湖北省武漢市2023-2024學(xué)年高二物理上學(xué)期9月月考試題含解析VIP

2023—2024學(xué)年度第一學(xué)期九月月考高二年級(jí)物理試卷一、選擇題（40分，第1題到第6題為單項(xiàng)選擇題，第7題到第10題為多項(xiàng)選擇題。）1.圖中a、b是兩個(gè)點(diǎn)電荷，它們的電荷量分別為Q1、Q2，MN是ab連線的中垂線，P是中垂線上的一點(diǎn)．下列哪種情況能使P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向指向MN的右側(cè)（）A.Q1、Q2都是正電荷，且Q1＜Q2B.Q1是正電荷，Q2是負(fù)電荷，且Q1＞|Q2|C.Q1是負(fù)電荷，Q2是正電荷，且|Q1|＜Q2D.Q1、Q2都是負(fù)電荷，且|Q1|＞|Q2|【答案】B【解析】【詳解】A.Q1、Q2都是正電荷，各自在P點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E1、E2如圖：要使P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向指向MN的右側(cè)，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加，需要有Q1>Q2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.Q1是正電荷，Q2是負(fù)電荷，各自在P點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E1、E2如圖：根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加，P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向一定指向MN的右側(cè)，選項(xiàng)B正確；C.Q1是負(fù)電荷，Q2是正電荷，各自在P點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E1、E2如圖：根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加，P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向一定指向MN的左側(cè)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.Q1、Q2都是負(fù)電荷，各自在P點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)E1、E2如圖：要使P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向指向MN的右側(cè)，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加，需要有|Q2|＞|Q1|，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。2.如圖所示，平行板電容器的極板與一靜電計(jì)相接，極板接地，若讓極板稍微發(fā)生一點(diǎn)移動(dòng)，則下列說法正確的是（不考慮靜電計(jì)上的電荷量）（）A.若極板稍向右移動(dòng)一點(diǎn)，電容器的電容減小B.若極板稍向下移動(dòng)一點(diǎn)，靜電計(jì)指針偏角減小C若極板稍向左移動(dòng)一點(diǎn)，板電勢(shì)升高D.若極板稍向右移動(dòng)一點(diǎn)，AB兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度增大【答案】C【解析】【詳解】A．若極板稍向右移動(dòng)一點(diǎn)，極板間的距離減小，根據(jù)可知電容器的電容增大，故A錯(cuò)誤；B．若極板稍向下移動(dòng)一點(diǎn)，正對(duì)面積減小，可知電容器的電容減小，根據(jù)可知極板間電勢(shì)差增大，靜電計(jì)指針偏角增大，故B錯(cuò)誤；C．若極板稍向左移動(dòng)一點(diǎn)，極板間的距離增大，可知電容器的電容減小，極板間電勢(shì)差增大，極板接地，則板電勢(shì)升高，故C正確；D．AB兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度為可知若極板稍向右移動(dòng)一點(diǎn)，AB兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，故D錯(cuò)誤。故選C。3.一金屬容器置于地面上，帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛于容器中，容器內(nèi)電場(chǎng)線分布如圖所示．容器內(nèi)表面為等勢(shì)面，A、B為容器內(nèi)表面上的兩點(diǎn)．下列說法正確的是A.小球帶負(fù)電B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的小C.同一試探電荷在小球表面的電勢(shì)能一定大于在A點(diǎn)的電勢(shì)能D.將同一試探電荷從A點(diǎn)沿不同路徑移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的功不同【答案】B【解析】【分析】電場(chǎng)線起始于正電荷（或無窮遠(yuǎn)處），終止于無窮遠(yuǎn)處（或負(fù)電荷），不形成閉合曲線，根據(jù)電場(chǎng)線的疏密可判定電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱；依據(jù)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)是降低的，即可判定；在同一等勢(shì)線上，電場(chǎng)力做功為零；【詳解】A、在靜電場(chǎng)中，電場(chǎng)線起始于正電荷（或無窮遠(yuǎn)處），終止于無窮遠(yuǎn)處（或負(fù)電荷），不形成閉合曲線，所以小球帶正電，故A錯(cuò)誤；B、電場(chǎng)線越疏，電場(chǎng)強(qiáng)度越弱，而電場(chǎng)線越密的，則電場(chǎng)強(qiáng)度越強(qiáng)，由圖可知，則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的小，故B正確；C、根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)是降低的，可知小球表面的電勢(shì)比容器內(nèi)表面的高，根據(jù)可知同一試探正電荷在小球表面的電勢(shì)能一定大于在A點(diǎn)的電勢(shì)能，同一試探負(fù)電荷在小球表面的電勢(shì)能一定小于在A點(diǎn)的電勢(shì)能，故C錯(cuò)誤；D、因A、B在同一等勢(shì)面上，將同一試探電荷從A點(diǎn)沿不同路徑到B點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的功相同，均為零，故D錯(cuò)誤；故選B．