重庆市2024_2025学年高二物理上学期10月月考试卷含解析

这是一份重庆市2024_2025学年高二物理上学期10月月考试卷含解析，共12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（本题共7小题，每小题5分，共35分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1. 关于电场强度和电势的概念，下列说法正确的是（ ）
A. 由可知，电场力大的地方电场强度大
B. 以孤立点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的电场强度相同
C. 若同一个电荷在电场中A、B两点电势能关系，则A、B两点电势关系为
D. 电场中某点的电势大小等于将单位正电荷从该点移动到零电势点电场力所做的功
【答案】D
【解析】
【详解】A．公式是电场强度的定义式，电场强度与电场本身有关，与电场力大小无关，故A错误；
B．根据点电荷电场分布，以孤立点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的电场强度大小相同，方向不同，故B错误；
C．若该电荷带正电，根据
可知若同一个电荷在电场中A、B两点电势能关系为，则A、B两点电势关系为，若该电荷带负电，则A、B两点电势关系为，故C错误；
D．电场中某点的电势大小等于将单位正电荷从该点移动到零电势点电场力所做的功，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，不带电的金属导体A和B放在绝缘支柱上并相互接触，带正电的小球C放置在导体A的左侧。下列操作能让导体B最终带正电的是（ ）
A. 移走小球C后分开导体A、B
B. 移动小球C与导体A、B接触后移走小球C，再分开导体A、B
C. 将导体A接地后移走小球C，再分开导体A、B
D. 将导体B接地后移走小球C，再分开导体A、B
【答案】B
【解析】
【详解】A．移走小球C后，导体A、B的电荷重新分布，导体B不带电，故A错误；
B．小球C与导体A、B接触后，导体A、B整体带正电，移走小球C再分开导体A、B，导体B带正电，故B正确；
CD．将导体A或B接地，导体A、B整体带负电，移走小球C再分开导体A、B，导体B带负电，故CD错误。
故选B。
3. 两个半径均为r的相同金属球，球心相距3r，分别带有电荷量－2Q和＋4Q，它们之间库仑力的大小为F，现将两球接触后再放回原处，两小球间距离保持不变，则两小球间库仑力的大小（ ）
A. 等于FB. 小于F
C. 大于FD. 无法确定
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】两金属球相距较近且开始时带异种电荷，电荷因吸引靠近，有效距离小于3r，则原来两球间库仑力
两球接触后，两球均带正电，电荷量均为Q，电荷因排斥远离，有效距离大于3r，所以接触后两球间的库仑力
即
故选B。
4. 两个等量同种点电荷的电场线如图所示，图中电场线上下左右均对称，点P、Q，点M、N，点R、S关于两点电荷连线的中点O对称，则（ ）
A. P、Q两点电场强度相同
B. M、N两点电势不相等
C. 试探电荷从O点沿中垂线向上移动，电场力先增大后减小
D. 图中R、O、S处于同一等势面
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据电场矢量叠加可知，P、Q两点电场强度大小相等，方向相反，故A错误；
B．由对称性可知，M、N两点电势相等，故B错误；
C．由于O点电场强度为0，而向上无穷远电场强度也为0，中间电场强度不为0，则试探电荷从O点沿中垂线向上移动，电场力先增大后减小，故C正确；
D．根据对称性可知，R、S两点电势相等，电场线从O点分别指向R、S两点，则O点电势高于R、S两点。故D错误。
故选C。
5. 如图所示，匀强电场的方向与等腰直角所在的平面平行，A、B间的距离为d，将电荷量大小为q的负点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做正功为W，再从B点移到C点，克服电场力做功为W，设B点电势为零，则（ ）
