精品解析：甘肃省酒泉中学2025-2026学年高二上学期9月月考物理试卷

酒泉中学2024—2025学年9月月考 高二年级物理试卷 一、选择题（1至7题为单选题，每题4分；8至10题为多选题，每题5分，错选、多选和不选不得分，多选题漏选得3分，共计43分。） 1. 2024年8月11日20时36分，常州经开区横山桥镇遭遇强对流天气，雷击致芳茂山公园凉亭坍塌，造成6死10伤的悲剧。关于静电的防止与利用，下列说法错误的是（ ） A. 图甲为静电喷漆的示意图，静电喷漆是利用同种电荷相互排斥，使油漆与金属表面在静电斥力作用下喷涂更均匀 B. 乙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理 C. 丙图的自助加油机都会有除静电装置，通过与加油机接地的金属面板进行接触操作，会导走身上的静电 D. 丁图的超高压带电作业，电工所穿的高压工作服内有编织的铜丝，这样做的目的是电工被铜丝衣服所包裹，使衣服内电场强度为零 2. 如图所示，带电荷量为+q和+2q 的P、Q两球，质量分别为m 和2m，通过两根长度均为l的不可伸长的绝缘细线悬挂。整个装置处于电场强度水平向右、大小为E 的匀强电场中。系统静止时，两根细线偏离竖直方向的角度分别为α和β，则（ ） A. α=β B. α>β C. α<β D. 无法确定 3. 如图所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面与纸平面的交线，且相邻等势面之间的电势差相等。实线为一带正电荷粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，则下面判断正确的是（　　） A. 电势 B. 电势能 C. 电场强度 D. 加速度 4. 下列各组共线的三个自由电荷，可以平衡的是（　　） A. 4Q，4Q，4Q B. 4Q，5Q，3Q C. 9Q，-4Q，36Q D. -4Q，2Q，-3Q 5. 直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图。M、N两点各固定在一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零，静电力常量用k表示，若将该正点电荷移动到G点，则H点处场强的大小和方向分别为（　　） A. ，沿轴负向 B. ，沿轴正向 C. ，沿y轴正向 D. ，沿轴正向 6. 在轴附近固定有两个点电荷和，其连线与轴平行。以无穷远处为电势零点，测得轴上各点的电势随坐标的分布如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 处的电场强度为零 B. 和带有异种电荷 C. 将试探电荷从沿轴正方向移到的过程中，电势能先增大后减小 D. 将试探电荷从沿轴正方向移到的过程中，电场力一直做正功 7. 一匀强电场的方向平行于平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点处的电势分别为、、。下列说法正确的是（ ） A. 电场方向沿b点指向a点 B. 电场强度的大小为 C. 电子在a点的电势能比在c点的电势能低 D. 电子从O点运动到b点，电场力做功为 8. 如图所示，一个不带电的金属球固定在带正电的点电荷Q附近，P是金属球表面离Q最近的一点，金属球处于静电平衡时，下列说法正确的是（　　） A. 金属球上感应电荷在球体内产生的场强处处为零 B. 金属球上感应电荷在球体内产生的场强处处不同 C. 将金属球接地，金属球的电势会降低 D. P点处感应出负电荷，P点处电势为负 9. 图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为4V。一电子仅在电场力作用下运动，经过a时的动能为12eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是（　　） A. 平面d上的电势为零 B. 该电子一定能到达平面f C. 该电子经过平面c时，其电势能为eV D. 该电子经过平面a时的速率是经过d时的2倍 10. 如图所示，平行板电容器与一个恒压直流电源连接，下极板通过A点接地，上极板与静电计的金属球相连，静电计的外壳接地，一个带正电小球被固定于P点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（　　） A. 平行板电容器的电容变小 B. 静电计指针张角变小 C. 带电小球的电势能将减小 D. 若先将下极板与A点之间的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电小球所受电场力不变 二、实验题（共计15分。） 11. 如图为库仑扭秤实验的装置示意图。细悬丝的下端悬挂着一根绝缘棒，棒的两端分别是小球A和小球B。将小球A带上电以后，用另一个带有同种电荷的金属小球C去靠近小球A，A和C之间的作用力使A远离。扭转顶部旋钮，使A回到初始位置并静止，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。 （1）该实验设计中突出的物理思想方法是（　　）（填标号）。 A. 极限的思想方法 B. 微元的思想方法悬丝 C. 放大的思想方法 D. 等效替代的思想方法 （2）小球B在该实验中的作用是______。 （3）在库仑那个年代，还不知道如何测量物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有。为了得到电荷之间作用力与电荷量的关系，可以通过______得到不同电荷量。 12. 某同学用图甲所示电路观察电容器的充、放电现象。现提供如下实验器材：电源电容器电阻箱毫安表单刀双掷开关和导线若干。 （1）根据图甲电路在图乙中用笔画线代替导线将实物电路连接完整________。 （2）用电流传感器替换毫安表，测出电路中的电流随时间变化的图像如丙图所示，电源输出电压为，则电容器的电容约为________。（保留2位有效数字） （3）现通过改变电路某一元件的参数对同一电容器进行两次充电，得到图像如丁中①②所示，下列说法正确的是________。 A. 曲线①对应电路中电阻箱的阻值较大 B. 曲线②对应电路中电阻箱的阻值较大 C. 曲线①对应电路中电源输出电压较小 D. 曲线②对应电路中电源输出电压较小 三、计算题（要求写出必要的文字说明和计算过程，共计42分。） 13. 如图所示，在倾角为θ=37°的绝缘粗糙斜面上B处有质量为m=1kg、电荷量为的物体（可视为质点）；在和斜面处于同一平面内与B点等高处、相距r=3m的A点固定带电荷量的点电荷；现发现物体在斜面上处于静止状态。（重力加速度g=10m/s2，静电力常量，sin37°=0.6）求： （1）物体受到库仑力的大小； （2）物体受到的摩擦力大小和方向。 14. 如图所示，平行于纸面的匀强电场中的ΔABC为等腰三角形，ΔABC也在纸面内，，边长为，将一个电荷量为的点电荷a从无穷远处移到A点，电场力做功为，将该电荷从A点移到C点，电场力做功为，再将一个电荷量为的点电荷b从无穷远处移到B点处，电场力做功为，取无穷远处电势为零，求： （1）A、B两点的电势差； （2）匀强电场的电场强度大小和方向； （3）若将点电荷a从A点以大小为速度射出，该点电荷仅在电场力作用下经过边时速度大小为，则点电荷a的质量为多少？ 15. 如图所示，在竖直平面内，半径R=1.5m的光滑绝缘圆弧轨道BCD和绝缘水平轨道AB在B点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OC和OD之间的夹角θ=53°，整个装置固定在电场强度大小为E=1×105V/m，方向水平向左的匀强电场中，质量m=300g的带电小滑块从A点由静止释放后沿水平轨道向左运动，经B、C、D点后落回水平轨道，已知滑块运动到D点时所受合力的方向指向圆心O，且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力，不计空气阻力，g取10m/s2，sin53°=0.8，求： （1）小滑块所带的电荷量； （2）小滑块通过C点时，对圆弧轨道的压力大小； （3）小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 酒泉中学2024—2025学年9月月考 高二年级物理试卷 一、选择题（1至7题为单选题，每题4分；8至10题为多选题，每题5分，错选、多选和不选不得分，多选题漏选得3分，共计43分。） 1. 2024年8月11日20时36分，常州经开区横山桥镇遭遇强对流天气，雷击致芳茂山公园凉亭坍塌，造成6死10伤的悲剧。关于静电的防止与利用，下列说法错误的是（ ） A. 图甲为静电喷漆的示意图，静电喷漆是利用同种电荷相互排斥，使油漆与金属表面在静电斥力作用下喷涂更均匀 B. 乙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理 C. 丙图的自助加油机都会有除静电装置，通过与加油机接地的金属面板进行接触操作，会导走身上的静电 D. 丁图的超高压带电作业，电工所穿的高压工作服内有编织的铜丝，这样做的目的是电工被铜丝衣服所包裹，使衣服内电场强度为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．静电喷漆利用的是带负电的油漆微粒在静电力作用下向正极运动，故A错误； B．点火器的放电电极做成钉尖形是为了利用尖端放电，使在电压不高的情况下也容易点火，故B正确； C．加油机的除静电装置通过与加油机接地的金属面板进行接触操作，会导走身上的静电，保证加油站的安全，故C正确； D．因为超高压输电线周围存在很强的电场，带电作业的工人直接进入这样的强电场会有生命危险。如果工人穿上包含金属丝的织物制成的工作服，这身工作服就像一个金属网罩，可以起到静电屏蔽的作用，使超高压输电线周围的电场被工作服屏蔽起来，工人就可以安全作业了，故D正确。 本题选错误的，故选A。 2. 如图所示，带电荷量为+q和+2q 的P、Q两球，质量分别为m 和2m，通过两根长度均为l的不可伸长的绝缘细线悬挂。