精品解析：山西省太原市某校2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题

高二年级月考试题（物理） 一、选择题（共10小题，每小题6分，共60分，其中1-7为单选，8-10为多选。选对但不全的得3分，有错选的得0分。） 1. 如图为静电喷印原理的简图，在喷嘴和收集板之间施加高压电源后，电场分布如图中虚线所示.喷嘴处的液滴受到各方面力的共同作用形成泰勒锥，当电场力增大到某一值时，液滴从泰勒锥尖端射出形成带电雾滴，落在收集板上，则此过程中雾滴（　　） A. 动能减小 B. 速度不变 C. 电势能减小 D. 加速度增大 2. 如图所示，两个等量负点电荷分别固定在两点，为的中点，为中垂线上的两点，无限远处电势为零。下列说法正确的是（　　） A. 三点中，点的电场强度最大 B. 将一正点电荷从点移至点，电势能增加 C. 在连线上，点电势最低 D. 在连线上，从到电场强度先增大后减小 3. 如图所示，质量相同，带电量不同的两带电粒子（重力不计）以大小相同的初速度从左上端水平射入平行板电容器，粒子1打在下极板中点处，其在电场中的运动时间为，加速度为，粒子2由右侧板中央处射出电场区域，其在电场中的运动时间为，加速度为，则（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，同心虚线圆弧1、2为放置于O点的正点电荷产生的电场中的两个等势面，一带电粒子仅在电场力作用下从a点运动到b点，其轨迹如图中实线所示，下列说法正确的是（　　） A. a点场强小于b点场强 B. a点电势低于b点电势 C. 从a到b粒子的动能减小 D. 从a到b粒子的电势能减小 5. 空间中有两个固定点电荷A和B，带电荷量的绝对值分别为QA和QB，以点电荷A、B连线上某点为原点，以点电荷A和B所在的直线为x轴建立直角坐标系，分别作出部分和图像，如图所示，无穷远处电势为零。则下列说法正确的是（　　） A. A为正点电荷，B为负点电荷，且QA<QB B. A为负点电荷，B为正点电荷，且QA=QB C. 1是图像，2是图像 D. 1是图像，2是图像 6. 如图，A、B为水平正对放置的平行板电容器的两极板，B极板接地。闭合开关S，一带电液滴在两极板间的P点处于静止状态。下列说法正确的是（ ） A. 该液滴带正电 B. 将一块有机玻璃插到两极板之间，电容器的电容将变小 C. 保持开关S闭合，将A极板向左移动一小段距离，液滴将加速向上运动 D. 断开开关S，将B极板向下移动一小段距离，P点的电势将升高 7. 质量为M的小车静止在光滑水平面上，车上是一个四分之一的光滑圆周轨道，轨道下端切线水平。质量为m的小球沿水平方向从轨道下端以初速度v0滑上小车，重力加速度为g，如图所示。已知小球不从小车上端离开小车，小球滑上小车又滑下，与小车分离时，小球与小车速度方向相反，速度大小之比等于1∶3，则m∶M的值为（　　） A. 1∶3 B. 1∶4 C. 3∶5 D. 2∶3 8. 一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内A、B、C三点的位置如图所示，三点的电势分别为9V、13.5V、5.5V。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为2.5V/cm B. 坐标原点处的电势为2V C. 电子在A点的电势能比在B点的高4.5eV D. 电子从B点运动到C点，静电力做功为-1.0×10-18J 9. 如图所示，一质量为、带正电的液滴，在水平向右的匀强电场中运动，运动轨迹在竖直平面内，A、B为其运动轨迹上的两点，已知该液滴在A点的速度大小为，方向与竖直方向的夹角为；它运动到B点时速度大小仍为，方向与竖直方向的夹角为，则液滴从A运动到B的过程中（　　） A. 合力做功为 B. 重力势能增加 C. 电势能减少 D. 机械能减少 10. 水平冰面上有一固定的竖直挡板，一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上，他把一质量为4.0 kg的静止物块以大小为5.0 m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板，运动员获得退行速度；物块与挡板弹性碰撞，速度反向，追上运动员时，运动员又把物块推向挡板，使其再一次以大小为5.0 m/s的速度与挡板弹性碰撞。