A. 该点电荷在A处的电势能为W
B. AB两点间电势差
C. 若该点电荷沿直线从A到C，电场力做功为2W
D. 可以判断出该匀强电场的方向沿CA方向
【答案】A
【解析】
【详解】AB．根据题意，B点电势为零，电荷在B点电势能为零，将电荷量大小为q的负点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做正功为W，则AB两点间的电势差
电势能减小，则该点电荷在A处的电势能为，故B错误，A正确；
CD．若该点电荷沿直线从A到C，电场力做功为
则有
即为等势线，该匀强电场的方向不沿CA方向，故CD错误。
故选A。
6. 图中的实线为电场线，但电场线的方向没有画出，虚线1、2为电场中的两条等势线，两个不同的带电粒子m、n由图中的O点沿虚线l的切线方向以相同的初速度射入电场，m、n仅在电场力作用下的轨迹分别如图中的虚线a、b所示。则下列说法正确的是（ ）
A. 粒子m、n的加速度均逐渐增大
B. 粒子m、n的速度均逐渐减小
C. 粒子m电势能增加，粒子n电势能减少
D. 粒子m、n带异种电荷
【答案】D
【解析】
【详解】A．由电场线的疏密程度，可知粒子m的加速度逐渐减小，n的加速度均逐渐增大。故A错误；
BCD．由粒子的轨迹弯曲方向，可知两粒子带异种电荷，所受电场力均做正功，粒子m、n的速度均逐渐增大，电势能逐渐减小。故BC错误；D正确。
故选D。
7. 如图所示，两个固定的等量正点电荷相距4L，其连线的中点为O，以O为圆心、L为半径的圆与两正点电荷间的连线及连线的垂直平分线分别交于a、b和c、d，以O为坐标原点、垂直ab向上为正方向建立Oy轴，Ob为x轴的正方向。若带正电的试探电荷从a点由静止释放，沿直线aOb运动到b点，下列各图关于x轴上各点电势、电场强度E及试探电荷的速度v、电势能的描述正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AC．点的电场强度为零，从到，电场强度先减小后反向增大，电荷所受的电场力先减小后增大，加速度先减小后增大，A、C错误；
B．间的电场线方向由到，电势逐渐降低，根据图像切线的斜率等于电场强度，知图像切线的斜率逐渐减小，时图像切线的斜率等于零，根据对称性知B图是正确的，B正确；
D．根据对称性知，电荷在关于点对称的位置电势能相等，图像应关于纵轴对称，D错误。
故选B。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。）
8. 一带负电的粒子从电场中的点运动到点，该过程中，粒子受到的电场力做的功为，粒子受到的重力做的功为，除重力和电场力外的其他力做的功为，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B. 重力势能增加了
C. 机械能减少了D. 动能的变化量是
【答案】AD
【解析】
【详解】A．功是能量变化的量度，根据
可知，带电粒子从A点运动到B点的过程中，电场力做正功为，则电势能减少了，故A正确；
B．重力做正功为，则重力势能减少了，故B错误；
C．根据机械能等于除重力外，其它外力所做的功，有
可知，带电粒子的机械能变化了，故C错误；
D．根据动能定理可得
可知该过程中带电粒子动能的变化量为，故D正确。
故选AD。
9. 有一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c、d四点的位置如图所示，cd、cb分别垂直于x轴、y轴，其中a、b、c三点电势分别为2V、6V、8V。下列说法正确的是（ ）
A. 坐标原点O的电势为6V
B. 电场的方向由b点指向a点
C. 匀强电场的的电场强度大小为
D. 将电荷量为的点电荷从a点移到d点其电势能增加了
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由于是匀强电场，所以沿同一方向前进相同距离电势的变化相等，所以
解得
故A错误；
