四川省成都列五中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理 Word版含解析.docx

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2023-2024学年度高2022级（上）阶段性考试（一）物理试卷一、单选题（共10小题，每题4分，共40分）1.以下关于电场和电场线的说法中正确的是（　　）A.静电场中某点电场强度的方向，就是放在该点的电荷所受电场力的方向B.在电场中，凡是电场线通过的点，场强不为零，不画电场线区域内的点场强为零C.同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大D.正电荷仅受电场力的作用从静止开始运动，其轨迹必定与电场线重合【答案】C【解析】【详解】A．静电场中某点电场强度的方向，就是放在该点的正电荷所受电场力的方向，与负电荷受力方向相反，故选项A错误；B．电场线是为了形象描述电场假想的曲线，其疏密表示电场的强弱，不画电场线的区域电场强度不一定为零，故选项B错误；C．电场线的疏密表示电场的强弱，所以同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大，故选项C正确；D．正电荷仅受电场力的作用从静止开始运动，如果电场线是一条曲线，其受力沿切线方向，所以其轨迹与电场线不重合，故选项D错误。故选C。2.如图所示，带电小球M固定在光滑绝缘水平面上，与M带同种电荷的小球N以速度从P点沿直线远离M，M、N均可视为质点且带电量保持不变，则小球N的速度v随时间t变化图像可能是（　　）A.B. C.D.【答案】D【解析】【详解】由题可知，两带点小球间的库仑力为根据牛顿第二定律可知随着距离的增加，小球的带电荷量不变，加速度逐渐减小，故小球N做加速度逐渐减小的加速运动。故选D。3.如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线，两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为和，a、b点的电场强度大小分别为和，则（　　）A.，B.，C.，D.，【答案】A【解析】【详解】电子在电场中运动电场力做功由于a、b两点位于同一条等势线上，所以 有可得电场线的疏密程度反映场强的大小，a点比b点的电场线密些，故场强大些故选A。4.图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸板接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等差等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、b是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（　　）A.a点的电势比b点的低B.a点的电场强度比b点的小C.液滴在a点的加速度比在b点的小D.液滴在a点的电势能比在b点的大【答案】D【解析】【分析】【详解】A．高压电源左为正极，则所加强电场的场强向右，而沿着电场线电势逐渐降低，可知故A错误；B．等差等势线的疏密反映场强的大小，由图可知a处的等势线较密，则故B错误；C．液滴的重力不计，根据牛顿第二定律可知，液滴的加速度为 因，可得故C错误；D．液滴在电场力作用下向右加速，则电场力做正功，动能增大，电势能减少，即故D正确；故选D。5.如图，在光滑绝缘的水平面上有三个带电小球A、B、C，其中A球带正电，电荷量为16Q，B球带负电，电荷量为Q，已知A、B、C三个小球均处于静止状态，且AB之间的距离为L、则（）A.C球带电量为，BC距离为B.C球带电量为-16Q，BC距离为LC.C球带电量为16Q，BC距离为LD.C球带电量为，BC距离为【答案】D【解析】【详解】B球受力平衡，可知C球带正电，设小球C带电量为q，BC之间距离为r。因为三个小球均静止，所以对B球受力分析有对C球有联立解得，故选D。6.有一个正点电荷从电场中的a点沿直线运动到b点的过程中，该电荷电势能Ep随位移x变化的关系图像分别为图中的甲、乙直线。则能与甲、乙图线分别对应的电场线分布图可能是下图中的（　　） A.①、④B.②、⑤C.③、④D.④、⑤【答案】D【解析】【详解】AC．图⑤中正点电荷从电场中的a点移动到b点的轨迹直线与电场线垂直，为等势面，故电场力不做功，电势能不变，故乙图线分别对应的电场线分布图可能是图⑤，故AC错误；BD．