四川省成都市成飞中学2024-2025学年高二（上）月考物理试卷（含答案）

这是一份四川省成都市成飞中学2024-2025学年高二（上）月考物理试卷（含答案），共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.一带负电的粒子从电场中的A点运动到B点，该过程中，粒子受到的电场力做的功为W1(W1>0)，粒子受到的重力做的功为W2(W2>0)，除重力和电场力外的其他力做的功为W3(W3>0)。关于该过程中功与能量变化的关系，下列说法正确的是( )
A. 电势能减少了W1B. 重力势能增加了W2
C. 机械能减少了|W3|D. 动能的变化量是W1+W2−W3
2.如图所示，在直角三角形ABC的顶点A、B分别固定有点电荷Q1、Q2，现将一试探电荷q固定于顶点C，测得q所受电场力与AB边垂直。已知AB：AC：BC=5：4：3，则( )
A. Q2Q1=34B. Q2Q1=43C. Q2Q1=2764D. Q2Q1=6427
3.如图是静电喷涂装置的原理图，带负电荷的涂料颗粒被喷枪喷出，进入静电场，被电场加速后喷射到带正电荷的被涂物上，虚线是电场中的等差等势线，a、b、c为电场中的三点，且在同一条水平线上，下列说法正确的是( )
A. a点场强小于c点场强
B. a点电势高于c点电势
C. a、b两点电势差小于b、c两点电势差
D. 涂料颗粒在a点的电势能大于在c点的电势能
4.等量同种电荷Q、q固定在x轴上的O、D两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，则下列说法正确的是( )
A. A、B两点间场强方向沿x轴负方向
B. A、C两点间的场强大小沿x轴正方向先减小后增大
C. 将一负点电荷从C点移到A点，电场力先做正功后做负功
D. 将一正点电荷从A点移到C点，电势能先增大后减小
5.手机软件中运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的，如图所示为其工作原理的简化示意图。质量块左侧连接轻质弹簧，右侧连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动(不能上下移动)以改变电容器的电容。下列说法正确的是( )
A. 传感器匀速向左做直线运动时，电容器两极板所带电荷量将多于静止状态时
B. 传感器匀减速向右做直线运动时，电流表中有由b向a的电流
C. 传感器运动时向右的加速度逐渐增大，则电流表中有由b向a的电流
D. 传感器运动时向左的加速度逐渐减小，则电流表中有由a向b的电流
6.如图所示，在粗糙绝缘的水平地面上放置一带正电的物体甲，现将另一个也带正电的物体乙沿着以甲为圆心的竖直平面内的圆弧由M点移动到N点，若此过程中甲始终保持静止，甲、乙两物体可视为质点，则下列说法正确的是( )
A. 甲对地面的压力先减小后增大B. 甲受到地面的摩擦力大小不变
C. 甲受到地面的摩擦力先减小后增大D. 乙的电势能先增大后减小
7.如图，在竖直放置的无限大平行金属板间用长为1.4m的轻质柔软绝缘的细线拴一质量为1.0×10−2kg、电荷量为2.0×10−8C的带电小球(可视为点电荷)，细线的上端固定于O点，开关S闭合稳定时小球静止在板间的A点，细线与竖直方向成夹角θ=37°，A点距右极板的距离为0.15m，且左极板接地，其中sin37°=0.6，g=10m/s2，则下列说法正确的是( )
A. 小球带正电荷
B. S断开后，将右极板向右平移少许，A点电势不变
C. 将绝缘细线剪断，小球将做曲线运动，经0.2s打到右极板上
D. 将R1的滑片向右移，细线与竖直方向的夹角将变小
8.如图所示，竖直放置的半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB与粗糙绝缘水平轨道BC在B处平滑连接，O为圆弧轨道的圆心，OB左侧空间存在竖直向下的匀强电场，场强大小为E。一质量为m带负电的物块，电荷量q=3mgE，以一定的初速度从A点沿切线进入圆弧轨道。物块与水平轨道BC间的动摩擦因数为μ。已知重力加速度大小为g，下列说法正确的是( )
A. 无论在A点的初速度多大，物块一定能沿圆弧轨道运动到B点
B. 物块以不同的初速度从A点沿圆弧轨道滑到B点，其在B点的速度最小为0
C. 物块以不同的初速度从A点沿圆弧轨道滑过B点后，最终可停在距B点R2μ的位置
D. 物块沿圆弧轨道滑过B点后，最终停在BC上，因摩擦产生的热量最小值为mgR
二、多选题：本大题共6小题，共24分。
9.在探究影响电荷之间相互作用力大小因素的过程中，老师做了如图所示的实验。O是一个带正电的绝缘导体球，将同一带电小球用绝缘细丝线分别挂在P1、P2、P3不同的位置，调节丝线长度，使小球与带电导体球O的球心保持在同一水平线上，发现小球静止时细丝线与竖直方向的夹角不同，且θ1>θ2>θ3，关于这个实验，下列说法中正确的是( )
A. 小球挂在P1的位置稳定后再移到挂在P2的位置达到稳定过程中，其电势能可能增加
B. 通过如图所示的实验情景可知，电荷之间的相互作用力的大小随电荷之间的距离的增大而减小
C. 库仑就是利用这个实验装置进行定量研究得出了库仑定律
D. 带正电的绝缘导体球所带的电荷量太小，将不利于这个实验探究
10.如图所示，矩形abcd位于匀强电场中且所在平面与匀强电场平行，ab=2bc= 2m，e点是ab边的中点。已知a点电势为4V，b点电势为−8V，c点电势为−2V。则( )
A. d点电势为10V
B. 一个电子放在e点具有的电势能大小为−3.2×10−19J
C. 电场强度的大小为12V/m，方向垂直ec连线斜向右上方
D. 若将一电子从e点以某一速度沿c连线射出有可能经过b点
11.如图甲所示，两个带正电的等量同种点电荷固定于光滑绝缘水平地面上，间距为L，其连线的中点为O点，A、B为水平地面上两点电荷连线的中垂线上的两个点。一电荷量为q、质量为m的试探电荷从A点由静止释放，其运动的v−t图像如图乙所示，已知试探电荷t1时刻位于B点，且B点是图乙中图线切线斜率最大的位置(图乙中画出了该切线)，下列说法正确的是( )
A. 试探电荷带正电
B. B点的电场强度大小为mvBqt1
C. 试探电荷从A点到B点电势能减小了12mvB2
D. A点电场强度大于B点电场强度
12.如图所示，倾角θ=30°的光滑绝缘斜面体放在水平地面上，斜面体处在竖直向上的匀强电场中，质量为m、带电荷量为q的木块轻放在斜面上，木块由静止开始下滑的加速度大小为14g(g为重力加速度大小)，斜面体静止不动，下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的电场强度大小为mg2q
B. 斜面对木块的支持力大小为 32mg
C. 地面对斜面体的摩擦力方向水平向右，大小为18mg
D. 地面对斜面体的摩擦力方向水平向右，大小为 38mg
13.如图甲，真空中的两平行金属板间距为d、板长为L。A、B两板间加上如乙图所示的方波形电压。在t=0时刻，一质量为m、电量为e的电子以初速度v0从两板正中间沿板方向射入电场，并在t=T时刻从板间射出，不计电子重力。下列说法正确的是( )
A. 电子沿板方向做加速运动B. 板间距离必须满足d≥T eU02m
C. 电子从板间射出时机械能增加eU0D. 电子从板间射出时的速度大小为v0
14.质量为m、电量为q的带正电小球由空中A点无初速度自由下落，在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t秒小球又回到A点，不计空气阻力且小球从未落地。已知重力加速度为g，则( )
A. 电场强度的大小为3mgq
B. 整个过程中小球动量增加了2mgt
C. 从A点到最低点小球重力势能减少了23mg2t2
D. 整个过程中小球电势能减少了32mg2t2
三、实验题：本大题共2小题，共15分。
15.如图所示为示波管的原理图。

