山西省太原市两校2022-2023学年高二上学期10月第一次月考物理试卷(含答案)

这是一份山西省太原市两校2022-2023学年高二上学期10月第一次月考物理试卷(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、让橡胶棒与毛皮摩擦带电后,将橡胶棒置于潮湿的空气中,过一段时间后,发现该橡胶棒上带的电荷几乎都“消失了”。关于该现象,下列说法中正确的是( )
A.摩擦过程中橡胶棒由于正电荷转移到毛皮而带上负电荷
B.橡胶棒所带的电荷量可能是
C.摩擦过程中先创生了负电荷,然后负电荷消失
D.该现象是由于电子的转移引起的,该过程遵循电荷守恒定律
2、如图所示,一对带绝缘支柱的导体A、B彼此接触,且均不带电。把带正电的物体C移近导体A。下列说法正确的是( )
A.虽靠近C,但导体A内的场强与B内的场强相同
B.因更靠近C,导体A内的场强比B内的场强大
C.若先把A、B分开,再移去C,A带正电,B带负电
D.若先移去C,再把A、B分开,A带负电,B带正电
3、两个分别带有电荷量大小为Q和5Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们之间库仑引力为F,现将两小球充分接触后将其固定距离变为2r,则两球间库仑力的大小为( )
A.B.C.D.
4、法拉第笼是一个由金属编织成的笼子,笼体与大地连通。如图为某次演示中体验者进入笼子后,关闭笼门,操作员通过放电杆将78763 V高压直流电靠近笼子,当放电杆尖端距笼体很近时,出现放电火花。放电杆靠近但未放电前关于法拉第笼,下列说法正确的是( )
A.笼子外表面电荷均匀分布
B.若将高压放电杆放在笼子里面,笼子外面的人也是安全的
C.笼子里面的人是安全的是因为感应电荷在笼子内部形成的场强处处为0
D.上述情景下,将某一带电物体放在笼子外的电势能大于放在笼子内的电势能
5、如图所示,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处的电势分别为。一带负电的粒子(重力不计)由M点分别运动到N点和P点的过程中,电势能的增加量相等。则( )
A.直线c位于某一等势面内,
B.直线b位于某一等势面内,
C.若该粒子从M点运动到Q点,动能一定增加
D.若该粒子由N点运动到Q点,电势能一定减小
6、如图,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为20 cm的正六边形的六个顶点,已知电场方向与六边形所在平面平行,若A、B、C三点电势分别为2 V、3 V、4 V,则下列说法正确的是( )
A.F点的电势为1 V
B.匀强电场的场强大小为
C.匀强电场的场强方向由D点指向F点
D.将电量为的负点电荷从F点移到D点,其电势能增加
7、如图,实线PQ为一个带正电的点电荷仅在电场力作用下的运动轨迹,虚线a、b、c为电场中的三条电场线。下列说法正确的是( )
A.点电荷一定从Q点向P点运动
B.点电荷在Q点的电势能大于在P点的电势能
C.Q点的电势低于P点的电势
D.点电荷在Q点的加速度比在P点的加速度大
8、如图所示,两极板水平放置的平行板电容器与直流电源连接,下极板接地,静电计外壳接地。闭合电路时,一带电的油滴恰好静止于电容器中的P点。下列说法正确的是( )
A.若将A极板向下平移一小段距离,则带电油滴向下运动
B.若将A极板向下平移一小段距离,P点电势将降低
C.若将电容器断开电源,再将B极板向下平移一小段距离,静电计指针张角变大
D.若将电容器断开电源,再将B极板向下平移一小段距离,P点电势将降低
9、如图,长为L、倾角为37°的光滑绝缘斜面处于平行纸面的电场中。一带电量为、质量为m的小球,以初速度由斜面顶端点a开始沿斜面下滑,到达斜面底端点b时速度仍为。取，，则( )
A.a、b连线一定是一条等势线
B.若电场是匀强电场,则电场方向竖直向上且
C.a、b两点的电势差
D.从a到b,静电力对小球做功为
10、两个等量同种正点电荷固定于光滑绝缘水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点如图甲所示。一个电荷量为、质量为0.1 kg的小物块(可视为质点)从C点由静止释放,仅在电场力作用下,其运动的图象如图乙所示,其中到达B点时速率为3 m/s,到达A点时速率为6 m/s,已知图象中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。下列说法正确的是( )
