河北省沧州市运东七县联考2023-2024学年高二物理上学期10月月考试题（Word版附答案）

2023~2024学年度第一学期高二年级9月份月考

物 理

考生注意：

1．本试卷分选择题和非选择题两部分．满分100分，考试时间75分钟。

2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。

3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效．

4．本卷命题范围：人教版必修第三册第九至十章．

一、选择题（本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

1．关于静电的防止与利用，下列说法正确的是（    ）

A．由于尖端效应，高压输电线表面要很光滑，才能避免因尖端放电而损失电能

B．给病人做麻醉的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品，可防止手术事故

C．避雷针是利用了静电的尖端效应制作的，通常把避雷针顶端设计成球形是为了美观

D．飞机上的着地轮用绝缘橡胶做轮胎，是为了避免发生放电现象，保证飞机和乘客的安全

2．关于元电荷、电荷与电荷守恒定律，下列说法正确的是（    ）

A．元电荷是指电子，电量等于电子的电量，体积很小的带电体是指点电荷

B．元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的

C．单个物体所带的电量总是守恒的，电荷守恒定律指带电体和外界没有电荷交换

D．利用静电感应可使任何物体带电，质子和电子所带电荷量相等，比荷也相等

3．如图所示为某电场的电场线，A、B、C三点的电场强度分别为、、，电势分别为、、，以下关系正确的是（    ）

A．  B．

C．  D．

4．甲、乙、丙为三个完全相同的金属小球，甲带电量，乙带电量，丙不带电，将甲、乙固定，相距r，甲、乙间的相互作用力为10N；然后让丙球反复与甲、乙球多次接触，最后移去丙球，甲、乙两球最后总带电量和甲、乙两球间的相互作用力分别变为（    ）

A．3Q  9N B．3Q  6N C．6Q  9N D．6Q  6N

5．如图所示，平行板电容器的一个极板与静电计连接，外壳与另一个极板同时接地，对电容器充电，使静电计指针张开一个角度，静电计指针的偏转表示电容器两极板间的电势差，撤去电源后，下列说法正确的是（    ）

A．仅增大两板间的距离，静电计指针张角变小

B．仅将玻璃板插入两板之间，静电计指针张角变大

C．仅将M板稍微上移，静电计指针张角变大

D．若将M板拿走，静电计指针张角变小

6．如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一个正方形的四个顶点，A、B、C三点的电势分别为，，．由此可得D点的电势为（    ）

A．0 B．3V C．6V D．9V

7．如图所示为半径为R的圆，O、A、B为圆的三等分点，其中O为圆的最高点，与圆平行的面内有一匀强电场．现在O、A两点固定电荷量分别为、的点电荷，将一试探电荷放在B点时所受的电场力为零；如果仅将O、A两点的点电荷位置调换，静电力常量为k．则B点的电场强度大小为（    ）

A． B． C． D．

8．均匀带电的绝缘球可以视为点电荷，而距离较近的两带电导体球不能视为点电荷，因为导体球距离较近时表面所带电荷不是均匀分布的．如图所示，两个带电金属球（不可视为点电荷）中心距离为r，带电荷量分别为和，静电力常量为k，关于它们之间的库仑力F大小，下列说法正确的是（    ）

A．不论是何种电荷 B．若是同种电荷

C．若是异种电荷 D．当距离r很小时，F趋近于无限大

9．电场线是为了直观形象地描述电场分布，在电场中引入的一些假想的曲线．某电场的电场线分布如图所示（实线），一带电粒子仅在电场力作用下沿图中虚线从O运动到P，则下列说法正确的是（    ）

A．粒子一定带负电

B．粒子在P点的加速度一定大于在O点的加速度

C．粒子在P点的速度一定大于在O点的速度

D．P点的电势一定高于O点的电势

10．空间存在一沿x轴方向的静电场，一负电荷由原点处以沿x轴正方向的初速度开始运动，整个运动过程中负电荷仅受电场力的作用，已知各点的电势随位置变化的图线如图所示．则下列说法正确的是（    ）

