广东省广州市黄广附属学校2023-2024学年高二上学期10月月考物理试卷

黄广附属2023~2024学年第一学期10月高二物理月考试卷

考试时间：75分钟；满分：100分

一、单选题（本大题共7小题，共28分）

1．下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（　　）

A．电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零

B．由 知，在以Q为球心、r为半径的球面上，各处场强相同

C．由 知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比

D．由 知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为-1V

2．如图所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有a,b两点,a点的场强大小为 ,方向与ab连线成60°角,b点的场强大小为 ,方向与ab连线成30°角。关于a,b两点场强大小,的关系,以下结论正确的是（     ）

A．Ea=Eb B．Ea=3Eb

C．Ea=Eb D．Ea=Eb

3．如图所示，一带负电粒子以某速度进入竖直向上的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最高点。不计重力，下列表述正确的是（　　）

A．粒子在M点的速率最大

B．粒子所受电场力沿电场方向向上

C．粒子在电场中的动能先减小后增加

D．粒子在电场中M点的电势能最小

4．喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中

A．向负极板偏转 B．电势能逐渐增大

C．运动轨迹是抛物线 D．运动轨迹与带电量无关

5．电容位移传感器具有灵敏度高、精度稳定等许多优点。某电容位移传感器的工作原理可简化为如图所示的装置，其中A是固定极板，B是可动极板，备测位移物体与可动极板连接，当物体发生位移时，电容器极板间距发生变化，用电路（图中未画出）测出电容的变化，即可知道物体位移的大小和方向。假设工作中电容器接在恒压直流电源上，G为灵敏电流计，则当物体位移向右时，下列说法正确的是（　　）

A．电容器的电容变大

B．极板间电场强度变大

C．电容器所带电荷量保持不变

D．灵敏电流计中电流方向从a到b

6．从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法，不正确的是（　　）

A．图甲中工作人员在超高压带电作业时，穿用金属丝编制的工作服比绝缘橡胶服更安全

B．图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的

C．图丙中避雷针的示意图，是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接可防止建筑物被雷击

D．图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷，这样使油漆与金属表面在静电力作用下喷涂更均匀

7．a、b、c是静电场中一直线上的三个点，从a点释放一个初速度为零的正电子，仅在静电力的作用下由a点经b点运动到c点，以a点为坐标原点，其电势能Ep随位移x的变化关系如图所示，则（   ）

A．该电场可能是孤立的点电荷产生的

B．正电子在a点的加速度小于在b点的加速度

C．电场中a点的电势高于b点的电势

D．正电子从a点到c点的过程中，动能先减小后增大

二、多选题（本大题共3小题，共18分）

8．如图所示，在x轴上的M、N两点分别固定电荷量为q1和q2的点电荷，x轴上M、N之间各点对应的电势如图中曲线所示，P点为曲线最低点，Q点位于PN之间，MP间距离大于PN间距离。以下说法中正确的是（   ）

A．q1大于q2，且q1和q2是同种电荷

B．M点的左侧不存在与Q点场强相同的点

C．P点的电场强度最大

D．M点的左侧一定有与P点电势相同的点

9．如图，平行板电容器与电动势为E的电源连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将上极板竖直向上移动一小段距离，则（　　）

A．P点的电势将降低

B．极板带电量将减小

C．带电油滴将竖直向上运动

D．如果带电油滴是固定在P点的，则它的电势能将增大

10．如图（a）所示，光滑绝缘水平面上有甲乙两个点电荷，质量分别为m、M，t=0时，甲静止，乙以6m/s的初速度向甲运动。此后，它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动（整个运动过程中没有接触），它们运动的v-t图象分别如图（b）中甲、乙两曲线所示。则由图线可知（　　）

A．m=2M

B．t2时刻两电荷的电势能最大

C．0~t2时间内，两电荷的静电力先增大后减小

D．运动过程中，甲的动能一直增大，乙的动能一直减小

三、实验题（本大题共2小题，每空1.5分，11题6分，12题9分，共15分）

11．（6分）如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器的因素，其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地，电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开。

