内容正文:
2026年秋季学期高二10月份月考
物理试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本大题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求,第8~10题,每小题6分,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 如图甲,在平行于纸面的匀强电场中,有一个圆形区域,圆心为,半径为,为圆弧上的一个点,从A点出发沿逆时针运动,为连线旋转的角度,即,点电势随角度的变化如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.
B. 匀强电场场强大小为
C. 电子在点的电势能小于在点的电势能
D. 电子从点沿圆弧顺时针移动到点,电场力先做负功后做正功
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图乙可知
当时,P点位于下图中的E点处,此时可得
当时,P点位于下图中的F点处,由几何知识可知E、F、O三点共线,此时可得
过A点作OE的垂线交于M点,由几何知识易得,M点为EO中点,则下图中M点的电势为
故直线AM为等势线,由于电场线与等势面垂直,则可知电场线沿FOE方向,过B点作电场线FOE的垂线,交于N点,如下图所示
则有
电场强度的大小为
故AB错误;
C.根据沿电场线电势降低,B点的电势比C点的电势低,则电子在B点的电势能大于在C点的电势能,故C错误;
D.电子从C点沿圆弧顺时针移动到D点,电势先降低再升高,电势能先升高后降低,则电场力先做负功后做正功,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,实线为某电场的电场线(方向未标明),虚线为一带电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹。下列判断中正确的是( )
A. 粒子一定是从M点向N点运动
B. 带电粒子在M点的加速度一定大于在N点的加速度
C. M点的电势一定高于N点的电势
D. 带电粒子在M点的电势能一定大于在N点的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】B.电场线越密的位置电场强度越强,由图可知,N点的电场强度大于M点的电场强度,可知带电粒子在N点的加速度一定大于在M点的加速度,B错误;
AC.结合电场线和运动轨迹可知粒子的受力如图所示,
由于粒子电性未知,无法判断电场线方向,即无法判断M、N点的电势大小关系,也无法判断粒子的运动方向,AC错误;
D.粒子做曲线运动,可以从M点向N点运动,也可以从N点向M点运动,若粒子由向运动,电场力做正功,电势能减小,若粒子由向点运动,电场力做负功,电势能增加,即无论粒子的运动方向如何,带电粒子在M点的电势能一定大于在N点的电势能,D正确。
故选D。
3. 如图所示是某电场中的三条电场线,C点是A、B连线的中点.已知A点的电势是φA=30 V,B点的电势φB=-20 V,则下列说法正确的是( )
A. C点的电势φC=5 V B. C点的电势φC>5 V
C. C点的电势φC<5 V D. 负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能
【答案】C
【解析】
【分析】电场线的疏密表示电场的强弱.由图看出,AC段电场线比CB段电场线密,AC段场强较大,根据公式U=Ed定性分析A、C间与B、C间电势差的大小,再求解中点C的电势φc.
【详解】由图看出,AC段电场线比BC段电场线密,则AC段场强最大,根据公式U=Ed可知,AC间电势差UAC大于BC间电势差UCB,所以 UAC>UAB=25V,即φA-φC>25V,又φA=30V,可知φC<5V.故C正确,AB错误.而负电荷在电势低处,电势能较大,故D错误;故选C.
