【文档说明】北京市育才学校2024-2025学年高二上学期10月月考物理试卷 Word版含解析.docx,共(15)页,1.011 MB,由小赞的店铺上传
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2024-2025学年度第一学期北京育才学校高二物理学科10月月考试卷一、单项选择题1.下列物理量中,属于矢量的是()A.电势B.电容C.电场强度D.电势能【答案】C【解析】【详解】电势、电容和电势能只有大小,没有方向,属于标量;而
电场强度既有大小,也有方向,属于矢量。故选C。2.使用带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】AC.当金属球带正电时,靠近带电金属球的验电器的金属球带异种电荷(
负电荷),而验电器的金属箔片带同种电荷(正电荷),故AC错误;BD.当金属球带负电时,靠近带电金属球的验电器的金属球带异种电荷(正电荷),而验电器的金属箔片带同种电荷(负电荷),故B正确,D错误。故选B。3.如图所示,两个带电球,大球所带的电荷量大于小球所带的电
荷量,可以肯定()A.两球都带正电B.两球都带负电C.大球受到的静电力大于小球受到的静电力D.两球受到的静电力大小相等【答案】D【解析】【详解】AB.两个带电体之间存在着排斥力,故两球带同号电荷,可能都带正电,也可能
都带负电,AB错误;CD.静电力遵循牛顿第三定律,两球受到的静电力大小相等,C错误D正确。故选D4.在电场中的某点A放一试探电荷q+,它所受到的电场力大小为F,方向水平向右,则A点的场强大小AFEq=,方向水平向右
。下列说法中正确的是()A.在A点放一个负试探电荷,A点的场强方向变为水平向左B.在A点放一个负试探电荷,它所受的电场力方向水平向左C.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,A点的场强变为2AED.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,它所受的电场力仍
为F【答案】B【解析】【详解】AC.电场强度的大小与方向与放置的电荷无关,始终为AFEq=,方向水平向右,故AC错误;B.正、负试探电荷在电场中同一位置所受电场力的方向相反,则负试探电荷所受电场力方向向左,故B正确;D.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,它所
受的电场力为。222AFFEqqFq===故D错误。故选B。5.某静电场的电场线如图所示,电场中M、N两点电场强度的大小分别为ME和NE,电势高低分别为M和N,则下列说法中正确的是()A.MNEE,MNB.MNEE,MNC.MNEE,MND.MNEE,MN
【答案】C【解析】【详解】电场中,电场线越密集的地方电场强度越大,故NMEE;同时,沿着电场线方向,电势逐渐降低,故MN。故选C。6.如图所示的电场,实线和虚线分别表示该电场的电场线和等势线,若a、b两点所处的
等势线电势为0,相邻等势线间的电势差为2V,则()A.a处电场强度等于b处电场强度B.c、b两点间的电势差大于c、a两点间的电势差C.电子在c处具有的电势能为20eVD.若将一电子在d处由静止释放,则运动至c点对应等势线时,电场力做功为2eV【答案】D【解析】【
详解】A.由图可知,a处的电场线较b处密集,所以a处电场强度大于b处电场强度,故A错误;B.由于a、b两点在同一等势线上,a、b两点电势相等,所以c、b两点间的电势差等于c、a两点间的电势差,故B错误;C.由于a、b两点所处的等
势线电势为0,且相邻等势线间的电势差为2V,同时沿电场方向电势降低,所以c处的电势为20V,根据pEq=所以电子在c处具有的电势能为-20eV,故C错误;D.d处的电势为18V,若将一电子在d处由静止释放,则运动至c
点对应等势线时,电场力做功为pp18(20)eV2eVdcdcWEE=−=−−−=故D正确。故选D。7.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。设两极板的正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ,平行板电容器的电容为C。实验中极板所带电荷量可视为不变,
则下列关于实验的分析正确的是()A.保持d不变,减小S,则C变小,θ变大B.保持d不变,减小S,则C变大,θ变小C.保持S不变,增大d,则C变小,θ变小D.保持S不变,增大d,则C变大,θ变大【答案】A【解析】【详解】AB.根据电容的决定式4
