2022-2023学年四川省雅安中学高二上学期10月月考物理试题含解析

雅安中学2022-2023学年高二上期物理10月月考试卷

一、单选题（每题4分，共32分。）

1. 以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是（　　）

A. 摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷

B. 摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移

C. 橡胶棒和毛皮摩擦，橡胶棒带正电

D. 不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移

【答案】D

【解析】

【详解】ABD．摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体，并没有产生电荷。感应起电过程电荷在电场力作用下，电荷从物体的一部分转移到另一个部分，所以AB错误，D正确。

C．将橡胶棒和毛皮摩擦，橡胶棒会得到电子，而带上负电荷，故C错误。

故选D。

2. 关于库仑定律的理解，下面说法正确的是（　　）

A. 对任何带电体之间的静电力计算，都可以使用库仑定律公式

B. 只要是点电荷之间的静电力计算，就可以使用库仑定律公式

C. 两个点电荷之间的静电力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的

D. 毛皮摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑一定带正电

【答案】C

【解析】

【详解】A B．库仑定律公式适用于真空中静止的点电荷间库仑力的计算。AB错误；

C．根据牛顿第三定律，两个点电荷之间的静电力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的。C正确；

D．毛皮摩擦过橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑带正电或不带电。D错误。

故选C。

3. 某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（  ）

A. c点的电场强度大于b点的电场强度

B. 若将一试探电荷由a点释放，它将沿电场线运动到b点

C. b点的电场强度大于d点的电场强度

D. a点和b点的电场强度的方向相同

【答案】C

【解析】

【详解】ACD．据电场线的分布可知，c点的电场线比b点的电场线稀疏，即c点的电场强度小于b点的电场强度；b点的电场线比d点的电场线密，即b点的电场强度大于d点的电场强度；a点和b点的切线方向不同，即两点的电场强度的方向不同，故AD错误，C正确；

B．将一试探电荷由a点释放，据场强方向的规定可知，受与场强方向相同的电场力，它将右上方做曲线运动，而不是沿电场线运动到b点，故B错误。

故选C。

4. 如图实线为一簇未标明方向的电场线，虚线为一带电粒子仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，A、B是轨迹上的两点。下列说法正确的是（　　）

A. A点的电势一定比B点低

B. A点的电场强度比B点小

C. 带电粒子在A点的动能比B点大

D. 带电粒子在A点的电势能比B点高

【答案】C

【解析】

【详解】ACD．根据粒子的运动轨迹可知，粒子所受的静电力大致向右，若粒子从A运动到B，则静电力做负功，动能变小，电势能变大，即带电粒子在A点的动能比B点大，在A点的电势能比B点低，但是由于粒子的电性未知，则不能确定A、B两点电势的高低（若粒子从B运动到A，可得到同样的结论），故AD错误，C正确；

B．由于A点的电场线较B点密集，可知A点的场强大于B点的场强，故B错误。

故选C。

5. 一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为9V、19V、25V，则O点的电势为（　　）

A. V B. 2.0V C. 3V D. V

【答案】C

【解析】

【详解】根据匀强电场的推论，相互平行且相等的线段两端点间的电势差相等，即

解得

故选C。

6. 如图所示，、闭合时，一质量为m、带电荷量为q的小球，静止在电容器的A、B两平行金属板间。现保持闭合，将断开，然后将B板向下平移到图中虚线位置，则下列说法正确的是（    ）

A. 小球带正电 B. 调节可使A、B间电势差不变

C. A板的电势比电路中Q点的电势高 D. 小球的电势能增加

【答案】C

【解析】

【详解】A．由于电容器上极板带正电，电场强度的方向向下，小球处于静止状态，受到电场力向上，因此小球带负电荷，A错误；

B．电路稳定后，电阻R1两端的电势差为零，无论如何调整R1，对A、B间电势差没有影响，不能使A、B之间电势差不变，B错误；

C．电键S2断开后，电容器的带电量保持不变，由于

，，

可得

电容器内部的电场强度保持不变，两板间的距离增大，电势差增大，由于B板电势为零，因此A板电势高于Q点的电势，C正确，

D．同理，小球所在处的电势与下极板的电势差增大，即小球所在处的电势升高，由于小球带负电荷，根据

可知小球的电势能减小，D错误。

故选C。

7. 如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b，横截面积之比，已知5s内有5×1018个自由电子通过导线a的横截面，电子的电荷量，下列说法正确的是（　　）

