2024-2025學年北京171中學高二（上）月考物理試卷（10月份）（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2024-2025學年北京171中學高二（上）月考物理試卷（10月份）一、單選題：本大題共14小題，共42分。1.下列物理量中哪些與試探電荷無關？(

)A.電勢能、電場強度 B.電勢、電場強度 C.電場力、電勢 D.電勢能、電勢2.下面是某同學對電場中的一些概念及公式的理解，其中正確的是(

)A.由E=Fq知，電場中某點的電場強度與檢驗電荷所受電場力成正比，與其所帶的電荷量成反比

B.由C=QU知，電容器電容與極板所帶電荷量成正比，與極板間電壓成反比

C.由E=kQr2知，在以點電荷Q為球心，以r為半徑的球面上各點場強均相同

D.由UAB=WABq知，帶電荷量為1C3.如圖所示，電場中有A、B兩點，則下列說法中正確的是(

)A.電勢φA>φB，場強EA>EB

B.將負電荷從A點移到B點電場力做了正功

C.電勢φA<4.如圖所示，一對用絕緣柱支撐的導體A和B彼此接觸。起初它們不帶電，手握絕緣棒，把帶正電荷的帶電體C移近導體A。下列說法正確的是(

)A.導體A的電勢等于導體B的電勢

B.導體A帶正電，導體B帶負電

C.導體A的電荷量大于導體B的電荷量

D.導體A內部的電場強度大于導體B內部的電場強度5.在點電荷+Q形成的電場中有一點A，當一個?q的檢驗電荷從電場的無限遠處被移到電場中的A點時，電場力做的功為W，則檢驗電荷在A點的電勢能及電場中A點的電勢分別為(

)A.EPA=?W，φA=WqB.EPA=W，φA=?6.如圖所示，平行板電容器的電容為C，帶電荷量為Q，兩極板間距離為d，今在距兩極板的中點12處放一電荷q，則(

)A.q所受電場力的大小為QqCd B.q所受電場力的大小為k4QqCd

C.q點處的電場強度是k4Qd7.如圖所示，兩個等量異種點電荷分別位于M、N兩點，P、Q是MN連線上的兩點，且MP=QN。下列說法正確的是(

)A.P點電場強度比Q點電場強度大

B.P點電勢與Q點電勢相等

C.若兩點電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍，P點電場強度大小也變?yōu)樵瓉淼?倍

D.若兩點電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉淼?倍，P、Q兩點間電勢差不變8.如圖所示，一帶電粒子在電場中沿曲線AB運動，從B點穿出電場，a、b、c、d為該電場中的等勢面，這些等勢面都是互相平行的豎直平面，不計粒子所受重力，則(

)A.該粒子一定帶負電

B.此電場不一定是勻強電場

C.該電場的電場線方向一定水平向左

D.粒子在電場中運動過程動能不斷減少9.在某個電場中，x軸上各點的電場強度E隨x坐標變化的圖線如圖所示，圖線關于原點O中心對稱，一質量為m、電荷量為q的粒子只在電場力作用下沿x軸做直線運動，x軸上x=x1和x=?x1是粒子運動軌跡上的兩點，下列說法中正確的是A.x軸上x=x1和x=?x1兩點電場強度和電勢都相同

B.粒子運動過程中，經(jīng)過x=x1和x=?x1兩點時速度一定相同

C.粒子運動過程中，經(jīng)過x=x110.如圖所示，以等量正點電荷連線的中點O作為原點，沿其中垂線建立x軸，x軸上電場強度最大的兩個點記為A、B，將一電子從A點由靜止釋放，電子僅在靜電力的作用下在A、B兩點之間做往復運動。下列說法正確的是(

)A.A、B兩點的電場強度相同

B.x軸上O點的電勢最低

C.電子經(jīng)過O點時的加速度最大

D.由A到B的過程中電勢能先減小后增大11.甲、乙兩個帶電粒子的電荷量和質量分別為(?q,m)、(?q,4m)，它們先后經(jīng)過同一加速電場由靜止開始加速后，由同一點進入同一偏轉電場，兩粒子進入時的速度方向均與偏轉電場方向垂直，如圖所示。粒子重力不計。則甲、乙兩粒子(

)A.進入偏轉電場時的速度大小之比為1：2 B.離開偏轉電場時的動能之比為1：1

C.在偏轉電場中運動的時間相同 D.離開偏轉電場時的速度方向不同12.圖(a)為示波管的原理圖．如果在電極YY′之間所加的電壓圖按圖(b)所示的規(guī)律變化，在電極XX′之間所加的電壓按圖(c)所示的規(guī)律變化，則在熒光屏上會看到的圖形是(

)