SCkd=得知,当保持d不变,减小S,则C变小,电容器的电量Q不变,由电容的定义式QCU=可知板间电势差增大,则静电计指针的偏角θ变大,故A正确,B错误;CD.根据电容的决定式4SCkd=得知,当保持S不变,增大d,则C变小,电容器电量Q不变,由电容的定义
式QCU=可知板间电势差增大,则静电计指针的偏角θ变大,故CD错误。故选A。8.如图所示,用金属网把不带电的验电器罩起来,再使带电金属球靠近金属网,则下列说法正确的是()A.箔片张开B.箔片不张开C.金属球所带电荷量足够大时才会张开D.金属
网罩内部电场强度为带电金属球产生的电场强度【答案】B【解析】【详解】静电屏蔽是为了避免外界电场对仪器设备的影响,或者为了避免电器设备的电场对外界的影响,用一个空腔导体把外电场遮住,使其内部不受影响,也不使电器设备
对外界产生影响,用金属网把验电器罩起来,再使带电金属球靠近验电器,由于金属网的静电屏蔽作用,箔片不张开,金属网罩内部电场强度为零。故选B。9.如图所示,A、B两点固定两个等量的正点电荷,现在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q(不计重力),并由静止释放后,下列说法中正确的是()的A.负点电荷
在从P点到O点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大B.负点电荷在从P点到O点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大C.负点电荷运动到O点时加速度为零,速度达最大值D.负点电荷越过O点后,速度越来越小加速度越来越大,直到速度零【答案】C【解析】【详解】
AB.根据点电荷电场强度的叠加法则,可知,同种正电荷连线的中垂线上,电场强度方向由O点向两边延伸,且大小先增大后减小,在P点由静止释放一个负点电荷q,在从P点到O运动的过程中,它只在电场力作用下,向下加速,电场强度可能越来越小,也可能先增大后减小,电场力可能越来越小,也可能先增
大后减小,则加速度可能越来越小,也可能先增大后减小,但速度一定越来越大,故AB错误;C.运动到O点时,所受的电场力为零,加速度为零,速度达最大值,故C正确;D.点电荷越过O点后,所受的电场力向上,速度减小,电场强度可能越来越大,也可能先增大后减小,加速度可能越来
越大,也可能先增大后减小,故D错误。故选C。10.电容器是一种常用的电学元件,在电工、电子技术中有着广泛的应用。以下有关电容式传感器在生活中应用说法正确的是()为A.甲图中,力F增大过程中,电流计中的电流从a流向bB
.乙图中,手指作为电容器一电极,如果改用绝缘笔在电容式触摸屏上不能正常操作C.丙图中,油箱液位上升时,电容变小D.丁图中,当传感器由静止突然向左加速,电容器处于放电状态【答案】B【解析】【详解】A.根据电容的定义式与决定式有QCU=,4SC
kd=解得4USQkd=甲图中,电容器极板之间电压一定,力F增大过程中,电容器两极板之间间距减小,可知电容器极板所带电荷量增大,电容器上极板带正电,可知,上极板失电子,电流计中的电流从b流向a,故A错误;B.手指是导体,可以作为电容器的一个电极,绝缘笔是绝缘体,不能够作为电极,
即绝缘笔在电容式触摸屏上不能正常操作,故B正确;C.根据上述有4SCkd=丙图中,油箱液位上升时,电容器间电介质增多,介电常数变大,则电容变大,故C错误;D.根据上述有4USQkd=丁图中,电容器极板之间电压不变,当传
感器由静止突然向左加速时,电介质加速度方向向左,电介质相对传感器向右移动,介电常数变大,则极板所带电荷量增大,电容器处于充电状态,故D错误。故选B。二、多项选择题11.某电场的电场线分布如图所示,则()A.电
荷P带正电B.a点的电场强度大于b点的电场强度C.c点电势比d点电势高D.正试探电荷在c点电势能大于在d点电势能【答案】ACD【解析】【详解】A.电场线从正电荷出发,指向负电荷,由电场线分布可知,电荷P带正电,故A正确;B.a点的电场线比b点稀疏,则a点的电场强度小于b点的电场
强度,故B错误;CD.由于沿着电场线的方向电势逐渐降低,可知c点的电势高于d的电势,所以正试探电荷在c点电势能大于在d点电势能,故CD正确。故选ACD。12.图甲中AB是某电场中的一条电场线。若将一负电荷从A点处由静止释放,负电荷仅在静电力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度-时间图像如图乙
