精品解析：山西省大同市浑源县第七中学校2024-2025学年高二上学期第二次月考物理试题

2024－2025学年第一学期高二年级第二次月考·物理试题 试题满分：100分,考试时间：75分钟 一、单选题（共8小题，每题4分，共32分） 1. 一对等量正点电荷的电场的电场线（实线）和等势线（虚线）如图所示，图中A、B两点电场强度分别是、，电势分别是，，负电荷q在A、B时的电势能分别是、，下列判断正确的是（ ） A. ，， B. ，， C. ，， D. ，， 2. 一带电粒子在正电荷形成的电场中，运动轨迹如图所示的abcd曲线，下列判断正确的是（　　） A. 粒子带负电 B. 粒子通过a点时的速度比通过b点时大 C. 粒子从a点运动到d点，电场力先做正功，后做负功 D. 粒子在a点时的电势能比b点大 3. M、N是某电场中一条电场线上的两点，一个电子沿电场线从M点向N点运动，电子仅受电场力作用，其电势能随位移变化的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 电子的速度在不断地增大 B. 电子的加速度在不断地增大 C. M点的电场强度小于N点的电场强度 D. M点的电势高于N点的电势 4. 如图，虚线表示电场中的三条等势面，相邻等势面间电势差相等，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点。由此可知（　　） A. P点的电势低于Q点的电势 B. 带电粒子在P点的加速度小于在Q点的加速度 C. 带电粒子在P点时的电势能小于在Q点时的电势能 D. 带电粒子一定是从P点运动到Q点 5. 如图所示，空间有一水平向右的匀强电场，一带电微粒以初速度从A点沿直线运动到B点，微粒除受到电场力和重力外，不受其它力。则（　　） A. 微粒带正电 B. 微粒从A点运动到B点，动能减小 C. 微粒从A点运动到B点，电场力做负功 D. 微粒从A点运动到B点，机械能增加 6. 如图所示，在匀强电场中，有边长为cm的正六边形ABCDEF，其六个顶点均位于同一个圆上，正六边形所在平面与匀强电场的电场线平行，O点为该正六边形的中心，A、B、F三点电势分别为、、，下列说法正确的是（　　） A. 将电子由B点移到A点，电子的电势能增加了3eV B. 电子在A、C两点电势能比较，在A点电势能小于在C点电势能 C. 匀强电场的电场强度大小为200V/m，方向由B指向F D. 在正六边形ABCDEF外接圆的圆周上，电势最低点出现在F点 7. 如图所示，a、b、c，d是以O点为圆心的圆弧上的四个点，该圆的半径m。a、b、c、d也在xOy坐标系的x轴和y轴上，匀强电场的方向与x轴正方向成角（，），已知O点的电势为零，a点的电势为4V，则下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的场强V/m B. b点电势为2.5V C. 将一个电荷为的试探电荷从b点移到d点，电场力做功为6J D. 将一个电荷为的试探电荷从a点移到c点，试探电荷的电势能减少8J 8. 一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。两极板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示。以C表示电容器的电容、E表示两极板间的电场强度、表示P点的电势，Ep表示正电荷在P点的电势能。若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离x0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多选题（共4小题，共24分，选项全对6分，少选3分，选错不得分） 9. 如图甲，电鲶遇到危险时，可产生数百伏的电压。若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场，其中正电荷集中在头部，负电荷集中在尾部，O为电鲶身体的中点，且AB为鱼身长的一半，如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. A点电势高于B点电势 B. A点电势低于B点电势 C. 将正电荷由A点移动到O点，电场力做负功 D. 当电鲶产生400V的电压时，AB间的电压为200V 10. 如图所示，竖直虚线a、b、c、d、e是等势线且相邻之间电势差相等，一带正电粒子从A点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点B后回到与A点在同一水平线上的E点，A、B、C、D、E为粒子轨迹与等势线的交点。粒子从A点运动到B点的过程中克服重力做的功为9J，电场力做的功为20J。已知，则下列说法正确的是（ ） A. B. 粒子在B点时的电势能为-20J C. 粒子在C点时的动能为40J D. 粒子在E点时的动能为89J 11. 