石河子第一中学2023-2024学年高二上学期9月月考物理试卷(含答案)

这是一份石河子第一中学2023-2024学年高二上学期9月月考物理试卷(含答案)，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、下列说法中正确的是( )
A.根据可知，电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力成正比
B.电场中某点的电场强度，与试探电荷的受力大小及带电荷量无关
C.电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向
D.公式和只适用点电荷形成的电场
2、某电场区域的电场线如图，a、b是其中一条电场线上的两点，下列说法正确的是( )
A.负试探电荷在a、b两点受到的电场力大小关系是
B.a、b两点的电势关系
C.正试探电荷在a、b两点的电势能关系是
D.该电场可能是一个正的场源电荷产生的电场
3、如图所示，长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为q的正点电荷放在距棒左端为R的某点。当达到静电平衡时，则棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强( )
A.大小为B.大小为C.大小为D.方向向右
4、如图所示为一水平向右的匀强电场的电场线，其中A、B、C、D为一条电场线上的四个点，已知，，，匀强电场的电场强度大小为。则下列说法正确的是( )
A.两点之间的电势差
B.如果A点的电势为零，则D点的电势为
C.如果B点的电势为零，则D点的电势为
D.一试探电荷由C直接到D与该试探电荷由C经O再到D的过程，电场力做功不同
5、用轻质柔软绝缘细线，拴一质量为、电荷量为的小球，细线的上端固定于O点。现加一水平向右的匀强电场，如图平衡时细线与铅垂线成37°（g取，，），则( )
A.小球带负电B.匀强电场的场强为
C.平衡时细线的拉力为0.125ND.平衡时细线的拉力为0.175N
6、如图所示，等量异种点电荷固定在x轴上且关于坐标原点O对称，取无穷远处电势为零，下列关于x轴上各点的电场强度和电势与x的关系正确的是( )
A.B.
C.D.
7、如图所示，平行板电容器竖直放置，A板上用绝缘线悬挂一带电小球，静止时，绝缘线与固定的A板成θ角，平移B板，下列说法正确的是( )
A.S闭合，B板向上平移一小段距离，θ角不变
B.S闭合，B板向左平移一小段距离，θ角变小
C.S断开，B板向上平移一小段距离，θ角变小
D.S断开，B板向左平移一小段距离，θ角变大
8、如图所示，同一直线上的三个点电荷，恰好都处在平衡状态，除相互作用的静电力外不受其他外力作用。已知间的距离是间距离的2倍。下列说法错误的是( )
A.若为正电荷，则为负电荷B.若为负电荷，则为正电荷
C.D.
9、如图所示，虚线代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，是这条轨迹上的三点，由此可知( )
A.带电粒子在R点时的加速度小于在Q点时的加速度
B.带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大
C.带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度
D.带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大
10、“示波器”是电工学中的重要仪器，如图所示为示波器的原理图，有一电子在电势差为的电场中加速后，垂直射入电势差为的偏转电场，在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角变小的是( )
A.不变，变大B.变大，变小C.变小，变大D.不变，变大
二、多选题
11、如图甲所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子仅在电场力作用下，以某一初速度沿AB由A点运动到B点，所经位置的电势随该位置与A点距离的变化规律如图乙所示。以下说法正确的是( )
A.A、B两点的电势
B.A、B两点的电场强度
C.电子在A、B两点的速度
D.电子在A、B两点的电势能
12、如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ，极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电量为q，从极板M的左边缘A处以水平初速度射入，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出，则( )
A.粒子在两板间做匀速直线运动B.粒子的加速度大小为
C.粒子必定做匀加速直线运动D.两板间的电场强度大小为
13、如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于两板中央的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离( )
A.带电油滴将沿竖直方向向上运动
B.带电油滴将沿竖直方向向下运动
C.P点的电势将降低
D.电容器的电容增大，电容器的带电量将增大
14、在x轴上有两点电荷和，如图所示为x轴上各点电势φ随x变化的关系，则以下说法正确的是( )
A.与为等量异种电荷
B.A点电场强度与C点的电场强度方向相同
C.将一负点电荷从A点移动至C点，电场力先减小后增大
D.将一负点电荷从A点移动至C点，电场力先做负功后做正功
15、一质量为m的带电小球，在竖直方向的匀强电场中以水平速度抛出，小球的加速度大小为，g为重力加速度，空气阻力不计，小球在下落h的过程中，则( )
A.小球的动能增加B.小球的重力势能减少
C.小球的电势能增加D.小球的机械能守恒
16、A、C是两个带电小球，质量分别是、，电荷量大小分别是，用两条等长绝缘细线悬挂在同一点O，两球静止时如图所示，此时细线对两球的拉力分别为，两球连线AC与O所在竖直线的交点为，且，下列说法正确的是( )
A.B.
C.D.