4. 由电场强度的定义式可知,在电场中的同一点( )
A. 电场强度E跟F成正比,跟q成反比
B. 无论放入的试探电荷所带的电荷量如何变化,始终不变
C. 电场中某点的场强为零,放入该点的电荷受到的静电力不一定为零
D. 试探电荷在该点受到的静电力的方向就是该点的场强方向
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.电场强度等于试探电荷所受电场力与电荷量的比值,可电场强度E并不与F成正比,与q成反比,而与F、q无关,E是由电场本身所决定,A错误;
B.在电场中的同一点,电场强度E是一定的,则无论试探电荷所带电荷量如何变化,一直不变,B正确;
C.若电场中某点的场强是零,放入该点的电荷受到的静电力一定是零,C错误;
D.某点的电场方向,试探正电荷在该点受到的静电力方向就是该点的场强方向,D错误。
故选B。
5. 如图所示,水平绝缘面上固定两等量正点电荷A、B,O为A、B连线的中点,C为A、B连线垂直平分线上一点。一带正电的光滑小球从C点以一定速度沿CO方向运动,则小球的速度随时间t变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】在两等量正点电荷形成的电场中,中点O的电场强度为0,从C向O运动时,电场强度先增大后减小(存在一个场强最大值点),方向沿背离O点,小球带正电,受到的电场力方向与电场方向相同,因此从C向O运动时,电场力方向与运动方向相反,小球做减速运动,加速度大小先增大后减小,到达O点时,电场强度为0,加速度为0,速度最小;经过O点后,电场力方向背离O点向外,小球反向加速,加速度大小同样先增大后减小。故选D。
6. 某手机的说明书的部分内容如表所示,若用该手机只播放视频,可以播放约15小时。下列说法正确的是( )
A. 充满电时电池可储存的最大能量为3.5 J
B. 放电时电池可输出的最大电荷量为3.5 C
C. 播放视频时的电流约为待机电流的30倍
D. 播放视频时的电流约为待机电流的1.3倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.但能量计算需知道电压,题目未提供,无法得出3.5J,故A错误;
B.电池容量指储存的电荷量为3500mA·h,最大电荷量应为,故B错误;
CD.播放视频电流
待机电流
比值,故C正确,D错误。
故选C。
7. 关于静电的利用和防范,下列说法中错误的是( )
A. 静电喷漆时,被喷的金属件与油漆雾滴带异种电荷
B. 油罐车在运输过程中会产生静电,车后拖一铁链可以防止静电产生危害
C. 雷雨天,武当山金殿的屋顶常出现“雷火炼殿”的奇观,这是静电屏蔽的原因
D. 接触带有精密电子元件的电路板时,最好先用手接触一下金属水管或其它接地金属
【答案】C
【解析】
【详解】A.接负高压的涂料雾化器喷出的油漆微粒带负电,在静电力作用下,这些微粒向着作为正极的工件运动,并沉积在工件的表面,完成喷漆工作。故静电喷漆时,被喷的金属件与油漆雾滴带异种电荷,A正确,不符合题意;
B.油罐车在运输过程中会产生静电,车后拖一铁链可以防止静电产生危害,B正确,不符合题意;
C.武当山重峦叠嶂,气候多变,云层常带大量电荷。金殿屹立峰巅,是一个庞大的优良导体。当带电的积雨云移来时,云层与金殿顶部之间形成巨大的电压,使空气电离,产生电弧,也就是闪电。强大的电弧使周围空气剧烈膨胀而爆炸,看似火球,并伴有雷鸣。金殿顶部,除海马等屋脊上的装饰外,很少有带尖的结构,不易放电,所以能使电压升得比较高,保证“炼殿”之需,不属于静电屏蔽现象,C错误,符合题意;
D.接触带有精密电子元件的电路板时,最好先用手接触一下金属水管或其它接地金属,否则人体静电会损坏电路元件,D正确,不符合题意。
故选C。
8. 如图所示为一对不等量异号点电荷的电场线,从C点到D点的虚线为不计重力的带电粒子运动轨迹,下列说法正确的是( )
A. A电荷的电荷量大于B电荷的电荷量
B. 电场中各点的场强方向就是正电荷所受电场力方向
C. 图中没有电场线的空白区域没有电场
D. 不计重力的带电粒子带负电
【答案】AB
【解析】
【详解】A.据电场线的疏密程度可知,A电荷的电荷量大于B电荷的电荷量,故A正确;
B.电场中正电荷受到的电场力方向与该点的电场方向相同,故B正确;
C.电场线是假想的,其疏密表示电场强度的大小,图中没有电场线的空白区域也有电场,故C错误;
D.带电粒子仅在电场力作用下从C点运动到D点的轨迹,所受电场力指向弯曲一侧,且电场力方向与电场方向在同一直线上,可知带电粒子受到的电场力方向与电场方向相同,可知粒子带正电,故D错误。
故选AB。
9. 图中实线是一簇竖直的未标明方向的匀强电场的电场线,虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作用,且在点速度垂直于电场线,则根据此图可知( )
A. 带电粒子带正电
B. 带电粒子在两点的受力方向竖直向下
C. 带电粒子在点的水平速度等于在点的水平速度
D. 带电粒子在点的速度小于在点的速度
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.假定粒子由a到b运动,由图可知,粒子偏向下方,则说明粒子在a、b两处所受的电场力向下,由于不知电场线方向,故无法判断粒子电性,故A错误,B正确;
C.由于在a、b两处所受的电场力向下,所以带电粒子的运动分解为在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做匀变速直线运动,所以带电粒子在点的水平速度等于在点的水平速度,故C正确;
D.由图可知,若粒子从a到b的过程中,电场力做正功,故说明粒子速度增大,故可知b速度较大,所以带电粒子在点的速度小于在点的速度,故D正确;
故选BCD.