B．同理，ab中点e的电势为
连接Oe则为等势线，如图所示，
由几何关系可知，ab垂直于Oe，则ab为电场线，且方向由b指向a，匀强电场强度
故BC正确；
D．连接bd，由几何关系知bd//Oe，即bd为等势线
该点电荷从a点移动到d点电场力做功
即点电荷从a点移到d点其电势能减少了。故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，真空中有两个固定的正点电荷A、B，已知A的带电量为5Q，B的带电量未知，一不计重力的带电微粒质量为m，电荷量大小为q，在正电荷A、B的库仑力共同作用下，恰好在一垂直于AB连线的平面内绕AB连线上的O点做半径为R的匀速圆周运动，已知带电微粒与两正电荷的连线和AB连线所成的夹角分别为和，静电力常量为k，下列说法正确的是（ ）
A. 带电微粒带负电
B. 带电微粒做圆周运动所在的竖直轨道平面是等势面
C. B电荷所带的电荷量为4Q
D. 带电微粒做圆周运动的线速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．依题意，当带电微粒带负电时，两点电荷的库仑引力的合力提供向心力，指向轨迹圆的圆心。所以该带电微粒带负电。故A正确；
B．根据同种电荷的等势面分布特点可知带电微粒做圆周运动所在的竖直轨道平面不是等势面。故B错误；
CD．对带电微粒受力分析，如图
由牛顿第二定律，可得
，
其中
，
联立，解得
，
故C错误；D正确
故选AD。
三、计算题（共2个小题，共47分）
11. 如图甲所示，倾角为30°的光滑绝缘斜面固定在水平面上，斜面底端固定一个带正电的小球A，另有一质量的带正电小球B静止在距离斜面底端10cm处，小球半径可以忽略，重力加速度取，静电常数。（结果保留一位有效数字）
（1）若小球B带电量为，求小球A所带电荷量；
（2）若将A球撤去，加一水平方向的匀强电场，仍使B球静止在斜面上，如图乙所示，求匀强电场的电场强度大小及方向。（结果保留1位有效数字）
（3）若将A球撤去，仍保证小球B在该位置平衡，场强最小为多少？电场的方向如何？
【答案】（1）
（2），水平向右
（3），方向沿斜面向上
【解析】
【小问1详解】
对B球受力分析有，沿斜面方向有
解得
【小问2详解】
对B球受力分析，B球处于平衡状态，所以电场力水平向右，又因为B球带正电，所以该匀强电场方向水平向右。沿斜面方向平衡
解得
【小问3详解】
当电场力方向与斜面平行时，电场力最小，则场强最小，此时
解得
方向沿斜面向上。
12. 如图所示，AB为半径R=1m的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道，在四分之一圆弧区域内存在着E=1×106V/m的竖直向上的匀强电场，有一质量m=1kg带电荷量q=+1.4×10-5C的物体（可视为质点）从A点的正上方距离A点H处由静止开始自由下落（不计空气阻力），BC段为长L=2m、与物体间动摩擦因数μ=0.2的粗糙绝缘水平面，CD段为倾角θ=53°且最高点C与地面DE距离h=0.8m的斜面。已知：sin53°=0.8，cs53°=0.6，g=10m/s²。
（1）若H=1m，物体能沿轨道AB到达B点，求物体到达B点时轨道对物体的弹力大小。
（2）设物体从C点处射出后打到位置为F（不讨论物体反弹以后的情况），F到C点水平距离为x，分情况写出x随H变化的关系式，并写出H的对应范围。
【答案】（1）8N （2）见解析
【解析】
【小问1详解】
物体由静止运动到B点的过程中，根据动能定理有

到达B点时有

解得
【小问2详解】
假设物体从C点处射出后落在CD段上的D点，则水平方向上有

竖直方向上有
解得
vC=1.5m/s
物体由静止运动到C点的过程中，根据动能定理有

a.当0≤vC≤1.5m/s时，物体落在斜面上，则水平方向上有
竖直方向上有
且
解得
物体由静止运动到C点的过程中，根据动能定理有
解得
联立，解得
速度范围是
故
b.当 时，物体落在DE水平面上，则水平方向上有
竖直方向上有
解得
物体由静止运动到C点的过程中，根据动能定理有

解得
可得