高台县2023-2024学年高二上学期10月月考
物理试卷
2023年10月19日
第I卷（选择题，共50分）
一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分）。
1．下列说法是某同学对电学中相关概念及公式的理解，其中正确的是( )
A．电场强度公式E＝适用于一切电场
B．根据电容的定义式C＝,电容器极板上的电荷量每增加1C，电压就增加1V
C．根据电场力做功的计算式W＝qU，一个电子在1V的电压下加速，电场力做功为1eV
D．电场线就是正电荷只在电场力的作用下运动的轨迹
2．如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，，，则a、c连线中点b的电势为（ ）
A．小于0 B．等于0
C．大于0 D．等于20V
3．正点电荷电场分布如图，该正点电荷电量为Q。A、B、C是电场线上的三个点。另一正点电荷在静电力作用下，沿电场线由A点移至B点的过程中，静电力做功为W1，将该正点电荷从A点移至C点再移至B点过程中静电力做功为W2，则（ ）
A. B．
C． D．
4．如图，A、B、C是一条电场线上的三点，已知AB=BC，则下列说法正确的是（ ）
A．场强大小关系一定有
B．电势大小关系一定有
C．电势差大小关系一定有
D．负电荷在A、B、C三点所具有的电势能大小关系有
5．如图所示，O点为两等量异种点电荷连线的中点，一带正电的粒子（不计重力）从连线上的A点由静止释放。在电场力作用下运动到B点。取A点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向。在粒子从A点运动到B点的过程中，下列关于粒子运动的速度v和加速度a随时间t的变化，运动径迹上电势和粒子的电势能随位移x的变化图线可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
6．将金属板靠近带负电的塑料板，金属板下表面与接地金属柱接触，在金属板上表面撒细纸屑，上抬金属板至某一位置时，可以看到静置的纸屑从金属板上飞溅出来，这就是“静电飞花”实验。关于本实验下列说法正确的是（ ）
A．金属板碰触接地金属柱后不带电
B．上抬金属板，金属板容纳电荷本领增强
C．纸屑飞离的瞬间，金属板的电势降低
D．纸屑是因为带负电相互排斥而不断飞出
7．真空中两个点电荷Q1、Q2分别固定于x轴上x1=0和x2=4a两点（图中未画出），在它们的连线上的电场强度E与x的关系图像如图所示。已知Q1带正电，下列说法正确的是（ ）
A．Q2带负电
B．Q1与Q2的电荷量大小之比是1∶3
C．x轴上x=a处的电势小于零
D．x轴的负方向为电场强度的正方向
8．如图所示，三点都在匀强电场中，，，，一个带电荷量为的负电荷由A点移到B点，电势能增加，由B点移到C点，电场力做功。下列说法正确的是（ ）
A．电场强度方向沿着方向，由A指向B
B．该电场的场强为2 V/m C．A点的电势比B点的电势高3 V
D．带电荷量为的正电荷由C点移到A点，电势能减少
二、多选题(本题共3小题，每小题6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，选对但选不全的得3分，有选错的得0分）。
9．如图为手机指纹识别功能的演示，此功能的一个关键元件为指纹传感器。其部分原理为：在一块半导体基板上集成有上万个相同的小极板，极板外表面绝缘。当手指指纹一面与绝缘表面接触时，指纹的凹点与凸点分别与小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则（ ）
A．指纹的凹点与小极板距离远，电容大
B．指纹的凸点与小极板距离近，电容大
C．若手指挤压绝缘表面，电容电极间的距离减小，小极板带电量增多
D．若用湿的手指去识别，识别功能不会受影响
10．图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等，现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点。若不计重力，则（ ）
A．M带负电荷，N带正电荷
B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C．N从O点运动至a点的过程中电势能减少