A.由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大
B.B点为中垂线上的电场强度最大的点,大小为
C.由C点到A点电势逐渐升高
D.A、B两点间的电势差
二、多选题
11、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.由知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量无关
B.由知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
C.由知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关
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1 J,则A、B两点间的电势差为-1 V
12、某同学设计了一种静电除尘装置，如图甲所示，其中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料。图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒为U的高压直流电源相连。带负电的尘埃被吸入矩形通道时的水平速度为，当碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值称为除尘率。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。要增大除尘率，则下列措施可行的是( )
A.只增大电压UB.只增大高度d
C.只增大长度LD.只增大尘埃被吸入水平速度
13、如图,光滑绝缘圆环竖直放置,a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球,已知小球c位于圆环最高点,ac连线与竖直方向成60°角,bc连线与竖直方向成30°角,三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.a、b小球一定带同种电荷B.a、c小球可能带同种电荷
C.a、b小球电量之比为D.a、b小球电量之比为
14、一沿x轴方向的静电场,电势φ在x轴上的分布情况如图,B、C是x轴上两点。下列说法正确的是( )
A.在x轴上,O点电势最高,电场也最强
B.同一个电荷放在B点受到的电场力小于放在C点时的电场力
C.同一个负电荷放在B点时的电势能小于放在C点时的电势能
D.正试探电荷沿x轴从B移到C的过程中,电势能先增大后减小
15、如图所示,离地高H处有一质量为m、带电量为的物体处于电场强度随时间变化规律为(和k均为大于零的常数,水平向左为电场正方向)的均匀电场中,物体与竖直绝缘墙壁的动摩擦因数为μ,已知时,将物体从墙上由静止释放,若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当物体下滑时恰好脱离墙面,此时速度大小为v,最终落在地面上,则( )
A.物体落地前做加速度一直增大的加速运动
B.物体从脱离墙壁到落地前的运动轨迹是直线
C.物体克服摩擦力做的功等于
D.物体与墙壁脱离的时刻等于
三、填空题
16、如图所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。实验时,给平行板电容器充电后,可观察到静电计指针偏转一定角度。当增大两极板间距离时,可观察到静电计指针的偏角变大,说明两极板间的______变大（选填“电势差”或“电荷量”),这时电容______(选填“增大”或“减小”)。
四、实验题
17、如图(a)所示,甲同学利用理想电源、电流表和电压表来观察电容器充、放电现象,所选用电流表的零刻度在表盘的正中央,指针可向左、右偏转,已知电流从该电流表的左接线柱流入时,指针向左偏转,反之向右偏转。所选用的电压表的零刻度在表盘的最左侧。
①为观察电容器C充电时的现象,应将单刀双郑开关S接______(选填“1”或“2”)。
②在利用图(a)电路进行实验时,下列操作或现象正确的是______.