整个装置处于电场强度水平向右、大小为E 的匀强电场中。系统静止时，两根细线偏离竖直方向的角度分别为α和β，则（ ） A. α=β B. α>β C. α<β D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】对P、Q整体根据平衡条件得 对Q根据平衡条件得 解得 故选A。 3. 如图所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面与纸平面的交线，且相邻等势面之间的电势差相等。实线为一带正电荷粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，则下面判断正确的是（　　） A. 电势 B. 电势能 C. 电场强度 D. 加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于带电粒子做曲线运动，所受电场力的方向指向轨迹的凹侧，且和等势面垂直，电场方向是由c指向b再指向a，由于沿电场方向，电势降低，所以 故A错误； B．由于N点电势大于M点电势，所以正电荷在N点的电势能大于在M点的电势能，故B正确； CD．由于相邻等势面之间的电势差相等，因为N点等势面密集，所以N点附近电场强度大，由于带电粒子只受电场力，所以根据牛顿第二定律可知，粒子在N点的加速度大于M点加速度，故CD错误。 故选B。 4. 下列各组共线的三个自由电荷，可以平衡的是（　　） A. 4Q，4Q，4Q B. 4Q，5Q，3Q C. 9Q，-4Q，36Q D. -4Q，2Q，-3Q 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由平衡条件和库仑定律知，三个自由电荷平衡的条件是：两边电荷的电性是相同，中间电荷电性相反，两边的电量均大于中间电量，即“两同夹异，两大夹小”，故AB错误； CD．由共线的三个自由电荷平衡的电荷量间的关系 可知9Q，-4Q，36Q可以平衡，-4Q，2Q，-3Q不可以平衡，故C正确，D错误。 故选C。 5. 直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图。M、N两点各固定在一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零，静电力常量用k表示，若将该正点电荷移动到G点，则H点处场强的大小和方向分别为（　　） A. ，沿轴负向 B. ，沿轴正向 C. ，沿y轴正向 D. ，沿轴正向 【答案】A 【解析】 【详解】正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零，则作为对称点的H点处的电场强度也为零，正点电荷在H点的场强大小 方向沿y轴正向。由于H点处的电场强度为零，则两个负点电荷在H点的合场强大小 方向沿y轴负向。当正点电荷移到G点后，正点电荷在H点的场强大小 方向沿y轴正向，两个负点电荷在H点的合场强大小为，方向沿y轴负向，因此H点处场强的大小为 方向沿y轴负向。故选A。 6. 在轴附近固定有两个点电荷和，其连线与轴平行。以无穷远处为电势零点，测得轴上各点的电势随坐标的分布如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 处的电场强度为零 B. 和带有异种电荷 C. 将试探电荷从沿轴正方向移到的过程中，电势能先增大后减小 D. 将试探电荷从沿轴正方向移到的过程中，电场力一直做正功 【答案】B 【解析】 【详解】A．图像的斜率表示电场强度，处图像的斜率不为零，则处的电场强度不为零，故A错误； B．以无穷远处为电势零点，则正电荷附近的点的电势是大于零，而负电荷附近的电势是小于零，由图可知有的位置电势大于零，有的位置电势小于零，可知和带有异种电荷，故B正确； CD．由图可知将试探电荷从沿轴正方向移到的过程中，电势先降低后升高，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故CD错误。 故选B。 7. 一匀强电场的方向平行于平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点处的电势分别为、、。下列说法正确的是（ ） A. 电场方向沿b点指向a点 B. 电场强度的大小为 C. 电子在a点的电势能比在c点的电势能低 D. 电子从O点运动到b点，电场力做功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．画电场线 根据匀强电场的特点可得 坐标原点处的电势 连接0c为等势线，电场线方向如图所示。故A错误； B．由图中几何关系得，电场强度 故B错误； C．由题意可得 电子在a点的电势能比在c点的电势能高，故C错误； D．电子从O点运动到b点，电场力做功 故D正确。 故选D。 【点睛】在匀强电场中两条平行且相等的线段，线段端点的电势差相等，如本题中的 8. 如图所示，一个不带电的金属球固定在带正电的点电荷Q附近，P是金属球表面离Q最近的一点，金属球处于静电平衡时，下列说法正确的是（　　） A. 