北京市顺义区2023_2024学年高二物理上学期10月月考试题含解析

这是一份北京市顺义区2023_2024学年高二物理上学期10月月考试题含解析，共21页。试卷主要包含了单项选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（每题3分，共60分）
1. 两个点电荷相距为r时，它们之间的静电力大小为F，如果将它们的电荷量都变为原来的2倍，保持二者间距离不变，那么它们之间的静电力大小变为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据库仑定律可得
如果将它们的电荷量都变为原来的2倍，保持二者间距离不变，那么它们之间的静电力大小变为
故选B。
2. 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、、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显示出来（小球与物体在同一水平线上）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，则变大，说明F与d成反比
C. 保持Q、d不变，减小q，则变小，说明F与q成正比
D. 保持q、d不变，减小Q，则变小，说明F与Q成正比
【答案】A
【解析】
【详解】A．可用控制变量法，探究F与Q、q、d的关系，故A正确；
B．保持Q、q不变，减小d，则变大，说明F随d的减小而增大，但不能确定成反比关系，故B错误；
C．保持Q、d不变，减小q，则变小，说明F随q的减小而减小，但不能确定成正比，故C错误；
D．保持q、d不变，减小Q，则变小，说明F随Q的减小而减小，但不能确定成正比，故D错误。
故选A。
请阅读下述文字完成下列3小题
如图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为、、，电势分别为、、。
3. 关于、、的比较，下列说法正确的是（ ）
A. B.
C. D. ，
4. 把带正电的点电荷沿电场线由a点移至c点的过程中，该点电荷所受的静电力（ ）
A. 越来越大B. 越来越小
C. 保持不变D. 先变大后变小
5. 关于、、的比较，下列说法正确的是（ ）
A，B.
C. D.
【答案】3. A 4. B 5. D
【解析】
【3题详解】
根据电场线的特点可知，电场线越密电场强度越大，则
故选A。
【4题详解】
电场线的疏密表示电场的强弱，由图可知，a点处电场线最密，c点电场线最稀疏，故a点的电场强度最大，c点电场强度最小，即
由
知
故选B。
【5题详解】
由于沿电场线电势降低，结合图示可知
故选D。
6. 如图所示，A、B为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的P点放一个负电荷q（不计重力）由静止释放后，下列说法中正确的是（ ）
A. 负电荷在从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. 负电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值
D. 负电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到速度为零
【答案】C
【解析】
【详解】在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向，从AB连线的中点到无穷远处电场强度先增大后减小，负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向，速度越来越大，越过O点后，根据电场线的对称性可知，负电荷q做减速运动，直到速度为零，故点电荷运动到O点时速度最大，由于P点的位置不确定，故负电荷运动过程中电场强度变化情况不确定，电场力大小变化的情况就不确定，加速度变化情况无法判断。
故选C。
7. 如图所示，不带电的导体B在靠近带正电的导体A后，P端及Q端分别感应出负电荷和正电荷，则以下说法正确的是（ ）
A. 若用导线将Q端接地，然后断开，再取走A，则导体B将带负电
B. 若用导线将Q端接地，然后断开，再取走A，则导体B将带正电
C. 若用导线将Q端接地，然后断开，再取走A，则导体B将不带电
D. 若用导线将P端接地，然后断开，再取走A，则导体B将带正电
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析：如图枕型导体在带正电的小球附近时，枕型导体上的自由电子会向金属棒的左边运动，金属棒的左端因有了多余的电子而带负电，右端因缺少电子而带正电；而用导线接地，接导体的任何部位，右端的正电荷被中和，因此导体将带负电；故A正确，BCD错误；
考点：静电场中的导体
【名师点睛】本题考查电荷的转移，有一定的难度，关键知道由于异种电荷相互吸引，大地的负电荷（自由电子）会转移到导体上．
8. 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，沿图中虚线由M运动到N，以下说法不正确的是( )
