四川省德陽市2023-2024學(xué)年高二物理上學(xué)期10月月考試題含解析

一、單項(xiàng)選擇題（每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，每小題4分，共28分）1.下列描述正確的是（）A.點(diǎn)電荷就是體積很小的帶電體B.元電荷實(shí)質(zhì)上指電子和質(zhì)子本身C.點(diǎn)電荷是真實(shí)存在的D.元電荷是表示跟電子所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量，通常取e＝1.6×10－19C【答案】D【解析】【詳解】A．帶電體看作點(diǎn)電荷的條件，當(dāng)一個(gè)帶電體的形狀及大小對(duì)它們間相互作用力的影響可忽略時(shí)，這個(gè)帶電體可看作點(diǎn)電荷，是由研究問題的性質(zhì)決定，與自身大小形狀和電量無具體關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B．元電荷是表示跟電子（質(zhì)子）所帶電量數(shù)值相等的電量，不是指電子和質(zhì)子，故B錯(cuò)誤；C．點(diǎn)電荷是理想化的模型，不是真實(shí)存在的，故C錯(cuò)誤；D．元電荷是表示跟電子所帶電荷量數(shù)值相等的電荷量，通常取e＝1.6×10－19C，故D正確。故選D。2.下列物理量與檢驗(yàn)電荷有關(guān)是（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度 B.電勢(shì) C.電勢(shì)能 D.電勢(shì)差【答案】C【解析】【詳解】A．電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)本身有關(guān)，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．電勢(shì)與零電勢(shì)的選取有關(guān)，與電場(chǎng)本身有關(guān)，但與檢驗(yàn)電荷無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．由公式可知，電荷在電場(chǎng)中的電勢(shì)能與檢驗(yàn)電荷有關(guān)，故C正確；D．電勢(shì)差是兩點(diǎn)之間的電勢(shì)之差，與電場(chǎng)本身和兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離有關(guān)，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選C。3.關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)，下列說法正確的是（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向處處與等電勢(shì)面垂直B.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)也為零C.隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸減小，電勢(shì)也逐漸降低D.任一點(diǎn)電勢(shì)降低的方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度方向【答案】A【解析】【詳解】A．電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，而電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?yàn)殡妶?chǎng)線的方向，所以電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與等勢(shì)面垂直，故A正確B．電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)沒有直接關(guān)系，電場(chǎng)強(qiáng)度為零時(shí)，電勢(shì)不一定為零；電勢(shì)為零，電場(chǎng)強(qiáng)度不一定為零，故B錯(cuò)誤；C．電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度無直接關(guān)系，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸減小，但電勢(shì)不一定逐漸降低，故C錯(cuò)誤；D．電勢(shì)降低最快的方向才是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，故D錯(cuò)誤。故選A。4.連線是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，一正電荷從點(diǎn)處自由釋放，電荷僅在電場(chǎng)力作用下沿電場(chǎng)線從點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中的速度圖象如圖所示，比較、兩點(diǎn)電勢(shì)的高低和場(chǎng)強(qiáng)的大小，下列說法中正確的是（）A.， B.，C.， D.，【答案】C【解析】【詳解】電荷僅在電場(chǎng)作用下沿電場(chǎng)線從點(diǎn)到點(diǎn)，則電荷所受的電場(chǎng)力方向從指向，而電荷帶正電，所以電場(chǎng)線方向從，根據(jù)順著電場(chǎng)線電勢(shì)降低，可以知道，從速度時(shí)間圖線得知正電荷做加速運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸變小，故電場(chǎng)力不斷變小，由知，場(chǎng)強(qiáng)不斷減小，故點(diǎn)的電場(chǎng)力強(qiáng)度較大，故。故選C。5.如圖所示，兩個(gè)帶等量負(fù)電荷的小球A、B（可視為點(diǎn)電荷），被固定在光滑的絕緣水平面上，P、N是小球A、B連線的水平中垂線上的兩點(diǎn)，且PO＝ON?，F(xiàn)將一個(gè)電荷量很小的帶正電的小球C（可視為質(zhì)點(diǎn)）由P點(diǎn)靜止釋放，在小球C向N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，下列關(guān)于小球C的說法正確的是（）A速度一直增大B.速度先增大，再減小C.加速度先增大再減小，過O點(diǎn)后，加速度先減小再增大D.小球的動(dòng)能與電勢(shì)能之和不變，即小球的機(jī)械能守恒【答案】B【解析】【詳解】AB．