内容正文:
2025级高二学年上学期10月份月考
物理试题
考试时间:75分钟,分值:100分
一.单项选择题(每题4分,共28分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 电荷量很小的电荷就是元电荷
B. 摩擦起电的实质是摩擦使质子从一个物体转移到了另一个物体上
C. 库仑通过扭秤实验装置得到点电荷间的作用力F与电荷间距离r二次方成反比的规律
D. 法拉第通过油滴实验,测得了元电荷的电荷量
【答案】C
【解析】
【详解】A.元电荷是指最小的电荷量,任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍,电荷量很小的电荷不一定是元电荷,故A错误;
B.摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到了另一个物体上,质子位于原子核内,不会发生转移,故B错误;
C.库仑通过扭秤实验装置研究了点电荷间的作用力,得到了库仑定律,即作用力与电荷间距离的二次方成反比,故C正确;
D.密立根通过油滴实验测得了元电荷的电荷量,而不是法拉第,故D错误。
故选C。
2. 两个相同金属小球(均可视为点电荷)分别带有Q和2Q的异种电荷,固定在相距为r的两处,它们之间的库仑力大小为F。两小球相互接触后放回原处,此时两球之间的库仑力大小为( )
A. B. C. D. 2F
【答案】A
【解析】
【详解】初始时,两小球带异种电荷,电荷量大小分别为和,库仑力大小为
两小球相互接触后,由于是相同金属小球,电荷先中和再平分。设带的小球为正电荷,带 的小球为负电荷,则总电荷量为,因此每个小球带电荷。
放回原处后,两小球带同种电荷,电荷量均为,库仑力大小为 。
所以。
故选 A。
3. 质子、α粒子、一价的锂离子三个粒子分别从静止状态经过电压为U的同一电场加速后,获得动能最大的粒子是( )
A. 质子 B. α粒子 C. 锂离子 D. 一样大
【答案】B
【解析】
【详解】根据动能定理
由题知质子、α粒子、一价的锂离子三个粒子的电量分别为、、,则获得动能最大的粒子是α粒子。
故选B。
4. 某同学对电学中相关概念和公式的理解如下,下列说法正确的是( )
A. 由,电容器的电容和Q成正比,和U成反比
B. 在中,U、d分别是匀强电场中任意两点间的电势差和距离
C. 把负电荷从初位置移到末位置静电力做正功,初位置的电势比末位置电势低
D. 由,电荷在电场中电势能越大,电荷所在位置电势越高
【答案】C
【解析】
【详解】A.是电容的定义式,电容是电容器的固有属性,由极板正对面积、极板间距、极板间电介质决定,与带电量、两端电压均无关,故A错误;
B.仅适用于匀强电场,公式中的是两点沿电场线方向的距离,不是任意两点的距离,故B错误;
C.根据静电力做功公式,负电荷,静电力做正功即,推导得,即初位置电势比末位置电势低,故C正确;
D.由可知,电势高低与电势能、电荷电性均有关:正电荷电势能越大,所在位置电势越高;负电荷电势能越大,所在位置电势越低,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,、、、、是等量异种点电荷周围的一些点,其中是点电荷连线的中点。、是电荷连线上关于对称的两点,、是连线中垂线上关于对称的两点,下列说法正确的是( )
A. 、、三点比较,点的电场强度最小
B. 、、三点比较,点电势最低
C. 、两点的电场强度大小相等,方向相反
D. 图中各点中电子在点的电势能最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.等量异种点电荷连线上中点场强最小,连线的中垂线上点的电场强度最大,故,故A错误;
BD.等量异种点电荷连线上场强的方向沿连线由正电荷指向负电荷,根据顺电场线电势降低,则
等量异种点电荷连线的中垂线上各点电势相等,则
根据电子的电势能为,电子在点的电势能最大,故B错误,D正确;
C.、两点的电场强度方向相同,根据对称性可知,故C错误。
故选D。
6. 真空中两个等量异种点电荷A、B所带电荷量均为q,A、B间距离为L。已知两电荷连线上电场强度的最小值出现在连线中点处,其大小为E。C为A、B连线上的一点,C与A相距、与B相距,则C点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据点电荷电场强度可知,连线中点处电场强度
则点的电场强度,故选D。
