河南省驻马店市新蔡县2024_2025学年高二物理上学期9月月考试题含解析

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A. 加速度B. 电场强度C. 电势D. 电容
【答案】B
【解析】
【详解】A．是加速度的决定式，是加速度的定义式，加速度a是矢量，故A错误
B．是电场强度的定义式，电场强度E与F、Q无关，E是矢量，故B正确；
C．是电势的定义式，电势与、均无关，但电势是标量，故C错误；
D．是电容的决定式，是电容的定义式，故D错误。
故选B
2. 如图所示，平面内固定有等量异种点电荷，M、N两点关于两点电荷的连线对称，M、P两点关于两点电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（ ）
A. M点的电势等于P点的电势
B. M点的电势等于N点的电势
C. M点的电场强度与N点的电场强度相同
D. M点的电场强度与P点的电场强度相同
【答案】B
【解析】
【详解】A．沿着电场线方向电势降低，M点的电势大于P点的电势，故A错误；
B．根据对称性可知，M点的电势等于N点的电势，故B正确；
C．M点的电场强度与N点的电场强度大小相等、方向不同，故C错误；
D．M点的电场强度与P点的电场强度大小相等、方向不同，故D错误。
故选B。
3. “富兰克林铃”可以简化成如图所示的模型，当与毛皮摩擦过的气球靠近金属钉甲时，铝箔小球就会在塑料管内“左右横跳”。下列关于“富兰克林铃”的说法中正确的是（ ）
A. 与毛皮摩擦过的气球带正电
B. 气球靠近金属钉甲时，金属钉甲左侧感应出电荷，右侧带等量的异种电荷
C. 气球靠近金属钉甲时，金属钉甲吸引铝箔小球，说明电荷可以创生
D. 铝箔小球会在塑料管内“左右横跳”，说明能量可以创生
【答案】B
【解析】
【详解】A．与毛皮摩擦过的气球带负电，故A错误；
B．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可得气球靠近金属钉甲时，金属钉甲左侧感应出电荷，右侧带等量的异种电荷，故B正确；
C．由上述可知气球靠近金属钉甲时，金属钉甲吸引铝箔小球，说明带电物体具有吸引轻小物体的性质，故C错误；
D．能量既不会消失，也不会创生，只会从一个物体转移到另外一个物体，或者从一种形式转变为另一种形式，故D错误。
故选B。
4. 匀强电场中有一与电场方向平行的扇形AOB区域，如图所示，圆心角，半径，其中C、D、F将圆弧AB四等分。已知，，，以下说法正确的是（ ）
A. 电场方向沿AB连线方向
B.
C. 电子在D点的电势能为
D. 场强大小为3V/m
【答案】C
【解析】
【详解】A．连接AB、OC、OD、OF，交点分别为I、H、G，由图可知，为等边三角形，为等腰三角形，如图所示
由几何关系可得
AI=IG=GB
即I、G为AB的三等分点，由于匀强电场电势均匀变化，可得
，
将F与G连接，且连线必会过O点，故FGO为0V的等势面，同理，可知DI为3V的等势面，过A点作DI的垂直线，可知电场线方向沿AO方向，故A错误；
B．由图可知，C点电势大于3V，故B错误；
C．D点的电势为3V，则电子在D点的电势能为
故C正确；
D． O点的电势为0V，则电场强度大小为
故D错误。
故选C。
5. 如图所示，A处固定一个带正电的点电荷，将一个不带电的金属块B放在A的附近，C、D是金属块内的两个点，C、D和A在一条直线上，则金属块中感应电荷在C、D两点产生的电场强度（ ）
A. 方向不同B. 方向均沿直线AD向右
C. 大小相等D. C点比D点的大
【答案】D
【解析】
【详解】静电平衡时，金属块内部合场强为零，感应电荷在该点的场强与场源电荷在的场强大小相等，方向相反，由于C点距离场源电荷近些，根据
可知，场源电荷在C点的电场强度大于在D点的电场强度，因此，感应电荷在C点的电场强度大于在D点的电场强度，方向沿DA向左，ABC错误，D正确。
故选D。
6. 某条电场线是一条直线，上边依次有O、A、B、C四个点，相邻两点间距离均为d，以O点为坐标原点，沿电场强度方向建立x轴，该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示。一个带电荷量为+q的粒子，从O点由静止释放，仅受电场力作用。则（ ）
A. 若O点的电势为零，则B点的电势为
B. 粒子从O到A做匀变速直线运动
C. 粒子在OA段电势能减少量等于BC段电势能减少量
D. 粒子运动到B点时动能为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知E − x图像所包围的面积表示两点间的电势差大小，则
由于，解得
故A错误；
B．粒子由O到A过程电场力一直做正功，则带正电粒子一直加速运动，在该过程电场强度增大，由牛顿第二定律可得带电粒子做加速度增大的加速直线运动，故B错误；
