河北省保定市定州中学2025-2026学年高二上学期9月月考物理试题

2025届高二年级上学期9月考试 物理试题 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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.电学是物理学中一个重要的分支，下列说法正确的是 A.元电荷是带电量最小的电荷 B.密立根最早测算出了元电荷的数值 C.电场是物质存在的一种形式，因此描述电场的电场线也是真实存在的 D.库仑通过实验得到了点电荷之间作用的规律并规定了静电力常量的数值 2.描述电场的物理量有很多，这些物理量之间存在着一定的关系，物理量之间的关系也决定了物理量之间单位的关系，下列不属于电势差单位的是 A. V B. J/C C. eV D. N·m/C 3.如图所示，高高的建筑物顶端都设置有避雷针，避雷针通过导线和大地相连，而且避雷针的末端都比较尖锐，这样做的目的是 A.防止电压过高时发生放电现象 B.更容易使避雷针和云层之间发生放电现象 C.防止与大地相连的导线中电流过大 D.使避雷针发生静电屏蔽现象从而保护建筑物 4.在某电场中，将一电荷量为+q的检验电荷由P 点移到Q点，电场力做功为W；将另一电荷量为+kq 的检验电荷由M点移到N点，克服电场力做功也为W，则下列关于P、Q两点的电势差UPQ 和M、N 两点的电势差UMN的说法正确的是 5.两个完全相同的金属球p、q，其中p球带 的电荷量，q球不带电。现将两球接触一下再分开，已知一个电子的电荷量为 下列说法正确的是 A.接触过程中，电子由p球转移到q球 B.接触过程中，正电荷由 p 球转移到q球 C.接触过程中，转移了 个电子 D.接触过程中，转移了 的正电荷 6.匀强电场中有A、B、C三点，其中A、B间的距离为 B、C间的距离为 ∠ABC=60°,已知 则该匀强电场的场强大小为 A.600 V/m C.200 V/m 7.如图所示，半径为R、带电荷量为+q的金属球，位于形状为正方形的带电金属板中心O的正上方，球面最低点a到O点的距离为R，此时O点正下方距O为R 处的b点电场强度恰好为0。已知静电力常量为k，若将电荷量为Q的点电荷放置在a点处(紧挨不接触)，不考虑电荷之间相互影响，设金属球和金属板上的电荷均匀分布，则该点电荷所受电场力大小为 A.0 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.如图所示为正点电荷与无限大接地金属板之间形成的电场线，若以点电荷为坐标原点，以a点所在直线电场线向下为x轴的正方向，则将一正检验电荷从图中a点由静止释放，不计粒子重力，则检验电荷由a 点至金属板上表面运动过程中，其速度平方 与电势φ随位移x变化的图像可能正确的是 9.如图所示，光滑水平面上有两个带电小球，在水平外力 F 的作用下一起沿水平面向右做匀加速运动，两小球质量相同，电荷量的绝对值均为q，静电力常量为k，下列说法正确的是 A.两小球一定带异种电荷 B.两小球一定带同种电荷 C.两小球之间的距离L 为 D.两小球之间的距离L 为 10.如图所示，一平行板电容器的两极板初始时充满电荷，电场强度为 极板水平放置，极板间距为d，在下极板上叠放一厚度为l，相对介电常数为ε₁的绝缘木板，绝缘木板上部空间有一带正电粒子P 静止在电容器中，重力加速度为g。当把绝缘木板从电容器中抽出后，下列判断正确的是 A.上极板带负电 B.粒子开始向下运动 C.抽出木板后，电场强度为 D.抽出木板后，电场强度为 三、非选择题：共5个小题，共54分。 11.(6分)某实验小组利用如图所示的器材来研究静电感应现象。将枕形导体A、B接触良好，首先用丝绸摩擦过的玻璃棒与不带电的验电器的金属球接触一下，然后用丝绸再次摩擦玻璃棒，将玻璃棒靠近枕形导体，发现此时枕形导体A、B两端的金属箔张开。 (1)若用导线将A、B左右两端连接起来，则两端的金属箔 (填“会”或“不会”)闭合。 (2)手握绝缘柄将枕形导体A、B分开，用验电器的金属球与枕形导体B 接触后再移开，则枕形导体B上的金属箔 (填“一定张开”或“可能张开”)，这是因为验电器与枕形导体B 所带电性 (填“相同”或“不同”)；再次将丝绸与玻璃棒摩擦后，将玻璃棒与枕形导体A 接触后再移开，则枕形导体A 上的金属箔 (填“可能张开”或“一定闭合”)。 12.