三、计算题
17、如图所示，带电荷量为Q的正电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点，斜面上有A、B两点，且A、B和C在同一直线上，A和C相距为L,B为AC中点。现将一带电小球从A点由静止释放，当带电小球运动到点时速度正好又为零，已知带电小球在A点处的加速度大小为，静电力常量为k，求小球运动到点时的加速度大小。
18、如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，坐标系内有A、B两点，其中A点坐标为（6cm，0），B点坐标为（0，），坐标原点O处的电势为0，A点的电势为8V，B点的电势为4V。求：
（1）图中C处（3cm，0）的电势；
（2）匀强电场的场强大小。
19、如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中现有一质量为m、带正电的小滑块可视为质点置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g.
（1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，求滑块到达与圆心O等高的C点时对轨道的作用力大小.
（2）为使滑块恰好始终沿轨道滑行，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小.
20、如图所示，A、B为半径的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道，在四分之一圆弧区域内存在着、竖直向上的匀强电场，有一质量，带电量的物体（可视为质点），从A点的正上方距离A点处由静止开始自由下落（不计空气阻力），BC段为长、与物体间动摩擦因数为的粗糙绝缘水平面，CD段为倾角且离地面DE高的斜面。（取）
（1）若，求物体在A点的电势能；
（2）物体能沿轨道AB到达最低点B，求它到达B点时轨道对物体的弹力大；
（3）求物体从C处射出后，C点至落点的水平位移。（已知，，不讨论物体反弹以后的情况）
参考答案
1、答案：B
解析：AB.根据比值定义法，有
可知，电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力无关，只是在数值上等于二者比值而已。故A错误；B正确；
C.电场中某点的电场强度方向即带正电的试探电荷在该点的受力方向。故C错误；
D.公式
是定义式适用于任何电场，
为真空中点电荷的决定式只适用点电荷形成的电场。故D错误。
故选B。
2、答案：D
解析：A.电场线疏密程度反应电场强度大小，电场线越密，电场强度越大，则由图可知a点电场强度更大，由可知，a点电场力更大，故A错误；
B.沿电场线方向电势减小，则可得a点电势大于b点电势，故B错误；
C.由于a点电势高于b点，则由可知，正试探电荷在a点电势能更大，故C错误；
D.由电场线分布可知，该电场可能是由一个位于左端电场线反向延长交点处的正电荷形成的，故D正确。
故选D。
3、答案：A
解析：由于处于静电平衡状态的金属导体，其内部场强处处为零，故q在棒内中点处产生的场强与感应电荷在该处产生的场强等大反向，故
方向水平向左。
故选A。
4、答案：B
解析：A.CD两点之间的电势差为，故A错误；
B.AD两点之间的电势差为，故，故B正确；
C.BD两点之间的电势差为，故，故C错误；
D.电场力做功只有电荷起始位置与终止位置有关，与电荷运动的路径无关，所以一试探电荷由C直接到D与该试探电荷由C经O再到D的过程，电场力做功相同，故D错误。
故选：B。
5、答案：C
解析：A.根据题意及图可知，小球带正电，故A错误；
B.对小球进行受力分析，由几何关系可知
故B错误；
CD.对小球进行受力分析，由几何关系可知
故C正确，D错误。
故选C。
6、答案：A
解析：AB.由于沿电场线电势降低，根据等量异种点电荷电场线的分布规律，两点电荷连线中垂线为等势线，即该等势线的等势与无穷远相等，根据题意中垂线电势为0，故A正确，B错误；
CD.电场线分布的密集程度表示电场的强弱，电场线切线方向表示电场的方向，根据等量异种点电荷的电场线的分布特征，可知，图中两点电荷之间电场方向向右，为正值，大小先减小后增大，正电荷左侧电场方向向左，为负值，负电荷右侧电场方向向左，为负值，故CD错误。
故选A。
7、答案：A
解析：A.S闭合时，两板间的电势差不变，B板向上平移一小段距离，d不变，电场强度
保持不变，则小球所受的电场力不变，所以θ角不变，故A正确；
B.S闭合，B板向左平移一小段距离，d变小，则电场强度
增大，小球所受电场力增大，所以θ角变大，故B错误；
C.S断开，电容器所带的电量不变，B板向上平移一小段距离，则正对面积S变小，根据
，，
以上联立可得
可知电场强度增大，小球所受电场力增大，所以θ角变大，故C错误；
D.S断开，B板向左平移一小段距离，根据
，，
以上联立可得
可知电场强度不变，小球所受电场力不变，所以θ角不变，故D错误。
故选A。
8、答案：C
解析：AB.三个自由电荷在同一直线上处于平衡状态，则一定满足“两同夹异，近小远大”原理，即两边的电荷电性相同和中间的电性相反，则电性一定相同，电性一定与前两者相反，故AB正确，不符合题意；