沿着电场线电势降低，图线甲对应正点电荷的电势能线性减小知场强E不变，为匀强电场，故乙图线分别对应的电场线分布图可能是图④，结合AC选项的分析结果乙图线分别对应的电场线分布图可能是图⑤，故B错误，D正确。故选D。7.在圆锥体空间的顶点O固定一正点电荷，底面圆周上有三点a、b、c，是底面圆心，与底面垂直，d点为Oc的中点。在该点电荷所产生的电场中，下列判断正确的是（　　）A.a、b、c三点的电场强度相同B.O点与d点的电势差和d点与c点电势差的关系为C.带正电的试探电荷沿直线从a移动至过程中受到的电场力逐渐增大，电势能也逐渐增大D.带负电试探电荷沿直线从a移动至b过程中电势能不变【答案】C【解析】【详解】A．由于a、b、c三点到点电荷的距离相等，根据 可知三点电场强度大小相等，但方向不同，故A错误；B．根据点电荷的电场分布规律可知，O点与d点之间的任意位置的电场强度均大于d点与c点之间的任意位置的电场强度，由于d点为Oc的中点，根据可知，O点与d点的电势差和d点与c点电势差的关系为故B错误；C．带正电的试探电荷沿直线从a移动至过程中，到O点的距离逐渐减小，根据库仑定律可知，试探电荷受到的电场力逐渐增大，正电荷受到斥力作用，电荷克服电场力做功，其电势能增大，故C正确；D．带负电的试探电荷沿直线从a移动至b过程中，其到O点的距离先减小后增大，根据库仑定律可知，试探电荷受到的电场力先增大后减小，负电荷受到引力作用，电场力对负电荷先做正功，后做负功，则电势能先减小后增大，故D错误。故选C。8.在x轴上O、P两点分别放置电荷量为、的点电荷，在两电荷连线上的电势随x变化的关系如图所示，其中A、B两点的电势为零，BD段中C点电势最大，则（　　）A.和都是正电荷B.CD两点间与BC两点间电场强度方向相同C.C点的电场强度大于B点的电场强度D.将一负点电荷从B点移到D点，电势能先减小后增大【答案】D【解析】【详解】A．由图知从O到B电势先不断降低后先升高再降低，则两个点电荷必定是异种电荷，故A错误；B．由图可知：从C到D，电势降低，根据顺着电场线电势降低可知，CD间电场强度方向沿x 轴正方向，从B到C，电势升高，可知BC间电场强度方向沿x轴负方向，故B错误；C．根据图象切线的斜率等于场强，可知C点场强为零，B点的场强不等于零，则B点的场强比C点的大，故C错误；D．将一负点电荷从B移到D点，电势先升高后降低，电势能先减小后增大，故D正确。故选D。9.如图所示，A、B是水平放置的平行板电容器的两块极板，下极板B接地，直流电源电动势E恒定，内阻不计将开关S闭合，电路稳定后，一带电油滴位于两板中央的M点且恰好处于静止状态，现将A板向上平移一小段距离，则（　　）A.电容器的带电量将增大B.在A板上移过程中，电阻R中有向左的电流C.带电油滴将沿竖直方向向上运动D.M点电势将降低【答案】D【解析】【详解】AB．将A板向上平移一小段距离，板间距离d增大。由可知电容器的电容变小，又电压U不变。因此电容器带电量减小，电容器放电，回路中有顺时针方向的电流电阻R中有向右的电流。选项AB错误；C．根据电容器内部电场强度可知，d增大，场强减小，油滴受到向上电场力减小，将向下运动，选项C错误；D．A、B两板间的电场强度E减小，由可知，M点电势降低。选项D正确。 故选D。10.如图所示，放在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B，A位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止。若筒壁竖直，A的电量保持不变，B由于漏电而下降少许后重新平衡，下列说法中正确的是（　　）A.小球A对筒底的压力变小B.小球A、B间的库仑力不变C.小球A、B间的库仑力变小D.小球B对筒壁的压力变大【答案】D【解析】【详解】A．以整体为研究对象可知，筒底对A球的支持力大小等于A、B两球的重力，由牛顿第三定律可知A对筒底的压力也等于A、B两球的重力，小球A对筒底的压力不变，A错误；BC．小球A、B间的库仑力角变大，变小，库仑力F变大，BC错误；D．隔离B球受力如图所示，根据受力平衡有B由于漏电而下降少许重新平衡，角变大，因此筒壁给球B的支持力增大，根据作用力与反作用力可知B球对筒壁的压力变大，D正确；故选D。 二、多选题（共5小题，每题4分，共20分。全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分）11.如图所示，两个带电荷量均为的小球A和B，A球固定在O点的正下方L处，B球用长为L的细线悬挂在O点，静止时，细线与竖直方向的夹角为，以下说法正确的是（　　）A.B球的质量为B.细绳的拉力大小为C.O点处的电场强度的大小为D.B在A处产生的场强大小为，方向在A、B的连线上由A指向B【答案】AC【解析】【详解】AB．