重慶市璧山來鳳中學(xué)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期10月月考物理試題（Word版附解析）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

第Ⅰ卷（選擇題共43分）
一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。
1. 關(guān)于元電荷、電荷與電荷守恒定律，下列說法正確的是（）
A. 元電荷e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根通過實驗測得的
B. 元電荷是指電子，電量等于電子的電量，體積很小的帶電體是指點電荷
C. 單個物體所帶的電量總是守恒的，電荷守恒定律指帶電體和外界沒有電荷交換
D. 利用靜電感應(yīng)可使任何物體帶電，質(zhì)子和電子所帶電荷量相等，比荷也相等
【答案】A
【解析】
【詳解】A．元電荷e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根通過實驗測得的，故A正確；
B．元電荷是帶電量的最小單元，元電荷等于電子或質(zhì)子的電荷量；當(dāng)帶電體的形狀大小在研究的問題中可以忽略不計時，帶電體可以看成點電荷，故B錯誤；
C．在與外界沒有電荷交換的情況下，一個系統(tǒng)所帶的電量總是守恒的，電荷守恒定律并不意味著帶電系統(tǒng)一定和外界沒有電荷交換，故C錯誤；
D．利用靜電感應(yīng)不能使絕緣體帶電，可使導(dǎo)體帶電；質(zhì)子和電子所帶電荷量相等，但它們的質(zhì)量不相等，所以比荷不相等，故D錯誤。
故選A。
2. 兩個完全相同的金屬小球，分別帶有和的電荷量，當(dāng)它們相距r時，它們之間的靜電力的大小為；若把它們接觸后分開，再置于相距3r的兩點，它們之間的靜電力的大小為。比兩小球的半徑大得多，則等于（）
A. 27∶4B. 27∶1C. 3∶4D. 3∶1
【答案】B
【解析】
【詳解】比兩小球的半徑大得多，則兩帶電小球可看成點電荷，根據(jù)庫侖定律公式得
接觸再分離后其電量先中和再平分，所帶電量各為Q，距離變?yōu)?r，則
則有
故選B。
3. 下面是某同學(xué)對一些公式的理解，其中正確的是（）
A. 真空中點電荷的電場強度公式僅適用于點電荷電場，適用于任何電場
B. 電勢差的比值定義式適用于任何電場，且跟、無關(guān)
C. 由公式可知，電場中某點的電勢與成反比
D. 由可知，電場中任意兩點，b間的距離越大，兩點間電勢差也一定越大
【答案】B
【解析】
【詳解】A．真空中點電荷的電場強度公式僅適用于點電荷電場，僅適用于勻強電場，選項A錯誤；
B．電勢差的比值定義式適用于任何電場，且跟、無關(guān)、B正確；
C．公式是電勢的比值定義式，與均無關(guān)，選項C錯誤；
D．公式中的指兩點沿電場方向的距離，間的距離大，二者沿電場方向的距離不一定大，兩點間電勢差不一定越大，選項D錯誤。
故選B。
4. 電場中有A、兩點，一個點電荷在A點的電勢能為，在點的電勢能為。已知A、兩點在同一條電場線上，如圖所示，該點電荷的電荷量大小為，那么（）
A. 該電荷為負電荷
B. 該電荷在A點所受的電場力比在點所受的電場力大
C. A、兩點的電勢差
D. 把電荷從A到，電場力做功為
【答案】A
【解析】
【詳解】A．點電荷在A點的電勢能大于在B點的電勢能，而由圖可知，電場線由B指向A，則A點電勢低于B點電勢，故該電荷一定為負電荷，故A正確；
B．因該電場線周圍的電場線分布情況未知，所以兩點的場強大小無法比較，電場力大小也無法判定，故B錯誤；
C．根據(jù)
得
故C錯誤；
D．從A到B電場力做功
故D錯誤。
故選A。
5. 如圖，某勻強電場平行于矩形ABCD所在的平面，AB長為16cm，AD長為6cm，A、B、C三點的電勢依次為8V、20V、14V，則D點電勢大小和勻強電場的電場強度的大小分別為（）
A 2V，125V/mB. 1V，200V/m
C. 2V，250V/mD. 1V，300V/m
【答案】A
【解析】
【詳解】根據(jù)勻強電場的特點可知
解得
作出勻強電場的電場線及等勢面的大致分布情況，如圖所示
由幾何知識可知
所以
則
故有
所以勻強電場的電場強度
A正確，BCD錯誤。
故選A。
6. 某靜電場中有與x軸重合的電場線，電勢在x軸上的分布情況如圖所示，B、C是x軸上的兩點。一負電荷僅在電場力的作用下從B點運動到C點，在B、C兩點處的電場強度分別為、，則（）
A.