CD.根据库仑定律，根据平衡，对
解得
对于
解得
所以
故C错误，符合题意；D正确，不符合题意。
故选C。
9、答案：C
解析：A.由电场线疏密可知，R点场强比Q场强点大，所以带电粒子在R点的电场力大，则带电粒子在R点的加速度大，A错误；
BC.带电粒子做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，所以电场力的方向向右；若带电粒子从P经过R运动到Q，电场力做负功，带电粒子的电势能增大，动能减小，则带电粒子经过R点时的动能大于经过Q点时的动能，即带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度，而P点电势能最小，所以带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能小，B错误，C正确；
D.根据能量守恒定律，带电质点在运动过程中各点处的动能与电势能之和保持不变，D错误。
故选C。
10、答案：B
解析：在加速电场中根据动能定理有
在偏转电场中有
联立解得
若使偏转角变小，即使变小，示波器确定后，L与d不会再变，只有与是可调的，故使电子的偏转角变小，可使减小，或者增大。
故选B。
11、答案：ACD
解析：A.依题意电子从A到B过程，电势降低，则A、B两点的电势关系为
故A正确。
B.图象的斜率大小等于电场强度，由几何知识可知，图象的斜率逐渐减小，则从A到点B场强减小，则有
故B错误；
CD.由图看出，电势逐渐降低，可判断出电场线的方向从A到B，在移动过程中，电场力做负功，电子的动能减小，速度减小，而电子的电势能增大，即
故CD正确；
故选ACD。
12、答案：BD
解析：AC.带电微粒做直线运动，可知电场力与重力的合力水平向左，与初速度方向相反，粒子在两板间做匀减速直线运动，故AC错误；
BD.以带电微粒为对象，竖直方向根据受力平衡可得
水平方向根据牛顿第二定律可得
联立解得
，
故BD正确。
故选BD。
13、答案：AD
解析：D.根据电容器的决定式
当上极板向下移动时，d减小，电容变大，又
电压U不变，因此电容器带电量增大，故D正确；
AB.根据电容器内部电场强度
可知，d减小，电场强度增加，这样油滴受到向上的电场力增加，将向上运动，A正确，B错误；
C.由于场强增大，由
可知，P与下极板电势差变大，P点电势升高，C错误
故选AD。
14、答案：BC
解析：A.由图象可知，沿x轴正方向电势逐渐降低，B点电势为零，所以带正电，带负电。且B距的距离大于距的距离，由，所以知，故A错误；
B.图象的斜率表示电场强度E，有图象可知，A点电场强度与C点的电场强度方向相同。故B正确；
C.将一负点电荷从A点移动至C点，根据图象可知，图象切线的斜率先减小后增大，即从A点至C点的电场强度先减小后增大，根据
可知，电场力先减小后增大。故C正确；
D.将一负点电荷从A点移动至C点，根据
可知，从A点到C点的过程中，电势能始终逐渐增大，电场力始终做负功。故D错误。
故选BC。
15、答案：AB
解析：A.根据动能定理可知，小球动能的变化量等于合力做功
可知动能增加了，故A正确；
B.小球的重力做正功
知重力势能减小，故B正确；
C.根据牛顿第二定律得
解得电场力为
电场力做功为
电场力做负功，电势能增加，增加，故C错误；
D.除了重力做功之外，还有电场力做功，所以机械能不守恒，故D错误。
故选AB。
16、答案：BD
解析：BCD.利用相似三角形知识可得，A球所受三个力F、、构成的矢量三角形与三角形OBA相似，
球所受三个力F、、构成的矢量三角形与三角形OBC相似，
因，所以
；
选项B、D正确，C错误；
A.因两球之间的作用力是相互作用力，无法判断两球带电荷量的多少关系，选项A错误。
故选BD。
17、答案：
解析：带电小球在A点时由牛顿第二定律得
带电小球在点时由牛顿第二定律得
联立解得
方向沿斜面向上。
18、答案：（1）4V（2）266.7V/m
解析：（1）坐标原点O处的电势为0，点A处的电势为8V，C为OA的中点，依匀强电场的特点有
得
可得C点电势为
（2）B、C两点的电势相等，连接BC，BC为等势线，所以匀强电场的方向垂直于BC，过O点做BC的垂线相较于D点
由几何关系得
则电场强度为
19、答案：（1）（2）
解析：（1）设滑块到达C点时的速度为v，由动能定理有：
而
解得：
设滑块到达C点时受到轨道的作用力大小为F，则有：
解得：
由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力为；
（2）要使滑块恰好始终沿轨道滑行，则滑至圆轨道DG间某点，由电场力和重力的合力提供向心力，此时的速度最小弹力为零，此时速度设为
则有：
解得：
20、答案：（1）（2）5N（3）
解析：（1）根据电势差与电势的关系可知
代入数据可知
故物体在A点的电势能为
（2）物体由静止开始自由下落到达最低点B的过程中由动能定理可知
解得
到达B点后根据牛顿第二定律可知
代入数据得
（3）物块从B点运动到C点由动能定理可知
解得
设物体落在水平地面上，则根据平抛运动的规律可知
解得
，故物体落在斜面上，则有
解得从C点至落点的水平位移为