A. 流经导线a的电流为0.16 A

B. 流经导线b的电流为0.32 A

C. 导线a、b的电阻之比

D. 导线a、b两端的电压之比

【答案】A

【解析】

【详解】A．流经导线a的电流为

故A正确；

B．因两段导线串联，电流相等，所以流过导线b的电流也是0.16A，故B错误；

C．根据电阻定律有

故C错误；

D．根据欧姆定律，有

故D错误。

故选A。

8. 如图所示，空间中存在水平向右的匀强电场，电场强度为E，一固定绝缘斜面的倾角为，动摩擦因数为，一质量为m电荷量为+q小物块自斜面底端以沿斜面向上做匀减速运动，（g为重力加速度大小），物块上升的最大高度为H（小于斜面高度），则此过程中（　　）

A. 物块的电势能增加了

B. 物块的动能损失了

C. 物块的机械能变化了

D. 物块克服摩擦力做功

【答案】C

【解析】

【详解】A．分析可知，带电物块在电场中受到的电场力为

所以电场力做功为

电场力做正功，所以电势能减小了，故A错误；

B．分析受力可知，重力和摩擦做负功，电场力做正功，根据动能定理有

所以

解得

故B错误；

C．机械能的变化量等于物体的末机械能与物体的初机械能之差，以物体初始位置为零势能面，物体到达最高点时，速度为零。所以有

故C正确；

D．在整个运动过程中，摩擦力做功为

由于摩擦力做负功，物块克服摩擦力做功，故D错误。

故选C。

【点睛】动能的减少量等于末动能与初动能的差值，但还可以根据功能转换的关系进行分析，通过能量之间的相互转换，得出动能减少量的其他解法。

二、多选题（每题4分，共16分，漏选得2分，错选不得分。）

9. 由钨合金制成的导体的伏安特性曲线如图所示，根据该图线及相应坐标可知（　　）

A. 流过导体的电流为1A时，导体的电阻是5Ω

B. 加在导体两端的电压为12V时，导体的电阻是14Ω

C. 该导体线性元件

D. 该导体是非线性元件

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】A．流过导体的电流为1A时，两端电压为5V，则导体的电阻为

A正确；

B．加在导体两端的电压为12V时，流过导体的电流为1.5A，则导体的电阻为

B错误；

C．由AB解析可知导体电阻随电压的升高而增大，该导体是非线性元件，C错误，D正确。

故选AD。

10. 随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则放上物体后（　　）

A. 电容器的电容变小

B. 电容器的带电量增大

C. 极板间电场强度变小

D. 膜片下移过程中，电流表有从到的电流

【答案】BD

【解析】

【详解】ABD．根据电容器表达式

当两个极板的距离减小时，电容器的电容增大；再根据电容器定义式

由于电容器一直和电源相连，电压不变，当电容增大时，带电荷量增大，即电容器被充电，电流表有从b到a的电流，故A错误，BD正确；

C．由匀强电场公式得

所以当电压不变，两个极板的距离减小时，极板间电场强度变大，故C错误。

故选BD。

11. 如图所示，在x轴上的O点（）和b点（）分别固定放置两点电荷，其静电场的电势在x轴上分布如图中所示，a、c两点是图线与横轴的交点，取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是（　　）

A. a、c两点的电场强度大小相等，方向相反

B. 所带电荷量是所带电荷量的4倍

C. 将一正电荷从a点移到c点，电场力做功为零

D. 将一负电荷从c点移到d点，电势能增大

【答案】BC

【解析】

【详解】A．由图可知，图像的斜率表示电场强度的大小，斜率的正负表示电场强度的方向，a、c两点电势相等，但电场强度大小和方向均不同，故A错误；

B．由图可知，图中d点图像斜率为零，表明该点的合场强为零，而d点到两点电荷的距离之比为2:1，根据点电荷电场公式

可得，电荷量之比为4∶1，故B正确；

C．a、c两点电势相等，电势差零，将一正电荷从a点移到c点，电场力做功为零，故C正确；

D．c、d间电场方向向左，负电荷从c点移到d点，电场力做正功，电势能减小，故D错误。

故选BC。

12. 如图所示，实线是一带负电粒子在某一匀强电场中运动轨迹的一部分，粒子经过A点的速度大小为，经过B点的速度大小为，粒子由A运动到B点的过程中其速度方向恰好改变了，已知A、B两点间的距离为，带电粒子的质量为m，电量大小为q，不考虑带电粒子的重力。则（　　）

