广西壮族自治区百色市2024-2025学年高二上学期9月联考物理试题

这是一份广西壮族自治区百色市2024-2025学年高二上学期9月联考物理试题，共11页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
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：必修第三册第九章、第十章。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1．关于电荷，下列说法正确的是
A．电荷量很小的电荷就是元电荷
B．物体所带的电荷量可以是任意的
C．在国际单位制中，电荷量的单位是库仑
D．摩擦起电的过程实质上是创造电荷的过程
2．如图，质量分别为和的两小球A、B均带正电荷，电荷量分别为和，用绝缘细线悬挂在水平天花板上．平衡时，两小球恰处于同一水平线上，细线与竖直方向的夹角分别为和（）．下列说法正确的是
A．一定小于 B．一定大于 C．一定小于 D．一定大于
3．如图所示实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场中的电场线，若带正电的粒子由a运动到b，电场力做正功．带电粒子在a、b两点所受电场力分别为、，则下列判断正确的是
A．Q为正电荷， B．Q为正电荷，
C．Q为负电荷， D．Q为负电荷，
4．如图所示，Q是真空中固定的点电荷，a、b，c是以Q所在位置为圆心，半径分别为r或2r球面上的三点，电荷量为-q的试探电荷在a点受到的库仑力方向指向Q．则
A．Q带负电
B．b、c两点电场强度相同
C．a、b两点的电场强度大小之比为4∶1
D．将a处试探电荷电荷量变为＋2q，该处电场强度变为原来两倍
5．如图所示，真空中有等量异种点电荷＋q、-q分别放置在M、N两点，在MN的连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是
A．在MN连线的中垂线上，O点电势最高
B．正电荷＋q从b点移到d点的过程中，受到的电场力先减小后增大
C．正电荷＋q在c点电势能大于在a点电势能
D．正电荷＋q在c点电势能小于在a点电势能
6．如图所示，平行板电容器与电压为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，G为一灵敏电流表．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离
A．带电油滴将沿竖直方向向下运动 B．P点的电势将降低
C．带电油滴的电势能将减小 D．上板移动过程中，有电流向右通过G表
7．如图，ab是半径为的圆的一条直径，该圆处于平行该圆周平面的匀强电场中．将一电荷＋e从a点以30eV的动能在该平面内朝着不同方向射出，电荷可经过圆周上所有点．其中，到达c点的动能最大为90eV．已知，不计重力和阻力，设圆心O处电势为0，下列说法正确的是
A．电场方向为ac方向 B．电场强度大小为40V/m
C．b点电势为20V D．电荷经过该圆周，动能5eV时，电势能可能为45eV
8．如图所示，光滑绝缘轨道ABC由半圆轨道AB和水平直轨道BC组成，A、B连线竖直．半圆轨道的圆心为O、半径为R，空间有如图所示的匀强电场，场强大小为，方向与水平面夹角为，重力加速度为g．在水平直轨道上距B点L处静止释放一质量为m、电量为q的带正电小滑块，下列说法正确的是
A．无论L取何值，小滑块都能运动到A点
B．小滑块在半圆轨道上运动时始终处于超重状态
C．若，轨道对滑块的弹力最大值等于4mg
D．若，轨道对滑块的弹力最大值等于3mg
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．
9．静电学知识在生活中有着广泛的应用，下列有关静电现象说法正确的是
A．燃气灶的电子点火器的放电电极做成球形比钉尖形好
B．当带电云层靠近建筑物时，由于静电感应，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云层中的异种电荷，使建筑物免遭雷击，其原理为尖端放电
C．高压设备中导体表面应该尽量光滑，是为了避免静电屏蔽