A. B. C. D.13.如圖，在水平方向的勻強電場中，一質量為m、電量為+q的小球，栓在一長為L的輕繩一端，在水平絕緣光滑桌面上繞O點做圓周運動，小球運動到B點時的速度方向恰與電場方向垂直，小球運動到與B點在同一直徑上的A點時，球與繩間剛好沒有拉力作用，則(

)A.小球在B點時的速度vB=4qELm

B.小球在B點時的速度vB=5qELm

C.14.粒子直線加速器原理示意圖如圖1所示，它由多個橫截面積相同的同軸金屬圓筒依次組成，序號為奇數(shù)的圓筒與序號為偶數(shù)的圓筒分別和交變電源相連，交變電源兩極間的電壓變化規(guī)律如圖2所示。在t=0時，奇數(shù)圓筒比偶數(shù)圓筒電勢高，此時和偶數(shù)圓筒相連的金屬圓板(序號為0)的中央有一自由電子由靜止開始發(fā)射，之后在各狹縫間持續(xù)加速。若電子質量為m，電荷量為e，交變電源電壓為U，周期為T。不考慮電子的重力和相對論效應，忽略電子通過圓筒狹縫的時間。下列說法正確的是(

)

A.要實現(xiàn)加速，電子在圓筒中運動的時間必須為T

B.電子出圓筒2時的速度為出圓筒1時速度的兩倍

C.第n個圓筒的長度應滿足L=2neUm?T2

二、實驗題：本大題共2小題，共18分。15.研究平行板電容器的電容與哪些因素有關的實驗裝置如圖所示：

(1)實驗前，只用帶電玻璃棒與電容器的B板接觸，能否使電容器帶電______(填“能”或“不能”)。

(2)給電容器充電后，該同學利用上圖的裝置進行了如下操作，根據(jù)所學知識，你覺得正確的是______。

A.將A板向右平移，靜電計指針張角不變

B.將A板豎直向下平移，則靜電計指針張角變大

C.在A、B板間插入電介質，則靜電計指針張角變小

D.將A板向右平移，電容器中固定的電荷q所受電場力變大16.(1)學習小組用圖甲電路探究電容器兩極板間的電勢差與所帶電荷量的關系。實驗操作如下：

①開關S1接1給電容器A充電，記錄電壓表示數(shù)U1，A帶電荷量記為Q；

②開關S1接2，使另一個相同的但不帶電的電容器B跟A并聯(lián)，穩(wěn)定后斷開S1，記錄電壓表示數(shù)U2，A帶電荷量記為Q2，閉合S2，使B放電，斷開S2。

③重復操作電荷量QQQQ…電壓表示數(shù)/V3.151.600.780.39…在操作②中，開關S2閉合前電容器A帶電量______(填“大于”、“等于”或“小于”)電容器B帶電荷量。結合表格數(shù)據(jù)進一步分析可知電容器的電勢差與其所帶電荷量成______(填“正比”或“反比”)關系。

(2)該小組用圖乙電路進一步探究電容器A的充放電規(guī)律。

①開關接1，電源給電容器A充電，觀察到電流計G的指針偏轉情況為______；

A.逐漸偏轉到某一刻度后迅速回到0

B.逐漸偏轉到某一刻度后保持不變

C.迅速偏轉到某一刻度后逐漸減小到0

D.迅速偏轉到某一刻度后保持不變

②對給定電容值為C的電容器充電，無論何種充電方式，其兩極間電勢差u隨電量q的變化圖像都相同。請在圖丁中畫出充電u?q圖像。類比直線運動中由v?t圖像求位移的方法，兩極間電壓為U時電容器儲存的電能Ep=______，充電中，電流計G中電流方向為______(填“向左”或“向右”)。

③圖丙為電容器A放電時的I?t圖像。已知電容器放電之前的電壓為3V，該電容器A的實測電容值為______F(結果保留2位有效數(shù)字三、計算題：本大題共4小題，共40分。17.如圖所示，在水平向右的勻強電場中，長為L的絕緣細線一端懸于O點，另一端系一質量為m、電荷量為+q的小球(可視為點電荷)。將小球拉至與O點等高的A點，保持細線繃緊并靜止釋放，小球運動到與豎直方向夾角θ=37°的P點時速度變?yōu)榱?。已知cos37°=0.80、sin37°=0.60，空氣阻力可忽略，重力加速度為g。求：

(1)電場強度的大小E；

(2)小球從A運動到B的過程中，電場力做的功W；

(3)小球通過最低點B時，細線對小球的拉力大小F。18.反射式速調管是常用的微波器件之一，它利用電子團在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過程類似．已知靜電場的方向平行于x軸，其電勢φ隨x的分布如圖所示．一質量m=1.0×10?20kg，電荷量q=1.0×10?9C的帶負電的粒子從(?1,0)點由靜止開始，僅在電場力作用下在x軸上往返運動．忽略粒子的重力等因素．求：

