河南省郑州市2024-2025学年高二上学期9月月考物理试卷(解析版)

这是一份河南省郑州市2024-2025学年高二上学期9月月考物理试卷(解析版)，共11页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1. M、N都是不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电荷，下列判断中正确的是（ ）
A. 在摩擦前M和N的内部没有任何电荷
B. 摩擦的过程中电子从N转移到了M
C. N摩擦后一定带负电荷
D. M在摩擦过程中失去了个电子
【答案】C
【解析】A．摩擦前M和N的内部都带电荷，且正电荷和负电荷数目相等，故对外不显电性，故A错误；
BC．互相摩擦后M带正电荷，说明失去了负电荷，故电子从M转移到了N，则N带的负电荷，故C正确，B错误；
D．M在摩擦过程中失去电子数量
故D错误。
故选C。
2. 如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同号电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是（ ）
A. 速度变大，加速度变大
B. 速度变小，加速度变小
C. 速度变大，加速度变小
D. 速度变小，加速度变大
【答案】C
【解析】由于同种电荷间存在相互作用的排斥力，两球将相互远离，距离增大，根据库仑定律得知，相互作用力减小。由牛顿第二定律得知它们的加速度变小，随着两球间距离增大，电场力做正功，电势能减少，总动能增加。所以速度增加，故速度变大，加速度变小。
故选C。
3. 如图所示的电场中，虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹a、b、c是轨迹上的三个点，则（ ）
A. 粒子一定带正电
B. 粒子一定是从a点运动到b点
C. 粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度
D. 粒子在电场中c点的速度一定大于在a点的速度
【答案】AC
【解析】A．带电粒子在电场中运动时，受到的电场力方向指向轨迹弯曲的内侧，由图可知，此带电粒子受到的电场力方向沿着电场线向左，所以此粒子一定带正电，故A正确；
B．粒子不一定是从a点沿轨迹运动到b点，也可能从b点沿轨迹运动到a点，故B错误；
C．由电场线的分布可知，电场线在c点处较密，所以在c点的电场强度大，粒子在c处受到的电场力大，所以粒子在c点加速度一定大于在b点加速度，故C正确；
D．粒子从c到a过程，电场力做正功，动能增大，所以粒子在电场中c点的速度一定小于在a点的速度，故D错误。
4. 如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm．小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则（ ）
A. a、b的电荷同号，
B. a、b的电荷异号，
C. a、b的电荷同号，
D. a、b的电荷异号，
【答案】D
【解析】根据同种电荷相斥，异种电荷相吸，且小球c所受库仑力的合力的方向平行于a，b的连线，可知，a、b的电荷异号，对小球c受力分析，如下图所示
因ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm，因此ac⊥bc，那么两力的合成构成矩形，依据相似三角形之比，则有
根据库仑定律有
，
综上所得
故D正确，ABC错误。
故选D。
5. 在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示。下列说法正确的有（ ）

A. q1和q2带有同种电荷
B. x2处的电场强度为零
C. 负电荷从x1移到x2，电势能减小
D. 负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大
【答案】BC
【解析】A．无穷远处电势为零，又有电势为正的地方，故存在正电荷；又有电势为负的地方，故也存在负电荷，所以，q1和q2带有异种电荷，故A错误；
