四川省成都列五中学2023-2024学年高二物理上学期10月月考试题（Word版附解析）

2023-2024学年度（上）阶段性考试（一）

高2022级    物理

一、单选题（共10小题，每题4分，共40分）

1. 以下关于电场和电场线的说法中正确的是 （　　）

A. 静电场中某点电场强度的方向，就是放在该点的电荷所受电场力的方向

B. 在电场中，凡是电场线通过的点，场强不为零，不画电场线区域内的点场强为零

C. 同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大

D. 正电荷仅受电场力的作用从静止开始运动，其轨迹必定与电场线重合

【答案】C

【解析】

【详解】A．静电场中某点电场强度的方向，就是放在该点的正电荷所受电场力的方向，与负电荷受力方向相反，故选项A错误；

B．电场线是为了形象描述电场假想的曲线，其疏密表示电场的强弱，不画电场线的区域电场强度不一定为零，故选项B错误；

C．电场线的疏密表示电场的强弱，所以同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大，故选项C正确；

D．正电荷仅受电场力的作用从静止开始运动，如果电场线是一条曲线，其受力沿切线方向，所以其轨迹与电场线不重合，故选项D错误。

故选C。

2. 如图所示，带电小球M固定在光滑绝缘水平面上，与M带同种电荷的小球N以速度从P点沿直线远离M，M、N均可视为质点且带电量保持不变，则小球N的速度v随时间t变化图像可能是（　　）

A.    B.  

C.    D.  

【答案】D

【解析】

【详解】由题可知，两带点小球间的库仑力为

根据牛顿第二定律可知

随着距离的增加，小球的带电荷量不变，加速度逐渐减小，故小球N做加速度逐渐减小的加速运动。

故选D。

3. 如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线，两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为和，a、b点的电场强度大小分别为和，则（　　）

A. ， B. ，

C. ， D. ，

【答案】A

【解析】

【详解】电子在电场中运动电场力做功

由于a、b两点位于同一条等势线上，所以

有

可得

电场线的疏密程度反映场强的大小，a点比b点的电场线密些，故场强大些

故选A。

4. 图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸板接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等差等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、b是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（　　）

A. a点的电势比b点的低

B. a点的电场强度比b点的小

C. 液滴在a点的加速度比在b点的小

D. 液滴在a点的电势能比在b点的大

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．高压电源左为正极，则所加强电场的场强向右，而沿着电场线电势逐渐降低，可知

故A错误；

B．等差等势线的疏密反映场强的大小，由图可知a处的等势线较密，则

故B错误；

C．液滴的重力不计，根据牛顿第二定律可知，液滴的加速度为

因，可得

故C错误；

D．液滴在电场力作用下向右加速，则电场力做正功，动能增大，电势能减少，即

故D正确；

故选D。

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. 有一个正点电荷从电场中的a点沿直线运动到b点的过程中，该电荷电势能Ep随位移x变化的关系图像分别为图中的甲、乙直线。则能与甲、乙图线分别对应的电场线分布图可能是下图中的（　　）

A. ①、④ B. ②、⑤ C. ③、④ D. ④、⑤

【答案】D

【解析】

【详解】AC．图⑤中正点电荷从电场中的a点移动到b点的轨迹直线与电场线垂直，为等势面，故电场力不做功，电势能不变，故乙图线分别对应的电场线分布图可能是图⑤，故AC错误；

BD．沿着电场线电势降低，图线甲对应正点电荷的电势能线性减小

知场强E不变，为匀强电场，故乙图线分别对应的电场线分布图可能是图④，结合AC选项的分析结果乙图线分别对应的电场线分布图可能是图⑤，故B错误，D正确。

故选D。

7. 在圆锥体空间的顶点O固定一正点电荷，底面圆周上有三点a、b、c，是底面圆心，与底面垂直，d点为Oc的中点。在该点电荷所产生的电场中，下列判断正确的是（　　）

A. a、b、c三点的电场强度相同

B. O点与d点的电势差和d点与c点电势差的关系为

C. 带正电的试探电荷沿直线从a移动至过程中受到的电场力逐渐增大，电势能也逐渐增大

D. 带负电试探电荷沿直线从a移动至b过程中电势能不变

【答案】C

【解析】

【详解】A．由于a、b、c三点到点电荷的距离相等，根据

可知三点电场强度大小相等，但方向不同，故A错误；

B．根据点电荷的电场分布规律可知，O点与d点之间的任意位置的电场强度均大于d点与c点之间的任意位置的电场强度，由于d点为Oc的中点，根据

可知，O点与d点的电势差和d点与c点电势差的关系为

故B错误；

C．带正电的试探电荷沿直线从a移动至过程中，到O点的距离逐渐减小，根据库仑定律可知，试探电荷受到的电场力逐渐增大，正电荷受到斥力作用，电荷克服电场力做功，其电势能增大，故C正确；

D．带负电的试探电荷沿直线从a移动至b过程中，其到O点的距离先减小后增大，根据库仑定律可知，试探电荷受到的电场力先增大后减小，负电荷受到引力作用，电场力对负电荷先做正功，后做负功，则电势能先减小后增大，故D错误。

故选C。

8. 在x轴上O、P两点分别放置电荷量为、的点电荷，在两电荷连线上的电势随x变化的关系如图所示，其中A、B两点的电势为零，BD段中C点电势最大，则（　　）

A. 和都是正电荷

B. CD两点间与BC两点间电场强度方向相同

C. C点的电场强度大于B点的电场强度

D. 将一负点电荷从B点移到D点，电势能先减小后增大

【答案】D

【解析】

【详解】A．由图知从O到B电势先不断降低后先升高再降低，则两个点电荷必定是异种电荷，故A错误；

B．由图可知：从C到D，电势降低，根据顺着电场线电势降低可知，CD间电场强度方向沿x轴正方向，从B到C，电势升高，可知BC间电场强度方向沿x轴负方向，故B错误；

C．根据图象切线的斜率等于场强，可知C点场强为零，B点的场强不等于零，则B点的场强比C点的大，故C错误；

D．将一负点电荷从B移到D点，电势先升高后降低，电势能先减小后增大，故D正确。

故选D。

9. 如图所示，A、B是水平放置的平行板电容器的两块极板，下极板B接地，直流电源电动势E恒定，内阻不计将开关S闭合，电路稳定后，一带电油滴位于两板中央的M点且恰好处于静止状态，现将A板向上平移一小段距离，则（　　）

A. 电容器的带电量将增大

B. 在A板上移过程中，电阻R中有向左的电流

C. 带电油滴将沿竖直方向向上运动

D. M点电势将降低

【答案】D

【解析】

【详解】AB．将A板向上平移一小段距离，板间距离d增大。由

可知电容器的电容变小，又

电压U不变。因此电容器带电量减小，电容器放电，回路中有顺时针方向的电流电阻R中有向右的电流。选项AB错误；

C．根据电容器内部电场强度

可知，d增大，场强减小，油滴受到向上电场力减小，将向下运动，选项C错误；

D．A、B两板间的电场强度E减小，由

可知，M点电势降低。选项D正确。

故选D。

10. 如图所示，放在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B，A位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止。若筒壁竖直，A的电量保持不变，B由于漏电而下降少许后重新平衡，下列说法中正确的是（　　）

A. 小球A对筒底的压力变小

B. 小球A、B间的库仑力不变

C. 小球A、B间的库仑力变小

D. 小球B对筒壁的压力变大

【答案】D

【解析】

【详解】A．以整体为研究对象可知，筒底对A球的支持力大小等于A、B两球的重力，由牛顿第三定律可知A对筒底的压力也等于A、B两球的重力，小球A对筒底的压力不变，A错误；

BC．小球A、B间的库仑力

角变大，变小，库仑力F变大，BC错误；

D．隔离B球受力如图所示，根据受力平衡有

B由于漏电而下降少许重新平衡，角变大，因此筒壁给球B的支持力增大，根据作用力与反作用力可知B球对筒壁的压力变大，D正确；

故选D。

二、多选题（共5小题，每题4分，共20分。全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分）

11. 如图所示，两个带电荷量均为的小球A和B，A球固定在O点的正下方L处，B球用长为L的细线悬挂在O点，静止时，细线与竖直方向的夹角为，以下说法正确的是（　　）

A. B球的质量为

B. 细绳的拉力大小为

C. O点处的电场强度的大小为

D. B在A处产生的场强大小为，方向在A、B的连线上由A指向B

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．对B球受力分析，如图

由图可知，三个力之间的夹角均为120°，则

即B球的质量为

细绳的拉力

选项A正确，B错误；

C．根据点电荷电场强度的公式，小球A、B在O点产生的场强大小都是

根据平行四边形定则得O点处的电场强度的大小为

故C正确。
D．根据点电荷电场强度的公式得B在A处产生的电场强度为

方向在A、B的连线上由B指向A，故D错误。

故选AC。

12. 如图所示，在真空中固定两个等量异号点电荷和，图中O点为两点电荷连线的中点，P点为连线上靠近的一点，MN为过O点的一条线段，M点与N点关于O点对称，。下列说法中正确的是（　　）

A. 同一个试探电荷在M、N两点所受的电场力相同

B. N、P两点的电势相同

C. 将带正电试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中，电荷的电势能先增大后减小

D. 将一电子从N点移到P点，电子的电势能增大

【答案】AD

【解析】

【详解】A．等量的异种点电荷的电场具有对称性，其电场线如图所示

根据其对称性，可知场强相同，试探电荷在这两点所受的电场力也就相同，A正确；

BD．画出过N两点的等势面，如图所示

从图中可以看出N点电势高于P点电势，负电荷在电势越低的地方，电势能越大，B错误，D正确；

C．正电荷所受的电场力跟电场线的方向相同，如上图所示，把正电荷从M点移动到N点的过程中，力的方向始终跟运动方向成锐角，电场力一直做正功，所以电荷电势能一直减小，C错误。

故选AD。

13. 某静电场中x轴正半轴上电场强度随x轴上位置变化规律如图所示，x轴正方向为电场强度正方向，x轴负方向为电场强度负方向，一个带电粒子在O点由静止释放，刚好能沿x轴正方向运动到处，不计粒子的重力，则下列判断正确的是（    ）

A. 粒子运动到处时速度最大

B. 粒子从到的过程中，先做加速运动后做减速运动

C. 粒子从到的过程中，加速度一直减小

D. O点和之间电势差绝对值与和之间电势差绝对值相等

【答案】BD

【解析】

【详解】A．根据图像可知粒子在从O点到x2的过程中，电场力一直做正功，所以粒子运动到处时速度最大，故A错误；

B．粒子从0到的过程中，粒子做加速运动，从到的过程中，粒子做减速运动，所以粒子先做加速运动后做减速运动，故B正确；

C．粒子从到的过程中，电场强度先减小后增大，根据牛顿第二定律可知加速度先减小后增大，故C错误；

D．根据题意可知粒子刚好从O点运动到x=x3处，则O点和处电势相等，因此O点和之间电势差绝对值与和之间电势差绝对值相等，故D正确。

故选BD。

14. 一电子（电荷量大小为e，质量为m）由静止释放，经U1的加速电压加速后，沿平行于板面方向进入匀强电场。如图所示，两板相距为d，板长为l，极板间的电压为U2。电子射出偏转电场时速度偏转角为θ，偏移的距离为y。则下列选项正确的是（　　）

A. 偏转电场中电场线竖直向上 B. 加速电场中左极板电势较低

C.  D.

【答案】BC

【解析】

【详解】A．由题图可知电子在偏转电场中所受电场力竖直向上，所以偏转电场中电场线竖直向下，故A错误；

B．由题图可知电子在加速电场中所受电场力水平向右，所以加速电场的方向为水平向左，根据沿电场方向电势降低可知加速电场中左极板电势较低，故B正确；

CD．设电子经过加速后获得速度大小为v1，根据动能定理有

   ①

电子在偏转电场中的加速度大小为

   ②

电子在偏转电场中运动时间为

   ③

根据运动学规律可得

   ④

根据类平抛运动规律的推论可得

   ⑤

联立①~⑤式解得

   ⑥

   ⑦

故C正确，D错误。

故选BC。

15. 如图所示，直角三角形ABC处于匀强电场中，且三角形平面与电场线平行，∠A=37°，∠C=90°。将一个带电量为-5×10-5C的点电荷从A点移到C点电场力做功为4×10-4J，从A点移到B点电场力做功为6.25×10-4J，BC边长为3cm。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列判断正确的是（　　）

A. A、B、C三点中，A点电势最低 B. B、C两点的电势差为-4.5V

C. AB中点的电势比C点电势高 D. 该匀强电场的电场强度E=250V/m

【答案】AD

【解析】

【详解】A．负点电荷从A到B和从A到C都做正功，说明电势能减小，则电势升高，因此A、B、C三点中，A点电势最低，故A正确；

B．由题意可知，点电荷从C到B，电场力做功为2.25×10-4J，则C、B两点的电势差

则BC两点间电势差，故B错误；

C．将该点电荷从A移到AB中点，电场力做功为3.125×10-4J，做功比点电荷从A到C做的功少，电势能减少小，因此电势升高少，所以AB中点的电势比C点电势低，故C错误；

