北京市日坛中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题（Word版附解析）

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一．单项选择题
1. 下列物理量属于矢量是（ ）
A. 电势B. 电容C. 电场强度D. 电流强度
2. 以下单位与电势能单位相同的是（ ）
A. 库仑CB. 伏特VC. 电子伏特eVD. 皮法pF
3. 关于各种“电荷”，下列说法中正确的是（ ）
A. 元电荷就电子
B. 公式中，Q指的是试探电荷的电荷量
C. 体积很小的带电小球一定可以看成点电荷
D. 检验电荷既要求电量足够小，又要求体积足够小。
4. 下列说法中，正确的是（ ）
A. 由公式可知电场中某点的电势与成反比
B. 公式，其中电容器的电容与电容器两极板间电势差无关
C. 试探电荷在电场中所受的电场力与其电量q无关
D. 电容器电容越大，电容器所带的电荷量就越多
5. 如图所示的四种电场中均有、两点，其中、两点的电场强度和电势都相同的是（ ）

A. 甲图中与点电荷等距的、两点
B. 乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的、两点
C. 丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的、两点
D. 丁图中匀强电场中的、两点
6. 如图既可以看成是用来描述山坡地势的等高线图，也可以看成是用来描述电场中电势高低的等势线图．关于此图，下列说法正确的是
A. 若该图为等高线图，可知a坡的地势比b坡陡峭
B. 若该图为等高线图，可知在不考虑摩擦力时，小球从a坡滑下的加速度大于从b坡滑下的加速度
C. 若该图为等势线图，可知a侧的电势降落比b侧慢
D. 若该图为等势线图，可知a侧的电场强度比b侧大
7. 一带正电粒子仅在电场力作用下沿直线运动，其速度随时间变化的图像如图所示，tA、tB时刻粒子分别经过A点和B点，A、B两点的场强大小分别为EA、EB，电势分别为A、B，则可以判断
A. EA＜EBB. EA＞EB
C. A=BD. A＜B
8. 两个等量正点电荷固定在图中P、Q两点，MN为P、Q连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点，一带负电的试探电荷q从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则（ ）
A. q由A向O的运动是匀加速直线运动
B. q由A向O运动的过程中电势能逐渐减小
C. q运动到O点时电势能为零
D. q在整个运动过程中机械能守恒
9. 静电场方向平行于轴，其电势随的分布可简化为如图所示的图线，图中和为已知量，一个带电粒子由静止释放，沿轴方向由＝处运动至＝处，已知该粒子质量为、电量为，忽略重力，则以下说法错误的是（ ）
A 该粒子带正电
B. 粒子的电势能变化为
C. 间的电势差为
D. 粒子所受电场力的大小为
10. 图示为一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为，取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到O点的的距离为x，P点电场强度的大小为E。下面给出E的四个表达式（式中k为静电力常量），其中只有一个是合理的，你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断，根据你的判断，E的合理表达式应为（ ）
A.
B.
C.
D.
二．不定项选择题
11. 关于电势和电势差，下列说法正确的是（ ）
A. 电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关
B. 电势差有正、负之分，是一个矢量
C. 由于静电力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关
D. UAB=-UBA
12. 如图所示，直线上有O、a、b、c四点，a、b间距离与b、c间的距离相等，在O点处固定正点电荷，若一带负电的粒子仅在静电力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则（ ）
A. 两过程中静电力做的功相等
B. 前一过程中静电力做的功大于后一过程中静电力做的功
C. 前一过程中，粒子电势能不断减小
D. 后一过程中，粒子动能不断增加
13. 如图所示，直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上两点．若带电粒子运动中只受电场力作用，根据此图可以作出的判断是（ ）
A. 带电粒子所带电荷的电性
B. 带电粒子在a，b两点的受力方向
C. 带电粒子在a点的速度一定大于在b点的速度
D. 若不知道粒子的运动过程，则无法判断带电粒子电势能的变化
14. 水平地面上方有水平向右的匀强电场，从地面上的A点斜向右上方以速度抛出一个带电荷量为+q、质量为m的小球，速度方向与水平地面的夹角，轨迹如图所示，点B为轨迹最高点，D、E两点高度相等，小球落在水平地面的C点，忽略空气阻力的影响，g取10m/s2，匀强电场的场强大小为，则（ ）
A. 小球在空中速度的最小值位于B点的右侧
B. 小球在B点的速度为10m/s
C. 小球落地时与水平方向的夹角大于53°
D. A、C两点的距离为16 m
三．实验题
15.