总共经过8次这样推物块后，运动员退行速度的大小大于5.0 m/s，反弹的物块不能再追上运动员。不计冰面的摩擦力，该运动员的质量可能为（　　） A. 48 kg B. 53 kg C. 58 kg D. 63 kg 二、实验题（每空2分，共10分。） 11. 某同学用电流传感器观察电容器的放电过程。甲图为该实验电路图，其中电源电压恒为6 V。该同学先将开关接1为电容器充电，待电容器充满电再将开关接2，利用传感器记录电容器放电过程，得到该电容器放电过程的I－t图像如图乙。 （1）下列说法正确的是 。 A. 电容器充电的过程中，负电荷由电源的正极移动到电容器的正极板 B. 电容器充电的过程中，电路中的电流不断增大 C. 电容器放电的过程中，电容器两极板间的电场强度不断变小 D. 电容器放电的过程中，电路中电流不断增大 （2）根据以上数据估算，电容器在整个放电过程中释放的电荷量为_________C.（结果保留三位有效数字） （3）该同学用相同实验装置测得另一电容器放电过程中释放的电荷量Q＝6.6×10－3 C，该电容器的电容为________ F。（结果保留两位有效数字） （4）如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，充电时i－t图线与横轴所围成的面积将________（填“增大”“不变”或“减小”）；充电时间将________（填“变长”“不变”或“变短”）。 三、计算题（本题共2小题，共30分。其中11题12分；12题18分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步物，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 12. 如图所示，在光滑水平面上有一个长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一个光滑的圆弧槽C与长木板接触但不连接，圆弧槽的下端与木板的上表面相平，B、C静止在水平面上，现有滑块A以初速度v0从右端滑上B并以滑离B，恰好能到达C的最高点，A、B、C的质量均为m，试求： （1）滑块与木板B上表面间的动摩擦因数μ； （2）圆弧槽C的半径R。 13. 如图所示，竖直平面直角坐标系，第Ⅲ象限内固定有半径为的四分之一光滑绝缘圆弧轨道BC，轨道的圆心在坐标原点O，B端在轴上，C端在轴上，同时存在大小为，方向水平向右的匀强电场。第Ⅳ象限与之间有大小为，方向竖直向下的匀强电场。现将一质量为，电荷量为的带负电小球从B点正上方高处的A点由静止释放，并从B点进入圆弧轨道，重力加速度用表示，求： （1）小球经过C点时的速度大小； （2）小球在第Ⅲ象限受到轨道支持力的最大值； （3）小球运动到轴右侧后与轴的交点坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级月考试题（物理） 一、选择题（共10小题，每小题6分，共60分，其中1-7为单选，8-10为多选。选对但不全的得3分，有错选的得0分。） 1. 如图为静电喷印原理的简图，在喷嘴和收集板之间施加高压电源后，电场分布如图中虚线所示.喷嘴处的液滴受到各方面力的共同作用形成泰勒锥，当电场力增大到某一值时，液滴从泰勒锥尖端射出形成带电雾滴，落在收集板上，则此过程中雾滴（　　） A. 动能减小 B. 速度不变 C. 电势能减小 D. 加速度增大 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．由于液滴带负电，落到收集板的过程中，电场力做正功，动能增大，速度增大，电势能减小，故AB错误，C正确； D．由图可知从喷嘴到收集板，电场线逐渐稀疏，电场强度减小，根据牛顿第二定律可知 加速度在减小，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，两个等量负点电荷分别固定在两点，为的中点，为中垂线上的两点，无限远处电势为零。下列说法正确的是（　　） A. 三点中，点的电场强度最大 B. 将一正点电荷从点移至点，电势能增加 C. 在连线上，点电势最低 D. 