（1）关于此实验，下列说法正确的是        ；

A．本实验采用的科学方法是控制变量法

B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况

C．A板与静电计的指针带的是异种电荷

D．静电计可以用电压表替代

（2）保持B板不动，将A板向右移动，静电计指针张角              ；保持板不动，向两板间插入陶瓷片，静电计指针张角              ；（填“增大”、“减小”或“不变”）

（3）改变相关因素使电容器电容发生变化，从而可以测量某些物理量，因此可制作电容式传感器。保持B板不动，将A板上下移动会使静电计指针的偏角变化。下列传感器电容变化和此原理相同的是        ；

12．（9分）如图A所示，在两个相同竖直方向放置的平行导电板之间连接一电源，电源输出电压及两板间电压无法直接测得。将一个带电小球悬挂在两板之间的绝缘细线上。实验中可以改变小球的电荷量q并用静电计测量，带电小球能在两平行板内达到平衡。为了测出两带等量异种电荷的平行板间匀强电场的电场强度。

（1）除了小球的电荷量q，还需要测量的物理量是                   和                  ；

（2）以电荷量和重力加速度之比为横轴，       为纵轴，将实验数据绘图后，能线性拟合出一条直线。再根据图像求出直线的斜率为k，则平行板间电场强度E的大小可表示为       。

（3）如图B所示，第1组同学将球悬挂在一根较长的绝缘细线下，使球在靠近板中心的地方达到平衡；第2组同学用一根短绝缘细线将球悬挂起来，使球在靠近板边缘的地方达到平衡。第      组（选填“1”或“2”）的实验装置更合适，理由是                           。

四、解答题（本大题共3小题，13、14题每题12分，15题15分，共39分）

13．（12分）一根长为L的丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角。现突然将该电场方向变为竖直向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响（重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：

（1）匀强电场的电场强度的大小E；

（2）小球经过最低点时对绳子的拉力大小FT；

14．（12分）如图所示，水平地面上固定一个粗糙绝缘斜面，斜面与水平面的夹角，斜面底端固定带电体A，A的电荷量为，在A正上方h=0.1m处固定另一带电体B，B的电荷量为斜面上质量m=0.9kg，电荷量的带正电物块C与斜面底端带电体A相距L=0.1m，并处于静止状态。（静电力常数，重力加速度，带电物体均视为点电荷），求：

（1）带电体A、B在物块C处产生的合电场强度；

（2）物块C保持静止状态，斜面的滑动摩擦系数应满足什么条件？

15．（15分）如图所示，两平行金属板A、B长L=8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V，一不计重力的带正电的粒子电荷量q=10-10C，质量m=10-20kg，沿电场中心线RD垂直电场线飞入电场，初速度v0=2×106m/s，粒子飞出平行板电场后可进入界面MN、PS间的无电场区域。已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RD与界面PS的交点。

（1）粒子穿过MN时偏离中心线RD的距离以及速度大小？

（2）粒子到达PS界面时离D点的距离为多少？

（3）设O为RD延长线上的某一点，我们可以在O点固定一负点电荷，使粒子恰好可以绕O点做匀速圆周运动，求在O点固定的负点电荷的电量为多少？（静电力常数k = 9.0×109N·m2/C2，保留两位有效数字）

参考答案：

1．D

【详解】A．空间某点的电场强度与场源电荷电荷量和该点到场源电荷的间距决定，与试探电荷无关，电场中某一点不放试探电荷时，该点场强不一定等于零，A错误；

B．由 知，在以Q为球心、r为半径的球面上，各处场强大小相等，方向不相同，即场强不同，B错误；

C．是电场强度的比值定义式，空间某点的电场强度与场源电荷电荷量和该点到场源电荷的间距决定，与试探电荷无关，因此不能说电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比，C错误；