所示。下列说法中正确的是()A.电荷从A到B运动过程中电势能增大B.电荷从A到B运动过程中加速度变小C.AB,ABEED.AB,ABEE【答案】BC【解析】【详解】B.负电荷仅在电场力的作用下
能够沿着电场线从A到B加速运动,说明场强方向由B指向A,且由vt−图像的斜率可知电荷运动的加速度越来越小。故B正确;CD.沿电场线方向电势降低,根据B选项分析可知AB,且根据FEqamm==合可知电荷运动过程中,加速度减小,场强减小,即ABEE。故C正确,D错误;A.根据pEq=
可知,对于负电荷高势低能,低势高能。电荷从A到B运动过程中,电势升高则电势能减小。故A错误。故选BC。13.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M点运动到
N点,以下说法正确的是()A.粒子必定带正电荷B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C.粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能【答案】AD【解析】【详解】A.粒子从M到N点,根据曲线运
动的特点可知,粒子的轨迹向电场力的方向弯曲,即粒子所受电场力的方向与电场强度的方向相同,可知粒子必定带正电,故A正确;B.因N点的电场线较M点密集,可知N点场强较大,粒子在N点受电场力较大,则粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度,故B错误;CD.粒子从M到N点,电场力做正功,则粒子的动能增加,
电势能减小,即粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能,在M点的动能小于它在N点的动能,故C错误,D正确。故选AD。14.一个质量为m,电荷量为+q的小球以初速度v0水平抛出,在小球经过的竖直平面内,存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区,两区域相互间隔,竖直高
度相等,电场区水平方向无限长,已知每一电场区的场强大小相等,方向均竖直向上,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.小球在水平方向一直做匀速直线运动B.若场强大小等于mgq,则小球经过每一电场区的时间均相同C.若场强
大小等于2mgq,则小球经过每一无电场区的时间均相同D.无论场强大小如何,小球通过所有无电场区的时间均相同【答案】AC【解析】【详解】A.将小球的运动沿着水平方向和竖直方向分解,水平方向不受外力,以v0做匀速直线运动,故A正确;B.竖直方向,在无电场区只受重力,加速度为g,竖
直向下,有电场区除重力外,还受到向上的恒定的电场力作用,加速度的大小和方向取决于合力的大小和方向,当电场强度等于mgq时,电场力等于mg,故在电场区小球所受的合力为零,在无电场区小球匀加速运动,所以经过每个电场区,小球的速度均不等,因而小球经过
每一电场区的时间均不相等,故B错误;C.当电场强度等于2mgq时,电场力等于2mg,故在电场区小球所受的合力大小等于mg,方向竖直向上,加速度大小等于g,方向竖直向上,根据运动学公式,经过第一个无电场区2112ygt=11vgt=经过第一个电场区212212y
vtgt=−212vvgt=−联立解得21tt=,20v=接下来小球的运动重复前面的过程,即每次通过无电场区都是自由落体运动,每次通过电场区都是末速度为零匀减速直线运动,可知,小球经过每一无电场区的时间均相同,故C正确;D.通过前面的分析可知,物体通过每个
无电场区的初速度不一定相同,所以,通过电场的时间不同,故D错误。故选AC。三、计算题15.如图所示,在某电场中的A点,电荷量81.010Cq−=+的试探电荷受到静电力的大小42.010N−=F。(1)求A点的电场强度大小E;(2)若将A
点试探电荷替换为电荷量92.010Cq−=−的试探电荷,求其受到的电场力大小与方向;(3)若将该点试探电荷取走,A点的电场强度是否发生变化?请说明理由。【答案】(1)2.0×104N/C(2)见解析(3)见解析【解析】【小问1
详解】A点的电场强度大小为4482.010N/C2.010N/C1.010FEq−−===小问2详解】若将A点试探电荷替换为电荷量92.010Cq−=−的试探电荷,其受到的电场力的大小为4952.0102.010N4.100NFEq−−===方向与电场强
