把一个电荷量的正电荷从A移到B，克服静电力做功1.2×10-3J；把一个电子从C移到B，电场力做功为30eV，求： （1）电势差UAB及UCB； （2）若B点的电势为零，求和； （3）该匀强电场的电场强度大小和方向（在图中画出电场线方向）。 14．如图所示，一条长为L的绝缘细线，上端固定，下端系一质量为m的带电小球，将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中，当小球平衡时，细线与竖直方向的夹角α=45°。 （1）小球带何种电荷？电荷量为多少？ （2）若将小球向左拉至细线呈水平的位置，然后由静止释放小球，则放手后小球做什么运动？经多长时间到达最低点？ 15．如图所示，一质量、电荷量的带正电的粒子由静止经加速电场加速后，又沿极板中心轴线从O点垂直进入偏转电场，并从另一侧射出打在竖直荧光屏上的P点（图中未画出）。点是荧光屏的中心，已知加速电场电压，偏转电场电压，偏转电场极板的长度，板间距离，极板的右端到荧光屏的距离。不计粒子重力，求： (1)粒子射入偏转电场时的初速度大小； (2)粒子射出偏转电场时距离极板中心轴线的距离； (3)粒子从进入偏转电场到离开偏转电场动能的变化量； (4)P点到点的距离。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D A C A D BD AC AC 1．B 【详解】A．沿着电场线方向电势降低，M点的电势大于P点的电势，故A错误； B．根据对称性可知，M点的电势等于N点的电势，故B正确； C．M点的电场强度与N点的电场强度大小相等、方向不同，故C错误； D．M点的电场强度与P点的电场强度大小相等、方向不同，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】A．电场线是由高电势指向低电势，因此A点的电势比B点的电势低，A错误； B．根据公式 可知，正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，B错误； C．负电荷受电场力的方向与电场线相反，因此负电荷由A点运动到B点的过程中电场力做正功，C正确； D．电场强度大小跟电场线疏密有关，越密集的地方电场强度大，根据公式 可知，电场强度大的地方，电场力也大，与电性无关，所以负电荷在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力，D错误。 故选C。 3．D 【详解】A．根据电场线的疏密程度可知，P点处电场强度大于Q点处的电场强度，故A错误； B．根据沿电场方向电势降低可知，P点处电势大于Q点处的电势，故B错误； C．根据 ， 可知负电荷在P点的电势能小于在点的电势能，故C错误； D．正电荷由P点运动到Q点，根据 可知电场力做正功，故D正确。 故选D。 4．A 【详解】A．根据沿着电场线电势降低判断知，带电体为正电荷，又根据电场力指向轨迹的凹侧，判断该带电粒子带正电荷，故A错误； B．等差等势面越密集的地方场强越大，故M点的电场强度比N点的小，故B正确； D．粒子带正电，因为M点的电势大于在N点的电势，故粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故D正确； C．由于带电粒子仅在电场作用下运动，电势能与动能总和不变，故可知当粒子的电势能大时动能小，故粒子在运动轨迹上到达最大电势处时动能最小，故C正确。 本题选错误的，故选A。 5．C 【详解】根据题意可知，沿BA方向的分场强大小为 沿BC方向的分场强大小为 则电场强度的大小为 故选C。 6．A 【详解】A．图像的斜率绝对值表示电场强度的大小，沿着x轴图像斜率逐渐减小，所以A、B、C三点的场强关系为 故A正确； B．由图可知 故B错误； C．根据 知间的电场强度平均值大于间的电场强度平均值，所以 故C错误； D．沿着电场线方向电势降低，所以x轴上电场强度方向沿x轴正向，正电荷从A运动到C电场力做正功，电势能减小，即 故D错误。 故选A。 7．D 【详解】A.由等量异种电荷形成的电场特点，根据小球的受力情况可知小球在细管内运动时，合力为重力，小球速度一直增大，A错误； B.电场力水平向右，不做功，B错误； C.在两点电荷连线中点处小球所受电场力最大，，C错误； D.管壁对小球的弹力与电场力是平衡力，所以最大值为，D正确. 8．BD 【详解】A．电容器的上极板与电源正极相连，下极板与电源负极相连，则两极板间电场方向竖直向下。油滴静止，所受重力竖直向下，则所受电场力竖直向上，油滴带负电，故A错误； B．