月考阶段性检测B卷-2022-2023学年高二物理单元精编必做卷（人教版2019必修第三册）(30745271)

高二物理必修第三册

月考阶段性检测B卷

班级            姓名           学号             分数        

（考试时间：90分钟  试卷满分：100分）

注意事项：

1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。

2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。

3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。

第Ⅰ卷（选择题 共52分）

一、选择题（共13小题，每小题4分，共52分。在每小题给出的四个选项中，第1-9题只有一项符合题目要求，第10-13题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。）

1．下列说法正确的是（　　）

A．“元电荷”是最小的电荷量，用e表示，则，质子和电子都是元电荷

B．电场是库仑首先提出来的，电荷A对电荷B的作用就是电荷A的电场对B的作用

C．若放入正电荷时，电场中某点的电场强度方向向右，则放入负电荷时，该点的电场强度方向仍向右

D．在高大的建筑物上安装避雷针的目的是直接导走云层中的电荷

【答案】C

【解析】A．“元电荷”是最小的电荷量，用e表示，则e＝1.60×10−19C，质子和电子的电荷量数值都等于元电荷，但质子和电子是实物粒子，不是元电荷，故A错误；

B．电场是法拉第首先提出来的，电荷A对电荷B的作用就是电荷A的电场对B的作用，故B错误；

C．放入正电荷和负电荷时，该点的场强均向右，故C正确；

D．建筑物上安装避雷针的原理是通过尖端放电来中和云层中的电荷，故D错误；故选C。

2．下面说法中正确的是（　　）

A．根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷所带的电荷量q成反比

B．根据真空中点电荷的电场强度公式，电场中某点的电场强度E与场源电荷所带的电荷量Q成正比

C．根据电容的定义式可知，电容器的电容C与其所带电荷量Q成正比

D．根据电势的定义式可知，这一点的电势与这一点的电荷量q成反比

【答案】B

【解析】A．电场强度的定义式是比值定义法，电场强度取决于电场本身的性质，电场中某点的电场强度E与试探电荷所带的电荷量q无关，故A错误；

B．真空中点电荷的电场强度公式是决定式，电场中某点的电场强度E与场源电荷所带的电荷量Q成正比，故B正确；

C．电容器的电容C的大小取决于电容器本身的构造，与其所带电荷量Q无关，故C错误；

D．电势的定义式采用的是比值定义法，某一点的电势与电荷在该点的电势能及电荷量q无关，由电场本身的特性决定，故D错误。故选B。

3．在某一点电荷产生的电场中，A、两点的电场强度方向如图所示。若A点的电场强度大小为，取，，则在A、两点的连线上，电场强度的最大值为（　　）

A． B．

C． D．

【答案】D

【解析】反向延长两场强方向，交点O为带正电的场源电荷位置，如图所示

设O、A距离为r，由点电荷场强公式可得，A点场强为由题意可知OA与OB垂直，过O点作AB垂线，垂足为C，该点离场源电荷最近，场强最大，最大值为联立解得故选D。

4．我国的特高压直流输电是中国在高端制造领域领先世界的一张“名片”，特别适合远距离输电，若直流高压线掉到地上时，它就会向大地输入电流，并且以高压线与大地接触的那个位置为圆心，形成一簇如图所示的等差等势线同心圆，、、、是等势线上的四点，当人走在地面上时，如果形成跨步电压就会导致两脚有电势差而发生触电事故，则（　　）

A．电势的大小为 B．场强的大小为

C．人从沿着圆弧走到会发生触电 D．间距离等于2倍间距离

【答案】B

【解析】A．高压线掉到地上时，它就会向大地输入电流，圆心处的电势最高，向外越来越低，电势的大小为，A错误；

B．场强看等势线的疏密，由图可知场强的大小为，B正确；

C．和在同一条等势线上，人从沿着圆弧走到不会发生触电，C错误；

D．的平均场强大于的平均场强，的电势差等于电势差的二倍，根据可以定性判断出间距离小于2倍间距离，D错误；故选B。

5．将等量的正、负电荷分别放在正方形的四个顶点上。O点为该正方形对角线的交点，直线段AB通过O点且垂直于该正方形，，以下对A、B两点的电势和电场强度的判断，正确的是（　　）