在连线上，从到电场强度先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．M、N两点位置不够确定，则无法比较M点和N点场强大小，故A错误； B．等量负点电荷连线的中垂线的电场线方向由无穷远处指向O点，所以M点的电势低于N点的电势，将一正点电荷从M点移至N点，电势能增加，B正确； C．等量负点电荷的连线的电场线由O点分别指向两侧的电荷，则在A、B连线上，O点电势最高，C错误； D．由等量负点电荷电场的特点知，两电荷连线上，越靠近两电荷，场强越大，则从A到B电场强度先减小后增大。D错误。 故选B。 3. 如图所示，质量相同，带电量不同的两带电粒子（重力不计）以大小相同的初速度从左上端水平射入平行板电容器，粒子1打在下极板中点处，其在电场中的运动时间为，加速度为，粒子2由右侧板中央处射出电场区域，其在电场中的运动时间为，加速度为，则（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．水平匀速，根据 大小相同的初速度从左上端水平射入平行板电容器，所以 故AB错误； CD．竖直方向 所以 故C错误D正确。 故选D。 4. 如图所示，同心虚线圆弧1、2为放置于O点的正点电荷产生的电场中的两个等势面，一带电粒子仅在电场力作用下从a点运动到b点，其轨迹如图中实线所示，下列说法正确的是（　　） A. a点场强小于b点场强 B. a点电势低于b点电势 C. 从a到b粒子的动能减小 D. 从a到b粒子的电势能减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场线分布的疏密程度表示电场强弱，根据正点电荷电场线的发布规律可知a点场强大于b点场强，故A错误； B．沿电场线电势降低，根据正点电荷电场线的分布规律可知a点电势高于b点电势，故B错误； C．从粒子轨迹弯曲的情况可知，粒子运动过程中所受电场力方向指向O点，即合力方向与速度方向夹角为钝角，所以粒子做减速运动，动能减小，故C正确； D．根据上述可知，粒子在运动过程中电场力做负功，则电势能增大，故D错误。 故选C。 5. 空间中有两个固定点电荷A和B，带电荷量的绝对值分别为QA和QB，以点电荷A、B连线上某点为原点，以点电荷A和B所在的直线为x轴建立直角坐标系，分别作出部分和图像，如图所示，无穷远处电势为零。则下列说法正确的是（　　） A. A为正点电荷，B为负点电荷，且QA<QB B. A为负点电荷，B为正点电荷，且QA=QB C. 1是图像，2是图像 D. 1是图像，2是图像 【答案】D 【解析】 【详解】AB．因为在接近正电荷处电势趋向于正无穷大，所以可知B为正电荷，同时根据图像可知点电荷B右侧有场强为零的点，根据电场的叠加原理可知A为负电荷；因为场强为零处位置离B近，根据点电荷场强公式 可知，故AB错误； CD．根据公式可知图像的斜率表示场强，图像的斜率为零时该处的场强为零，结合图像中最右侧虚线位置可知1是图像，2是图像，故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图，A、B为水平正对放置的平行板电容器的两极板，B极板接地。闭合开关S，一带电液滴在两极板间的P点处于静止状态。下列说法正确的是（ ） A. 该液滴带正电 B. 将一块有机玻璃插到两极板之间，电容器的电容将变小 C. 保持开关S闭合，将A极板向左移动一小段距离，液滴将加速向上运动 D. 断开开关S，将B极板向下移动一小段距离，P点的电势将升高 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知上极板带正电，带电液滴能静止，故带电液滴带负电，故A错误； B．由可知将一块有机玻璃插到两极板之间时电容器的电容将变大，故B错误； C．保持开关S闭合，将A极板向左移动一小段距离，由可知极板间电场强度不变，所以液滴将仍将保持静止，故C错误； D．断开开关S，电容器带电量不变，由 ，， 可得 可知上下移动极板时电场强度不变，将B极板向下移动一小段距离，P点与下极板的距离变大，由可知P与下极板之间的电势差变大，下极板电势为零，电场方向竖直向下，所以P点的电势将升高。故D正确。 故选D。 7. 质量为M的小车静止在光滑水平面上，车上是一个四分之一的光滑圆周轨道，轨道下端切线水平。