A．静电场的方向沿x轴的正方向

B．该电荷在处的动能最大

C．处的电场强度大于处的电场强度

D．若将一正电荷在处由静止释放，则电荷可在间往复运动

二、实验题（本题共2小题，共16分）

11．（8分）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；

（2）如图乙箔片张开的实验现象，说明________；

（3）如图丙箔片闭合的实验现象，说明________；

（4）该研究性实验能验证________定律．

12．（8分）某同学用如图甲所示电路研究电容器的充、放电．

（1）把开关S掷向a，对电容器充电，充电完毕后把开关S掷向b，让电容器放电，直至放电完毕，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图乙所示．图乙中，阴影部分的面积________（选填“>”“<”或“=”）；若将电阻箱电阻调大些重新实验，得到图像中，充电过程阴影部分的面积________（选填“>”“<”或“=”）；

（2）某次放电过程，电流和电压传感器分别将电流、电压信息传入计算机，经处理后得到电流和电压随时间变化的、曲线分别如图丙、丁所示．由图像可知，电容器充满电时的电荷量为________C，电容器的电容为________F．（保留两位有效数字）

三、计算题（本题共3小题，共计38分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13．（10分）如图所示，质量为m、带电量为q的带电小球A用长为L的细线悬于固定的力传感器上的O点，力传感器可以测量细线上的拉力，一个带电小球B在O点正下方，缓慢调节B在O点下方的位置，当B移到O点正下方某一位置时固定，此时细线与竖直方向的夹角为60°，力传感器的示数刚好等于mg，重力加速度为g，静电力常量为k，不计小球的大小，求：

（1）此时，B点电荷产生的电场在A球处的场强大小；

（2）小球B的带电量大小．

14．（12分）如图所示，空间存在方向竖直向上的匀强电场，电场强度大小为，电场中有一直角三角形OMN，，P为MN中点，OM的距离为1m，OP在同一条电场线上．

（1）若P点电势为零，求O、M、N三点的电势；

（2）将一电荷量为的正电荷从P点沿PO移动到O点，求静电力所做的功．

15．（16分）如图所示，在示波管模型中，质量为m、电荷量为的带电粒子从灯丝K发出（初速度不计）经加速电场加速，从AB板中心孔S沿中心线KO射出，再经偏转电场偏转后，需要经历一段匀速直线运动才会打到荧光屏上而显示亮点C，已知偏转电场两板间的距离为d，板长为l，偏转电场的右端到荧光屏的距离为L，不计带电粒子重力．求：

（1）带电粒子穿过AB板中心孔S时的速度大小；

（2）带电粒子从偏转电场射出时的侧移量；

（3）荧光屏上OC的距离．

2023~2024学年度第一学期高二年级9月份月考·物理

参考答案、提示及评分细则

1．A

由于尖端效应，高压输电线表面要很光滑，才能避免因尖端放电而损失电能，选项A正确；绝缘性能良好的化纤制品制成的衣服不能及时把静电导入大地，容易造成手术事故，选项B错误；避雷针是利用了静电的尖端效应制作的，故避雷针必须做成针状，不能做成球形，选项C错误；飞机上的着地轮是用导电橡胶做轮胎的，不是用绝缘橡胶做轮胎的，选项D错误

2．B

元电荷的电量等于电子的电量，但不是电子，元电荷是带电量的最小单元，没有电性之说，当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷，所以体积很小的带电体未必就是点电荷，选项A错误；元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的，这是他获得诺贝尔物理学奖的重要原因，选项B正确；在与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电量总是守恒的，电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换，选项C错误；静电感应不能使绝缘体带电，电子和质子所带电荷量相等，但它们的质量不相等，比荷不相等，选项D错误。

3．A

电场线越密，场强越大，故，A正确；沿着电场线电势降低，C、D错误．

4．C

题中所说丙与甲、乙反复接触之间隐含一个解题条件：即甲、乙原先所带电量的总和最后在三个相同的小球间均分．则甲、乙两球后来带的电量均为，甲、乙球原先是引力，大小为，甲、乙球后来是斥力，大小为，即，甲、乙间的相互作用力为9N．选项C正确．

5．C

静电计的原理是电势差U变大（小），指针张角变大（小）．由公式知，当d变大时，C变小，再由得U变大，指针张角变大，A错误；当插入玻璃板时，相对介电常数增大，C变大，U变小，指针张角变小，B错误；当M板上移时，极板正对面积S变小，C也变小，U变大，指针张角变大，C正确；当将M板拿走时，相当于使d变得更大，C更小，故U应更大，指针张角变大，D错误．

6．D

由得，选项D正确．

7．D

由几何关系可知，OAB构成一等边三角形，该三角形的边长为．现在在O处放一正电荷，在A处放一负电荷，正、负电荷分别在B点产生的电场强度大小相等，方向如图甲所示，由电场叠加后合场强大小与匀强电场强度大小相等，匀强电场的方向与E等大反向，则，所以匀强电场大小为；如果仅将O、A两点的点电荷位置调换，则B点的电场强度如图乙所示，所以O、A两处的点电荷在B处的合场强与匀强电场方向相同，大小相等，所以B点的场强为，D正确，A、B、C错误．

8．BC

若是同种电荷，则相互排斥，导致电荷间距比r还大，因此库仑力，选项A错误、B正确；当两个金属球带异种电荷时，电荷间相互吸引，导致电荷间距比r还小，因此库仑力，选项C正确；当r很小时，两个带电体不能视为点电荷，不适用了，选项D错误．

9．BC

粒子所受电场力方向指向轨迹凹侧，故应沿电场方向，可知粒子一定带正电，A错误；P点的电场线较密，场强较大，故粒子在P点的加速度一定大于在O点的加速度，B正确；粒子从O到P过程，电场力做正功，动能增大，故粒子在P点的速度一定大于在O点的速度，C正确；沿电场线方向电势降低，故P点的电势一定低于O点的电势，D错误

10．CD

沿电场线方向电势逐渐降低，由图可知电势逐渐降低，则电场方向沿x轴正方向；电势逐渐升高，则电场方向沿x轴的负方向，A错误．负电荷由所受的电场力沿x轴负方向，则该过程电场力做负功，电势能增加，动能减少；负电荷所受的电场力沿x轴正方向，则该过程中电场力做正功，电势能减少，动能增加，则该电荷在处的动能最小，B错误．图像，图线的斜率表示电场强度的大小，由图可知处图线的斜率大于处图线的斜率，则处的电场强度大于处的电场强度，C正确．若将一正电荷在处由静止释放，则正电荷由静止开始向右做加速度减小的加速运动，当运动到处时，速度达到最大，又由于、两点的电势相等，则正电荷运动到处时速度减为零，此后正电荷向左运动，即电荷可在间往复运动，D正确．

11．（1）等量异种（2分）  （2）板带电（2分）  （3）两板所带总电荷量为零（2分）  （4）电荷守恒（2分）

解析：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．如图乙中金属球与箔片组成的整体发生静电感应现象故箔片张开，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，故箔片不张开，该实验能验证电荷守恒定律．

12．（1）=（2分）  =（2分）  （2）（或）（2分）  （或）（2分）

解析：（1）图像所围面积为电容器的充放电电量，因此有；将电阻箱接入电路的电阻变大，不改变充放电电量的大小，但改变充放电时间及充放电的最大电流；

（2）图像与坐标轴围成的面积即为电容器放电过程中放出的电荷量，也就是电容器充满电时的电荷量，图像斜面小正方形的个数为14个，则电容器充满电时的电荷量，电容器的电容为．

13．解：（1）对小球A研究，小球A受到的细线的拉力与重力的合力和A受到的库仑力等大反向，根据力的平衡可知，A受到的库仑力大小（2分）

由（2分）

解得（2分）

（2）由于细线拉力等于小球A重力，且两个力的夹角为120°，因此A、B连线与竖直方向的夹角为60°，三角形ABO为正三角形，因此AB间的距离等于L．

设B球带电量为Q，则（2分）

解得（2分）

14．解：（1）由几何关系可知，OP、MP、NP距离均为，则

O点电势为（2分）

M点电势为（2分）

N点电势为（2分）

（2）由几何关系，MN距离（2分）

将电荷由P点移动到O点，电场力做功为（4分）

15．解：（1）设带电粒子穿过AB板中心孔S时的速度大小为v，粒子在加速电场中加速

由动能定理可知（2分）

解得（2分）

（2）设带电粒子从偏转电场射出时的侧移量为y，粒子在偏转电场中做类平抛运动，

垂直电场方向（2分）

沿电场方向（2分）

侧移量（2分）

联立解得（2分）

（3）由几何关系可知（2分）

得荧光屏上OC的距离（2分）