A．A点电场强度等于B点电场强度

B．A点电场强度大于B点电场强度

C．A点电势等于B点电势

D．A点电势高于B点电势

【答案】C

【解析】根据电荷的对称分布关系可知，直线段AB上的电场强度为零，同理将一电荷从A移动到B电场力不做功，AB间电势差为零，因此A点电势等于B点电势。故AB错误；C正确；D错误。故选C。

6．如图甲所示，为无限大的不带电的金属平板，且与大地连接。现将一个电荷量为+Q的点电荷置于板的右侧，电场线分布如图乙所示。a、b、c、d四个点是点电荷为圆心的圆上的四个点，四点的连线刚好组成一个正方形，其中、与金属平板垂直，下列说法不正确的是（　　）

A．b、c两点具有相同的电势

B．a、d两点具有相同的电场强度E

C．将一个正试探电荷从平板上的e点沿着板移到f点的过程中，电势能一直保持不变

D．将一个负试探电荷q从a点沿着方向移动到d点的过程中，电势能先减小后增大

【答案】B

【解析】A．根据对称性可知，由于b、c离场源电荷的距离相同，则b、c两点具有相同的电势，故A正确；

B．由图可知，a、d两点场强大小相等，方向不同，故B错误；

C．平板上的场强方向与平板垂直，则将一个正试探电荷从平板上的e点沿着板移到f点的过程中，电场力不做功，所以电势能不变，故C正确；

D．电场线的切线方向为该点的场强方向，若移动的是正电荷，正电荷所受的电场力方向与电场强度方向相同，从a到ad中点的过程中，电场力方向与位移方向夹角大于90°，电场力做负功，从ad中点到d点的过程中，电场力方向与位移方向夹角小于90°，电场力做正功，所以电荷的电势能先增大后减小，若移动的是负电荷，电势能先减小后增大。故D正确。本题选不正确的，故选B。

7．某仪器两极间的电场线分布如图所示，中间的一条电场线是直线，其它电场线对称分布，质子从O点沿直线OA以某一初速度仅在电场力作用下运动到A点。取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向。从O到A运动过程中，关于质子运动速度v和加速度a随时间t的变化、质子的动能Ek和运动轨迹上各点的电势φ随位移x的变化图线中可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

【答案】A

【解析】ABD．电场线的疏密表示电场的强弱，从O到A场强先增大后减小，由图可知，因为φ-x图像的斜率表示电场强度的大小，则从O到A的电势φ随位移x的变化图线的斜率先增大后减小，速度图线的斜率表示加速度，从O到A电场力先增大后减小，所以加速度先增大后减小，故A正确，BD错误；

C．根据能量守恒关系，则而且 由此可知由此粒子的动能Ek与x的图线斜率是先增大后减小，故C错误。故选A。

8．处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，利用此原理可以进行静电除尘。如图所示是一个用来研究静电除尘的实验装置，铝板与手摇起电机的正极相连，缝被针与手摇起电机的负极相连，在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香。转动手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被电极吸附，停止转动手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升。关于这个现象，下列说法正确的是（　　）

A．烟尘因为带正电而被吸附到缝被针上

B．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小

C．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大

D．同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变，离铝板越近则加速度越大

【答案】C

【解析】A．在铝板和缝被针中间形成强电场，处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，烟尘吸附电子带负电，而被吸附到铝板上，A错误；

BC．由于静电力做功，同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大， B错误C正确；

D．由于离铝板越近，电场强度越小，同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电荷量不变，离铝板越近则加速度越小，D错误。故选C。

9．如图所示，平行板电容器上极板带正电荷，且与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的正点电荷，以E表示两极板间电场的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角，若保持上极板不动，将下极板向上移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　）

A．θ增大，E增大 B．θ减小，E减小

C．θ增大，Ep增大 D．θ减小，Ep减小

【答案】D

【解析】电容器与电源断开，故其带电量Q不变；保持上极板不动，将下极板向上移动时，两板间的距离减小，根据可知，电容C增大，根据可知，板间电压U减小，故静电计指针偏角θ减小；两板间的电场强度知电场强度与板间距无关，因此电场强度E不变；设P与下极板距离为L，则P点的电势φp=EL则点电荷的电势能为Ep=ELq根据平衡条件知，点电荷所受的电场力方向向下，与电场强度方向相反，因此点电荷带负电，L减小，点电荷在P点的电势能Ep减小。故选D。

10．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能随位移x变化关系如图所示，其中段是关于直线对称的直线，段是曲线，则下列说法正确的是（　　）