质量为m的小球沿水平方向从轨道下端以初速度v0滑上小车，重力加速度为g，如图所示。已知小球不从小车上端离开小车，小球滑上小车又滑下，与小车分离时，小球与小车速度方向相反，速度大小之比等于1∶3，则m∶M的值为（　　） A. 1∶3 B. 1∶4 C. 3∶5 D. 2∶3 【答案】C 【解析】 【详解】设小球的初速度方向为正方向，由动量守恒可知 对整体有机械能守恒定律可得 联立解得 故选C。 8. 一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内A、B、C三点的位置如图所示，三点的电势分别为9V、13.5V、5.5V。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为2.5V/cm B. 坐标原点处的电势为2V C. 电子在A点的电势能比在B点的高4.5eV D. 电子从B点运动到C点，静电力做功为-1.0×10-18J 【答案】AC 【解析】 【详解】B．由于 平行，则有 可得坐标原点处的电势为 故B错误； A．设场强方向与轴夹角为，则有 联立解得 故A正确； C．根据电势能，电子在A点的电势能比在B点的高4.5eV，故C正确； D．电子从B点运动到C点，电势能增加，则电场力做功 故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，一质量为、带正电的液滴，在水平向右的匀强电场中运动，运动轨迹在竖直平面内，A、B为其运动轨迹上的两点，已知该液滴在A点的速度大小为，方向与竖直方向的夹角为；它运动到B点时速度大小仍为，方向与竖直方向的夹角为，则液滴从A运动到B的过程中（　　） A. 合力做功为 B. 重力势能增加 C. 电势能减少 D. 机械能减少 【答案】BC 【解析】 【详解】A．液滴的动能增加量为零，故合力做功为零，故A错误； B．液滴重力势能增加量为 将液滴的运动分解，竖直方向做加速度为g的匀减速运动，则 则 故B正确； C．电场力对液滴做正功，电场力做的功 液滴在水平方向做匀加速直线运动 则电场力做功为 液滴的电势能减少，故C正确； D．液滴的机械能增加量等于动能增加量和重力势能增加量之和，故增加了，故D错误。 故选BC。 10. 水平冰面上有一固定的竖直挡板，一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上，他把一质量为4.0 kg的静止物块以大小为5.0 m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板，运动员获得退行速度；物块与挡板弹性碰撞，速度反向，追上运动员时，运动员又把物块推向挡板，使其再一次以大小为5.0 m/s的速度与挡板弹性碰撞。总共经过8次这样推物块后，运动员退行速度的大小大于5.0 m/s，反弹的物块不能再追上运动员。不计冰面的摩擦力，该运动员的质量可能为（　　） A. 48 kg B. 53 kg C. 58 kg D. 63 kg 【答案】BC 【解析】 【详解】设运动员和物块的质量分别为、规定运动员运动的方向为正方向，运动员开始时静止，第一次将物块推出后，运动员和物块的速度大小分别为、，则根据动量守恒定律 解得 物块与弹性挡板撞击后，运动方向与运动员同向，当运动员再次推出物块 解得 第3次推出后 解得 依次类推，第8次推出后，运动员的速度 根据题意可知 解得 第7次运动员的速度一定小于，则 解得 综上所述，运动员的质量满足 AD错误，BC正确。 故选BC。 二、实验题（每空2分，共10分。） 11. 某同学用电流传感器观察电容器的放电过程。甲图为该实验电路图，其中电源电压恒为6 V。该同学先将开关接1为电容器充电，待电容器充满电再将开关接2，利用传感器记录电容器放电过程，得到该电容器放电过程的I－t图像如图乙。 （1）下列说法正确的是 。 A. 电容器充电的过程中，负电荷由电源的正极移动到电容器的正极板 B. 电容器充电的过程中，电路中的电流不断增大 C. 电容器放电的过程中，电容器两极板间的电场强度不断变小 D. 电容器放电的过程中，电路中电流不断增大 （2）根据以上数据估算，电容器在整个放电过程中释放的电荷量为_________C.（结果保留三位有效数字） （3）该同学用相同实验装置测得另一电容器放电过程中释放的电荷量Q＝6.6×10－3 C，该电容器的电容为________ F。