2024-2025学年山西省大同市第一中学校高二（上）月考物理试卷（9月）（含答案）

这是一份2024-2025学年山西省大同市第一中学校高二（上）月考物理试卷（9月）（含答案），共7页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题：本大题共9小题，共36分。
1.三个完全相同的金属球A、B和C，其中A球带电量为+Q，B球带电量为−2Q，C球不带电。若A、B两球之间的距离远大于球的半径，其间的静电力大小为F，现将C球先与A球接触，移开后再与B球接触，然后移到远处，则最后A、B两球之间的作用力大小为( )
A. 316FB. 516FC. 58FD. 38F
2.如图所示，O点为均匀带电圆环的圆心，圆环的带电量为−Q，直线OA垂直于圆环平面，圆环的半径r=3a，O，A两点间的距离L=4a，若取无穷远处电势为0，点电荷电场中电势φ=kQr，Q表示点电荷的电荷量，r表示与点电荷间的距离，k为静电力常量，下列判断正确的是( )
A. O点的电场强度为0，电势为0B. A点的电场强度大小为4kQ125a2
C. A点的电势大小为−4kQ125aD. 电子在O点的电势能小于在A点的电势能
3.电线一端意外掉落在地面上的O点，在周围形成电场，电场等势面的分布如图所示。图中线段表示甲、乙、丙、丁四只羊，线段长度表示羊前后足所站位置之间的距离，四条线段长度相等。则其中触电风险最大的羊是( )
A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁
4.如图甲所示为半径为R、均匀带正电的球体，AB为过球心O的直线上的两点，且OA=2R，OB=3R，球体在空间产生对称的电场，电场强度大小沿半径方向分布情况如图乙所示，图中E0已知，E−r曲线O～R部分的线下面积等于2R～3R部分的线下面积。则下列说法正确的是( )
A. A点的电势高于B点的电势
B. A点的电场强度大小小于B点的电场强度大小
C. 从球面到A点的电势差小于A、B两点间的电势差
D. 电荷量为q的正试探电荷沿直线从A点移到B点的过程中，电场力做功12qE0
5.如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法中正确的是( )
A. M带正电荷，N带负电荷
B. M在b点的动能大于它在a点的动能
C. N在d点的电势能等于M在b点的电势能
D. N从e点运动到c点的过程中克服电场力做功
6.关于电势和电场强度，下列说法正确的是( )
A. 电场强度为零的点，电势一定为零
B. 电势为零的点，电场强度一定为零
C. 同一电场线上的各点，电势一定相等
D. 正电荷沿电场线方向移动时，电势能一定减少
7.如图，实线为电场中的电场线，虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等，一个带正电荷的粒子(不计重力)在等势面A处时的动能为20J，运动到等势面C处时的动能为零，现取B等势面为零电势面，则当此电荷的电势能为2J时的动能是( )
A. 2JB. 18JC. 10JD. 8J
8.如图为定性研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置，平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地。若充电后保持电容器带电量不变，图①减小正对面积图②增大距离，图③插入电介质，下列说法正确的是( )
A. 图中静电计测量的是电容器的带电量
B. 图①静电计的指针张角变大，故平行板电容器的电容变大
C. 图②静电计的指针张角变大，故平行板电容器的电容变大
D. 图③静电计的指针张角变小，故平行板电容器的电容变大
9.两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1和小球2均带正电，电量分别为q1和q2(q1>q2)。将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示。若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T为(不计重力及两小球间的库仑力)
A. T=12(q1−q2)EB. T=(q1−q2)EC. T=12(q1+q2)ED. T=(q1+q2)E
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
10.如图所示，A、B两个等量正的点电荷固定放置，O为A、B连线中点，在A、B连线的垂直平分线上P点，由静止释放一个负的点电荷，该点电荷仅在电场力作用下运动，取P点电势为零，在该点电荷从P点运动到O点过程中，速度随时间、电势能随运动位移的关系可能正确的是( )
A. B. C. D.
11.如图所示，在匀强电场中有一正四面体，A、B、C、D分别是正四面体的四个顶点，四面体的棱长L=1.0m,R、Q、M、S分别为棱AD、AC、AB、DB的中点，它们的电势分别为φR=φQ=1V,φM=2V,φS=3V，下列说法正确的是( )
A. A点电势φA=1V
B. 电场强度大小E=4V/m
C. 场强方向垂直于B、C、D所确定的平面向上
D. 将一个电子从B点移到C点，电势能增加2eV
12.如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平地面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为α、β，且α=30°、β=60°，若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电量不变，则下列叙述正确的是( )
A. 两球质量ma:mb=3:1
B. 剪断细线后，两球组成的系统机械能守恒
C. 剪断细线后，两球组成的系统水平方向动量守恒
D. 落地时a球速率大于b球速率
三、实验题：本大题共1小题，共8分。
13.美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验。如图，两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，板间油滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止。
(1)若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有_______。
A.油滴质量m B.两板间的电压U C.两板间的距离d D.两板的长度L
(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=______(已知重力加速度为g)。
(3)在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，但都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷。其值为e=______C。(保留三位有效数字)
(4)关于元电荷下列说法正确的是( )
A.油滴的电荷量可能是1.6×10−20C B.油滴的电荷量可能是3.2×10−15C
C.元电荷就是电子 D.任何带电体所带电荷量可取任意值
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
14.如图，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点，A和C围绕B做匀速圆周运动，B恰能保持静止，其中A、C和B间的距离分别是L1和L2。不计三质点间的万有引力，求A和C的比荷之比。
15.如图所示，电荷量为q、质量为m的带正电小球，用轻质不可伸长的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，细线长为L。假设电场区域足够大，静止时细线与竖直方向夹角θ=37°，小球在运动过程中电荷量始终保持不变，sin 37°=0.6，cs 37°=0.8，重力加速度为g。
(1)求匀强电场电场强度的大小E；
(2)若保持电场强度大小不变，某时刻将电场方向改为竖直向上，求小球运动到最低点时的速度大小v；
16.如图所示，在平面直角坐标系xOy第一象限和第二象限−d0、质量为m的粒子由第一象限的S2d,2d点静止释放，不计粒子重力，求：
(1)粒子到达y轴的时间；
(2)粒子从第二象限电场的左侧边界飞出时的位置坐标。
参考答案
1.A
2.B
3.B
4.A
5.D
6.D
7.D
8.D
9.A
10.BC
11.BD
12.AC
13.(1)ABC
(2) mgdU
(3) 1.60×10−19
(4)B