D．超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成
10．如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受静电力作用的带电粒子的运动轨迹．粒子先经过M点，再经过N点，以下说法正确的是
A．该带电粒子应该带负电 B．粒子在N点的加速度大于在M点的加速度
C．M点的电势高于N点的电势 D．粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
11．如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场，板长为L（不考虑边界效应）．某时刻，M板中点处的粒子源发射两个速度大小为的相同粒子，垂直M板向右的粒子a，到达N板时速度大小为，平行MM板向下的粒子b，刚好从N板下端射出．不计重力和粒子间的相互作用，则
A．M板电势高于N板电势 B．两个粒子的电势能都减少
C．粒子在两板间的加速度为 D．M、N板的间距为
12．如图，竖直平面内存在竖直向上、电场强度大小为E的匀强电场，绝缘光滑水平地面与圆心为O、半径为R的竖直固定的半圆形光滑绝缘轨道AB平滑相接于A点．一质量为m、电荷量为q的带正电的光滑小球在水平面上以大小为的速度向右运动，小球经A点沿轨道向上运动，恰好能通过B点．已知，小球可视为质点，重力加速度为g．不计空气阻力，下列说法正确的是
A．小球通过B点时的速度大小为
B．的大小为
C．小球从脱离半圆轨道至落地，在空中运动的时间为
D．小球落地前一瞬间速度与竖直方向夹角的正切值为
三、非选择题：本题共5小题，共52分．
13．（6分）某同学取一对带有绝缘支座的导体A和B使它们接触．起初它们不带电，贴在下部的金属箔片是闭合的，做了如下的实验：
如图所示，把一带正电荷的物体D移近导体A，贴在A、B导体下的金属箔片会张开，这时先把A和B分开一小段距离，然后移去D，金属箔片将仍张开，张角比之前________（填“变大”、“变小”或“不变”），此时导体B带________（填“正电”、“负电”或“不带电”），再让导体A和B接触，金属箔片会________（填“张开”或“闭合”）．
14．（8分）如图所示，平行板电容器带等量异种电荷，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的P点且处于平衡状态．
（1）带电油滴带________（填“正电”或“负电”）．
（2）现将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，电容器的电容将________（填“增大”或“减小”或“不变”），P点的电场强度将________（填“升高”或“降低”或“不变”），P点的电势将________（填“升高”或“降低”或“不变”），带电油滴在P点的电势能将________（填“升高”或“降低”或“不变”）．
15．（10分）如图所示，光滑斜面（足够长）倾角为37°，一带正电的小物块质量为2m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的，（，，）求：
（1）原来的电场强度大小；
（2）小物块运动的加速度；
（3）小物块2s末的速度大小和2s内的位移大小．
16．（12分）如图所示，有一电子（电荷量为e，质量为m）经电压为的电场加速后，进入两块间距为d、电压为U的平行金属板．若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且刚好能沿下板右边缘飞出，求电子：
（1）刚离开加速电场时的速度大小；
（2）在平行金属板间的加速度a；
（3）通过平行金属板的时间t．
17．（16分）如图所示，光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接．在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的有界匀强电场．现有一质量为m，电荷量为＋q的小球从水平轨道上A点由静止释放，小球运动到C点离开圆轨道后，经界面MN上的P点进入电场（，如图所示．小球可视为质点，小球运动到C点之前电荷量保持不变，经过C点后电荷量立即变为零）．已知A、B间距离为4R，重力加速度为g．在上述运动过程中，求：