B．根据
可知图像的斜率描述该处的电场强度，故x2处场强为零，故B正确；
C．负电荷从x1移到x2，由低电势向高电势移动，电场力做正功，电势能减小，故C正确；
D．由图知，负电荷从x1移到x2，电场强度越来越小，故电荷受到的电场力减小，故D错误。
故选BC。
6. 如图所示，在真空中等量异种点电荷形成的电场中：O是电荷连线的中点，C、D是连线中垂线上关于O对称的两点，A、B是连线延长线上的两点，且到正、负电荷的距离均等于两电荷间距的一半．则以下结论正确的是( )
A. B，C两点场强方向相同
B. A，B两点场强相同
C. C，O，D三点比较，O点场强最弱
D. A，O，B三点比较，O点场强最弱
【答案】B
【解析】根据电场线的疏密判断场强的大小，电场线越密，场强越大；电场线越疏，场强越小．根据等量异种点电荷形成电场的电场线分布的对称性分析对称点场强的大小关系．作出等量异种电荷的电场线分布图，如图所示：
由图可知C点的场强方向水平向右，而B点的场强方向水平向左，故A错误；根据对称性看出，A、B两处电场线疏密程度相同，则A、B两点场强大小相同，方向都是水平向左，故A、B两处电场强度相同，故B正确；根据电场线的分布情况可知：C、O、D三点中，O处电场线最密，则O点的场强最强，故C错误；设A到+q的距离为r，则A点的场强大小为，O点的场强大小为，B点的场强大小与A的点场强大小相等，所以A、O、B三点比较，O点场强最强，故D错误．故选B．
7. 某静电除尘设备集尘板内壁带正电，设备中心位置有一个带负电的放电极，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为某带电烟尘颗粒（重力不计）的运动轨迹，A、B是轨迹上的两点，C点与B点关于放电极对称，下列说法正确的是（ ）

A. A点电势高于B点电势
B. A点电场强度小于C点电场强度
C. 烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能
D. 烟尘颗粒在A点的电势能小于在B点的电势能
【答案】C
【解析】A．由沿电场线方向电势降低可知，A点电势低于B点电势，故A错误；
B．由图可知，A点处的电场线比C点处的电场线密集，因此A点电场强度大于C点电场强度，故B错误；
CD．烟尘颗粒受到的电场力方向位于轨迹的凹侧，由图可知烟尘颗粒带负电，从A到B的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，则烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能，烟尘颗粒在A点的电势能大于在B点的电势能，故C正确，D错误。
故选C。
8. 如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ ）
A. 电势 场强
B. 电势 场强
C. 将+q由A点移到B点，电场力做正功
D. 将分别放在A、B两点时具有电势能
【答案】BC
【解析】AB．由电场线的疏密程度可知
沿着电场线的电势逐渐降低可知
故B正确，A错误；
C．因
所以正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能，则将+q由A点移到B点，电势能减小，则电场力做正功，故C正确；
D．因为
所以将分别放在A、B两点时具有电势能
故D错误。
9. 如图中a、b、c是匀强电场中同一平面上的三个点，各点的电势分别是φa=5V，φb=2V，φc=4V，则在下列各示意图中能表示该电场强度方向的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】匀强电场电场线是平行等间距，而等势面与电场线垂直，等势面也平行等间距，而且沿着电场线方向，电势降低．由题意可知，各点的电势分别为Ua=5V，Ub=2V，Uc=4V，则ab连线上离a点处的电势为4V，所以该点与c点的连线即为等势线．由于沿着电场线方向，电势降低．故D正确，ABC错误； 故选D.
