2024年北京育才学校高二（上）10月月考物理试题及答案

2024北京育才学校高二10月月考物理一、单项选择题1.下列物理量中，属于矢量的是（）A.电势B.电容C.电场强度D.电势能2.使用带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（）A.B.C.D.3.如图所示，两个带电球，大球所带的电荷量大于小球所带的电荷量，可以肯定（）A.两球都带正电B.两球都带负电C.大球受到的静电力大于小球受到的静电力D.两球受到的静电力大小相等+q4.在电场中的某点A放一试探电荷，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的场强大小FEA=，方向水平向右。下列说法中正确的是（）qA.在A点放一个负试探电荷，A点的场强方向变为水平向左B.在A点放一个负试探电荷，它所受的电场力方向水平向左2q2q2EAC.在A点放置一个电荷量为D.在A点放置一个电荷量为的试探电荷，A点的场强变为的试探电荷，它所受的电场力仍为FE，电势高低分别为NM5.某静电场的电场线如图所示，电场中M、N两点电场强度的大小分别为EM和和，则下列说法中正确的是（）NEMEEMEEMEEMEA.C.，B.D.，，NMNNNMN，NMNMN6.如图所示的电场，实线和虚线分别表示该电场的电场线和等势线，若a、b两点所处的等势线电势为0，相邻等势线间的电势差为2V，则（）A.a处电场强度等于b处电场强度B.c、b两点间的电势差大于c、a两点间的电势差C.电子在c处具有的电势能为20eVD.若将一电子在d处由静止释放，则运动至c点对应等势线时，电场力做功为2eV7.如图所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。设两极板的正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ，平行板电容器的电容为C。实验中极板所带电荷量可视为不变，则下列关于实验的分析正确的是（）A.保持d不变，减小SC变小，θ变大B.保持d不变，减小SC变大，θ变小C.保持S不变，增大dC变小，θ变小D.保持S不变，增大dC变大，θ变大8.如图所示，用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带电金属球靠近金属网，则下列说法正确的是（）A.箔片张开B.箔片不张开C.金属球所带电荷量足够大时才会张开D.金属网罩内部电场强度为带电金属球产生的电场强度9.如图所示，A、B两点固定两个等量的正点电荷，现在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q（不计重）A.负点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大B.负点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C.负点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值D.负点电荷越过O点后，速度越来越小加速度越来越大，直到速度为零10.电容器是一种常用的电学元件，在电工、电子技术中有着广泛的应用。以下有关电容式传感器在生活中应用说法正确的是（）A.甲图中，力F增大过程中，电流计中的电流从a流向bB.乙图中，手指作为电容器一电极，如果改用绝缘笔在电容式触摸屏上不能正常操作C.丙图中，油箱液位上升时，电容变小D.丁图中，当传感器由静止突然向左加速，电容器处于放电状态二、多项选择题某电场的电场线分布如图所示，则（）A.电荷P带正电B.a点的电场强度大于b点的电场强度C.c点电势比d点电势高D.正试探电荷在c点电势能大于在d点电势能12.图甲中是某电场中的一条电场线。若将一负电荷从A点处由静止释放，负电荷仅在静电力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度时间图像如图乙所示。下列说法中正确的是（）A.电荷从A到B运动过程中电势能增大B.电荷从A到B运动过程中加速度变小EBEAEB，AEAD.BC.，BA13.某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M点运动到N点，以下说法正确的是（）A.粒子必定带正电荷B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C.粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能14.一个质量为m，电荷量为+q的小球以初速度0水平抛出，在小球经过的竖直平面内，存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度相等，电场区水平方向无限长，已知每一电场区的场强大小相等，方向均竖直向上，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.