图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等，现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点。若不计重力，则（　　） A. M带负电荷，N带正电荷 B. N在a点的速度与M在c点的速度大小相同 C. N从O点运动至a点的过程中电势能减少 D. M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零 12. 一带正电微粒只在静电力作用下沿轴正方向运动，其电势能随位移变化的关系如图所示，其中段是曲线，段是平行于轴的直线，段是倾斜直线，则下列说法不正确的是（　　） A. 段电势逐渐升高 B. 段电场强度为零 C. 段微粒做加速度逐渐减小的加速运动 D. 段的电势沿轴均匀降低 三、实验题（共1小题，共8分，每空2分） 13. 电流传感器可以像电流表一样测量电流，它可以和计算机相连，能画出电流与时间的变化图像。某同学利用电流传感器设计了甲图所示的电路来观察电容器充、放电过程。当他将开关S接1时，待充电完成后，把开关S再与2接通，电容器通过电阻放电，电流传感器将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的图像如图乙所示。请根据以上操作回答： （1）电容器充电完毕后，上极板带__________（选填“正电荷”或“负电荷”） （2）电容器放电时，通过电阻的电流方向是__________（选填“由a到b”或“由b到a”） （3）根据图像估算出电容器全部放电过程中释放的电荷量为__________C；若该同学使用的电源电动势为6V，该电容器电容为__________F。（均保留2位有效数字） 四、计算题（3小题，每题12分，共36分） 14. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一电荷量为的负点电荷从A点运动到B点，电场力做功为，AB间距离，与水平方向夹角为。求： （1）从A点运动到B点，电荷的电势能是增加还是减少？B、A间电势差是多少？ （2）电场强度E是多大？ （3）如果A点的电势为，求B点的电势为多大？电荷量的正电荷在A点的电势能是多少？ 15. 如图，平行放置的两金属板长为l，板间距离为d，两板间电压为U，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子（不计重力）以平行于极板的初速度v0射入两板间，然后从右侧飞出电场，求： （1）粒子在电场运动时间； （2）带电粒子的侧移量y； （3）带电粒子电场中运动的偏向角正切值。 16. 如图所示，水平放置的平行板电容器的两极板M、N，两板间距L=15cm，接上直流电源。上极板M的中央有一小孔A，在A的正上方h＝20cm处的B点，有一小油滴自由落下。已知小油滴的电量q＝－3.5×10－14C，质量m＝3.0×10－9kg。当小油滴即将落到下极板时，速度恰为零。（不计空气阻力，g＝10m/s2）求： (1)两极板间的电场强度E； (2)两极板间的电势差U； (3)设平行板电容器的电容C＝4.0×10－12F，则该电容器带电量Q是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024－2025学年第一学期高二年级第二次月考·物理试题 试题满分：100分,考试时间：75分钟 一、单选题（共8小题，每题4分，共32分） 1. 一对等量正点电荷的电场的电场线（实线）和等势线（虚线）如图所示，图中A、B两点电场强度分别是、，电势分别是，，负电荷q在A、B时的电势能分别是、，下列判断正确的是（ ） A. ，， B. ，， C. ，， D. ，， 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，A处电场线比B处密集，故 离正电荷越近电势越高，故 负电荷在A、B处的电势能 故A正确。 故选A。 2. 一带电粒子在正电荷形成的电场中，运动轨迹如图所示的abcd曲线，下列判断正确的是（　　） A. 粒子带负电 B. 粒子通过a点时的速度比通过b点时大 C. 粒子从a点运动到d点，电场力先做正功，后做负功 D. 粒子在a点时的电势能比b点大 【答案】B 【解析】 【详解】A． 轨迹弯曲的方向大致指向合力的方向，知电场力背离正电荷方向，所以该粒子带正电。故A错误； B． 从a到b，电场力做负功，根据动能定理，动能减小，a点动能大于b点动能，则a点速度大于b点的速度。故B正确； C． 粒子从a点运动到d点，电场力先做负功，后做正功，故C错误； D． 从a到b，电场力做负功，电势能增加。所以a点的电势能小于b点的电势能。故D错误。 故选B。 3. M、N是某电场中一条电场线上的两点，一个电子沿电场线从M点向N点运动，电子仅受电场力作用，其电势能随位移变化的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 电子的速度在不断地增大 B. 