对B球受力分析，如图由图可知，三个力之间的夹角均为120°，则即B球的质量为 细绳的拉力选项A正确，B错误；C．根据点电荷电场强度的公式，小球A、B在O点产生的场强大小都是根据平行四边形定则得O点处的电场强度的大小为故C正确。D．根据点电荷电场强度的公式得B在A处产生的电场强度为方向在A、B的连线上由B指向A，故D错误。故选AC。12.如图所示，在真空中固定两个等量异号点电荷和，图中O点为两点电荷连线的中点，P点为连线上靠近的一点，MN为过O点的一条线段，M点与N点关于O点对称，。下列说法中正确的是（　　）A.同一个试探电荷在M、N两点所受的电场力相同B.N、P两点的电势相同C.将带正电试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中，电荷的电势能先增大后减小D.将一电子从N点移到P点，电子的电势能增大【答案】AD【解析】【详解】A．等量的异种点电荷的电场具有对称性，其电场线如图所示 根据其对称性，可知场强相同，试探电荷在这两点所受的电场力也就相同，A正确；BD．画出过N两点的等势面，如图所示从图中可以看出N点电势高于P点电势，负电荷在电势越低的地方，电势能越大，B错误，D正确；C．正电荷所受的电场力跟电场线的方向相同，如上图所示，把正电荷从M点移动到N点的过程中，力的方向始终跟运动方向成锐角，电场力一直做正功，所以电荷电势能一直减小，C错误。故选AD。13.某静电场中x轴正半轴上电场强度随x轴上位置变化规律如图所示，x轴正方向为电场强度正方向，x轴负方向为电场强度负方向，一个带电粒子在O点由静止释放，刚好能沿x轴正方向运动到处，不计粒子的重力，则下列判断正确的是（）A.粒子运动到处时速度最大B.粒子从到的过程中，先做加速运动后做减速运动C.粒子从到的过程中，加速度一直减小D.O点和之间电势差绝对值与和之间电势差绝对值相等【答案】BD 【解析】【详解】A．根据图像可知粒子在从O点到x2的过程中，电场力一直做正功，所以粒子运动到处时速度最大，故A错误；B．粒子从0到的过程中，粒子做加速运动，从到的过程中，粒子做减速运动，所以粒子先做加速运动后做减速运动，故B正确；C．粒子从到的过程中，电场强度先减小后增大，根据牛顿第二定律可知加速度先减小后增大，故C错误；D．根据题意可知粒子刚好从O点运动到x=x3处，则O点和处电势相等，因此O点和之间电势差绝对值与和之间电势差绝对值相等，故D正确。故选BD。14.一电子（电荷量大小为e，质量为m）由静止释放，经U1的加速电压加速后，沿平行于板面方向进入匀强电场。如图所示，两板相距为d，板长为l，极板间的电压为U2。电子射出偏转电场时速度偏转角为θ，偏移的距离为y。则下列选项正确的是（　　）A.偏转电场中电场线竖直向上B.加速电场中左极板电势较低C.D.【答案】BC【解析】【详解】A．由题图可知电子在偏转电场中所受电场力竖直向上，所以偏转电场中电场线竖直向下，故A错误；B．由题图可知电子在加速电场中所受电场力水平向右，所以加速电场的方向为水平向左，根据沿电场方向电势降低可知加速电场中左极板电势较低，故B正确；CD．设电子经过加速后获得速度大小为v1，根据动能定理有 ①电子在偏转电场中的加速度大小为②电子在偏转电场中运动时间为③根据运动学规律可得④根据类平抛运动规律的推论可得⑤联立①~⑤式解得⑥⑦故C正确，D错误。故选BC。15.如图所示，直角三角形ABC处于匀强电场中，且三角形平面与电场线平行，∠A=37°，∠C=90°。将一个带电量为-5×10-5C的点电荷从A点移到C点电场力做功为4×10-4J，从A点移到B点电场力做功为6.25×10-4J，BC边长为3cm。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列判断正确的是（　　）A.A、B、C三点中，A点电势最低B.B、C两点的电势差为-4.5VC.AB中点的电势比C点电势高D.该匀强电场的电场强度E=250V/m【答案】AD【解析】【详解】A．负点电荷从A到B和从A到C都做正功，说明电势能减小，则电势升高，因此A、B、C 三点中，A点电势最低，故A正确；B．由题意可知，点电荷从C到B，电场力做功为2.25×10-4J，则C、B两点的电势差则BC两点间电势差，故B错误；C．将该点电荷从A移到AB中点，电场力做功为3.125×10-4J，做功比点电荷从A到C做的功少，电势能减少小，因此电势升高少，所以AB中点的电势比C点电势低，故C错误；D．由可知，C、A两点电势差为8V，B、A两点间的电势差为12.5V，设AB边上D点电势与C点等势，因为∠A=37°，根据比例可得AD=3.2cm，可知即CD与AB垂直，则匀强电场的电场强度为故D正确。