北京市2024_2025学年高二物理上学期10月月考试卷含解析 (2)

这是一份北京市2024_2025学年高二物理上学期10月月考试卷含解析 (2)，共15页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题
1. 下列物理量中，属于矢量的是（ ）
A. 电势B. 电容C. 电场强度D. 电势能
【答案】C
【解析】
【详解】电势、电容和电势能只有大小，没有方向，属于标量；而电场强度既有大小，也有方向，属于矢量。
故选C。
2. 使用带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AC．当金属球带正电时，靠近带电金属球的验电器的金属球带异种电荷（负电荷），而验电器的金属箔片带同种电荷（正电荷），故AC错误；
BD．当金属球带负电时，靠近带电金属球的验电器的金属球带异种电荷（正电荷），而验电器的金属箔片带同种电荷（负电荷），故B正确，D错误。
故选B。
3. 如图所示，两个带电球，大球所带的电荷量大于小球所带的电荷量，可以肯定（ ）
A. 两球都带正电
B. 两球都带负电
C. 大球受到的静电力大于小球受到的静电力
D. 两球受到的静电力大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】AB．两个带电体之间存在着排斥力，故两球带同号电荷，可能都带正电，也可能都带负电，AB错误；
CD．静电力遵循牛顿第三定律，两球受到的静电力大小相等，C错误D正确。
故选D
4. 在电场中的某点A放一试探电荷，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的场强大小，方向水平向右。下列说法中正确的是（ ）
A. 在A点放一个负试探电荷，A点的场强方向变为水平向左
B. 在A点放一个负试探电荷，它所受的电场力方向水平向左
C. 在A点放置一个电荷量为的试探电荷，A点的场强变为
D. 在A点放置一个电荷量为的试探电荷，它所受的电场力仍为F
【答案】B
【解析】
【详解】AC．电场强度的大小与方向与放置的电荷无关，始终为，方向水平向右，故AC错误；
B．正、负试探电荷在电场中同一位置所受电场力的方向相反，则负试探电荷所受电场力方向向左，故B正确；
D．在A点放置一个电荷量为的试探电荷，它所受的电场力为
故D错误。
故选B。
5. 某静电场的电场线如图所示，电场中M、N两点电场强度的大小分别为和，电势高低分别为和，则下列说法中正确的是（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】C
【解析】
【详解】电场中，电场线越密集的地方电场强度越大，故；同时，沿着电场线方向，电势逐渐降低，故。
故选C。
6. 如图所示的电场，实线和虚线分别表示该电场的电场线和等势线，若a、b两点所处的等势线电势为0，相邻等势线间的电势差为2V，则（ ）
A. a处电场强度等于b处电场强度
B. c、b两点间的电势差大于c、a两点间的电势差
C. 电子在c处具有的电势能为20eV
D. 若将一电子在d处由静止释放，则运动至c点对应等势线时，电场力做功为2eV
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，a处的电场线较b处密集，所以a处电场强度大于b处电场强度，故A错误；
B．由于a、b两点在同一等势线上，a、b两点电势相等，所以c、b两点间的电势差等于c、a两点间的电势差，故B错误；
C．由于a、b两点所处的等势线电势为0，且相邻等势线间的电势差为2V，同时沿电场方向电势降低，所以c处的电势为20V，根据
所以电子在c处具有的电势能为-20eV，故C错误；
D．d处的电势为18V，若将一电子在d处由静止释放，则运动至c点对应等势线时，电场力做功为
故D正确。
故选D。
7. 如图所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。设两极板的正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ，平行板电容器的电容为C。实验中极板所带电荷量可视为不变，则下列关于实验的分析正确的是（ ）
A. 保持d不变，减小S，则C变小，θ 变大
B. 保持d不变，减小S，则C变大，θ变小
C. 保持S不变，增大d，则C变小，θ 变小
D. 保持S不变，增大d，则C变大，θ 变大
【答案】A
【解析】
【详解】AB．根据电容的决定式
得知，当保持d不变，减小S，则C变小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式
可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大，故A正确，B错误；
CD．根据电容的决定式
得知，当保持S不变，增大d，则C变小，电容器电量Q不变，由电容的定义式
可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大，故CD错误。
故选A。
8. 如图所示，用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带电金属球靠近金属网，则下列说法正确的是（ ）
A. 箔片张开
B. 箔片不张开
C. 金属球所带电荷量足够大时才会张开
D. 金属网罩内部电场强度为带电金属球产生的电场强度
【答案】B
【解析】
【详解】静电屏蔽是为了避免外界电场对仪器设备的影响，或者为了避免电器设备的电场对外界的影响，用一个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电器设备对外界产生影响，用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，由于金属网的静电屏蔽作用，箔片不张开，金属网罩内部电场强度为零。
