尚义县2023-2024学年高二上学期9月月考
物理
注意事项：
1.考试时间为75分钟，满分100分。
2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
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. 如图所示，是一条电场线上的三个点，点是的中点，三点电势分别为，下列说法正确的是（ ）
A. 一定等于
B 一定小于
C. 一定为正值
D. 一定为负值
2. 如图所示，用力向上挤压可动电容器的可动膜片，以下说法正确的是（ ）
A. 电容器的电容不变 B. 电容器的电容变大
C. 电容器的电容变小 D. 条件不足，不能判断
3. 如图所示，一带电量为的正电荷，在电场强度为的匀强电场中沿直线由点运动到点，连线与电场间的夹角为，，以下说法正确的是（ ）
A. 电荷的电势能增加了
B. 电荷的电势能减小了
C. 电荷的电势能增加了
D. 电荷的电势能减小了
4. 在点电荷形成电场中有一点A，当一个所带电荷量大小为的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（ ）（规定无限远处电势能为）
A 若检验电荷带负电，
B. 若检验电荷带负电，
C. 若检验电荷带正电，
D. 若检验电荷带正电，
5. 带正电的金属板和一个电极之间的电场线分布如图中实线所示，虚线为一带电微粒的运动轨迹，是轨迹上的两点。下列判断正确的是（ ）
A. A电极带正电
B. 带电粒子带正电
C. 点的场强大于点的场强
D. 点的电势低于点的电势
6. 如图，两对等量异号点电荷、固定于正方形的4个顶点上。、是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，为内切圆的圆心，为切点。则（ ）
A. 点的电势一定为零
B. 点的电势高于点的电势
C. 将一带正电的点电荷从点移动到点，电场力做正功
D. 将一带正电的点电荷从点移动到点，电场力做负功，
7. 如图甲所示，一条电场线与轴重合，取点电势为零，方向上各点的电势随变化的情况如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 电场线一直沿负方向
B. 电场强度先增大后减小
C. 若在点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用运动，电势能先减小后增大
D. 若在点由静止释放一电子，电子仅受电场力甲的作用运动，电场力一直做正功
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. 某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是15μF，充电至9kV电压，下列说法正确的是（ ）
A. 电容器的充电电压为9kV
B. 电容器的击穿电压为9kV
C. 电容器充电后的电量为0.135C
D. 当放电完成后，电容为0
9. 一电场方向沿轴的正方向，如图为电场强度随变化的图像，关于、四点，下列说法正确的是（ ）
A. 点的电势最高 B. 点的电势最高
C. 点的电势最低 D. 点的电势最低
10. 如图所示，带有等量正电荷且电荷均匀分布的三根绝缘棒组成等边三角形，在等边三角形的中心位置点的电势为连线与垂直，两点到两点的距离相等，点的电势为，移走处的绝缘棒，点的电势为点的电势为，则（ ）
A B.
C D.
