2023-2024學(xué)年天津重點(diǎn)中學(xué)高二（上）月考物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年天津重點(diǎn)中學(xué)高二（上）月考物理試卷一、單選題：本大題共8小題，共40分。1.下列說法正確的是(

)A.在電場中同一位置，正試探電荷的電勢能大于負(fù)試探電荷的電勢能

B.在同一等勢面上移動電荷，電場力不做功

C.電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向即試探電荷在該點(diǎn)的受力方向

D.在電場中電勢降低的方向就是電場方向2.如圖所示，將三個完全相同的可視為點(diǎn)電荷的金屬小球A、B、C均固定在絕緣棒一端，其中A、B球心間距離為r，分別帶+8e和?6e的電荷量，C小球不帶電?，F(xiàn)在用C小球先后去觸碰A、B小球，再將A、B球心間距離調(diào)整為2r，問調(diào)整前后A、B

A.12：1 B.12：5 C.48：1 D.24：13.研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若要使靜電計(jì)指針的張角變大?？刹捎玫姆椒ㄊ?

)A.僅減小兩極板間的距離 B.僅將電容器b板向下平移

C.僅在極板間插入金屬板 D.僅在極板間插入有機(jī)玻璃板4.如圖所示，質(zhì)量為m的小球甲用長為L的輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛在天花板上的A點(diǎn)，小球乙固定在絕緣天花板上的B點(diǎn)，兩球均視為質(zhì)點(diǎn)，帶電量相等，甲靜止時位于C點(diǎn)，已知A、B兩點(diǎn)間的距離為3L，B、C兩點(diǎn)間的距離為L，靜電力常量為k，重力加速度為g，下列說法正確的是(

)A.兩球的電性相同

B.細(xì)線的拉力大小為33mg

C.兩球的帶電量都為L2mgk5.如圖，在直角△abc中bc=4cm，∠acb=30°，勻強(qiáng)電場的電場線平行于△abc

A.一個電子從c點(diǎn)移動到b點(diǎn)，電場力做功為4eV

B.一個電子從a點(diǎn)移動到c點(diǎn)，電場力做功不可能為零

C.電場強(qiáng)度的方向沿ac方向

6.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab=Ubc，實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運(yùn)動軌跡，P、A.三個等勢面中，c的電勢最高

B.帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)具有的電勢能比在Q點(diǎn)具有的電勢能小

C.帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時的動能比通過Q點(diǎn)時小

D.帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時的加速度比通過Q點(diǎn)時小7.下列說法正確的是(

)

A.圖甲中靜電除塵裝置兩極板間存在勻強(qiáng)電場

B.圖乙中驗(yàn)電器能夠直接檢測出帶電物體的電性

C.圖丙中人用手接觸起電機(jī)的金屬球時頭發(fā)豎起來是因同種電荷相互排斥

D.圖丁中話筒線使用金屬網(wǎng)狀編織層包裹著導(dǎo)線是為了減少信號衰減8.空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場，一質(zhì)量為m，帶電量為q的小球由M點(diǎn)以速度v0豎直向上拋出，運(yùn)動到最高點(diǎn)P時速度大小恰好也為v0，一段時間后落回到與拋出點(diǎn)等高的N點(diǎn)(圖中未畫出)，空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g，小球從M到N的過程中，以下說法正確的是(

)A.小球在電場中運(yùn)動的加速度大小為2g B.運(yùn)動過程中速度的最小值為2v02

C.M、N兩點(diǎn)間的距離為4v02二、多選題：本大題共4小題，共20分。9.如圖所示，一絕緣且光滑的豎直細(xì)桿處于兩固定的等量異種點(diǎn)電荷+Q、?Q的連線的中垂線上，A、O、B為細(xì)桿上的三點(diǎn)，O為+Q、?Q連線的中點(diǎn)，AO=BO=h。現(xiàn)有電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球套在桿上，重力加速度為g

A.在A點(diǎn)時小球加速度大小等于g

B.小球從A到B運(yùn)動過程中先加速后減速

C.小球從A到B運(yùn)動過程中電場力始終不做功

D.小球達(dá)到B點(diǎn)時速度大小為10.如圖所示，帶電粒子M、N質(zhì)量相同，以相同的初速度沿垂直于電場的方向射入兩平行板間的勻強(qiáng)電場，M從兩極板正中央射入，N從下極板邊緣處射入，最后都打在同一點(diǎn)。不計(jì)粒子的重力，從開始射入到打到上板的過程中，兩粒子(

)

A.運(yùn)動時間tM：tN=1：2

B.加速度之比aM：aN=1：2

C.所帶電荷量之比qM：qN11.電荷的定向移動形成電流，電流表示單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，即I=qt。電流傳感器可以像電流表一樣測量電流，并且可以和計(jì)算機(jī)相連。圖甲是觀察電容器的充、放電現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置。電源輸出電壓恒為8V，S是單刀雙擲開關(guān)，R為定值電阻，C為平行板電容器。(

)

A.當(dāng)開關(guān)S接1時，平行板電容器充電

B.電容器充電完畢后，把開關(guān)S接2時，電路中的電流一直增大

C.電容器充電完畢后，把開關(guān)S接2時，電容器兩極板間的場強(qiáng)減小

D.通過圖乙估算電容器所帶電荷量可知該實(shí)驗(yàn)選擇的電容器最有可能是12.兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷固定在x軸上的O、M兩點(diǎn)，規(guī)定無窮遠(yuǎn)處為電勢能零點(diǎn)，一帶負(fù)電的試探電荷在x軸上各點(diǎn)具有的電勢能隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中試探電荷在A、N兩點(diǎn)的電勢能為零，在ND段中C點(diǎn)的電勢能最大，則下列說法正確的是(

)

A.O處點(diǎn)電荷帶正電，M處點(diǎn)電荷帶負(fù)電

B.q1的值大于q2的值

C.將一正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)由靜止釋放后，點(diǎn)電荷會沿x軸正方向運(yùn)動且到達(dá)C點(diǎn)時速度最大

D.將一正點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到三、簡答題：本大題共2小題，共28分。13.如圖所示，在真空中有一個“V”型光滑絕緣支架，支架置于絕緣水平面上，O為支架最低點(diǎn)，支架兩邊與水平面的夾角為37°，支架兩邊各穿一個帶電量為Q=+8×10?7C的相同小球A和B，小球可視為質(zhì)點(diǎn)。兩小球距離水平面的高度均為h=0.3m，且保持靜止，靜電力常量為k=9.0×14.如圖，長、寬、間距均為l的正對平行板電容器水平放置，兩極板間加上0～U連續(xù)變化的電壓。在電容器兩極板左側(cè)連線中點(diǎn)處有一長為l的線狀粒子源。粒子源能連續(xù)不斷地沿極板中心平面水平向右向整個電容器射入質(zhì)量為m、電量為+q初速度相同帶電粒子。在與電容器極板右邊緣相距l(xiāng)處有一與極板垂直的足夠大光屏。當(dāng)平行板電容器兩極板間電壓為U1=3316U時，粒子均與水平成θ=30°擊中光屏。每個粒子通過電容器的時間都遠(yuǎn)小于電壓變化的時間，兩極板間電場可視為有理想邊界的勻強(qiáng)電場，不計(jì)粒子重力。求：

(1)四、計(jì)算題：本大題共1小題，共12分。15.如圖所示，兩平行金屬板A、B間有一勻強(qiáng)電場，C、D為電場中的兩點(diǎn)，且CD=4cm，其連線的延長線與金屬板A成30°角。已知電子從C點(diǎn)移到D(1)C、D兩點(diǎn)間的電勢差U(2)若選取A板的電勢φA=0，C點(diǎn)距A板1c答案和解析1.【答案】B

【解析】解：A.由Ep=qφ可知，若同一位置的電勢為負(fù)，正檢驗(yàn)電荷的電勢能小于負(fù)檢驗(yàn)電荷的電勢能，故A錯誤；

B.電場力做功W=qU，在同一等勢面上移動電荷，電場力不做功，故B正確；

C.電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向即正電荷在該點(diǎn)的受力方向，故C錯誤；

D.電勢降低最快的方向?yàn)閳鰪?qiáng)的方向，故D錯誤。

故選：B。

根據(jù)電勢能的定義比較電勢能的大小判斷2.【答案】C

【解析】解：C未接觸AB之前，AB之間的庫侖力為F=kqAqBr2，C與A接觸后電荷分布為qA′=4e，qC′=4e，將C在與B觸碰電荷分布為qB′=?e，qC′′=?e，將A、3.【答案】B

【解析】解：若要使靜電計(jì)指針的張角變大，須使電容器兩板間的電壓增大。

A、根據(jù)C=εrS4πkd=QU可知，僅減小兩極板間的距離，電荷量不變時，U減小，靜電計(jì)指針的張角變小，故A錯誤；

B、只將電容器b板向下平移，正對面積減小，根據(jù)C=εrS4πkd=QU可知，電荷量Q不變，電壓U變大，指針張角增大，故B正確；

C、僅在極板間插入金屬板，相當(dāng)于兩板間距離減小，根據(jù)C=ε4.【答案】D

【解析】解：AB、對甲球受力分析，如下圖所示：

由圖可知，乙對甲的庫侖力F是吸引的相互作用，故兩球的電性相反，

由幾何關(guān)系可得∠CAB=∠ABC=30°，∠ACB=120°

甲受三個力，且三力之間均成120°夾角，根據(jù)三力平衡和幾何關(guān)系，可知甲受到的三個力大小相等，均為mg，故AB錯誤；

C、庫侖力F=kq2L2=mg，可得q=Lmgk，故C錯誤；

D、要使甲仍靜止在C5.【答案】D

【解析】解：A、一個電子從c點(diǎn)移動到b點(diǎn)，電場力做功為：Wcb=qUcb=q(φc?φb)=?e[3?(?1)]V=?4eV，故A錯誤；

B、由題意可知，a點(diǎn)和c點(diǎn)電勢相等，ac為一條等勢線，粒子在等勢線上移動時電場力不做功，所以電子從a點(diǎn)移動到c點(diǎn)時電場力做功為零，故6.【答案】C

【解析】解：A.由于質(zhì)點(diǎn)只受電場力作用，根據(jù)運(yùn)動軌跡可知電場力指向運(yùn)動軌跡的凹側(cè)，即斜向右下方，由于質(zhì)點(diǎn)帶正電，因此電場方向也指向右下方，由于沿電場線電勢降低，故三個等勢面中，a的電勢最高，c的電勢最低，故A選項(xiàng)錯誤；

B.P點(diǎn)電勢高于Q點(diǎn)電勢，質(zhì)點(diǎn)帶正電，所以質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)具有的電勢能比在Q點(diǎn)具有的電勢能大，故B選項(xiàng)錯誤；

C.由能量守恒可知，質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)具有的電勢能比在Q點(diǎn)具有的電勢能大，故質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時的動能比通過Q點(diǎn)時小，故C選項(xiàng)正確；

D.等差等勢面越密集的地方場強(qiáng)越大，則P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于Q點(diǎn)的電場強(qiáng)度，質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)時的電場力比通過Q點(diǎn)時大，所以質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時的加速度比通過Q點(diǎn)時大，故D選項(xiàng)錯誤。

故選：C。

由于質(zhì)點(diǎn)只受電場力作用，根據(jù)運(yùn)動軌跡可知電場力指向運(yùn)動軌跡的內(nèi)側(cè)即斜向右下方，由于質(zhì)點(diǎn)帶正電，因此電場線方向也指向右下方；電勢能變化可以通過電場力做功情況判斷；電場線和等勢線垂直，且等勢線密的地方電場線密，電場強(qiáng)度大。

7.【答案】C

【解析】解：A、圖甲中靜電除塵裝置兩極板間不是勻強(qiáng)電場，負(fù)極附近場強(qiáng)較大，故A錯誤；

B、圖乙中驗(yàn)電器只能檢驗(yàn)物體是否帶電，不能直接檢測出帶電物體的電性，故B錯誤；

C、圖丙中人用手接觸起電機(jī)的金屬球時頭發(fā)豎起來是因頭發(fā)上面帶同種電荷而相互排斥，故C正確；

D、圖丁中話筒線使用金屬網(wǎng)狀編織層包裹著導(dǎo)線是為了屏蔽外界干擾，實(shí)現(xiàn)高保真信號傳輸，故D錯誤。

故選：C。

根據(jù)勻強(qiáng)電場的特點(diǎn)分析；根據(jù)驗(yàn)電器的工作原理及對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析；根據(jù)靜電平衡分析；根據(jù)靜電屏蔽的概念分析。

