【解析】吉林省吉林市舒蘭一中2023-2023學(xué)年高二上學(xué)期物理9月月考試卷

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吉林省吉林市舒蘭一中2023-2023學(xué)年高二上學(xué)期物理9月月考試卷

一、單選題

1．（2023高二上·吉林月考）兩個(gè)分別帶有電荷量-Q和3Q的相同金屬小球，固定在相距為r的兩處，兩帶電小球均可視為點(diǎn)電荷，它們間的庫侖力大小為F．兩小球接觸后放回原處，兩球間的庫侖力大小變?yōu)椋ǎ?/p>

A．B．C．D．12F

【答案】C

【知識點(diǎn)】庫侖定律

【解析】【解答】接觸前兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的庫侖力大小為，兩個(gè)相同的金屬球各自帶電，接觸后再分開，其所帶電量先中和后均分，所以兩球分開后各自帶點(diǎn)為+Q，距離仍不變，則庫侖力為，所以兩球間庫侖力的大小。

故答案為：C

【分析】利用庫侖定律可以求出庫侖力的大小變化。

2．（2023高二上·吉林月考）如圖所示，兩個(gè)帶電小球A、B分別處在光滑絕緣的斜面和水平面上，且在同一豎直平面內(nèi)。用水平向左的推力F作用于B球，兩球在圖示位置靜止。現(xiàn)將B球水平向左移動(dòng)一小段距離，發(fā)現(xiàn)A球隨之沿斜面向上移動(dòng)少許，兩球在虛線位置重新平衡．與移動(dòng)前相比，下列說法正確的是（）

A．斜面對A的彈力增大B．水平面對B的彈力不變

C．推力F變小D．兩球之間的距離變小

【答案】C

【知識點(diǎn)】動(dòng)態(tài)平衡分析

【解析】【解答】對小球A受力分析，由平行四邊形法則可知，當(dāng)A球到達(dá)虛線位置時(shí)斜面對A的彈力NA減小；兩球之間的庫侖力減小，根據(jù)庫侖定律可知，兩球間距變大，D不符合題意；

對AB整體受力分析可知：NB與NA的豎直分量之和等于AB的重力之和，NA減小，則NA的豎直分量減小，則NB增大，B不符合題意；對B受力分析可知，F(xiàn)等于庫侖力F庫的水平分量，因F庫減小且F庫與水平方向的夾角變大，則F庫的水平分量減小，即F減小，C符合題意；

故答案為：C.

【分析】利用平衡條件結(jié)合平行四邊形定則可以判別斜面彈力的大小及兩球之間距離的變化；利用整體法可以判別水平地面對B的彈力大小；利用B的平衡方程可以判別推力的大小變化。

3．（2023高二上·吉林月考）如圖所示，M、N為兩個(gè)等量同種電荷，在其連線的中垂線上的P點(diǎn)放一靜止的點(diǎn)電荷q（負(fù)電荷），不計(jì)重力，下列說法中一定正確的是（）

A．點(diǎn)電荷在從P到O的過程中，加速度越來越大，速度也越來越大

B．點(diǎn)電荷在從P到O的過程中，加速度越來越小，速度越來越大

C．點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)在O點(diǎn)時(shí)加速度為零，速度達(dá)最大值

D．點(diǎn)電荷越過O點(diǎn)后，速度越來越小，加速度越來越大，直到點(diǎn)電荷速度為零

【答案】C

【知識點(diǎn)】電場強(qiáng)度和電場線

【解析】【解答】ABC．由等量同種電荷周圍的電場線的分布可知，O點(diǎn)場強(qiáng)為零，從O點(diǎn)沿著中垂線向無窮遠(yuǎn)處延伸，場強(qiáng)先增大后減小，P點(diǎn)位置不確定，所以負(fù)點(diǎn)電荷在從P到O的過程中，方向確定由P指向O，點(diǎn)電荷速度越來越大，在O點(diǎn)時(shí)加速度為零，速度達(dá)最大值，但是從P到O的過程中加速度大小變化不確定，可能是先增大后減小，也可能是越來越小，AB不符合題意，C符合題意；

D．同理點(diǎn)電荷越過O點(diǎn)后，速度越來越小，但加速度變化不確定，可能是越來越大，也可能是先增大后減小，需要有P點(diǎn)所處位置決定，D不符合題意。

故答案為：C

【分析】利用電場線的分布可以判別加速度的大??；利用電場力方向可以判別速度的變化。

4．（2023高二上·吉林月考）在如圖所示的勻強(qiáng)電場中，將一個(gè)點(diǎn)電荷從P點(diǎn)由靜止釋放后，點(diǎn)電荷僅受電場力作用，下列說法正確的是（）

A．該點(diǎn)電荷一定做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

B．該點(diǎn)電荷受到的電場力越來越大

C．電場力對該點(diǎn)電荷一定做正功

D．該點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能越來越小

【答案】C

【知識點(diǎn)】電場強(qiáng)度和電場線；電場力做功

【解析】【解答】據(jù)電場的性質(zhì)知，對放入其中的電荷有電場力的作用，又因?yàn)榇穗妶鰹閯驈?qiáng)電場，據(jù)F=Eq知，電場力為恒力，據(jù)牛頓第二定律知該點(diǎn)電荷一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且電場力對點(diǎn)電荷做正功，動(dòng)能增加；C符合題意，ABD不符合題意。

故答案為：C

【分析】利用電場線分布可以判別電場力不變，而且電場力做正功所以點(diǎn)電荷做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；所以動(dòng)能越來越大。

