2024绵阳南山中学实验学校高二上学期9月月考物理试题含解析

绵阳南山中学实验学校高2022级高二上期9月月考

物理

总分：100分   时间：75分钟

本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）组成，共6页；答题卡共2页。

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。

2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

3.考试结束后将答题卡收回。

第I卷（选择题，共48分）

一．本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。

1. M和N是两个都不带电的物体，互相摩擦后，M带电荷，下列判断错误的是（    ）

A. 在摩擦前M和N的内部都没有任何电荷

B. 摩擦过程中电子从M转移到N

C. N在摩擦后一定带电荷

D. M在摩擦过程中失去个电子

【答案】A

【解析】

【详解】A．在摩擦前，物体内部存在着等量的异种电荷，对外不显电性，A错误；

B．M失去电子带正电，N得到电子带负电，所以电子是从M转移到N，B正确；

C．在摩擦起电过程中，得失电子数目是相等的，根据电荷守恒定律，M带正电荷，电荷量为，则N一定带负电荷，电荷量为，C正确；

D．M失去的电子数为

 D正确。

本题选择错误的，故选A。

2. 电场强度有三个公式，分别为E=、E=k、E=，关于这三个公式的理解和运用，下列说法正确的是（　　）

A. 公式E=表示，电场强度与电场力F成正比，与电荷量q成反比

B. 公式E=k是点电荷电场强度定义式，它表示空间中某点的电场强度与点电荷的电荷量Q成正比，与该点到点电荷的距离r的二次方成反比

C. 公式E=是匀强电场中电场强度与电势差的关系式，由此公式可知，在匀强电场中，两点之间的电势差与这两点之间的距离在沿电场线方向上的投影成正比

D. 公式E=k只适合点电荷形成的电场，因而空间中有多个点电荷时求合场强，E=k不再适用。

【答案】C

【解析】

【详解】A．公式E=是场强的定义式，不是决定式，电场强度与电场力F不成正比，与电荷量q不成反比，故选项A错误；

B．式E=k是点电荷电场强度的决定式，不是定义式，故选项B错误；

C．公式E=是匀强电场中电场强度与电势差的关系式，由此公式可知，在匀强电场中，两点之间的电势差与这两点之间的距离在沿电场线方向上的投影成正比，是正确的，故选项C正确；

D．公式E=k只适合点电荷形成的电场，空间中有多个点电荷时求合场强，E=k是适用的，故选项D错误。

故选C。

3. 一个带正电的质点，电荷量q=2.0×10-9 C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他外力做的功为-6.0×10-5 J，质点的动能增加了8.0×10-5 J，则a、b两点间电势差Uab为（　　）

A. 3.0×104 V B. 1.0×104 V

C. 4.0×104 V D. 7.0×104 V

【答案】D

【解析】

【详解】根据题意，由动能定理可得

代入数据解得

4. A、B、C是三个完全相同的金属小球，A带电荷量为，B带电荷量为，C不带电，将A、B固定起来，让C球先与A球接触，再与B球接触，然后移去C球，则A、B两球间的库仑力大小变为原来的（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】根据题意，将A、B固定起来，A、B间的库仑力

根据电荷守恒定律，让C球先与A球接触，A球和C球都带电量；再让C球与B球接触，C球与B球都带电量。则A、B间的库仑力

联立可得

故选A。

5. 如图，在光滑绝缘的水平面上有三个带电小球A、B、C，其中A球带正电，电荷量为16Q，B球带负电，电荷量为Q，已知A、B、C三个小球均处于静止状态，且AB之间的距离为L、则（    ）