【点睛】由粒子的偏转方向可得出粒子的受力方向,若粒子从a到b的过程中,电场力做正功,故说明粒子速度增大.
10. 如图所示,一带正电的点电荷固定在绝缘斜面上方D点,A、B、C是斜面上间距相等的三个点,D、B连线垂直于斜面,在A点由静止释放一带电小物块(可视为质点),小物块运动到C点时停下。下列说法正确的是( )
A. 小物块可能带正电
B. 小物块运动过程中,电势能先减小后增大
C. 小物块运动过程中,经过B点时所受的滑动摩擦力最大
D. 小物块从A点运动到C点的过程中,摩擦产生的热量等于其重力势能的减少量
【答案】BD
【解析】
【详解】A.小物块能在点停下,说明小物块受到引力,所以小物块带负电,故A错误;
B.由A分析可知,点电荷和小物块之间为引力,小物块运动过程中,小物块先靠近点电荷,再远离点电荷,则电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大,故B正确;
C.由于点电荷和小物块之间为引力,经过B点时距离最近,引力最大,斜面对小物块的支持力最小,则经过B点时所受的滑动摩擦力最小,故C错误;
D.小物块从A点运动到C点的过程中,电场力做功为零,由能量守恒定律可知,摩擦产生的热量等于其重力势能的减少量,故D正确。
故选BD。
二、非选择题:本大题共5小题,共54分
11. 高电阻放电法测电容的实验,是通过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电电压为U时所带的电荷量Q,从而再求出待测电容器的电容C,某同学的实验情况如下:
(1)按图甲所示电路连接好实验电路.
(2)接通开关S,调节电阻箱R的阻值,使小量程电流表的指针偏转接近满刻度,记下这时电流表的示数、电压表的示数,和分别是电容器放电的初始电流和初始电压,此时电阻箱R的阻值为,则电流表的内阻为________.
(3)断开开关S,同时开始计时,每隔5s或10s读一次电流I的值,将测得数据填入预先设计的表格中,根据表格中的数据在坐标纸上标出以时间t为横坐标、电流I为纵坐标的点,如图乙中用“×”表示的点.
(4)请在图乙中描绘出电流随时间变化的图线_______,并根据图线估算出该电容器两端电压为时所带的电荷量约为________C;(结果保留两位有效数字)
(5)根据公式________来计算电容器的电容.(只要求写出表达式,不要求计算结果)
【答案】 ①. 3.5 ②. ③. ④.
【解析】
【详解】(2)[1].根据欧姆定律:
则
.
(4)[2].用平滑曲线连接各点,如图所示:
[3].用平滑曲线连接各点,查出所画的曲线与从标轴所围的格数以求得面积,因 即为曲线与从标轴所围的格数的面积:则利用数格子方法,估算出电容器两端电压为时的电量为:
.
(5)[4].然后利用,或者是利用带入数据即可求得电容.
考点:研究平行板电容器
【名师点睛】由 知,电荷量为图象与坐标轴所包围的面积,计面积时可数格数(四舍五入);本题考查用数学方法求解物理问题的能力,关键在于明确图象的面积的意义.