【點(diǎn)睛】關(guān)鍵是知道沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)是降低的，電場(chǎng)線越疏，電場(chǎng)強(qiáng)度越弱，而電場(chǎng)線越密的，則電場(chǎng)強(qiáng)度越強(qiáng)．4.如圖所示，在平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一個(gè)半徑為1m的圓，A點(diǎn)電勢(shì)為2V，B點(diǎn)電勢(shì)為6V，C點(diǎn)電勢(shì)為10V，AB連線與水平方向夾角為30°，AC為水平方向的直徑，那么此勻強(qiáng)電場(chǎng)大?。ǎ〢.8 B.V/m C.4 D.V/m【答案】B【解析】【詳解】如圖所示AC中點(diǎn)O點(diǎn)電勢(shì)為6V，所以BC為等勢(shì)面；作CD垂直等勢(shì)面BC與D點(diǎn)；由幾何關(guān)系得所以故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。5.已知一個(gè)無限大的金屬板與一個(gè)點(diǎn)電荷之間的空間電場(chǎng)分布與等量異種電荷之間的電場(chǎng)分布類似，即金屬板表面各處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與板面垂直。如圖所示MN為無限大的不帶電的金屬平板，且與大地連接。現(xiàn)將一個(gè)電荷量為的點(diǎn)電荷置于板的右側(cè)，圖中a、b、c、d是以點(diǎn)電荷為圓心的圓上的四個(gè)點(diǎn)，四點(diǎn)的連線構(gòu)成一內(nèi)接正方形，其中ab連線與金屬板垂直。則下列說法正確的是（）A.點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度與點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度與點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.點(diǎn)電勢(shì)等于點(diǎn)電勢(shì)D.將試探電荷從點(diǎn)沿直線ad移到點(diǎn)的過程中，試探電荷電勢(shì)能始終保持不變【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)對(duì)稱性可知，點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度與點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向不同，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)對(duì)稱性可知，點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度與點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向不同，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)對(duì)稱性以及電場(chǎng)線的分布可知，點(diǎn)電勢(shì)等于點(diǎn)電勢(shì)，故C正確；D．將正試探電荷從點(diǎn)沿直線ad移到點(diǎn)的過程中，先靠近正點(diǎn)電荷，后遠(yuǎn)離正點(diǎn)電荷，故試探電荷電勢(shì)能先增大后減小，故D錯(cuò)誤。故選C。6.空間存在沿x軸方向的靜電場(chǎng)，電子由O點(diǎn)開始僅在電場(chǎng)力的作用下沿x軸的正方向運(yùn)動(dòng)，該過程中電子的電勢(shì)能關(guān)于位移x的變化規(guī)律如圖所示。其中圖像為頂點(diǎn)在的開口向上的拋物線，以后的圖線為傾斜的直線，則下列說法正確的是（）A.O位置和位置電子的加速度大小相等 B.處的電勢(shì)最低、處的電勢(shì)最高C.電子做勻速直線運(yùn)動(dòng) D.該電場(chǎng)沿x軸的正方向【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系得由數(shù)學(xué)知識(shí)可知圖像的切線斜率的絕對(duì)值等于，由題圖可知處切線斜率為零，故處場(chǎng)強(qiáng)最小且為零，O位置和位置關(guān)于位置對(duì)稱，則O位置和位置的加速度大小相等，A正確；B．結(jié)合電子和題圖可知電勢(shì)最小的點(diǎn)是處，處的電勢(shì)最高，B錯(cuò)誤；C．段圖像的斜率不變，則電子所受的電場(chǎng)力不變，電子的加速度不變，則該過程電子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．由以上分析可知左側(cè)的電場(chǎng)沿x軸的負(fù)方向，右側(cè)的電場(chǎng)沿x軸的正方向，D錯(cuò)誤。故選A。7.如圖所示，平行金屬板A、B在真空中水平正對(duì)放置，兩極板的間距為d，分別帶等量異號(hào)電荷．質(zhì)量為m、電量為q的帶負(fù)電的油滴以速度v0從A極板的左邊緣射入電場(chǎng)，沿直線從B極板的右邊緣射出，重力加速度為g．則A.油滴做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.油滴的電勢(shì)能減少了mgdC.