B. 該電荷在O處所受電場力最大
C. B處電場強度沿x軸正方向
D. 該電荷在B點時的電勢能小于在C點時的電勢能
【答案】D
【解析】
【詳解】A．因圖像的斜率等于場強，可知
選項A錯誤；
B．因O點場強為零，可知該電荷在O處所受電場力最小，選項B錯誤；
C．沿電場線電勢逐漸降低，可知B處電場強度沿x軸負方向，選項C錯誤；
D．因B點電勢高于C點，可知該負電荷在B點時的電勢能小于在C點時的電勢能，選項D正確。
故選D。
7. 如圖，平行板電容器與直流電源連接，電源負極接地。初始電容器不帶電，閉合開關(guān)，電路穩(wěn)定后，一個帶電油滴位于電容器中的P點且處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）
A. 帶電油滴帶正電
B. 電路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)，下極板上移一小段（但未到P點），帶電油滴保持靜止
C. 保持開關(guān)閉合，上極板上移一小段，P點電勢升高
D. 保持開關(guān)閉合，上極板下移一小段（但未到P點），帶電油滴將向下運動
【答案】B
【解析】
【詳解】A．電容器上極板與電源正極連接，上極板帶正電，電場強度方向向下，油滴處于平衡，所受電場力方向向上，與電場方向相反，則油滴帶負電，故A錯誤；
B．電路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)，電容器極板所帶電荷量不變，根據(jù)
，
解得
可知，當(dāng)下極板上移一小段（但未到P點），電場強度不變，電場力不變，則帶電油滴保持靜止，故B正確；
C．保持開關(guān)閉合，上極板上移一小段，極板間距增大，結(jié)合上述可知，電場強度減小，令P到下極板間距為，則
可知，P點電勢降低，故C錯誤；
D．保持開關(guān)閉合，上極板下移一小段，極板間距減小，結(jié)合上述可知，電場強度增大，電場力增大，則帶電油滴將向上運動，故D錯誤。
故選B。
二、多項選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求（全部選對得5分，選對但不全的得3分，有錯選的得0分）
8. 如圖所示，A、B為相互接觸的用絕緣支柱支撐的金屬導(dǎo)體，起初它們不帶電，在它們的下部貼有金屬箔片，C是帶正電的小球，下列說法正確的是（）
A. 把C移近導(dǎo)體時，A、B上的金屬箔片都張開
B. 把C移近導(dǎo)體A，先把A、B分開，然后移去C，A、B上的金屬箔片仍張開
C. 先把C移走，再把A、B分開，A、B上的金屬箔片仍張開
D. 先把A、B分開，再把C移走，然后重新讓A、B接觸，A上的金屬箔片張開，而上的金屬箔片閉合
【答案】AB
【解析】
【詳解】A．雖然A、B起初都不帶電，但帶正電的導(dǎo)體C對A、B內(nèi)的電荷有力的作用，使A、B中的自由電子向左移動，使得A端積累了負電荷，B端帶正電荷，其下部貼有的金屬箔片分別帶上了與A、B同種的電荷，所以金屬箔片都張開，選項A正確；
B．C只要一直A、B附近，先把A、B分開，A、B上的電荷因受C的作用力不可能中和，因而A、B仍帶等量異種的感應(yīng)電荷，此時即使再移走C，A、B所帶電荷量也不變，金屬箔片仍張開，選項B正確；
C．但如果先移走C，A、B上感應(yīng)電荷會馬上中和，不再帶電，所以箔片都不會張開，選項C錯誤；
