内容正文:
广东实验中学越秀学校2026-2027学年高二上学期10月物理月考复盘卷
一、选择题(1~7题单选题,每小题4分,8-10题多选题,每小题6分,共46分)
1.下列关于静电现象的说法,正确的是( )
A.图甲中,高压输电线最上面两根导线的作用是和大地一起组成稀疏金属“网”把高压线屏蔽起来
B.图乙中,因为有金属网的屏蔽,A球上的电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零
C.图丙中,避雷针利用了带电导体越尖锐的地方电荷密度越小、周围场强越小的特点
D.图丁中,烟尘吸附从负极释放出来的电子,在电场力作用下向A板运动
2.如图所示,下列说法正确的是( )
A.图甲为等量同种点电荷形成的电场线
B.图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同
C.图丙中在c点静止释放一正电荷,可以沿着电场线运动到d点
D.图丁中e点与f点到上极板的距离相等,则某一电荷放在e点与放到f点,电势能相同
3.如图所示,空间中有平行于正六边形的匀强电场,正六边形中心为,边长为。将电荷量为的点电荷从点移动到点,电场力做了的功,再从点移动到点,电场力又做了的功。选点为电势能零点,下列说法正确的是( )
A.点电势为
B.点的电势为
C.、两点间的电势差
D.匀强电场的电场强度大小为,方向由指向
4.智能运动手环的计步功能是通过电容式加速度传感器实现的,其工作原理如图所示。和为电容器的两个极板,板固定于手环上,板两端与固定在手环上的轻质弹簧相连,开始时弹簧处于原长状态,下列说法正确的是( )
A.手臂向前运动的速度越小,电容器的电容越小
B.手臂向后运动的加速度越大,电容器的电容越大
C.手臂向前运动的加速度越小,电容器两极板间的场强越小
D.手臂向后运动的加速度越大,电容器所带电荷量越少
5.空间坐标系如图所示,在原点、、处分别固定电荷量为、、的点电荷。已知点的坐标为点为的中点,静电力常量为。下列说法正确的是( )
A.点的电势低于点的电势 B.点的电场强度沿轴正方向
C.点的电场强度大于点的电场强度 D.点电场强度的大小为
6.两点电荷、分别固定在和坐标原点处,若取无穷远处电势为0,则两点电荷所形成电场的电势在轴正半轴上的分布如图所示,图线与轴交于处,处电势最低。现有一正点电荷从处由静止释放,其只在电场力作用下运动。下列说法中正确的是( )
A.点电荷带正电、带负电
B.处的电场强度为0
C.点电荷所带电荷量大小之比为
D.正点电荷沿轴正方向运动的过程中,电势能先大后减小
7.如图甲,两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离比为2∶1,板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场,电场方向与两板垂直,在t=0时刻,一不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场,粒子射入电场时的速度为v0,t=T时刻粒子刚好沿MN板右边缘射出电场。则正确的是( )
A.在时刻,该粒子的速度大小为
B.该粒子射出电场时的速度方向与电场方向不垂直
C.若该粒子在时刻以速度v0进入电场,则粒子会打在板上
D.若该粒子的入射速度变为,则该粒子在t=2T时刻射出电场
8.如图为某导体的伏安特性曲线,根据图中信息,可以得出( )
A.导体的电阻率随电压的增大而增大
B.导体的电阻率随电压的增大而减小
C.导体两端电压为8V时,电阻约为26.7Ω
D.导体两端电压为8V时,电阻等于10Ω
9.某电子显微镜使用非匀强电场聚集电子束。该电场的等势面分布如图中虚线所示,相邻两等势面间的电势差均为。实线是一电子仅在静电力作用下的运动轨迹,a、b是轨迹上位于不同等势面上的两点。取等势面MN为零势面,则( )
