2023—2024 学年第一学期高二 10 月月考
物 理
（本试卷共 4页，15 小题，满分 100 分。考试用时 75 分钟。）
一、单项选择题：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．关于电场强度、电势、等势面和电势能，下述说法正确的是（ ）
A．在同一等势面上移动电荷，电场力不做功
B．电场强度不变，电势也不变，电场强度大的地方，电势一定高
C．电场强度为零处，电势一定为零
D．电势越高处，电荷的电势能就越大
2．如图所示完全相同的三个金属小球 A、B、C均固定在绝缘棒一端，其中 A、B球心间距离为 r，分别带 8e
和 6e的电荷量，C小球不带电。现在用C小球先后去触碰 A、B小球，则触碰前后 A、B间的库仑力之
比为（ ）
A．12:1
B．12 : 5
C．2 :1
D． 24 :1
3．如图所示，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个梯形的四个顶点，电场线与梯形所在的
平面平行，ab平行于 dc，且 ab为 dc边长的一半，已知 a点的电势是 3 V，b点的电势是 5 V，c点的电
势是 7 V，由此可知，d点的电势为（ ）
A．1 V B．2 V
C．3 V D．4 V
4. 电鳗是放电能力极强的淡水鱼类，具有“水中高压线”的称号。电鳗体内从头到尾都有一些类似小型电池
的细胞，这些细胞就像许多叠在一起的叠层电池，这些电池（每个电池电压约 0.15伏）串联起来后，在
电鳗的头和尾之间就产生了很高的电压，此时在电鳗的头和尾的周围空间产生了类似于等量异种点电荷
（O为连线的中点）的强电场。如图所示，虚线为该强电场的等势线分布，实线 ABCD为以 O点为中心
的正方形，点 A和 D、点 B和 C分别在等势线上。则下列说法正确的是（ ）
A．电鳗的头部带正电
B．A点与 B点的电场强度相同
C．B点与 D点的电场强度相同
D．负电荷沿正方形对角线从 C点向 A点运动过程中，
电势能减小
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5. 在一次科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”：如图甲，两端开口的空塑料瓶中固定着一根钢锯条和
一块金属片，图乙为塑料瓶俯视图。把它们分别跟静电起电机的两级相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊
香，很快就看见塑料瓶内烟雾缭绕。摇动起电机，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。当
起电机摇动时，下列说法正确的是（ ）
A. 室内的空气湿度越大，实验效果越好
B. 若锯条接电源负极，金属片接正极，则这些烟尘附着在金属片上面
C. 起电机摇动前，需先让烟尘颗粒带上电荷才能做成功
D. 锯条附近的电场强度小于在金属片附近的电场强度
6. 我国利用自主研发的电子束焊接技术，成功焊接了 4500米载人深潜器的球壳。电子束焊接机中的电场线
分布如图中虚线所示，其中 K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为 d，在两极之间加上电压为 U的高
压电。现有一电子在 K极附近由静止被加速运动到 A极。不考虑电子的重力，已知电子电量绝对值为 e，
下列说法中正确的是（ ）
U
A．A、K之间的电场强度为
d
B．电子沿电场线由 K极到 A极时电势能逐渐增大
C．电子在 K极附近受到的电场力比在 A极附近要小
D．电子由 K极板加速到达 A极板时获得的动能大于 eU
7．如图所示，质量相同的两个粒子 a、b以相同的速度垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场，a从两
极板正中央边缘射入，b从上极板边缘射入，它们最后打在下极板同一点，粒子的重力不计，下列说法正
确的是（ ）
A．它们的运动时间不相同
B．它们的加速度相同
C．它们所带电的电量之比为 qa：qb=2:1
D．它们从射入到打到下极板的动能增量之比为 1:4
二、多项选择题：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. 电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈现出