7. 2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵在北京天安门隆重举行,我国自主研发的东风系列洲际战略核导弹等先进武器首次亮相,极大增强了全国人民的自豪感。导弹内部安装有多种类型的传感器,其中电容式加速度传感器原理如图所示。质量块套在光滑固定直杆上,左、右侧分别连接电介质和轻质弹簧,弹簧另一端与仪器舱相连。导弹飞行时,质量块可以带动电介质沿弹簧轴线方向左右移动,造成电容器电容改变,计算机通过检测电路中的电流变化情况计算导弹的加速度。下列说法正确的是( )
A. 电介质插入极板间越深(深度不超过极板长度),电容器电容越小
B. 当导弹向右做匀加速直线运动时,计算机将检测不到电流
C. 导弹从向右匀加速直线运动变为匀速直线运动时,弹簧长度会变长
D. 导弹从向右加速直线运动变为向右匀速直线运动时,计算机会检测到顺时针方向的电流
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据电容公式可知,当电介质插入极板间越深,则电容器电容越大,A错误;
B.若导弹向右做匀加速运动,a不变,,弹力大小不变,形变量不变,插入极板间电介质的深度不变,导致电容不变,就没有充放电,电路中没有电流,B正确;
C.若导弹沿弹簧轴线方向向右匀加速运动,向右,向右匀速运动时,为零,此过程中减小,弹簧长度变小,C错误;
D.由C知,此时质量块向右运动,插入极板间电介质深度变小,电容减小,由于电压不变,根据可知,极板间的电量变小,电容器处于放电状态,因此电路中有逆时针方向电流,D错误。
故选B。
二.多选题(每题6分,共18分)
8. 下列说法正确的是( )
A. 静电不可以被利用,只有危害
B. 处于静电平衡状态的导体,其内部的电场强度处处为0
C. 同一电场中,电场强度较小的地方电场线较疏
D. 电场线在电场中会相交
【答案】BC
【解析】
【详解】A.静电既有危害,也可用于静电除尘、静电喷涂等,故A错误;
B.导体处于静电平衡状态时,内部自由电荷不再定向移动,内部电场强度处处为零,故B正确;
C.在同一电场中,电场线越密的地方场强越大,越疏的地方场强越小,故C正确;
D.电场线表示各点电场强度的方向,若电场线相交,同一点的场强方向将不唯一,因此电场线不会相交,故D错误。
故选BC。
9. 如图甲所示,在x轴上A、B两点分别固定点电荷、,其形成电场的电势在x轴正半轴上的分布如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 处的电场强度为0
B.
C. 为负电荷,为正电荷
D. 将负检验电荷由处移到位置,电场力做正功
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据
可知图像的斜率表示电场强度,由图乙知处图像斜率不为0,因此电场强度不为0,故A错误;
B.由图乙知处电场强度为0,则有
解得,故B正确;
C.根据顺电场线的方向电势降低,结合图乙知O到间电场方向指向O点,故带负电,处电场强度为0,说明、在处产生的电场等大反向,故带正电,故C错误;
D.由图乙知到电势升高,将负检验电荷由处移到位置电势能减小,电场力做正功,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,质量均为m的带正电小球A、B带电荷量分别为、,分别连接在原长均为L的两个相同的弹簧下端,两弹簧的上端悬挂于同一点。小球A和弹簧套在一竖直光滑的绝缘细杆上。由于静电力作用,小球B悬空处于平衡状态,现测得下端悬挂小球A、B的弹簧的长度分别为2L、,已知重力加速度g。下列说法正确的是( )
A. 弹簧对小球B的拉力大小为
B. 两弹簧的夹角满足
C. 小球A对B的静电力大小为
D. 小球B对A的静电力等于A对B的静电力
【答案】CD
【解析】
【详解】ABC.设两弹簧的劲度系数均为。两弹簧的伸长量分别为和,由胡克定律得基础关系。因此
且
故,两球带同种正电,静电力沿连线且相互排斥。设静电力大小为,连线与竖直方向的夹角为。按图小球B位于A上方,故A受静电力的竖直分量向下、B受其竖直分量向上;小球A在光滑竖直杆上,杆的约束力水平方向,对小球A竖直方向平衡,有
对小球B竖直方向平衡,有
联立前面两个平衡方程并代入已得比例关系,得
小球B水平方向平衡,有
由前面的竖直平衡式得
所以
由图中几何关系,连线相对竖直方向的正切值等于水平、竖直距离之比,约去公共长度因子得
代入前面的比例关系和平衡关系,得
由图知不为零,比较两式并约去相同的正因子,得
解得,将上述平衡关系代入,得
所以
于是
且
故,故AB错误,C正确;
D.小球A、B之间的静电力是一对相互作用力,依据牛顿第三定律,二者大小相等、方向相反,故D正确。
故选CD。
三.实验题(每空2分)
