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

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2024-2025學(xué)年北京171中學(xué)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(wú)關(guān)？(

)A.電勢(shì)能、電場(chǎng)強(qiáng)度 B.電勢(shì)、電場(chǎng)強(qiáng)度 C.電場(chǎng)力、電勢(shì) D.電勢(shì)能、電勢(shì)2.下面是某同學(xué)對(duì)電場(chǎng)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(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)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(diǎn)電荷Q為球心，以r為半徑的球面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)均相同

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

)A.電勢(shì)φA>φB，場(chǎng)強(qiáng)EA>EB

B.將負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做了正功

C.電勢(shì)φA<4.如圖所示，一對(duì)用絕緣柱支撐的導(dǎo)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(dǎo)體A。下列說(shuō)法正確的是(

)A.導(dǎo)體A的電勢(shì)等于導(dǎo)體B的電勢(shì)

B.導(dǎo)體A帶正電，導(dǎo)體B帶負(fù)電

C.導(dǎo)體A的電荷量大于導(dǎo)體B的電荷量

D.導(dǎo)體A內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度大于導(dǎo)體B內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度5.在點(diǎn)電荷+Q形成的電場(chǎng)中有一點(diǎn)A，當(dāng)一個(gè)?q的檢驗(yàn)電荷從電場(chǎng)的無(wú)限遠(yuǎn)處被移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做的功為W，則檢驗(yàn)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能及電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)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(diǎn)12處放一電荷q，則(

)A.q所受電場(chǎng)力的大小為QqCd B.q所受電場(chǎng)力的大小為k4QqCd

C.q點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度是k4Qd7.如圖所示，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷分別位于M、N兩點(diǎn)，P、Q是MN連線上的兩點(diǎn)，且MP=QN。下列說(shuō)法正確的是(

)A.P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比Q點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大

B.P點(diǎn)電勢(shì)與Q點(diǎn)電勢(shì)相等

C.若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

D.若兩點(diǎn)電荷的電荷量均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，P、Q兩點(diǎn)間電勢(shì)差不變8.如圖所示，一帶電粒子在電場(chǎng)中沿曲線AB運(yùn)動(dòng)，從B點(diǎn)穿出電場(chǎng)，a、b、c、d為該電場(chǎng)中的等勢(shì)面，這些等勢(shì)面都是互相平行的豎直平面，不計(jì)粒子所受重力，則(

)A.該粒子一定帶負(fù)電

B.此電場(chǎng)不一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)

C.該電場(chǎng)的電場(chǎng)線方向一定水平向左

D.粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程動(dòng)能不斷減少9.在某個(gè)電場(chǎng)中，x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x坐標(biāo)變化的圖線如圖所示，圖線關(guān)于原點(diǎn)O中心對(duì)稱，一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)，x軸上x(chóng)=x1和x=?x1是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是A.x軸上x(chóng)=x1和x=?x1兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都相同

B.粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)x=x1和x=?x1兩點(diǎn)時(shí)速度一定相同

C.粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)x=x110.如圖所示，以等量正點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O作為原點(diǎn)，沿其中垂線建立x軸，x軸上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的兩個(gè)點(diǎn)記為A、B，將一電子從A點(diǎn)由靜止釋放，電子僅在靜電力的作用下在A、B兩點(diǎn)之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是(

)A.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

B.x軸上O點(diǎn)的電勢(shì)最低

C.電子經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的加速度最大

D.由A到B的過(guò)程中電勢(shì)能先減小后增大11.甲、乙兩個(gè)帶電粒子的電荷量和質(zhì)量分別為(?q,m)、(?q,4m)，它們先后經(jīng)過(guò)同一加速電場(chǎng)由靜止開(kāi)始加速后，由同一點(diǎn)進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，兩粒子進(jìn)入時(shí)的速度方向均與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)方向垂直，如圖所示。粒子重力不計(jì)。則甲、乙兩粒子(