故选AD。三、实验题（共16分，每空4分）16.如图1所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，使电容器带电后与电源断开，将电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。（1）该实验使用的科学方法是______。A．类比法B．控制变量法C．假设法D．微小量放大法（2）影响平行板电容器电容的因素有______。A．极板的材料B．两极板间距离和两极板的正对面积C．电容器储存的电荷量（3）在实验中观察到的现象是______。A．将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角变小B．向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大 C．将左极板右移，静电计指针的张角变小D．将左极板拿走，静电计指针的张角变为零（4）该同学用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容C1>C2，充电时通过传感器的电流随时间变化的图像如图2中①②所示，其中对应电容为C1的电容器充电过程I﹣t图像的是___（选填A：①B：②）。【答案】①.B②.B③.C④.B【解析】【详解】（1）[1]本实验中，若研究电容与两极板正对面积的关系时，需要保持极板间距、电介质等其他量保持不变，所以采用的科学方法是控制变量法，故B正确。故选B。（2）[2]由平行板电容器的决定式可知影响平行板电容器电容的因素有两极板间距离、两极板的正对面积和两极板之间的电介质，故B正确。故选B。（3）[3]A．本实验中，将左极板向上移动一段距离，即两极板的正对面积减小，平行板电容器的电容减小。由于电容器的带电荷量不变，根据电容的定义式即可知，两极板之间的电势差增大，故静电计指针的张角变大，故A错误；B．向两板间插入陶瓷片时，平行板电容器两极板间的介电系数增大，故平行板电容器的电容增大。由于电容器的带电荷量不变，故两极板之间的电势差减小，静电计指针的张角变小，故B错误；C．将左极板右移，两极板间的距离减小，故平行板电容器的电容增大。由于电容器的带电荷量不变，故两极板之间的电势差减小，静电计指针的张角变小，故C正确；D．将左极板拿走，相当于两极板间的距离很大，则平行板电容器的电容变得很小。由于电容器的带电荷量不变，则两极板之间的电势差变大，静电计指针的张角会变大，故D错误。故选C。（4）[4]用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容C1>C2，则充电完成后，两电容器两端电压相同，根据Q=CU可知，电容器的电容大则其带电量大，而I−t 图像面积代表带电量，所以对应电容为C1的电容器充电过程I−t图像的是②，故选B。三、解答题（共24分）17.如图所示，一个带电荷量绝对值为、质量为的小物块（可看作质点）处于一倾角为的光滑绝缘斜面上，斜面长度，整个装置处于一水平向右的匀强电场中，此时物块恰好静止于斜面的顶端，求：（g取，，）（1）电场强度的大小；（2）若从某时刻开始，电场强度减小为原来的，则物块下滑至斜面底端时电场力做了多少功？【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）小物块静止时受力如图：可知小物块受的电场力与匀强电场的方向相反，所以小物块带负电。由受力平衡得解得代入数据得（2）物块下滑至斜面底端时电场力做功为 18.如图所示，CD左侧存在场强大小，方向水平向左的匀强电场，一个质量为、电荷量为的光滑绝缘小球，从底边BC长为、倾角的光滑直角三角形斜面顶端A点由静止开始下滑，运动到斜面底端C点后进入一光滑竖直半圆形细圆管内（C处为一小段长度可忽略的光滑圆弧，圆管内径略大于小球直径，半圆直径CD在竖直线上），恰能到达细圆管最高点D点，随后从D点离开后落回斜面上某点P，（重力加速度为g，，）求：（1）小球到达C点时的速度；（2）C点对轨道的正压力（3）小球从D点运动到P点的时间t。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）根据题意，小球从运动到过程中，由动能定理有解得（2）根据题意可知，小球恰能到达细圆管最高点D点，即小球到达点时速度为0，由动能定理有解得在点，由牛顿第二定律有 解得由牛顿第三定律可知，C点对轨道的正压力为（3）根据题意可知，小球离开点后，运动轨迹，如图所示由于可知水平方向上有，竖直方向上有由几何关系可得联立解得