吉林省白城市通榆县毓才高级中学2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试卷

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考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：必修第三册第九章至第十章。
一、选择题（本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第17题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题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．如图所示，A、B、C、D为真空中正方形的四个顶点，O为AB中点，P为CD中点．A点固定电量为＋q点电荷、B点固定电量为一q的点电荷，则（ ）
A．O点电势高于P点电势
B．O点电势低于P点电势
C．O点电场强度大于P点电场强度
D．O点电场强度等于P点电场强度
2．一电子在电场中做圆周运动，从某时刻开始计时，在时间内，该粒子的动能和电势能随时间的变化分别如图中A、B图线所示，其中图线A与横轴平行，则该电子在时间内（ ）
A．速度不变B．合力不变C．电场力做负功D．刚好运动一周
3．某一电场中的电场线和等势面分布如图所示，在电场中有A、B、C三点，A、B间距离等于B、C间距离．下列说法中正确的是（ ）
A．A点电场强度比B点电场强度小
B．正电荷在A点的电势能比在B点的电势能大
C．A、B两点间的电势差绝对值大于B、C两点间的电势差绝对值
D．负电荷由B向C移动，静电力做负功
4．如图所示，水平放置的平行板电容器上极板带正电，所带电荷量为Q，板间距离为d，上极板与静电计金属球相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地．在两极板正中间P点有一个静止的带电油滴，现将电容器的上极板竖直向上移动一小段距离．下列说法正确的是（ ）
A．油滴带正电B．静电计指针张角不变
C．油滴向上运动D．P点的电势不变
5．如图示，在匀强电场中有边长为10cm的等边三角形△ABC，已知电场线的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为2V、6V和－2V，则匀强电场的场强大小E为（ ）
A．20V/mB．40V/mC．60V/mD．80V/m
6．某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为场强正方向，带负电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（ ）
A．在和处电势能相等
B．由运动到的过程中电势能增大
C．由运动到的过程中电势能一直减小
D．由运动到的过程中电场力先减小后增大
7．在竖直平面内有水平向右、场强为的匀强电场．在场中有一根长的绝缘细线，一端固定在点，另一端系质量为1kg的带电小球，它静止时细线与竖直方向成角．如图所示，给小球一个初速度让小球恰能绕点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点，下列说法正确的是（取1.4）
A．小球所带电量为
B．如果小球恰能做圆周运动，在运动过程中动能最小值是5J
C．如果小球恰能做圆周运动，在运动过程中电势能最大值为
D．如果小球恰能做圆周运动，在运动过程中机械能最小值约为18J
8．如图所示，某一空间为真空，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为的带电微粒，恰能沿图示虚线由向做直线运动．下列说法正确的是（ ）
A．微粒只能带负电荷
B．微粒可能做匀加速直线运动
C．仅改变初速度的方向（与原速度不共线），微粒将做曲线运动
D．运动过程中微粒电势能减小
9．如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷，，带电荷量为，带电荷量为．现引入第三个点电荷，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则下列说法正确的是（ ）
A．所带电量为B．所带电量为
C．在的右边0.4m处D．在的左边0.2m处
10．空间中某一静电场方向平行于轴，电势随变化情况如图所示，一质量为、电荷量为的带负电粒子（不计重力）从轴上处由静止释放，仅在电场力作用下沿轴做往复运动，下列说法正确的是（ ）
A．在轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场
B．在区域内电场强度大小为
C．在区域内电场强度大小为
D．该粒子运动过程中经过速度最大，最大速度是
二、实验题（本题共2小题，共14分）
11．（6分）某同学做摩擦起电的实验过程和观察到的现象：手戴绝缘的手套拿有机玻璃棒，用力将两块起电板快速摩擦后分开，如图甲；将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球（不要接触金属球），如图乙箔片张开；将两块板同时插入空心金属球，如图丙箔片闭合．根据以上实验过程和观察到的现象，回答下列问题：
（1）如图甲用力将两块起电板快速摩擦后分开，两板分别带上了______电荷；
（2）如图乙箔片张开的实验现象，说明了______；
（3）如图丙箔片闭合的实验现象，说明了______；
（4）该研究性实验能验证了______定律．
12．（8分）在“观察电容器的充放电过程”实验中，按图甲所示连接电路．
（1）研究充电过程，应将单刀双掷开关接______（选填“1”或“2”）．
（2）研究电容器放电过程时，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上便显示出如图乙所示的I-t图像．图线与坐标轴围成图形的面积可以用所围小方格的总面积近似代替，若按照“大于半格的按一个格算，小于半格的舍去”的原则数出小方格数为114个，则放电过程中电容器释放的电荷量为______C；已知图甲中电源的电动势为8V，据此估算出电容器的电容为______μF（计算结果保留三位有效数字）．