)A.進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度大小之比為1：2 B.離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能之比為1：1

C.在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同 D.離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)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(huì)看到的圖形是(

)

A. B. C. D.13.如圖，在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一質(zhì)量為m、電量為+q的小球，栓在一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩一端，在水平絕緣光滑桌面上繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度方向恰與電場(chǎng)方向垂直，小球運(yùn)動(dòng)到與B點(diǎn)在同一直徑上的A點(diǎn)時(shí)，球與繩間剛好沒(méi)有拉力作用，則(

)A.小球在B點(diǎn)時(shí)的速度vB=4qELm

B.小球在B點(diǎn)時(shí)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(gè)橫截面積相同的同軸金屬圓筒依次組成，序號(hào)為奇數(shù)的圓筒與序號(hào)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(shí)，奇數(shù)圓筒比偶數(shù)圓筒電勢(shì)高，此時(shí)和偶數(shù)圓筒相連的金屬圓板(序號(hào)為0)的中央有一自由電子由靜止開(kāi)始發(fā)射，之后在各狹縫間持續(xù)加速。若電子質(zhì)量為m，電荷量為e，交變電源電壓為U，周期為T(mén)。不考慮電子的重力和相對(duì)論效應(yīng)，忽略電子通過(guò)圓筒狹縫的時(shí)間。下列說(shuō)法正確的是(

)

A.要實(shí)現(xiàn)加速，電子在圓筒中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間必須為T(mén)

B.電子出圓筒2時(shí)的速度為出圓筒1時(shí)速度的兩倍

C.第n個(gè)圓筒的長(zhǎng)度應(yīng)滿足L=2neUm?T2

二、實(shí)驗(yàn)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(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：

(1)實(shí)驗(yàn)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(xué)利用上圖的裝置進(jìn)行了如下操作，根據(jù)所學(xué)知識(shí)，你覺(jué)得正確的是______。

A.將A板向右平移，靜電計(jì)指針張角不變

B.將A板豎直向下平移，則靜電計(jì)指針張角變大

C.在A、B板間插入電介質(zhì)，則靜電計(jì)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(chǎng)力變大16.(1)學(xué)習(xí)小組用圖甲電路探究電容器兩極板間的電勢(shì)差與所帶電荷量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)操作如下：

①開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)S1接2，使另一個(gè)相同的但不帶電的電容器B跟A并聯(lián)，穩(wěn)定后斷開(kāi)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(kāi)S2。

③重復(fù)操作電荷量QQQQ…電壓表示數(shù)/V3.151.600.780.39…在操作②中，開(kāi)關(guān)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(jié)合表格數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析可知電容器的電勢(shì)差與其所帶電荷量成______(填“正比”或“反比”)關(guān)系。

(2)該小組用圖乙電路進(jìn)一步探究電容器A的充放電規(guī)律。

①開(kāi)關(guān)接1，電源給電容器A充電，觀察到電流計(jì)G的指針偏轉(zhuǎn)情況為_(kāi)_____；

A.逐漸偏轉(zhuǎn)到某一刻度后迅速回到0

B.逐漸偏轉(zhuǎn)到某一刻度后保持不變

C.迅速偏轉(zhuǎn)到某一刻度后逐漸減小到0

D.迅速偏轉(zhuǎn)到某一刻度后保持不變

②對(duì)給定電容值為C的電容器充電，無(wú)論何種充電方式，其兩極間電勢(shì)差u隨電量q的變化圖像都相同。請(qǐng)?jiān)趫D丁中畫(huà)出充電u?q圖像。類比直線運(yùn)動(dòng)中由v?t圖像求位移的方法，兩極間電壓為U時(shí)電容器儲(chǔ)存的電能Ep=______，充電中，電流計(jì)G中電流方向?yàn)開(kāi)_____(填“向左”或“向右”)。