A. 粒子是正电荷
B. 粒子在M点的加速度小于在N点的加速度
C. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
D. 粒子在M点的动能小于在N点的动能
【答案】C
【解析】
【详解】A．带电粒子在电场中运动时，受到的电场力的方向指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可知，此带电的粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向上，所以此粒子为正电荷，所以A正确，不符合题意；
B．由电场线的分布可知，电场线在N点的时候较密，所以在N点的电场强，粒子在N点时受到的电场力大，加速度也大，所以B正确，不符合题意；
C．粒子带正电，从M到N的过程中，电场力对粒子做正功，所以粒子的电势能要减小，即粒子在M点的电势能大于N点的电势能，所以C错误，符合题意；
D．粒子带正电，从M到N的过程中，电场力对粒子做正功，粒子的动能要增加，即粒子在M点的动能小于N点的动能，所以D正确，不符合题意；
9. 如图所示的平面内，有静止的等量异号点电荷，M、N两点关于两电荷连线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（ ）
A. M点的场强比P点的场强大B. M点的电势比N点的电势高
C. N点的场强与P点的场强相同D. 电子在M点的电势能比在P点的电势能大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AC．根据等量异种点电荷的电场线分布得：
M点的场强与P点的场强大小相等，N点的场强与P点的场强大小相等，方向相同，故A错误C正确；
BD．根据等量异种点电荷的电势分布特点可知，M点的电势与N点的电势相等，M点的电势高于P点的电势，根据可知，电子在M点的电势能比在P点的电势能小，故BD错误。
故选C。
10. 用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ，实验中，极板所带电荷量不变，若（ ）
A. 保持S不变，增大d，则θ变大
B. 保持S不变，增大d，则θ变小
C. 保持d不变，减小S，则θ变小
D. 保持d不变，减小S，则θ不变
【答案】A
【解析】
【详解】AB、电容器所带电荷量Q不变，由可知不变，增大d，则变小，而由可得电容器的电压U变大，从而使得静电计的电压U变大，其指针的偏角θ变大，故A正确、B错误;
CD、同理可知保持d不变，减小S，则变小，而由可得电容器的电压U变大，使得静电计的电压U变大，其指针的偏角θ变大，故选项C、D均错误．
故选:A.
11. 如图所示，带电量之比为的带电粒子A、B，先后以相同的速度从同一点射入平行板电容器中，不计重力，带电粒子偏转后打在同一极板上，水平飞行距离之比为，则带电粒子的质量之比以及在电场中飞行时间之比分别为( )
A. 1：1， 2：3
B. 2：1， 3：2
C. 1：1 ，3：4
D. 4：3， 2：1
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】两个带电粒子垂直射入电场中做为平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，则水平方向有
相等，所以，则得：
竖直方向有：
因为E、y、v0相等，则得：
故选D。
12. 如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点。一个带负电的点电荷仅受电场力作用，从A点沿电场线运动到B点过程中，其速度v随时间t变化的规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. A点的电场强度比B点的大B. A、B两点的电场强度相等
C. 电场线方向由A指向BD. 电场线方向由B指向A
【答案】C
【解析】
【详解】AB．图象的斜率表示加速度，可知A点的加速度比B点的小，根据牛顿第二定律
可知A点的电场强度比B点的小，故AB错误；
CD．由图可知，负点电荷从A点沿电场线运动到B点过程中，速度减小，动能减小，电场力做负功，电场力方向为B指向A，负电荷所受电场力方向与电场线方向相反，电场线方向由A指向B，故C正确，D错误。
故选C。
13. 如图所示为“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的电路．a、b、c、d是四条不同的金属导体，b、c、d与a相比，分别只有一个因素不同：b与a长度不同，c与a横截面积不同，d与a材料不同．下列操作正确的是（ ）
A. 开关闭合前，移动滑片使滑动变阻器的阻值最小
B. 研究电阻与长度的关系时，需分别测量a、b两条导体两端的电压值
C. 研究电阻与横截面积的关系时，需分别测量b、c两条导体两端的电压值
D. 研究电阻与材料的关系时，需分别测量c、d两条导体两端的电压值
【答案】B
【解析】
【详解】A．开关闭合前，移动滑片使滑动变阻器的阻值最大，以免开关闭合时电流过大，故A项错误.