A. C球带电量为，BC距离为 B. C球带电量为-16Q，BC距离为L

C. C球带电量为16Q，BC距离为L D. C球带电量为，BC距离为

【答案】D

【解析】

【详解】B球受力平衡，可知C球带正电，设小球C带电量为q，BC之间距离为r。因为三个小球均静止，所以对B球受力分析有

对C球有

联立解得

，

故选D。

6. 如图所示，实线表示某电场等势面的分布情况，虚线表示该电场中一带电粒子的运动轨迹，A、B分别为带电粒子的轨迹与等势面e、b的交点。带电粒子的重力忽略不计。下列说法正确的是（    ）

A. 粒子带正电

B. 粒子在A点受到的电场力小于粒子在B点受到的电场力

C. 粒子在A点的电势能大于粒子在B点的电势能

D. 粒子一定从A运动到B

【答案】B

【解析】

【详解】A．沿着电场线方向电势逐渐降低，电场线分布如下图

曲线运动中合力方向指向弯曲方向，故带电粒子受力大致方向为向上，受力方向与电场方向相反，故粒子带负电；A错误；

B．等势线间距越小（越密集），电场强度越大，间距越小（越稀疏），电场强度越小，故

故粒子在A点受到的电场力与在B点受到的电场力

故B正确；

C．粒子带负电，A点电势高于B点，从A点的运动到B点，电场力做负功，电势能增大，故A点的电势能小于粒子在B点的电势能，故C错误；

D．由于粒子初速度大小及方向题中未给出，粒子可能从A运动到B，电场力做负功，也可能从B运动到A，电场力做正功，故D错误。

故选B。

7. 如图所示，菱形ABCD处于方向水平向右、电场强度大小为E的匀强电场中，其中心O固定一电荷量为Q的点电荷（电性末知）。已知AD与CD的夹角为60°，D点的电场强度为零。则下列说法正确的是（　　）

A. O点电荷带负电

B. A、C两点的电场强度相同

C. C点的电场强度大小为2E

D. B点的电场强度大小为2E

【答案】D

【解析】

【详解】AC．D点的电场强度为零，根据场强的叠加原理可知，O点电荷在D点处的场强方向水平向左，大小等于E，可知O点电荷带正电；同时有

根据几何知识有，故O点电荷在C点处的场强大小为

方向竖直向下，可知C点的合场强大小为

故AC错误；

B．O点电荷在A、C两点处的场强大小相等，方向相反，由场强的矢量合成法则可知A、C两点的电场强度大小相同，方向不同，故B错误；

D．O点电荷在B点处的场强方向水平向右，大小等于E，故B点的合场强大小为2E，故D正确。

故选D。

8. 如图所示，在匀强电场中有A、B、C三点，三点构成直角三角形，∠A=37°，AB边长为5 m，D为AB中点，电场线与ABC所在平面平行，A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和6 V，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（　　）

A. DC两点间电势差UDC=8 V

B. D点电势φD=8 V

C. 该电场的电场强度E=2 V/m

D. 该电场的方向为沿BC方向

【答案】C

【解析】

【详解】AB．将AB二等分，由于

UAB=φA-φB=14V-6V=8V

则每等分两端的电势差为4V，所以

UAD=φA-φD=4V

可知

φD=10V

则

UDC=φD-φC=10V-6V=4V

故AB错误；

CD．由于

φB=φC=6V

B、C两点位于同一等势面上，根据沿电场线方向，电势降低，故电场线即沿AC方向，场强

故C正确，D错误。

故选C。

二．本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. 关于电势下列说法正确的是（    ）

A. 电场中某点的电势，数值上等于单位正电荷由该点移动到零势能点时，电场力所做的功

B. 电场中某点的电势与零电势的选取有关，但两点间的电势之差与零电势点的选取无关

C. 由于电势是相对的，所以无法比较电场中两点的电势高低

D. 电荷在电场中的电势能与该电荷无关，只与场源电荷有关

【答案】AB

【解析】

【详解】A．将正电荷移动到零势能点，则

电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势能点时，电场力所做的功，A正确；

BC．电势是相对的，可以比较电场中两点的电势。电场中某点的电势与零电势的选取有关，但两点间电势差与两点的相对情况有关，与零电势点的选取无关，B正确，C错误；

D．根据可得，电荷在电场中的电势能与该电荷和该点的电势有关，D错误。

故选AB。

10. 如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM＝MN。P点在y轴右侧，MP⊥ON。则（　　）