11. 在“观察电容器的充、放电现象”的实验中,电路结构如图所示。
(1)先将开关S拨到1,观察电压表的示数逐渐_________(选填“减小”或“增大”);再将开关S拨到2,通过电流表的电流方向_________(选填“向左”或“向右”);
(2)将电流表换成电流传感器,通过计算机描绘了电容器放电时,放电电流I关于放电时间t的关系图线,如图所示,则电容器放电前所带的电荷量为_________C;(结果均保留两位有效数字)。
(3)改变电阻箱的阻值,重复进行实验;改变电源的输出电压,再重复进行实验。实验表明:电容器储存的电荷量与放电电路中的电阻箱的电阻大小_________(选填“有关”或“无关”)。
【答案】(1) ①. 增大 ②. 向左
(2)
(3)无关
【解析】
【小问1详解】
[1]先将开关拨到1,电容器充电,由电容器充电过程规律可知电容器两端电压逐渐增大,观察电压表的示数逐渐增大。
[2]电容器上极板与电源正极相连,充电时上极板带正电。再将开关拨到2,电容器放电,通过电流表的电流方向向左。
【小问2详解】
图像横坐标分度0.4s,纵坐标分度,则图线一个小格表示电荷量
图线包围的面积表示电容器放电前所带的电荷量,图中约41小格,故电容器放电前所带的电荷量为
【小问3详解】
根据,可知电容器储存的电荷量与放电电路中的电阻箱的电阻大小无关。
12. 某实验小组利用如图所示的电路测量金属丝的电阻率(图中表示待测金属丝的电阻)。
(1)用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度,再用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图甲所示,金属丝直径的测量值__________。
(2)用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为l,螺旋测微器测得金属丝的直径为d,某次电流表和电压表示数分别为I和U,则被测金属丝的电阻率为______________。(用题中所给物理量的字母表示)若考虑电流表和电压表内阻,则电阻率的测量值比真实值______________(填“偏大”或者“等于”或者“偏小”)
【答案】(1)1.650
(2) ①. ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器读数的原理是固定尺刻度加可动尺刻度乘以精确度,则图甲读数为
【小问2详解】
[1]金属丝的电阻为
根据电阻定律
解得金属丝的电阻率为
[2]若考虑电流表和电压表内阻,电流表的测量值I偏大,则电阻率的测量值比真实值偏小。
四.计算题(13题10分,14题12分,15题18分)
13. 如图所示,匀强电场的电场强度。将电荷量的点电荷从电场中的A点移动到B点,A、B两点在同一条电场线上,它们间的距离d=0.1m。
(1)求A、B两点间的电势差UAB;
(2)求电荷所受电场力的大小F;
(3)将该检验电荷沿电场线由A点移至B点,求在此过程中电场力对检验电荷所做的功W。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据电场强度与电势差的关系
代入数据得
【小问2详解】
根据,有
代入数据得
【小问3详解】
根据
代入数据得
14. 如图所示,把两只完全相同的表头进行改装,已知表头内阻为100Ω,求:
(1)甲电路中表头的满偏电流和b点与“-”之间的电压;
(2)乙电路中电阻和的阻值。(结果可用分数表示)
【答案】(1),
(2),
【解析】
【小问1详解】
根据图甲
解得
点与“-”之间的电压
解得
【小问2详解】
根据图乙,
其中,
解得,
15. 如图所示,坐标系中x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上。一绝缘挡板垂直平面放置,挡板与x轴的夹角,与x轴交于处,空间中充满沿竖直方向的匀强电场。一质量为m、带电荷量为的小球(可视为质点),从点沿x轴正方向以初速度飞出。重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)若小球沿x轴匀速运动,求匀强电场的场强;
(2)若小球垂直击中挡板,且重力做功为,求电场力做的功W与重力做功之比;
(3)为不让小球碰到挡板,求空间沿竖直方向匀强电场的场强应满足的条件。
【答案】(1),方向竖直向上
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球沿轴匀速运动,即小球合力为零。小球受重力和电场力,则有
解得
方向竖直向上。