C．粒子在OA段的平均电场力小于BC段的平均电场力，则OA段的电场力做功小于BC段电场力做功，由功能关系知，粒子在OA段电势能的变化量小于BC段变化量，或者从OA段和BC段图像包围的面积分析可知UOA > UBC，根据电场力做功公式W = qU和W = − ΔEp，也可得出粒子在OA段电势能的变化量大于BC段电势能的变化量，故C错误；
D．从O到B点过程由动能定理，则有
可得
故D正确。
故选D。
7. 一个正电荷周围有3种形状各异的金属导电体。在电荷周围形成如图所示的电场分布，为导体表面上的点，为导体内距离为的点，图中虚线为一电荷只在电场作用下的运动轨迹，为运动轨迹上的两点，则（ ）
A. 运动电荷带正电
B. 运动电荷在点加速度比大
C. 电场在点的方向斜向右上方
D. 导体B上的感应电荷在点形成的场强大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A．曲线运动中，质点受力方向指向曲线的内测，故运动电荷带负电，A错误；
B．由于a点的电场线比b点的电场线密集，电场强度较大，运动电荷在a点受到的电场力大于b点的电场力，故a点的加速度大于b点的加速度，B正确；
C．P点的电场方向垂直于导体的表面，C错误；
D．静电平衡时，导体内部的合场强为零，故所有的感应电荷在点形成的场强大小与点电荷q在该点的电场强度大小相等，方向相反，即所有的感应电荷在点形成的场强大小为，而不仅仅是B上面的感应电荷形成的场强。故D错误。
故选B。
8. 如图所示的电场中有A、B两点，下列判断正确的是（ ）
A. 电势，场强
B. 电势，场强
C. 将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少
D. 将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有的电势能
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．电场线越密，电场强度越大，B点处电场线较密，则
根据沿电场线方向电势降低，则
故A错误，B正确；
C．将正电荷从A移到B，电场力做正功，电势能减少，故C正确；
D．负电荷在电势高处电势能小，故将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有的电势能，故D错误。
故选BC。
9. 光滑绝缘斜面体ACD 固定在水平面上，已知AD 长度为3cm，斜面倾角 ，B点为AC 的中点。平行于ACD 平面内有一匀强电场，已知，，。现有一质量M=0.1kg，所带电荷量 的滑块（可视为质点），从斜面顶端由静止释放。取，，。则在滑块运动过程中以下说法正确的是（ ）
A. 匀强电场的方向竖直向下
B. 匀强电场电场强度的大小E=2 V/m
C. 滑块滑到斜面底端C时的动能大小为0.06 J
D. 滑块从A 点滑到斜面底端C 的过程中，其机械能变化量为0.06 J
【答案】AC
【解析】
【详解】A．设中点为，根据匀强电场特点
可得
BM为等势面，故电场线垂直于向下，故电场强度方向竖直向下。故A正确；
B．匀强电场电场强度的大小
故B错误；
C．从A到，由动能定理可得
解得
故C正确；
D．从A到，机械能变化量等于电场力做功，可得
故D错误。
故选AC。
10. 如图所示，厚薄均匀的矩形金属片，边长，当A与B之间接入的电压为15V时，通过金属片的电流为3.0A。当C与D之间接入的电压为15V时，下列说法正确的是（ ）
A. 通过金属片的电流为0.75A
B. 通过金属片的电流为12.0A
C. A、B之间接入电路时与C、D之间接入电路时，矩形金属片的电阻率之比为1:1
D. A、B之间接入电路时与C、D之间接入电路时，矩形金属片的电阻率之比为1:4
【答案】BC
【解析】
【详解】CD．电阻率是导体材料的属性，与接入电路的情况无关，故C正确，D错误；
AB．根据电阻定律可知，A、B之间接入电路时与C，D之间接入电路时，矩形金属片电阻之比为4:1，结合欧姆定律可知，C与D之间接入的电压为15V时，通过导体的电流为12.0A，故A错误，B正确。
故选BC。
二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分，把答案填写在答题卡上）
11. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。
步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二：使小球处于同一位置，增大（或减小）小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。
（1）图甲中实验采用方法是________（填正确选项前的字母，单选）。
A. 理想实验法B. 等效替代法C. 微小量放大法D. 控制变量法
（2）图甲实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而________（填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】（1）D （2）增大
【解析】
【小问1详解】
