2023-2024學(xué)年河南省新鄉(xiāng)市高二上學(xué)期9月大聯(lián)考物理試題（解析版）

新鄉(xiāng)市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期9月大聯(lián)考物理試題一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.M和N是兩個(gè)不帶電的物體，它們互相摩擦后M帶正電荷且所帶電荷量為，下列說(shuō)法正確的是（）A.摩擦的過(guò)程中電子從N轉(zhuǎn)移到MB.N在摩擦后一定帶負(fù)電荷且所帶電荷量為C.M在摩擦過(guò)程中失去個(gè)電子D.元電荷就是電子，元電荷數(shù)值是由美國(guó)物理學(xué)家密立根測(cè)得的【答案】B【解析】【詳解】A．M和N摩擦后M帶正電荷，說(shuō)明M失去電子，電子從M轉(zhuǎn)移到N，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)電荷守恒定律，M和N這個(gè)與外界沒(méi)有電荷交換的系統(tǒng)原來(lái)電荷量的代數(shù)和為0，摩擦后電荷量的代數(shù)和應(yīng)仍為0，所以N在摩擦后一定帶負(fù)電荷且所帶電荷量為，故B正確；C．元電荷的值為，摩擦后M帶正電荷且所帶電荷量為，由于M帶電荷量是元電荷的整數(shù)倍，所以M在摩擦過(guò)程中失去個(gè)電子，故C錯(cuò)誤；D．元電荷是電子所帶的電荷量，元電荷數(shù)值是由美國(guó)物理學(xué)家密立根測(cè)得的，故D錯(cuò)誤。故選B。2.兩個(gè)分別帶有電荷量-Q和+3Q的相同金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷），固定在相距為r的兩處，它們間庫(kù)侖力的大小為F。兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)椋瑒t兩球間庫(kù)侖力的大小為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】接觸前兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的庫(kù)侖力大小為兩球分開(kāi)后各自帶電量為+Q，距離又變?yōu)樵瓉?lái)的，庫(kù)侖力為所以?xún)汕蜷g庫(kù)侖力的大小為。故選C。3.如圖所示，在直角坐標(biāo)系中，、兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為和，點(diǎn)在軸上，為等邊三角形的頂點(diǎn)，在、點(diǎn)分別固定電荷量為和的點(diǎn)電荷。已知、連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，則點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（）A. B. C. D.E【答案】A【解析】【詳解】設(shè)等邊三角形的邊長(zhǎng)為，、連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為故選A。4.如圖所示為某靜電除塵裝置示意圖，帶電的煙塵微粒進(jìn)入電極和集塵板間的電場(chǎng)后，在電場(chǎng)力作用下由a經(jīng)b最終被吸附在集塵板上，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示。不計(jì)煙塵微粒的重力，下列說(shuō)法正確的是（）A.煙塵微粒帶正電B.煙塵微粒在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小于在b點(diǎn)受到的電場(chǎng)力C.煙塵微粒在a點(diǎn)的加速度方向沿軌跡在該點(diǎn)的切線方向D.煙塵微粒在a點(diǎn)的動(dòng)能小于在b點(diǎn)的動(dòng)能【答案】D【解析】【詳解】A．由煙塵微粒的運(yùn)動(dòng)的軌跡可知，煙塵微粒受電場(chǎng)力的方向指向軌跡的內(nèi)側(cè)，即電場(chǎng)力的方向指向右上方，與電場(chǎng)線方向相反，則煙塵微粒帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大，可知，根據(jù)可知煙塵微粒在點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在點(diǎn)受到的電場(chǎng)力，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，煙塵微粒在點(diǎn)的加速度方向沿著電場(chǎng)線切線方向，和運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向不是同一方向，故C錯(cuò)誤；D．從到電場(chǎng)力的方向與位移方向之間的夾角為銳角，可知電場(chǎng)力做正功，所以煙塵微粒的動(dòng)能增加，即煙塵微粒在點(diǎn)的動(dòng)能小于在點(diǎn)的動(dòng)能，故D正確。故選D。5.如圖甲所示，點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中某條電場(chǎng)線上有A、B兩點(diǎn)，電子沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度-時(shí)間圖像如圖乙所示，電子經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為，假設(shè)電子僅受電場(chǎng)力作用，則（）A.點(diǎn)電荷帶負(fù)電荷，并且在點(diǎn)的右側(cè)B.兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系為C.兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為D.電子在兩點(diǎn)具有的電勢(shì)能關(guān)系為【答案】B【解析】【詳解】AB．由圖像可知，電子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程速度增大，則電子受到的電場(chǎng)力方向?yàn)?