根据 若电容器的电容减小，则极板所带电荷量将减小，故B正确； C．将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则两极板之间的距离增加，根据 知电场强度减小，则油滴所受电场力减小，可知油滴所受合力竖直向下，会由静止向下运动，故C错误； D．将平行板电容器的上极板水平向左移动一小段距离，由于两极板间电压不变，两极板间距离不变，则电场强度不变，油滴所受电场力不变，油滴仍然保持平衡状态，故D正确。 故选BD。 9．AC 【详解】AB．若电子在时刻进入，对一个周期内的运动分析，前半个周期电子受到的电场力向上，向上做加速运动，后半个周期电子受到的电场力向下，向上做减速运动，时刻速度为零，接着周而复始，所以电子一直向板运动，选项A正确，B错误; C．若电子在时刻进入，对一个周期内的运动分析，在内，电子受到的电场力向上，向上做加速运动，在内，电子受到的电场力向下，向上做减速运动，时刻速度减为零，在内，电子受到的电场力向下，向下做加速运动，在内，电子受到的电场力向上，向下做减速运动，在时刻速度减为零，完成一个周期运动，向板移动一定距离，周而复始，所以电子时而向板运动，时而向板运动，最后打在板上，选项C正确； D．若电子在时刻进入，对一个周期内的运动分析，在内，电子向上做加速运动，在内，电子向上做减速运动，在时刻速度减为零，在内，电子反向加速，在内，电子反向减速，在时刻速度减为零，完成一个周期运动，回到出发点，周而复始，所以电子时而向板运动，时而向板运动，一定不会打在板上，选项D错误。 故选AC。 10．AC 【详解】AB．小球通过A点速度最大时，在点与轨道间弹力为0，则有 ， 解得 故A正确，B错误； CD．设在两点和轨道的压力分别为，，根据 ，， 联立解得 故C正确，D错误。 故选AC。 11． 变大 变小 变大 变小 2 2 【详解】（1）[1][2]根据，极板B上移一点，正对面积S减小，则电容器的电容C减小，充电后的平行板电容器电荷量Q不变，根据知电势差增大，所以静电计的偏角变大，说明平行板电容器的电容随正对面积减小而变小； [3][4]根据，极板B左移一点，板间距离d增大，则电容器的电容减小，根据知电势差增大，所以静电计的偏角变大，说明平行板电容器的电容随距离变大而变小。 （2）[5][6] 本题关键要清楚示波管的工作原理，要用运动的合成与分解的正交分解思想进行思考。电子在偏转电场方向做匀加速直线运动，垂直于偏转电场方向做匀速直线运动，根据类平抛运动的基本公式求出偏转位移，得出偏转位移与偏转电压的关系即可求解。 电子在内的加速度为 在内运动的时间 所以偏转位移 由此可以看出偏转位移和电压成正比。同理可以证明在方向上的偏转位移也与电压成正比。所以根据题意得 解得 所以荧光屏上光点的坐标为。 12． 0.8N1＋0.2N2 【详解】（1）[1] 小球位于P点时，所受静电力为 FP＝N1－N2 故P点的电场强度大小为 E0＝ 由图像可知球A在M点所激发的电场的电场强度大小约为0.2 E0故M点的电场强度大小为 EM＝0.2 E0＝ （2）[2] 小球B在M点所受电场力为 FM＝qEM＝ 故此时电子秤的示数为 NM＝N1－FM＝0.8N1＋0.2N2 13．（1），；（2），；（3）， 【详解】（1）根据电场力做功与电势差的关系可得 （2）B点的电势为零，则 ， （3）与中点的连线即等势线，过做的垂线即场强方向，如图 可得 与边成角斜向左上方。 14．（1）正电，；（2）匀加速直线运动， 【详解】（1）由于小球处于平衡状态，对小球进行受力分析，如图所示 由此可知小球带正电，设其电荷量为q，则 联立可得 （2）静止释放后，小球由静止开始沿与竖直方向成α=45°斜向右下方做匀加速直线运动，当到达最低点时，它经过的位移为L，此时细线刚好拉直，由匀变速直线运动的规律可得 由牛顿第二定律得 所以 15．(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）带电粒子在加速电场中，根据动能定理得 解得 （2）带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，在水平方向上 竖直方向上 由牛顿第二定律 而 解得 （3）电子经过偏转电场过程中电场力对它所做的功等于动能的变化，有 （4）根据带电粒子离开偏转电场速度的反向延长线过偏转电场的中点，由相似三角形得 解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$