D．先把A、B分開，再移走C，A、B仍然帶電，但重新讓A、B接觸后，A、B上的感應(yīng)電荷會完全中和，金屬箔片都不會張開，選項D錯誤。
故選AB。
9. 電場線能直觀、方便地反映電場的分布情況。如圖甲是等量異種點電荷形成的電場線分布圖，圖乙是電場中的一些點，是兩點電荷連線的中點，E、F是兩點電荷連線中垂線上關(guān)于對稱的兩點，B、C和A、D也關(guān)于對稱。則（）
A. E、F兩點場強相同
B A、D兩點場強不同
C. B、O、C三點中，點場強最小
D. 從點沿直線向點運動的電子所受電場力逐漸減小
【答案】AC
【解析】
【詳解】A．在等量異種點電荷連線的中垂線上，電場強度的方向相同，因此兩點場強方向相同，由于是中垂線上關(guān)于對稱的兩點，電場線疏密程度相同，則其場強大小也相等，故A正確；
B．根據(jù)對稱性可知，兩點處電場線疏密程度相同，則兩點場強大小相等，由圖甲可以看出，兩點場強方向也相同，則兩點場強相同，故B錯誤；
C．結(jié)合甲、乙兩圖可以看出，三點中，點的電場線最稀疏，場強最小，故C正確；
D．結(jié)合甲、乙兩圖可知，電子從點沿直線向點運動過程中，電場強度逐漸增大，則電場力逐漸增大，故D錯誤。
故選AC。
10. 如圖所示，水平放置的平行板電容器上下極板分別帶有等量異種電荷，電荷量大小均為，兩極板間距為，質(zhì)量為電荷量為的帶負電微粒從上極板的邊緣以初速度射入，恰好沿直線從下極板邊緣射出，重力加速度為。則（）
A. 兩極板間的電壓
B. 微粒機械能減小
C. 電容器的電容
D. 保持不變，僅將極板向下平移，微粒仍沿直線從極板間射出
【答案】BCD
【解析】
【詳解】A．因為帶電微粒做直線運動，則微粒受力平衡，根據(jù)平衡條件有
得
負電荷受電場力方向向上，所以電場方向豎直向下，則
所以
故A錯誤；
B．重力做功mgd，微粒的重力勢能減小，由于微粒做勻速直線運動，動能不變，根據(jù)能量守恒定律得知，微粒的重力勢能減小了，故B正確；
C．電容器的電容
故C正確；
D．在不變時，僅將極板向下平移，由
知電場強度不變，微粒仍受力平衡，微粒仍沿直線從極板間射出，故D正確
故選BCD。
三、實驗題三（本題2個小題，每空兩分，共16分，12小題6分，13小題10分）
11. 某物理興趣小組利用圖示裝置來探究影響電荷間的靜電力的因素。圖甲中，A是一個帶正電的物體，系在絕緣絲線上的帶正電的小球會在靜電力的作用下發(fā)生偏離，靜電力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度顯示出來。他們分別進行了以下操作。
步驟一：把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的，，等位置，比較小球在不同位置所受帶電物體的靜電力的大小。
步驟二：使小球處于同一位置，增大（或減小）小球所帶的電荷量，比較小球所受的靜電力的大小。
（1）圖甲中實驗采用的方法是________填正確選項前的字母。
A. 理想實驗法B. 等效替代法
C. 微小量放大法D. 控制變量法
（2）圖甲實驗表明，電荷之間的靜電力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的減小而________填“增大”“減小”或“不變”。