，電子帶?fù)電，則電場(chǎng)線方向?yàn)?，根?jù)圖像斜率可知，電子從A點(diǎn)到點(diǎn)過(guò)程中，加速度變小，電場(chǎng)力減小，即，電場(chǎng)強(qiáng)度變小，即，則點(diǎn)電荷一定帶負(fù)電荷，并且在A點(diǎn)的左側(cè)，A錯(cuò)誤，B正確；C．根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，可知點(diǎn)的電勢(shì)大于A點(diǎn)的電勢(shì)，即，C錯(cuò)誤；D．因電子從A點(diǎn)到點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，則電勢(shì)能減小，，D錯(cuò)誤。故選B。6.如圖所示，長(zhǎng)為的細(xì)線拴一個(gè)帶電荷量為、質(zhì)量為的小球，重力加速度為，小球處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，小球恰好能夠在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A.小球在最高點(diǎn)的速度大小為 B.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最小C.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最大 D.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能為【答案】D【解析】【詳解】A．小球恰好能夠在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則在最高點(diǎn)由重力和電場(chǎng)力的合力提供向心力，有解得故A錯(cuò)誤；BC．小球向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最大，機(jī)械能最小，B、C錯(cuò)誤；D．從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得解得故D正確。故選D7.兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷固定在x軸上的A、B兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)隨坐標(biāo)x變化的關(guān)系圖象如圖所示，其中P點(diǎn)電勢(shì)最高，且xAP<xPB，則A.q1和q2都是正電荷B.q1的電荷量大于q2的電荷量C.在A、B之間將一負(fù)點(diǎn)電荷沿x軸從P點(diǎn)左側(cè)移到右側(cè)，電勢(shì)能先減小后增大D.一點(diǎn)電荷只在電場(chǎng)力作用下沿x軸從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，加速度逐漸變小【答案】C【解析】【詳解】A．由圖知，越靠近兩電荷，電勢(shì)越低，則q1和q2都是負(fù)電荷．故A項(xiàng)錯(cuò)誤．B．圖象的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，則P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加知兩電荷在P處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)等值反向，即，又，所以q1的電荷量小于q2的電荷量．故B項(xiàng)錯(cuò)誤．C．由圖知，在A、B之間沿x軸從P點(diǎn)左側(cè)到右側(cè)，電勢(shì)先增加后減小，則負(fù)點(diǎn)電荷的電勢(shì)能先減小后增大．故C項(xiàng)正確．D．圖象的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，則沿x軸從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)逐漸增大；據(jù)可知，電荷只在電場(chǎng)力作用下沿x軸從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，加速度逐漸增大．故D項(xiàng)錯(cuò)誤．二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.如圖所示，平行板電容器與一個(gè)恒壓直流電源連接，下極板通過(guò)A點(diǎn)接地，上極板與靜電計(jì)的金屬球相連，靜電計(jì)的外殼接地，一個(gè)帶正電小球被固定于P點(diǎn)，現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，則（）A.平行板電容器的電容變小B.靜電計(jì)指針張角變小C.帶電小球的電勢(shì)能將增大D.若先將下極板與A點(diǎn)之間導(dǎo)線斷開(kāi)，再將下極板向下移動(dòng)一小段距離，則帶電小球所受電場(chǎng)力不變【答案】ACD【解析】【詳解】A．根據(jù)知，增大，則電容減小，A正確；B．靜電計(jì)測(cè)量的是電容器兩端的電勢(shì)差，因?yàn)殡娙萜魇冀K與電源相連，電勢(shì)差不變，所以靜電計(jì)指針張角不變，B錯(cuò)誤；C．電勢(shì)差不變，增大，則電場(chǎng)強(qiáng)度減小，設(shè)點(diǎn)與上極板的距離為，上極板與點(diǎn)的電勢(shì)差減小，點(diǎn)與下極板的電勢(shì)差增大，下極板接地電勢(shì)為零，則點(diǎn)的電勢(shì)，增大，又因?yàn)樵撔∏驇д姡瑒t電勢(shì)能增大，C正確；D．電容器與電源斷開(kāi)，電荷量不變，改變，根據(jù)得知電場(chǎng)強(qiáng)度不變，則帶電小球所受電場(chǎng)力不變，D正確。故選ACD。9.如圖所示，質(zhì)子和氦核均從靜止開(kāi)始經(jīng)電勢(shì)差為的電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入電勢(shì)差為的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)的距離為，速度偏轉(zhuǎn)的角度為。