③圖丙為電容器A放電時(shí)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(shí)測(cè)電容值為_(kāi)_____F(結(jié)果保留2位有效數(shù)字三、計(jì)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(qiáng)電場(chǎng)中，長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線一端懸于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球(可視為點(diǎn)電荷)。將小球拉至與O點(diǎn)等高的A點(diǎn)，保持細(xì)線繃緊并靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到與豎直方向夾角θ=37°的P點(diǎn)時(shí)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(chǎng)強(qiáng)度的大小E；

(2)小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做的功W；

(3)小球通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力大小F。18.反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的振蕩來(lái)產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過(guò)程類似．已知靜電場(chǎng)的方向平行于x軸，其電勢(shì)φ隨x的分布如圖所示．一質(zhì)量m=1.0×10?20kg，電荷量q=1.0×10?9C的帶負(fù)電的粒子從(?1,0)點(diǎn)由靜止開(kāi)始，僅在電場(chǎng)力作用下在x軸上往返運(yùn)動(dòng)．忽略粒子的重力等因素．求：

(1)x軸左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度E1和右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度E2的大小之比E1E2；

(2)19.如圖所示，電子由靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，沿平行于版面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，并從另一側(cè)射出．已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，加速電場(chǎng)電壓為U0，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可看做勻強(qiáng)電場(chǎng)，極板間電壓為U，極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，板間距為d．

(1)忽略電子所受重力，求電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)初速度v0和從電場(chǎng)射出時(shí)沿垂直版面方向的偏轉(zhuǎn)距離△y；

(2)分析物理量的數(shù)量級(jí)，是解決物理問(wèn)題的常用方法．在解決(1)問(wèn)時(shí)忽略了電子所受重力，請(qǐng)利用下列數(shù)據(jù)分析說(shuō)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(chǎng)中有如下一些重要的結(jié)論：

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

②均勻帶電球殼在空腔內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零；

③電場(chǎng)線與等勢(shì)面總是垂直的，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低。

利用上述結(jié)論，結(jié)合物理思想方法可以探究某些未知電場(chǎng)的問(wèn)題。

(1)如圖1所示，一個(gè)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(chǎng)強(qiáng)度的大小(分E內(nèi)、E外解答)；

b.在圖1球體中挖掉一個(gè)球心為O′的小球體，如圖2所示。已知OO′=d，求空腔體內(nèi)OO′連線上某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)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(diǎn)，OA=OB。現(xiàn)垂直于AB將球殼均分為左右兩部分，C為截面上的一點(diǎn)，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(diǎn)電勢(shì)關(guān)系；

b.分析判斷A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度及電勢(shì)的關(guān)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(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理

mgLcosθ?qEL

(1+sinθ)=0?0

解得

E=mg2q

(2)小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做的功W=?qEL=?12mgL

(3)小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理

mgL+W=12mvB2

在B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律

F?mg=mvB2L

聯(lián)立解得

F=2mg

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

左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度：E1=201×10?2V/m=2.0×103V/m

①

右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度：E2=200.5×10?2V/m=4.0×103V/m

②

所以：E1E2=12

(2)粒子運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)時(shí)速度最大，根據(jù)動(dòng)能定理有：

qE1?x=Ekm③

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

解得：v0=2eU0m

電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中加速，做類平拋運(yùn)動(dòng)，將其運(yùn)動(dòng)分解成速度方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，與電場(chǎng)強(qiáng)度方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有：

速度方向的位移為：L=v0t；

電場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)力為：F電=eUd=8×10?16N20.解：(1)a.球外距球心r處電場(chǎng)強(qiáng)度大小

E外=kQr2=4kπρR33r2

球內(nèi)距離球心為r處的電場(chǎng)強(qiáng)度E內(nèi)=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(nèi)OO′連線上任取一點(diǎn)，設(shè)其距離O點(diǎn)為r

+ρ在該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1=43kπρr，方向向右

?ρ在該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E2=43kπρ(d?r)，方向向右

所以該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為

E=E1+E2

解得E=43kπρd，方向向右

(2)a.由