A.电子在a点的加速度比在b点小
B.a、b两点的电势关系为
C.电子在运动过程中,电势能和动能之和保持不变
D.从a到b,电子的电势能增加了
10.如图所示,示波管由电子枪、竖直方向偏转电极Y、水平方向偏转电极和荧光屏组成。电极的长度为l、间距为d、极板间电压为U,电极的右边缘距荧光屏的水平距离为s。极板间电压为零,电子枪加速电压为10U。电子刚离开金属丝的速度为零,从电子枪射出后沿方向进入偏转电极。已知电子电荷量为e,质量为m,则电子( )
A.以的速度水平进入偏转电极
B.离开偏转电极时的速度为
C.打到荧光屏上的位置距点的水平距离为
D.从进入偏转电极开始到打到荧光屏所经历的时间为
二、非选择题(11题6分,12题11分,13题9分,14题12分,15题16分,共54分)
11.如图所示为研究电容器的实验装置。
(1)如图1所示,保持平行板电容器所带的电荷量不变,固定板不动。保持板与板的正对面积不变,将板向左移动,静电计指针张角________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)利用如图2所示电路观察电容器的充、放电现象。开关未闭合时,电源两端的电压。实验操作时,单刀双掷开关S先跟相接,某时刻开关改接,经一段足够长的时间后,把开关再改接。实验中使用了电流传感器和电压传感器来采集电流、电压随时间的变化情况。开关S由改接后,电容器进行的是________(选填“充电”或“放电”)过程。下列图的四幅图中可能正确反映将S接后电容器两端电压随时间变化的图像是________(选填图像下面的序号)。
A. B. C. D.
(3)某同学利用图2所示装置进行实验,记录了电容器放电的电流随时间变化的图像如图所示,如果不改变电路其他参数,只减小电阻的阻值,则此过程的曲线与坐标轴所围成的总面积将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量,则该电容器的电容为________。
12.在测定一根粗细均匀金属丝的电阻率的实验中:
(1)某学生用螺旋测微器测定该金属丝的直径时,测得的结果如图甲所示,则该金属丝的直径D=____________mm;紧接着用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度,测得的结果如图乙所示,则该金属丝的长度L=___________cm。
(2)该同学用多用电表粗测其电阻,其测量结果为12.0Ω。
(3)现要进一步精确测量其阻值,除电源E(电动势为4V,内阻可忽略)、电压表V(量程为3.0V,内阻约为3kΩ)、滑动变阻器R(最大阻值为10Ω)开关及导线若干以外,实验室还提供了下列可选用的器材:
A.电流表A1(量程为0.3A,内阻r1=1Ω)
B.电流表A2(量程为0.6A,内阻r2=0.3Ω)
为了尽可能提高测量准确度,选择合适的电流表,补全实验电路图丙,并在电路图上标出所选器材的角标。( )
(4)根据电路图完成图丁中的实物连线。( )
(5)若本实验中,测得金属丝的长度为L,直径为D,电压表示数为U,电流表示数为I,则该金属丝的电阻率的计算式为ρ=___________(用上述电源及题目中的物理量表示)。
13.如图所示,地面上方两个竖直放置的平行金属极板,左极板带正电,右极板带负电,两板间形成匀强电场,带电颗粒从中线上A点处静止释放。已知A点距两板上端h=0.2m,两板间距d=0.4m,板的长度L=0.25m,电场仅局限于平行板之间,颗粒所带电量与其质量之比,颗粒刚好从左极板边缘离开电场,取g=10m/s2,则:
(1)颗粒刚进入电场时的速度多大?
(2)颗粒带何种电荷?两极板间的电压多大?
(3)颗粒刚离开电场时的速度大小?