10. 图甲为某一点电荷产生的电场中的一条电场线，为电场线上的两点，一电子以某一速度沿电场线由运动到的过程中，其速度一时间图像如图乙所示，则下列叙述正确的是（ ）
A. 电场线方向由B指向A
B. 电场强度大小
C. Q可能为负电荷，也可能为正电荷
D. Q在A的左侧且为负电荷
【答案】ABD
【解析】根据速度一时间图像分析，电子做加速度减小的加速运动，所以电场力向右，电场线方向向左，A对；加速度减小，电场力减小，场强减小，B对；根据点电荷电场特点，Q只能在A的左侧且为负电荷，C错，D对．
11. 如图所示，虚线、、代表电场中的三个等势面，实线为一带正电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹，、为这条轨迹上质点先后经过的两个点，由此可知（ ）
A. 三个等势面中，电势最高
B. 质点在点时，加速度较大
C. 带电质点通过点时动能较大
D. 质点通过点时电势能较小
【答案】BC
【解析】A．正电荷受到的电场力指向左下方，则电场线指向左下方，而沿电场线方向电势降低，故c等势线的电势最高，a等势线的电势最低，故A错误；
B．等势线密的地方电场线密场强大，故Q点位置电场较大，电场力较大，根据牛顿第二定律，加速度也较大，故B正确；
CD．带正电的质点受电场力作用在电场中运动，根据曲线运动的特点可知电场力指向轨迹内侧，即指向左下方，因此从P到Q过程中电场力做负功，动能减小，电势能增大，故P点的动能大于Q点的动能，所以P点的电势能小于Q点的电势能，故C正确，D错误。
二、实验题（每空2分，共18分）
12. 如图所示，在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷Q，另一表面绝缘，带正电的小球（可视为质点，且不影响原电场）自左以初速度 在金属板上向右运动，在运动过程中（ ）
A 小球做先减速后加速运动B. 小球做匀速直线运动
C. 小球受到的静电力做功不为零D. 小球受到的静电力做功为零
【答案】BD
【解析】金属板处于静电平衡状态，表面为等势面，因此小球受到的静电力不做功，小球电势能保持不变；电场力的方向与金属板表面垂直，故小球受到的合外力为零，小球做匀速直线运动。
故选BD。
13. 观察静电感应现象的操作如下。

（1）带正电的C移近导体A，金属箔片___________，移走C之后金属箔片___________。
（2）带正电的C移近导体A，先把AB分开，再移走C，金属箔片___________，A带___________电，B带___________电，再让AB接触，金属箔片___________。
（3）带正电的C移近导体A，用手摸一下A或者B，移走C，再分开AB，金属箔片___________，A、B带___________电。
（4）把C碰一下A或者B，移走C，分开AB，A、B带___________电。
【答案】（1）张开 闭合 （2）张开 负 正 闭合 （3）张开 负 （4）正
【解析】（1）[1][2] 带正电的C移近导体A，则在A的左端感应出负电，B的右端感应出正电，则金属箔片张开，移走C之后感应电荷消失，则金属箔片闭合。
（2）[3][4][5][6] 带正电的C移近导体A，则在A的左端感应出负电，B的右端感应出正电，先把A、B分开，再移走C，则A带负电，B带正电，金属箔片张开，再让A、B接触，则正负电荷中和，金属箔片闭合。
（3）[7][8] 带正电的C移近导体A，用手摸一下A或者B，则大地中的负电将移向导体AB，则移走C，再分开A、B，AB均带负电，金属箔片张开。
（4）[9] 把C碰一下A或者B，则C上的正电荷将转移到A、B上，移走C，分开A、B，A、B带正电。
三、计算题（共19分）
14. 如图所示，把一个倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在匀强电场中，电场方向水平向右，有一质量为m、带电荷量为＋q的物体以初速度v0从A端滑上斜面恰好沿斜面匀速运动，求匀强电场的电场强度的大小。（重力加速度取g）
【答案】
【解析】物体匀速运动，说明它受到的3个力重力、电场力、支持力的合力为零，如图所示
由平衡条件知
根据场强的定义知
15. 如图所示，竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域，场强．在两板间用绝缘细线悬挂一个质量的带电小球，静止时小球偏离竖直方向的夹角(g取10m/s2) ．试求：
（1）小球的电性和电荷量；
（2）悬线的拉力；
（3）若小球静止时离右板，剪断悬线后，小球经多少时间碰到右极板？
【答案】（1）正电， （2）0.1N（3）0.1s
【解析】（1）小球受电场力向右，故带正电，受力分析如图所示．
由平衡条件有qE=mgtan60°
解得q=×10-6 C
（2）由平衡条件得F=，
解得F=0.1 N．
（3）剪断细线后，小球在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向做自由落体运动．在水平方向上有ax=；d=axt2
联立以上两式解得t=0.1 s．