电子的加速度在不断地增大 C. M点的电场强度小于N点的电场强度 D. M点的电势高于N点的电势 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图像可知，电子的电势能逐渐增大，则电场力做负功，电子的动能逐渐减小，即电子的速度在不断减小，故A错误； B．根据 可知，图像中，图线上某点切线的斜率表示电场力，根据图像可知，斜率逐渐减小，则电场力逐渐减小，即电子的加速度在不断地减小，故B错误； C．结合上述可知，电子在M点受到的电场力大于N点受到的电场力，则M点的电场强度大于N点的电场强度，故C错误； D．结合上述，电场力对电子做负功，电场力方向由，则电场线的方向由，沿电场线电势降低，则M点的电势高于N点的电势，故D正确。 故选D。 4. 如图，虚线表示电场中的三条等势面，相邻等势面间电势差相等，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点。由此可知（　　） A. P点的电势低于Q点的电势 B. 带电粒子在P点的加速度小于在Q点的加速度 C. 带电粒子在P点时的电势能小于在Q点时的电势能 D. 带电粒子一定是从P点运动到Q点 【答案】A 【解析】 【详解】A．电场所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带负电，因此电场线指向左上方，沿电场线方向电势降低，故P的等势面电势较低，Q的等势面电势最高，故A正确； B．由于相邻等势面之间的电势差相同，等势面越密集的地方电场线越密集，电场强度越大，故P点电场强度较大，电场力较大，加速度较大，故B错误； C．P的等势面电势较低，Q的等势面电势最高，负电荷在电势低的地方电势能较大，则带电粒子在P点时的电势能大于在Q点时的电势能，故C错误； D．根据题意无法判断带电粒子是从P点运动到Q点还是Q点运动到P点，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，空间有一水平向右的匀强电场，一带电微粒以初速度从A点沿直线运动到B点，微粒除受到电场力和重力外，不受其它力。则（　　） A. 微粒带正电 B. 微粒从A点运动到B点，动能减小 C. 微粒从A点运动到B点，电场力做负功 D. 微粒从A点运动到B点，机械能增加 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子从A点沿直线运动到B点，可知合力方向与AB共线，粒子受竖直向下的重力，根据力的合成条件可知电场力水平向左，可知微粒带负电，故A错误； CD．根据以上分析可知从A点沿直线运动到B点的过程中电场力对微粒做正功，电势能减小，其机械能增加，故C错误，D正确； B．根据动能定理可知重力做正功，电场力也做正功，即合外力对微粒做正功，所以动能会增加。故B错误。 故选D。 6. 如图所示，在匀强电场中，有边长为cm的正六边形ABCDEF，其六个顶点均位于同一个圆上，正六边形所在平面与匀强电场的电场线平行，O点为该正六边形的中心，A、B、F三点电势分别为、、，下列说法正确的是（　　） A. 将电子由B点移到A点，电子的电势能增加了3eV B. 电子在A、C两点电势能比较，在A点电势能小于在C点电势能 C. 匀强电场的电场强度大小为200V/m，方向由B指向F D. 在正六边形ABCDEF外接圆的圆周上，电势最低点出现在F点 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据电场力做功可知 说明将电子由B点移到A点电势能增加了3eV，A正确； B．由题可知，四边形ABOF为菱形，根据匀强电场电势特点可知 解得 同理 解得 而电子在A点的电势能 而电子在C点的电势能 A点电势能大于在C点电势能，B错误； C．由电场强度与电势差间的关系得 场强方向垂直于AO从B到F，C错误； D．由上图可知，在正六边形ABCDEF外接圆周上，由电势沿电场线方向降低可知，电势最低点是N点，D错误。 故选A。 7. 如图所示，a、b、c，d是以O点为圆心的圆弧上的四个点，该圆的半径m。a、b、c、d也在xOy坐标系的x轴和y轴上，匀强电场的方向与x轴正方向成角（，），已知O点的电势为零，a点的电势为4V，则下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的场强V/m B. b点电势为2.5V C. 将一个电荷为的试探电荷从b点移到d点，电场力做功为6J D. 将一个电荷为的试探电荷从a点移到c点，试探电荷的电势能减少8J 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．a、O之间沿电场线方向的距离为 a、O间电势差U=4V，则电场强度的大小为 故A错误； B．b、O之间沿电场线方向的距离为 b点电势为 故B错误； C．b、d质点的电势差为 电场力做功 故C错误； D．a、c质点的电势差为 电场力做功 则电势能减少8J，故D正确。 故选D。 8. 一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。