（3）如果不改变电路其他参数，只增加放电电路中电阻的阻值，则此过程的I-t曲线与坐标轴所围成的面积将______（选填“增大”“减小”或“不变”）
三、计算题（本题共3小题，共计40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（10分）如图所示，在倾角为的光滑绝缘斜面上放有电量为＋q、质量为m的带电小球．重力加速度为g，求：
（1）若加水平向左的匀强电场，使小球静止在斜面上，该匀强电场的场强大小是多少？
（2）若改变匀强电场的方向要使小球仍静止在斜面上，该匀强电场沿什么方向时场强最小？最小值为多少？
14．（14分）如图所示，、、、为一匀强电场中的四个点．将的正电荷从点移到点，静电力做功；将该电荷从点移到点，电势能增加了．设点电势为0，求：
（1）A、B两点间的电势差及、两点间的电势差；
（2）点的电势．
15．（16分）一个初速度为零的电子在经的电压加速后，垂直于平行板间的匀强电场从两极板中心处射入，如图所示，两板间距，板长，两板间的电压．已知电子的带电量为，质量为，只考虑两板间的电场，不计重力，求：
（1）电子经加速电压加速后进入偏转电场的速度；
（2）电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离；
（3）若电子射出偏转电场后经过下极板所在平面上的点，如图，求点到下极板右端的距离．
通榆县毓才高级中学高二年级第一次月考试题·物理
参考答案、提示及评分细则
1．CO、P位于等量异种点电荷中垂线上，电势相等，选项A、B错误；在等量异种点电荷中垂线上，与两，点电荷连线的交点电场强度最大，选项C正确，选项D错误
2．C由图可知电子做匀速圆周运动，虽然速度大小不变，但是方向时刻改变，故速度在改变，选项A错误；合力提供向心力指向圆心，故合力在变化，选项B错误：由图可知电子的电势能在不断增大，电场力做负功，选项C正确；电子运动一周后电势能与初始状态相同，选项D错误．
3．CA点电场线更密，故A点场强更大，A错误；A点电势低于B点，故正电荷在A处电势能小于B处，B错误；根据U=Ed，AB间场强大于BC间场强，故AB电势差大于BC电势差，C正确；负电荷由B到C，静电力做正功，故选C．
4．D油滴受电场力向上，带负电，A错误；变大，变小，变大，张角变大，不变，不变，点电势不变，油滴不动，B、C错误，D正确．
5．D设的中点为，则点的电势为，可知连线为等势线，故电场方向由指向，则匀强电场的场强大小为，选项D正确．
6．C负电荷由运动至，电场力做正功，电势能减小，A错误；同理到电势能减小，B错误；至电势能一直减小，C正确；由到过程电场力先减小，后增大，再减小，D错误．
7．D由题可知，A错误；最小速度为左上方等效最高点处，，，B错误；电势能最大时位于圆周最左侧，，电势能最大为，C错误；由等效最高点至等效最低点有，故动能，重力势能，电势能之和为35J且守恒，电势能最大时，机械能最小，，D正确．
8．AC由题意可知，只有负电荷才能做直线运动且一定是匀减速，A正确，B错误；合力方向一定，仅改变初速度方向，将做曲线运动，C正确；电场力做负功，电势能变大，D错误．
9．BD三个点电荷要平衡，必须三个点电荷在一条直线上，且外侧两个点电荷相互排斥，中间点电荷吸引外侧两个点电荷，所以外侧两个点电荷距离大，要平衡中间点电荷的拉力，必须外侧点电荷电荷量大，中间点电荷电荷量小，所以必须带负电，在的左侧．设所在位置与的距离为，则所在位置与的距离为．因为能处于平衡状态，所以对的电场力大小等于对的电场力大小，设的电荷量为，则有，计算得出，D正确；对点电荷有，解得，B正确。
10．ABD由图像的物理意义可知，在轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场，选项A正确；在区域内电场强度大小，方向沿轴负方向，选项B正确；在范围电场强度大小，方向沿轴正方向，选项C错误；粒子经过处时速度最大，由动能定理可得，代入数值可得，选项D正确．
11．（1）等量异种（1分）（2）板带电（1分）（3）两板所带总电荷量为零（2分）
（4）电荷守恒（2分）
解析：用力将两块起电板快速摩擦后分开，两板分别带上了等量异种电荷．如图乙中金属球与箔片组成的整体发生静电感应现象故箔片张开，如图丙中两块板同时插入空心金属球，总电荷量为零，不发生静电感应现象，故箔片不张开，该实验能验证电荷守恒定律．
12．（1）2（2分）（2）9.12×10-5（2分）11.4（2分）（3）不变（2分）
解析：（1）研究充电过程，应将电容与电源相接，故应单刀双掷开关接2．
（2）根据图像与横轴围成的面积表示电荷量，可知电容器放电过程释放的电荷量为，根据电容定义式可知电容器的电容为．
（3）因为总电荷量不会因为电路中电阻而变化，由于电阻变大，电路中的平均电流变小，所以放电时间将变长，曲线会有变化，但是曲线与坐标轴所围成的面积表示这一时间间隔内通过导体的总电荷量，总电荷量不变，所以曲线与坐标轴所围成的面积不变。
13．解：（1）对电荷受力分析，受重力、电场力和支持力，根据三力平衡条件，有（2分）解得（2分）
（2）若改变匀强电场的方向要使点电荷仍静止在斜面上，该匀强电场沿斜面向上时电场强度最小（2分）即（2分）
解得（2分）
14．解：（1）、两点间的电势差（2分）
将该电荷从点移到点，电势能增加了（2分）
则电场力做功（1分）
B、C两点间的电势差（2分）
（2）设点电势为0，根据（2分）
得点的电势（2分）
根据（1分）
解得点的电势（2分）
15．解：（1）根据动能定理有（2分）
代入数据解得（2分）
（2）轴方向的加速度为（1分）
运动时间为（1分）
偏移量为（2分）
以上三式联立解得（2分）
（3）根据电子出电场后做匀速直线运动，将电子出电场时的速度反向延长，延长线与板间的中心线相交于板的中点，设速度反向延长线与水平方向的夹角为，则（2分）
由几何关系有（2分）
解得（2分）