(1)如果在若光屏上P点位置出现亮斑，则示波管中的______。
A.极板X应带正电
B.极板X′应带正电
C.极板Y应带正电
D.极板Y′应带正电
(2)甲、乙两图所示的电压均为周期性变化的交变电压，周期均为T。

①若YY′两极板上加如图甲所示的电压，而XX′两极板不加电压，请在图丙中画出荧光屏上显示的图形；
②若XX′两极板上加如图乙所示的电压，而YY′两极板上加如图甲所示的电压，请在图丁中画出荧光屏上显示的图形。
16.在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。电源电动势为6.0V，内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。

(1)开关S改接2后，电容器进行的是______(选填“充电”或“放电”)过程。此过程得到的I−t图像如图2所示。如果不改变电路其他参数，只减小电阻R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“减小”、“不变”或“增大”)。
(2)若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量Q=3.04×10−3C，则该电容器的电容为______μF。(保留3位有效数字)
四、计算题：本大题共3小题，共37分。
17.如图，带电量为Q=+1×10−7C的小球A固定在光滑绝缘桌面的上方，高度h= 310m，一个质量为m=1×10−4kg、带电量q=−4×10−8C的小球B在桌面上以小球A在桌面上的投影点O点为圆心做匀速圆周运动，其运动半径为r=0.1m．
(静电力常量k=9×109N⋅m2/c2)求：
(1)小球A、B之间的库仑力F的大小；
(2)桌面对小球B的支持力FN的大小；
(3)小球运动的线速度v的大小；
18.XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，可用于对多种病情的探测。某种XCT机原理示意图如图所示。M、N之间是加速电场，虚线框内为匀强偏转电场S；经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到水平圆形靶台上的中心点P，产生X射线(如图中带箭头的虚线所示)。已知电子的质量为m，电荷量为e，M、N两端的电压为U0，偏转电场区域水平宽度为L0，竖直高度足够长，MN中电子束距离靶台竖直高度为H= 3L0，偏转电场的电场强度E=2 3U03L0。忽略电子的重力影响，不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度，不计空气阻力。求：