度方向相反;【小问3详解】若将该点试探电荷取走,A点的电场强度不变,仍为42.010N/CE=【的原因是电场强度由电场本身决定,与试探电荷无关。16.电势是衡量电场能量属性的物理量,如图所示是一匀强电场,M、N为电场中两点,位于两点处的试探电荷具有电势能,在两点间移动试探电荷,电场力
做功。(1)根据定义,M、N两点间电势差MNMNU=−请结合电势定义pEq=,以及电场力做功与电势能变化的关系,证明:电荷从M点移到N点电场力做功MNMNWqU=;(2)若已知场强2210N/CE=,现让一个电荷量为8410Cq−=−的电荷沿电场方向从M点移到N点,MN间的距离30
cml=。试求:a.电荷从M点移到N点电场力做功多少?电势能如何变化;b.M、N两点间的电势差。【答案】(1)见解析(2)a.62.410J−−,电势能增加了62.410J−;b.60V【解析】【小问1详解】根据电场力做正功电势能减小,可知pMNWE=−。则根
据题意pp()MMNMNMNNMNWEEqqqqU−=−=−==【小问2详解】a.电荷从M点移到N点电场力做功为2826210N/C(410C)3010m2.410JMNWFlEql−−−−===−=电电场力
做负功,则电势能增加,则电势能增加62.410J−。b.在匀强电场中,根据(1)中电场力做功和电势差之间的关系可知682.410J60V410CMNMNWUq−−−===−17.如图所示,长为l的绝缘细线
一端悬于O点,另一端系一质量为m、电荷量为-q的小球(可视为质点)。现将此装置放在水平的匀强电场中,小球静止在A点,此时细线与竖直方向成37°角。已知电场的范围足够大,空气阻力可忽略不计,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)请判断电场强度的方向,并求电场强度E的大小;(2)求AO两点间的电势差UAO;(3)若在A点对小球施加一个拉力,将小球从A点拉起至与O点处于同一水平高度释放,求小球运动至O点正下方时的速度大小。【答案】(1)34mgq,方向水平向右(2)920mglq(3)2gl【解析】【小问1详解】小球
静止在A点,则小球受到竖直向下的重力,沿绳向上的拉力,水平向左的电场力,由于小球带负电,则电场强度的方向水平向右,根据平衡条件可得tan37mgEq=所以34mgEq=【小问2详解】AO两点间的电势差为9sin3720A
OmglUElq==【小问3详解】若在A点对小球施加一个拉力,将小球从A点拉起至与O点处于同一水平高度释放,根据动能定理可得212mglEqlmv−=解得小球运动至O点正下方时的速度大小为2glv=18.如图为一真空示波管的示意图,电子从灯丝发出
(初速度可忽略不计),经灯丝与A板间的电压U1加速,从板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入MN间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点,已知M、N两板间的电压为U
2,两板间的距离为d,板长为L,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。(1)求电子穿过A板时速度的大小;(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量;(3)求电子从偏转电场射出时末速度与中心线的夹角的正切值
;(4)若要电子打在荧光屏上P点的上方,可采取哪些措施?【答案】(1)12eUm(2)2214ULdU(3)212ULdU(4)见解析【解析】【小问1详解】设电子经电压U1加速后的速度为v0,由动能定理有21012eUmv=解得102eU
vm=【小问2详解】电子进入偏转电场后,沿极板方向做匀速直线运动,沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动,设偏转电场的电场强度为E,电子在偏转电场中运动的时间为t,加速度为a,电子离开偏转电场时的侧移量为y,由牛
顿第二定律和运动学公式有212yat=2eUEeammd==0Lvt=联立解得2214ULydU=【小问3详解】设电子从偏转电场射出时末速度与中心线的夹角为θ,则201tan2ULatvdU==【小问4详解】若要电子打在荧光屏上P点的上方,可以增加y和tanθ,所以,由以
上分析可知,可以减小加速电压U1、增大偏转电压U2、增加极板长度L或减小极板间距d。