12. 如图甲所示,两平行板电容器沿水平方向固定,现在两极板间加如图乙所示的电压,t=0时刻,质量为m、电荷量为q的带电粒子由极板左侧正中央位置以水平向右的初速度射入两极板,t0时粒子刚好从下极板的边缘离开极板,忽略粒子的重力。已知极板的长度为2d,两极板之间的距离为d。求:
(1)粒子离开极板的速度偏转角的正切值;
(2)图乙中纵坐标值U(用题中字母表示);
(3)改变粒子的入射时间,经过一段时间粒子从上极板的边缘离开极板,粒子射入极板的时刻。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
带电粒子在电场中做类平抛运动,水平方向上,匀速直线运动,在竖直方向上匀加速直线运动
设时刻射入的带电粒子出电场时的偏转角度为,根据几何关系有
联立解得
【小问2详解】
设板间电场的电场强度大小为,根据牛顿第二定律
运动学规律有
根据匀强电场中电势差与电场强度的关系
联立解得
【小问3详解】
设时刻射入极板间的粒子最终从上极板的边缘离开极板,根据运动的合成与分解可知,带电粒子在电场中水平方向上做匀速直线运动
即运动的时间仍然为,时刻显然小于,则时刻带电粒子在竖直方向上的分速度大小
设时刻之后带电粒子的加速度为,由图乙结合牛顿第二定律可得
可得加速度大小
竖直方向上的分位移
联立解得
13. 如图所示,平行板电容器两极板间距为,极板间电压为,忽略极板边缘效应。一质量为、电荷量为的带电粒子自下极板左侧边缘射入极板间匀强电场区域,已知粒子入射速度与极板平面夹角为,不计粒子所受重力,粒子恰能从平行板电容器右侧距上极板的位置水平射出。求:
(1)粒子在平行板电容器中运动的时间;
(2)电容器极板的长度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
粒子竖直方向的位移大小
将竖直方向的匀减速运动逆向视为初速度为0的匀加速直线运动,有位移公式
平行板间电场强度
对粒子由牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
粒子竖直方向的位移大小
解得
则
则
14. 如图所示,匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行。一电荷量为q(q>0)的质点沿轨道内侧运动。经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb,不计重力,求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能。
【答案】,,
【解析】
【详解】质点所受电场力的大小为
F=qE ①
设质点质量为m,经过a点和b点时的速度大小分别为va和vb,由牛顿第二定律有
②
③
设质点经过a点和b点时的动能分别为Eka和Ekb,有
④
⑤
根据动能定理有
⑥
联立①②③④⑤⑥式得
⑦
⑧
⑨
【名师点睛】此题是牛顿第二定律及动能定理的应用问题;关键是知道物体做圆周运动的向心力由电场力和支持力的合力提供,根据牛顿定律和动能定理列出方程联立解答.
15. 在竖直平面内有水平向右、场强为E的匀强电场。在匀强电场中有一根长L的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系一质量为m的带电小球,它静止在P点时,悬线与竖直方向成37°角,如图所示。若把小球拉到与O等高的A位置,从静止释放,已知重力加速度为g,sin37°=0.60,cos37°=0.80。试求:
(1)O和静止位置P间的电势差UOP;
(2)小球所带的电荷量q;
(3)小球经过最低点时的动能。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)O和静止位置P间的电势差为
(2)小球静止在P点,则有
可得小球所带的电荷量为
(3)根据动能定理有
可得,小球经过最低点时的动能为
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注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本大题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求,第8~10题,每小题6分,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 如图甲,在平行于纸面的匀强电场中,有一个圆形区域,圆心为,半径为,为圆弧上的一个点,从A点出发沿逆时针运动,为连线旋转的角度,即,点电势随角度的变化如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.
B. 匀强电场场强大小为
C. 电子在点的电势能小于在点的电势能
D. 电子从点沿圆弧顺时针移动到点,电场力先做负功后做正功
2. 如图所示,实线为某电场的电场线(方向未标明),虚线为一带电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹。下列判断中正确的是( )
A. 粒子一定是从M点向N点运动
B. 带电粒子在M点的加速度一定大于在N点的加速度
C. M点的电势一定高于N点的电势
D. 带电粒子在M点的电势能一定大于在N点的电势能
3. 如图所示是某电场中的三条电场线,C点是A、B连线的中点.已知A点的电势是φA=30 V,B点的电势φB=-20 V,则下列说法正确的是( )
A. C点的电势φC=5 V B. C点的电势φC>5 V
C. C点的电势φC<5 V D. 负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能