三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某同学通过实验观察电容器的放电现象，采用的实验电路如图甲所示，已知所用电解电容器的长引线是其正极，短引线是其负极。
（1）开关接1时电容器充电，接2时电容器放电，放电时，电流方向沿_______（填“顺时针”或“逆时针”）。
（2）根据图甲电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接_______。
（3）电容器放电同时开始计时，得出电流I随时间t变化的图线，如图丙所示。图像中用阴影标记面积的物理意义是_______。
12. 如图所示为一个“密立根油滴实验”的示意图。用喷雾器向一个透明的小盒子里喷入带电油滴。小盒子中的上下板分别连接电池的两极。让上板带正电、下板带负电。带电油滴在重力作用下坠落，落入下方小孔后，受到电场力作用。通过改变两极板之间的电压，可以调节电场强度。
（1）实验过程中，观察到一个油滴悬浮在极板之间，此时上下两板间匀强电场的强度为E，选择研究做_______（选填“匀减速直线”、“匀速直线”或“匀加速直线”）运动的油滴，这些油滴的受力情况是：电场力与重力的方向_______（选填“相同”或“相反”），并且电场力大小_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）重力大小；可以判断这个油滴带_______电。
（2）密立根不断改变电压，仔细观察油滴的运动，经过反复试验得出大量数据，得到如下表所示数据：
油滴带电量 ……
1.6 3.2 6.4 8.0 11.2 9.6 17.6 …… 12.8
密立根得出的结论是：油滴的电荷量不是连续变化的，而是一份一份增加的，油滴的电荷量有一个共同的最大公约数，所有电荷量都是这个最大公约数的整数倍。如今我们知道，这个最大公约数等于单个电子或质子所带的电荷量，被称为_______。
13. 如图所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为h和，将一带电小球从A点由静止释放，运动到B点时速度正好又变为0。若此带电小球在A点的加速度大小为，g取，静电力常量为k，试求：
（1）此带电小球在B点的加速度大小；
（2）A、B两点间的电势差（用Q和h表示）。
14. A、B两物体质量均为，其中A带正电，电荷量为q，B不带电，两物体通过劲度系数为的绝缘竖直轻质弹簧相连放在水平面上，如图所示，开始时A、B都处于静止状态。现在施加竖直向上的匀强电场，电场强度，重力加速度为，若不计空气阻力，不考虑A物体电荷量的变化。试求：
（1）B刚要离开地面时，A上升的距离。
（2）从开始到B刚要离开地面过程中，电场力做功大小。
15. 如图所示，水平面内的等边三角形的边长为，顶点恰好位于光滑绝缘直轨道的最低点，点到两点的距离均为点在边上的竖直投影点为。轴上、两点固定两个等量的正点电荷，在点将质量为、电荷量为的小球套在轨道上（忽略它对原电场的影响）将小球由静止释放，已知静电力常量为，重力加速度为，且，忽略空气阻力，求：
（1）轨道上点的电场强度；
（2）小球运动至点时的加速度；
（3）小球刚到达点时的动能。
尚义县2023-2024学年高二上学期9月月考
物理 答案解析
注意事项：
1.考试时间为75分钟，满分100分。
2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
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. 如图所示，是一条电场线上的三个点，点是的中点，三点电势分别为，下列说法正确的是（ ）
A. 一定等于
B. 一定小于
C. 一定为正值
D. 一定为负值
【答案】C
【解析】
【详解】CD．沿电场线方向电势降落，因此，故C正确，D错误；
AB．电场强度分布情况不清楚，因此不能判断与间的大小关系，故AB错误。
故选C。
2. 如图所示，用力向上挤压可动电容器的可动膜片，以下说法正确的是（ ）
A. 电容器的电容不变 B. 电容器的电容变大
C. 电容器的电容变小 D. 条件不足，不能判断
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意，由电容器的公式可知，用力向上挤压可动电容器的可动膜片，d变小，C变大。
故选B。
3. 如图所示，一带电量为的正电荷，在电场强度为的匀强电场中沿直线由点运动到点，连线与电场间的夹角为，，以下说法正确的是（ ）
A. 电荷的电势能增加了
B. 电荷的电势能减小了
C. 电荷的电势能增加了
D. 电荷的电势能减小了
【答案】B
【解析】
【详解】静电力对该电荷所做的功为
而静电力做功与电势能变化的关系为
故电荷的电势能减少了。
故选B。
4. 在点电荷形成的电场中有一点A，当一个所带电荷量大小为的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（ ）（规定无限远处电势能为）