（结果保留两位有效数字） （4）如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，充电时i－t图线与横轴所围成的面积将________（填“增大”“不变”或“减小”）；充电时间将________（填“变长”“不变”或“变短”）。 【答案】（1）C （2） （3） （4） ①. 不变 ②. 变短 【解析】 【小问1详解】 A．电容器充电的过程中，正电荷由电源的正极移动到电容器的正极板，选项A错误； B．电容器充电的过程中，电路中的电流不断减小，选项B错误； C．电容器放电的过程中，电容器两极板带电量逐渐减小，两极板电势差逐渐减小，则极板间的电场强度不断变小，选项C正确； D．电容器放电的过程中，随极板带电量减小，则电路中电流不断减小，选项D错误。 故选C。 【小问2详解】 I-t图像与坐标轴围成的面积等于电容器的带电量，由图可知电容器在整个放电过程中释放的电荷量为 【小问3详解】 电容器的电容为 【小问4详解】 [1][2]i－t图线与横轴所围成的面积等于电容器的带电量，因电容器电量不变，如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，充电时i－t图线与横轴所围成的面积将不变； 充电时平均电流变大，则充电时间将变短。 三、计算题（本题共2小题，共30分。其中11题12分；12题18分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步物，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 12. 如图所示，在光滑水平面上有一个长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一个光滑的圆弧槽C与长木板接触但不连接，圆弧槽的下端与木板的上表面相平，B、C静止在水平面上，现有滑块A以初速度v0从右端滑上B并以滑离B，恰好能到达C的最高点，A、B、C的质量均为m，试求： （1）滑块与木板B上表面间的动摩擦因数μ； （2）圆弧槽C的半径R。 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】（1）由于水平面光滑，A、B、C组成的系统动量守恒，能量守恒，则有 联立解得 （2）当A滑上C，B与C分离，A、C间发生相互作用，A到达最高点时两者共速，A、C组成的系统水平方向动量守恒，系统机械能守恒，则有 联立解得 13. 如图所示，竖直平面直角坐标系，第Ⅲ象限内固定有半径为的四分之一光滑绝缘圆弧轨道BC，轨道的圆心在坐标原点O，B端在轴上，C端在轴上，同时存在大小为，方向水平向右的匀强电场。第Ⅳ象限与之间有大小为，方向竖直向下的匀强电场。现将一质量为，电荷量为的带负电小球从B点正上方高处的A点由静止释放，并从B点进入圆弧轨道，重力加速度用表示，求： （1）小球经过C点时的速度大小； （2）小球在第Ⅲ象限受到轨道支持力的最大值； （3）小球运动到轴右侧后与轴的交点坐标。 【答案】（1） （2） （3）（，）和（，） 【解析】 【小问1详解】 带负电小球从A点由静止释放到C点过程，根据动能定理可得 解得小球经过C点时的速度大小为 【小问2详解】 在电场中，带负电小球受到的重力和电场力的合力大小为 设重力和电场力的合力与竖直方向的夹角为，则有 可得 则当小球在第Ⅲ象限圆弧轨道BC上运动到D点与圆心连线沿重力和电场力的合力方向时，小球的速度最大，受到轨道的支持力最大，从A点由静止释放到D点过程，根据动能定理可得 解得 在D点根据牛顿第二定律可得 联立解得小球受到轨道支持力的最大值为 【小问3详解】 在第四象限电场中，小球受到的电场力竖直向上，大小为 小球从C点以的速度进入第四象限内的电场中做类平抛运动，加速度大小为 方向竖直向上；设小球在电场中经过轴，则有 ， 解得 ， 可知小球刚好从电场的右边界经过轴，此时小球竖直向上的分速度为 小球进入第一象限后做斜抛运动，之后再次经过轴，根据斜抛运动规律有 ， 则小球运动到轴右侧后与轴的交点坐标为（，）和（，）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $