四川省綿陽市2023-2024學年高二物理上學期10月月考試題含解析

本試卷分為試題卷和答題卷兩部分，其中試題卷由第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷組成，共4頁；答題卷共2頁．滿分100分，時間75分鐘．考試結束后將答題卡和答題卷一并交回．第Ⅰ卷(選擇題，共48分)注意事項：1．答第I卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考試科目用鉛筆涂寫在答題卡上．2．每小題選出答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦擦干凈后，再選涂其他答案，不能答在試題卷上．一、本大題12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1～8題只有一項是符合題目要求的，第9～12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有錯或不選的得0分。1.下列公式，適用于任意電場的是（）①②③④A.①③ B.①④ C.②③ D.②④【答案】B【解析】【詳解】公式為電場強度的定義式，則適用于任意電場；只適用于勻強電場；只適用于點電荷形成的電場；適用于任意電場，故適用于任意電場的是①④。故選B。2.A、B、C是三個完全相同的金屬小球，A帶電荷量為，B帶電荷量為，C不帶電，將A、B固定起來，讓C球先與A球接觸，再與B球接觸，然后移去C球，則A、B兩球間的庫侖力大小變?yōu)樵瓉淼模ǎ〢. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)題意，將A、B固定起來，A、B間的庫侖力根據(jù)電荷守恒定律，讓C球先與A球接觸，A球和C球都帶電量；再讓C球與B球接觸，C球與B球都帶電量。則A、B間的庫侖力聯(lián)立可得故選A。3.如圖所示，實線為等量異種點電荷周圍的電場線，虛線為以一點電荷為中心的圓，M點是兩點電荷連線的中點，若將一負試探點電荷從虛線上N點移動到M點，則（）A電勢不變B.電勢能減小C.電荷所受電場力逐漸減小D.電荷所受電場力逐漸增大【答案】D【解析】【詳解】CD．由電場線的分布情況可知，N處電場線比M處電場線疏，則N處電場強度比M處電場強度小，由電場力公式F=qE可知負點電荷從虛線上N點移動到M點，電場力逐漸增大，故C錯誤，D正確。AB．根據(jù)順著電場線方向電勢降低，M點電勢等于零，N點電勢大于零，所以N點的電勢高于M點的電勢，從N點到M點，電勢逐漸降低，根據(jù)可知，負電荷的電勢能逐漸增大，故AB錯誤。故選D。4.如圖所示，在地面上空兩水平虛線區(qū)域分別存在水平向右和豎直向上的勻強電場E1和E2，電場強度均為，一質量為m帶電荷量為+q的小球從與強電場上方靜止釋放，不計空氣用力。以釋放點為坐標原點。水平向右為x軸正方向。豎直向下為y軸正方向，則小球在落地前的運動軌跡可能是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】小球初始做自由落體運動，速度方向豎直向下，當帶正電荷的小球進入水平向右的勻強電場E1區(qū)域后，小球受到水平向右的電場力和豎直向下的重力，合力的方向向右偏下，速度和合力的方向不在同一條直線上，小球做曲線運動，軌跡應夾在速度方向和合力方向之間，軌跡上凹；當帶正電荷的小球離開水平向右的勻強電場E1進入豎直向上的勻強電場E2出電場區(qū)域后，小球受到的重力與電場力的合力為0，小球做勻速直線運動，小球軌跡應是一條直線，故B正確，ACD錯誤。故選B。5.如圖所示，在水平向右的勻強電場中有一絕緣斜面，斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下，已知在金屬塊滑下的過程中動能增加了，金屬塊克服摩擦力做功，重力做功，則以下判斷正確的是（）A.金屬塊帶負電荷B.金屬塊的電勢能減少C.金屬塊克服電場力做功D.金屬塊的機械能減少【答案】D【解析】【詳解】ABC.在金屬塊滑下的過程中動能增加了12J，金屬塊克服摩擦力做功8.0J，重力做功24J，根據(jù)動能定理得：W總=WG+W電+Wf=△EK解得：W電=?4J，所以金屬塊克服電場力做功4.0J，金屬塊的電勢能增加4J.由于金屬塊下滑，電場力做負功，所以電場力應該水平向右，所以金屬塊帶正電荷．故A錯誤，B錯誤，C錯誤；D.在金屬塊滑下的過程中重力做功24J，重力勢能減小24J，動能增加了12J，所以金屬塊的機械能減少12J，故D正確．故選D.6.一無限大接地導體板MN前面放有一點電荷＋Q，它們在周圍產(chǎn)生的電場可看作是在沒有導體板MN存在的情況下，由點電荷＋Q與其像電荷－Q共同激發(fā)產(chǎn)生的。像電荷－Q的位置就是把導體板當作平面鏡時，電荷＋Q在此鏡中的像點位置。如圖所示，已知＋Q所在位置P點到金屬板MN的距離為L，a為OP的中點，abcd是邊長為L的正方形，其中ab邊平行于MN。則（）A.a點的電場強度大小為E＝4kB.a點的電場強度大小大于b點的電場強度大小C.b點電場強度和c點的電場強度相同D.一正點電荷從a點經(jīng)b、c運動到d點的過程中電勢能的變化量為零【答案】B【解析】【詳解】A．由題意可知，點電荷＋Q和金屬板MN周圍空間電場與等量異種點電荷產(chǎn)生的電場等效，所以a點的電場強度A錯誤；B．等量異種點電荷周圍的電場線分布如圖所示由圖可知Ea>Eb，B正確；C．從電場線分布圖可看出圖中b、c兩點的場強方向不同，C錯誤；D．由于a點的電勢大于d點的電勢，所以一正點電荷從a點經(jīng)b、c運動到d點的過程中電場力做正功，電荷的電勢能減小，D錯誤。故選B。7.如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計相連，靜電計金屬外殼和電容器下級板都接地。在兩極板間有一固定在P點的點電荷，以E表示兩極板間的電場強度，EP表示點電荷在P點的電勢能，θ表示靜電計指針的偏角。若保持下極板不動，將上極板向下移動一小段距離至圖中虛線位置，則（）A.θ增大，E增大 B.θ增大，EP不變C.θ減小，EP增大 D.θ減小，E不變【答案】D【解析】【詳解】若保持下極板不動，將上極板向下移動一小段距離，則根據(jù)可知電容變大，電容器帶電量不變，則根據(jù)可知電容器兩端電壓減小，則靜電計指針偏角θ減小，根據(jù)聯(lián)立可得可知電容器兩極板間電場強度不變，P點離下極板的距離不變，根據(jù)可知則P點與下極板的電勢差不變，P點的電勢不變，則EP不變。故選D?！久麕燑c睛】此題是對電容器的動態(tài)討論；首先要知道電容器問題的兩種情況：電容器帶電荷量一定和電容器兩板間電勢差一定；其次要掌握三個基本公式：，，；同時記住一個特殊的結論：電容器帶電荷量一定時，電容器兩板間的場強大小與兩板間距無關。8.如圖所示，abcd為勻強電場中的一直角梯形，其平面與場強方向平行。已知ab＝ad＝2cm，∠adc＝60°，a、b、d三點的電勢分別為0V、4V、4V，則（）A.c點的電勢為8VB.勻強電場的場強大小為400V/mC.若將電子從a點移到b點，需克服電場力做功4eVD.電子和質子分別放在d點時，具有相同的電勢能【答案】B【解析】【詳解】A．由幾何關系可知則有即解得故A錯誤；B．因連線是等勢線，則場強方向垂直連線方向，如圖所示則場強大小為故B正確；C．若將電子從a點移到b點，電場力做功為故C錯誤；D．電子和質子分別放在d點時，電子具有的電勢能為質子具有的電勢能為故D錯誤。故選B。9.一段粗細均勻的導體的橫截面積為S，流過其中的電流強度恒為I，導體每單位體積內的自由電子數(shù)為n，每個自由電子所帶的電荷量為e，自由電子沿著導體定向移動的平均速率為v。在時間內，通過導體橫截面的自由電子數(shù)為（）A. B. C. D.【答案】AD【解析】【詳解】AB．時間內，電子定向移動的距離通過導體橫截面的自由電子數(shù)解得A正確，B錯誤；CD．根據(jù)解得C錯誤，D正確。故選AD。10.已知x軸上電場方向與x軸方向平行，x軸上各點電勢如圖所示，x=0處電勢為5V，一電子從x=-2cm處由靜止釋放，則下列說法正確的是A.x=0處電場強度為零B.電子在x=-2cm處的加速度小于電子在x=-1cm處的加速度C.該電子運動到x=0處時的動能為3eVD.該電子不可能運動到x=2cm處【答案】AC【解析】【詳解】根據(jù)圖線斜率的意義可知，φ-t圖線的斜率表示電場強度，所以可知在x=0處電場強度為0．故A正確；圖線的斜率表示電場強度，由圖可知x=-2cm處的電場強度大于x=-1cm處的電場強度，則電子的加速度：a=Eq/m可知電子在x=-2cm處的加速度大于電子在x=-1cm處的加速度．故B錯誤；電子從x=-2cm處由靜止釋放，由圖可知，在x=-2cm處的電勢為2V，電子在x=0處的電勢為0，電子的電勢增大3V，所以電子的電勢能減小3eV．由于電子運動的過程中只有電場力做功，電子動能的增加量等于電勢能的減少量，所以電子到達x=0處的動能為3eV．故C正確；由圖可知，y軸兩側的電場是對稱的，所以該電子能運動到x=2cm處．故D錯誤．11.一質子以速度v0進入足夠大的勻強電場區(qū)域，1、2、3、4；表示相鄰的四個等勢面，且1＜2＜3＜4。不計質子重力，下列說法正確的是（）A.質子運動過程一定是勻變速運動B.質子運動過程中最小動能可能為0C.質子可以回到原出發(fā)點D.質子返回到等勢面1時的速度仍為v0【答案】A【解析】【詳解】AC．質子在勻強磁場中做類斜拋運動，因此運動過程一定是勻變速運動，因此質子不能回到原出發(fā)點，故A正確，C錯誤；BD．質子運動過程中最小動能出現(xiàn)在速度方向平行于等勢面時，速度不能為零，因此返回到等勢面時的速度大小為，方向不同，故BD錯誤。故選A。12.如圖，一絕緣且粗糙程度相同的豎直細桿與兩個等量異種點電荷+Q、-Q連線的中垂線重合，細桿和+Q、-Q均固定，A、O、B為細桿上的三點，O為+Q、-Q連線的中點，AO=BO?，F(xiàn)有電荷量為q、質量為m的小球套在桿上，從A點以初速度v0向B滑動，到達B點時速度恰好為0。則可知A.從A到B，小球的電勢能始終不變，受到的電場力先增大后減小B.從A到B，小球的加速度先減小后增大C.小球運動到O點時的速度大小為D.小球從A到O與從O到B，重力的沖量相等【答案】AC【解析】【詳解】A.等量異種電荷的中垂面是等勢面，故電荷q在AB上運動時電勢能不變，從A到B電場強度先變大后邊小，故它受到的電場力先變大后變小，在O點受到的電場力最大，A正確；B.電荷在水平方向受到電場力和桿的彈力，豎直方向受到重力和摩擦力，故水平方向的電場力先變大后邊小，故桿對小球的支持力先變大后邊小，故摩擦力先變大后邊小，小球到達B點時速度減為0，說明其受到的摩擦力大于重力，故在豎直方向摩擦力先變大后邊小，因此小球的加速度先變大后邊小，B錯誤；C.從A到B，由動能定理可得從A到O和從O到B電場力變化相同，由可知，摩擦力變化情況相同，故從A到O和從O到B摩擦力做功相等，故從從A到O由動能定理可得聯(lián)立兩式可解得C正確；D.從A到O和從O到B的過程中，由于位移相同但是速度不相同，物體始終處于減速狀態(tài)，故運動時間不同，因此重力的沖量不相等，D錯誤；故選AC。第Ⅱ卷(非選擇題，共52分)二、填空題（每空2分，共計16分）13.如圖所示，將帶有負電的絕緣棒移近兩個不帶電的導體球，兩個導體開始時互相接觸且對地絕緣。（1）為了使兩球帶上等量異號電荷，應_______。A．先移走棒，再把兩球分開B．先把兩球分開，再移走棒（2）先使甲球瞬時接地，再移走棒，導體甲的帶電情況是________電導體乙的帶電情況是________電。（填“正”、“負”或“不帶”）。（3）先使乙球瞬時接地，再移走棒，導體乙的帶電情況是________電。（填“正”、“負”或“不帶”）?！敬鸢浮竣?B②.正③.正④.正【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)靜電感應可知，將帶負電的絕緣棒移近兩個不帶電的導體球時，在兩個導體球上分別感應出等量的異種電荷，此時先把兩球分開，再移走棒，就會使兩球帶上等量異號電荷；若先移走棒，再把兩球分開

，兩球將不帶電。故選B。（2）[2][3]先使甲球瞬時接地，會使兩球瞬間與大地連為一體，此時導體球上感應出的負電荷會導入大地，再移走棒，兩球均帶正電荷。（3）[4]先使乙球瞬時接地，會使兩球瞬間與大地連為一體，此時導體球上感應出的負電荷會導入大地，再移走棒，兩球均帶正電荷。14.有一個小量程電流表G，其滿偏電流為，內阻為1200Ω。依據(jù)下列改裝過程的主要步驟，填寫相關問題。（1）先把小量程電流表G改裝為量程為0~2.5mA的電流表，則應_____（選填“串”或“并”）聯(lián)一個電阻，其阻值為______Ω。（2）將改裝后的電流表作為表頭再改裝為量程為0~3V的電壓表，應______（選填“串”或“并”）聯(lián)一個電阻，其阻值為_____Ω。【答案】①.并②.300③.串④.960【解析】【詳解】（1）[1][2]把小量程電流表G改裝為量程為0~2.5mA的電流表，應并聯(lián)一個電阻分流，設并聯(lián)電阻的阻值為，則有解得（2）[3][4]將改裝后的電流表作為表頭再改裝為量程為0~3V的電壓表，應串聯(lián)一個電阻分壓，設串聯(lián)電阻的阻值為，則有又解得三、本大題3小題，共36分。要求寫出必要的文字說明、主要的計算步驟和明確的答案。15.如圖，一質量為m、電荷量為g（q＞0的粒子在勻強電場中運動，A，B為其運動軌跡上的兩點，A，B水平距離為L，運動軌跡在豎直平面內，已知該粒子在A點的速度大小為v0，方向與豎直方向夾角為60°：它運動到B點時速度v大小為v0，方向豎直上，不計重力．求勻強電場的場強大小．【答案】【解析】【詳解】由題意知初速度與豎直方向夾角為，初速度v0．可以分解為水平方向豎直方向由于豎直方向速度不變可以知道電場力方向水平向右，電場強度方向也是水平向右由A向B運動過程為水平方向勻減速運動．豎直方向勻速直線運動，利用動能定理有：聯(lián)立上式解得16.在豎直平面內有水平向右的勻強電場，在場中有一根長為L的絕緣細線，一端固定在O點，另一端系質量為m的帶電小球，它靜止時細線與豎直方向成37°角．如圖所示，給小球一個初速度讓小球恰能繞O點在豎直平面內做圓周運動，，重力加速度為g。如果以圓周運動最低點所在平面為重力勢能為0的平面，（不計空氣阻力）求：（1）運動過程中動能的最小值；（2）運動過程中機械能最小值?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）由于重力和電場力都是恒力，所以它們的合力也是恒力，類比重力場，如圖所示在圓上各點中，小球在平衡位置A時動能最大，在平衡位置A的對稱點B時，小球的動能最?。辉贐點時，小球受到的重力和電場力，其合力F作為小球做圓周運動的向心力，而繩的拉力恰為零時，根據(jù)牛頓第二定律可得又聯(lián)立解得（2）小球靜止