B．由于b与a只有长度不同，其他因素均相同，所以探究电阻与长度的关系时，只需测量a、b两条导体两端的电压值即可，故B项正确．
C．由于c与a只有横截面积不同，其他因素均相同，所以探究电阻与横截面积的关系时，只需测量a、c两条导体两端的电压值即可，故C项错误．
D．由于d与a只有材料不同，其他因素均相同，所以探究电阻与材料的关系时，只需测量a、d两条导体两端的电压值即可，故D项错误
14. 如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=2bc，当将A与B接入电路或将C与D接入电路中时电阻之比RAB：RCD为（ ）
A. 1：4B. 1：2
C. 2：1D. 4：1
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意设ab=2bc=2L，厚度为d，则根据电阻定律可知：
故RAB：RCD=4:1
A．1：4与分析不符，故A错误
B．1：2与分析不符，故B错误
C．2：1与分析不符，故C错误
D．4：1与分析相符，故D正确
【点睛】关键是找出当采用两种不同解法时电阻的长度和横截面积的值
15. 某种喷墨打印机打印头的结构简图如图所示，其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符，忽略墨汁的重力，为了使打在纸上的字迹缩小，下列措施理论上可行的是（ ）
A. 只增大偏转电场电压
B. 只减小墨汁微粒所带的电荷量
C. 只减小墨汁微粒的质量
D. 只减小墨汁微粒进入偏转电场的速度
【答案】B
【解析】
【分析】要缩小字迹，就要减小微粒通过偏转电场的偏转角y，根据牛顿第二定律和运动学公式结合推导出偏转量y的表达式，再进行分析．
【详解】设喷入偏转电场的墨汁微粒的速度为，偏转电场宽度为，偏转电场右边缘与纸间距为
墨滴在x方向上匀速运动：
根据牛顿第二定律可得：
在方向上做匀加速运动：
由几何关系得：
则墨汁在纸上竖直方向的偏移量：
根据表达式可知，为了使打在纸上的字迹缩小，即减小，可减小墨汁微粒所带的电荷量，增大墨汁微粒的质量，减小偏转电场的电压，增大墨汁微粒的喷出速度，故ACD错误，B正确．
故选B．
【点睛】此题考查带电粒子在电场中的偏转在实际生活中的应用，关键要熟练运用运动的分解法，推导出偏转量y的表达式，再进行分析．
16. 如图所示，四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q，分别固定在正方形的四个顶点上，正方形边长为a，则正方形两条对角线交点处的电场强度（ ）
A. 大小为，方向竖直向上
B. 大小为，方向竖直向下
C. 大小为，方向竖直向上
D. 大小为，方向竖直向下
【答案】D
【解析】
【详解】四个电荷的电荷量相等，两对对角线的电荷都是一对等量异种点电荷，在交点处的电场强度的方向指向负电荷，且大小相等，如图
则合场强的方向竖直向下，由点电荷场强公式可得，任意一对等量异种点电荷的合场强为
则正方形两条对角线交点处的电场强度为
方向竖直向下。
故选D
17. 在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】在加速电场中有
eU＝mv2
得
v＝
在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内电荷量为
q＝IΔt＝I
则电子个数
n＝＝
故选B。
18. 空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示．下列说法正确的是
A. O点的电势最低
B. 点的电势最高
C. 和- 两点的电势相等
D. 和 两点的电势相等
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析：作出电场线，根据顺着电场线电势降低，则O电势最高，故A错误，B错误；从图线看出，电场强度关于原点O对称，则X轴上关于O点对称位置的电势相等．故C正确；和两点在电场线的不同位置，沿电场线电势降低，故两点电势不相等，故D错误．
考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系
【名师点睛】根据题意，电场关于x轴对称分布可知，作出电场线如图，根据顺着电场线，电势降低和对称性可判断电势高低．
19. 如图所示，是一个由电池、电阻R、电键S与平行板电容器组成的串联电路，电键S闭合。一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是（ ）
A. 带电液滴可能带正电
B. 增大两极板距离的过程中，电阻R中有从a到b的电流，电容器中负电荷通过电容器从B运动到A
C. 断开S，减小两极板正对面积的过程中，液滴将加速下降
D. 断开S，减小两极板距离过程中，液滴静止不动
【答案】D
【解析】
【详解】A．带电液滴受电场力和重力作用，可知电场力方向为竖直向上，液滴带负电，A错误；
B．增大两极板间距离的过程中，U不变，由
知C减小，由
可知Q减小，R中的电流从a到b，但负电荷不会通过电容器从B到A，B错误；
C．S减小，E增大，液滴将加速上升，C错误；
D．断开S，减小极板间距过程中，E与d无关，E不变，液滴将静止不动，D正确。
故选D。
20. 如图所示，单刀双掷开关S原来与2相接，从t=0开始，开关改接1，得到流过电路中P点的电流随时间变化的图像如图甲所示，电容器两极板的电势差随时间变化的图像如图乙所示。时，把开关改接2，下列图像中可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】AB．开关S接1时，电容器充电，充电完毕后电流为零；再将开关S拨向2位置，开始反向放电，且放电越来越缓慢，放电完毕后电流为零，选项A正确，B错误。
CD．开关S接1时，电容器与电源直接相连，充电结束后，两端电压为电源电动势，恒定不变，放电过程中，两极板间的电压逐渐减小，但极板的电性不变，故图像都应在t轴上方，选项CD错误。
故选A。
二、计算题（共40分）
21. 在如图所示的匀强电场中，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离．若一个电荷量的试探电荷在匀强电场中所受电场力的大小为求：
