天祝一中2023-2024学年高二上学期9月第一次月考
物 理
全卷满分 100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容：必修第二册，必修第三册第九章~第十章第4节。
一、选择题：本题共 7小题，每小题 4分，共 28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列说法正确的是
A．库仑研究电荷间的作用力与距离、电荷量的关系应用了控制变量法
B．“点电荷”、“电场强度”概念的提出应用了等效替代的方法
C．密立根用扭秤实验测出了静电力常量 k的值
D．卡文迪什最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量
2.下列措施中是为了防止静电产生的危害的是
A．在高大的烟囱中安装静电除尘器 B．静电复印
C．在高大的建筑物顶端装上避雷针 D．静电喷漆
3.2022年10月29日，我国成功将试验二十号C星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。如图，试验二十号C星开始绕地球沿椭圆轨道运动，A为近地点，B为远地点，C、D为轨道短轴的两个端点，试验二十号C星沿轨道顺时针运行的周期为 T。若只考虑试验二十号C星和地球之间的相互作用，下列关于试验二十号C星的说法正确的是
A．从A到C所用的时间等于 T
B．从 A 经C到 B 阶段，速率逐渐变小
C．从B到D 阶段，机械能逐渐变大
D．从C经B到D 阶段，万有引力对它先做正功后做负功
4.关于电势的高低、电势差、电势差与电场强度的关系，下列说法正确的是
A．电势降低的方向一定是电场线的方向
B．沿着电场线方向，单位距离上降落的电势越大，则电场强度越大
C．电场强度越大的地方，电势越高
D．电势差与电场力做功成正比，与被移动的电荷的电荷量成反比
5.半径为 R的两个较大金属球固定在绝缘桌面上，当两球都带等量同种电荷Q时，它们之间的库仑力大小为 F1；当两球带等量异种电荷+Q与-Q时，它们之间的库仑力大小为 F2，则
A． F1
C． F1=F2 D．无法确定
6.如图所示，一个质量为m的带电小球，用长为l的绝缘轻质细线悬挂于电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场中的O点。小球静止时，细线偏离竖直方向θ角。若保持小球带电荷量不变，用力将小球缓慢拉到竖直方向的最低点，已知重力加速度为g，则外力对小球做的功为
A. B. C. D.
7.某静电场的电场线与x轴平行，电势φ随x坐标变化的关系图像如图所示。若将一带电的粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，在仅受电场力的作用下，该粒子沿着 x轴的正方向运动，已知电场中A、B两点的横坐标分别为5mm 、15 mm，则
A．在x轴上从A点到 B点电场的方向先沿x轴正方向后沿x轴负方向
B．该粒子一定带负电荷
C．在x轴上 10 mm的位置，电场强度大小为 1000 V/m
D．该粒子沿x轴从A点运动到B点的过程中，电势能一直增大
二、选择题：本题共 3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.某电场中的电场线分布如图所示，一带电粒子（不计重力）沿图中虚线所示路径运动，先后通过 M点和N 点。下列说法正确的是
A． M、N点的电场强度
B．粒子在 M、N点的加速度aM>aN
C．粒子在 M、N点的速度vM>vN
D．粒子带正电
9.电容传声器是一种依靠电容量变化而起换能作用的传声器，也是目前运用最广、性能较好的传声器之一、如图所示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板间的距离减小，则在此过程中
A．膜片与极板间的电容增大 B．极板所带电荷量减小
C．电阻R中有电流通过 D．膜片与极板间的电场强度减小
10.质量m=0.2kg的电动玩具车（视为质点）在粗糙的水平面上，从静止开始运动，受到的阻力恒为f=1N，牵引力 F与速度的倒数v 关系图像如图所示，玩具车经过 a点时，牵引力为 经过b点时，牵引力为 Fb，结合图像所提供的信息，下列说法正确的是
A．玩具车以恒定的加速度启动
B. 关系图像的斜率表示玩具车牵引力的功率
C．玩具车经过b点时，加速度大小为 5m/s2
D．玩具车的最大的速度为5m/s
三、非选择题：本题共 5小题，共54分。
11.（6分）如图所示为“探究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，两块相互靠近的等大、正对平行金属板A、B组成电容器，板A 固定在绝缘座上并通过导线与静电计中心杆相连，板 B和静电计的金属壳都通过导线接地，板 B上装有绝缘手柄，可以执手柄控制板 B的位置。给电容器充上一定的电荷，静电计指针张开一定角度。
（1）实验装置中，静电计的张角大小反映了平行板电容器 的大小。
（2）仅将B板向左移动一些，发现静电计指针的偏角变大，说明电容器的电容 （填“变大”“不变”或“变小”），则电容器的电容与两板间距离可能是 （填“正比”或“反比”）关系。
12.（9分）某同学用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律，让重物从高处由静止开始下落，打点计时器在重物拖着的纸带上打出一系列的点；实验结束后，选择一条点迹清晰的纸带进行数据测量，用刻度尺只测出如图乙所示的3段距离就可以验证机械能守恒定律，打点计时器的周期为 T，重力加速度为 g。
（1）若这位同学测量发现A、B两点间的距离约为 2mm时，则 A 点 （填“是”或“不是”）自由落体运动的起点。（重力加速度取g=10m/s2、打点周期 T=0.02s）
（2）物体在下落过程中，哪些力会对实验的验证造成影响 （写出一条），B点的速度为VB= ，D点的速度为vD= （用题中和图中所给的已知物理量符号来表示）。
（3）写出验证机械能守恒定律方程式 （用题中和图中所给的已知物理量符号来表示）。
13.（10分）有一带电荷量 的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功
（1）求 A、B间的电势差。
（2）若以B点电势为零，则A点的电势为多少？ 电荷在 A点的电势能为多少？
14.（14分）如图甲所示，在一个点电荷 Q形成的电场中， Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为5.0m和8.0m。放在A、B两点的试探电荷受到的电场力的大小及方向跟试探电荷所带电荷量及电性关系如图乙中直线a、b所示，求：
（1）A、B两点的电场强度的大小和方向。
（2）判断点电荷 Q的电性。
（3）点电荷 Q的位置坐标。
15.（15分）半径为r的 圆弧轨道AB与半径为 2r的 圆弧轨道 BC在B点平滑对接，固定放置在竖直面内，B点的切线竖直，轨道的最低点A、最高点C的切线水平，两轨道的内壁均光滑。现给在光滑的水平地面上质量为m的小球（视为质点）水平向右的速度，小球从 A 点进入轨道后沿轨道向上运动能够到达C点，重力加速度为g，求：
（1）若A、C两点对小球的弹力大小之差为 10mg，则小球从离开C点到落地的位移大小；
（2）若小球在 B点的向心加速度突变量为g，则小球在 A点的动能。
天祝一中2023-2024学年高二上学期9月第一次月考
物理
参考答案、提示及评分细则
1. A
库仑通过实验研究电荷间的作用力与距离、电荷量的关系时，先保持电荷量不变，寻找作用力与电荷间距离的关系；再保持距离不变，寻找作用力与电荷量的关系，这种研究方法常被称为“控制变量法”，A项正确。“点电荷”采用理想化模型的方法，“电场强度”采用比值定义法，B项错误。卡文迪什用扭秤实验测出了引力常量G的值，静电力常量是理论推导值，C项错误。密立根最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量，D项错误。
2. C
静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电应用，A项错误；静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，属于静电应用，B项错误；当打雷的时候，由于静电的感应，在高大的建筑物顶端积累了很多的静电，容易发生雷击事故，故在高大的建筑物顶端安装避雷针可以把雷电引入地下，保护建筑物的安全，属于静电防止，C项正确；静电喷漆属于静电应用，D项错误。
3. B
试验二十号C星在AC段的速度大于在CB段的速度，则AC段的时间小于CB段的时间，所以A到C所用的时间小于 T，A错误；试验二十号C星从A 经C到B 阶段，万有引力做负功，动能减小，速率逐渐变小，B正确；由机械能守恒定律知，试验二十号C星从B到D阶段，除万有引力做功之外，没有其他的力对试验二十号C星做功，故机械能守恒，C错误；试验二十号C星从C经B到D阶段，万有引力与速度的夹角先是钝角后是锐角，即万有引力对它先做负功后做正功，D错误。