A．处电场强度最小

B．在O、、、处电势、、、的关系为

C．段带电粒子做匀变速直线运动

D．段电场强度方向不变，大小不变，段的电场强度大小减小、方向均不变

【答案】BD

【解析】A．根据电势能与电势的关系场强与电势的关系可得由数学知识可知图象切线的斜率等于，处的斜率可以认为与前段时间相等，故此时电场强度并不是最小的，故A错误；

B．根据电势能与电势的关系粒子带负电则知电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有

故B正确；

C．由图可知，段和段电场方向相反，故加速度并不相同，不是一直做匀变速运动，故C错误；

D．段电场方向不变，大小不变，段图象的斜率减小，故的电场强度大小减小，方向不变，故D正确。故选BD。

11．空间有一沿x轴对称分布的电场，其x轴上电场强度E随x变化的图像如图所示，取x轴正向为电场正方向，下列说法正确的是（　　）

A．O点的电势最低，x2点的电势最高

B．x1和两点的电势相等

C．电子在x1的电势能小于在x2的电势能

D．电子由x1运动到x3电场力先做正功后做负功

【答案】BC

【解析】A．从图像可以看出，电场强度的大小和方向都沿着x轴对称分布，沿着电场强度的方向，电势降低，由此可知O点电势最高，沿着x轴降低，故A错误；

B．由于x1和两点关于y轴对称，且电场强度的大小也相等，故从O点到x1和O点到电势降落相等，故x1和两点电势相等，故B正确；

CD．电子带负电，沿着电场线方向做负功，电势能增大，故C正确，D错误。故选BC。

12．如图所示，光滑绝缘半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E。在与环心等高处放有一质量为m、带电荷量＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下列说法正确的是（　　）

A．小球在运动过程中机械能守恒

B．小球经过环的最低点时速度最大

C．小球电势能增加EqR

D．小球由静止释放到达最低点，动能的增量等于EqR+mgR

【答案】BD

【解析】A．小球运动过程中有除了重力之外的电场力做功，机械能不守恒，故A错误；

B．小球所受的电场力竖直向下，从最高点到最低点的过程中，合力做正功，则根据动能定理得知，动能增大，速度增大，所以小球经过环的最低点时速度最大，故B正确；

CD．小球从最高点到最低点的过程，根据动能定理得电场力做功

电场力做正功，所以电势能减小，动能增加量等于，故D正确，C错误。故选BD。

13．如图甲所示，一光滑绝缘细杆水平固定在非匀强电场中，在点固定一带正电的小球A，一带电量为的小球套在杆上。以点为原点，沿杆向右为轴正方向建立坐标系。小球A对小球B的作用力随B位置的变化关系如图乙中曲线I所示，小球B所受水平方向的合力随B位置的变化关系如图乙中曲线Ⅱ所示，静电力常量，则（　　）

A．小球A所带电荷量

B．非匀强电场在处沿细杆方向的电场强度大小

C．将小球B从处静止释放运动到处过程中，加速度一直减小

D．将小球B从处静止释放运动到处过程中，速度先增大后减小

【答案】AD

【解析】A．由题图乙可知，当小球A和小球B之间距离x=0.3m时，二者之间的库仑力大小为F1=0.2N，根据库仑定律有代入数据解得Q=1×10-6C故A正确；

B．由题图乙可知，x=0.3m处，小球B所受合电场力大小为F2=0.16N，则有代入数据解得

E=1.8×105N/C故B错误；

CD．由题图乙可知，从x=0.1m到x=0.3m，小球B所受合力先减小至零后再反向增大，所以加速度先减小至零后再反向增大，速度先增大后减小，故C错误，D正确。故选AD。

第II卷（非选择题 共48分）

二、实验题（满分12分）

14．利用高电阻放电法研究电容器的充放电，实验是利用高阻值电阻延长充放电时间，绘制电容器充放电电流与时间的i-t图像来研究电容器的充放电规律。

某同学先按图甲所示电路连接好实验电路。然后继续实验操作如下：

(1)先接通开关S1、S2，调节电阻箱R的阻值，使微安表的指针偏转接近满刻度，记下这时微安表的示数i0=500μA、电压表的示数U0=6.0V，此时电阻箱R的阻值为8.5kΩ，则微安表的内阻为_____kΩ。