【小问2详解】
将小球的运动分解为水平方向和竖直方向,水平方向上小球做匀速直线运动,初速度,设运动时间为,则水平位移
垂直击中挡板时,速度方向与挡板垂直,挡板与轴夹角,故速度方向与x轴夹角为
竖直方向速度
设竖直方向加速度为,由运动学公式
又由题意可知(只取大小,方向竖直向下)
重力做功
其中
即
将加速度代入,可得
解得
即
加速度
所以电场力竖直向下,根据牛顿第二定律有
电场力做功
联立解得
【小问3详解】
根据题意,小球受到的重力大于电场力,小球向下偏转,小球一定与挡板发生碰撞,小球受到的重力等于电场力,小球向右做匀速直线运动,小球也一定与挡板发生碰撞,所以小球不能碰到挡板,一定有小球受到的重力小于电场力,即,小球向上偏转,将小球的运动分解为水平方向和竖直方向,水平方向的位移
竖直方向位移
根据牛顿第二定律有
若小球不能碰到挡板,则满足
小球轨迹与挡板相切为小球与挡板不能相撞的临界条件,即
联立解得此时小球的加速度
代入解得
即当时,竖直加速度更大,小球不会碰到挡板。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2025级高二学年上学期10月份月考
物理试题
考试时间:75分钟,分值:100分
一.单项选择题(每题4分,共28分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 电荷量很小的电荷就是元电荷
B. 摩擦起电的实质是摩擦使质子从一个物体转移到了另一个物体上
C. 库仑通过扭秤实验装置得到点电荷间的作用力F与电荷间距离r二次方成反比的规律
D. 法拉第通过油滴实验,测得了元电荷的电荷量
2. 两个相同金属小球(均可视为点电荷)分别带有Q和2Q的异种电荷,固定在相距为r的两处,它们之间的库仑力大小为F。两小球相互接触后放回原处,此时两球之间的库仑力大小为( )
A. B. C. D. 2F
3. 质子、α粒子、一价的锂离子三个粒子分别从静止状态经过电压为U的同一电场加速后,获得动能最大的粒子是( )
A. 质子 B. α粒子 C. 锂离子 D. 一样大
4. 某同学对电学中相关概念和公式的理解如下,下列说法正确的是( )
A. 由,电容器的电容和Q成正比,和U成反比
B. 在中,U、d分别是匀强电场中任意两点间的电势差和距离
C. 把负电荷从初位置移到末位置静电力做正功,初位置的电势比末位置电势低
D. 由,电荷在电场中电势能越大,电荷所在位置电势越高
5. 如图所示,、、、、是等量异种点电荷周围的一些点,其中是点电荷连线的中点。、是电荷连线上关于对称的两点,、是连线中垂线上关于对称的两点,下列说法正确的是( )
A. 、、三点比较,点的电场强度最小
B. 、、三点比较,点电势最低
C. 、两点的电场强度大小相等,方向相反
D. 图中各点中电子在点的电势能最大
6. 真空中两个等量异种点电荷A、B所带电荷量均为q,A、B间距离为L。已知两电荷连线上电场强度的最小值出现在连线中点处,其大小为E。C为A、B连线上的一点,C与A相距、与B相距,则C点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
7. 2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵在北京天安门隆重举行,我国自主研发的东风系列洲际战略核导弹等先进武器首次亮相,极大增强了全国人民的自豪感。导弹内部安装有多种类型的传感器,其中电容式加速度传感器原理如图所示。质量块套在光滑固定直杆上,左、右侧分别连接电介质和轻质弹簧,弹簧另一端与仪器舱相连。导弹飞行时,质量块可以带动电介质沿弹簧轴线方向左右移动,造成电容器电容改变,计算机通过检测电路中的电流变化情况计算导弹的加速度。下列说法正确的是( )
A. 电介质插入极板间越深(深度不超过极板长度),电容器电容越小
B. 当导弹向右做匀加速直线运动时,计算机将检测不到电流
C. 导弹从向右匀加速直线运动变为匀速直线运动时,弹簧长度会变长
D. 导弹从向右加速直线运动变为向右匀速直线运动时,计算机会检测到顺时针方向的电流
二.多选题(每题6分,共18分)
8. 下列说法正确的是( )
A. 静电不可以被利用,只有危害
B. 处于静电平衡状态的导体,其内部的电场强度处处为0
C. 同一电场中,电场强度较小的地方电场线较疏
D. 电场线在电场中会相交
9. 如图甲所示,在x轴上A、B两点分别固定点电荷、,其形成电场的电势在x轴正半轴上的分布如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 处的电场强度为0
B.