14.如图所示,已知竖直放置的加速场BA间的电压为U1,偏转电场是由两个平行放置的相同金属极板C、D组成,CD间加偏转电压。CD板间距为d,板长为L,且C板带负电,D板带正电。电子从A极板附近由静止经电压加速,从B板的小孔射出并沿平行于金属板C、D的中轴线进入偏转电场。偏转电场的右侧有一水平放置的靶台,其中心点为P,极板C的右端到竖直线PO的水平距离为。已知电子质量为m,电量大小为e。忽略极板边缘的电场与电子间的相互作用,不计空气阻力。求:
(1)电子射入偏转极板CD间时的速度大小v0;
(2)电子要能射出偏转电场,则DC间的偏转电压U2的取值范围;
(3)若U2取最大值时电子恰好打到靶台的中心P,则P点到金属板C、D中轴线的距离H。
15.如图所示,水平地面上放置一足够长、质量的绝缘长木板,长木板与水平地面间的动摩擦因数。质量、带电量的小物块(可视为质点)静止在长木板上,小物块与长木板间的动摩擦因数。在距小物块的虚线右侧存在宽度的匀强电场,方向水平向右,匀强电场右侧存在宽度的匀强电场,其场强大小,方向竖直向上。现对长木板施加一水平向右的恒力,使物块穿过右侧两电场区域。已知物块进入电场前和长木板保持相对静止,进入电场后与长木板发生了相对运动,穿过电场的过程中,小物块的电势能减少了127.5J。重力加速度g取,求:
(1)小物块进入电场前的加速度大小;
(2)小物块离开电场时的速度大小;
(3)小物块从进入电场到离开电场所用的时间t;
(4)从开始到最终小物块与长木板共速的整个过程中,小物块与长木板间因摩擦产生的热量Q。
试卷第1页(共3页)
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参考答案
1.A
【详解】A.高压输电线最上面两根导线是避雷线,它们与大地相连,和大地一起组成稀疏金属 “网”,能把高压线屏蔽起来,避免雷击,故A正确;
B.图乙中,由于金属网的屏蔽,验电器箔片不会张开,此时A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度与金属网产生的感应电场相互平衡,不是A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零,故B错误;
C.导体外表面越尖锐的位置电荷密度越大,周围的场强越大,故C错误;
D.在静电除尘中,A板带正电,B为负极,且B处附近电场强度很强,B处空气被电离,烟尘吸附从空气电离释放出来的电子后带负电,在电场力作用下应向带正电的A板运动,故D错误。
故选A。
2.D
【详解】A.根据电场线分布可知,图甲为等量异种点电荷形成的电场线,A错误;
B.图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强大小相同,但方向不同,B错误;
C.图丙中因cd之间的电场线为曲线,则在c点静止释放一正电荷,不可能沿着电场线运动到d点,C错误;
D.图丁中e点与f点电势相等,则某一电荷放在e点与放到f点,电势能相同,D正确。
故选D。
3.C
【详解】A.从M点移动到N点,根据电场力做功与电势差的关系可知
可得
又,,解得,故A错误;
C.从点移动到点,电场力又做了的功,由,解得
则,故C正确;
B.由
解得
由O点是MP的中点,所以,故B错误;
D.如图所示
取MO的中点Q,则Q点的电势为
可知NQ为等势面,由几何知识可知MQ与QN垂直,故电场方向由P指向M,匀强电场的电场强度大小为,故D错误。
故选C。
4.B
【详解】A.极板相对于手环的位移由手环的加速度决定,与手臂运动的速度大小无关,故A错误;
B.当手臂向后运动的加速度增大时,极板由于惯性将相对于手环向前移动,弹簧的形变量增大,两极板间距离减小,根据电容的决定式有
可知电容器的电容变大,即加速度越大,电容越大,故B正确;
C.当手臂向前加速运动时,极板由于惯性将相对于手环向后移动,两极板间距离增大,且向前运动的加速度越小,弹簧的形变量越小,两极板间距离越小,根据匀强电场场强公式有,由于电容器与电源始终相连,两极板间的电压不变,可知此时电容器两极板间的场强越大,故C错误;