A. 带电粒子从A到B的过程中，电势能先增加后减少

B. A点的电势低于B点的电势

C. A、B两点间的电势差为

D. 匀强电场的电场强度为

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．依题意，粒子从A运动到B的过程中，水平向右做减速运动，竖直向下做加速运动，则粒子受到的电场力指向左下方，如图所示

电场力F与初速方向成钝角，可知粒子在电场力反方向上做匀减速、在垂直于电场力方向上做匀速运动，所以粒子的速度先变小后变大，电场力对粒子先做负功后做正功，电势能先增加后减少，故A正确；

B．因，根据动能定理，从A到B的过程中，电场力做正功，则电势能减小，所以粒子在A点的电势能大于在B点的电势能，又因为粒子带负电，所以A点的电势小于B点的电势，故B正确；

C．设两点间的电势差为，由动能定理

解得

故C正确；

D．电场强度等于A、B两点间的电势差与沿电场线方向的距离之比，依题意可知电场的电场强度的方向与电场力的方向相反，指向右上方，不在方向上，即A、B两点沿电场线方向的距离小于L，匀强电场的电场强度大于，故D错误。

故选ABC。

三、实验题

13. 在如图所示的实验装置中，充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接，极板B接地。

若极板B稍向上移动一点，则将观察到静电计指针偏角_______，此实验说明平行板电容器的电容随正对面积减小而_______；（填“变大”或“变小”）

若极板B稍向左移动一点，则将观察到静电计指针偏角_______，此实验说明平行板电容器的电容随距离变大而_______。（填“变大”或“变小”）

【答案】    ①. 变大    ②. 变小    ③. 变大    ④. 变小

【解析】

【详解】①[1][2]根据

极板B上移一点，正对面积S减小，则电容器的电容C减小，充电后的平行板电容器电荷量Q不变，根据

知电势差增大，所以静电计的偏角变大，说明平行板电容器的电容随正对面积减小而变小。

②[3][4]根据

极板B左移一点，板间距离d增大，则电容器的电容减小，根据

知电势差增大，所以静电计的偏角变大，说明平行板电容器的电容随距离变大而变小。

14. 在“观察电容器充、放电现象”实验中：

（1）用如图1所示的电容器做实验，电容器外壳上面标着“”，下列说法正确的是_______；

A.电容器的击穿电压为           

B.电压为时，电容器才正常工作

C.电容器电压为时，电容是 

D.电容器电压为时，电容是

（2）把干电池E、电阻箱R、电容器C、电流表G、单刀双掷开关S按图2电路图连成实验电路如图3所示，将电阻箱R调到合适阻值。

①先使开关S接1，电源给电容器充电，观察到电流表指针偏转情况_________；

A.逐渐偏转到某一刻度后保持不变       B.逐渐偏转到某一刻度后迅速回到0

C.迅速偏转到某一刻度后保持不变       D.迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到0

②电容器充电完毕，断开开关，此时如图2所示电路图中电容器上极板_______（填“带正电”、“带负电”或“不带电”）；

③然后将开关S接2，电容器放电。在放电过程中，电流_______（填“向左”或“向右”）流过电阻箱R，若该电流大小为i，电容器所带电荷量为Q，电容器两极板电势差为U，电容器的电容为C。下面关于i、Q、U、C随时间t的变化的图像，正确的是_____。