（1）如图所示，取甲、乙两个验电器，用一根长的导体杆把它们连接在一起，用带正电的有机玻璃棒靠近验电器乙的上端，甲会带正电，乙会带负电。关于甲、乙带电的现象，下列说法正确的是（ ）
A. 这是感应起电现象，遵守电荷守恒定律
B. 这是摩擦起电现象，遵守电荷守恒定律
C. 这是感应起电现象，不遵守电荷守恒定律
D. 这是摩擦起电现象，不遵守电荷守恒定律
（2）如图所示，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球的球心距离为3r。达到静电平衡后，下列说法正确的是（ ）
A. 金属球的左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷
B. 点电荷Q在金属球内产生的电场的场强处处为零
C. 金属球最左侧表面的电势高于最右侧表面的电势
D. 感应电荷在金属球球心处产生的电场场强大小为
（3）上题（2）中，若先用金属网把不带电的金属球罩起来，再使带正电点电荷靠近金属网。跟原来相比会出现什么变化？并解释原因__。
（4）为观察电荷在导体上的分布规律，将一个大的导体安放在绝缘支架上，并使导体带上负电荷，如图所示，用带绝缘柄的小验电球P接触导体上的各点，再与不带电的验电器接触，通过验电器金箔片的张角判断各点的带电情况，主要实验步骤如下：
a．用P接触导体上的A点，再与不带电的验电器接触，发现验电器的金箔片张角较小；
b．用P接触导体上B点，再与不带电的验电器接触，发现验电器的金箔片张角较大；
c．用P与导体的尖端C点接触，再与不带电的验电器接触，发现验电器的金箔片张角最大。由此可以确定：
电荷在导体表面的分布是不均匀的，突出的位置，电荷比较__；平坦的位置，电荷比较__
A．密集 B．稀疏
16. 研究带电体之间的作用力可以先定性分析相关因素，再研究定量关系。
（1）如图所示，O是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小，这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来（小球与物体O在同一水平线上)。若物体O的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示，物体与小球间的距离用d表示，物体和小球之间的作用力大小用F表示，则下列对该实验的判断正确的是（ ）
A. 可用控制变量法，探究F与Q、q、d的关系
B. 保持Q、q不变，减小d，则θ变大，说明F与d成反比
C. 保持Q、d不变，减小q，则θ变小，说明F与q有关
D. 保持q、d不变，减小Q，则θ变小，说明F与Q成正比
（2）如图是库仑扭秤实验装置，绝缘棒两端分别是A、B 小球，在A 的不远处放一个跟A相同的金属小球 C，下列说法正确的是（ ）
A. B球起平衡作用，带电荷量与A球相同
B. 库仑准确测出了每一个带电小球的电荷量
C. A球与C球之间的作用力与它们之间的距离成反比
D. 库仑扭秤能研究微小的库仑力，最主要的物理思想方法是微小量放大法
（3）如图是示波管的原理图.它由电子枪、偏转电极（XX'和YY')）、荧光屏组成.管内抽成真空，给电子枪通电后，如果在偏转电极XX'和YY'上都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心O点，在那里产生一个亮斑，如果在偏转电极XX'加恒定电压，在偏转电极YY'加恒定电压，。电子束经偏转电极后，在荧光屏上出现亮斑的区域是（ ）
A. ⅠB. ⅡC. ⅢD. Ⅳ
四．计算题
17. 如图所示，长为l的绝缘细线一端固定在O点，另一端系一质量为m电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球处于静止状态，此时细线与竖直方向成37。重力加速度为g， sin37 = 0.60，cs37  0.80。
（1）判断小球的带电性质；
（2）求该匀强电场的电场强度E的大小；
（3）将小球向右拉起至与O点处于同一水平高度且细绳刚好张紧，静止释放，求：
a.小球运动到最低点时的速度v的大小；
b.及此时细线对小球的拉力F的大小。
18. 如图所示，M、N为竖直放置的平行金属板，两板间所加电压为U0，S1、S2为板上正对的小孔．平行金属板P和Q水平放置在N板右侧，关于小孔S1、S2所在直线对称，P、Q两板的长度为l，两板间的距离为d，P、Q两板间加电压可形成偏转电场．加热的阴极K发出的电子经小孔S1进入M、N两板间，通过M、N间的加速电场加速后，进入P、Q间的偏转电场．已知电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略．整个装置处于真空中，偏转电场可视为匀强电场，忽略电子重力及电子间的相互作用，不考虑相对论效应．
（1）求电子到达小孔S2时的速度大小v0；
（2）在P、Q两板间加一恒定电压U，使电子从右侧离开偏转电场
a．电子在偏转电场中的侧移量
b．电子在射出偏转电场右侧边界时的速度方向与水平方向夹角的正切值
19. 如图所示，水平光滑绝缘轨道MN处于水平向右的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的滑块（可视为质点），从轨道上的A点由静止释放，滑块在静电力作用下向右做匀加速直线运动，当到达B点时速度为v。设滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变。
（1）求滑块从A点运动到B点的过程中，静电力所做的功W；
（2）若规定A点电势为φA，求滑块运动到B点时的电势能EPB。
（3）某同学把上述静电场的电场线分布画成如图所示：电场的方向均水平向右，电场线上疏下密。这种分布的静电场是否可能存在？试述理由。
20. 场是物质存在的一种形式，完成下列问题．
（1）在静电场中可以定义“电通量”这个概念：若电场中有一个面，面上各处的电场强度与面垂直且大小相等为E，则穿过这个面的电通量，其中S是在垂直电场强度方向的面积的大小。如果空间固定一个电量为Q的点电荷，在其周围激发静电场，以Q为球心做两个半径分别为R1、R2的球面S1和S2，如图所示。求：
a.球面S1的电通量大小；
b.比较两个球面单位面积的电通量大小，并说明原因。
（2）理论上已经证明：①电荷均匀分布的球壳在壳内产生的电场为零；②一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在球的外部产生的电场，与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同。
a.现有一半径为R、电荷均匀分布的实心球体，O为球心，以O为原点建立坐标轴Ox，如图所示．关于该带电小球产生的电场E随x的变化关系，下图中正确的是（ ）
A. B. C. D.
b.推导论证a中的结论