A.连接电路时,电压表的下端为“+”接线柱
B.电容器C充电结束后,电压表示数等于电源电压
C.电容器C在放电时,电流表指针忽左忽右偏转
D.电容器C在放电时,电流表指针向右偏转
③乙同学用图(b)所示电路来观察电容器C放电现象:他利用电流传感器采集放电过程电路中的电流,并输入计算机,得到了图(c)所示的电流i与时间t的关系图象。已知该同学所选用的直流电源电压8 V。
a.通过图象可以发现:电容器放电时,电路中的电流减小得越来越______（选填“快”或“慢”);
b.已知图(c)中图线与坐标轴所围成图形的面积表示电容器放电过程中所释放的电量,每一小格面积表示的电荷量为,据此可求出电容器放电前所带电荷量______C;
c.乙同学在实验中所选用的电容器的电容______F。
五、计算题
18、如图所示,边长为1 m的等边三角形ABC处在匀强电场中,电场强度与三角形平面平行,将一个电荷量为的带负电的点电荷从A点移到B点电场力做功为,从A点移到C点克服电场线做功为,求:
（1）BC两点的电势差;
（2）匀强电场的电场强度。
19、如图,一段轻质绝缘细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的大角为37°。已知小球带电量为,匀强电场的场强为，求:
（1）小球的质量；
（2）若将电场方向改为竖直向上,让小球从原来静止位置释放,求回到最低点绳的拉力。
20、如图所示,电子质量为m、电荷量为。从静止开始经电压加速后以某一速度从中央进入偏转电压为U的电场中,电子离开电场后打在距离偏转电场为L的屏上。水平平行板的长度为,板间距离为d。试求:(电子重力不计)
（1）电子从加速电场射出的速度;
（2）电子从偏转电场中飞出时的偏转角（是末速度与初速度之间的夹角）的正切值;
（3）电子打在屏上的位置与屏的中点的距离y。
21、如图,整个空间有场强的水平匀强电场。ABC为竖直面的绝缘光滑轨道,其中AB部分是水平轨道,BC部分是半径为R的圆弧,两段轨道相切于B点。P为水平轨道上的一点,而且,把一质量、带电荷量的小球从P点由静止释放,小球将在轨道的内侧运动,g取,求:
（1）小球到达C点时对轨道的压力;
（2）小球从P到C的过程中动能的最大值;
（3）小球离开C点后再次到达AB同一高度时与P的距离。
参考答案
1、答案：D
解析：A.毛皮与橡胶棒摩擦，毛皮带正电，表明毛皮失去电子，而橡胶棒得到了电子，所以电子由毛皮转移到橡胶棒上，故A错误；
B.任何物体的带电量都是元电荷的整数倍，因为不是的整数倍，故B错误；
C.摩擦起电的实质是电子发生了转移，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电，并不是创造了电荷，故C错误；
D.该现象是由于电子的转移引起的，该电荷仍遵循电荷守恒定律，故D正确。所以D正确，ABC错误。
故选：D。
2、答案：A
解析：AB.把带正电的物体C移近导体A，在A的左端感应出负电荷，在B的右端出现正电荷，电荷只分布在外表面，内部场强处处为零，故B错误，A正确；
CD.带正电的物体C移近导体A时，导体A、B由于接触，则导体中的负电荷向A端移动，则A端带负电，B端失去电子带正电，若先把A、B分开，再移去C，A带负电，B带正电；若先移去C，再把A、B分开，则A、B不带电，故CD错误；
故选：A。
3、答案：B
解析：由题，若两个电荷为同种电荷，则接触分离后两电荷
带电量为3Q，库仑力变为：，没有符合要求的选项。若两个电荷为异种电荷，则接触分离后两个电荷带电量均为2Q，库仑力变为：，故选B。
4、答案：B
解析：A、操作员通过放电杆将78763V高压直流电靠近笼子时，产生静电感应现象，感应电荷在笼体外的分布是不均匀的，靠近放电杆与远离放电杆处的电荷多，故A错误；
B、若将高压放电杆放在笼子里面，由于笼体与大地连通，根据静电屏蔽现象，笼体内侧会感应出电荷，笼体外侧的感应电荷被导走，导致不会有净电荷，所以笼子外面的人是安全的，故B正确；