C. 为负电荷,为正电荷
D. 将负检验电荷由处移到位置,电场力做正功
10. 如图所示,质量均为m的带正电小球A、B带电荷量分别为、,分别连接在原长均为L的两个相同的弹簧下端,两弹簧的上端悬挂于同一点。小球A和弹簧套在一竖直光滑的绝缘细杆上。由于静电力作用,小球B悬空处于平衡状态,现测得下端悬挂小球A、B的弹簧的长度分别为2L、,已知重力加速度g。下列说法正确的是( )
A. 弹簧对小球B的拉力大小为
B. 两弹簧的夹角满足
C. 小球A对B的静电力大小为
D. 小球B对A的静电力等于A对B的静电力
三.实验题(每空2分)
11. 在“观察电容器的充、放电现象”的实验中,电路结构如图所示。
(1)先将开关S拨到1,观察电压表的示数逐渐_________(选填“减小”或“增大”);再将开关S拨到2,通过电流表的电流方向_________(选填“向左”或“向右”);
(2)将电流表换成电流传感器,通过计算机描绘了电容器放电时,放电电流I关于放电时间t的关系图线,如图所示,则电容器放电前所带的电荷量为_________C;(结果均保留两位有效数字)。
(3)改变电阻箱的阻值,重复进行实验;改变电源的输出电压,再重复进行实验。实验表明:电容器储存的电荷量与放电电路中的电阻箱的电阻大小_________(选填“有关”或“无关”)。
12. 某实验小组利用如图所示的电路测量金属丝的电阻率(图中表示待测金属丝的电阻)。
(1)用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度,再用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图甲所示,金属丝直径的测量值__________。
(2)用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为l,螺旋测微器测得金属丝的直径为d,某次电流表和电压表示数分别为I和U,则被测金属丝的电阻率为______________。(用题中所给物理量的字母表示)若考虑电流表和电压表内阻,则电阻率的测量值比真实值______________(填“偏大”或者“等于”或者“偏小”)
四.计算题(13题10分,14题12分,15题18分)
13. 如图所示,匀强电场的电场强度。将电荷量的点电荷从电场中的A点移动到B点,A、B两点在同一条电场线上,它们间的距离d=0.1m。
(1)求A、B两点间的电势差UAB;
(2)求电荷所受电场力的大小F;
(3)将该检验电荷沿电场线由A点移至B点,求在此过程中电场力对检验电荷所做的功W。
14. 如图所示,把两只完全相同的表头进行改装,已知表头内阻为100Ω,求:
(1)甲电路中表头的满偏电流和b点与“-”之间的电压;
(2)乙电路中电阻和的阻值。(结果可用分数表示)
15. 如图所示,坐标系中x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上。一绝缘挡板垂直平面放置,挡板与x轴的夹角,与x轴交于处,空间中充满沿竖直方向的匀强电场。一质量为m、带电荷量为的小球(可视为质点),从点沿x轴正方向以初速度飞出。重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)若小球沿x轴匀速运动,求匀强电场的场强;
(2)若小球垂直击中挡板,且重力做功为,求电场力做的功W与重力做功之比;
(3)为不让小球碰到挡板,求空间沿竖直方向匀强电场的场强应满足的条件。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$