(2)断开开关S2，同时开始计时，每隔5s或10s读一次电流i的值，将测得数据填入预先设计的表格中，根据表格中的数据在坐标纸上标出以时间t为横坐标、电流i为纵坐标的点，如图乙中用“×”表示的点。请在图乙中描绘出电流随时间变化的图线_____。

(3)根据图线估算出该电容器在整个放电过程中放出的电荷量约为_____C；（结果保留两位有效数字）

(4)根据公式_____来计算电容器的电容。（只要求写出表达式，不要求计算结果）

【答案】3.5kΩ    见解析    8.0×10-3C    或   

【解析】(1)[1]因为电压表显示的是微安表与电阻箱的两端电压，而微安表的示数为500μA，故微安表与电阻箱的总电阻为R总==12kΩ则微安表的内阻为12kΩ-8.5kΩ=3.5kΩ；

(2)[2]将这些点用平滑的曲线连接起来即可；

(3)[3]图线与时间轴所围成的面积即为放电过程放出的电荷量，我们数出的方格数为32，（注意数的时候大于半个格就算一个格，小于半个格的不算）而每个小格的电荷量q=50μA×5s=2.5×10-4C

则放电的总电荷量为Q0=32q=32×2.5×10-4C=8.0×10-3C

(4)[4]由电容的定义式可知，用公式C=来计算电容器的电容大小。

三、计算题（满分40分，其中15题8分，16题8分，17题12分，18题12分，每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分）

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，边长l=2.0m。若将两个电荷量q均为2.0×10-6C的点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k=9×109N·m2/C2，求：

（1）O点的电场强度；

（2）C点的电场强度。

【解析】（1）等量同种正电荷在O点产生了等大反向的场强，则O点的总场强为零；

（2）A、B两正点电荷在C点产生的场强大小相等，有

则两正点电荷在C点的合场强构成菱形，大小为

因两电荷均为正电荷，则场强方向沿着y轴正方向。

16．如图所示实线是匀强电场的电场线，电场中有a、b、c三点，，，其中沿电场方向，与的夹角，一个电子从a移到b的过程中电场力对其做功为。若，，求：

（1）a、b两点的电势差

（2）匀强电场的场强E的大小和方向；

（3）c点的电势。

【解析】（1）a、b两点的电势差

（2）匀强电场的场强的大小为

因为a点的电势低于b点电势，所以电场强度方向，水平向右；

（3）由匀强电场电势差与电场强度的关系

又

代入数据解得

17．如图所示，一带电量为q=2×C，质量为m=0.1kg的小物块放在一倾角为=37°的足够长的光滑绝缘斜面上，当整个装置处于一竖直向上的匀强电场中时，小物块恰好处于静止状态（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）电场强度为多大？

（2）若从某时刻开始，电场方向突然变成水平向右，电场强度大小不变，求物块沿斜面运动距离L=1m时的速度大小。

（3）在（2）的前提下物体的机械能变化了多少？

【解析】（1）因为斜面光滑，且小物块恰好处于静止状态，则有

解得

（2）从某时刻开始，电场方向突然变成水平向右，受到水平向右的电场力

电场力沿斜面向上的分力大小为

小物块沿斜面向下的分力大小为

则物块的加速度

解得

根据

解得

（3）小物块的机械能的变化量为电场力做的功，则

18．如图甲所示，在平面直角坐标系中关于x轴对称放置两平行金属板A、B，A、B板的左端均在y轴上，两板间距离，板长，距两板右端处放置有足够长的垂直x轴方向的荧光屏。一比荷为的带负电粒子，以速度，从坐标原点O连续不断地沿x轴正向射入板间，离开板间电场后最后打在荧光屏上。在两板间加上如图乙所示的交流电压，不计粒子重力，不考虑场的边缘效应和粒子的相对论效应。

（1）求时刻发射的粒子离开电场时的速度；

（2）求时刻发射的粒子打在荧光屏上的位置坐标。

【解析】（1）粒子在通过电场的过程中，水平方向不受外力，做匀速直线运动，可知粒子通过电场的时间为

由图乙可知在0~时间内，AB间的电压大小为9600V，则粒子通过电场时y轴方向的加速度为

则粒子离开电场时y轴方向的速度为

则离开电场时的速度为

（2）由图乙可知，带负电的粒子向上偏转的距离为

代入数据得

射出电场后粒子做直线运动，设在y轴方向的位移为，则满足

代入数据解得

则打在荧光屏上的纵坐标为

横坐标为

则打在荧光屏上的位置坐标为（25.8cm，34.8cm）