4. B
沿着电场线方向，电势降低，但是电势降低的方向不一定是电场线的方向，电势降低最快的方向是电场强度的方向，A 项错误；由 可知，单位距离上降落的电势越大，电场强度越大，B项正确；电场强度越大的地方，电势不一定越高，如负点电荷形成的电场，越接近点电荷的地方，电势越低，C项错误；电场中两点间的电势差由其在电场中的位置决定，可以用 来定义，但与移动的电荷的种类、数量以及是否移动电荷均无关，D项错误。
5. A
根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引可知，在带异种电荷时，电荷之间的距离r2应小于带同种电荷时电荷之间的距离 r1。由库仑定律 可知，当r2
由于小球所受电场力的方向水平，故小球带负电。小球受力如图所示，有 qE=mgtanθ，将小球缓慢地拉到竖直方向最低点的过程中，小球的动能的变化量为零。设外力做功为 W，由动能定理有W+mgl（1-cosθ）-Eql·sinθ=0，解得 D项正确。
7. C
由图像知电势降低，因为沿着电场线方向电势降低，所以在x轴上从A点到B点电场强度都沿x轴正方向，A 项错误；粒子受力方向和电场方向相同，故粒子带正电荷，B项错误；在φ-x图像中，图线斜率表示电场强度大小，电场强度大小 ，C项正确；粒子沿 x轴从A 点到B点的过程中，电场力一直做正功，电势能一直减少，D项错误。
8. AD
由电场线的疏密反映电场的强弱可知 由F=Eq和 得 故 A 项正确、B项错误；由带电粒子做曲线运动的受力方向指向曲线内侧及电场线方向可知，该带电粒子带正电，粒子从M运动到N电场力做正功，动能增加，C项错误、D项正确。
9. AC
根据 可知，膜片与极板间的距离减小时，膜片与极板间的电容增大，A项正确；根据Q=CU可知极板所带电荷量增大，因此电容器要通过电阻R充电，C项正确、B项错误；根据 可知，膜片与极板间的电场强度增大，D项错误。
10. BC
若玩具车以恒定的功率启动，则有P=Fv，可得 则有 关系图像是一条倾斜直线，且图像的斜率表示玩具车的功率 P，假设成立，A错误、B正确；由图像可得 综合可得 由牛顿第二定律可得 综合解得 C正确；玩具车的最大的速度为 D错误。
11.（1）两板间电压（2分）
（2）变小（2分） 反比（2分）
解析：（1）静电计是测量平行板电容器两板间电势差的仪器，指针偏角与电势差U的关系是U越大，指针偏角越大。（2）将 B极板稍向左移动一些，增大了电容器两极板间的距离d，静电计指针的偏角变大，说明两板间电压变大，根据 及Q不变的前提，得电容C变小，因此，可以得出电容C随两板间距离的增大而减小的结论。
12.（1）是（3分）
（2）空气对重物的阻力、打点计时器限位孔对纸带的阻力（写其中一条给分）（1分）（1分） （（1分）
（3）（3分，写成 也可得分）
解析：（1）若 A 点是自由落体运动的起点，由 结合g=10m/s 、T=0.02s可得A、B两点间的距离 反之测量发现A、B两点间的距离约为 2mm时，A点是自由落体运动的起点；
（2）物体在下落过程中，空气对重物的阻力以及打点计时器限位孔对纸带的阻力会对机械能守恒的验证造成影响；
（3）B到D，物体的重力势能的减小量为 动能的增加量为 当 △Ep成立时，机械能守恒定律得到验证，结合 综合可得
13.解：（1）负电荷从 A 移到B点的过程，电荷克服电场力做功，可见负电荷从电势高处移至电势低处，即φA>φB（2分）
电势差 （3分）
（2）因B点为零电势点，则 （2分）
（3分）
14.解：（1）根据图像可知
（2分）
方向沿 x轴正方向（1分）
（2分）
方向沿 x轴正方向（1分）
（2）由（1）可知，A、B两点电场强度的方向均沿x轴正方向，且 则点电荷 Q应带正电，且位于 A点左侧 （2分）
（3）设点电荷 Q在x轴上的位置为x，由点电荷电场强度公式可得 （2分）
（2分）
解得x=4m （2分）
15.解：（1）设小球在 A、C 两点的弹力大小分别为FA、Fc，对小球受力分析，由牛顿第二定律可得
（1分）
（1分）
由机械能守恒定律可得 （2分）
由题意可得 （1分）
由平抛运动的规律可得 （2分）
平抛运动的位移为 （1分）
综合解得 （1分）
（2）小球在经过 B点前后，由牛顿第二定律可得 （2分）
（1分）
由题意可得 （1分）
小球从 A到B 由机械能守恒定律可得 （1分）
综合解得 （1分）