金属球上感应电荷在球体内产生的场强处处为零 B. 金属球上感应电荷在球体内产生的场强处处不同 C. 将金属球接地，金属球的电势会降低 D. P点处感应出负电荷，P点处电势为负 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．感应电荷在金属球球心处产生的电场强度与+Q的点电荷在此处的电场强度大小相等，方向相反，合电场强度为零，故点电荷Q在金属球内产生的电场处处不同，故A错误，B正确； CD．金属球周围的电场线分布为Q指向P球右侧部分，由金属球的左侧部分指向无穷远处，无穷远处电势为零，因此金属球的电势为正，由于处于静电平衡态的金属球为等势体，其表面为等势面，将金属球接地，金属球和整个地球变为等势体，电势变为零因此电势降低，故C正确D错误。 故选BC。 9. 图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为4V。一电子仅在电场力作用下运动，经过a时的动能为12eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是（　　） A. 平面d上的电势为零 B. 该电子一定能到达平面f C. 该电子经过平面c时，其电势能为eV D. 该电子经过平面a时的速率是经过d时的2倍 【答案】AC 【解析】 【详解】A．依题意，已知等势面b上的电势为4V，可得电子在该等势面上的电势能为-4eV，由于从a到d的过程中电子克服电场力所做的功为6eV，则电子的动能减小6eV，电势能增加6eV，可得电子从a到d通过相邻等势面，动能均减少2eV，电势能均增加2eV，由于电子具有的能量等于动能与电势能之和，所以可得电子在等势面b上具有的能量为 根据能量守恒，则平面d上有 可得 则平面d上的电势为零，故A正确； B．由于该电子到达平面d时的动能为6eV，电子从a到d通过相邻等势面，动能均减少2eV，若电子从a向f运动，则电子到达平面f的动能为4eV，但由于不知道电子做何种运动，所以电子不一定能到达平面f，故B错误； C．根据能量守恒可得，该电子经过平面c时，其电势能满足 可得 故C正确； D．根据前面选项分析，可知该电子经过平面d时的动能为 则可得 故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，平行板电容器与一个恒压直流电源连接，下极板通过A点接地，上极板与静电计的金属球相连，静电计的外壳接地，一个带正电小球被固定于P点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（　　） A. 平行板电容器的电容变小 B. 静电计指针张角变小 C. 带电小球的电势能将减小 D. 若先将下极板与A点之间的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电小球所受电场力不变 【答案】AD 【解析】 【详解】ABC．根据 由于板间距离增大，则电容变小；静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，电势差不变，所以静电计指针张角不变；电势差U不变，d增大，根据 可知电场强度减小，设点与上极板的距离为，上极板与点的电势差 可知减小，点与下极板的电势差 可知增大，下极板接地电势为零，则点的电势 可知点的电势增大，又因为该小球带正电，则电势能增大，故A正确，BC错误； D．将电容器与电源断开，电容器电荷量Q不变，将下极板向下移动一小段距离，根据 可知电场强度不变，带电小球所受电场力不变，故D正确。 故选AD。 二、实验题（共计15分。） 11. 如图为库仑扭秤实验的装置示意图。细悬丝的下端悬挂着一根绝缘棒，棒的两端分别是小球A和小球B。将小球A带上电以后，用另一个带有同种电荷的金属小球C去靠近小球A，A和C之间的作用力使A远离。扭转顶部旋钮，使A回到初始位置并静止，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。 （1）该实验设计中突出的物理思想方法是（　　）（填标号）。 A. 极限的思想方法 B. 微元的思想方法悬丝 C. 放大的思想方法 D. 等效替代的思想方法 （2）小球B在该实验中的作用是______。 （3）在库仑那个年代，还不知道如何测量物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有。为了得到电荷之间作用力与电荷量的关系，可以通过______得到不同电荷量。 【答案】（1）C （2）平衡，使横杆保持水平 （3）倍减法或者接触平分法 【解析】 【小问1详解】 该实验通过悬丝扭转的角度来比较力的大小，该设计中突出的物理思想方法是放大的思想方法。 故选C。 【小问2详解】 小球B在该实验中的作用是平衡，使横杆保持水平。 【小问3详解】 在库仑那个年代，还不知道如何测量物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有。