A. 若检验电荷带负电，
B. 若检验电荷带负电，
C. 若检验电荷带正电，
D. 若检验电荷带正电，
【答案】A
【解析】
【详解】AB．依题意，带负电的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则电荷的电势能减小W，无限远处电荷的电势能为零，则电荷在A点的电势能为
A点的电势为
A正确，B错误；
CD．依题意，带正电的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则电荷的电势能减小W，无限远处电荷的电势能为零，则电荷在A点的电势能为
，
CD错误
故选A。
5. 带正电的金属板和一个电极之间的电场线分布如图中实线所示，虚线为一带电微粒的运动轨迹，是轨迹上的两点。下列判断正确的是（ ）
A. A电极带正电
B. 带电粒子带正电
C. 点的场强大于点的场强
D. 点的电势低于点的电势
【答案】B
【解析】
【详解】A．电场线由正电荷指向负电荷，由图中的电场线指向可以判断，电极A带负电，A错误；
B．粒子受电场力指向轨迹凹侧，由粒子运动轨迹可以判断，带电粒子带正电，B正确：
C．a点电场线比b点的较稀疏，由电场线的疏密可以判断a点的场强小于b点的场强，C错误：
D．沿电场线方向电势逐渐降低，可知a点的电势高于b点的电势，D错误。
故选B。
6. 如图，两对等量异号点电荷、固定于正方形的4个顶点上。、是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，为内切圆的圆心，为切点。则（ ）
A. 点的电势一定为零
B. 点的电势高于点的电势
C. 将一带正电的点电荷从点移动到点，电场力做正功
D. 将一带正电的点电荷从点移动到点，电场力做负功，
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由题图可知，O、M点位于两等量异号电荷的等势线，因此O、M点电势相等，如果选无穷远为电势零点，则O、M点的电势是零，题目中没有选电势零点，因此O、M点的电势大小不能确定，AB错误；
CD．电场线由N指向L，将一带正电的点电荷从M点移动到N点，或从L点移动到N点，电场力均做负功，C错误，D正确。
故选D。
7. 如图甲所示，一条电场线与轴重合，取点电势为零，方向上各点的电势随变化的情况如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 电场线一直沿负方向
B. 电场强度先增大后减小
C. 若在点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用运动，电势能先减小后增大
D. 若在点由静止释放一电子，电子仅受电场力甲的作用运动，电场力一直做正功
【答案】C
【解析】
【详解】ACD．由图看出，电势先升高后降低，则电场线方向先沿负方向，后沿正方向，电子所受的电场力先沿正方向，后沿负方向，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，C正确，AD错误；
D．图像斜率大小等于电场强度大小，由几何知识得知，斜率先减小后增大，则电场强度先减小后增大，D错误。
故选C。
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. 某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是15μF，充电至9kV电压，下列说法正确的是（ ）
A. 电容器的充电电压为9kV
B. 电容器的击穿电压为9kV
C. 电容器充电后的电量为0.135C
D. 当放电完成后，电容为0
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．电容器可以充电至9kV电压，为了确保电容器的安全，电容器的击穿电压应高于9kV，故A正确，B错误；
C．电容器充电后的电量为
故C正确；
D．电容器的电容大小由电容器自身决定，与电荷量大小无关，可知当放电完成后，电容不变，依然是15μF，故D错误。
故选AC。
9. 一电场方向沿轴的正方向，如图为电场强度随变化的图像，关于、四点，下列说法正确的是（ ）
A. 点的电势最高 B. 点的电势最高
C. 点的电势最低 D. 点的电势最低
【答案】AD
【解析】
【详解】沿电场线电势降低，图像的面积表示电势差，O点电势最高，点的电势最低。
故选AD。
10. 如图所示，带有等量正电荷且电荷均匀分布的三根绝缘棒组成等边三角形，在等边三角形的中心位置点的电势为连线与垂直，两点到两点的距离相等，点的电势为，移走处的绝缘棒，点的电势为点的电势为，则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．设AC棒在a、b点产生的电势为，AB棒在b点产生的电势为。根据电势的叠加，有
，
B正确，A错误；
CD．同理有