此实验中比较小球在不同位置所受静电力的大小，再使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小，故该实验采用的方法是控制变量法。
故选D。
【小问2详解】
本实验中，根据小球的摆角可以看出小球所受作用力的大小，由图可知，电荷量越大，距离越小，细线偏离竖直方向的角度越大，电荷之间的静电力越大。故电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的减小而增大。
12. 某实验小组的同学要测量阻值约为300Ω的定值电阻，现备有下列器材：
A．电流表A（量程为10mA，内阻约为10Ω）；
B．电压表V（量程为3V，内阻约为3kΩ）；
C．滑动变阻器（阻值范围为0~10Ω，额定电流为2A）；
D．定值电阻（阻值为750Ω）；
E．直流电源E（电动势为4.5V，内阻不计）：
F．开关S和导线若干。
（1）实验小组设计了如图甲、乙所示的两种测量电路，电阻的测量值可由计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数，则图____________（填“甲”或“乙”）所示电路的测量值更接近待测电阻的真实值。
（2）若采用（1）中所选电路进行测量，得到电压表和电流表的示数如图丙所示，则电压表的示数为____________V，电流表的示数为____________mA，由此组数据可得待测电阻的测量值____________Ω电阻的测量值与电阻的真实值相比____________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。
【答案】（1）甲 （2） ①. ②. ③. ④. 偏大
【解析】
【小问1详解】
根据题意，由于
故采用电流表内接法，则题图甲所示的电路测量更准确，测量值更接近待测电阻的真实值。
【小问2详解】
[1][2]根据题意，由图丙可知，电压表的示数为，电流表的示数为；
[3]根据欧姆定律可得待测电阻的测量值
[4]电路误差在于电流表的分压，则电压测量值偏大，可知，电阻的测量值与电阻的真实值相比偏大。
三、计算题（本题共3小题，共36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示，半径的四分之一光滑圆弧形绝缘轨道与水平绝缘轨道AB平滑连接于B点，轨道所在空间存在方向水平向右、电场强度大小的匀强电场。将质量的带电体P（可视为质点）从水平轨道AB上的D点（图中未画出）由静止释放后，P沿轨道开始运动。已知P的电荷量，P与轨道AB间的动摩擦因数，D、B两点间的距离，取重力加速度大小。求：
（1）D、C两点间的电势差；
（2）P从D点运动到B点所用时间t；
（3）P运动到圆弧轨道的末端C点时，圆弧轨道对P的弹力大小。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
D、C两点沿电场线方向的间距
根据电势差与电场强度的关系有
解得
【小问2详解】
对P受力分析，根据牛顿第二定律有
根据运动学公式有
解得
【小问3详解】
P从D点到C点的过程根据动能定理有
在C点，根据牛顿第二定律有
解得
14. 如图所示，带正电的小球1用绝缘细线a悬挂在水平墙壁上，带负电的小球2用绝缘细线悬挂在竖直墙壁上。两小球处于静止状态时，细线b水平，细线a与竖直方向的夹角为37°，小球1、2（均可视为点电荷）的连线与水平方向的夹角也为37°，小球1、2间的距离d=2m。已知小球1、2所带的电荷量大小分别为，静电力常量，取重力加速度大小。求：
（1）小球1、2间的库仑力大小；
（2）细线b上的弹力大小和小球2的质量；
（3）小球1的质量。
【答案】（1）45N （2）36N，2.7kg
（3）2.1kg
【解析】
【小问1详解】
根据库仑定律有
解得
【小问2详解】
对小球2受力分析，水平方向上有
竖直方向上有
解得
，
【小问3详解】
将小球1、2作为整体受力分析，有
解得
15. 如图所示，A、B是固定于同一条竖直线上的带电小球，A电量为、B电量为，是它们的中垂线，另有一个带电小球E，质量为、电荷量为，被长为的绝缘轻质细线悬挂于点，点在点的正上方，A、B、C三点构成边长为的等边三角形，现将小球E拉到点，使细线恰好水平伸直且与A、B、C处于同一竖直面内，然后由静止释放小球E，当它运动到最低点时速度大小为。已知静电力常量为，重力加速度为，三个小球都可视为点电荷，试求：
（1）画出小球在C点受力示意图；
（2）小球E在点时对细线的拉力；
（3）若点电势为零，则A、B所形成的电场中点的电势。
【答案】（1）见解析；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）小球E在点时，受力分析如图所示
（2）根据题意可知，小球E在点受到A、B的电场力的合力方向竖直向下，大小为
由圆周运动可知
联立可得
（3）小球从M点到C点，设电场力做功，重力做功，根据动能定理得
即
解得
又有
，
C、D两点在同一等势线上，所以有