（1）电场强度的大小E；
（2）A、B两点间的电势差；
（3）将该试探电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功W．
【答案】（1）1.5 × 104 N/C（2）3.0 × 103 V（3）6.0× 10-5 J
【解析】
【详解】试题分析：（1）由题意知，匀强电场的电场强度；（2）；（3）根据电场力做功的公式可求：将该点电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功W=６×10-5J
考点：本题考查电场强度、电势差及电场力做功．
22. 如图所示，长为l的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角为。已知小球的质量m，匀强电场的场强为E，重力加速度为g，求：
（1）小球所受电场力F的大小。
（2）小球所带电荷量q。
（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据平衡条件可知小球所受电场力F的大小为
（2）小球所带电荷量为
（3）小球回到最低点时，根据动能定理有
小球回到最低点时速度的大小为
23. 某同学用电流表和电压表测量阻值约为电阻丝的电阻率。
（1）除电源（电动势，内阻不计）、电压表（量程，内阻约）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：
A.电流表（量程，内阻约）
B.电流表（量程，内阻约）
C.滑动变阻器（最大阻值，额定电流）
D.滑动变阻器（最大阻值，额定电流）
为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用__________，滑动变阻器应选用__________（选填实验器材前对应的字母）。
（2）用伏安法测金属丝的电阻，为减小实验误差，他们测量是采用图1中的______图（选填“甲”或“乙”）。
（3）图2是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，请根据图1所选的电路图，补充完成图2中实物间的连线。（ ）
该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图3所示。请作出该金属丝的图线________，根据图线得出该金属丝电阻__________（结果保留小数点后两位）。
（4）在“测定金属电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度约为，直径约为。根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为______（填选项前的符号）。
A. B.
C. D.
（5）任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是______（有多个正确选项）。
A.用刻度尺测量金属丝长度时，由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
【答案】 ①. A ②. C ③. 甲 ④. ⑤. ⑥. 5.80 ⑦. C ⑧. CD##DC
【解析】
【详解】（1）[1]通过电阻丝的最大电流约为
为了测量准确，实验中电流表应选用量程为的电流表。
故选A。
[2]为了调节方便、获取多组数据，滑动变阻器应选择。
故选C。
（2）[3]电压表的内阻远大于电阻丝的阻值，为减小误差，电流表应采用外接法。故应选择甲图。
（3）[4]实物连线如图所示。
[5]该金属丝的图线如图所示。
[6]根据图线得出该金属丝电阻为
（4）[7]根据电阻定律
电阻丝的截面积为
电阻丝的电阻率为
故选C。
（5）[8]AB．系统误差是实验原理、实验方法不完善、测量工具不精密等因素造成的误差。偶然误差是人为、环境等偶然因素造成的误差。故读数引起的误差属偶然误差，而电表的内阻引起的误差是系统误差，故AB错误；
C．把电表内阻计算在内，完善了实验方案，可消除这一因素引起的系统误差，故C正确；
D．图像法与多次测量求平均值的方法等效，可减小偶然误差，故 D正确。
故选CD。
24. 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。图甲是某种XCT机主要部分的剖面图，其产生X射线部分的示意图如图乙所示。图乙中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内为偏转元件中的匀强偏转场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，带电荷量为e，两端的电压为，偏转场区域水平宽度为，竖直高度足够长，中电子束距离靶台竖直高度为H，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。
（1）求电子刚进入偏转场时的速度大小；
（2）若偏转场S为在竖直平面内竖直向上的匀强电场，要实现电子束射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角为，求匀强电场的电场强度的大小；
（3）若偏转场S为在竖直平面内竖直向上的匀强电场，当偏转电场强度为E时电子恰好能击中靶台P点，求P点距离偏转场右边界的水平距离L的大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据动能定理有
电子刚进入偏转场时速度大小为
（2）电子在偏转场运动的时间为
电子束射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角为，可得
电子在偏转场的加速度为
匀强电场的电场强度的大小为
（3）电子在偏转场的偏转位移
电子束射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角的正切值
电子恰好能击中靶台P点，有
解得P点距离偏转场右边界的水平距离L的大小为