14.根据B恰能保持静止可得
kqAqBL12=kqCqBL22 A做匀速圆周运动，根据A受到的合力提供向心力
kqAqBL12−kqCqA(L1+L2)2=mAω2L1 C做匀速圆周运动
kqCqBL22−kqCqA(L1+L2)2=mCω2L2
联立解得A和C的比荷(电量与质量之比)之比应是 L13L23 。

15.解：(1)对小球进行受力分析，根据平衡条件有mgtanθ=qE
解得E=3mg4q
(2)电场方向改为竖直向上，小球运动到最低点过程有(mg−qE)(L−Lcsθ)=12mv2
解得v= gL10
答：(1)匀强电场电场强度的大小为为3mg4q；
(2)小球运动到最低点时的速度大小为 gL10。
16.【详解】(1)粒子在第一象限内做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有
qE=ma
根据位移公式有
2d=12at12
解出
t1= 4mdqE
(2)粒子从第一象限内，根据速度公式有
v0=at1
粒子从第二象限内做类平抛运动，加速度大小与第一象限内相等，若粒子在达到 x 轴之前已经飞出电场，则有
y1=12at22
d=v0t2
解得
y1=d8<2d
表明粒子在达到 x 轴之前已经飞出电场，之后做匀速直线运动，则飞出点的横坐标为 −d ，纵坐标为
y2=2d−y1=158d
则粒子从第二象限电场的左侧边界飞出时的位置坐标为 −d,158d