5．（2023高二上·吉林月考）位于A、B處的兩個(gè)帶有不等量負(fù)電的點(diǎn)電荷在平面內(nèi)電勢分布如圖所示，圖中實(shí)線表示等勢線，則（）

A．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同

B．正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場力做正功

C．負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場力做正功

D．正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到f點(diǎn)，電勢能不改變

【答案】C

【知識點(diǎn)】電場強(qiáng)度和電場線；電場力做功

【解析】【解答】A.場強(qiáng)方向與等勢面垂直，ab兩處電場強(qiáng)度的方向不同，由于場強(qiáng)是矢量，所以a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度不同，A不符合題意。

B.由于場源是負(fù)電荷，正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)過程中受到場源的引力，而遠(yuǎn)離場源運(yùn)動(dòng)，所以電場力做負(fù)功，B不符合題意。

C.由于場源是負(fù)電荷，負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)過程中受到場源的斥力，而遠(yuǎn)離場源運(yùn)動(dòng)，所以電場力做正功，C符合題意。

D.正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到f點(diǎn)的過程中，因?yàn)閑、f兩點(diǎn)間電勢差不為零，故電場力做功不為零，電勢能改變量不為零，所以電勢能改變，D不符合題意。

故答案為：C

【分析】利用負(fù)電荷的電場線分布可以判別電勢的高低；結(jié)合電性可以判別電場力做功；利用等勢面的垂直方向可以判別電場強(qiáng)度方向不同。

6．（2023高二上·吉林月考）如圖所示，地面上某區(qū)域存在著水平向右的勻強(qiáng)電場，一個(gè)質(zhì)量為m的帶負(fù)電的小球以水平方向的初速度v0由O點(diǎn)射入該區(qū)域，剛好豎直向下通過豎直平面中的P點(diǎn)，已知連線OP與初速度方向的夾角為600，則以下說法正確的是（）

A．電場力大小為B．小球所受的合外力大小

C．小球由O到P點(diǎn)用時(shí)D．小球通過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為

【答案】C

【知識點(diǎn)】電場及電場力；電場力做功

【解析】【解答】設(shè)OP=L，從O到P水平方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)P點(diǎn)的水平速度為零；豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則水平方向：，豎直方向：，解得：；C符合題意；水平方向F1=ma=，小球所受的合外力是F1與mg的合力，可知合力大小大于，AB不符合題意；小球通過P點(diǎn)時(shí)的速度，則動(dòng)能：，D不符合題意；

故答案為：C.

【分析】利用分運(yùn)動(dòng)的位移公式可以判別運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；結(jié)合牛頓地位定律可以求出電場力的大小及合力的大??；利用動(dòng)能定理可以求出電場力做功。

二、多選題

7．（2023高二上·吉林月考）如圖所示，質(zhì)量和電荷量均相同的兩個(gè)小球A、B分別套在光滑絕緣桿MN、NP上，兩桿固定在一起，NP水平且與MN處于同一豎直面內(nèi)，∠MNP為鈍角。B小球受一沿桿方向的水平推力F1作用，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)A、B兩球間距為L1?，F(xiàn)緩慢推動(dòng)B球，A球也緩慢移動(dòng)，當(dāng)B球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，水平推力大小為F2，A、B兩球間距為L2，則（）

A．F1＜F2B．F1＞F2C．L1＜L2D．L1＞L2

【答案】B,C

【知識點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用；庫侖定律

【解析】【解答】CD．對A受力分析如圖所示，A受到重力mg、支持力FA和庫侖力F庫，根據(jù)平衡條件可知，重力mg和庫侖力F庫的合力FA′與支持力FA等值反向，可以把重力mg、支持力FA和庫侖力F庫之間的關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)閙g、FA′、F庫′之間的三角形關(guān)系，如圖所示。

當(dāng)B球向C移動(dòng)的過程中，庫侖力的方向在改變，即圖中α角變小，由矢量三角形可知，庫侖力在變小。根據(jù)庫侖定律可知L變大，即AB之間的距離變大；C符合題意、D不符合題意。

AB．對B球受力分析如圖所示，B受到重力mg、支持力FB、庫侖力F庫和推力F，根據(jù)平衡條件可知，F(xiàn)=F庫cosβ，當(dāng)B球向C移動(dòng)的過程中，庫侖力的方向在改變，即β在變大，則cosβ變小，庫侖力又在減小，故推力F變小，即F1＞F2；A不符合題意、B符合題意。

故答案為：BC

【分析】利用A的平衡方程可以判別庫侖的變化結(jié)合庫侖定律可以判別距離的變化；利用整體的平衡方程結(jié)合B的平衡可以判別水平推力的大小變化。

8．（2023高二上·吉林月考）關(guān)于電場強(qiáng)度和電勢的關(guān)系，下列說法正確的是（）

A．電勢為零的地方場強(qiáng)也為零

B．場強(qiáng)處處相同的區(qū)域內(nèi)，電勢也一定相同

C．場強(qiáng)的方向總是跟等勢面垂直

D．電勢高的地方場強(qiáng)不一定大

【答案】C,D

【知識點(diǎn)】電場強(qiáng)度和電場線；電勢差、電勢、電勢能

【解析】【解答】A.電勢為零是人為選取的，則電勢為零的地方場強(qiáng)可以不為零。A不符合題意；

B.場強(qiáng)處處相同的區(qū)域內(nèi)，沿著電場線的方向電勢逐漸降低，B不符合題意。

C.根據(jù)電場線與等勢面的關(guān)系可知，場強(qiáng)的方向與等勢面總是垂直。C符合題意。

D.沿著電場線的方向電勢逐漸降低，電場線密的地方，電場強(qiáng)度大，電場線疏的地方電場強(qiáng)度小。電勢高的地方電場強(qiáng)度不一定大，電場強(qiáng)度大的地方，電勢不一定高。D符合題意。

