彭山区第一中学2023-2024学年高二上学期10月月考
物理试题
考试时间：75 分钟 满分：100 分
注意事项：
1. 答题前，用蓝色或黑色签字笔将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上的指定位置，并用2B 铅笔把准考证号对应的标号涂黑；
2. 选择题的作答：用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；
3. 非选择题的作答：用蓝色或黑色签字笔直接答在答题卡上对应的区域内。
一、单项选择题：本题7 个小题，每题只有一个选项符合题意，每题 4 分，共 28分 。
1. 保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务.盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患.小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习时,他发现有一个电荷量数字看不清,拿来问老师,如果你是老师,你认为可能是下列几个数字中的哪一个( )
A. B.
C. D.
2. 两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上,如图。两球面最近距离为r,带等量异种电荷,电荷量为Q,两球之间的静电力( )
A.等于 B.大于
C.小于 D.等于
3．如图所示，在边长为a的正方形ABCD的A、B、C三个顶点上各放置一个带电荷量为+q的点电荷，已知静电力常量为k，则正方形中心点O处的电场强度大小为（ ）
A B．
C． D．
4. 如图为某电场中的电场线和等势面，已知，则( )
A.
B.
C.
D.上述三种情况都有可能
5．等量异种点电荷电场线的分布如图所示，是两点电荷连线的中垂线，一带电粒子仅在电场力作用下从a处沿虚线轨迹运动到b，则（ ）
A．粒子带正电
B．a处的电势小于b处的电势
C．粒子在a处的加速度小于在b处的加速度
D．粒子在a处的电势能小于在b处的电势能
6. 如图所示，有一平行板电容器，下列说法正确的是( )
A.保持S接通，减小两极板间的距离，则极板间的电场强度E减小
B.保持S接通，在两极板间插入一块电介质，则极板上的电荷量减小
C.断开S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小
D.断开S，在两极板间插入一块电介质，则两极板间的电势差增大
7. 如图所示，带电小球的电荷分别为，，都用长L的丝线悬挂在O点．静止时相距为d。为使平衡时间距离减为，可采用的方法有( )
A.将小球的质量都增加到原来的2倍
B.将小球B的质量增加到原来的4倍
C.将小球的电荷量都减小到原来的一半
D.将小球的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍
二、多项选择题：本题3个小题，本题有两个或两个以上的选项符合题意，选对得6分，选对不全得3分，选错或不选得0分，共18分。
8．如图所示是某弹簧振子的振动图像，由图可知（ ）
A．振子的振幅为5cm
B．振子的周期为8s
C．第12s时振子的速度为零，加速度最大
D．第16s时振子的速度为零，加速度最大
9. 如图所示,图中五点均在匀强电场中,它们刚好是一个圆的四个等分点和圆心。已知电场线与圆所在平面平行。下列有关圆心O和等分点a的电势、电场强度的相关描述正确的是( )
A.a点的电势为6V B.a点的电势为-2V
C.O点的场强方向指向a点 D.O点的场强方向指向电势为2V的点
10．如图所示悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线，下端有一个质量为m、带电量为－q的小球，若在空间加一与纸面平行的匀强电场，当电场强度为最小值时，小球静止在A点，此时细线与竖直方向夹角为，则（ ）
该电场的方向为水平向左方向
B．该电场场强的最小值为
C．若剪断细线，小球将做匀加速直线运动
D．若撤去电场瞬时，小球的加速度为零
三、实验题：共两题，共16分
11. （6分） 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。
步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二：使小球处于同一位置增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。
（1）该实验采用的方法是________（填正确选项前的字母）
A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法
（2）实验表明，电荷之间的静电力随着距离的增大而________，随着电荷量的增大而________。（均填“增大”“减小”或“不变”）