D.由对B选项的分析可知,手臂向后运动的加速度越大,两极板间距离减小得越多,电容器的电容越大,根据电容的定义式有,由于电容器两端的电压不变,可知电容器所带电荷量越多,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】A.仅、两处点电荷作用时,、两点电势相等,均为0,仅处点电荷作用时,点电势高于点电势,可知三个点电荷作用时点电势高于点电势,错误;
B.仅、两处点电荷作用时,点的电场强度大小
仅处点电荷作用时,点的电场强度大小
方向与垂直,点的电场强度为两电场强度的矢量和,可知点的电场强度大小
方向不沿轴正方向,B错误;
CD.仅处点电荷作用时,点的电场强度大小
处点电荷单独作用时与处点电荷单独作用时在点产生的电场强度大小相等,方向成夹角,可知仅、两处点电荷作用时,点的电场强度大小为,仅处点电荷作用时,点的电场强度大小
与垂直,可知点的电场强度大小
小于点的电场强度,C正确,D错误。
故选C。
6.C
【详解】A.根据电势变化情况可知,自区域从左至右电势先降低后升高,所以场强方向先沿轴正方向后沿轴负方向,可知电荷带负电,电荷带正电,故A错误;
B.在图像中,斜率绝对值表示电场强度大小,在处的图像斜率绝对值不为零,则电场强度也不为零,故B错误;
C.处图像斜率为零,电场强度为0,则满足
则电荷、所带电量大小之比为,故C正确;
D.正电荷从处由静止释放,正电荷会向电势低的方向运动,正电荷沿轴正方向运动的过程中,电势先降低后升高,由于电势能
因此正电荷的电势能先减小后增大,故D错误。
故选C。
7.A
【详解】B.粒子射入电场在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上前半个周期内先做匀加速直线运动,电场力做正功;在后半个周期内做匀减速直线运动,电场力做负功,竖直速度又减小为零,所以从MN边缘离开电场时速度是水平方向的,与电场方向垂直,故B错误;
A.在时刻,粒子在水平方向上的分速度为v0,因为两平行金属板MN、PQ的板长是板间距离的2倍,令板长为2L,水平方向,有
竖直方向,有
则时刻,有
根据平行四边形定则知,粒子的速度为,故A正确;
C.当该粒子在时刻以速度v0进入电场,则此时粒子竖直方向上在电场力的作用下,先做匀加速,再匀减速,接着再匀加速和匀减速后回到中线位置,其两板间最大偏移量为
所以不会打到板上,故C错误;
D.若该粒子的入射速度变为,此时粒子通过金属板的时间为
则在电场力不变的情况下,根据粒子运动的对称性可知,粒子偏转的位移将会为L,所以粒子不会射出电场,故D错误。
故选A。
8.BC
【详解】AB.I-U图像中,图线上的某一点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数,根据图像可知,随导体两端电压升高,图线上的点与坐标原点连线的斜率逐渐变大,表明导体的阻值逐渐变小,根据电阻定律
可知,该导体的电阻率随电压的增大而减小,A错误,B正确;
CD.根据电阻的定义式,当导体两端电压为8V时,通过导体的电流为0.3A,电阻为,C正确,D错误;
故选BC。
9.AC
【详解】A.等差等势面的疏密程度可表示电场强度大小,由于a点处的等势面比b点处的等势面稀疏,则a点的电场强度比b点小,由,
可知电子在a点的加速度比在b点小,故A正确;
B.电场线与等势面处处垂直,电子在a点受电场力方向指向轨迹凹侧沿右下方,即经过a点的电场线方向沿左上方,沿着电场线方向电势降低,则有,故B错误;
C.电子仅受静电力作用,只有静电力做功,动能和电势能相互转化,总能量(电势能与动能之和)保持不变,故C正确;
D.从a到b,电场力对电子做功为
根据功能关系可知,电子的电势能减少了,故D错误。
故选AC。
10.AD
【详解】A.根据动能定理
解得电子水平进入偏转电极的速度
选项A正确;
B.电子在偏转电极时,
离开偏转电极时
合速度为