（1）小球过C点的速度大小；
（2）小球在电场中受到的电场力大小；
（3）小球在圆轨道上运动时的最大速率v．
全国名校高二上学期第一次月考试卷•物理
参考答案、提示及评分细则
1．C A．元电荷是最小的电荷量，不是电荷，故A错误；B．物体所带的电荷量为元电荷的整数倍，不是任意的，故B错误；C．在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，故C正确；D．摩擦起电的实质是电荷的转移，不是创造电荷的过程，故D错误．故选：C．
2．A AB．两球间的库仑力（设为F）是作用力与反作用力，大小相等，方向相反．对小球A受力分析如图所示，受重力、库仑力F、拉力，根据平衡条件得：，可得：；同理对小球B可得：，由于，故，故A正确，B错误；CD．两球间的库仑力是作用力与反作用力，大小一定相等，故无法通过比较库仑力的大小确定与的大小关系，即小球A、B的电荷量大小关系无法判断，故CD错误．故选：A．
3．A 带正电的粒子由a运动到b，电场力做正功，说明a点的电势高，结合点电荷的电场的特点可知，场源电荷Q带正电；由电场线的疏密表示电场强度大小，可知，则有，故A正确，BCD错误；故选：A．
4．C A．电量为-q的试探电荷受到的库仑力指向Q，则Q带正电，故A错误；B．根据点电荷的电场强度计算公式可知，bc两点的电场强度大小相等，方向不同，故B错误；C．根据场强的计算公式可知，因为ab两点与Q点的距离之比为1∶2，所以电场强度之比为4∶1，故C正确；D．电场强度与试探电荷无关，所以当电荷量变为原来的2倍时，电场强度依旧保持不变，故D错误；故选：C．
5．D A．由于M、N是异种电荷，中垂线是等势面，故A错误；B．等量异种点电荷，则中垂线上的电场力的方向均垂直中垂线，因此正电荷＋q从b点移到d点的过程中，电场力不做功，故B错误；C．由于a点电势比c点的电势高，因此正电荷＋q在a点电势能大于在c点电势能，故C错误，D正确．故选：D．
6．C A．将上极板竖直向下移动时，d减小，电容器的电压U不变，由分析得知，板间场强增大，则油滴所受的电场力增大，油滴将沿竖直向上运动．故A错误．BC．P点到下极板的距离不变，而E增大，由知，P点与下极板间电势差增大，P点的电势大于零，则P点的电势升高，由于油滴带负电，则带电油滴的电势能将减少．故B错误，C正确．D．上板移动过程中，电容C增大，U不变，由分析可知电容器所带电量增加，电容器要充电，所以有电流向左通过G表．故D错误．故选：C．
7．B A．小球在c点时的动能最大，由于小球带正电，所以c点的电势最低，作过c点与圆周相切的线，如图：切线为等势线，Oc方向即为电场方向，故A错误；B．由几何关系可知，根据电势差与电场力做功关系得，则电场强度的大小，故B正确；C．沿着电场线方向电势逐渐降低结合由图可得，代入数据解得：，故C错误；D．c点的电势为，代入数据解得：，据对称性可知沿着cO在圆上的另一点电势最高为40V，故质子经过该点时，电势能最大为40eV，故D错误．故选：B．
8．C A．对小滑块受力分析，如图所示．小滑块受到的电场力大小，方向与水平面夹角为，则电场力和重力的合力与水平方向夹角为30°，小滑块刚好到达A点时，有，根据动能定理得：，解得：，故A错误；
B．则小滑块运动到A点时小滑块做减速运动，加速度方向大致向下，故在A点时小滑块处于失重状态，故B错误；CD．电场力和重力的合力与水平方向夹角为30°，则OD与水平方向夹角为30°的D点为等效最低点，如图所示．若，时，根据动能定理得，在D处，有，可得此时，轨道对小滑块的支持力为：，解得轨道对滑块的弹力最大值：，故C正确，D错误．故选：C．