小球在水平方向一直做匀速直线运动B.若场强大小等于C.若场强大小等于，则小球经过每一电场区的时间均相同，则小球经过每一无电场区的时间均相同q2qD.无论场强大小如何，小球通过所有无电场区的时间均相同三、计算题=1.0108C的试探电荷受到静电力的大小15.如图所示，在某电场中的A点，电荷量qF=2.010−4N。（1）求A点的电场强度大小E；=−2.010−9C的试探电荷，求其受到的电场力大小与方向；（2）若将A点试探电荷替换为电荷量q（3）若将该点试探电荷取走，A点的电场强度是否发生变化？请说明理由。16.电势是衡量电场能量属性的物理量，如图所示是一匀强电场，M、N为电场中两点，位于两点处的试探电荷具有电势能，在两点间移动试探电荷，电场力做功。Ep（1）根据定义，M、N两点间电势差U=M−N请结合电势定义=变化的关系，证明：电荷从M点移到N点电场力做功=qU；，以及电场力做功与电势能q（2）若已知场强E=2102N/C，现让一个电荷量为q=−4108C的电荷沿电场方向从点移到NM点，MN间的距离l=。试求：a．电荷从M点移到N点电场力做功多少？电势能如何变化；b．M、N两点间的电势差。17.如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为-q的小球（可视为质A点，此时细线与竖直方向成37°角。已知电场的范围足够大，空气阻力可忽略不计，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）请判断电场强度的方向，并求电场强度E的大小；（2）求AO两点间的电势差UAO；（3）若在A点对小球施加一个拉力，将小球从A点拉起至与O点处于同一水平高度释放，求小球运动至O点正下方时的速度大小。18.A板间的电压U1加速，从板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点，已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。（1）求电子穿过A板时速度的大小；（2）求电子从偏转电场射出时的侧移量；（3）求电子从偏转电场射出时末速度与中心线的夹角的正切值；（4）若要电子打在荧光屏上P点的上方，可采取哪些措施？参考答案一、单项选择题1.【答案】C【详解】电势、电容和电势能只有大小，没有方向，属于标量；而电场强度既有大小，也有方向，属于矢量。故选C。2.【答案】B【详解】ACAC错误；BDB正确，D错误。故选B。3.【答案】D【详解】AB．两个带电体之间存在着排斥力，故两球带同号电荷，可能都带正电，也可能都带负电，AB错误；CD．静电力遵循牛顿第三定律，两球受到的静电力大小相等，C错误D正确。故选D。4.【答案】BFEA=【详解】AC．电场强度的大小与方向与放置的电荷无关，始终为，方向水平向右，故AC错误；qB．正、负试探电荷在电场中同一位置所受电场力的方向相反，则负试探电荷所受电场力方向向左，故B正确；2qD．在A点放置一个电荷量为的试探电荷，它所受的电场力为F==2q=2FFEA2qq故D错误。故选B。5.【答案】CENE【详解】电场中，电场线越密集的地方电场强度越大，故；同时，沿着电场线方向，电势逐渐降MM低，故。N故选C。6.【答案】D【详解】A．由图可知，a处的电场线较b处密集，所以a处电场强度大于b处电场强度，故A错误；B．由于ab两点在同一等势线上，、b两点电势相等，所以、b两点间的电势差等于、a两点间的电势差，故B错误；C．由于ab两点所处的等势线电势为0，且相邻等势线间的电势差为2V，同时沿电场方向电势降低，所以c处的电势为20Vp=q所以电子在c处具有的电势能为-20eV，故C错误；D．d处的电势为18V，若将一电子在d处由静止释放，则运动至c点对应等势线时，电场力做功为W=E−E=−18−(−20)eV=2eVdcpdc故D正确。故选D。7.【答案】A【详解】AB．根据电容的决定式SC=得知，当保持d不变，减小S，则C变小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式QC=U可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大，故A正确，B错误；CD．根据电容的决定式SC=得知，当保持S不变，增大d，则C变小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式QC=U可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大，故CD错误。故选A。8.【答案】B【详解】静电屏蔽是为了避免外界电场对仪器设备的影响，或者为了避免电器设备的电场对外界的影响，用一个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电器设备对外界产生影响，用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，由于金属网的静电屏蔽作用，箔片不张开，金属网罩内部电场强度为零。故选B。9.【答案】C【详解】AB．