4. 由电场强度的定义式可知,在电场中的同一点( )
A. 电场强度E跟F成正比,跟q成反比
B. 无论放入的试探电荷所带的电荷量如何变化,始终不变
C. 电场中某点的场强为零,放入该点的电荷受到的静电力不一定为零
D. 试探电荷在该点受到的静电力的方向就是该点的场强方向
5. 如图所示,水平绝缘面上固定两等量正点电荷A、B,O为A、B连线的中点,C为A、B连线垂直平分线上一点。一带正电的光滑小球从C点以一定速度沿CO方向运动,则小球的速度随时间t变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 某手机的说明书的部分内容如表所示,若用该手机只播放视频,可以播放约15小时。下列说法正确的是( )
A. 充满电时电池可储存的最大能量为3.5 J
B. 放电时电池可输出的最大电荷量为3.5 C
C. 播放视频时的电流约为待机电流的30倍
D. 播放视频时的电流约为待机电流的1.3倍
7. 关于静电的利用和防范,下列说法中错误的是( )
A. 静电喷漆时,被喷的金属件与油漆雾滴带异种电荷
B. 油罐车在运输过程中会产生静电,车后拖一铁链可以防止静电产生危害
C. 雷雨天,武当山金殿的屋顶常出现“雷火炼殿”的奇观,这是静电屏蔽的原因
D. 接触带有精密电子元件的电路板时,最好先用手接触一下金属水管或其它接地金属
8. 如图所示为一对不等量异号点电荷的电场线,从C点到D点的虚线为不计重力的带电粒子运动轨迹,下列说法正确的是( )
A. A电荷的电荷量大于B电荷的电荷量
B. 电场中各点的场强方向就是正电荷所受电场力方向
C. 图中没有电场线的空白区域没有电场
D. 不计重力的带电粒子带负电
9. 图中实线是一簇竖直的未标明方向的匀强电场的电场线,虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作用,且在点速度垂直于电场线,则根据此图可知( )
A. 带电粒子带正电
B. 带电粒子在两点的受力方向竖直向下
C. 带电粒子在点的水平速度等于在点的水平速度
D. 带电粒子在点的速度小于在点的速度
10. 如图所示,一带正电的点电荷固定在绝缘斜面上方D点,A、B、C是斜面上间距相等的三个点,D、B连线垂直于斜面,在A点由静止释放一带电小物块(可视为质点),小物块运动到C点时停下。下列说法正确的是( )
A. 小物块可能带正电
B. 小物块运动过程中,电势能先减小后增大
C. 小物块运动过程中,经过B点时所受的滑动摩擦力最大
D. 小物块从A点运动到C点的过程中,摩擦产生的热量等于其重力势能的减少量
二、非选择题:本大题共5小题,共54分
11. 高电阻放电法测电容的实验,是通过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电电压为U时所带的电荷量Q,从而再求出待测电容器的电容C,某同学的实验情况如下:
(1)按图甲所示电路连接好实验电路.
(2)接通开关S,调节电阻箱R的阻值,使小量程电流表的指针偏转接近满刻度,记下这时电流表的示数、电压表的示数,和分别是电容器放电的初始电流和初始电压,此时电阻箱R的阻值为,则电流表的内阻为________.
(3)断开开关S,同时开始计时,每隔5s或10s读一次电流I的值,将测得数据填入预先设计的表格中,根据表格中的数据在坐标纸上标出以时间t为横坐标、电流I为纵坐标的点,如图乙中用“×”表示的点.
(4)请在图乙中描绘出电流随时间变化的图线_______,并根据图线估算出该电容器两端电压为时所带的电荷量约为________C;(结果保留两位有效数字)
(5)根据公式________来计算电容器的电容.(只要求写出表达式,不要求计算结果)
12. 如图甲所示,两平行板电容器沿水平方向固定,现在两极板间加如图乙所示的电压,t=0时刻,质量为m、电荷量为q的带电粒子由极板左侧正中央位置以水平向右的初速度射入两极板,t0时粒子刚好从下极板的边缘离开极板,忽略粒子的重力。已知极板的长度为2d,两极板之间的距离为d。求:
(1)粒子离开极板的速度偏转角的正切值;
(2)图乙中纵坐标值U(用题中字母表示);
(3)改变粒子的入射时间,经过一段时间粒子从上极板的边缘离开极板,粒子射入极板的时刻。
13. 如图所示,平行板电容器两极板间距为,极板间电压为,忽略极板边缘效应。一质量为、电荷量为的带电粒子自下极板左侧边缘射入极板间匀强电场区域,已知粒子入射速度与极板平面夹角为,不计粒子所受重力,粒子恰能从平行板电容器右侧距上极板的位置水平射出。求:
(1)粒子在平行板电容器中运动的时间;
(2)电容器极板的长度。
14. 如图所示,匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行。一电荷量为q(q>0)的质点沿轨道内侧运动。经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb,不计重力,求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能。
15. 在竖直平面内有水平向右、场强为E的匀强电场。在匀强电场中有一根长L的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系一质量为m的带电小球,它静止在P点时,悬线与竖直方向成37°角,如图所示。若把小球拉到与O等高的A位置,从静止释放,已知重力加速度为g,sin37°=0.60,cos37°=0.80。试求:
(1)O和静止位置P间的电势差UOP;
(2)小球所带的电荷量q;
(3)小球经过最低点时的动能。
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