2024年北京北師大實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二（上）10月月考物理試題及答案

高二上學(xué)期月考——物理試題（2024.10）說(shuō)明：考試時(shí)長(zhǎng)90卷面分值100分把所有答案都填涂、做答在答題紙上，否則無(wú)效一、選擇題（本題共10道小題，每題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，每題3分，共30分）1．如圖所示，在正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，a、b為同一電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)。將一個(gè)帶正電的試探電荷q從b點(diǎn)移至a點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等C．電場(chǎng)力對(duì)試探電荷q做正功．q在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于q在b點(diǎn)的電勢(shì)能2.如圖所示，設(shè)想在真空環(huán)境中將帶電導(dǎo)體球靠近不帶電的導(dǎo)體。若沿虛線1將導(dǎo)體分成左右兩部分，這兩部分所帶電荷量分別為Q、Q；若左右沿虛線2將導(dǎo)體分成左右兩部分，這兩部分所帶電荷量分別為Q'）左右．QQ可能為負(fù)左右B．QQ一定等于Q'右左右左C．導(dǎo)體內(nèi)虛線1上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于虛線2上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)．導(dǎo)體內(nèi)虛線1上各點(diǎn)的電勢(shì)小于虛線2上各點(diǎn)的電勢(shì)3.如圖所示，光滑絕緣水平面上帶有同種電荷的、B兩個(gè)小球質(zhì)量分別為mmAB兩小球的12下列關(guān)系正確的是（）A.受力之比等于m1：2B.加速度之比等于：2C.動(dòng)量之比等于m21D.動(dòng)能之比等于m2：114.研究平行板電容器電容與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)器aa的是（）ba．實(shí)驗(yàn)中，只將電容器b板向上平移，靜電計(jì)指針的張角變小B計(jì)指針的張角變大C．實(shí)驗(yàn)時(shí)無(wú)意間手指觸碰了一下b板，不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果．實(shí)驗(yàn)中，只增加極板帶電量，靜電計(jì)指針的張角變大，表明電容增大5.Oc以O(shè)運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c為運(yùn)動(dòng)軌跡上的三點(diǎn)。則該粒子．帶負(fù)電baOB．在c點(diǎn)受靜電力最大C．在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能．由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化量大于由b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變化量6．圖甲是電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，、N是電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)。電子僅在電場(chǎng)力作用下從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)的vt圖像如圖乙所示。、點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)?MN度分別為E和E，電子在、N點(diǎn)電勢(shì)能分別為E和E。下列說(shuō)法正確MNpMpN的是（）．MEN，EpMEpNB．MEN，EpMEPNC．EMEN，EpMEpN．EMEN，EpMEpN27．如圖所示的平面內(nèi)，有靜止的等量異號(hào)點(diǎn)電荷，、N兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線對(duì)稱，、P兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線的中垂線對(duì)稱。下列說(shuō)法正確的是（）．M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大B．M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)高C．N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同．電子在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在P點(diǎn)的電勢(shì)能大8．靜電場(chǎng)中某一電場(chǎng)線與x軸重合，電場(chǎng)線上各點(diǎn)的電勢(shì)φ在x軸上的分布如圖所示，圖中曲線關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O對(duì)稱。在x軸上取A、B、C、D四點(diǎn)，A和、B和C分別關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱。下列說(shuō)法正確的是（）．C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與x軸正方向相反B．C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度CEDC．試探電荷＋q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做正功．同一試探電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)具有的電勢(shì)能相等9．如圖所示，一平行板電容器間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電容器的極板水平，兩微粒a、b所帶電荷量大小分別為q、q，符號(hào)相反，質(zhì)量分別為m、m。使它們1212abtab經(jīng)過(guò)電容器兩極板間上半?yún)^(qū)域的同一水平面，如圖中虛線位置，ab．若qq，則m<m）1212aB．若qq，在t時(shí)刻a和b的電勢(shì)能相等12C．若mm，則q>q2121b．若mm，在t時(shí)刻a的動(dòng)量大小比b的小1210．如圖，真空中有兩個(gè)電荷量均為q(q0)的點(diǎn)電荷，分別固定在正三角形的頂點(diǎn)B、C．M為三角形的中心，沿的中垂線對(duì)稱放置一根與三角q形共面的均勻帶電細(xì)桿，電荷量為．已知正三角形2的邊長(zhǎng)為a，M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0，靜電力常量的．頂點(diǎn)A處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（）2kqB．(6+3)C．3+．(3+3)．2a2a2a2a34312分。每題3分，選對(duì)但不全得1分，有選錯(cuò)或不選得0分）．關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線，下列說(shuō)法正確的是（．