C、达到静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零，即感应电荷的附加电场与引起电磁感应的电荷的电场的合场强为0，所以感应电荷在笼内产生的电场强度不能为零，故C错误；
D、不知道带电粒子的电性，所以不能判断同一个带电粒子在法拉第笼外的电势能与在法拉第笼内部的电势能的大小关系，故D错误。
故选：B。
5、答案：D
解析：AB、据题，带负电的粒子由M点分别运动到N点和P点的过程中，则电势能增加相等，所以电势降低，电场线方向沿MN向下，且N、P两点的电势相等，d位于同一等势面内，根据匀强电场等势面分布情况知，直线c位于同一等势面内，则有.故AB错误；
C、由上分析知，直线c是等势面，所以带负电的粒子由M点运动到Q点，电场力不做功，电势能不变，动能不变，故C错误。
D、带负电的粒子由N点运动到Q点的过程中，电势能减小，故D正确。
故选：D。
6、答案：C
解析：A、如图连接AC和BE，则。由于A、B、C三点的电势分别为2V、3V、4V，得：。所以可以判定CA是这个匀强电场的电场线的方向。
由上面的判断可知，A与F是等势点，即F点的电势为2V，故A错误；
B、场强大小，故B错误；
C、由上面的判断可知，CA是这个匀强电场的电场线的方向，也是由D点指向F点，故C正确；
D、由上面的判断可知，D与C是等势点，所以D点的电势高于F点的电势，将电量为的点电荷从F点移到D点，电势能减小，故D错误。
故选：C。
7、答案：B
解析：A、根据题意无法确定点电荷运动方向，故A错误；
BC、若点电荷从P点向Q点运动，电场力做负功，Q点的动能小于P点的动能，Q点的电势能大于P点的电势能；若点电荷从Q点向P点运动，电场力做正功，仍然满足Q点的动能小于P点的动能，Q点的电势能大于P点的电势能，由于点电荷带正电，由可知，Q点的电势大于P点的电势，故B正确，C错误。
D、电场线密集的地方电场强度越大，根据牛顿第二定律可知P点的加速度大于Q点的加速度，故D错误；
故选：B。
8、答案：C
解析：A.电容器与电源相连，电压U不变，若将A极板向下平移一小段距离，根据，可知电场强度增大，油滴受到的电场力增大，带电油滴向上运动，故A错误。
B.电容器与电源相连，电压U不变，若将A极板向下平移一小段距离，根据可知电场强度增大，根据，可知P点电势将升高，故B错误；
C.若断开开关S，电容器带电荷量Q不变，将B极板向下平移一小段距离，根据可知电容减小，根据，可知极板间电压增大，静电计指针张角变大，故C正确；
D.若断开开关S，电容器带电荷量Q不变，将B极板向下平移一小段距离，根据，可知电场强度不变，根据，可知P点电势将升高，故D错误。
故选C。
9、答案：C
解析：AC项，小球从a运动到b的过程中，根据动能定理得：，代入数据解得，所以a和b电势不相等，即a和b连线一定不是等势线，故C项正确，A项错误。
B项，若电场为匀强电场，已知小球在a和b的速度均为，所以小球所受合力为0，已知过小球的重力沿斜面向下的分力恒定，所以当电场力沿斜面向上，大小为时，电场力最小，场强最小，又电场力，则该电场的场强的最小值为，故B项错误。
D项，小球从a运动到b的过程中，根据动能定理得：，代入数据解得静电力对小球做功为，故D项错误。
综上所述，本题正确答案为C。
10、答案：B
解析：A、从速度一时间图象可知，由C到A的过程中，物块的速度一直增大，电场力对物块做正功，电势能一直减小，故A错误；
B、带电粒子在B点的加速度最大，为，所受的电场力最大为，则场强最大值为，故B正确；
C、根据两个等量同种正电荷其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧，故由C点到A点的过程中电势逐渐减小，故C错误；
D、从速度一时间图象可知，A、B两点的速度分别为，，根据动能定理得：，代入数据解得：，故D错误；
故选：B。
11、答案：AD
解析：A.电场中某一点的场强由电场本身决定，与该点是否放入试探电荷无关，故A正确；
B.电容器的电容由自身决定，与U和Q无关，故B错误；