12. （10分）在“用单摆测量重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过n次全振动的总时间为，在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长度为l，再用游标卡尺测量摆球的直径为D。回答下列问题：
（1）为了减小测量周期的误差，实验时需要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标记时开始计时，该标记应该放置在摆球摆动的 __________。
A．最高点 B．最低点 C．任意位置
（2）该单摆的周期为T=__________,重力加速度的表达式为g＝ ___________ 。(用题干中给出的物理量符号表示)
（3）如果测得的g值偏小，可能的原因是________ 。
A．测摆长时摆线拉得过紧
B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时时，停表过迟按下
D．实验时误将49次全振动记为50次
（4）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标、为纵坐标作出图线，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的图像是图乙中的 ________ （选填“①”“②”或“③”）。
四、解答题：共3题，共38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。
13.（10分）．在如图所示的匀强电场中，一个电荷量q=+2.0×10-8C点电荷所受的电场力为F＝6.0×10-4N，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离d=0.20m，求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小；
（2）将电荷q从A点移动到B点过程电场力所做的功。
（13分）如图所示，已知电子质量为m、电荷量为e，有一电子初速度为零，经电压加速后，进入两块间距为d的平行金属板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能从金属板边缘穿出电场，飞出时速度的偏转角为θ，电子重力不计求∶
（1）电子刚进入板间电场时的速度大小v0；
（2）电子离开电场时的速度大小v；
（3）平行金属板间的电场强度大小E。
（15分）如图所示，在水平轨道AB的末端处，平滑连接一个半径R = 0.4m的光滑半圆形轨道，半圆形轨道与水平轨道相切，C点为半圆形轨道的中点，D点为半圆形轨道的最高点，整个轨道处在电场强度水平向右、大小E = 4×103V/m的匀强电场中、将一个质量m = 0.1kg、带正电的小物块（视为质点），从水平轨道的A点由静止释放，小物块恰好能通过D点。小物块的电荷量
q =+ 2×10－4C，小物块与水平轨道之间的动摩擦因数μ = 0.2，取重力加速度大小g = 10m/s2。求：
（1）小物块通过D点的速度；
（2）A、B两点间的距离L；
（3）小物块通过C点时对轨道的压力大小FN。
参考答案
1、答案：B
解析：电子电荷量的大小是最小的,人们把最小电荷量叫作元电荷,任何带电体所带电荷量都是的整数倍,因此该带电量应为电子电荷量的整数倍,将四个选项中的电荷量除以电子电荷量得数为整数倍的便是可能正确的数字, 故A、C、D三项错误,B项正确.
2、答案：C
解析：
3、答案：C
解析：匀强电场中各点的场强处处相同.场强是矢量,只有大小和方向都相同时场强才相同.电场力与场强的关系为F=qE.根据电荷的受力情况和初速度分析其运动情况.
A、匀强电场中各点的场强处处相同.电场线不仅是直线,而且电场线必须是平行同向、疏密均匀的直线时该电场才是匀强电场,故A错误.
B、由知,在电荷+Q所产生的电场中,以+Q为球心,半径为r的球面上各点电场强度大小相等,但方向不同,所以点电荷的电场不是匀强电场,故B错误.
C、由F=qE知,在匀强电场中E处处相同,则点电荷q在匀强电场中运动时,它所受电场力的大小和方向都不变,故C正确.
D、正点电荷只受电场力作用时,在匀强电场中不一定沿电场线运动,还与电荷的初速度有关,故D错误.故选:C.
4、答案：B
解析：
5、答案：C
解析：A.保持S接通，则电容器两极板间的电势差U不变，由，可知减小两极板间的距离，则极板间的电场强度E增大，故A错误；
B.保持S接通，则电容器两极板间的电势差U不变，在两极板间插入一块电介质，，则电容C增大，由，知则极板上的电荷量增大，故B错误；
C.断开S，极板所带的电荷量不变，由，可知减小两极板间的距离，则电容C增大，由，可知两极板间的电势差减小，故C正确；
D.断开S，极板所带的电荷量不变，由，知在两极板间插入一块电介质，则电容C增大，由，可知两极板间的电势差减小，故D错误。
故选C。
6、答案：D
解析：对于一个完整的带电均匀的球壳，据题意知，球内各点的电场强度为零，说明左右两个半个球壳在各点产生的场强大小相等、方向相反，右半个球壳在P点产生的场强方向水平向右，则根据电场的叠加原理可知，半球壳负电荷在P点处的合场强的方向水平向左．故ABC错误．D正确．
故选D.
7、答案：C
解析：因为，知两点的电势差为4 V，因为电场线越密的地方场强越强，根据知，间的电势差大于间的电势差，所以间的电势差大于2 V，所以b点的电势小于8 V。故选C。求解本题容易按匀强电场公式得出，而错选A。
8、答案：B
解析：A.据题带电液滴沿直线从b运动到d，带电液滴所受重力与电场力的合力一定与其运动方向在同一直线上，对液滴进行受力分析，其受力情况如图所示
则电场力方向一定水平向右，与场强方向相反，所以该液滴带负电。故A错误；
B.由于液滴受重力和电场力均为恒力，故合外力不变，加速度不变，液滴一定做匀加速直线运动，故B正确；
C.由于液滴从静止开始做加速运动，故合力的方向与运动的方向相同，故合外力对物体做正功，液滴的动能增大，故C错误；
D.由于电场力所做的功，故电场力对液滴做正功，故液滴的电势能减小，液滴在d点的电势能小于在b点的电势能，故D错误。
故选B。
9、答案：C
解析：若虚线是电场线，从轨迹弯曲方向可知静电力沿着电场线向左，曲线上每一点的瞬时速度与静电力方向均成钝角，故电子做减速运动，动能减小，电子在a点动能较大，A错误。若虚线为等势面，根据等势面与电场线处处垂直可大致画出电场线，曲线上每个位置电子受到的静电力与速度成锐角，电子加速运动，故动能增大，电子在b点动能较大，B错误。不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的场强都较大，故C正确。若虚线是等势面，从电子曲线轨迹向左下弯曲可知静电力垂直虚线向下，电场线方向垂直虚线向上，沿着电场线方向电势越来越低，故a点电势较小；若虚线是电场线，从轨迹弯曲方向可知静电力沿着电场线向左，故电场线方向向右，沿着电场线方向电势越来越低，故a点电势较大，故D错误。
10、答案：D
解析：对小球B受力分析如图：
由几何关系得：由库仑定律得：联立解得：
要d使变成，可以使小球的质量增大到原来的8倍或使小球的电荷量都减小到原来的一半，同时小球的质量增加到原来的2倍，故D项正确，ABC项错误。
综上所述，本题正确答案为D。
11、答案：AD
解析：AB.根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，故A正确，B错误；
CD.同时根据库伦定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量大小，因此在大小上一定是“两大夹一小”，故C错误，D正确。
故选AD。
12、答案：CD
解析：根据电场线的方向，从P出发，终止于Q，所以P带正电，Q带负电，电荷所受电场力指向轨迹内侧，所以离子在运动过程中受到P的吸引力，所以该离子带负电。故A错误，C正确。c点的电场强度和d点电场强度方向不同，所以电场强度不同，故B错误。离子从a到b，电场力与速度的夹角为钝角，所以做负功，电势能增大。故D正确。
13、答案：AD
解析：在匀强电场中,任意两平行直线上相等距离的电势差相等,所以,a点电势比10V低4V,即为6V,A选项正确。根据电场线应与等势面垂直,且沿电场线电势依次降低,O点的场强方向应指向图中电势为2V的点,D选项正确。
14、答案：AB
解析：在加速电场中加速，由可知，则变大，电子进入偏转电场的速度变大，故A正确；电子在偏转电场中做类平抛运动，设板长为L，在偏转电场中运动的时间，所以变大，则电子在偏转电场中运动的时间变短，故B正确；设板间距离为d，电子在偏转电场中运动的加速度为，所以变大，则电子在偏转电场中运动的加速度变大，故C错误；电子离开偏转电场时偏移量，可知，若要电子离开偏转电场时偏移量变小，仅使变小，其他条件不变即可，故D错误。故选A、B。
15、答案：（1）B（2）减小；增大
16、答案：（1）AC（2）（3）BC
解析：（1）（2）油滴悬浮在两板间并保持静止，根据平衡条件，又平行板间电场强度，故，故还需要测出两金属板间的电压U和两金属板间的距离d。故选A、C。
（3）各个油滴所带的电荷量都是最小电荷量的整数倍，故A错误，B正确；若仅将两金属板的间距变小，则电容器与电池组未断开，电容器两板间电势差不变，因为，则电场强度增大，竖直向上的静电力大于竖直向下的重力，油滴向上运动，故C正确；根据可得，若断开电源并将两板的间距变大，Q不变，则电场强度不变，静电力不变，油滴仍然静止，故D错误。故选B、C。
17、答案：1.由可得W=qU,代数得U=5000V
2.A、B两点间的沿电场线方向的距离为sd=2×cos60°=1cm=1×10-2m由U=Ed
代数得:E=5×105V/m
18、答案：（1）（2）25 m/s
解析：（1）根据电场强度定义式可知，小球所受静电力大小为
（2）小球受重力，绳的拉力T和静电力F作用，如图所示
根据共点力平衡条件和图中的几何关系有
解得，由牛顿第二定律可得，解得，2 s后的速度为。
19、（1）解析：根据牛顿第二定律得
根据牛顿第二定律得加速度
解得
（2）解析：小球从B至C由动能定理得：
解得
对B点受力分析： 解得：
小球从A至B由动能定理得：
解得：
20、（1）解析：设粒子过N点时的速度为v，由速度的合成有
所以
粒子从M点运动到N点的过程，据动能定理有
解得
（2）解析：设带电粒在第四象限内的运动半径为r，如下图所示
则由几何关系得
且
联立解得
（3）解析：带电粒子从电场中出来时，由速度合成得
运动时间 则联立解得