故答案為：CD

【分析】電場強(qiáng)度的大小和電勢大小無關(guān)；電場方向和等勢面方向垂直。

9．（2023高二上·吉林月考）如圖是靜電除塵的原理示意圖，A為金屬管，B為金屬絲，在A，B間加上高電壓，使B附近的空氣分子被強(qiáng)電場電離為電子和正離子，電子在向A極運(yùn)動(dòng)過程中被煙氣中的煤粉俘獲，使煤粉帶負(fù)電，最終被吸附到A極上，排出的煙就比較清潔了。有關(guān)靜電除塵的裝置，下列說法正確的是（）

A．金屬管A應(yīng)接高壓電源的正極，金屬絲B接負(fù)極

B．金屬管A應(yīng)接高壓電源的負(fù)極，金屬絲B接正極

C．C為煙氣的進(jìn)氣口，D為排氣口

D．D為煙氣的進(jìn)氣口，C為排氣口

【答案】A,C

【知識點(diǎn)】靜電的防止與利用

【解析】【解答】AB．金屬管接通靜電高壓時(shí)，管內(nèi)存在強(qiáng)電場，它使空氣電離而產(chǎn)生電子和正離子，電子在電場力的作用下，向正極移動(dòng)時(shí)，碰到煙氣微粒使它帶負(fù)電，帶負(fù)電的煤粉在電場力的作用下被吸附到A極上，A接高壓電源的正極，金屬絲B接負(fù)極，所以A符合題意、B不符合題意；

CD．雖然煙氣中含有固體小微粒，但是煙氣的密度比空氣小，所以煙氣在空氣中是向上飄的，所以C為煙氣的進(jìn)氣口，C符合題意、D不符合題意；

故答案為：AC

【分析】利用電子被A吸附可以判別A帶正電，B帶負(fù)電；由于煙氣密度大小所以C為進(jìn)氣口，D為出氣口。

10．（2023高二上·吉林月考）如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿AB，水平放置于被固定的帶負(fù)電荷的小球的正上方，小球的電荷量為Q，可視為點(diǎn)電荷．a(chǎn)、b是水平細(xì)桿上的兩點(diǎn)，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))套在細(xì)桿上，由a點(diǎn)靜止釋放，在小球由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，下列說法中正確的是（）

A．小球速度先增大后減小

B．小球速度一直減小

C．小球速度一直增大

D．小球與負(fù)電荷組成的系統(tǒng)電勢能先減少后增加

【答案】A,D

【知識點(diǎn)】電場力做功

【解析】【解答】ABC.小球沿光滑直桿運(yùn)動(dòng)的過程中，受到重力、支持力與庫侖力，重力與支持力均不做功，僅有庫侖引力做功，負(fù)電荷對小球的庫侖力方向與速度方向的夾角先小于90°，后大于90°，則庫侖力對小球先做正功后做負(fù)功。所以小球的動(dòng)能先增大后減小，速度先增大后減小。A符合題意，BC不符合題意；

D.庫侖力先做正功后做負(fù)功。由于只有庫侖力做功，所以小球與負(fù)電荷組成的系統(tǒng)電勢能先減小后增大。D符合題意。

故答案為：AD

【分析】利用庫侖力的方向可以判別電場力做功；利用電場力做功可以判別速度的變化；利用電場力做功可以判別電勢能的變化。

11．（2023高二上·吉林月考）如圖所示，絕緣水平面上O處放質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電荷的小物體．勁度系數(shù)為k的絕緣輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與小物體接觸（未固定），彈簧水平且無形變．O點(diǎn)左側(cè)有豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為．用水平力F緩慢向右推動(dòng)物體，在彈性限度內(nèi)彈簧被壓縮了x0，此時(shí)物體靜止．撤去F后，物體開始向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的最大距離為4x0，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g．則（）

A．撤去F后，物體回到O點(diǎn)時(shí)速度最大

B．撤去F后，物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為

C．物體離開彈簧時(shí)速率為

D．撤去F后系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為4mgx0

【答案】B,C

【知識點(diǎn)】對單物體(質(zhì)點(diǎn))的應(yīng)用；勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式應(yīng)用

【解析】【解答】A.撤去F后，物體回到O之前水平方向上受到彈簧的彈力和滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力不變，而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小，加速度先減小后增大，物體先做變加速運(yùn)動(dòng)，再做變減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧的彈力與滑動(dòng)摩擦力的合力大小相等、方向相反時(shí)，加速度為零，速度最大。A不符合題意。

B.撤去F后，物體水平方向上受到彈簧的彈力和滑動(dòng)摩擦力，由牛頓第二定律得：物體的加速度為B符合題意。

C.物塊進(jìn)入電場區(qū)域后，受到的電場力：

所以在豎直方向上，物塊受到的支持力：

此時(shí)物體受到的摩擦力：

物塊此時(shí)的加速度：

物塊進(jìn)入電場的區(qū)域后豎直方向的摩擦力不變，物塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，位移為：x=4x0-x0=3x0

由運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式：

可得物體離開彈簧時(shí)速率為：C符合題意。

D.物塊進(jìn)入電場前受到的摩擦力：，物塊進(jìn)入電場區(qū)域后受到的摩擦力：，所以撤去F后系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為：D不符合題意。

故答案為：BC

【分析】當(dāng)加速度為0時(shí)速度出現(xiàn)最大值；利用牛頓第二定律可以求出撤去F的加速度大??；利用牛頓第二定律結(jié)合速度位移公式可以求出物體離開彈簧的速度大?。焕媚Σ亮Τ艘晕灰瓶梢郧蟪霎a(chǎn)生的內(nèi)能大小。

12．（2023高二上·吉林月考）如圖所示，真空中ab、cd是圓O的兩條直徑，在a、b兩點(diǎn)分別固定電荷量＋Q和－Q的點(diǎn)電荷，下列說法中正確的是（）

A．c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同，電勢不同

B．c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不同，電勢相同

C．直徑ab上O點(diǎn)的電場強(qiáng)度最大，電勢為零

D．一負(fù)電荷在c點(diǎn)的電勢能小于它在d點(diǎn)的電勢能

【答案】A,D

【知識點(diǎn)】電場強(qiáng)度和電場線

【解析】【解答】由等量異種電荷電場線和等勢面分布圖，據(jù)對稱性可知，c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同；據(jù)順著電場線方向電勢降低可得，c點(diǎn)電勢高于d點(diǎn)，A符合題意，B不符合題意；由等量異種電荷電場線和等勢面分布圖可得，直徑ab上O點(diǎn)的電場強(qiáng)度最小，電勢為零，C不符合題意；由于c點(diǎn)的電勢高于d點(diǎn)，故一負(fù)電荷在c點(diǎn)的電勢能小于它在d點(diǎn)的電勢能，D符合題意。

故答案為：AD

【分析】利用兩個(gè)異種等量點(diǎn)電荷周圍電場線的分布可以比較電勢和場強(qiáng)的大?。唤Y(jié)合電性可以比較電勢能的大小。

三、實(shí)驗(yàn)題

13．（2023高二上·吉林月考）如圖所示，用靜電計(jì)探究影響電容器電容大小的因素實(shí)驗(yàn)中，在不改變兩板的帶電量的前提下。

（1）把B板向右移，靜電計(jì)指針偏角將變；說明板間距離變小，電容器的電容將變；（填“大”或“小”）

（2）把B板向下移，靜電計(jì)指針偏角將變；說明正對面積變小，電容器的電容將變；（填“大”或“小”）

（3）把AB板間插入一塊電介質(zhì)，靜電計(jì)指針偏角將變；說明介電常數(shù)變大，電容器的電容將變；（填“大”或“小”）

（4）這一探究過程應(yīng)用的物理學(xué)研究方法是。

【答案】（1）??；大

（2）大；小

（3）??；大

（4）控制變量法

【知識點(diǎn)】電容器及其應(yīng)用

【解析】【解答】(1)把B板向右移，板間距減小，根據(jù)，電容變大，由于Q一定，根據(jù)，電壓U減小，故靜電計(jì)指針偏角變??；(2)把B板向下移，正對面積減小，根據(jù)，電容變小，由于Q一定，根據(jù)，電壓U增大，故靜電計(jì)指針偏角變大；(3)把AB板間插入一塊電介質(zhì)，根據(jù)，電容變大，由于Q一定，根據(jù)，電壓U減小，故靜電計(jì)指針偏角變小；(4)這一探究過程應(yīng)用的物理學(xué)研究方法是控制變量法；

【分析】（1）利用半徑距離變化可以判別電容的變化；利用電荷量不變，電容變化可以判別電壓及偏角的變化；

（2）利用板間正對面積的變化可以判別電容的變化；利用電荷量不變，電容變化可以判別電壓及偏角的變化；

（3）利用電介質(zhì)常數(shù)的變化可以判別電容的變化；利用電荷量不變，電容變化可以判別電壓及偏角的變化；

（4）所使用的方法是控制變量法。

四、解答題

14．（2023高二上·吉林月考）如圖所示，一個(gè)帶電荷量為-q的油滴，從O點(diǎn)以速度v射入勻強(qiáng)電場中，v的方向與電場方向成θ角。已知油滴的質(zhì)量為m，測得油滴到達(dá)運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)N時(shí)，它的速度大小仍為v。求：

（1）最高點(diǎn)與O點(diǎn)的豎直高度；

（2）最高點(diǎn)與O點(diǎn)的電勢差UNO；

（3）電場強(qiáng)度E.

【答案】（1）解：在豎直方向上，液滴做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則有

（vsinθ）2=2gh

解得

（2）解：油滴從O到N的過程，由動(dòng)能定理得：

qUNO-mgh=0

解得UNO=

（3）解：豎直方向上：vsinθ=gt，設(shè)水平方向的加速度大小為a，取向右為正方向，則

-v=vcosθ-at

又Eq=ma聯(lián)立以上三式得：E=

【知識點(diǎn)】動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用；電場力做功

【解析】【分析】（1）利用豎直方向的位移公式可以求出高度的大??；

（2）利用動(dòng)能定理可以求出電勢差的大小；

（3）利用速度公式結(jié)合牛頓第二定律可以求出場強(qiáng)的大小。

15．（2023高二上·吉林月考）如圖是示波器工作原理的示意圖，電子經(jīng)電壓U1從靜止加速后垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場的電壓為U2，兩極板間距為d，極板長度為L，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。求

（1）電子經(jīng)電壓U1加速后的速度；

（2）電子離開偏轉(zhuǎn)電場U2時(shí)沿垂直極板方向偏移的距離；

（3）電子離開偏轉(zhuǎn)電場U2時(shí)的動(dòng)能。

【答案】（1）解：電子在加速電場中加速時(shí)，由動(dòng)能定理可得：

解得：

（2）解：電子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)力學(xué)知識可得：

電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的側(cè)位移

加速度

水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)

聯(lián)立可得：

（3）解：對于偏轉(zhuǎn)過程，由動(dòng)能定理：

聯(lián)立解得：

【知識點(diǎn)】帶電粒子在電場中的加速；帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)

【解析】【分析】（1）利用動(dòng)能定理可以求出加速獲得的速度大小；

（2）利用類平拋的位移公式可以求出偏移的距離大?。?/p>

（3）利用電場力做功可以求出電子離開電場的動(dòng)能的大小。

16．（2023高二上·吉林月考）如圖所示的絕緣細(xì)桿軌道固定在豎直面內(nèi)，半徑為R的1/6圓弧段桿與水平段桿和粗糙傾斜段桿分別在A、B兩點(diǎn)相切，圓弧桿的圓心O處固定著一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的帶負(fù)電小球穿在水平桿上，以方向水平向右、大小等于的速度通過A點(diǎn)，小球能夠上滑的最高點(diǎn)為C，到達(dá)C后，小球?qū)⒀貤U返回。若∠COB=30°，小球第一次過A點(diǎn)后瞬間對圓弧細(xì)桿向下的彈力大小為，從A至C小球克服庫侖力做的功為，重力加速度為g。求：

（1）小球第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；

（2）小球在C點(diǎn)受到的庫侖力大小；

（3）小球返回A點(diǎn)前瞬間對圓弧桿的彈力。（結(jié)果用m、g、R表示）

【答案】（1）解：小球從A運(yùn)動(dòng)到B，AB兩點(diǎn)為等勢點(diǎn)，所以電場力不做功，由動(dòng)能定理得：

代入數(shù)據(jù)解得：

（2）解：小球第一次過A時(shí)，由牛頓第二定律得：

由題可知：

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：

由幾何關(guān)系得，OC間的距離為：

小球在C點(diǎn)受到的庫侖力大?。?/p>

聯(lián)立解得

（3）解：從A到C，由動(dòng)能定理得：

從C到A，由動(dòng)能定理得：

由題可知：

小球返回A點(diǎn)時(shí)，設(shè)細(xì)桿對球的彈力方向向上，大小為N′，由牛頓第二定律得：

聯(lián)立以上解得：，

根據(jù)牛頓第三定律得，小球返回A點(diǎn)時(shí)，對圓弧桿的彈力大小為，方向向下。

【知識點(diǎn)】動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用；庫侖定律

【解析】【分析】（1）利用動(dòng)能定理可以求出小球到達(dá)B點(diǎn)的動(dòng)能大??；

（2）利用牛頓第二定律結(jié)合幾何知識和庫侖定律可以求出庫侖力的大??；

（3）利用動(dòng)能定理結(jié)合牛頓第二定律和第三定律可以求出小球?qū)U的彈力大小。

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吉林省吉林市舒蘭一中2023-2023學(xué)年高二上學(xué)期物理9月月考試卷

一、單選題

1．（2023高二上·吉林月考）兩個(gè)分別帶有電荷量-Q和3Q的相同金屬小球，固定在相距為r的兩處，兩帶電小球均可視為點(diǎn)電荷，它們間的庫侖力大小為F．兩小球接觸后放回原處，兩球間的庫侖力大小變?yōu)椋ǎ?/p>

A．B．C．D．12F

2．（2023高二上·吉林月考）如圖所示，兩個(gè)帶電小球A、B分別處在光滑絕緣的斜面和水平面上，且在同一豎直平面內(nèi)。用水平向左的推力F作用于B球，兩球在圖示位置靜止?，F(xiàn)將B球水平向左移動(dòng)一小段距離，發(fā)現(xiàn)A球隨之沿斜面向上移動(dòng)少許，兩球在虛線位置重新平衡．與移動(dòng)前相比，下列說法正確的是（）

A．斜面對A的彈力增大B．水平面對B的彈力不變

C．推力F變小D．兩球之間的距離變小

3．（2023高二上·吉林月考）如圖所示，M、N為兩個(gè)等量同種電荷，在其連線的中垂線上的P點(diǎn)放一靜止的點(diǎn)電荷q（負(fù)電荷），不計(jì)重力，下列說法中一定正確的是（）

A．點(diǎn)電荷在從P到O的過程中，加速度越來越大，速度也越來越大

B．點(diǎn)電荷在從P到O的過程中，加速度越來越小，速度越來越大

C．點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)在O點(diǎn)時(shí)加速度為零，速度達(dá)最大值

D．點(diǎn)電荷越過O點(diǎn)后，速度越來越小，加速度越來越大，直到點(diǎn)電荷速度為零

4．（2023高二上·吉林月考）在如圖所示的勻強(qiáng)電場中，將一個(gè)點(diǎn)電荷從P點(diǎn)由靜止釋放后，點(diǎn)電荷僅受電場力作用，下列說法正確的是（）

A．該點(diǎn)電荷一定做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

B．該點(diǎn)電荷受到的電場力越來越大

C．電場力對該點(diǎn)電荷一定做正功

D．該點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能越來越小

5．（2023高二上·吉林月考）位于A、B處的兩個(gè)帶有不等量負(fù)電的點(diǎn)電荷在平面內(nèi)電勢分布如圖所示，圖中實(shí)線表示等勢線，則（）

A．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同

B．正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場力做正功

C．負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場力做正功

D．正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到f點(diǎn)，電勢能不改變

6．（2023高二上·吉林月考）如圖所示，地面上某區(qū)域存在著水平向右的勻強(qiáng)電場，一個(gè)質(zhì)量為m的帶負(fù)電的小球以水平方向的初速度v0由O點(diǎn)射入該區(qū)域，剛好豎直向下通過豎直平面中的P點(diǎn)，已知連線OP與初速度方向的夾角為600，則以下說法正確的是（）

A．電場力大小為B．小球所受的合外力大小

C．小球由O到P點(diǎn)用時(shí)D．小球通過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為

二、多選題

7．（2023高二上·吉林月考）如圖所示，質(zhì)量和電荷量均相同的兩個(gè)小球A、B分別套在光滑絕緣桿MN、NP上，兩桿固定在一起，NP水平且與MN處于同一豎直面內(nèi)，∠MNP為鈍角。B小球受一沿桿方向的水平推力F1作用，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)A、B兩球間距為L1?，F(xiàn)緩慢推動(dòng)B球，A球也緩慢移動(dòng)，當(dāng)B球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，水平推力大小為F2，A、B兩球間距為L2，則（）

A．F1＜F2B．F1＞F2C．L1＜L2D．L1＞L2

8．（2023高二上·吉林月考）關(guān)于電場強(qiáng)度和電勢的關(guān)系，下列說法正確的是（）

A．電勢為零的地方場強(qiáng)也為零

B．場強(qiáng)處處相同的區(qū)域內(nèi)，電勢也一定相同

C．場強(qiáng)的方向總是跟等勢面垂直

D．電勢高的地方場強(qiáng)不一定大

9．（2023高二上·吉林月考）如圖是靜電除塵的原理示意圖，A為金屬管，B為金屬絲，在A，B間加上高電壓，使B附近的空氣分子被強(qiáng)電場電離為電子和正離子，電子在向A極運(yùn)動(dòng)過程中被煙氣中的煤粉俘獲，使煤粉帶負(fù)電，最終被吸附到A極上，排出的煙就比較清潔了。有關(guān)靜電除塵的裝置，下列說法正確的是（）

A．金屬管A應(yīng)接高壓電源的正極，金屬絲B接負(fù)極

B．金屬管A應(yīng)接高壓電源的負(fù)極，金屬絲B接正極

C．C為煙氣的進(jìn)氣口，D為排氣口

D．D為煙氣的進(jìn)氣口，C為排氣口

10．（2023高二上·吉林月考）如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿AB，水平放置于被固定的帶負(fù)電荷的小球的正上方，小球的電荷量為Q，可視為點(diǎn)電荷．a(chǎn)、b是水平細(xì)桿上的兩點(diǎn)，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))套在細(xì)桿上，由a點(diǎn)靜止釋放，在小球由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，下列說法中正確的是（）

A．小球速度先增大后減小

B．小球速度一直減小

C．小球速度一直增大

D．小球與負(fù)電荷組成的系統(tǒng)電勢能先減少后增加

11．（2023高二上·吉林月考）如圖所示，絕緣水平面上O處放質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電荷的小物體．勁度系數(shù)為k的絕緣輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與小物體接觸（未固定），彈簧水平且無形變．O點(diǎn)左側(cè)有豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為．用水平力F緩慢向右推動(dòng)物體，在彈性限度內(nèi)彈簧被壓縮了x0，此時(shí)物體靜止．撤去F后，物體開始向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的最大距離為4x0，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g．則（）

A．撤去F后，物體回到O點(diǎn)時(shí)速度最大

B．撤去F后，物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為

C．物體離開彈簧時(shí)速率為

D．撤去F后系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為4mgx0

12．（2023高二上·吉林月考）如圖所示，真空中ab、cd是圓O的兩條直徑，在a、b兩點(diǎn)分別固定電荷量＋Q和－Q的點(diǎn)電荷，下列說法中正確的是（）

A．c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同，電勢不同

B．c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不同，電勢相同

C．直徑ab上O點(diǎn)的電場強(qiáng)度最大，電勢為零

D．一負(fù)電荷在c點(diǎn)的電勢能小于它在d點(diǎn)的電勢能

三、實(shí)驗(yàn)題

13．（2023高二上·吉林月考）如圖所示，用靜電計(jì)探究影響電容器電容大小的因素實(shí)驗(yàn)中，在不改變兩板的帶電量的前提下。

（1）把B板向右移，靜電計(jì)指針偏角將變；說明板間距離變小，電容器的電容將變；（填“大”或“小”）

（2）把B板向下移，靜電計(jì)指針偏角將變；說明正對面積變小，電容器的電容將變；（填“大”或“小”）

（3）把AB板間插入一塊電介質(zhì)，靜電計(jì)指針偏角將變；說明介電常數(shù)變大，電容器的電容將變；（填“大”或“小”）

（4）這一探究過程應(yīng)用的物理學(xué)研究方法是。

四、解答題

14．（2023高二上·吉林月考）如圖所示，一個(gè)帶電荷量為-q的油滴，從O點(diǎn)以速度v射入勻強(qiáng)電場中，v的方向與電場方向成θ角。已知油滴的質(zhì)量為m，測得油滴到達(dá)運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)N時(shí)，它的速度大小仍為v。求：

（1）最高點(diǎn)與O點(diǎn)的豎直高度；

（2）最高點(diǎn)與O點(diǎn)的電勢差UNO；

（3）電場強(qiáng)度E.