D．由可知，C、A两点电势差为8V，B、A两点间的电势差为12.5V，设AB边上D点电势与C点等势，因为∠A=37°，根据比例可得AD=3.2cm，可知

即CD与AB垂直，则匀强电场的电场强度为

故D正确。

故选AD。

三、实验题（共16分，每空4分）

16. 如图1所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，使电容器带电后与电源断开，将电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。

（1）该实验使用的科学方法是______。

A．类比法    B．控制变量法    C．假设法    D．微小量放大法

（2）影响平行板电容器电容的因素有______。

A．极板的材料    B．两极板间距离和两极板的正对面积    C．电容器储存的电荷量

（3）在实验中观察到的现象是______。

A．将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角变小

B．向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大

C．将左极板右移，静电计指针的张角变小

D．将左极板拿走，静电计指针的张角变为零

（4）该同学用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容C1>C2，充电时通过传感器的电流随时间变化的图像如图2中①②所示，其中对应电容为C1的电容器充电过程I﹣t图像的是___（选填A：①B：②）。

【答案】    ①. B    ②. B    ③. C    ④. B

【解析】

【详解】（1）[1] 本实验中，若研究电容与两极板正对面积的关系时，需要保持极板间距、电介质等其他量保持不变，所以采用的科学方法是控制变量法，故B正确。

故选B。

（2）[2] 由平行板电容器的决定式

可知影响平行板电容器电容的因素有两极板间距离、两极板的正对面积和两极板之间的电介质，故B正确。

故选B。

（3）[3] A．本实验中，将左极板向上移动一段距离，即两极板的正对面积减小，平行板电容器的电容减小。由于电容器的带电荷量不变，根据电容的定义式

即

可知，两极板之间的电势差增大，故静电计指针的张角变大，故A错误；

B．向两板间插入陶瓷片时，平行板电容器两极板间的介电系数增大，故平行板电容器的电容增大。由于电容器的带电荷量不变，故两极板之间的电势差减小，静电计指针的张角变小，故B错误；

C．将左极板右移，两极板间的距离减小，故平行板电容器的电容增大。由于电容器的带电荷量不变，故两极板之间的电势差减小，静电计指针的张角变小，故C正确；

D．将左极板拿走，相当于两极板间的距离很大，则平行板电容器的电容变得很小。由于电容器的带电荷量不变，则两极板之间的电势差变大，静电计指针的张角会变大，故D错误。

故选C。

（4）[4]用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容C1>C2，则充电完成后，两电容器两端电压相同，根据Q=CU可知，电容器的电容大则其带电量大，而I−t图像面积代表带电量，所以对应电容为C1的电容器充电过程I−t图像的是②，故选B。

三、解答题（共24分）

17. 如图所示，一个带电荷量绝对值为、质量为的小物块（可看作质点）处于一倾角为的光滑绝缘斜面上，斜面长度，整个装置处于一水平向右的匀强电场中，此时物块恰好静止于斜面的顶端，求：（g取，，）

（1）电场强度的大小；

（2）若从某时刻开始，电场强度减小为原来的，则物块下滑至斜面底端时电场力做了多少功？

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）小物块静止时受力如图：

可知小物块受的电场力与匀强电场的方向相反，所以小物块带负电。由受力平衡得

解得

代入数据得

（2）物块下滑至斜面底端时电场力做功为

18. 如图所示，CD左侧存在场强大小，方向水平向左的匀强电场，一个质量为、电荷量为的光滑绝缘小球，从底边BC长为、倾角的光滑直角三角形斜面顶端A点由静止开始下滑，运动到斜面底端C点后进入一光滑竖直半圆形细圆管内（C处为一小段长度可忽略的光滑圆弧，圆管内径略大于小球直径，半圆直径CD在竖直线上），恰能到达细圆管最高点D点，随后从D点离开后落回斜面上某点P，（重力加速度为g，，）求：

（1）小球到达C点时的速度；

（2）C点对轨道的正压力

（3）小球从D点运动到P点的时间t。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）根据题意，小球从运动到过程中，由动能定理有

解得

（2）根据题意可知，小球恰能到达细圆管最高点D点，即小球到达点时速度为0，由动能定理有

解得

在点，由牛顿第二定律有

解得

由牛顿第三定律可知，C点对轨道的正压力为

（3）根据题意可知，小球离开点后，运动轨迹，如图所示

由于

可知

水平方向上有

，

竖直方向上有

由几何关系可得

联立解得