（3）接著該組同學(xué)使小球處于同一位置，增大（或減?。┬∏駻所帶的電荷量，比較小球所受作用力大小的變化。如圖乙，懸掛在P點的不可伸長的絕緣細線下端有一個帶電量不變的小球B，在兩次實驗中，均緩慢移動另一帶同種電荷的小球A，當(dāng)A球到達懸點P的正下方并與B在同一水平線上，B處于受力平衡時，懸線偏離豎直方向角度為，若兩次實驗中A的電量分別為和，分別為和，則為________。
【答案】（1）D （2）增大
（3）
【解析】
【小問1詳解】
圖甲中先保持帶電小球的電荷量不變，把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的、、等位置，改變兩個小球之間的距離，比較庫侖力的大小；后來保持小球之間的距離不變，改變小球所帶的電荷量大小，分析小球之間的庫侖力，所以實驗采用的方法是控制變量法。
故選D。
【小問2詳解】
本實驗中，根據(jù)小球的擺角可以看出小球所受作用力的大小，由圖可知，電荷量越大、距離越小，絲線偏離豎直方向的角度越大，根據(jù)對小球受力分析可知電荷之間的靜電力隨著電荷量的增大、距離的減小而增大。
【小問3詳解】
設(shè)小球B的質(zhì)量為m，電量為q，B球的受力情況如圖所示
當(dāng)A球帶電量為時，由平衡條件得
其中
當(dāng)A球帶電量為時，由平衡條件得
其中
聯(lián)立，解得
12. 課外實驗小組為加深對電容器的理解進行了如下實驗。
（1）圖甲所示的電容器充電后與電源斷開，電容器的_______（選填“電荷量”或“電壓”）將不變，在常見的電介質(zhì)中，由于空氣的_______很小，當(dāng)極板間插入其他的電介質(zhì)時，電容器的電容將_______（選填“增大”“減小”或“不變”），同時可以發(fā)現(xiàn)，靜電計指針偏角將_______（選填“增大”“減小”或“不變”）。
（2）有一平行板電容器，兩極板間電壓為30V，若使它所帶的電荷量減少，則電容器兩極板間的電壓將降為原來的，故此電容器的電容為_______。
（3）如圖乙所示，將電容器上極板A接電源正極，下極板B接電源負極，且將上極板接地。閉合開關(guān)S，有一帶電液滴靜止在電容器兩極板間P點，現(xiàn)將電容器下極板B向下平移一小段距離，則液滴______（選填“向上運動”“向下運動”或“靜止不動”）。
【答案】（1） ①. 電荷量 ②. 相對介電常數(shù) ③. 增大 ④. 減小
（2）15 （3）向下運動
【解析】
【小問1詳解】
[1]電容器充電后與電源斷開，電容器的電荷量不會隨其他物理量的變化而發(fā)生改變；
[2][3][4]空氣的相對介電常數(shù)很小，當(dāng)極板間插入其他電介質(zhì)時，兩極板間電介質(zhì)的相對介電常數(shù)會增大，根據(jù)，可知電容增大；又電容器的電荷量不變，根據(jù)，可知電容器兩極板間的電壓降低，故靜電計指針偏角將減小。
【小問2詳解】
根據(jù)題意，由公式有
可得
【小問3詳解】
電容器兩極板間的電壓不變，將電容器下極板B向下平移一小段距離，根據(jù)，可知電容器兩極板間的電場強度減小，帶電液滴所受的電場力將小于重力，液滴向下運動。
四、解答題（本題包括3個小題，共41分。13題9分，14題14分，15題18分）
13. 如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為的帶電小球A用絕緣細線懸掛于O點，另一個電荷量也為q的帶電小球B固定于O點的正下方，小球A靜止時與小球B在同一水平線上，此時細線與豎直方向的夾角為，兩帶電小球均可視為點電荷。已知重力加速度為g，靜電力常量為k。則求
