四川省达州市万源市万源中学2024-2025学年高二上学期10月期中物理试题

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一、选择题（共50分，每小题5分，1-7为单项选择题，8-10为多项选择题，少选得3分，多项错选不得分）
1．下面是四位同学对静电场相关知识的理解，其中正确的是（ ）
A．甲同学：电势的比值定义式适用于任何电场，且跟Ep、q无关
B．乙同学：把两个同种电荷之间的距离增大一些，电场力对两电荷做负功
C．丙同学：元电荷就是带电量最小的带电体
D．丁同学：如果电场线是直线，那么电场线就是带电粒子的运动轨迹
2．如图所示，实线为某静电场中的电场线，电场线关于MN对称，A、B、C、P是电场线上四点，A、B连线与MN垂直，P点在直线电场线上且与A在同一竖直线上，在P点由静止释放一个带负电的点电荷，点电荷仅在电场力作用下沿电场线向右运动，则下列判断正确的是（ ）
A．A点场强与B点场强相同
B．P点电势比C点电势高
C．图中的直线电场线方向向左
D．点电荷在静电场中运动时，速度先增大后减小
3．在维修高压线路时，为保障安全，电工要穿特制材料编织的电工服（如图甲）。图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，头顶上方有B供电线，B电线电势高于A电线，虚线表示电工周围某一截面上的4条等势线，已知相邻等势线的电势差值均为5V，c、d、e、f是等势线上的四个点，下列说法正确的是（ ）
A．在c、d、e、f四点中，c点的电场最强
B．在e点静止释放一个电子，它会向d点所在等势面运动
电工服是用绝缘性能良好的绝缘材料制作
将一个电子由c移到d电场力所做的功为5eV
4．如图所示，在平行板电容器两板间有一个带电微粒。开关S闭合时，该微粒恰好能保持静止。若使该带电微粒向上运动，下列说法正确的是（ ）
保持S闭合，极板N上移
保持S闭合，极板M上移
充电后将S断开，极板N上移
D．充电后将S断开，极板M上移
5．如图所示，大小为、方向竖直向下的匀强电场中有相距的O、C两点，其连线与电场方向垂直。若在O点处放置电荷量为的正点电荷，静电力常量，则C点电场强度的大小为（ ）
6．有一电场强度方向沿x轴方向的电场，其电势随x的分布如图所示．一质量为m、带电量为−q的粒子只在电场力的作用下，以初速度v0从x=0处的O点进入电场并沿x轴正方向运动，则下关于该粒子运动的说法中正确的是（ ）
A．粒子从x=0处运动到x=x1处的过程中动能逐渐增大
B．粒子在x=x3处所受电场力最大
C．若，粒子运动到X1处的速度为
D．欲使粒子能够到达x=x4处，则粒子从x=0处出发时的最小速度应为
7．如图甲所示，A、B两极板与交变电源相连，交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，A板的电势为0，质量为m，电荷量为的粒子仅在电场力作用下，在时刻从A板的小孔处由静止释放进入两极板间运动，在时刻恰好能到达B板，则（ ）
A．粒子在两板间做匀加速直线运动
B．粒子在两板间的最大速度为
C．A、B两板间的距离为
D．若粒子在时刻进入两极板，它将一直向B板运动，最终到达B板
8．如图，电荷量分别为＋Q和－Q（Q > 0）的点电荷固定在正四面体的两个顶点a、b上，c、d是四面体的另外两个顶点，E、F、G、H分别是ab、bc、ca、cd的中点，选无穷远处为零电势点。则（ ）
A．E点的电场强度为零
B．E点的电势为零
C．c、d两点的电场强度大小相等、方向相同
D．将一检验正电荷从G点移到F点，电荷的电势能增大
9．如图所示，在直角坐标系xOy中有、b、c、d四点，c点坐标为.现加上一方向平行于xOy平面的匀强电场，d点电势为8V。将一电荷量为的点电荷从a点移动到d点，电场力做的功为。将其从d点移动到b点，电场力做的功为。下列说法不正确的是（ ）
A．匀强电场的方向沿x轴正方向
B．坐标原点O的电势大于0
C．该点电荷在c点的电势能为
D．电场强度的大小为200V/m
10．一带正电微粒从静止开始经电压加速后，射入水平放置的平行板电容器，极板间电压为。微粒射入时紧靠下极板边缘，速度方向与极板夹角为，微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平距离分别为2L和L，到两极板距离均为d，如图所示。忽略边缘效应，不计重力。下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．微粒穿过电容器区域的偏转角度的正切值为2
D．仅增加的大小，微粒在电容器中的运动轨迹最高点的高度变低
二、实验题（共16分，每空2分）
11．在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷间的距离和带电量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用长度可调绝缘丝线悬挂于C点．实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球的距离不变，改变B球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大．（实验过程中调节丝线长度使球A与球B的球心始终在同一水平线上，两球可视为点电荷）
（1）该实验采用的方法是 ．
A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法
（2）实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的增大而 ，随其所带电荷量的增大而 ．
（3）若球A的电荷量用Q表示；球B的电荷量用q表示、质量用m表示；球A与球B间的距离用d表示，静电力常量为k，重力加速度为g．则小球偏离竖直方向的角度的正切值tanθ = ．
12．
(1)如图甲所示为探究平行板电容器电容大小决定因素的实验，给电容器充电后与电源断开，保持电荷量不变。若将B板上移，静电计指针偏角 （选填“变小”“变大”或“不变”）。
(2)“探究电容器充放电”的实验装置示意图如图乙所示，将开关S扳到a，让电源给电容器充电后，若向电容器中间插入一层有机玻璃板，则在插入过程中通过灵敏电流计的电流向 ；电容器充电结束后，将开关S扳到b放电的过程中，通过灵敏电流计的电流向 。（均选填“右”或“左”）
(3)若将灵敏电流计换成电流传感器，先将开关接a、待电容器充电后将开关扳到b，利用传感器记录电容器放电过程，图像与坐标轴围合的面积表示
三.计算题（共34分，14题8分，15题12分，16题14分）
13．如图所示，平行板电容器的两个极板M、N长均为L，极板间距离为2d、一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从M的左端沿板方向以速度v0射入极板间，粒子恰好从N板的右端射出。不计粒子的重力和空气阻力。求：
（1）粒子在M、N间运动的时间t；
（2）M、N间的电压U。
14．如图所示，在竖直平面内固定着一根光滑绝缘细杆，细杆左侧点处固定着一个带负电的点电荷，以为圆心的圆周与细杆交于两点，点为的中点。现将一质量为电荷量为的小球（可视为质点）套在杆上从点由静止释放，小球滑到点时的速度大小为。已知重力加速度为，M点和点的高度差为，取点为零电势点。求：
(1)点的电势；
(2)小球滑至点时的速度大小。
15．如图所示，ABCD为竖直平面内的绝缘光滑轨道，其中AB部分为倾角为的斜面，BCD部分为半径为R的四分之三圆弧轨道，与斜面平滑相切，C为轨道最低点，整个轨道放置在电场强度的水平匀强电场中。现将一电荷量为、质量为m的小滑块从斜面上A点由静止释放，已知，重力加速度为g
（1）小滑块运动到B点的速度大小（结果可用根号表示）；
（2）小滑块对圆弧轨道的最大压力值；
（3）判断小滑块能否通过D点，若不能，请通过计算说明理由；若能，求通过D点后落在AB斜面上的点距B点的距离s。