在等量同種負(fù)點(diǎn)電荷連線中垂線上，OP段電場(chǎng)強(qiáng)度方向由P指向O，正點(diǎn)電荷從點(diǎn)P到點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)的過程中，電場(chǎng)力做正功，小球的速度增大，越過O點(diǎn)后，小球做減速運(yùn)動(dòng)，則小球C的速度先增大，再減小，故A錯(cuò)誤，B正確；C．O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，小球通過O點(diǎn)時(shí)的加速度為零；由于OP間電場(chǎng)線的疏密情況不確定，電場(chǎng)強(qiáng)度大小變化情況不確定，則電荷所受電場(chǎng)力大小變化情況不確定，加速度變化情況不能確定，所以小球C由P到O過程，可能加速度不斷減小，也可能先增加后減?。辉贠N間同樣如此，故C錯(cuò)誤；D．小球C向N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，電勢(shì)能先減小，后增大，根據(jù)能量守恒，機(jī)械能先增大，后減小，故D錯(cuò)誤。故選B。6.如圖，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個(gè)點(diǎn)，a和b、b和c、c和d間的距離均為R，在a點(diǎn)處有一電荷量為q（q>0）的固定點(diǎn)電荷．已知b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為（k為靜電力常量）（）A. B. C. D.【答案】B【解析】分析】【詳解】設(shè)Q在b點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，由對(duì)稱性可知Q在d點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小也為E，方向相反，水平向右，由于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，得所以q、Q在d點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為故選B。7.在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，用絕緣的細(xì)線拴住的帶正電小球在豎直平面內(nèi)繞懸點(diǎn)O做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）①帶電小球有可能做勻速率圓周運(yùn)動(dòng)②帶電小球有可能做變速率圓周運(yùn)動(dòng)③小球通過最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線拉力一定最小④小球通過最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線拉力有可能最小A.② B.①② C.①②③ D.①②④【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)題意可知，小球所受電場(chǎng)力豎直向上，當(dāng)電場(chǎng)力等于小球重力時(shí)，小球在繩子的拉力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，繩子拉力不做功，小球做勻速率圓周運(yùn)動(dòng)，故①正確；當(dāng)電場(chǎng)力不等于小球重力時(shí)，合外力對(duì)小球所做的功不為零，小球速度大小發(fā)生變化，小球做變速率圓周運(yùn)動(dòng)，故②正確；當(dāng)電場(chǎng)力等于小球重力時(shí)，小球在繩子的拉力作用下做勻速率圓周運(yùn)動(dòng)，在圓周上任何一點(diǎn)細(xì)線的拉力都相等，當(dāng)電場(chǎng)力大于重力時(shí)，小球在最高點(diǎn)時(shí)，細(xì)線拉力最大，在最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線拉力最小，當(dāng)電場(chǎng)力小于重力時(shí)，小球在最高點(diǎn)時(shí)，細(xì)線拉力最小，在最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線拉力最大，故③錯(cuò)誤，④正確。故選D。二、多選題（每小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)得5分，選對(duì)但不全得3分，有錯(cuò)選的，得0分，共20分）8.如圖所示，在絕緣的斜面上方，存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向平行于斜面向上，斜面上的帶電金屬塊在平行于斜面的力F作用下沿斜面移動(dòng)．已知金屬塊在移動(dòng)的過程中，力F做功32J，金屬塊克服電場(chǎng)力做功8J，金屬塊克服摩擦力做功16J，重力勢(shì)能增加18J，則在此過程中金屬塊的（）A.動(dòng)能減少10J B.電勢(shì)能增加24JC機(jī)械能減少24J D.內(nèi)能增加16J【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)動(dòng)能定理，合外力做功等于動(dòng)能變化量，則即動(dòng)能減少10J；A正確；B．電勢(shì)能的變化量等于電場(chǎng)力做功，即即電勢(shì)能增加8J；B錯(cuò)誤；C．機(jī)械能的變化量等于除重力以外的其它力做功，即即機(jī)械能增加8J；C錯(cuò)誤；D．內(nèi)能增加量等于客服摩擦力做功，即16J，D正確。故選AD。9.如圖所示，平行線代表電場(chǎng)線，但未標(biāo)明方向，一個(gè)帶正電、電量為10－6C的微粒在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，當(dāng)它從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少了10－5J，已知A點(diǎn)的電勢(shì)為－10V，則以下判斷正確的是A.微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線1所示；B.微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線2所示；C.B點(diǎn)電勢(shì)為零；D.B點(diǎn)電勢(shì)－20V【答案】AC【解析】【詳解】AB．由題，帶正電的微粒僅受電場(chǎng)力的作用，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少了10-5J，說明電場(chǎng)力做負(fù)功，則知電場(chǎng)力方向水平向左，根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的合力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，故微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡是如圖虛線1所示．故A正確，B錯(cuò)誤．CD．根據(jù)動(dòng)能定理得：qUAB=△Ek，得又UAB=φA-φB，φA=-10V，則φB=0．故C正確，D錯(cuò)誤．10.如圖所示，A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)邊長為10cm的正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為1V、2V、3V，正六邊形所在平面與電場(chǎng)線平行。下列說法正確的是（）A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為10V/mB.通過CD和AF的直線應(yīng)為電場(chǎng)中的兩條等勢(shì)線C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)橛蒀指向AD.將一個(gè)電子由E點(diǎn)移到D點(diǎn)，電子的電勢(shì)能將增加【答案】BC【解析】【詳解】A．B、A間的電勢(shì)差為UBA=1V，且UBA=EdABcos30°可得電場(chǎng)強(qiáng)度為故A錯(cuò)誤；B．連接AC，根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的性質(zhì)可知，AC中點(diǎn)G電勢(shì)為2V，與B電勢(shì)相等，則EB連線必為一條等勢(shì)線，由正六邊形對(duì)稱性，CD平行于EB，而勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面平行，則CD直線也是一條等勢(shì)線，同理，AF的直線也為等勢(shì)線，故B正確；C．由幾何知識(shí)得知，，EB是等勢(shì)線，則CA連線必為一條電場(chǎng)線，而且電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由C指向A，故C正確；D．由上得知，E的電勢(shì)為2V，D點(diǎn)與C點(diǎn)的電勢(shì)相等為3V，則電子從E點(diǎn)移到D點(diǎn)電場(chǎng)力做正功，而且為電勢(shì)能將減小，而不增加，故D錯(cuò)誤。故選BC。11.如圖所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是O，最低點(diǎn)是P，直徑MN水平，a、b是兩個(gè)完全相同的帶正電小球（視為點(diǎn)電荷），b固定在M點(diǎn)，a從N點(diǎn)靜止釋放，沿半圓槽運(yùn)動(dòng)經(jīng)過P點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn)Q（圖中未畫出）時(shí)速度為零．則小球aA.從N到Q的過程中，重力與庫侖力的合力先增大后減小B.從N到P的過程中，速率先增大后減小C.從N到Q的過程中，電勢(shì)能一直增加D.從P到Q的過程中，動(dòng)能減少量小于電勢(shì)能增加量【答案】BC【解析】【詳解】A．a(chǎn)球從N點(diǎn)靜止釋放后，受重力mg、b球的庫侖斥力FC和槽的彈力N作用，a球在從N到Q的過程中，mg與FC的夾角θ由直角逐漸減小，不妨先假設(shè)FC的大小不變，隨著θ的減小mg與FC的合力F將逐漸增大；由庫侖定律和圖中幾何關(guān)系可知，隨著θ的減小，F(xiàn)C逐漸增大，因此F一直增加，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．從N到P的過程中，重力沿曲面切線的分量逐漸減小到零且重力沿曲面切線的分量是動(dòng)力，庫侖斥力沿曲面切線的分量由零逐漸增大且?guī)靵龀饬ρ厍媲芯€的分量是阻力，則從N到P的過程中，a球速率必先增大后減小，故選項(xiàng)B正確；C．在a球在從N到Q的過程中，a、b兩小球距離逐漸變小，電場(chǎng)力(庫侖斥力)一直做負(fù)功，a球電勢(shì)能一直增加，故選項(xiàng)C正確；D．在從P到Q的過程中，根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒可知，其動(dòng)能的減少量等于電勢(shì)能增加量與重力勢(shì)能增加量之和，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．二、實(shí)驗(yàn)題（12題6分，13題8分，共14分）12.利用如圖所示的裝置探究影響電荷之間相互作用力的因素。使M、N都帶正電荷。第一步，球M向左移動(dòng)過程中，發(fā)現(xiàn)小球N的懸線逐漸偏離豎直方向。第二步，保持M、N之間距離不變，改變M的電荷量，發(fā)現(xiàn)角隨M電荷量的增加而增大。（1）以上實(shí)驗(yàn)操作中用到的方法是___________（選填科學(xué)抽象，控制變量，歸納演繹）（2）當(dāng)小球N靜止時(shí)，兩球心恰好在同一水平面上，且線與豎直方向的夾角為θ，若小球N質(zhì)量為，重力加速度為，則庫侖力與夾角的關(guān)系式為___________。（3）由以上實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是___________________。【答案】①.控制變量②.③.兩個(gè)帶電小球間的庫侖力隨兩帶電小球的距離減小而增大，隨帶電小球的電荷量增大而增大【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)題意可知，以上實(shí)驗(yàn)操作中用到的方法是控制變量。（2）[2]根據(jù)題意，對(duì)受力分析，如圖所示根據(jù)平衡條件，由幾何關(guān)系可得（3）[3]由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，當(dāng)兩球距離減小時(shí)，增大，庫侖力增大；隨M電荷量的增加而增大，即庫侖力隨M電荷量的增加而增大，由以上實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是兩個(gè)帶電小球間的庫侖力隨兩帶電小球的距離減小而增大，隨帶電小球的電荷量增大而增大。13.某同學(xué)把附有滑輪的長木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，以此定量探究繩拉力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系，此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊等．組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。（1）若要完成該實(shí)驗(yàn)，必需的實(shí)驗(yàn)器材還有哪些______。（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行，他這樣做的目的是下列的哪個(gè)_____（填字母代號(hào)）A.避免小車在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生抖動(dòng)B.可使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)清晰C.可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動(dòng)D.可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力（3）平衡摩擦力后，當(dāng)他用多個(gè)鉤碼牽引小車時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車運(yùn)動(dòng)過快，致使打出的紙帶上點(diǎn)數(shù)較少，難以選到合適的點(diǎn)計(jì)算小車速度，在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請(qǐng)你利用本實(shí)驗(yàn)的器材提出一個(gè)解決辦法_______。（4）他將鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動(dòng)能增量大一些，這一情況可能是下列哪些原因造成的____（填字母代號(hào)）。A.在接通電源的同時(shí)釋放了小車B.小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近C.阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉D.鉤碼勻加速運(yùn)動(dòng)，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力【答案】①.刻度尺、天平（包括砝碼）②.D③.在小車上加適量的砝碼（或鉤碼）④.CD【解析】【詳解】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，需要驗(yàn)證mgx=Mv2，同時(shí)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可知，此實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量鉤碼質(zhì)量、小車質(zhì)量和位移，故還需要的器材有：刻度尺和天平．（2）分析小車受力可知，在平衡摩擦力的基礎(chǔ)上，使細(xì)繩與木板平行是為了讓細(xì)繩的拉力充當(dāng)小車所受合外力，故D正確，ABC錯(cuò)誤．（3）紙帶上打出的點(diǎn)較小，說明小車的加速度過大（即小車過快），故在所掛鉤碼質(zhì)量不變的情況下，可以增加小車質(zhì)量（在小車上加上適量的砝碼）（4）在此實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)牛頓第二定律可知，鉤碼的重力大于細(xì)繩的拉力，而實(shí)驗(yàn)中用重力代替拉力會(huì)導(dǎo)致拉力做功大于小車動(dòng)能增量；如果實(shí)驗(yàn)未平衡摩擦力也會(huì)導(dǎo)致拉力做功大于動(dòng)能增量，故CD正確，AD錯(cuò)誤．三、解答題（本題共3小題，38分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）14.一根長為L的絲線吊著一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中（電場(chǎng)區(qū)域足夠大），如圖所示，絲線與豎直方向成37°角，取，，重力加速度記為g，求：（1）小球帶何種電荷？勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大小是多少？（2）某一時(shí)刻突然剪斷絲線，此后小球作什么運(yùn)動(dòng)？剪斷絲線后，經(jīng)過時(shí)間t，小球到達(dá)另一位置，初，末位置之間的電勢(shì)差U為多少？【答案】（1）正電，；（2）勻加速直線運(yùn)動(dòng)，【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意，對(duì)小球受力分析，如圖所示可知，電場(chǎng)力與電場(chǎng)方向相同，則小球帶正電，由平衡條件和幾何關(guān)系可得解得（2）間斷細(xì)線后，繩子拉力消失，小球所受電場(chǎng)力和重力不變，則小球沿電場(chǎng)力和重力的合力方向，即原繩子拉力方向的反方向，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有解得經(jīng)過時(shí)間t，小球的位移為由于沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，由公式可得，初，末位置之間的電勢(shì)差為15.在一個(gè)水平面上建立x軸，在過原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小，方向與x軸正方向相同。在O處放一個(gè)電荷量、質(zhì)量的絕緣物塊，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度，如圖所示，（g取10m/s2）求：（1）物塊向右運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及向右運(yùn)動(dòng)的最大距離（2）物塊最終停止時(shí)的位置【答案】（1），；（2）點(diǎn)左側(cè)【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意，當(dāng)物塊向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律有解