（1）小球B的電性；
（2）電荷A、B間的距離；
（3）帶電小球B在A處產(chǎn)生的電場強度的大小。
【答案】（1）正電（2）
（3）
【解析】
【小問1詳解】
由平衡條件可知小球A受到的電場力水平向右，兩小球是排斥力，所以小球B帶正電；
【小問2詳解】
A球靜止時，由平衡條件可知
即
解得
【小問3詳解】
電場強度
14. 一長為的細線一端固定于O點，另一端拴一質(zhì)量為、帶電荷量為的帶正電小球，處于如圖所示的水平向右的勻強電場中。開始時，將細線與小球拉成水平伸直狀態(tài)，小球靜止在A點，釋放后小球由靜止開始向下擺動，當(dāng)細線轉(zhuǎn)動到O點左側(cè)且與豎直方向夾角時，小球速度恰好為零，g取10m/s2，求：
（1）勻強電場的電場強度大小E；
（2）小球達到最大速度時，細線對小球的拉力大?。?br>（3）若想讓小球做完整的圓周運動，則小球在A點釋放瞬間至少要獲得多大的豎直向下的初速度?
【答案】（1）
（2）0.4N （3）4m/s
【解析】
【小問1詳解】
設(shè)小球擺動到O點左側(cè)速度為零的點為B點，小球由A到B過程中，由動能定理得
解得
【小問2詳解】
小球到達B點時速度為零，根據(jù)對稱性可知，小球處在AB中點位置C時切線方向合力為零，此時細線與水平方向夾角恰為60°，小球的速度最大，C點是等效最低點，受力分析如圖
從A點到C點，由動能定理得
解得
設(shè)電場力與重力的合力為，則
由牛頓第二定律得
解得
【小問3詳解】
C點關(guān)于O的對稱點為等效最高點，若想讓小球恰做完整的圓周運動，則在點有
從A到由動能定理得
解得
15. XCT掃描是計算機X射線斷層掃描技術(shù)的簡稱，可用于對多種病情的探測。圖甲是某種XCT機主要部分的剖面圖，其產(chǎn)生X射線部分的示意圖如圖乙所示。圖乙中、之間有一電子束的加速電場，虛線框內(nèi)為偏轉(zhuǎn)元件中的勻強偏轉(zhuǎn)場；經(jīng)調(diào)節(jié)后電子從靜止開始沿帶箭頭的實線所示的方向前進，打到水平圓形靶臺上的中心點，產(chǎn)生射線（如圖中帶箭頭的虛線所示）。已知電子的質(zhì)量為，帶電荷量為，兩端的電壓為，偏轉(zhuǎn)場區(qū)域水平寬度為，豎直高度足夠長，偏轉(zhuǎn)場的電場強度，點距離偏轉(zhuǎn)場右邊界的水平距離為，忽略電子的重力影響，不考慮電子間的相互作用及電子進入加速電場時的初速度，不計空氣阻力。求：
（1）求電子剛進入偏轉(zhuǎn)場時的速度大小；
（2）求電子束射出偏轉(zhuǎn)場時速度方向與水平方向夾角；
（3）求打在點的電子束偏離原水平方向的豎直高度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）根據(jù)動能定理有
電子剛進入偏轉(zhuǎn)場時的速度大小為
（2）電子在偏轉(zhuǎn)場的加速度為
電子在偏轉(zhuǎn)場運動的時間為
設(shè)電子束射出偏轉(zhuǎn)場S時速度方向與水平方向夾角為，可得
聯(lián)立解得
可得
（3）電子在偏轉(zhuǎn)場的偏轉(zhuǎn)位移
電子束射出偏轉(zhuǎn)場S時速度反向延長將交于水平位移的中點，由相似三角形可知
聯(lián)立解得

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