D．由 知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为

D正确。

故选D。

2．B

【详解】结合几何关系，有

根据公式

有

即

故选B。

3．C

【详解】AB．粒子做曲线运动，受电场力指向曲线弯曲的内侧，故可知，电场力竖直向下，在向上运动的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的速度减小，运动到M点时，粒子的速度最小，故AB错误；

C．在向上运动的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的速度减小，向下运动的过程中，电场力对粒子做正功，粒子的速度增加，故C正确；

D．运动到M点时，粒子的速度最小，根据能量守恒可知，此时电势能最大，故D错误。

故选C。

4．C

【详解】A项：由于带负电，故向正极板偏转，A错误；

B项：由于带负电墨汁微滴做正功，故电势能减少，B错误；

C项：由于电子在电场中做类平抛运动，轨迹为抛物线，故C正确；

D项：由侧向位移，可知运动轨迹与带电量有关，D错误．

点晴：本题主要考查带电粒子在电场中的偏转即粒子作类平抛运动：沿初速度方向做匀速直线运动，电场力方向作匀加速直线运动．

5．D

【详解】A．当物体位移向右时，极板间的距离变大，根据

可知电容器的电容变小，故A错误；

B．根据

可知极板间电场强度变小，故B错误；

C．根据

结合A选项可知电容器所带电荷量变小，故C错误；

D．电容器所带电荷量变小，电容器放电，灵敏电流计中电流方向从a到b，故D正确。

故选D。

6．D

【详解】A．图甲中超高压带电作业的工作人员，为了保证他们的安全，他们必须穿上金属丝制成的衣服，以起到静电屏蔽的作用，A正确；

B．图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的，B正确；

C．图丙中避雷针的示意图，是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接，把静电导入大地，可防止建筑物被雷击，C正确；

D．喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，可以使油漆与金属表面结合的更牢固，D错误。

本题选择错误的，故选D。

7．C

【详解】A．若该电场是孤立的点电荷产生的，则由a点经b点运动到c点，正电荷的电势能应该是逐渐增大或者逐渐减小，由图可知，由a点经b点运动到c点，正电荷的电势能先减小后增大，所以该电场不是孤立的点电荷产生的，A错误；

B．根据功能关系

Ep =－Fx

得

则电势能Ep随位移x的变化关系图线斜率表示电场力，斜率的绝对值表示电场力的大小，由图可知a点图线斜率的绝对值大于在b点图线斜率的绝对值，所以正电子在a点电场力大于在b点的电场力，则正电子在a点的加速度大于在b点的加速度，B错误；

C．根据电场中电势与正电子在该点电势能的关系可知，电场中a点的电势高于b点的电势，C正确；

D．根据能量转化关系，正电子在电场中电势能和动能之间相互转化，a点到b点的过程中电势能减小，动能增加，b点到c点的过程中电势能增大，动能减小，则正电子从a点到c点的过程中，动能先增大后减小，D错误。

故选C。

8．AD

【详解】AC．图线的切线斜率表示电场强度的大小，P点切线斜率为零，则P点的电场强度为零，即两电荷在P点的合场强为零，P点距离较远，根据点电荷的场强公式知，的电量大于的电量，从坐标M到N电势先减小后增大，因为沿电场线方向电势逐渐降低，知和一定是同种电荷，且都为正电荷，A正确，C错误；

B．M点的左侧场强向左由正无穷降到零，Q点的场强也向左，所以肯定存在一点与Q点场强相同，B错误；

D．M点左侧场强方向向左，故由M点左侧到无穷远，电势逐渐降低为零，由图像可知P点电势为某正值，所以M点左侧一定有与P点电势相同的点，D正确。

故选AD。

9．BD

【详解】A．电容器的电压不变，根据

可知随板间距离增加，电场强度减小，根据

可知，P点与下极板间的电势差减小，板间场强方向向上，P点电势比下极板低，因此，P点的电势升高，A错误；

B．根据

可知随着板间距离增大，电容C减小，而电压U不变，由

可知电容器的电量Q减小，B正确；

C．开始时液滴处于静止状态，可知液滴带正电荷，由于板间场强减小，油滴所受电场力减小，重力不变，因此油滴将沿竖直方向向下运动，C错误；

D．由P点的电势升高，油滴带正电，根据

可知带电油滴的电势能将增大，D正确。

故选BD。

10．AC

【详解】A．由图b所示图象可知，在0-t1内，甲从静止开始与乙同向运动，说明甲受到了乙的排斥力作用，可知两电荷的电性一定相同。甲、乙两电荷组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，以向左为正方向，在0～t1时间内，由动量守恒定律得