两极板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示。以C表示电容器的电容、E表示两极板间的电场强度、表示P点的电势，Ep表示正电荷在P点的电势能。若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离x0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．由平行板电容器的电容 可知d减小时，C变大，但不是一次函数，即C－x图像不可能为直线，故A错误； B．在电容器两极板所带电荷量一定的情况下，， E与d无关，即与x无关，E－x图像为平行于横轴的直线，故B错误； C．在负极板接地的情况下，设P点最初到负极板的距离为l，则平移后P点的电势为φ＝E（l－x） 即φ－x图像为向下倾斜的直线，故C正确； D．正电荷在P点的电势能Ep＝qφ＝qE（l－x） 即Ep－x图像为向下倾斜的直线，故D错误。 故选C。 二、多选题（共4小题，共24分，选项全对6分，少选3分，选错不得分） 9. 如图甲，电鲶遇到危险时，可产生数百伏的电压。若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场，其中正电荷集中在头部，负电荷集中在尾部，O为电鲶身体的中点，且AB为鱼身长的一半，如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. A点电势高于B点电势 B. A点电势低于B点电势 C. 将正电荷由A点移动到O点，电场力做负功 D. 当电鲶产生400V的电压时，AB间的电压为200V 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．头部集中正电荷，尾部集中负电荷，故B点电势高于A点，故A错误，B正确； C．正电荷由A到O移动时，电场力做负功，故C正确； D．A、B间的平均场强小于A点到鱼尾或B点到鱼头的平均场强，故A、B之间电压小于200 V，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，竖直虚线a、b、c、d、e是等势线且相邻之间电势差相等，一带正电粒子从A点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点B后回到与A点在同一水平线上的E点，A、B、C、D、E为粒子轨迹与等势线的交点。粒子从A点运动到B点的过程中克服重力做的功为9J，电场力做的功为20J。已知，则下列说法正确的是（ ） A. B. 粒子在B点时的电势能为-20J C. 粒子在C点时的动能为40J D. 粒子在E点时的动能为89J 【答案】AD 【解析】 【详解】A．带正电的粒子受电场力向右，可知场强方向向右，沿电场线电势降低，可知 选项A正确； B．从A到B电场力做的功为20J，可知从B到C电场力做功也为20J，则电势能减小20J，因在C点的电势能为零，可知粒子在B点时的电势能为20J，选项B错误； C．从A到B竖直方向 可知 粒子在A点的电势能为40J，因粒子只有重力和电场力做功，则电势能、动能和重力势能之和守恒，则对AC两点 因C点的重力势能EPC小于9J，可知C点的动能大于40J，选项C错误； D．因E点的电势能为-40J，则在AE两点时 可知在E点的动能 EkE=89J 选项D正确。 故选AD。 11. 图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等，现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点。若不计重力，则（　　） A. M带负电荷，N带正电荷 B. N在a点的速度与M在c点的速度大小相同 C. N从O点运动至a点的过程中电势能减少 D. M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，即虚线为等差等势线，O点电势高于c点，沿着电场线的方向电势降低，可知匀强电场的方向如下图所示 结合曲线运动的轨迹可知，M粒子所受电场力方向与电场线方向相同，M粒子带正电，N粒子所受电场力方向与电场线方向相反，N粒子带负电，A错误； B.a、O、c三点分别在连续的等差等势线上，且两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等，M粒子带正电，N粒子带负电，结合曲线可知，N从O点运动至a点和M在从O点运动至c点过程中电场力对N、M粒子做的功相等，粒子以相同速率射出，根据动能定理可知，N在a点的动能与M在c点动能大小相等，即N在a点的速度与M在c点的速度大小相同，B正确； C．N从O点运动至a点的过程中，电场力做正功，电势能减小，C正确； D．O点和b点在同一等势线上，M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零，D正确。 故选BCD。 12. 