(10分)某物理兴趣小组利用如图装置来探究“静电力大小与电荷量、电荷间的距离”之间的关系，做了如下实验，A是一个电荷量为Q 的带正电的金属球，通过绝缘支架放置在水平面上，把系在绝缘细线上的带正电的小球P 挂在铁架台的横梁上。 (1)保证金属球A 与小球P 的带电量不变，将金属球A 先后放置在如图所示的1、2两位置，然后观察细线偏离竖直方向夹角的大小，这个步骤采用了 (填“理想模型”或“控制变量”)的实验方法，研究电荷之间的作用力与 的关系。 (2)若金属球A 在1、2位置时，调整金属球A 的高度使两球球心连线水平，细线与竖直方向的夹角为 ，则金属球A 在1、2两处位置时，电荷间的作用力大小之比为 。 (3)若用不带电的、与金属球A 完全相同的另一金属球与金属球A 接触然后分开，再调整金属球A 的位置，使得A 与P 之间的距离与接触前相同，测出此时细线与竖直方向的夹角 则 (填“>”、“<”或“=”);若 满足关系式： (用 表示)，说明电荷间的作用力大小在电荷间的距离和小球 P 的电荷量不变的情况下，与金属球A的电荷量成正比(不考虑漏电)。 13.(8分)如图所示，a、b为某匀强电场中同一电场线上的两点，两点之间的距离d=1m。一质量 的带电粒子从a点以 的速度向b点运动，经过b点时的速度大小为v=4m/s,已知带电粒子的电荷量 不计其他力的作用。 (1)求匀强电场的电场强度的大小。 (2)若取a 点电势能为0，求粒子在b点的电势能。 14.(14分)如图所示，两平行金属板A、B间电势差为 电荷量为q、质量为m 的带电粒子，由静止开始进入极板A，经电场加速后射出，沿金属板C、D的中心轴线进入偏转电压为 的偏转电场，最终从极板C的右边缘射出。偏转电场可看作匀强电场，金属板C、D间距为d。忽略重力影响。 (1)求带电粒子进入偏转电场时的速度。 (2)求带电粒子射出偏转电场时的速度。 (3)证明带电粒子在偏转电场中的运动轨迹是一条抛物线。 15.(16分)如图所示，两个带有等量正电荷的点电荷固定在匀强电场中a、b两点，两点电荷的电荷量均为+q,两点电荷连线与匀强电场方向垂直。若将一质量为m、电荷量为+Q的检验电荷放置在图中的P点，其恰好能够静止在该位置。已知a、b两点之间的距离为6d，P点到a、b连线中点O的距离为4d。现使该检验电荷在 P 点获得沿电场线方向的某一初速度，不计该检验电荷的重力作用，静电力常量为k。 (1)求检验电荷在 P 点所受库仑力的大小。 (2)求检验电荷经过a、b连线中点时加速度的大小。 (3)已知OP 连线之间.P'点(图中未画出)的电场强度与 P 点的电场强度相等，且OP'长度为nd，另已知电荷量为+Q的点电荷在距离它为r处的电势为 若要使检验电荷能从 P 点到达O点，求检验电荷的初动能 满足的条件。 学科网（北京）股份有限公司 $参考答案及解析 题号 3 4 5 6 P 0 10 答案 B C B D C A AC AC AC 1.B【解析】元电荷不是电荷，是指自然界中最小的电荷量，A错误；密立根通过油滴实验测得了元电荷的 数值，B正确；电场是物质存在的一种形式，但描述电场的电场线并不是真实存在的，C错误；库仑通过实 验得到了点电荷之间作用的规律是正确的，但静电力常量的数值并不是人为规定的，D错误。 2.C【解析】V、J/C、N·m/C均为电势差的单位，eV为能量单位，C正确。 3.B【解析】避雷针的末端都比较尖锐，这样做的目的是使避雷针更容易和云层之间发生放电现象， B正确。 4.D【解析】根据U-W世可得：U心-”。 。N=一由此可知，△B、C错误，D正确 5.C【解析】金属中自由移动的电荷是电子，接触后p球所带正电荷量减少，故电子由q球转移到p球， AB均错误，接触后力球所带的电石量破少1.6X10C,故转移的电子数6X0=1.0X10C 正确，D错误。 6.A【解析】设C点的电势为0，则9=1V9g=4V,在BC边上取一点D且使CD=BC,则D点与 A点等势，过B点作AD边的垂线，由几何知识可知，垂线段的长度d=ABcos30°=0.5cm,根据E= 学可得E=600V/m,A正确， 7.D【解析】金属球可看作位于球心的点电荷，根据b点场强为0可知，金属板在该点产生的场强与金属 球在该点产生的场强等大反向，故有：E:=祭)，根据对称性可知，金属板在口点产生的场强大小也为 品，方向与在6点处的场强方向相反，则a点合场强为E-E十祭一，放点电荷Q所受电场力 大小F=QE=10Q,D正确 9R2 8.AC【解析】根据电场线的疏密程度描述场强的大小，故粒子运动的加速度越来越小，根据v2=2a.x可 知，-x图像的斜率逐渐减小，粒子做加速度减小的加速运动，A正确，B错误；沿电场线方向电场强度逐 渐降低，Px图像的斜率表示场强，C正确，D错误。 9.AC【解析】整体加速度方向向右，故左侧小球受到右侧小球的吸引力，故两球带异种电荷，A正确，B错 2k 误：对整体：F=2ma,对左侧小球有：餐=ma,解得：L=√昏，C正确，D结误。 10.AC【解析】绝缘木板抽出前，带正电粒子P静止在电容器中，粒子受重力和电场力，处于平衡状态，可 知上极板带负电，A正确：抽出绝缘木板后，极板间介质的相对介电常数减小，电荷量不变，可知电场强 度增大，则粒子所受电场力增大，那么粒子向上运动，B错误；因为极板所带电荷量Q为定值，所以CU 高二物理参考答案第1页（共3页） 为定值，由电容器构造武可知C=②+号》G=品U=8￡=号联立可得 (d-l+le)E,C正确，D错误。 d 11.【答案】(1)不会(2分) (2)一定张开(1分》 相同(1分) 可能张开(2分) 【解析】(1)因此时枕形导体A、B处于静电平衡状态，故两端电荷不会中和，金属箔不会闭合； (2)因验电器与枕形导体B所带电性相同，故接触后一定张开；玻璃棒与枕形导体A接触时，因不知两 者电荷量大小关系，故金属箔可能张开。 12.【答案】(1)控制变量(2分) 电荷间距离(2分) (2)tan0,:tan02(2分) (3)>(2分) tan0,=2tan03(2分) 【解析】(1)该步骤因保持两球电荷量不变，改变电荷间的距离，故采用了控制变量法。 (2)根据受力平衡可知：F,=mng tan01,F2=mng tan02,故有F,:F2=tan0,:tan02。 (3)因接触后金属球A带电量减半，故相互作用力减小，细线与竖直方向的夹角减小，故日1>03；根据 kQa=mg tan 01, 2 ,kg=mg tan03,有tan0,=2tan0s。 2r2 13.【答案】(1)3×10-2V/m(2)-6×10-sJ 【解析】(1)根据运动学公式有：v2一v=2ad (1分) 根据牛顿第二定律有：qE=ma (1分) 解得：E=3×10-2V/m。 (2分) (2)根据功能关系有：W=一(E。一E) (2分) W=qEd … (1分) 解得E=一6X10-8J。… (1分) 4【答案】可水平向右 (2o延，与水平方向的夹角am0-=√亮 (3)见解析 【解析】(1)对带电粒子在极板A、B间，经加速电场并进入偏转电场的过程中，运用动能定理有 (2分) 解得o= 2qU ,速度方向水平向右。… (2分) m (2)带电粒子射出偏转电场时的速度为1，在竖直方向上有 qU21 2 (2分) 解得v=√m …(1分) 所以v1=√6十v= 2qU+qU2 …(们分) 设出射速度与水平方向的夹角为日 tan0=】 2U (1分) (3)带电粒子进入偏转电场时的速度为vo,加速度为Q,经过时间t后（未离开偏转电场），水平方向位移 为x,竖直方向位移为y,可得 高二物理参考答案第2页（共3页） x=vol 。。.............。eee …(1分) 1 y=za (1分) 根据牛顿第二定律可知，带电粒子在偏转电场的加速度 a=90 …(1分) md 2四西和0带入x和y并消去时间1，可得带电粒子的轨迹方程 将vo=m U2 y= 40,d2 …（2分) 15.【答案】(1)8kQg 125d2 (2)-8kQq 125md2 (3)Ek≥- 125d 【解析】(1)检验电荷在P点受到两电荷的库仑力大小相等，设αP连线与两点电荷的中垂线的夹角为 0,则由几何知识可知，tan0=34_3 Γ4d-4 …（1分) a、P间距离x=√(3d)2+(4d)z=5d …（1分) 检验电荷与任意一点电荷之间的库仑力大小为℉= kQg (5d)2 (2分) 则检验电荷在P点所受库仑力大小F总=2Fcos日 ........ (1分) 8kQg 解得F=125d …(1分) (2)根据检验电荷在P点受力平衡，可知：QE=F总…（1分) 又QE=m0…(2分） 解得a=,8kQg 125md2 …（们分)》 (3)检验电荷只要能到达P'点就可以到达O点，若刚好到达P'点，则从P点到达P'点的过程 由动能定理有QUpp十QE(4d一nd)=Ek …(2分） 2kq 又Up-5dV3d)roa …(2分) 解得Ek=一 8(4-n)kQq 2kQq(1 125d d 5√9+m …(1分) 故Ek≥ 8(4-1)kQg_2kg(1- 1 125d d(5√+m …(1分) 高二物理参考答案第3页（共3页）