不同颜色。透明面板下有一层胶囊，其中每个胶囊都是一个像素。如图所示，胶囊中有带正电的白色微
粒和带负电的黑色微粒．当胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移（每个微粒电量保持不
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变），像素由黑色变成白色。下列说法正确的有（ ）
A. 像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势
B. 像素呈白色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势
C. 像素由黑变白的过程中，电场力对白色微粒做正功
D. 像素由白变黑的过程中，电场力对黑色微粒做负功
9．电子被加速器加速后轰击重金属靶时，会产生射线，可用于放射治疗。图甲展示了一台医用电子直线加
速器，其原理如图乙所示：从阴极射线管的阴极 K发射出来的电子（速度可忽略），经电压为 U的电场
加速后获得速度 v，加速电场两极板间的距离为 d，不计电子所受重力。下列说法正确的是（ ）
A．仅增大两极板间的距离 d时，v增大
B．仅减小两极板间的距离 d时，v不变
C．仅增大两极板间的电压 U时，v增大
D．当增大两极板间距离 d时，电子在两板间运动的时间减小
10. 如图所示，真空中 A、B、C三点是同一圆周上的三等分点，O点是圆心，A、B连线长 L 1m，D为 A、
B连线中点。若将电荷量均为 q 1 10 6C的两点电荷分别固定在 A、B点，已知静电力常量
k 9 109N m2 / C2 ，则（ ）
A．两点电荷间的库仑力大小为9 103N
B．将一负点电荷放在 D点受到的电场力为零
C．C点的电场强度的大小为9 3 103N / C
D．从 D到 C电势逐渐降低
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三、非选择题：共 54 分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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.（6分）美国物理学家密立根于 1910年利用如图所示的实验装置，确定了电荷量的不连续性，并测定了
元电荷的数值。
（1）若要测出图示油滴的电荷量，除了需要测出油滴的质量 m，还需测出的物理量有 （已知重
力加速度为 g）
A．两金属板间的电压 U B．两金属板的长度 L
C．两金属板间的距离 d D．两金属板的正对面积 S
（2）若当地的重力加速度大小为 g，用你所选择的物理量表示出该油滴的电荷量 q= ；
（3）研究小组对许多油滴进行了测定，发现各个油滴所带的电荷量都是某一最小电荷量 e=1.6×10-19 C的
整数倍。下列说法符合实验事实的是 。
A．某次实验中测得油滴所带的电荷量为 2.2×10-17 C
B．某次实验中测得油滴所带的电荷量为 6.4×10-17 C
C．若仅将两金属板的间距变小，则原来处于悬浮状态的油滴将向上运动
D．若断开电源并将两板的间距变大，则原来处于悬浮状态的油滴将向下运动
12.（10分）如图 1所示，在探究影响平行板电容器电容的因素的实验中，使电容器带电后与电源断开。电
容器左侧极板 A和静电计外壳接地，电容器右极板 B与静电计金属球相连。现请回答下列问题：
（1）此时静电计直接测量的是 。
A．电容 C B．电荷量 Q C．两板间的电势差 U D．两板间场强 E
（2）实验开始时给电容器充电过程中其电荷量 Q、电势差 U、电容 C之间相互关系的图像如图所示，
其中描述正确的是 。
A． B． C． D．
（3）保持 B板不动，将 A板向右移动，静电计指针张角 （选填“增大”、“减小”或“不变”）
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（4）改变相关因素使电容器电容发生变化，从而可以测量某些物理量，因此可制作电容式传感器。保
持 B板不动，将 A板上下移动会使静电计指针的偏角变化。下列传感器电容变化和此原理相同的
是 ；
A． B． C． D．
（5）该同学用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容 C1>C2，充电时通过传感器的电
流随时间变化的图像如图 2中①②所示，其中对应电容为 C1的电容器充电过程 I﹣t图像的是