已知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩平行板間的距離為，板長(zhǎng)為。不計(jì)重力的影響，已知質(zhì)子和氮核的質(zhì)量之比為，電荷量之比為。則下列說(shuō)法正確的是（）A.質(zhì)子偏轉(zhuǎn)的距離較大 B.氦核速度偏轉(zhuǎn)的角度較小C.氦核射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能較大 D.質(zhì)子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度較大【答案】CD【解析】【詳解】A．帶電粒子在加速電場(chǎng)中加速，根據(jù)動(dòng)能定理可得所以帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度的大小為帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后偏轉(zhuǎn)的距離則有兩種粒子的偏轉(zhuǎn)距離相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．設(shè)粒子離開(kāi)板時(shí)，垂直板方向的速度為，則兩種粒子的速度偏轉(zhuǎn)角相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能動(dòng)能與電荷量成正比，所以氦核射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能較大，選項(xiàng)C正確；D．由于所以質(zhì)子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度較大，選項(xiàng)D正確。故選CD。10.如圖甲所示，A、B兩極板間加上如圖乙所示的交變電壓，A板的電勢(shì)為0，一質(zhì)量為m、電荷量大小為q的電子僅在靜電力作用下，在t＝時(shí)刻從A板的小孔處由靜止釋放進(jìn)入兩極板間運(yùn)動(dòng)，恰好到達(dá)B板，則（）A.A、B兩板間的距離為B.電子在兩板間的最大速度為C.電子在兩板間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.若電子在t＝時(shí)刻進(jìn)入兩極板間，它將時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，最終到達(dá)B板【答案】AB【解析】【詳解】A．電子在t＝時(shí)刻由靜止釋放進(jìn)入兩極板運(yùn)動(dòng)，由分析可知，電子先加速后減速，在t＝T時(shí)刻到達(dá)B板，設(shè)兩板的間距為d，加速度大小為則有解得故A正確；B．由題意可知，經(jīng)過(guò)時(shí)間電子速度最大，則最大速度為故B正確；C．電子在兩板間先向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．若電子在t＝時(shí)刻進(jìn)入兩極板間，在～時(shí)間內(nèi)電子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移為說(shuō)明電子會(huì)一直向B板運(yùn)動(dòng)并在之前就打在B板上，不會(huì)向A板運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選AB。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某物理興趣小組利用如圖所示裝置來(lái)探究影響電荷間靜電力的因素。是一個(gè)帶正電的物體，系在絕緣絲線上的帶正電的小球會(huì)在靜電力的作用下發(fā)生偏離，靜電力的大小可以通過(guò)絲線偏離豎直方向的角度顯示出來(lái)。他們分別進(jìn)行了以下操作：步驟一：把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的等位置，比較小球在不同位置所受帶電物體的靜電力的大小。步驟二：使小球處于同一位置，增大或減小小球所帶的電荷量，比較小球所受的靜電力的大小。（1）該實(shí)驗(yàn)采用的方法是________。A.理想實(shí)驗(yàn)法B.控制變量法C.等效替代法（2）若帶電小球的質(zhì)量為，在位置偏離豎直方向的角度為，重力加速度為，則帶電小球所受庫(kù)侖力大小為_(kāi)_______。（3）在實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)讓兩個(gè)半徑為的金屬小球分別帶上和的正電荷，并使兩小球球心相距，利用公式來(lái)計(jì)算兩球之間的庫(kù)侖力，你認(rèn)為該值與實(shí)際值相比應(yīng)該________（選填“偏大”“偏小”或“相等”），理由是：________________?！敬鸢浮竣?B②.③.偏大④.見(jiàn)解析【解析】【詳解】（1）[1]該實(shí)驗(yàn)采用的方法是控制變量法。故選B。（2）[2]對(duì)小球進(jìn)行受力分析，如圖所示由平衡條件可得，帶電小球所受庫(kù)侖力大小為（3）[3][4]在實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)讓兩個(gè)半徑為的金屬小球分別帶上和的正電荷，并使兩小球球心相距，利用公式來(lái)計(jì)算兩球之間的庫(kù)侖力，該值與實(shí)際值相比應(yīng)該偏大。理由是：同種電荷相互排斥，電荷間等效距離大于，庫(kù)侖力的實(shí)際值小于。12.圖甲是研究電容器充、放電的實(shí)驗(yàn)電路，電源兩端的電壓保持不變。開(kāi)關(guān)先接1，電容器充電，充電完畢后開(kāi)關(guān)再接2，電容器放電，電流傳感器得到的放電電流隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示。（1）乙圖圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積大小表示通過(guò)電阻的______。