A. M点的电势比P点的电势高

B. 将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功

C. M、N两点间的电势差等于O、M两点间的电势差

D. 在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动

【答案】AD

【解析】

【详解】A．根据电场线和等势面在交互处相互垂直的关系，结合图中点电场线可以判断出M点的电势比P点的电势高，故A正确；

B．将负点电荷由O点移动到P点，电势降低，电场力做负功，B错误；

C．根据

，OM＝MN

由图可知MN区域的场强小于OM区域的场强，可得

故C错误；

D．在O点静止释放一带正电粒子，根据电场线的分布可知，正电荷一直受到向上的电场力，力与速度在一条直线上，故粒子将沿y轴做直线运动，故D正确。

故选AD。

11. 如图所示的实线为某静电场的电场线，虚线是仅在电场力作用下某带负电粒子的运动轨迹，A、B、C、D是电场线上的点，其中A、D两点在粒子的轨迹上，下列说法正确的是（　　）

A. 该电场可能是正点电荷产生的

B. B点电势一定高于C点电势

C. 该粒子在A点的电势能一定大于在D点的电势能

D. 该粒子在A点的速度一定大于在D点的速度

【答案】BD

【解析】

【详解】A．正点电荷产生的电场线是发自正点电荷的直线，该静电场的电场线是曲线。故A错误；

B．根据物体做曲线运动的条件可知，粒子所受的电场力指向凹测，该粒子是负电荷，所以场强方向应是由B到C。沿着电场线电势降低，故B点电势一定高于C点电势。故B正确；

CD．从粒子的运动轨迹来看，从A到D的过程中，电场力和位移的夹角大于90°故电场力做负功，电势能增加，该粒子在A点的电势能一定小于在D点的电势能。根据动能定理，电场力做负功，动能减小，因此速度减小。该粒子在A点的速度一定大于在D点的速度。故C错误；D正确。

故选BD。

12. 一个带电小球在空中由A点运动到B点的过程中，只受重力、电场力和空气阻力三个力的作用。若该过程小球的重力势能增加了5 J，机械能增加了1.5 J，电场力对小球做功2 J，则下列说法正确的是（　　）

A. 小球克服重力做功为5 J

B. 小球克服空气阻力做功为0.5 J

C. 小球电势能增加了2 J

D. 小球动能减少了3.5 J

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．根据重力做功与重力势能变化关系，可得

解得

即小球克服重力做功为5 J。故A正确；

C．根据电场力做功与电势能变化关系，可得

解得

即小球的电势能减少了2 J。故C错误；

B．除重力以外其他力做的功等于机械能的变化，可得

解得

小球克服空气阻力做功为0.5 J。故B正确；

D．由动能定理可得

解得

即小球的动能减少了3.5 J。故D正确。

故选ABD。

第II卷（非选择题，共52分）

二．本题共2小题，每空2分，共16分。

13. 某同学做摩擦起电的实验过程和观察到的现象：手戴绝缘的手套拿有机玻璃棒，用力将两块起电板快速摩擦后分开，如图甲；将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球（不要接触金属球），如图乙箔片张开；将两块板同时插入空心金属球，如图丙箔片闭合。根据以上实验过程和观察到的现象，回答下列问题：