选项B错误;
C.出离偏转电极时速度的偏转角
打到荧光屏上的位置距点的水平距离为
选项C错误;
D.从进入偏转电极开始到打到荧光屏水平方向一直做匀速运动,则所经历的时间为
选项D正确。
故选AD。
11.(1)变大
(2) 放电 C
(3) 不变 400
【详解】(1)保持板不动,板向左移动,根据
可知,增大,电容变小,根据
知电荷量不变,则电势差增大,静电计指针张角变大。
(2)①开关S接时,电源在给电容器充电,开关S改接后,电源断开,电容器处于放电过程。
②电容器通过电阻放电过程中,电容器相当于电源(且),随着放电时间的加长,电容器上的电荷量变少,其两端电压变小,根据放电特点可知,C正确。
(3)①曲线与坐标轴所围成的总面积表示初始时刻电容器所带电荷量的多少,也表示在该段时间内,电容器所放出电荷量的总和;只减小电阻的阻值,对电容器所带的最大电荷量没有影响,所以初始时刻电容器所带电荷量不变,即曲线与坐标轴所围成的总面积将不变。
②由题意可知,电容器在该过程所放出的电荷为,由
可得
12. 3.206/3.207/3.208 5.010
【详解】(1)[1]该金属丝的直径D=3mm+0.01mm×20.6=3.206mm;
[2]该金属丝的长度L=5cm+0.05mm×2=5.010cm。
(3)[3]电阻上最大电流为
因电流表A1量程为0.3A,且内阻已知,故采用电流表内接,滑动变阻器用分压电路,则电路如图
(4)[4]实物连线如图:
(5)[5]根据解得
13.(1)2m/s;(2)带负电荷,1.6×106V;(3)5m/s
【详解】(1)颗粒自由下落,可知解得v1=2m/s
(2)由于颗粒刚好从左极板边缘离开电场,则颗粒带负电荷,在竖直方向,颗粒匀加速下落
解得t=0.1s
水平方向,颗粒匀加速
由牛顿第二定律有
又由于解得U=1.6×106V
(3)颗粒由释放到达地面,由动能定理解得v=5m/s
14.(1)(2)(3)
【详解】(1)电子的重力可忽略。对电子从板附近由静止加速到板小孔的过程,电场力做正功,由动能定理得解得电子射入偏转电场时的速度大小为
(2)取水平向右、竖直向下为正方向。设偏转电场的场强大小为,电子向下的加速度大小为,在板间的飞行时间为,离开板间时的竖直位移为。板带正电、板带负电,电场方向向上,电子所受电场力方向向下。由匀强电场中电势差与场强的关系有,由牛顿第二定律得联立得
电子水平方向不受力,做匀速直线运动,有所以
竖直方向初速度为零,做匀加速直线运动,结合前述加速度、时间和入场速度的结果,得
电子向下的位移随飞行时间增大,要能从极板右端射出,必须在到达右端时仍未越过下极板,临界条件为
结合两板的带电情况,偏转电压为正,解得
按第(3)问的临界设定,等号对应恰从下极板右端射出的情形。下图补出了该临界轨迹及出场后沿切线到达靶心的运动,其中为临界出射点
(3)取最大值时,临界出射点到中轴线的距离为。电子出场时的竖直分速度记为,由匀变速直线运动规律并利用第(2)问的位移、时间关系得
电子出场后不再受电场力,做匀速直线运动。设从到的飞行时间为,利用题给的水平距离有
因而
这段运动的竖直位移记为,由匀速直线运动规律及前述结果得
故靶心到中轴线的距离为
15.(1)(2)(3)(4)
【详解】(1)对整体分析,由牛顿第二定律可得解得
(2)小物块进电场前,根据匀变速直线运动规律
电场E1中,对小物块,解得
(3)小物块m在电场E1中得
在电场E2中
小滑块做匀速运动,则根据得则
(4)木板在电场E1中得
物块离开电场E1时,木板的速度
得
物块与木板的相对位移得
则
在电场E2中得a3=3.5m/s2
根据得v4=15m/s
出电场后对物块得a4=4m/s2
对木板得a5=1m/s2
设再经t3时间共速得,
物块与木板的相对位移
则
从开始到最终小物块与长木板共速的整个过程中,小物块与长木板间因摩擦产生的热量
答案第1页(共2页)
答案第1页(共2页)
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