電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線一定較密B．沿電場(chǎng)線方向，電場(chǎng)強(qiáng)度一定越來(lái)越小C．沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)一定越來(lái)越低）．電場(chǎng)線一定是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡12．如圖所示，ABC為等邊三角形，電荷量為q的點(diǎn)電荷固定在A點(diǎn)．先將一電荷量也為q的點(diǎn)電荷1從無(wú)窮遠(yuǎn)處（電勢(shì)為0）移到C點(diǎn)，此過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為．再將1從C點(diǎn)沿CBB點(diǎn)并固定，最后將一電荷量為-2q的點(diǎn)電荷2從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到C點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的有（）W．1移入之前，CqB．1從C點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中，所受電場(chǎng)力做的功為0C．2從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到C點(diǎn)的過(guò)程中，所受電場(chǎng)力做的功為2W．2在移到C點(diǎn)后的電勢(shì)能為-4W13.電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測(cè)板組成。電子偏轉(zhuǎn)器的簡(jiǎn)化剖面結(jié)構(gòu)如圖所示，BB的電勢(shì)分別為φφM進(jìn)入，AB經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后到達(dá)右端的探測(cè)板達(dá)板N的不同位置。初動(dòng)能為E的電子沿電勢(shì)為φ的等勢(shì)面（圖中虛線）kC做勻速圓周運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)N板的正中間。動(dòng)能為E、E的電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)k1作用下分別到達(dá)板N的左邊緣和右邊緣，動(dòng)能改變量分別為ΔE和E。k左k右忽略電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)及電子之間的相互影響。下列判斷正確的是（）．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)B．A<BC．Ek1＞E．|ΔE|＞|ΔE|k左k右414.Q的小球a固定在O直桿與水平方向的夾角θ=30°，直桿與小球a位于同一豎直面內(nèi)，桿上有A、BCC與OB為ACOAOCL球b質(zhì)量為qAAbB點(diǎn)時(shí)速度是，運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度為0Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中取C點(diǎn)的電勢(shì)為0gBLOCaL于滑動(dòng)摩擦力。下列說(shuō)法正確的是（）．小球b經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度不為0B．小球b的摩擦力在AB段與BC段所做的功相等1C．小球b的電勢(shì)能的最小值為?mv22．小球b到C點(diǎn)后能從C點(diǎn)返回到A點(diǎn)三、實(shí)驗(yàn)探究題（本題共2道小題，共16分）1510分）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(1)在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，下列做法正確的是．實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以使用直流電源B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再釋放紙帶C．實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一豎直線上．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、天平和刻度尺都是本實(shí)驗(yàn)必須使用的測(cè)量?jī)x器(2)如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶，取紙帶上連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、、E，通過(guò)測(cè)量并計(jì)算出點(diǎn)A距起始點(diǎn)O的距離為S，ACS，CE01間的距離為S2，若相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為T，重錘質(zhì)量為，重力加速度為g。根據(jù)這些條件計(jì)算從O點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中重錘重力勢(shì)能的減少量?EP＝，動(dòng)能的增加量?Ek＝。5(3)利用該裝置還可以測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋惩瑢W(xué)的做法是以各點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h為橫坐標(biāo)，以各點(diǎn)速度的平方2為縱坐標(biāo)，建立直角坐標(biāo)系，用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制出2h圖像，如圖所示。請(qǐng)畫出2h圖線并求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=m/s2(4)小剛利用氣墊導(dǎo)軌和光電門等器材驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，圖是實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖。實(shí)驗(yàn)時(shí)開啟氣泵，先將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，然后滑塊通過(guò)細(xì)線與托盤和砝碼相連。將滑塊從圖示位置由靜止釋放，讀出擋光條通過(guò)光電門的擋光時(shí)間為t。已知?jiǎng)傖尫艜r(shí)擋光條到光電門的距離為l，擋光條的寬度為d，且??l，托盤和砝碼的總質(zhì)量為，滑塊和擋光條的總質(zhì)量為，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。在滑塊從靜止釋放到運(yùn)動(dòng)到光電門的過(guò)程中，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量?E＝mgl；系統(tǒng)動(dòng)能的增加量?E＝。在誤差允許的范Pk圍內(nèi)，如果?E＝?E，則可驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。Pk616（6分）圖甲所示為觀察電容器的充、放電現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路，其中E為CRSA的零刻線在中央。（1）根據(jù)電路圖，將圖乙中的實(shí)物連線補(bǔ)充完整。1S0A2CEVR甲（2）開關(guān)S接1時(shí)，給電容器充電；開關(guān)S接2時(shí)，電容器對(duì)電阻R放電。下列說(shuō)法正確的是。．充電過(guò)程中，電壓表示數(shù)先迅速增大，然后逐漸增大并穩(wěn)定在某一數(shù)值B．充電過(guò)程中，電流表示數(shù)先迅速增大，然后逐漸增大并穩(wěn)定在某一數(shù)值C．放電過(guò)程中，電壓表的示數(shù)均勻減小至零．放電過(guò)程中，電流表中的電流方向從左到右（3U/V關(guān)S接1，給電容器充電；一段時(shí)間后開關(guān)S接0，記下此瞬間電壓表的示數(shù)，并以此時(shí)為U每減小1V或0.5V記錄一次對(duì)應(yīng)的時(shí)間t。15V為15kΩ。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)已描繪在圖17所示的t8642020406080100120140t/s圖17是μF。7四、論述、計(jì)算題（本題共542分。解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫最后答案的不得分。有數(shù)值計(jì)算的題目，177分）如圖所示，在真空中、B兩個(gè)完全相同的帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）分別用長(zhǎng)為l的輕細(xì)線系住，另一端懸掛在P點(diǎn)，電荷量qqq。AB0為、B連線中垂線，當(dāng)、B靜止時(shí)，∠＝60°。已知靜電力常量為，求：（1）輕細(xì)線拉力的大小FT；（2）P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小Ep和方向；（3）若把電荷量為q＝2.0×10－9C（qq0）的正試探電荷從P點(diǎn)移到O點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做了1.0×10-7J的功，求P、O兩點(diǎn)間的電勢(shì)差PO。18.（7分）如圖所示，在豎直向上，場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)質(zhì)量為、帶電荷量為＋q的絕緣物塊B靜止于豎直方向的輕彈簧的上端，另一個(gè)質(zhì)量也為、不帶電的絕緣物塊A由靜止釋放，下落高度H后與物塊B相碰，碰后二者粘在一起又下落h后到達(dá)最低點(diǎn)。整個(gè)過(guò)程中不計(jì)空氣阻力，不計(jì)電荷量的損失，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，針對(duì)上述過(guò)程，求：（1）A與B碰后的速度大??；（2）電勢(shì)能的增加量E電；（3）彈簧的彈性勢(shì)能的增加量Ep。81198分）如圖所示，BC是光滑絕緣的圓弧軌道，位于豎直平面內(nèi)，軌4道半徑為R，下端與水平絕緣軌道在B點(diǎn)平滑連接，整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。現(xiàn)有一質(zhì)量為、帶正電的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）置于水平3軌道上，已知滑塊受到的靜電力大小為mg，滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因4數(shù)為0.5，將滑塊從水平軌道上與B點(diǎn)距離為x=4R的A點(diǎn)由靜止釋放，滑動(dòng)過(guò)程中滑塊電荷量不變，重力加速度用g表示，求：（1）滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度vB；（2）滑塊在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力和電場(chǎng)力合力的大小和方向；（3）滑塊到達(dá)與圓心O等高的C點(diǎn)時(shí)，滑塊對(duì)軌道的作用力大小C。920（8分）（1剩電荷，電荷均勻分布在外表面，球內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為0量相等的點(diǎn)電荷在同一點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)相同。已知靜電力常量為。ABr1r2O電荷量為Q的點(diǎn)電荷，在與之相距r處的電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式。圖1b．若將金屬球內(nèi)部挖空，使其成為一個(gè)均勻球殼，如圖1所示。金屬球殼的電荷量為，A、B是到球心的距離分別為r和r的兩點(diǎn)，則A點(diǎn)的場(chǎng)12強(qiáng)E=________，B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E=________。12（2有很多相似的規(guī)律。已知引力常量為。m的質(zhì)點(diǎn)在與之相距r處的引力場(chǎng)強(qiáng)度EG的表達(dá)式。b．假設(shè)沿地軸的方向鑿?fù)ㄒ粭l貫穿地球兩極的隧道，隧道極窄，地球仍可看作一個(gè)半徑為R2北為正方向建立x3中作圖描述隧道內(nèi)地球引力場(chǎng)強(qiáng)度隨x變化的規(guī)律，并說(shuō)明作圖的依據(jù)。xO圖3圖21021.（12分）等邊三角形，靜止于水平光滑絕緣桌面上，桌面上C點(diǎn)到三角形三個(gè)頂點(diǎn)的距離相等。已知三個(gè)小球質(zhì)量均為，電荷量均為q，輕線長(zhǎng)均為，小球的質(zhì)量和電荷量可認(rèn)為集中在球心，輕線不可伸長(zhǎng)。（11和小球2間絕緣輕線拉力的大小FT。（2）若三個(gè)小球與絕緣輕線組成的系統(tǒng)以C點(diǎn)為3倍，求小球1的動(dòng)能Ek。1C（3r的兩個(gè)點(diǎn)電荷q、q12231qr2E12=k為靜電力運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的電磁輻射。在（2）所述的系統(tǒng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的某時(shí)刻，若三條輕線同時(shí)繃斷，則之后當(dāng)小球1到C點(diǎn)的距離變?yōu)榭嚁嗲?倍時(shí)，求：此時(shí)系統(tǒng)的總動(dòng)量P；b.小球1的動(dòng)能Ek。，1110一二、選擇題（1-10每題3分共30，11-14每題3分共12分）1234567D8B9DDCDACCD三、實(shí)驗(yàn)題（16分）11+S22mg(S+S)m012T1d(M+m)()22t6）2）2四、論述、計(jì)算題Bq2=k0l2F02T==l20l2EE＝kAPBP0AP＝kl2q1.072.09O兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U===17AH01=??2?=002A與B0=?=32B電=E=2電電B?+彈=0?×??212?+?)得彈=?2?+?)p=?228F112(x?)=mv2?mv2A電2B3將電=，=0.5，x=4R，v=0A4B=22分）合5F=合F2電+()2=4F3tan=電=mg245mg=412(+)??=c2ACFxR電3將電=，=0