兩極板的電勢(shì)差D.A板的電勢(shì)低于B板的電勢(shì)【答案】AC【解析】【詳解】油滴在電場(chǎng)中受到重力和電場(chǎng)力，而做直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力與重力必定平衡做勻速直線運(yùn)動(dòng)，油滴的加速度為零，故A正確；重力做功mgd，微粒的重力勢(shì)能減小，動(dòng)能不變，根據(jù)能量守恒定律得知，油滴的電勢(shì)能增加了mgd，機(jī)械能減小了mgd，故B錯(cuò)誤；由上可知電場(chǎng)力所做功，得到兩極板的電勢(shì)差，故C正確；由題可判斷出電場(chǎng)力方向豎直向上，油滴帶負(fù)電，電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下，A板的電勢(shì)高于B板的電勢(shì)．故D錯(cuò)誤．8.一礦井水位檢測(cè)器如圖所示，A為固定銅芯，B為玻璃，D為礦井中含有雜質(zhì)的水。閉合開關(guān)S時(shí)，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)。在開關(guān)S閉合的情況下，若發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)，則下列說法正確的是（）A.A所帶電荷量減少 B.A所帶電荷量增加C.礦井中的水面下降 D.礦井中的水面上漲【答案】BD【解析】【分析】【詳解】AB．在開關(guān)S閉合時(shí)，電容器處于充電狀態(tài)，靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，保持開關(guān)閉合，發(fā)現(xiàn)指針向又左偏轉(zhuǎn)，說明電容器繼續(xù)充電，因此A所帶的電荷量繼續(xù)增多，B正確，A錯(cuò)誤；CD．電容器兩板電壓不變，電量增加，根據(jù)可知一定是由于電容增大造成的，而電容器的決定式由于電容器兩板間的距離以及相對(duì)介電常數(shù)都不變，因此一定是正對(duì)面積增大，也就是礦井中的水面上升，D正確，C錯(cuò)誤。故選BD。9.如圖所示，豎直平面內(nèi)的真空環(huán)境中有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，將質(zhì)量m=0.1kg、電荷量q=0.1C的帶電小球從P點(diǎn)以初速度v0=1m/s水平向右拋出，小球通過Q點(diǎn)時(shí)的速度大小v=5m/s，方向與電場(chǎng)方向成53°角。取重力加速度大小g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，不計(jì)空氣阻力。下列分析正確的是（）A.小球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)用時(shí)為0.4sB.P、Q兩點(diǎn)的距離為1mC.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為5N/CD.小球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過程中，機(jī)械能的增量為0.4J【答案】ACD【解析】【詳解】A．小球在Q點(diǎn)時(shí)，速度在豎直方向的分量為解得故A正確；C．速度在水平方向的分量解得又由牛頓第二定律解得勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小故C正確；B．由分運(yùn)動(dòng)規(guī)律有可得故B錯(cuò)誤；D．由功能關(guān)系有故D正確。故選ACD。10.如圖所示，在一正點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，某點(diǎn)的電勢(shì)與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷Q的距離r的關(guān)系如圖甲所示。如圖乙所示，在正點(diǎn)電荷Q的上方水平固定一光滑絕緣桿，O點(diǎn)在點(diǎn)電荷Q的正上方，現(xiàn)將一質(zhì)量為m、帶電量為的小球穿在桿上，然后從a點(diǎn)由靜止釋放后，小球沿桿依次經(jīng)過O、b兩點(diǎn)到達(dá)最遠(yuǎn)點(diǎn)c。已知a、O、b三點(diǎn)到點(diǎn)電荷Q的距離分別為、L、，下列說法正確的是（）A.小球在a點(diǎn)和b點(diǎn)的加速度大小之比為B.小球運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為C.電場(chǎng)中a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同D.小球由a點(diǎn)到b點(diǎn)的過程中電勢(shì)能先減小后增大【答案】BD【解析】【詳解】A．由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度可知a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小之比為，則小球所受電場(chǎng)力之比為，但電場(chǎng)力與桿的夾角不相等，所以庫(kù)侖力沿桿方向的分量即小球所受合外力大小之比并不等于，故A錯(cuò)誤；B．小球釋放后先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，在經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)速度最大，由圖甲可知由動(dòng)能定理得可得最大速度故B正確；C．小球最遠(yuǎn)可到達(dá)c點(diǎn)，c點(diǎn)與a點(diǎn)的電勢(shì)相等，故c點(diǎn)到點(diǎn)電荷Q的距離應(yīng)為，a、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，但方向不同，故C錯(cuò)誤；D．小球由a點(diǎn)到O點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，由O點(diǎn)到b點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，故D正確。故選BD。二、實(shí)驗(yàn)題11.真空中光滑絕緣水平面上有兩個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷A、B，電量均為Q。如圖所示，電荷B固定，電荷A在外力作用下沿虛線向電荷B緩慢移動(dòng)，此過程中，外力的大小將__________（填“變大”、“不變”或“變小”）；已知M、N兩點(diǎn)距電荷B均為r，且∠MBN=60°。