（选填①或②）。
13.（10分）．在一个点电荷 Q的电场中，让 x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
0.8m和 1.2m（图甲）。在 A、B两点分别放置带正电的试探电荷，它们受到的静电力均沿 x轴正方向，
静电力大小跟试探电荷的电荷量的关系，如图乙中直线 a、b所示。求：
（1）A点和 B点的电场强度的大小；
（2）请理论分析点电荷 Q在 A点左侧或 A、B之间或 B点右侧，然后计算点电荷 Q所在位置的坐标。
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14.（12分）如图所示实线是匀强电场的电场线，电场中有 a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中 ab沿
电场方向，bc与 ab的夹角 =600，一个电子（符号为 e）从 a移到 b的过程中电场力对其做功为 Wab
= 4.8×10-18 J. 若规定 b点电势为零，e =1.6×10-19C，求：
（1）a、b两点的电势差；
（2）匀强电场的场强 E的大小和方向；
（3）c点的电势 c
15.（16分）如图为一真空示波管的示意图，电子从灯丝 K发出（初速度可忽略不计），经灯丝与 A板间的
加速电场加速，从 A板中心孔沿中心线 KO射出，然后进入两块平行金属板 M、N形成的偏转电场中（偏
转电场可视为匀强电场），电子进入 M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏
上的 P点。已知加速电压为 U1，M、N两板间的电压为 U2，两板间的距离为 d，板长为 L，偏转电场的
右端到荧光屏的距离为 x，电子的质量为 m，电荷量绝对值为 e，不计电子受到的重力及它们之间的相互
作用力。求：
（1）电子穿过 A板时速度的大小 v0 ；
（2）电子从偏转电场射出时的侧移量 y；
（3）若要使电子打在荧光屏上 P点的下方，通过计算说明，可采取哪些措施？
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{#{QQABIYaQggAoQAAAAAgCUwVSCgKQkACACAoGxBAEMAAAQQFABAA=}#}2023—2024 学年第一学期高二 10 月月考 物理答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A A C C B C D AC BC BCD
一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。
1. A 【详解】由于等势面的方向与电场强度的方向垂直，所以点电荷受到的电场力的方向与等势面垂直，
所以沿等势面移动电荷电场力不做功，故 A正确；电场强度的大小与电势的高低无关：在匀强电场中，
电场强度不变，沿着电场线的方向，电势总是逐渐降低的，电场强度大的地方，电势不一定高，如负点
电荷周围的电场，故 B错误；电势为零，是人为选择的，电势为零的地方，电场强度不一定为零，故 C
错误；根据 Ep q 可知，电势越高处，同一正电荷的电势能就越大，同一负电荷的电势能越小，故 D
错。
8e
2. A 【详解】用C小球先与 A触碰，两球所带电荷量为QC QA1 4 e，用C小球先与 B触碰，两2
4e 6e 8e 6e 48ke2
球所带电荷量分别为QC QB1 e ，触碰前 A、B间的库仑力 F k ，触碰2 1 r 2 r 2
4e e 4ke2 F 12
后 A、B间的库仑力 F2 k 2 2 ，触碰前后 A B
1
、 间的库仑力之比 F 1 ，故选 A。r r 2
3. C 【详解】过 b点作 ad的平行线，交 cd于 e点，
1 1
则 ab=de=ec，所以 Uab=Ude=Uec ，因为 Uab=φa-φb， Ude=Uec= Udc= （φd-φc），所以φd=3V，故选2 2
C。
4.C 【详解】根据等量异种点电荷的电场线由正极发出，终止于负极，沿电场线方向电势降低，电场线
与等势线垂直，可知电鳗尾部带正电，故 A错误；A点与 B点关于中垂线左右对称，电场强度大小相等，
方向不同，故 B错误；B点与 D点关于 O点对称，B点与 D点的电场强度相同，故 C正确；负电荷从
C点沿对角线运动到 A点过程中，电场力做负功，电势能增大，故 D错误。故选 C。
5.B 【详解】加大空气湿度，由于潮湿的空气易于导电，则起电机产生的静电不容易在铁锯条和易拉罐（金
属）片上积累，该实验不易成功， A 错误；若锯条接电源负极，金属片接正极，而俘获电子的烟尘带
负电，这些烟尘将附着在金属片上面， B 正确；锯条和金属片周围的电场将空气电离，电离产生的电
子让烟尘颗粒带电，不需先让烟尘颗粒带上电荷， C 错误；根据电场的分布特点，尖端物体附近的电
场线密集，所以瓶内存在的是辐射形的电场，不是匀强电场，在锯条附近的电场强度大于金属片附近的
电场，故 D错误。
U
6.C 【详解】A、K之间不是匀强电场，不能用 计算，A错误；电子由 K沿电场线到 A电场力做正功，
d
电势能逐渐减小，B错误；电场线的疏密表示场强的大小，即 EA EB，所以电子在 K附近受到的电场
力比在 A附近要小，C正确；由动能定理可知 Ek eU，所以电子由 K极板加速到达 A极板时获得的动
能等于 eU，D错误。
7.D 【详解】两粒子做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，则 x v0t，又 xa xb ，得 ta tb．故 A项
1 2
错误．竖直方向粒子做匀加速直线运动，则 y at ，又 ya : yb 1: 2，解得：aa :ab 1: 2．故 B项错误．对2
答案第 1页
{#{QQABIYaQggAoQAAAAAgCUwVSCgKQkACACAoGxBAEMAAAQQFABAA=}#}
qE
粒子 a ， aa :ab 1: 2、粒子的质量相等，解得： qa : qb 1: 2．故 C项错误。根据动能定理，粒子m
从射入到打到下极板的动能增量 Ek qEy，由于 qa : qb 1: 2、 ya : yb 1: 2，解得粒子的动能增量之比
Eka : Ekb 1: 4 ．故 D项正确．
二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。
8. AC 【详解】像素呈黑色时，当胶囊下方的电极带负电，像素胶囊里电场线方向向下，所以黑色微粒所
在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，故 A正确；像素呈白色时，当胶囊下方的电极带正电，
像素胶囊里电场线方向向上，所以黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，故 B错误；
像素由黑变白的过程中，白色微粒受到的电场力向上，位移向上，电场力对白色微粒做正功，故 C正确；
像素由白变黑的过程中，黑色微粒受到的电场力向下，位移向下，电场力对黑色微粒做正功，故 D错误。
1
9．BC 2 2eU【详解】电子在电场中加速，由动能定理可得 eU mv ，解得 v ，v与两板间距无关，
2 m
所以当改变两板间距离时，v不变，故 A错误 B正确；仅增大 U时，v增大，故 C正确；由于两极板之
U qE qU
间的电压不变，所以极板之间的场强为 E ，电子的加速度为 a ，电子在电场中一直做匀
d m md
d 1 at 2 t d 2m加速直线运动，有 ，所以电子加速的时间为 ，由此可见，当增大两板间距离时，电
2 qU
子在两板间的运动时间增大，故 D错误。故选 BC。
2
10. BCD q【详解】根据库仑定律可知，A、B两点电荷间的库仑力大小为 F k 2 解得 F 9.0 10
3N故 A
L
错误；在等量同种正点电荷周围的电场中，连线中点处的电场强度为零，则放在D点的负点电荷受到的
q 3
电场力为零，故 B正确；两点电荷在 C点产生的电场强度大小相等，均为 E1 k 2 9 10 N / C根据电L
场叠加原理和几何关系，两点电荷在 C点产生的合电场强度大小为 E 2E1cos30 解得 E 9 3 103N/C
电场强度 E的方向水平向右，故 C正确；在等量同种正点电荷周围的电场中，连线中垂线上从中点到无
穷远处电势逐渐降低，由此可知，从D点到 C点电势逐渐降低，故 D正确。故选 BCD。
mgd
11.（6分）（多项选择的，漏选得 1分，错选得 0分）【答案】（1）AC （2） （3）BC
U
U
【详解】（1）油滴悬浮在两板间保持静止，根据平衡条件 qE mg，又平行板间电场强度 E ，故
d
q mgd ，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 AC。
U
（3）各个油滴所带的电荷量都是最小电荷量 e=1.6×10-19 C的整数倍，故 A错误，B正确；若仅将两金
U