15．（2023高二上·吉林月考）如圖是示波器工作原理的示意圖，電子經(jīng)電壓U1從靜止加速后垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場的電壓為U2，兩極板間距為d，極板長度為L，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。求

（1）電子經(jīng)電壓U1加速后的速度；

（2）電子離開偏轉(zhuǎn)電場U2時(shí)沿垂直極板方向偏移的距離；

（3）電子離開偏轉(zhuǎn)電場U2時(shí)的動(dòng)能。

16．（2023高二上·吉林月考）如圖所示的絕緣細(xì)桿軌道固定在豎直面內(nèi)，半徑為R的1/6圓弧段桿與水平段桿和粗糙傾斜段桿分別在A、B兩點(diǎn)相切，圓弧桿的圓心O處固定著一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷。現(xiàn)有一質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的帶負(fù)電小球穿在水平桿上，以方向水平向右、大小等于的速度通過A點(diǎn)，小球能夠上滑的最高點(diǎn)為C，到達(dá)C后，小球?qū)⒀貤U返回。若∠COB=30°，小球第一次過A點(diǎn)后瞬間對圓弧細(xì)桿向下的彈力大小為，從A至C小球克服庫侖力做的功為，重力加速度為g。求：

（1）小球第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；

（2）小球在C點(diǎn)受到的庫侖力大??；

（3）小球返回A點(diǎn)前瞬間對圓弧桿的彈力。（結(jié)果用m、g、R表示）

答案解析部分

1．【答案】C

【知識點(diǎn)】庫侖定律

【解析】【解答】接觸前兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的庫侖力大小為，兩個(gè)相同的金屬球各自帶電，接觸后再分開，其所帶電量先中和后均分，所以兩球分開后各自帶點(diǎn)為+Q，距離仍不變，則庫侖力為，所以兩球間庫侖力的大小。

故答案為：C

【分析】利用庫侖定律可以求出庫侖力的大小變化。

2．【答案】C

【知識點(diǎn)】動(dòng)態(tài)平衡分析

【解析】【解答】對小球A受力分析，由平行四邊形法則可知，當(dāng)A球到達(dá)虛線位置時(shí)斜面對A的彈力NA減??；兩球之間的庫侖力減小，根據(jù)庫侖定律可知，兩球間距變大，D不符合題意；

對AB整體受力分析可知：NB與NA的豎直分量之和等于AB的重力之和，NA減小，則NA的豎直分量減小，則NB增大，B不符合題意；對B受力分析可知，F(xiàn)等于庫侖力F庫的水平分量，因F庫減小且F庫與水平方向的夾角變大，則F庫的水平分量減小，即F減小，C符合題意；

故答案為：C.

【分析】利用平衡條件結(jié)合平行四邊形定則可以判別斜面彈力的大小及兩球之間距離的變化；利用整體法可以判別水平地面對B的彈力大?。焕肂的平衡方程可以判別推力的大小變化。

3．【答案】C

【知識點(diǎn)】電場強(qiáng)度和電場線

【解析】【解答】ABC．由等量同種電荷周圍的電場線的分布可知，O點(diǎn)場強(qiáng)為零，從O點(diǎn)沿著中垂線向無窮遠(yuǎn)處延伸，場強(qiáng)先增大后減小，P點(diǎn)位置不確定，所以負(fù)點(diǎn)電荷在從P到O的過程中，方向確定由P指向O，點(diǎn)電荷速度越來越大，在O點(diǎn)時(shí)加速度為零，速度達(dá)最大值，但是從P到O的過程中加速度大小變化不確定，可能是先增大后減小，也可能是越來越小，AB不符合題意，C符合題意；

D．同理點(diǎn)電荷越過O點(diǎn)后，速度越來越小，但加速度變化不確定，可能是越來越大，也可能是先增大后減小，需要有P點(diǎn)所處位置決定，D不符合題意。

故答案為：C

【分析】利用電場線的分布可以判別加速度的大?。焕秒妶隽Ψ较蚩梢耘袆e速度的變化。

4．【答案】C

【知識點(diǎn)】電場強(qiáng)度和電場線；電場力做功

【解析】【解答】據(jù)電場的性質(zhì)知，對放入其中的電荷有電場力的作用，又因?yàn)榇穗妶鰹閯驈?qiáng)電場，據(jù)F=Eq知，電場力為恒力，據(jù)牛頓第二定律知該點(diǎn)電荷一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且電場力對點(diǎn)電荷做正功，動(dòng)能增加；C符合題意，ABD不符合題意。

故答案為：C

【分析】利用電場線分布可以判別電場力不變，而且電場力做正功所以點(diǎn)電荷做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；所以動(dòng)能越來越大。

5．【答案】C

【知識點(diǎn)】電場強(qiáng)度和電場線；電場力做功

【解析】【解答】A.場強(qiáng)方向與等勢面垂直，ab兩處電場強(qiáng)度的方向不同，由于場強(qiáng)是矢量，所以a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度不同，A不符合題意。

B.由于場源是負(fù)電荷，正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)過程中受到場源的引力，而遠(yuǎn)離場源運(yùn)動(dòng)，所以電場力做負(fù)功，B不符合題意。

C.由于場源是負(fù)電荷，負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)過程中受到場源的斥力，而遠(yuǎn)離場源運(yùn)動(dòng)，所以電場力做正功，C符合題意。

D.正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到f點(diǎn)的過程中，因?yàn)閑、f兩點(diǎn)間電勢差不為零，故電場力做功不為零，電勢能改變量不為零，所以電勢能改變，D不符合題意。

故答案為：C

【分析】利用負(fù)電荷的電場線分布可以判別電勢的高低；結(jié)合電性可以判別電場力做功；利用等勢面的垂直方向可以判別電場強(qiáng)度方向不同。

6．【答案】C

【知識點(diǎn)】電場及電場力；電場力做功

【解析】【解答】設(shè)OP=L，從O到P水平方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)P點(diǎn)的水平速度為零；豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則水平方向：，豎直方向：，解得：；C符合題意；水平方向F1=ma=，小球所受的合外力是F1與mg的合力，可知合力大小大于，AB不符合題意；小球通過P點(diǎn)時(shí)的速度，則動(dòng)能：，D不符合題意；

故答案為：C.