（1）如图甲用力将两块起电板快速摩擦后分开，两板分别带上了_________电荷（“同种”或“异种”）。

（2）如图乙箔片张开的实验现象，其原因是__________________________。

（3）如图丙箔片闭合的实验现象，说明两板带__________电荷（“等量”或“不等量”）。

（4）该研究性实验能验证_____________________定律。

【答案】    ①. 异种    ②. 箔片带上同种电荷    ③. 等量    ④. 电荷守恒

【解析】

【详解】（1）[1]用力将两块起电板快速摩擦后分开，两板分别带上了等量异种电荷；

（2）[2]如图乙中金属球与箔片组成的整体发生静电感应现象，使箔片带上同种电荷，故箔片张开；

（3）[3]如图丙中两块板同时插入空心金属球，总电荷量为零，不发生静电感应现象，故两板带等量电荷。

（4）[4]该研究性实验能验证电荷守恒定律。

14. 美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验。如图，两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，板间油滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止。

（1）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有_____________。

A．油滴质量m    B．两板间电压U   C．两板间的距离d   D．两板的长度L

（2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量_____________（已知重力加速度为g）。

（3）在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，但都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷。其值为_____________C。

（4）关于元电荷下列说法正确的是_____________。

A．油滴的电荷量可能是

B．油滴的电荷量可能是

C．元电荷就是电子

D．任何带电体所带电荷量可取任意值

【答案】    ①. ABC##ACB##BAC##BCA##CAB##CBA    ②.     ③.     ④. B

【解析】

【详解】（1）[1]平行金属板间存在匀强电场，油滴恰好处于静止状态，电场力与重力平衡，则有

所以需要测出的物理量有油滴质量，两板间的电压，两板间的距离。

故选ABC。

（2）[2]对油滴由平衡条件得

则油滴的电荷量为

（3）[3]元电荷数值为

（4）[4]ABD．任何带电体所带电荷量不能取任意值，必须是元电荷整数倍，是元电荷的0.1倍，是元电荷的2倍，故AD错误，B正确；

C．元电荷不是电子，但电子所带的电荷量是元电荷，C错误。

故选B。

四．本题共3小题，共36分。解答过程中，要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。

15. 如图所示，真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形，该三角形的边长L=2.0m，若将电荷量为q=2.0×10-6C和Q=-2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，求：

（1）两点电荷间的库仑力大小；

（2）C点的电场强度的大小和方向。

【答案】（1）9×10-3N；（2）4.5×103N/C，沿x轴正方向

【解析】

【详解】（1）根据库仑定律，A、B间的库仑力大小为

代入数据得

（2）A、B两点电荷带电量大小相等，则在C点产生的场强大小相等，均为

A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为

代入数据得

方向沿x轴正方向。

16. 如图所示，匀强电场的电场线与水平虚线夹角，把一带电荷量为的正电荷从A点移至C点的过程中，电场力做功，AC长，AB与水平虚线平行，，B、C两点位于同一条电场线上。，，求：

（1）A、C两点的电势差；

（2）匀强电场的场强E的大小；

（3）若规定C点电势为零，求B点电势为多少。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）由电场力做功与电势差关系得

可知，A、C两点的电势差为

（2）由

其中d为沿电场线方向的位移为

所以

（3）由电势差与电场强度的关系可知

因为

若规定C点电势为零，即，所以B点电势为

17. 如图所示，在水平向左的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直固定放置，其半径为R，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，半圆轨道最低点与一水平粗糙绝缘轨道MN相切于N点。一小滑块（可视为质点）带正电且电荷量为q，质量为m，与水平轨道间的滑动摩擦力大小为0.5mg，现将小滑块从水平轨道的M点由静止释放，恰能运动到半圆轨道的最高点H。已知电场强度大小为，重力加速度大小为g，求：

（1）小滑块在最高点H的速度vH大小；

（2）M点距半圆轨道最低点N的水平距离L；

（3）小滑块通过半圆轨道中点P时，轨道对小滑块的弹力F大小。

【答案】（1）；（2）R；（3）12mg

【解析】

【详解】（1）在H点由重力提供向心力，根据牛顿第二定律得

解得

（2）从M点到H点的全过程，由动能定理得

解得

（3）从P到H的过程，由动能定理得

在P点，弹力F与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得

联立解得