为了得到电荷之间作用力与电荷量的关系，可以通过倍减法或者接触平分法得到不同电荷量。 12. 某同学用图甲所示电路观察电容器的充、放电现象。现提供如下实验器材：电源电容器电阻箱毫安表单刀双掷开关和导线若干。 （1）根据图甲电路在图乙中用笔画线代替导线将实物电路连接完整________。 （2）用电流传感器替换毫安表，测出电路中的电流随时间变化的图像如丙图所示，电源输出电压为，则电容器的电容约为________。（保留2位有效数字） （3）现通过改变电路某一元件的参数对同一电容器进行两次充电，得到图像如丁中①②所示，下列说法正确的是________。 A. 曲线①对应电路中电阻箱的阻值较大 B. 曲线②对应电路中电阻箱的阻值较大 C. 曲线①对应电路中电源输出电压较小 D. 曲线②对应电路中电源输出电压较小 【答案】（1） （2） （3）B 【解析】 【小问1详解】 根据电路图连接实物图，如图所示 【小问2详解】 电容器放电时，根据公式可知，在图像中，图线与横坐标围成的面积表示通过电荷量的多少，由图乙可知图线与坐标轴围成得面积为32个小格，则电容器开始放电时所带的电荷量为 由电容的定义式可知，电容器的电容约为 【小问3详解】 AB．对同一电容器进行两次充电，因为电荷量q不变，曲线②对应的充电时间长，则电流小，根据欧姆定律可知，曲线②对应电路中电阻箱的阻值较大，故A错误，B正确； CD．根据可知电荷量q不变、电容C不变，故曲线①②对应电路中的电源输出电压相同，故CD错误。 故选B。 三、计算题（要求写出必要的文字说明和计算过程，共计42分。） 13. 如图所示，在倾角为θ=37°的绝缘粗糙斜面上B处有质量为m=1kg、电荷量为的物体（可视为质点）；在和斜面处于同一平面内与B点等高处、相距r=3m的A点固定带电荷量的点电荷；现发现物体在斜面上处于静止状态。（重力加速度g=10m/s2，静电力常量，sin37°=0.6）求： （1）物体受到库仑力的大小； （2）物体受到的摩擦力大小和方向。 【答案】（1）12.8N （2）4.24N，方向沿斜面向下 【解析】 【小问1详解】 根据库仑定律可得，物体受到的库仑力为 【小问2详解】 沿斜面方向上，由于 所以物块所受摩擦力方向沿斜面向下，且 代入数据解得 14. 如图所示，平行于纸面的匀强电场中的ΔABC为等腰三角形，ΔABC也在纸面内，，边长为，将一个电荷量为的点电荷a从无穷远处移到A点，电场力做功为，将该电荷从A点移到C点，电场力做功为，再将一个电荷量为的点电荷b从无穷远处移到B点处，电场力做功为，取无穷远处电势为零，求： （1）A、B两点的电势差； （2）匀强电场的电场强度大小和方向； （3）若将点电荷a从A点以大小为速度射出，该点电荷仅在电场力作用下经过边时速度大小为，则点电荷a的质量为多少？ 【答案】（1）10V （2），方向由指向BC。 （3） 【解析】 【小问1详解】 点电荷从无穷远处移到点，根据题意有 代入数据解得 点电荷从无穷远处移到点，根据题意有 代入数据解得 则A、B两点的电势差为 【小问2详解】 点电荷从点移到点，根据题意有 解得 根据 解得 则BC是一条等势线，根据几何关系，点到BC的距离为 根据 解得匀强电场的电场强度大小为 方向由指向BC。 【小问3详解】 根据动能定理有 代入数据解得 15. 如图所示，在竖直平面内，半径R=1.5m的光滑绝缘圆弧轨道BCD和绝缘水平轨道AB在B点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OC和OD之间的夹角θ=53°，整个装置固定在电场强度大小为E=1×105V/m，方向水平向左的匀强电场中，质量m=300g的带电小滑块从A点由静止释放后沿水平轨道向左运动，经B、C、D点后落回水平轨道，已知滑块运动到D点时所受合力的方向指向圆心O，且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力，不计空气阻力，g取10m/s2，sin53°=0.8，求： （1）小滑块所带的电荷量； （2）小滑块通过C点时，对圆弧轨道的压力大小； （3）小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离。 【答案】（1）4×10-5C （2）6N （3） 【解析】 【小问1详解】 由滑块在D点所受合力的方向指向圆心O，且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力可知 解得 【小问2详解】 滑块在D点所受合力提供向心力，则 解得 ， 滑块从C点运动到D点，由动能定理可得 滑块在C点，根据牛顿第二定律有 联立解得 由牛顿第三定律，滑块通过C点时对圆弧轨道的压力大小为 【小问3详解】 滑块在D点时，在水平方向上有 在竖直方向上有 滑块从D点离开后，在水平方向上匀减速运动，加速度为 在竖直方向上匀加速运动，加速度为 根据位移时间关系有 解得 ， 所以滑块落地点到B点距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $