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试卷第=page22页,共=sectionpages44页广安市友谊中学2025-2026学年高二上学期10月月考物理试题一、单选题1.场是物质存在的一种形态,与实物粒子构成的物质一样,存在着相互作用,并且都具有能量,电场就是这样的一种特殊物质。下列关于电场的描述中正确的是()A.由公式可知,把单位正电荷从A点移动到B点电场力做功为1J,那么A、B两点间的电势差就是1VB.由公式可知,电场中某点的电场强度大小与检验电荷所带的电荷量成反比C.由可知,匀强电场中,两点的电势差与这两点之间的距离成正比D.由知,r→0时,;当时,E→0,电场中某点的电势及两点间的电势差都具有相对性,即与零电势点的选择有关【答案】A【难度】0.85【知识点】电场强度的定义和单位、点电荷与均匀球体(球壳)周围的场强、电势能的概念及计算、匀强电场中电势差与电场强度的关系【详解】A.由公式可知,把单位正电荷从A点移动到B点电场力做功为1J,可得电势差,故A正确。B.公式是电场强度的定义式,电场强度由电场本身决定,与检验电荷无关。即使变化,的大小和方向均不变,故B错误。C.公式仅适用于匀强电场,且是两点沿电场方向的投影距离,故C错误。D.公式仅适用于点电荷,当时,点电荷模型失效,实际中电场强度不会趋于无穷大。此外,电势的数值与零电势点的选择有关,但电势差是绝对的,与零电势点无关。故D错误。故选A。2.使两个完全相同的金属小球A、B(均可视为点电荷)分别带上和的电荷后,将它们固定在相距为r的两点,它们之间库仑力的大小为。现用完全相同的不带电的金属球C先与A接触,再与B接触之后,A、B之间库仑力的大小变为。则与之比为()A.2∶1 B.3∶1 C.4∶1 D.5∶1【答案】D【难度】0.85【知识点】库仑定律内容和表达式【详解】初始时,A带电,B带电,根据库仑定律,可得库仑力大小为当金属球C与A接触后,电荷均分,A和C各带电。接着C与B接触,此时B带电,C带电,总电荷为,均分后B和C各带电。此时A带电,B带电,根据库仑定律,可得库仑力大小为故故选D。3.两个带等量正电荷的点电荷如图所示,O点为两电荷连线的中点,a、b两点在连线的中垂线上,且,若在a点由静止释放一个带负电粒子(不计重力),关于粒子的运动,下列说法正确的是()A.粒子在从a点向O点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大B.粒子在a、b间做往复运动,O点处速度最大C.粒子在从a向O点移动过程中,电势能不断增大D.若规定无穷远处为零电势点,则粒子在O点处的电势能为正值【答案】B【难度】0.85【知识点】同种等量点电荷电场线分布、电场线、等势面和运动轨迹的定性分析【详解】A.在等量同种正电荷连线中垂线O点上方,电场强度方向由O指向a,从a点到O点运动的过程中,电场力方向由a指向O,粒子的速度会越来越大,但O点场强为0,无穷远处场强为0,从a点到O点运动时电场线可能一直变稀疏,也可能先变密再变稀疏,故A错误;B.从a点到O点运动的过程中,电场力做正功,粒子的速度会越来越大,从O点到b点运动的过程中,电场力做负功,粒子的速度会越来越小,因此O点对应速度最大,故B正确;C.从a点到O点运动的过程中,电场力做正功,电势能不断减小,故C错误;D.沿电场线方向电势逐渐降低,若规定无穷远处为零电势点,则粒子在O点处的电势为正值,但粒子带负电,电势能为负值,故D错误。故选B。4.某电场的电场线分布如图中实线所示,虚线为一带电粒子的运动轨迹,则以下说法正确的是()A.粒子在a点处的加速度大于在d点处的加速度B.粒子带正电,且运动过程中机械能不断增大C.粒子在b点的电势能大于在d点的电势能D.c点的电势低于d点的电势【答案】C【难度】0.85【知识点】根据电场线的疏密比较电场强弱、比较电势能的大小、电势和电场线的关系、电场线、等势面和运动轨迹的定性分析【详解】A.电场线的疏密程度表示电场强度大小,根据电场线的分布情况可知,a点处的电场线比d点处的更稀疏,则a点的电场强度小于d点的电场强度,根据牛顿第二定律可知,a点的加速度小于d点的加速度,故A错误;B.由于粒子受力方向指向运动轨迹的内侧,大致与电场线方向相同,故粒子带正电,但由于不知道粒子的运动方向,故无法确定粒子动能的变化,则无法确定粒子机械能的变化,故B错误;C.沿着电场线方向,电势不断降低,故b点的电势高于d点的电势;由于粒子带正电,故粒子在b点的电势能大于在d点的电势能,故C正确;D.沿着电场线方向,电势不断降低,故c点电势高于d点电势,故D错误。故选C。5.电容式触摸屏其原理可简化为如图所示的电路。平行板电容器的上极板A为可动电极,下极板B为固定电极,P为两板间一定点。当用手指触压屏幕上某个部位时,可动电极的极板会发生形变,形变过程中,电流表G中有从a到b的电流,则下列判断不正确的是()A.形变过程中,两极板间距离减小,电容器电容变大B.直流电源的c端为电源负极C.形变过程中,B板和P点间的电势差增大D.理论上,若将A板接地,在P点固定一个点电荷,则形变过程中点电荷电势能增大【答案】D【难度】0.65【知识点】电容器的动态分析(U不变)、电容器内部的电势随电容的变化【详解】AB.当用手指触压屏幕上某个部位时,可动电极的极板会发生形变,形变过程中,d减小,根据电容器的电容增大,电容器与电源相连,电容器两极板间的电压不变,根据可知电容器所带电荷量增加,电容器充电,电流表G中有从a到b的电流,故c端为电源负极,d端为电源正极,故AB正确,不符合题意;C.电容C减小,电容器两极板间的电势差不变,根据可知极板间的电场强度增大,B板和P点间的距离不变,故形变过程中,B板和P点间的电势差增大,C正确,不符合题意;D.若将A板接地,φA=0V。又因为UAB不变,UBP增大,根据可知,UPA减小。根据可知,φP减小。由于不知道点电荷的正、负,因此无法确定形变过程中点电荷电势能的变化,D错误,符合题意。故选D。6.如图所示,正六棱柱上、下底面的中心为O和,A、D两点分别固定等量异种的点电荷,下列说法正确的是()A.F点与E点的电场强度相同B.F点的电势低于点的电势C.将一电子由O点沿直线移动到点,其电势能不变D.将一质子由点沿直线移动到点,电场力做负功【答案】C【难度】0.65【知识点】电场强度的叠加法则、电场力做功和电势能变化的关系、等量异种电荷周围电势的分布【详解】A.等量异种点电荷的电场具有对称性,F点与E点关于AD连线的中垂线对称。根据电场强度的叠加原理,F点与E点的电场强度大小相等,方向不同,所以F点与E点的电场强度不同,故A错误;B.沿着电场线方向电势逐渐降低,等量异种点电荷的电场中,正电荷附近电势高,负电荷附近电势低。从图中可以看出,F点更靠近正电荷,点更靠近负电荷,所以F点的电势高于点的电势,故B错误;C.O和的连线是等量异种点电荷的中垂线,等量异种点电荷的中垂线是等势线,电子在等势线上移动时,电场力不做功,电势能不变,故C正确;D.质子带正电,点更靠近正电荷,电势高,点更靠近负电荷,电势低。将质子由点沿直线移动到点,是从高电势向低电势移动,所以电场力做正功,故D错误。故选C。7.如图所示,竖直固定的光滑绝缘细杆上O点套有一个电荷量为的小环,在杆的左侧固定一个电荷量为的点电荷,杆上a、b两点与Q正好构成等边三角形,c是的中点。质量为m的小环从O点由静止释放,小环通过a点时的速率为v。已知,静电常量为k,重力加速度为g。则下列结果中正确的是()A.小环通过a点时,所受弹力大小为B.小环通过c点时,加速度为g,电势能最小C.在Q形成的电场中,间的电势差为D.小环通过b点时,速率为【答案】B【难度】0.65【知识点】电场线、等势面和运动轨迹的定性分析【详解】A.小环在a点时,受到的库仑力水平方向小球受力平衡,所以小球受到向右的弹力大小等于库仑力沿水平方向的分力A错误;B.在Q形成的电场中,c点离场源电荷最近,对于电势最高,带负电荷的小环在c点电势能最小,对小环受力分析可知,小环水平方向,库仑力与弹力平衡,竖直方向只有重力,故其加速度为g,B正确;C.根据动能定理可知解得C错误;D.从a点到b点,由点电荷电场分布特点及几何关系知,a、b两点电势相等,则电场力不做功,应用动能定理解得D错误。故选B。二、多选题8.下列有关静电现象的四幅图像,说法正确的是()A.甲图中,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电的原因是橡胶棒上的正电荷转移到毛皮上B.乙图中,用带正电的物体接触验电器的金属球后金属片带正电C.丙图中,A的左端、B的右端均带负电D.丁图中,工人进行超高压带电作业,工作服是由含金属丝的织物制成的,起静电屏蔽的作用【答案】BD【难度】0.85【知识点】接触起电、摩擦起电、感应起电、静电屏蔽【详解】A.物体中可自由移动的是负电荷,根据摩擦起电原理,甲图中,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电的原因是毛皮上的负电荷转移到橡胶棒上,故A错误;B.根据接触起电原理,乙图中,用带正电的物体接触验电器的金属球后金属片带正电,故B正确;C.丙图中,导体A、B中的电子,在小球C的电场的作用下移动,使导体A、B达到静电平衡,则靠近小球C的导体A的左端带负电,导体B的右端带正电,故C错误;D.金属丝工作服形成导体外壳,使内部电场为零,保护工人免受外部电场影响,可以起到静电屏蔽的作用,故D正确。故选BD。9.如图所示,将一个带正电的点电荷P置于原本不带电的金属杆ab的附近,当金属杆达到静电平衡时,下列说法正确的是()A.电荷P产生的电场无法进入金属杆内部,所以金属杆内部电场的电场强度为0B.若d为电荷P与金属杆右侧中间的位置,则该处的电场强度为0C.若将电荷P拿走后再将金属杆从c处折断,则金属杆左侧、右侧均不带电D.感应电荷在c处产生的电场的电场强度方向向右【答案】CD【难度】0.85【知识点】静电平衡【详解】A.金属杆达到静电平衡时其内部场强处处为0,这是因为金属杆内部产生的感应电场与电荷P产生的电场叠加后的电场强度为0,并非电荷P产生的电场无法进入,故A错误;B.静电平衡时金属杆内部电场强度为0,但d在金属杆外部,故d处电场强度不为0,故B错误;C.电荷P使金属杆感应起电,拿走P后,金属杆上感应电荷中和,整体不带电,折断后两侧也不带电,故C正确;D.电荷P带正电,在c处产生电场方向向左,静电平衡时c处合场强为0,则感应电荷在c处产生电场方向向右,故D正确。故选CD。10.如图甲,一带电粒子沿平行板电容器中线MN以速度平行于极板进入(记为时刻),同时在两板上加一按图乙变化的电压。已知粒子比荷为k,带电粒子只受电场力的作用且不与极板发生碰撞,经过一段时间,粒子以平行极板方向的速度射出,则下列说法中正确的是(
)A.若粒子在时未射出,则粒子在垂直极板方向的速度不为0B.粒子射出时的速度大小一定为C.若粒子在时未射出,则粒子在垂直极板方向的位移大小为(d为极板间距)D.极板间距离d需满足,粒子才不会与极板碰撞【答案】BC【难度】0.65【知识点】带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算、带电粒子在周期性变化的电场运动(初速度垂直电场)【详解】A.粒子在垂直极板方向运动,加速,先减速再反向加速,末垂直速度不为0,但粒子最终要以平行极板速度射出(垂直速度为0),所以若未射出,此时垂直速度不符合射出条件,A错误;B.粒子射出时垂直极板方向速度为0,水平方向速度始终为v,所以射出速度大小为v,B正确;C.粒子进入电容器后,在平行于极板方向做匀速直线运动,垂直极板方向的运动图像如图所示位移由图像面积可知粒子在垂直极板方向的位移大小为,C正确;D.粒子在垂直方向最大位移出现在或等时刻,位移要使粒子不与极板碰撞,需即D错误。故选BC。11.如图甲所示,绝缘粗糙水平面上处和处分别固定两个点电荷(场源电荷),其中处的电荷量大小为Q。以无限远处作为零电势点,两点电荷在x轴上形成的电场其电势与x的关系如图乙所示,其中坐标原点处电势为、且为极小值,和处电势分别为和。下列说法正确的是()A.处和处的场强等大反向B.处的电荷的电荷量为4QC.处无初速度释放一个带正电的光滑质点物块物块会以O点为中心来回往返运动D.质量为m,电荷量为+q的带电物体(视为质点),与地面动摩擦因数,欲使它从O点向右出发刚好到达处,则物体在坐标原点处的初速度大小为【答案】BD【难度】0.4【知识点】ψ-x图像【详解】A.由图像的斜率等于场强可知,和处场强反向,但场强大小不等,A错误;B.由图可知在处的场强为零,则,可得,故B正确;C.物体在运动过程中,电势能和动能等量转化,质点向右运动到点右侧电势为处速度为零,由图可知该位置在右侧,即物块会以点右侧某一点为中心来回往返运动,故C错误;D.由动能定理,又,解得,D正确。故选BD。三、实验题12.如图甲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的金属球相连。观察静电计指针偏转角度的大小,可推知电容器两极板间电势差的大小。(1)在实验中观察到的现象是______(填正确答案的标号)。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(2)某同学用两片锡箔纸做电极,用三张电容纸(某种绝缘介质材料)依次间隔夹着两层锡箔纸,一起卷成圆柱形,然后各自接出引线,如图乙、丙所示,最后密封在塑料瓶中,电容器便制成了。①为增大该电容器的电容,下列方法可行的有(填正确答案的标号)。A.增大电容纸的厚度
B.增大锡箔纸的厚度C.减小电容纸的厚度
D.同时增大锡箔纸和电容纸的面积②用如图丁所示的电路观察电容器的放电电流变化。换用不同阻值的电阻R放电,在图戊中所描绘的a、b、c三条放电电流的i-t图线中,对应电阻最小的一条是(填“a”“b”或“c”)。③a、b、c三条曲线中,a曲线与横轴围成的面积(填“大于”“小于”或“等于”)b曲线与横轴围成的面积。【答案】(1)C(2)CD等于【难度】0.65【知识点】电容器与静电计组合的动态分析、观察电容器充、放电现象【详解】(1)A.电容器带电后与电源断开,电容器极板所带电荷量一定,根据,可知,将左极板向上移动一段距离,极板正对面积减小,电容减小,则电势差增大,即静电计指针的张角变大,A错误;B.结合上述可知,向两板间插入陶瓷片时,介电常数增大,电容增大,则电势差减小,静电计指针的张角变小,B错误;C.结合上述可知,将左极板右移,极板之间间距减小,电容增大,电势差减小,则静电计指针的张角变小,C正确;D.结合上述可知,将左极板拿走,右极板带正电,右极板与接地点之间电势差不等于零,即静电计指针的张角不会变为零,D错误。故选C。(2)[1]AC.两片锡箔纸做电极,电容纸为绝缘介质,两片锡箔纸可以等效为平行板电容器,由于用三张电容纸(某种绝缘介质)依次间隔夹着两层锡箔纸,一起卷成圆柱形,改变电容纸的厚度相当于改变极板之间的间距,根据,当电容纸的厚度增大时,极板间距增大,电容减小,当电容纸的厚度减小时,极板间距减小,电容增大,A错误,C正确;B.结合上述,增大锡箔纸的厚度时,极板间距不变,电容不变,B错误;D.结合上述可知,同时增大锡箔纸和电容纸的面积,相当于增大极板正对面积,则电容增大,D正确。故选CD。[2]电容器充电稳定后,极板之间电压的最大值一定,根据欧姆定律可知,电阻越小,电流的最大值越大,可知,a、b、c三条曲线中,对应电阻最小的一条是b。[3]由于三次充电电量相等,所以三条曲线与横轴围成面积相等。13.示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。(1)如图所示,如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的极板X应带电。(2)如果在偏转电极上加如图①所示的电压,同时在偏转电极上加如图②所示的电压,试在图中画出所观察到的波形图。【答案】正【难度】0.65【知识点】根据示波器原理推断荧光屏上图像【详解】(1)[1]如果在荧光屏上P点出现亮斑,即电子枪发射的电子向极板X方向偏转,那么示波管中的极板X应带正电。(2)[2]如果在偏转电极上加如图①所示的电压,则电子在方向上将先向方向最大位移开始做周期性变化,同时在偏转电极上加如图②所示的电压,电子在方向上将从0开始向方向开始做周期性变化,X方向为偏转电压,Y方向为扫描电压,因为周期相同,所以屏幕上出现一个完整的波形,画出波形图如图四、解答题14.已知A、B、C为边长为的等边三角形的三个顶点,匀强电场的场强方向与三角形所在平面平行。将一电荷量为的正点电荷从A点移动到B点,电场力做功,再将其由B点移到C点,克服电场力做功。求:(1)A、B两点的电势差及B、C两点的电势差;(2)该匀强电场的场强大小及方向。【答案】(1)200V,-400V(2)4000V/m,方向沿CB斜向下【难度】0.65【知识点】静电力做功与电势差的关系、匀强电场中电势差与电场强度的关系【详解】(1)A、B两点的电势差B、C两点的电势差(2)由上述计算可知UCB=400V则BC的中点与A点电势相等,则场强方向沿CB方向斜向下,则场强大小为15.示波器的主要部件是示波管,示波管可简化为电子枪、偏转电极和荧光屏三部分。如图所示,某示波管的电子枪加速电压为,偏转电极板长和板间距均为,偏转电极右侧到荧光屏的距离为。当偏转电压为零时,电子刚好打到荧光屏的中心O点,现加上偏转电压。已知电子的比荷为。求:(1)电子从电子枪离开的速率;(2)电子在偏转电极中的偏转距离;(3)电子在荧光屏中的偏转距离。【答案】(1)(2)(3)【难度】0.65【知识点】带电粒子在匀强电场中做直线运动、带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算、带电粒子离开匀强电场时方向的反向延长线经过极板中点【详解】(1)电子被加速的过程中,由动能定理解得电子从电子枪离开的速率为(2)电子在偏转电场中做类平抛运动,初速度方向有沿电场方向有由牛顿第二定律联立解得电子在偏转电极中的偏转距离(3)设电子离开偏转电场时的速度方向与水平方向的夹角为,则离开电场后,电子做匀速直线运动,有结合小问(2)联立可得电子在荧光屏中的偏转距离16.如图所示,长的水平传送带以的速度顺时针转动,传送带右侧存在匀强电场,方向水平向左,场强大小为。质量为的不带电小滑块放在与传送带等高的平台上,与传送带右端的距离为,质量为、带电量的小滑块放
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