9．BD A．燃气灶的电子点火器的原理是尖端放电，放电电极做成钉尖形比球形好，故A错误；B．避雷针，又名防雷针，是用来保护建筑物物等避免雷击的装置．在高大建筑物顶端安装一根金属棒，用金属线与埋在地下的一块金属板连接起来，利用金属棒的尖端放电，使云层所带的电和地上的电中和，从而不会引发事故，故B正确；C．高压设备中导体表面应该尽量光滑，是为了避免尖端放电，故C错误；D．超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成的，这种工作服叫屏蔽服，其作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害，故D正确．故选：BD．
10．BC A．带电粒子所受电场力指向轨迹内侧，可知电场力方向指向左下方，与电场线方向相同，故带电粒子带正电，故A错误；B．图中N点的电场线更密集，则N点电场强度更大，粒子所受电场力更大，根据牛顿第二定律可知粒子在N点的加速度大于在M点的加速度，故B正确；C．沿电场线方向偏移，又因为沿电场线方向电势降低，故M点的电势高于N点的电势，故C正确；D．带电粒子运动过程中，电场力与运动方向夹角为锐角，电场力做正功，电势能减小，故粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故D错误．故选：BC．
11．BD A．由于不知道两粒子的电性，不能确定金属板M、N间的电场方向，故不能确定M板和N板的电势高低，故A错误；B．根据题意可知两个粒子的运动过程电场力均做正功，故两个粒子的电势能都减少，故B正确；CD．设两板间距离为d，对于平行M板向下的粒子刚好从N板下端射出，在两板间做类平抛运动，沿平行于金属板方向有：，沿垂直于金属板方向有：对于垂直M板向右的粒子，在板间做匀加速直线运动，因两粒子相同，在电场中加速度相同，则有：，联立解得：，，故D正确，C错误．故选：BD．
12．BD A．小球恰好能通过B点，轨道对小球的支持力恰好为零，由重力和电场力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得，结合题意，解得B点的速度大小为：，故A错误；B．小球从A到B的过程中，由动能定理得：，代入数据解得：，故B正确；C．小球脱离轨道后做类平抛运动，在竖直方向上有，，代入数据解得：，，故C错误；D．小球落地瞬间竖直方向速度大小为，小球在空中运动时，水平方向做匀速直线运动，故小球落地前一瞬间速度与竖直方向夹角的正切值为，故D正确．故选：BD．
13．变小；正电；闭合．（每空2分）
解析：导体A、B接触，开始不带电，把一带正电荷的物体D移近导体A、B，由于静电感应，导体B的右端感应正电荷，导体A的左端感应负电荷；这时把A和B分开，然后移去D，则导体A还是带负电，导体B带正电，A、B的金属箔片仍会张开，但是电荷会分别均匀分布在整个导体A、B中，两端电荷量相对减少，所以金属箔片张角变小；由于感应起电过程中，使得导体A和导体B带有等量的异种电荷，现在再把导体A和导体B接触，它们的电荷就会中和，中和之后，导体A和导体B都不带电，金属箔片会闭合．
14．（1）负电（1分）
（2）增大（2分） 不变（2分） 不变（2分） 不变（1分）
解析：（1）由于带电油滴处于平衡状态，电场力与重力平衡，则电场力方向竖直向上，电场方向竖直向下，可知油滴带负电．
（2）根据：，若将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，极板间距d减小，可知电容器的电容将增大；根据，，，解得，可知，P点的电场强度将不变；由于下极板接地，下极板电势为0，令P点到下极板的间距为，根据，解得，结合上述可知，P点的电势将不变；根据，结合上述可知，带电油滴在P点的电势能将不变．
15．解：（1）物体受到的力有重力mg，支持力．静电力，
由平衡得：，
解得：
（2）当电场强度变为原来的时，物块在斜面方向有：
代入数值得：
方向沿斜面向下．
（3）根据速度—时间公式得小物块2s末的速度为：
根据位移—时间公式得小物块2s内的位移为：
16．解：（1）对电子在加速电场中的运动，根据动能定理有，解得
（2）电子在金属板间的加速度大小为，方向竖直向下．
（3）根据运动学规律有，联立解得
17．解：（1）小球离开C点后做平抛运动，可得：
联立解得：
（2）小球由A运动到C的过程，由动能定理得：
解得：
（3）设小球运动到圆周D点时速度最大为v，此时OD与竖直线OB夹角设为α，如图
则有：，可得：，
小球在AD段，由动能定理得：
得最大速率为