(1)x軸左側電場強度E1和右側電場強度E2的大小之比E1E2；

(2)19.如圖所示，電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后，沿平行于版面的方向射入偏轉電場，并從另一側射出．已知電子質量為m，電荷量為e，加速電場電壓為U0，偏轉電場可看做勻強電場，極板間電壓為U，極板長度為L，板間距為d．

(1)忽略電子所受重力，求電子射入偏轉電場時初速度v0和從電場射出時沿垂直版面方向的偏轉距離△y；

(2)分析物理量的數(shù)量級，是解決物理問題的常用方法．在解決(1)問時忽略了電子所受重力，請利用下列數(shù)據(jù)分析說明其原因．已知U=2.0×102V，d=4.0×10?2m，m=9.1×10?31kg，e=1.6×1020.研究表明靜電場中有如下一些重要的結論：

①均勻帶電球殼(或球體)在球的外部產(chǎn)生的電場，與一個位于球心、電荷量相等的點電荷在同一點產(chǎn)生的電場相同；

②均勻帶電球殼在空腔內部的電場強度處處為零；

③電場線與等勢面總是垂直的，沿電場線方向電勢越來越低。

利用上述結論，結合物理思想方法可以探究某些未知電場的問題。

(1)如圖1所示，一個靜止的均勻帶正電球體，其單位體積的電荷量為ρ，半徑為R，靜電力常量為k。

a.在圖1中求距球心r處電場強度的大小(分E內、E外解答)；

b.在圖1球體中挖掉一個球心為O′的小球體，如圖2所示。已知OO′=d，求空腔體內OO′連線上某點的電場強度大小。

(2)一球殼均勻帶有正電荷，O為球心，A、B為直徑上的兩點，OA=OB?，F(xiàn)垂直于AB將球殼均分為左右兩部分，C為截面上的一點，移去右半球殼，左半球殼所帶電荷仍均勻分布，如圖3所示。

a.分析判斷O、C兩點電勢關系；

b.分析判斷A、B兩點的電場強度及電勢的關系。

參考答案1.B

2.D

3.D

4.A

5.A

6.A

7.C

8.D

9.B

10.D

11.B

12.B

13.B

14.C

15.能

BC

16.等于

正比

C

12qu

向右

17.解：(1)由A到P過程中，根據(jù)動能定理

mgLcosθ?qEL

(1+sinθ)=0?0

解得

E=mg2q

(2)小球從A運動到B的過程中，電場力做的功W=?qEL=?12mgL

(3)小球從A運動到B的過程中，根據(jù)動能定理

mgL+W=12mvB2

在B點，根據(jù)牛頓第二定律

F?mg=mvB2L

聯(lián)立解得

F=2mg

答：(1)電場強度的大小為mg2q；18.解：(1)由圖可知：根據(jù)U=Ed可知：

左側電場強度：E1=201×10?2V/m=2.0×103V/m

①

右側電場強度：E2=200.5×10?2V/m=4.0×103V/m

②

所以：E1E2=12

(2)粒子運動到原點時速度最大，根據(jù)動能定理有：

qE1?x=Ekm③

其中19.解：(1)電子在加速場中加速，根據(jù)動能定理，則有：eU0=12mv02

解得：v0=2eU0m

電子在偏轉電場中加速，做類平拋運動，將其運動分解成速度方向勻速直線運動，與電場強度方向做初速度為零的勻加速直線運動，則有：

速度方向的位移為：L=v0t；

電場強度方向的位移為：△y=12at2

由牛頓第二定律有：a=Fm=eEm

且E=Ud

綜上所述，解得：△y=UL24U0d

(2)已知U=2.0×102V，d=4.0×10?2m，m=9.1×10?31kg，e=1.6×10?19C，g=10m/s2．

電子所受重力為：G=mg=9.1×10?30N

電子受到的電場力為：F電=eUd=8×10?16N20.解：(1)a.球外距球心r處電場強度大小

E外=kQr2=4kπρR33r2

球內距離球心為r處的電場強度E內=kQ′r2=43kπρr

b.將此帶電體看作帶+ρ的完整大球體和帶?ρ的小球體的組合，在空腔體內OO′連線上任取一點，設其距離O點為r

+ρ在該點的電場強度大小為E1=43kπρr，方向向右

?ρ在該點的電場強度大小為E2=43kπρ(d?r)，方向向右

所以該點的電場強度為

E=E1+E2

解得E=43kπρd，方向向右

(2)a.由