當(dāng)電荷A移動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)，N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為__________（已知靜電力常量為k）?！敬鸢浮竣?變大②.【解析】【分析】【詳解】[1]電荷A在外力作用下沿虛線向電荷B緩慢移動(dòng)，則點(diǎn)電荷A、B間的庫(kù)侖力，根據(jù)向電荷B緩慢移動(dòng)過程中，庫(kù)侖力在變大，則外力也變大。[2]點(diǎn)電荷A、B在N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)如圖點(diǎn)電荷A、B在N點(diǎn)各自產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為則N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小12.隨著傳感器技術(shù)的不斷進(jìn)步，傳感器開始在中學(xué)實(shí)驗(yàn)室逐漸普及。某同學(xué)用電流傳感器和電壓傳感器做“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)，電路圖如圖甲所示。（1）先使開關(guān)K與1端相連，電源向電容器充電，這個(gè)過程很快完成，充滿電的電容器上極板帶______電。（2）然后把開關(guān)K擲向2端，電容器通過電阻R放電，傳感器將電流電壓信息傳入計(jì)算機(jī)，經(jīng)處理后得到電流和電壓隨時(shí)間變化的、曲線分別如圖乙、丙所示。（3）由圖乙、丙可知，電容器充滿電時(shí)電荷量為_______C，電容器的電容為_______F。（保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.正②.③.【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)電路連接方式可知充滿電的電容器上極板帶正電。（3）[2]由圖乙可知，圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積即為電容器放電過程中放出的電荷量，也就是電容器充滿電時(shí)的電荷量，圖像斜面小正方形的個(gè)數(shù)為14個(gè)，分別以圖像與橫、縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為邊長(zhǎng)，形成的矩形所在區(qū)域共有小正方形64個(gè)，由此可得出電容器充滿電時(shí)的電荷量為[3]電容器的電容為三、計(jì)算題13.示波器的示意圖如圖所示，金屬絲發(fā)射出來的電子加速后從兩金屬板的中央沿板平行方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，電子穿出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后打在熒光屏上。若加速電壓U1=800V，偏轉(zhuǎn)極板長(zhǎng)，板間距，不計(jì)電子的重力。求：(1)偏轉(zhuǎn)電壓U2為多大時(shí)，電子束的偏移量最大？(2)若偏轉(zhuǎn)板右端到熒光屏的距離L=20cm，求電子束最大的偏轉(zhuǎn)距離OP?！敬鸢浮?1)U2=100V；(2)【解析】【詳解】(1)要使電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大，電子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)必須下板邊緣出來。加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理有電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)飛行時(shí)間為加速度為要使電子從下極板邊緣出來，應(yīng)有解得偏轉(zhuǎn)電壓為U2=100V(2)設(shè)電子離開電場(chǎng)后側(cè)移距離為，則電子束打在熒光屏上最大偏轉(zhuǎn)距離為因?yàn)殡娮与x開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的側(cè)向速度為電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后的側(cè)向位移為解得電子最大偏轉(zhuǎn)距離為代入數(shù)據(jù)解得14.如圖，等量異種點(diǎn)電荷、固定在水平線上相距為的M、N兩點(diǎn)上，有一質(zhì)量為、電荷量為（可視為點(diǎn)電荷）的小球，固定在長(zhǎng)為的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿的一端，細(xì)桿另一端可繞過點(diǎn)且與MN垂直的水平軸無摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，點(diǎn)位于MN的豎直垂直平分線上距MN為處，AC平行于MN，且?，F(xiàn)把桿拉起到水平位置由靜止釋放，小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)速度為。取點(diǎn)電勢(shì)為零，忽略對(duì)等量異種點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的影響，重力加速度為。求：（1）小球經(jīng)過點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力；（2）在、形成的電場(chǎng)中，點(diǎn)的電勢(shì)；（3）小球繼續(xù)向左擺動(dòng)，到達(dá)點(diǎn)時(shí)的速度大小。【答案】（1），方向水平向左；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)庫(kù)侖定理以及力的合成法則可得，小球經(jīng)過點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力為方向水平向左。（2）等量異種電荷中垂線上點(diǎn)電勢(shì)相等，可得小球從點(diǎn)到點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理有且解得點(diǎn)的