一带正电微粒只在静电力作用下沿轴正方向运动，其电势能随位移变化的关系如图所示，其中段是曲线，段是平行于轴的直线，段是倾斜直线，则下列说法不正确的是（　　） A. 段电势逐渐升高 B. 段电场强度为零 C. 段微粒做加速度逐渐减小的加速运动 D. 段的电势沿轴均匀降低 【答案】C 【解析】 【详解】A．微粒的电势能为 由于粒子带正电，0~x1段电势能变大，所以电势升高，故A正确，不符题意； B．根据 可知图像的斜率表示电场力大小，反映电场强度的大小，因段斜率为0，则场强为零，故B正确，不符题意； C．由图像的斜率表示电场力大小，反映电场强度的大小，而0~x1段图像斜率变小，场强变小，受力减小，加速度逐渐变小，由于电势能增加，电场力做负功，则粒子做减速运动，即粒子做加速度减小的减速运动，故C错误，符合题意； D．x2到x3，电势能减小，粒子带正电，所以电势沿x轴均匀减小，故D正确，不符题意。 故选C。 三、实验题（共1小题，共8分，每空2分） 13. 电流传感器可以像电流表一样测量电流，它可以和计算机相连，能画出电流与时间的变化图像。某同学利用电流传感器设计了甲图所示的电路来观察电容器充、放电过程。当他将开关S接1时，待充电完成后，把开关S再与2接通，电容器通过电阻放电，电流传感器将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的图像如图乙所示。请根据以上操作回答： （1）电容器充电完毕后，上极板带__________（选填“正电荷”或“负电荷”） （2）电容器放电时，通过电阻的电流方向是__________（选填“由a到b”或“由b到a”） （3）根据图像估算出电容器全部放电过程中释放的电荷量为__________C；若该同学使用的电源电动势为6V，该电容器电容为__________F。（均保留2位有效数字） 【答案】 ①. 正电荷 ②. 由b到a ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]电容器充电完毕后，由于上极板接电源正极，可知上极板带正电荷。 （2）[2]电容器放电时，由于上极板带正电荷，下极板带负电荷，所以通过电阻的电流方向是：由b到a。 （3）[3]根据 可知图像与横轴围成的面积表示电容器全部放电过程中释放的电荷量，由图像可知图线与横轴围成部分大约有小格，则有 [4]若该同学使用的电源电动势为6V，可知充完电后电容器电压为6V，该电容器电容为 四、计算题（3小题，每题12分，共36分） 14. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一电荷量为的负点电荷从A点运动到B点，电场力做功为，AB间距离，与水平方向夹角为。求： （1）从A点运动到B点，电荷的电势能是增加还是减少？B、A间电势差是多少？ （2）电场强度E是多大？ （3）如果A点的电势为，求B点的电势为多大？电荷量的正电荷在A点的电势能是多少？ 【答案】（1）减少，8V；（2）4V/m；（3）4V， 【解析】 【详解】（1）该电荷带负电，从A点运动到B点，电场力做正功，电荷的电势能减少。B、A间电势差为 （2）该电场的电场强度为 （3）A点的电势为，由 可知B点的电势为 电荷量的正电荷在A点的电势能为 15. 如图，平行放置的两金属板长为l，板间距离为d，两板间电压为U，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子（不计重力）以平行于极板的初速度v0射入两板间，然后从右侧飞出电场，求： （1）粒子在电场运动时间； （2）带电粒子的侧移量y； （3）带电粒子电场中运动的偏向角正切值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子在平行于金属板方向做匀速直线运动，根据运动学公式可得粒子在电场运动时间为 （2）根据牛顿第二定律可得粒子在电场中的加速度大小为 粒子在平行于电场线方向做初速度为零的匀加速直线运动，根据运动学公式可得侧移量为 （3）根据运动学公式有 带电粒子电场中运动的偏向角正切值为 16. 如图所示，水平放置的平行板电容器的两极板M、N，两板间距L=15cm，接上直流电源。上极板M的中央有一小孔A，在A的正上方h＝20cm处的B点，有一小油滴自由落下。已知小油滴的电量q＝－3.5×10－14C，质量m＝3.0×10－9kg。当小油滴即将落到下极板时，速度恰为零。（不计空气阻力，g＝10m/s2）求： (1)两极板间的电场强度E； (2)两极板间的电势差U； (3)设平行板电容器的电容C＝4.0×10－12F，则该电容器带电量Q是多少？ 【答案】(1)2.0×106V/m；(2)3.0×105V；(3)1.2×10－6C 【解析】 【详解】(1)(2)由动能定理 W=ΔEk 得 mg（h＋L）=qU U= 代入数据 U=V=3.0×105V E===2.0×106V/m (3)该电容器带电量 Q=CU=4.0×10－12×3.0×105C=1.2×10－6C 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $