2024-2025内蒙古包头市第一中学高二(上)月考物理试卷(答案)

2024-2025学年内蒙古包头市第一中学高二(上)月考物理试卷
一、单选题:本大题共9小题,共36分。
1.下列说法正确的是( )
A. 电荷放在电势高的地方,电势能就大
B. 正电荷在电场中某点的电势能,一定大于负电荷在该点具有的电势能
C. 无论是正电荷还是负电荷,克服静电力做功它的电势能都增大
D. 电场强度为零的点,电势一定为零
2.如图所示,、是两个带有同种电荷的小球,用绝缘丝线悬挂于同一点,两球静止时,它们距水平面的高度相等,绳与竖直方向的夹角分别为、,且。若同时剪断两根细线,空气阻力不计,两球带电荷量不变,则( )
A. 、两球飞行的水平距离相等 B. 、两球同时落地
C. 球的电荷量比球的大 D. 球的质量比球的大
3.某点电荷产生的电场中的一组电场线方向未画出如图所示,虚线是一电子只在电场力的作用下由点到点的运动轨迹。下列判断正确的是( )
A. 点电荷带负电且点的电场强度小于点的电场强度
B. 电场中点的电势低于点的电势
C. 电子由运动到的过程中动能一定逐渐增大
D. 电子在点的电势能一定大于在点的电势能
4.如图所示,一电荷量为的均匀带电细棒,在过中点垂直于细棒的直线上有、、三点,且,在点处有一电荷量为的固定点电荷.已知点处的场强为零,则点处场强的大小为为静电力常量( )
A. B. C. D.
5.如图所示,带电小球、的电荷量分别为、,,都用长的丝线悬挂在点静止时、相距为,为使平衡时间距离减为,可采用以下哪些方法( )
A. 将小球的质量增加到原来的倍
B. 将小球的质量增加到原来的倍
C. 将小球的电荷量减小到原来的一半
D. 将小球、的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球的质量增加到原来的倍
6.如图所示,光滑绝缘水平面上、、三点构成直角三角形,已知,、,点是点在连线上的垂足。在、点分别放置正点电荷、,在点放置负点电荷,点的电场强度恰好为零。则有( )
A.
B.
C. 移到点所受电场力大小为
D. 将由点沿直线移到中点的过程中,电场力对一直做负功
7.如图平行板电容器与电动势为的直流电源连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可忽略,开关闭合,稳定时一带电的油滴静止于两极板间的点,若断开开关,将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离,则下列说法正确的是( )
A. 静电计指针的张角变大 B. 点电势升高
C. 带电油滴向上运动 D. 带电油滴的电势能不变
8.静电场方向平行于轴,将一电荷量为的带电粒子在处由静止释放,粒子只在电场力作用下沿轴运动,其电势能随的变化关系如图所示。若规定轴正方向为电场强度、加速度的正方向,四幅示意图分别表示电势随的分布、场强随的分布、粒子的加速度随变化的关系和粒子的动能随变化的关系,其中正确的是( )
A. B. C. D.
9.如图所示,一匀强电场的方向平行于平面,点为坐标原点,已知与轴夹角为,从原点起沿轴方向每经过距离电势下降,沿方向每经过电势下降也为,图中点坐标,则下列说法正确的是( )
A. 电场强度沿方向,大小
B. 两点的电势差为
C. 沿轴正方向移动电子,每移动电场力做功
D. 沿轴正方向每移动电势降低
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
10.如图所示,光滑绝缘的水平面上方存在一个水平方向的匀强电场,电场线与轴平行,电势与坐标值的关系式为的单位为,的单位为一带正电的小滑块,从处以初速度沿轴正方向运动,则( )
A. 电场方向沿轴正方向 B. 电场的场强大小为
C. 小滑块的动能一直减小 D. 小滑块的电势能先增大后减小
11.两个等量带正电的点电荷在平面内等势线分布如图所示,、、、、处在各条线上,则( )
A. B. 、两点的场强相同
C. 正试探电荷在点的电势能比点的小 D. 负试探电荷在点的电势能比点的大
12.空间中有水平方向的匀强电场,一质量为,带电量为的微粒在某竖直平面内运动,其电势能和重力势能随时间变化如图所示,则该微粒( )
A. 一定带正电
B. ∽秒电场力做功为
C. 运动过程中动能不变
D. 秒内除电场力和重力外所受其它力对微粒做功为
三、实验题:本大题共1小题,共8分。
13.某同学用电流传感器和电压传感器做“观察电容器的充、放电现象”实验,电路如图甲所示。
先使单刀双掷开关与端相连,电源向电容器充电,这个过程很快完成,充完电的电容器上极板带 填“正”或“负”电荷。
然后将开关掷向端,电容器通过电阻放电,传感器将电流、电压信息输入计算机,经处理后得到充、放电过程的电流随时间变化的曲线以及电压随时间变化的曲线,如图乙所示,其中图线 填“Ⅰ”或“Ⅱ”是充、放电过程电压随时间变化的曲线。
图乙中,段与横轴所围“面积”表示的物理意义是 。
在放电过程中,只增大滑动变阻器的阻值,不改变电路其他参数,则放电过程中图线与坐标轴所围成的面积 选填“增大”、“减小”或“不变”。
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
14.如图所示,为固定的、电荷量为的正点电荷,、两点在的正上方和相距分别为和。将另一质量为、带电荷量未知的点电荷从点由静止释放,运动到点时速度正好又变为零,若此电荷在点处的加速度为,为重力加速度,静电力常量为,求:
此电荷所带电荷量和在点处的加速度
、两点间的电势差。
15.一束初速不计的一价正粒子在经的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离,板长,两个极板上电压为,已知粒子的质量为重力忽略不计,求:
粒子进入偏转电场时的速度
粒子飞出平行板时的侧移量
偏转场对粒子做的功。
16.在水平方向的匀强电场中,一不可伸长的长度为的不导电细线的一端连着一个质量为的,带电量为的小球,另一端固定于点。把小球拉起直至细线与场强平行的点无初速释放,已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为时的点,速度减为零如图。
求此匀强电场的电场强度的大小
求小球在点以及最低点点对绳子的拉力
求小球从运动到的过程中的最大拉力。
参考答案
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13.正
电容器充电后所带的电荷量
不变

14.解:由题意可知,电荷先加速下降后减速下降,故带正电,在点,由牛顿第二定律可得
可解得,
设电荷在处的加速度为,由牛顿第二定律可得
可解得,方向竖直向上。
从到过程,由动能定理可得
可解得。

15.解:粒子加速过程中,由动能定理可得
代入数据可得
根据牛顿第二定律可得,粒子在偏转电场中的加速度为
代入数据可得
粒子沿初速度方向做匀速直线运动,在偏转电场中的飞行时间设为,则有
代入数据可得
粒子飞出平行板时的侧移量为
联立可得
粒子出场时的速度设为,可以分解为沿初速度方向的和沿电场方向的,其中
根据恒力功的定义式可得,偏转场对粒子做的功为
代入数据可得

16.解:根据动能定理研究小球从释放到最低点到最低点的另一侧的过程列出方程
解得
根据动能定理研究小球从释放到最低点过程,得
小球在最低点由重力和细线的拉力的合力提供小球的向心力,根据牛顿第二定律得
联立以上各式解得,小球经过最低点时细线对小球的拉力
由于对称,点对绳子的拉力等于点对绳子的拉力即
将电场力与重力合成为,设合力方向与水平方向成角斜向右下方,对应的圆周轨迹上的点为对应的“等效最低点”。如图
小球从点运动到“等效最低点”过程中合力对小球做正功,小球的动能增加,之后合力做负功,小球动能减少,所以小球经过“等效最低点”时速度最大,此时在和的角平分线上,得
由勾股定理得
由动能定理得
联立解得

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