(1)电子刚进入偏转电场时的速度大小；
(2)电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角；
(3)P点到偏转电场右边界的距离。
19.如图所示，水平地面上方有水平向右的、范围足够大的匀强电场，从地面上的A点竖直向上以初速度v0=5m/s抛出一个质量为m、电荷量为+q(q>0)的小球，B点为其运动轨迹的最高点，小球落在水平地面上的C点，取重力加速度大小g=10m/s2，匀强电场的电场强度大小E=4mg5q，忽略空气阻力的影响，求：
(1)小球运动到B点时水平方向的分位移大小xB；
(2)小球运动到C点时速度方向与水平方向夹角的正切值tanθ；
(3)小球从A点运动到C点的过程中，小球动能减少过程所对应的时间t0。
1.【答案】A
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】D
9.【答案】BD
10.【答案】AC
11.【答案】AC
12.【答案】AD
13.【答案】BD
14.【答案】BC
15.【答案】BD
16.【答案】放电 不变 507
17.【答案】解：(1)由几何关系知，A、B小球间的距离L= h2+r2，解得：L=0.2m
设A、B球连线与竖直方向的夹角为θ，则tanθ=rh，解得：θ=30°
由库仑定律可得：F=kQqL2，代入数据解得：F=9×10−4N；
(2)小球B受到重力、支持力和库仑力，如图所示；
在竖直方向，小球B的合力为0，即Fcsθ+FN=mg
代入数据可得FN=20−9 32×10−4N≈2.2×10−4N；
(3)库仑力的水平方向分力提供向心力，则有：Fsinθ=mv2r
代入数据可得：v=0.3 5m/s≈0.67m/s。
答：(1)小球A、B之间的库仑力F的大小为9×10−4N；
(2)桌面对小球B的支持力FN的大小为2.2×10−4N；
(3)小球运动的线速度v的大小为0.67m/s。
18.【答案】解：(1)根据动能定理有：eU0=12mv2−0，
解得电子刚进入偏转电场时的速度大小为：v= 2eU0m
(2)电子在偏转场中，根据牛顿第二定律：eE=ma，
解得：a=2 3eU03mL0，
电子在偏转场运动的时间为：t=L0v，
则电子出偏转场时在竖直方向的分速度为：vy=at
设电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向夹角为θ，
可得：tanθ=vyv= 33，
联立解得：θ=30°
(3)设P点到偏转电场右边界的距离L，
电子在偏转场的偏转位移：y=12at2= 3L06，
电子束射出偏转电场时速度反向延长将交于水平位移的中点，
由相似三角形可知：Hy=L02+LL0=L0+2LL0，
联立解得：L=52L0
答：(1)电子刚进入偏转电场时的速度大小为 2eU0m
(2)电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角为30°
(3)P点到偏转电场右边界的距离为52L0
19.【答案】解：(1)小球运动到B点时，B为轨迹最高点，故B点竖直速度为零，则有
竖直方向：v0=gt1，
水平方向：qE=ma，xB=12at12，
解得：xB=1m，a=45g；
(2)小球竖直方向上做竖直上抛运动，则A到B与B到C运动时间相等，运动到C点时，竖直方向速度
vy=v0
水平方向上做匀加速直线运动，则
vx=a⋅2t1
运动到C点时速度方向与水平方向夹角的正切值
tanθ=vyvx
联立解得：tanθ=58；
(3)小球运动过程中受重力和电场力，设合力与水平方向夹角为α，则
tanα=mgqE=54
合力与速度方向夹角大于90°时，合力做负功，小球动能减少，合力与速度方向垂直时，速度最小，此时
vx=at0
vy=v0−gt0
tan(90°−α)=vyvx
联立解得：t0=2582s。
答：(1)小球运动到B点时水平方向的分位移大小xB为1m；
(2)小球运动到C点时速度方向与水平方向夹角的正切值tanθ为58；
(3)小球从A点运动到C点的过程中，小球动能减少过程所对应的时间t0为2582s。