C错误，D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某同学通过实验观察电容器的放电现象，采用的实验电路如图甲所示，已知所用电解电容器的长引线是其正极，短引线是其负极。
（1）开关接1时电容器充电，接2时电容器放电，放电时，电流方向沿_______（填“顺时针”或“逆时针”）。
（2）根据图甲电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接_______。
（3）电容器放电同时开始计时，得出电流I随时间t变化的图线，如图丙所示。图像中用阴影标记面积的物理意义是_______。
【答案】 ①. 逆时针 ②. ③. 电容器改变的电荷量（或流过电阻R的电荷量）
【解析】
【详解】（1）[1]充电时电容器上极板带正电，放电时电流沿逆时针方向；
（2）[2]根据图甲所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示
（3）[3]图像中用阴影标记面积的物理意义是电容器改变的电荷量。
12. 如图所示为一个“密立根油滴实验”的示意图。用喷雾器向一个透明的小盒子里喷入带电油滴。小盒子中的上下板分别连接电池的两极。让上板带正电、下板带负电。带电油滴在重力作用下坠落，落入下方小孔后，受到电场力作用。通过改变两极板之间的电压，可以调节电场强度。
（1）实验过程中，观察到一个油滴悬浮在极板之间，此时上下两板间匀强电场的强度为E，选择研究做_______（选填“匀减速直线”、“匀速直线”或“匀加速直线”）运动的油滴，这些油滴的受力情况是：电场力与重力的方向_______（选填“相同”或“相反”），并且电场力大小_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）重力大小；可以判断这个油滴带_______电。
（2）密立根不断改变电压，仔细观察油滴的运动，经过反复试验得出大量数据，得到如下表所示数据：
油滴带电量 ……
1.6 3.2 6.4 8.0 11.2 9.6 17.6 …… 12.8
密立根得出的结论是：油滴的电荷量不是连续变化的，而是一份一份增加的，油滴的电荷量有一个共同的最大公约数，所有电荷量都是这个最大公约数的整数倍。如今我们知道，这个最大公约数等于单个电子或质子所带的电荷量，被称为_______。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 相反 ③. 等于 ④. 负 ⑤. 元电荷
【解析】
【详解】（1）[1] [2] [3] [4] 该油滴竖直向下做匀速直线运动，受重力和电场力，二力平衡；故电场力向上，而场强向下，故油滴做匀速直线运动受力平衡，所以电场力与重力的方向相反，大小相等，油滴带负电荷。
（2）[5] 这个最大公约数等于单个电子或质子所带的电荷量，被称为元电荷。
13. 如图所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为h和，将一带电小球从A点由静止释放，运动到B点时速度正好又变为0。若此带电小球在A点的加速度大小为，g取，静电力常量为k，试求：
（1）此带电小球在B点的加速度大小；
（2）A、B两点间电势差（用Q和h表示）。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）这一电荷必为正电荷，设其电荷量为q，由牛顿第二定律，在A点时
在B点时
解得
方向竖直向上。
（2）从A到B过程，由动能定理得
解得
14. A、B两物体质量均为，其中A带正电，电荷量为q，B不带电，两物体通过劲度系数为的绝缘竖直轻质弹簧相连放在水平面上，如图所示，开始时A、B都处于静止状态。现在施加竖直向上的匀强电场，电场强度，重力加速度为，若不计空气阻力，不考虑A物体电荷量的变化。试求：
（1）B刚要离开地面时，A上升的距离。
（2）从开始到B刚要离开地面过程中，电场力做功大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）A、B处于静止状态时，弹簧压缩
B刚要离开地面时，弹簧拉伸
B刚要离开地面时，A上升的距离
解得
（2）电场力做功
可得
15. 如图所示，水平面内的等边三角形的边长为，顶点恰好位于光滑绝缘直轨道的最低点，点到两点的距离均为点在边上的竖直投影点为。轴上、两点固定两个等量的正点电荷，在点将质量为、电荷量为的小球套在轨道上（忽略它对原电场的影响）将小球由静止释放，已知静电力常量为，重力加速度为，且，忽略空气阻力，求：
（1）轨道上点的电场强度；
（2）小球运动至点时的加速度；
（3）小球刚到达点时的动能。
【答案】（1），沿轴正方向；（2）0；（3）
【解析】
【详解】（1）根据题意，由几何关系有
故
则轨道上点的电场强度大小
方向沿轴正方向。
（2）根据题意，由几何关系
知
根据对称性可知，点电场强度方向沿轴正方向，且
小球在点时的受力如图所示
沿杆方向合力为
解得
（3）根据等量同种电场分布和对称关系可知，两点电势相等，电荷从到的过程中电场力做功
根据动能定理可得
解得