故选B。
9. 如图所示，A、B两点固定两个等量的正点电荷，现在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q（不计重力），并由静止释放后，下列说法中正确的是（ ）
A. 负点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大
B. 负点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
C. 负点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值
D. 负点电荷越过O点后，速度越来越小加速度越来越大，直到速度零
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据点电荷电场强度的叠加法则，可知，同种正电荷连线的中垂线上，电场强度方向由O点向两边延伸，且大小先增大后减小，在P点由静止释放一个负点电荷q，在从P点到O运动的过程中，它只在电场力作用下，向下加速，电场强度可能越来越小，也可能先增大后减小，电场力可能越来越小，也可能先增大后减小，则加速度可能越来越小，也可能先增大后减小，但速度一定越来越大，故AB错误；
C．运动到O点时，所受的电场力为零，加速度为零，速度达最大值，故C正确；
D．点电荷越过O点后，所受的电场力向上，速度减小，电场强度可能越来越大，也可能先增大后减小，加速度可能越来越大，也可能先增大后减小，故D错误。
故选C。
10. 电容器是一种常用的电学元件，在电工、电子技术中有着广泛的应用。以下有关电容式传感器在生活中应用说法正确的是（ ）


A. 甲图中，力F增大过程中，电流计中的电流从a流向b
B. 乙图中，手指作为电容器一电极，如果改用绝缘笔在电容式触摸屏上不能正常操作
C. 丙图中，油箱液位上升时，电容变小
D. 丁图中，当传感器由静止突然向左加速，电容器处于放电状态
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据电容的定义式与决定式有
，
解得
甲图中，电容器极板之间电压一定，力F增大过程中，电容器两极板之间间距减小，可知电容器极板所带电荷量增大，电容器上极板带正电，可知，上极板失电子，电流计中的电流从b流向a，故A错误；
B．手指是导体，可以作为电容器的一个电极，绝缘笔是绝缘体，不能够作为电极，即绝缘笔在电容式触摸屏上不能正常操作，故B正确；
C．根据上述有
丙图中，油箱液位上升时，电容器间电介质增多，介电常数变大，则电容变大，故C错误；
D．根据上述有
丁图中，电容器极板之间电压不变，当传感器由静止突然向左加速时，电介质加速度方向向左，电介质相对传感器向右移动，介电常数变大，则极板所带电荷量增大，电容器处于充电状态，故D错误。
故选B。
二、多项选择题
11. 某电场的电场线分布如图所示，则（ ）
A. 电荷P带正电
B. a点的电场强度大于b点的电场强度
C. c点电势比d点电势高
D. 正试探电荷在c点电势能大于在d点电势能
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．电场线从正电荷出发，指向负电荷，由电场线分布可知，电荷P带正电，故A正确；
B．a点的电场线比b点稀疏，则a点的电场强度小于b点的电场强度，故B错误；
CD．由于沿着电场线的方向电势逐渐降低，可知c点的电势高于d的电势，所以正试探电荷在c点电势能大于在d点电势能，故CD正确。
故选ACD。
12. 图甲中AB是某电场中的一条电场线。若将一负电荷从A点处由静止释放，负电荷仅在静电力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度-时间图像如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 电荷从A到B运动过程中电势能增大B. 电荷从A到B运动过程中加速度变小
C. ，D. ，
【答案】BC
【解析】
【详解】B．负电荷仅在电场力的作用下能够沿着电场线从A到B加速运动，说明场强方向由指向，且由图像的斜率可知电荷运动的加速度越来越小。故B正确；
CD．沿电场线方向电势降低，根据B选项分析可知，且根据
可知电荷运动过程中，加速度减小，场强减小，即。故C正确，D错误；
A．根据可知，对于负电荷高势低能，低势高能。电荷从A到B运动过程中，电势升高则电势能减小。故A错误。
故选BC。
13. 某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M点运动到N点，以下说法正确的是（ ）
A. 粒子必定带正电荷
B. 粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C. 粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能
D. 粒子在M点的动能小于它在N点的动能
【答案】AD
【解析】
【详解】A．粒子从M到N点，根据曲线运动的特点可知，粒子的轨迹向电场力的方向弯曲，即粒子所受电场力的方向与电场强度的方向相同，可知粒子必定带正电，故A正确；
B．因N点的电场线较M点密集，可知N点场强较大，粒子在N点受电场力较大，则粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，故B错误；
CD．粒子从M到N点，电场力做正功，则粒子的动能增加，电势能减小，即粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能，在M点的动能小于它在N点的动能，故C错误，D正确。
故选AD。