根据点电荷电场强度的叠加法则，可知，同种正电荷连线的中垂线上，电场强度方向由O点向两边延伸，且大小先增大后减小，在P点由静止释放一个负点电荷q，在从P点到O运动的过程中，它只在电场力作用下，向下加速，电场强度可能越来越小，也可能先增大后减小，电场力可能越来越小，也可能先增大后减小，则加速度可能越来越小，也可能先增大后减小，但速度一定越来越大，故AB错误；C．运动到O点时，所受的电场力为零，加速度为零，速度达最大值，故C正确；D．点电荷越过O点后，所受的电场力向上，速度减小，电场强度可能越来越大，也可能先增大后减小，加速度可能越来越大，也可能先增大后减小，故D错误。故选C。10.【答案】B【详解】A．根据电容的定义式与决定式有SQC=，C=U解得USQ=甲图中，电容器极板之间电压一定，力F增大过程中，电容器两极板之间间距减小，可知电容器极板所带电荷量增大，电容器上极板带正电，可知，上极板失电子，电流计中的电流从b流向a，故A错误；B．手指是导体，可以作为电容器的一个电极，绝缘笔是绝缘体，不能够作为电极，即绝缘笔在电容式触摸屏上不能正常操作，故B正确；C．根据上述有SC=丙图中，油箱液位上升时，电容器间电介质增多，介电常数变大，则电容变大，故C错误；D．根据上述有USQ=丁图中，电容器极板之间电压不变，当传感器由静止突然向左加速时，电介质加速度方向向左，电介质相对传感器向右移动，介电常数变大，则极板所带电荷量增大，电容器处于充电状态，故D错误。故选B。二、多项选择题【答案】ACD【详解】A．电场线从正电荷出发，指向负电荷，由电场线分布可知，电荷P带正电，故A正确；B．a点的电场线比b点稀疏，则a点的电场强度小于b点的电场强度，故B错误；CD．由于沿着电场线的方向电势逐渐降低，可知c点的电势高于d的电势，所以正试探电荷在c点电势能大于在d点电势能，故CD正确。故选ACD。12.【答案】BC【详解】B．负电荷仅在电场力的作用下能够沿着电场线从A到B加速运动，说明场强方向由B指向A，v−t且由图像的斜率可知电荷运动的加速度越来越小。故B正确；CD．沿电场线方向电势降低，根据B选项分析可知AB，且根据Fma=合=mEAE可知电荷运动过程中，加速度减小，场强减小，即。故C正确，D错误；Bp=qA．根据可知，对于负电荷高势低能，低势高能。电荷从A到B运动过程中，电势升高则电势能减小。故A错误。故选BC。13.【答案】AD【详解】A．粒子从M到N点，根据曲线运动的特点可知，粒子的轨迹向电场力的方向弯曲，即粒子所受电场力的方向与电场强度的方向相同，可知粒子必定带正电，故A正确；B．因N点的电场线较M点密集，可知N点场强较大，粒子在N点受电场力较大，则粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，故B错误；CD．粒子从M到N点，电场力做正功，则粒子的动能增加，电势能减小，即粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能，在M点的动能小于它在N点的动能，故C错误，D正确。故选AD。14.【答案】AC【详解】A．将小球的运动沿着水平方向和竖直方向分解，水平方向不受外力，以0做匀速直线运动，故A正确；B．竖直方向，在无电场区只受重力，加速度为，竖直向下，有电场区除重力外，还受到向上的恒定的电场力作用，加速度的大小和方向取决于合力的大小和方向，当电场强度等于时，电场力等于mg，故q在电场区小球所受的合力为零，在无电场区小球匀加速运动，所以经过每个电场区，小球的速度均不等，因而小球经过每一电场区的时间均不相等，故B错误；2C．当电场强度等于时，电场力等于mg，故在电场区小球所受的合力大小等于mg，方向竖直向上，q加速度大小等于g，方向竖直向上，根据运动学公式，经过第一个无电场区1y=1221=1经过第一个电场区1y=vt−gt22122v=v−221联立解得t2=tv=0，12接下来小球的运动重复前面的过程，即每次通过无电场区都是自由落体运动，每次通过电场区都是末速度为零匀减速直线运动，可知，小球经过每一无电场区的时间均相同，故C正确；D．通过前面的分析可知，物体通过每个无电场区的初速度不一定相同，所以，通过电场的时间不同，故D错误。故选AC。三、计算题15.1）2.0×104N/C（2）见解析（3）见解析【小问1A点的电场强度大小为Fq2.010−48E==N/C=2.010N/C41.010−【小问2的试探电荷，其受到的电场力的大小为=2.010C9若将A点试探电荷替换为电荷量q==49=5FEq2.010N10方向与电场强度的方向相反；【小问3若将该点试探电荷取走，A点的电场强度不变，仍为E=2.0104原因是电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关。16.1）见解析（2a．−2.410−6J，电势能增加了2.410−6J；b．60V【小问1根据电场力做正功电势能减小，可知=−E。则根据题意p=EpM−EpN=q−q=q−)=qUMNMN【小问2a．电荷从M点移到N点电场力做功为===FlEql2102N/C(−4108C)30102m=2.410J6电电