本題主要考查了靜電屏蔽的相關(guān)概念，理解靜電屏蔽的原因，理解靜電平衡。8.【答案】B

【解析】解：A.小球在豎直方向做豎直上拋運(yùn)動，從出發(fā)運(yùn)動到最高點(diǎn)P滿足

t=v0g

水平方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，從出發(fā)運(yùn)動到最高點(diǎn)P滿足

v0=axt

解得

ax=g

所以小球的合加速度應(yīng)為g2+g2=2g，故A錯誤；

C.在豎直方向上，當(dāng)小球從P點(diǎn)落回到N點(diǎn)時，其運(yùn)動時間也為

t=v0g

所以有

xMN=12ax(2t)2=2v02g

故C錯誤；

B.將初速度沿垂直與加速度和沿加速度方向分解，可知當(dāng)沿著加速度方向的分速度為0時，小球的合速度最小，且合速度等于與加速度垂直的速度分量大小，即

v=22v0

小球速度達(dá)到最小時所經(jīng)歷的時間

t1=29.【答案】AC【解析】解：等量異種點(diǎn)電荷的電場線分布如圖所示

AD.可知中垂線上的電場方向都與中垂線垂直，水平向右，故小球在豎直方向只受重力的作用，水平方向桿的彈力與電場力平衡，故小球的加速度為重力加速度g，從A到B的過程，只有重力做功，根據(jù)動能定理可得mg?2h=12mvB2，解得vB=2gh，故A正確，D錯誤；

B.小球從A到B運(yùn)動過程中，合力等于重力，所以一直做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動，故B錯誤；10.【答案】BD【解析】解：A.粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動，粒子垂直電場方向不受力，做勻速直線運(yùn)動，水平方向位移相等，得到運(yùn)動時間相等，故A錯誤；

C.平行電場方向粒子做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，滿足y=12at2，即a=2yt2

根據(jù)牛頓第二定律，有：q=2ymEt2

所以它們所帶的電荷量之比qM：qN=1：2，故C錯誤；

B.牛頓第二定律得qE=ma，解得a=Eqm

由于帶電粒子M、N質(zhì)量相同，在勻強(qiáng)電場中，加速度之比為aM：aN=1：2，故B正確；11.【答案】AC【解析】解：A、當(dāng)開關(guān)S接1時，平行板電容器與電源相連，則電容器充電，故A正確；

BC、電容器充電完畢后，把開關(guān)S接2時，電容器放電，電路中的電流減小，電容器的帶電量減小，電容不變，由C=εrS4πkd=QU，可得電場強(qiáng)度：E=Ud=4πkQ?rS，知兩極板間的場強(qiáng)減小，故B錯誤、C正確；

D、I?t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積大小等于電容器的帶電量，圖中每小格表示的電荷量為q=10?3×0.25C=2.5×10?412.【答案】BC【解析】解：A.無窮遠(yuǎn)處的電勢能為零，A點(diǎn)的電勢能也為零，由于試探電荷帶負(fù)電，根據(jù)負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，在電勢低處電勢能大，可知O點(diǎn)電勢最低，結(jié)合沿電場線方向電勢逐漸降低，可知O處點(diǎn)電荷帶負(fù)電，M處點(diǎn)電荷帶正電，故A錯誤。

B.OA之間的距離為r1，AM之間的距離為r2，帶負(fù)電的試探電荷在A點(diǎn)的電勢能為零，則電勢為零，根據(jù)點(diǎn)電荷的電勢公式有

kq1r1=kq2r2，r1>r2因此q1>q2；故B正確。

C.將一正電荷從N點(diǎn)由靜止釋放，正電荷會沿x軸正方向運(yùn)動且到達(dá)C之前做正功，C點(diǎn)之后做負(fù)功，因此C點(diǎn)速度最大，故C正確。

D.負(fù)電荷由N13.【答案】解：(1)兩小球之間的距離為r=2htan37°=2×0.30.75m=0.8m

兩小球之間的庫侖力的大小F=kQ2r2=9.0×109×(8×10?7)20.82N=9×10?3N

(2)由平衡條件有支架對小球【解析】(1)根據(jù)庫侖定律求解；

(2)根據(jù)平衡條件找到支持力和庫侖力之間的關(guān)系即可求解；

(3)根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式計(jì)算。14.【答案】解：(1)由題意知，當(dāng)平行板電容器兩極板間電壓為U1=3316U時，粒子均與水平成θ=30°擊中光屏。

對該粒子，水平方向有：l=v0t

豎直方向加速度：a=qU1ml，豎直速度：vy=at=33qU16mv0

而打在熒光屏角度關(guān)系得：