14. 一个质量为m，电荷量为+q的小球以初速度v0水平抛出，在小球经过的竖直平面内，存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度相等，电场区水平方向无限长，已知每一电场区的场强大小相等，方向均竖直向上，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 小球在水平方向一直做匀速直线运动
B. 若场强大小等于，则小球经过每一电场区的时间均相同
C. 若场强大小等于，则小球经过每一无电场区的时间均相同
D. 无论场强大小如何，小球通过所有无电场区的时间均相同
【答案】AC
【解析】
【详解】A．将小球的运动沿着水平方向和竖直方向分解，水平方向不受外力，以v0做匀速直线运动，故A正确；
B．竖直方向，在无电场区只受重力，加速度为g，竖直向下，有电场区除重力外，还受到向上的恒定的电场力作用，加速度的大小和方向取决于合力的大小和方向，当电场强度等于时，电场力等于mg，故在电场区小球所受的合力为零，在无电场区小球匀加速运动，所以经过每个电场区，小球的速度均不等，因而小球经过每一电场区的时间均不相等，故B错误；
C．当电场强度等于时，电场力等于2mg，故在电场区小球所受的合力大小等于mg，方向竖直向上，加速度大小等于g，方向竖直向上，根据运动学公式，经过第一个无电场区
经过第一个电场区
联立解得
，
接下来小球的运动重复前面的过程，即每次通过无电场区都是自由落体运动，每次通过电场区都是末速度为零匀减速直线运动，可知，小球经过每一无电场区的时间均相同，故C正确；
D．通过前面的分析可知，物体通过每个无电场区的初速度不一定相同，所以，通过电场的时间不同，故D错误。
故选AC。
三、计算题
15. 如图所示，在某电场中的A点，电荷量的试探电荷受到静电力的大小。
（1）求A点的电场强度大小E；
（2）若将A点试探电荷替换为电荷量的试探电荷，求其受到的电场力大小与方向；
（3）若将该点试探电荷取走，A点的电场强度是否发生变化？请说明理由。
【答案】（1）2.0×104N/C
（2）见解析 （3）见解析
【解析】
【小问1详解】
A点的电场强度大小为
小问2详解】
若将A点试探电荷替换为电荷量的试探电荷，其受到的电场力的大小为
方向与电场强度方向相反；
【小问3详解】
若将该点试探电荷取走，A点的电场强度不变，仍为
原因是电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关。
16. 电势是衡量电场能量属性的物理量，如图所示是一匀强电场，M、N为电场中两点，位于两点处的试探电荷具有电势能，在两点间移动试探电荷，电场力做功。
（1）根据定义，M、N两点间电势差请结合电势定义，以及电场力做功与电势能变化的关系，证明：电荷从M点移到N点电场力做功；
（2）若已知场强，现让一个电荷量为的电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离。试求：
a．电荷从M点移到N点电场力做功多少？电势能如何变化；
b．M、N两点间的电势差。
【答案】（1）见解析 （2）a．，电势能增加了；b．
【解析】
【小问1详解】
根据电场力做正功电势能减小，可知。则根据题意
【小问2详解】
a．电荷从M点移到N点电场力做功为
电场力做负功，则电势能增加，则电势能增加。
b．在匀强电场中，根据（1）中电场力做功和电势差之间的关系可知
17. 如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为-q的小球（可视为质点）。现将此装置放在水平的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成37°角。已知电场的范围足够大，空气阻力可忽略不计，重力加速度为g，sin37°=0.6，cs37°=0.8。
（1）请判断电场强度的方向，并求电场强度E的大小；
（2）求AO两点间的电势差UAO；
（3）若在A点对小球施加一个拉力，将小球从A点拉起至与O点处于同一水平高度释放，求小球运动至O点正下方时的速度大小。
【答案】（1），方向水平向右
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
小球静止在A点，则小球受到竖直向下的重力，沿绳向上的拉力，水平向左的电场力，由于小球带负电，则电场强度的方向水平向右，根据平衡条件可得
所以
【小问2详解】
AO两点间的电势差为
【小问3详解】
若在A点对小球施加一个拉力，将小球从A点拉起至与O点处于同一水平高度释放，根据动能定理可得
解得小球运动至O点正下方时的速度大小为
18. 如图为一真空示波管的示意图，电子从灯丝发出（初速度可忽略不计），经灯丝与A板间的电压U1加速，从板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入MN间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点，已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。
（1）求电子穿过A板时速度的大小；
（2）求电子从偏转电场射出时的侧移量；
（3）求电子从偏转电场射出时末速度与中心线的夹角的正切值；
（4）若要电子打在荧光屏上P点的上方，可采取哪些措施？
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）见解析
【解析】
【小问1详解】
设电子经电压U1加速后的速度为v0，由动能定理有
解得
【小问2详解】
电子进入偏转电场后，沿极板方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场中运动的时间为t，加速度为a，电子离开偏转电场时的侧移量为y，由牛顿第二定律和运动学公式有
联立解得
【小问3详解】
设电子从偏转电场射出时末速度与中心线的夹角为θ，则
【小问4详解】
若要电子打在荧光屏上P点的上方，可以增加y和tanθ，所以，由以上分析可知，可以减小加速电压U1、增大偏转电压U2、增加极板长度L或减小极板间距d。