【答案】    ①. C    ②. D    ③. 带正电    ④. 向右    ⑤. B

【解析】

【详解】（1）[1]A．10V是电容器的额定电压，不是电容器的击穿电压，故A错误；

B．10V是电容器的额定电压，电压低于10V时，电容器也能正常工作，故B错误；

CD．电容与电容器所加电压无关，只与自身构造有关，可知电容器电压为5V时，电容是200μF，故C正确，D错误。

故选C。

（2）①[2] 使开关S接1，电源给电容器充电，电路瞬间有了充电电流，随着电容器所带电荷量逐渐增大，电容器两极板间的电压逐渐增大，充电电流逐渐减小，所以此过程中观察到电流表指针迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到0。

故选D。

②[3]由电路图可知，电容器上极板与电源正极相连，故电容器充电完毕，断开开关，电容器上极板带正电。

③[4]在放电过程中，电流向右流过电阻箱R；

[5]D．放电过程中，电容与电容器所带电荷量和电容器极板间电压没有关系，可知电容器电容保持不变，故D错误；

ABC．放电过程中，电容器所带电荷量逐渐减小，根据电容定义式

可知电容器极板间电压逐渐减小，则放电电流逐渐减小，根据

可知Q−t图像的切线斜率绝对值逐渐减小，故B正确，AC错误。

故选B。

四、解答题

15. 如图所示，在足够高的竖直绝缘挡板上A点，以水平速度向左抛出一个质量为m，电荷量为＋q的小球，由于空间存在水平向右、场强大小为E的匀强电场。小球抛出后经过一段时间将再次到达墙面上的B点，重力加速度为g。求：

（1）运动过程中小球离竖直板面的最大距离。

（2）板上A、B两点间的距离。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）小球在水平方向先向左做匀减速运动而后向右做匀加速运动，当水平速度为零时，距离竖直板面最远，小球在竖直方向上做自由落体运动，将小球的运动沿水平方向和竖直方向分解，水平方向上有

qE=max

得

则有

（2）水平方向速度减小为零所需的时间为

从A到B的时间为

竖直方向上，板上A、B两点间的距离

16. 如图所示，竖直放置的平行板电容器的电容为C，M、N两极板带有等量的异种电荷，带负电的极板N接地。一质量为m、带电荷量为q（q > 0）的粒子在极板间运动，A、B为其运动轨迹上的两点，A、B间的水平距离为两极板间的距离的三分之一、已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为53°，在B点的速度方向与电场方向的夹角为37°。不计粒子重力，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求：

（1）A、B两点间的电势差UAB；

（2）电容器所带的电荷量Q。

【答案】（1）UAB = ；（2）Q =

【解析】

【详解】（1）带电粒子在匀强电场内做类平抛运动，垂直于电场方向不受力，做匀速直线运动，所以该方向上分速度不变，分解A、B两点的速度，分别有

vy = v0sin53° = vBsin37°

则经过计算有

vB = v0

根据动能定理有

qUAB = mvB2 - mv02

解得

UAB =

（2）由题知A、B间的水平距离为两极板间的距离的三分之一，由于该电场为匀强电场则

UMN = 3UAB =

则根据电容的定义式有

C =

计算得

Q = CUMN =

17. 如图所示，竖直固定的光滑绝缘圆轨道处于电场强度，水平方向的匀强电场中，轨道半径为R，一质量为m、电荷量为q的带负电小球（可视为质点）在轨道内侧的P点被绝缘挡板挡住不动，过P点的轨道半径与竖直方向的夹角θ=37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g。某时刻，沿轨道切线方向给小球一大小为v0的速度释放，使小球恰能沿轨道做完整的圆周运动。

（1）求P点速度v0的大小；

（2）求小球做圆周运动通过P点时对轨道的压力大小。

【答案】（1）；（2）5mg

【解析】

【详解】（1）由于小球带负电，所受电场力方向水平向左，小球在复合场中做圆周运动的等效最低点在A点，如图

由

解得

A点关于O点对称的B点是复合场中小球做圆周运动的等效最高点，小球恰能沿轨道做完整的圆周运动，则在B点小球所受合力

因此

解得

小球从从P点运动到B点，由动能定理

解得

（2）P点小球受重力、电场力、轨道的压力为T，如图

则

解得

由牛顿第三定律可知，小球做圆周运动通过P点时对轨道的压力大小为5mg。