（2）斷開(kāi)，將滑片向右移動(dòng)一段距離，再重復(fù)以上操作，得到另一條曲線。新得到的曲線與原曲線相比與縱軸的交點(diǎn)______（選填“向上”或“向下”）移動(dòng)，與橫軸的交點(diǎn)______（選填“向左”或“向右”）移動(dòng)。新得到的曲線與原曲線相比，與坐標(biāo)軸所圍面積______（選填“不變”“變小”或“變大”）。（3）關(guān)于電容器在整個(gè)充、放電過(guò)程中的圖像和圖像的大致形狀，可能正確的有______（為電容器極板所帶的電荷量，為電容器上下兩極板的電勢(shì)差）。A．B.C.D.【答案】①.電荷量②.向下③.向右④.不變⑤.BD##DB【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)知，乙圖圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積大小表示通過(guò)電阻的電荷量。（2）[2]斷開(kāi)，將滑片向右移動(dòng)一段距離，其接入電路的電阻阻值變大，故對(duì)應(yīng)不同時(shí)刻放電電流小于原來(lái)的放電電流，所以，新得到的曲線與原曲線相比與縱軸交點(diǎn)向下移動(dòng)。[3][4]由于圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示電容器放電的電荷量，新得到的曲線與原曲線相比，與坐標(biāo)軸所圍面積不變。而由于面積不變，縱截距下移，故與橫軸交點(diǎn)應(yīng)隨之向右移動(dòng)。（3）[5]AB.電源給電容器充電時(shí)，電流逐漸減小，則電荷量的變化率剛開(kāi)始比較大，后來(lái)減小，放電時(shí)，電流逐漸減小，電荷量變化率剛開(kāi)始比較大，后來(lái)減小，故A錯(cuò)誤，B正確；CD.根據(jù)，且不變可知，與的變化情況相同，C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。13.把帶電荷量1×10－8C的正點(diǎn)電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中A點(diǎn)，要克服電場(chǎng)力做功4×10﹣6J，若把該電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中B點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功2×10﹣6J，取無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零．求：(1)A點(diǎn)電勢(shì)；(2)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差；(3)若把2×10﹣5C的負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做的功?！敬鸢浮?1)400V；(2)200V；(3)－4×10﹣3J【解析】【詳解】(1)無(wú)窮遠(yuǎn)處某點(diǎn)O的電勢(shì)為零，根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系公式WAB＝EpA－EpB有WOA=EpO－EpA無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零，即EpO=0，故EpA=－WOA=4×10－6J根據(jù)電勢(shì)的定義式，有即A點(diǎn)的電勢(shì)為400V(2)把該電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處的O點(diǎn)移到電場(chǎng)中B點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功2×10﹣6J，取無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系公式WAB=EpA－EpB有

WOB=＝EpO－EpB無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零，即EpO=0，故EpB＝－WOB=2×10﹣6J根據(jù)電勢(shì)的定義式，有故A、B間的電勢(shì)差為即A、B點(diǎn)的電勢(shì)差為200V(3)根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差關(guān)系公式WAB＝qUAB，有WAB=qUAB=－2×10﹣5C×200V=－4×10﹣3J即把2×10﹣5C的負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做－4×10﹣3J的功14.如圖所示，平行金屬板電容器水平放置，A、B兩極板通過(guò)開(kāi)關(guān)S與電源相連，A極板中心開(kāi)有一個(gè)小孔，A、B兩極板間距離為，電容器的電容為；閉合開(kāi)關(guān)S，將質(zhì)量為、電荷量為的小球從小孔正上方高處的點(diǎn)由靜止釋放，小球穿過(guò)小孔到達(dá)B極板處時(shí)速度恰好為零。重力加速度大小為，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，小孔極小，不計(jì)空氣阻力，A、B兩極板間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。（1）求電容器所帶的電荷量；（2）保持開(kāi)關(guān)S閉合，若將電容器的B極板上移：①求兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；②再次將小球從點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)小球在電容器中速度減為零時(shí)，求小球離A極板的距離?！敬鸢浮浚?）；（2）①，②【解析】【詳解】（1）設(shè)兩極板間的電壓為，小球從釋放到B極板的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得根據(jù)電容定義式聯(lián)立解得（2）①保持開(kāi)關(guān)S閉合，則兩極板間的電壓不變，B極板上