Mv0=（m+M）v1

由图b所示图象可知

v0=6m/s

v1=2m/s

代入数据解得

m=2M

故A正确；

B．0～t1时间内两电荷间距离逐渐减小，在t1～t2时间内两电荷间距离逐渐增大，t1时刻两球相距最近，系统克服电场力做功最多，两电荷的电势能最大，故B错误；

C．0～t1时间内两电荷间距离逐渐减小，静电力增大；在t1～t2时间内两电荷间距离逐渐增大，静电力减小，所以在0~t2时间内，两电荷的静电力先增大后减小，故C正确；

D．由图象看出，甲的速度一直增大，动能一直增大，而乙的速度先沿原方向减小，后反向增大，则其动能先减小后增大，故D错误。

故选AC。

11．     AC     减小     减小     BD

【详解】（1）[1]

A．本实验采用的科学方法是控制变量法,其它物理量不变，改变其中某一个物理量，A正确；

B．静电计测量的是电势差，该实验电量不发生变化，B错误；

C．静电计与B板连接，所以与A板带的是异种电荷，C正确；

D．电压表必须有电流通过才行，所以不能用电压表代替，D错误。

故选AC。

（2）[2]A板向右移动，根据

得电容变大，根据

电量不变，电势差减小，静电计指针张角减小。

[3]向两板间插入陶瓷片，电容增大，同理，张角减小。

（3）[4]保持B板不动，将A板上下移动，目的是改变两极板的正对面积，由此可知，BD符合题意，A图为改变介电常数，C图为改变两极板间距。

故选BD。

12．     小球的质量m     细线与竖直方向的夹角     夹角的正切值          1     靠近极板中心处的电场可视为匀强电场（或极板间除边缘附近外的电场为匀强电场或极板边缘的电场分布不均匀等合理答案均可）

【详解】（1）[1][2]小球静止状态，受力分析得

除了小球的电荷量q，还需要测量的物理量是小球的质量m，细线与竖直方向的夹角；

（2）[3]根据平衡关系式得

将实验数据绘图后，能线性拟合出一条直线，故纵坐标应该为夹角的正切值；

[4]根据图像求出直线的斜率为k，则平行板间电场强度E的大小可表示为

（3）[5][6]第1组的实验装置更合适，理由是靠近极板中心处的电场可视为匀强电场，极板边缘的电场分布不均匀。

13．（1）；（2）

【详解】（1）未改变电场方向时，带电小球受力如图所示

带电小球在电场中静止，根据平衡条件有

联立解得

（2）电场方向改变后，小球受力如图

根据动能定理有

根据向心力公式有

联立解得

14．（1）；（2）

【详解】（1）如图，由几何关系可知为等边三角形，三条边长均为

由点电荷场强表达式可知，A、B在C处产生的场强分别为

场强方向如图，由几何关系可知带电体A、B在物块C处产生的合电场强度为

（2）对C受力分析如图

则有

联立解得

15．（1），（2） （3）

【详解】（1）粒子进入A、B后应做类平抛运动，设在A、B板间运动时加速度大小为a，时间为t1，在MN界面处速度为v，沿MN的分速度为vy，偏转位移为y，v与水平夹角为α，运动轨迹如图：

则有

由以上各式，代入数据求得

故粒子通过MN界面时的速度为

（2）带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动，其运动轨迹与PS线交于a点，设a到中心线的距离为Y，则

解得

（3）粒子穿过界面PS后将绕电荷Q做匀速圆周运动，设圆周运动的半径为r，由几何关系得

即

由得