C.公式是点电荷电场场强的决定式，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关，故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-1V，故D正确。
故选：AD。
12、答案：AC
解析：增加除尘率即是让离下极板较远的粒子落到下极板上，带电尘埃在矩形通道内做类平抛运动，沿电场方向的位移为，即增加y即可。只增加电压U可以增加y，故A满足条件。只增大高度d，由题意知位移y减小，故B不满足条件。只增加长度L可以增加y，故C满足条件。只增加水平速度，y减小，故D不满足条件。
13、答案：AD
解析：AB.对a，a受到重力、环的支持力以及b、c对a的库仑力，重力的方向在竖直方向上，环的支持力以及b对a的库仑力均沿圆环直径方向，故c对a的库仑力为引力，同理可知，c对b的库仑力也为引力，所以a与c的电性一定相反，与b的电性一定相同。即：a、b小球带同种电
荷，b、c小球带异种电荷，选项A正确，B错误；
CD.对c小球受力分析，将力沿水平方向和竖直方向正交分解后可得，又由几何关系知，解得：，选项C错误，D正确。
故选：AD。
14、答案：CD
解析：A、由图可知，O点的电势最高，图线切线斜率表示该点的电场强度，O点切线斜率为零，电场强度为零，故A错误；
B、图线切线斜率表示该点的电场强度，B点的切线斜率大于C点的切线斜率，可知B点的电场强度大于C点的电场强度，同一电荷在B点所受的电场力大于在C点的电场力，故B错误；
C、由图可知，B点的电势大于C点的电势，根据知，同一负电荷在B点的电势能小于在C点的电势能，故C正确；
D、正试探电荷沿x轴从B移到C的过程中，电势先升高再降低，电场力先做负功再做正功，电势能先增大后减小，故D正确.
故选：CD.
15、答案：CD
解析：
16、答案：电势差；减小
解析：电容器的带电量Q不变，根据，电计的指针偏角增大，即电容器极板间的电势差U增大，那么电容C减小；因S不变，增大d，由电容的决定式，知电容C减小。
17、答案：①1②BD③慢；；
解析：①充电时必须将电容器接电源，故将单刀双掷开关拨向1。
②A.由电路图可知，电压表的下端应为“-”接线柱，A错误；
B.电容器C充电结束后，电压表示数等于电源电压，B正确；
C.电容器放电时电流方向不变，电流表指针不可能忽左忽右，C错误；
D.电流从该电流表的左接线柱流入时，指针向左偏转，反之向右偏转；而电容器C放电时电流从电流表的“-”接线柱流入，电流表指针向右偏转，D正确。
故选BD。
（3）a.从图（c）中可以看出放电时电流减小得越来越慢（斜率的绝对值表示电流的变化快慢）。
b.可数出图线与坐标轴所围成图形有40小格，所以电容器放电前所带电荷量为。
c.根据电容的定义可得。
18、答案：（1）（2）；由B指向C。
解析：（1）由电场力做功与电势差关系可知
由题意知
解得
（2）根据题意
将BA延长1m到D点，如图所示
则
由此可知，D点与C点等势，C、D连线为等势线。由几何关系可知，BC与CD垂直，因此电场沿BC方向并从B指向C，电场强度大小
19、
（1）答案：
解析：小球所受电场力
代入数据解得
小球受力分析如图所示，由平衡条件有
解得：
（2）答案：
解析：电场方向改为竖直向上后，小球将绕悬点摆动，根据动能定理有：
在最低点
解得
20、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）由动能定理知
解得
（2）电子在偏转电场中做类平抛运动，有
又
联立，可得
（3）电子的轨迹如图
可得
由几何关系，可得
联立，可得
21、答案：（1）1.75N（2）0.4J（3）
解析：（1）设小球在C点的速度大小是，则对于小球由的过程中，由动能定理得
解得
在C点应用牛顿第二定律
由牛顿第三定律知，小球在C点对轨道的压力为1.75N.
由于，小球从B到C的过程中，切线方向合力为零时到达D点，此时合力与竖直方向的夹角为
小球在D点的动能最大，由动能定理
（3）以C点为原点，设小球再次回到AB高度时到达F点，则
解得