D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零
11．以点电荷A、B的连线为轴，以点电荷B为坐标原点建立如图所示的坐标系，点电荷A、B带电荷量分别为，间距为。一电子以一定的初速度进入该电场，由靠近坐标原点的位置沿轴正方向运动，其电势能的变化如图中实线所示。图线与轴交点的横坐标为，图线最高点对应的横坐标为，则下列判断正确的是（ ）
A．A电荷带负电，B电荷带正电
B．之间电场强度沿轴负方向
C． D．
第Ⅱ卷 非选择题（共50分)
四、解答题（本题共4小题，共50分，解答时写出必要的文字说明、公式或表达式。有效值计算的题，答案必须明确写出数值和单位）。
12.（12分）如图所示，在真空中的O点放一个点电荷Q=＋1.0×10－9C，直线MN通过O点，OM的距离r=0.30m，M点放一个试探电荷q=－1.0×10－10C，（k=9.0×109N m2/C2）求：
(1)q在M点受到的电场力大小和方向；
(2)M点的电场场强大小和方向；
(3)只移走q后M点的电场场强大小；
(4)带负电的q在点电荷＋Q产生的电场中，M、N两点的电势能哪点大，电势哪点高？
13.（9分）空间中存在水平向右的匀强电场，电场强度大小E=240V/m，一带电粒子从A点移动到B点时。电场力做功WAB=1.2×10-2J，AB平行于电场线且A、B间的距离为5cm，之后粒子又从B点移动到C点，B，C间的距离为10cm且BC与电场线方向的夹角为60°，求：
（1）粒子所带电荷量q；（2）粒子从B点移动到C点过程中电场力所做的功WBC；（3）A、C两点的电势差UAC。
14．（9分）如图所示，在一水平向右、电场强度为的匀强电场中有一电量为点电荷M，以M为圆心、半径为的圆周上有A、B两点，B在M正上方，A在M正右方，一电荷量为的正点电荷从A运动到B，静电力常量，、，求：
（1）B点的场强大小及其方向与水平方向夹角；
（2）若取A点为零电势点，则点电荷在B点的电势能为多大？B点的电势又为多大？
15.（10分）如图所示，竖直放置的A、B与水平放置的C、D为两对正对的平行金属板，A、B两板间电势差为U，C、D两板分别带正电和负电，两板间场强为E，C、D两极板长均为L。一质量为m，电荷量为的带电粒子（不计重力）由静止开始经A、B加速后穿过C、D并发生偏转，最后打在荧光屏上。求：
（1）粒子离开B板时速度大小v；
（2）粒子刚穿过C、D时的竖直偏转位移y；
（3）粒子打在荧光屏上时的动能。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
C C A B B C D C BC BC AC
高二物理月考答案
12.(1)，方向沿MO指向O；(2)100N/C，方向沿OM连线背离O；(3)100N/C；(4)电势能N点大，电势M点高
【详解】(1)根据库仑定律有
代入数据解得
电场力的方向沿MO指向O。
(2)M点的场强
N/C=100N/C
因试探电荷带负电，故M点的场强方向与电场力方向相反，即沿OM连线背离O。
(3)根据电场的性质可知，电场中某点的场强只与电场的本身属性有关，与试探电荷无关，故移走试探电荷，M点的场强不变，仍为=100N/C。
(4)沿着电场线方向电势不断降低，故M点电势高，N点电势低；而负电荷在电势越低的点，电势能越大，故N点电势能大。
13.（1）；（2）；（3）24V
【详解】（1）A、B两点间的电势差为
根据可得，粒子所带电荷量为
（2）B、C两点沿电场线方向的距离为
则B、C两点间的电势差为
粒子从B点移动到C点过程中电场力所做的功为
（3）A、C两点的电势差为
14．（1）15N/C，37°；（2），1.2V
【详解】（1）点电荷在B点的场强大小为
则B点的场强大小为
B点的场强与水平方向夹角满足
解得
（2）若取A点为零电势点，正点电荷从A运动到B，电场力做功为
又
解得点电荷在B点的电势能为
根据
可得B点的电势为
15.（1）；（2）；（3）
【详解】（1）粒子在加速电场中加速过程，由动能定理可得
解得
（2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，由动力学知识可得
联立解得
（3）粒子从开始运动到打在荧光屏上整个过程根据动能定理可知
所以有