【分析】利用分運(yùn)動(dòng)的位移公式可以判別運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；結(jié)合牛頓地位定律可以求出電場力的大小及合力的大??；利用動(dòng)能定理可以求出電場力做功。

7．【答案】B,C

【知識點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用；庫侖定律

【解析】【解答】CD．對A受力分析如圖所示，A受到重力mg、支持力FA和庫侖力F庫，根據(jù)平衡條件可知，重力mg和庫侖力F庫的合力FA′與支持力FA等值反向，可以把重力mg、支持力FA和庫侖力F庫之間的關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)閙g、FA′、F庫′之間的三角形關(guān)系，如圖所示。

當(dāng)B球向C移動(dòng)的過程中，庫侖力的方向在改變，即圖中α角變小，由矢量三角形可知，庫侖力在變小。根據(jù)庫侖定律可知L變大，即AB之間的距離變大；C符合題意、D不符合題意。

AB．對B球受力分析如圖所示，B受到重力mg、支持力FB、庫侖力F庫和推力F，根據(jù)平衡條件可知，F(xiàn)=F庫cosβ，當(dāng)B球向C移動(dòng)的過程中，庫侖力的方向在改變，即β在變大，則cosβ變小，庫侖力又在減小，故推力F變小，即F1＞F2；A不符合題意、B符合題意。

故答案為：BC

【分析】利用A的平衡方程可以判別庫侖的變化結(jié)合庫侖定律可以判別距離的變化；利用整體的平衡方程結(jié)合B的平衡可以判別水平推力的大小變化。

8．【答案】C,D

【知識點(diǎn)】電場強(qiáng)度和電場線；電勢差、電勢、電勢能

【解析】【解答】A.電勢為零是人為選取的，則電勢為零的地方場強(qiáng)可以不為零。A不符合題意；

B.場強(qiáng)處處相同的區(qū)域內(nèi)，沿著電場線的方向電勢逐漸降低，B不符合題意。

C.根據(jù)電場線與等勢面的關(guān)系可知，場強(qiáng)的方向與等勢面總是垂直。C符合題意。

D.沿著電場線的方向電勢逐漸降低，電場線密的地方，電場強(qiáng)度大，電場線疏的地方電場強(qiáng)度小。電勢高的地方電場強(qiáng)度不一定大，電場強(qiáng)度大的地方，電勢不一定高。D符合題意。

故答案為：CD

【分析】電場強(qiáng)度的大小和電勢大小無關(guān)；電場方向和等勢面方向垂直。

9．【答案】A,C

【知識點(diǎn)】靜電的防止與利用

【解析】【解答】AB．金屬管接通靜電高壓時(shí)，管內(nèi)存在強(qiáng)電場，它使空氣電離而產(chǎn)生電子和正離子，電子在電場力的作用下，向正極移動(dòng)時(shí)，碰到煙氣微粒使它帶負(fù)電，帶負(fù)電的煤粉在電場力的作用下被吸附到A極上，A接高壓電源的正極，金屬絲B接負(fù)極，所以A符合題意、B不符合題意；

CD．雖然煙氣中含有固體小微粒，但是煙氣的密度比空氣小，所以煙氣在空氣中是向上飄的，所以C為煙氣的進(jìn)氣口，C符合題意、D不符合題意；

故答案為：AC

【分析】利用電子被A吸附可以判別A帶正電，B帶負(fù)電；由于煙氣密度大小所以C為進(jìn)氣口，D為出氣口。

10．【答案】A,D

【知識點(diǎn)】電場力做功

【解析】【解答】ABC.小球沿光滑直桿運(yùn)動(dòng)的過程中，受到重力、支持力與庫侖力，重力與支持力均不做功，僅有庫侖引力做功，負(fù)電荷對小球的庫侖力方向與速度方向的夾角先小于90°，后大于90°，則庫侖力對小球先做正功后做負(fù)功。所以小球的動(dòng)能先增大后減小，速度先增大后減小。A符合題意，BC不符合題意；

D.庫侖力先做正功后做負(fù)功。由于只有庫侖力做功，所以小球與負(fù)電荷組成的系統(tǒng)電勢能先減小后增大。D符合題意。

故答案為：AD

【分析】利用庫侖力的方向可以判別電場力做功；利用電場力做功可以判別速度的變化；利用電場力做功可以判別電勢能的變化。

11．【答案】B,C

【知識點(diǎn)】對單物體(質(zhì)點(diǎn))的應(yīng)用；勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式應(yīng)用

【解析】【解答】A.撤去F后，物體回到O之前水平方向上受到彈簧的彈力和滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力不變，而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小，加速度先減小后增大，物體先做變加速運(yùn)動(dòng)，再做變減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧的彈力與滑動(dòng)摩擦力的合力大小相等、方向相反時(shí)，加速度為零，速度最大。A不符合題意。

B.撤去F后，物體水平方向上受到彈簧的彈力和滑動(dòng)摩擦力，由牛頓第二定律得：物體的加速度為B符合題意。

C.物塊進(jìn)入電場區(qū)域后，受到的電場力：

所以在豎直方向上，物塊受到的支持力：

此時(shí)物體受到的摩擦力：

物塊此時(shí)的加速度：

物塊進(jìn)入電場的區(qū)域后豎直方向的摩擦力不變，物塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，位移為：x=4x0-x0=3x0

由運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式：

可得物體離開彈簧時(shí)速率為：C符合題意。

D.物塊進(jìn)入電場前受到的摩擦力：，物塊進(jìn)入電場區(qū)域后受到的摩擦力：，所以撤去F后系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為：D不符合題意。

故答案為：BC

【分析】當(dāng)加速度為0時(shí)速度出現(xiàn)最大值；利用牛頓第二定律可以求出撤去F的加速度大??；