属板的间距变小，因为 E ，则电场强度增大，向上的电场力大于向下的重力，油滴向上运动，故
d
S U 4 kQ
C正确；根据C ， E ，Q CU ，可得 E ，若断开电源并将两板的间距变大，则
4 kd d S
Q不变，则电场强度不变，电场力不变，油滴仍然静止，故 D错误。故选 BC。
12.（10分）（多项选择的，漏选得 1分，错选得 0分）
（1）C （2） CD （3）减小 （4）CD （5）②
【详解】（1）根据题意，由图可知，此时静电计直接测量的是两板间的电势差 U。故选 C。
答案第 2页
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（2）电容器的电容是由电容器本身决定的，与电容器所带电荷量 Q的大小和两极板间的电势差 U的
Q
大小无关，不能认为 C与 Q成正比，与 U成反比，故 AB错误，D正确；由C 可知，电容器所带电
U
荷量与极板间的电势差成正比，即 Q-U图像为一条过原点的倾斜直线，故 C正确。故选 CD。
S Q
（3）保持 B板不动，将 A板向右移动，根据C 得电容变大，根据U 知，电量不变，电势
4 kd C
差减小，静电计指针张角减小。
（4）保持 B板不动，将 A板上下移动，目的是改变两极板的正对面积。 CD图是通过改变两极板的
正对面积来改变电容的大小，而 A图是通过改变介电常数来改变电容的大小，B图是通过改变两极板间距
来改变电容的大小。故选 CD。
（5）用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容C1 C2，则充电完成后，两电容器两端
电压相同，根据Q CU可知，电容器的电容小则其带电量小，而 I t图像面积代表带电量，所以对应电
容为 C1的电容器充电过程 I t图像的是②。
13.（10分）【答案】（1） EA 10N / C， EB 2.5N / C ，方向均沿 x轴正方向；（2）0.4m
【详解】（1）根据图线的斜率可得：
F
A a点的电场强度大小 EA q （2分）a
E 4得 A N / C 10N / C （1分）0.4
F
B b点的电场强度大小 EB q （1分）b
得 E
2
B N / C 2.5N / C （1分）0.8
（2）由于EA EB，且 A点和 B点的电场方向均沿 x轴正方向，
所以点电荷 Q在 A点左侧。 （1分）
Q
设点电荷 Q与 A点距离为 r，则有 EA k （1分）r 2
EB k
Q
(r r )2 （1分） AB
其中 rAB 0.4m
联立解得 r 0.4m （1分）
则 Q点的位置坐标为 x 0.8m 0.4m 0.4m （1分）
14.（12分）【答案】（1）30V；（2）60000V/m；（3）66V
U W【详解】（1）a、b两点的电势差 abab （2分） e
4.8 10 18 J
代入数据 U ab 30V 1.6 10 19C
得 U ab 30V （1分）
答案第 3页
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U
（2 ab）匀强电场的场强的大小为 E （2分）
dab
E 30得 V /m 600V /m （1分）
0.05
因为 a点的电势低于 b点电势，所以电场强度方向从 b指向 a。 （1分）
（3）c、b两点的电势差 U cb Edbc cos （2分）
得 U cb 600 0.12 0.5V 36V
又 U cb c b c 0 （2分）
得 c 30V （1分）
U L2
15.（16 2eU分）【答案】(1) 1 ； (2) 2 ； (3)见解析
m 4dU1
1 2
【详解】(1)电子在加速电场中加速，有 eU1 mv2 0
① （2分）
v 2eU得 10 ② （2分）m
eU
(2) 电子在 MN之间的加速度为 a 2 ③ （2分）
md
L
在 MN之间运动的时间 t v ④ （1分）0
1
偏移量 y at 2 ⑤ （1分）
2
U 2
联立解得 y 2
L
⑥ （ 分）
4dU 21
(3)设离开电场区域速度与水平方向的夹角为θ，则
v
tan y at U L 2 ⑦ （
v v 2U d 2
分）
0 0 1
由几何关系得 OP的距离 Y y x tan ⑧ （2分）
U L2 U Lx U L L
代入得 Y 2 2 2 （ x) ⑨ （1分）
4dU1 2dU1 2dU1 2
由公式可知，若要使电子打在荧光屏上 P点的下方，可采取的措施有增大加速电压或极板之间的距离，
或减小偏转电压，或减小极板的长度。 （1分）
L
y
【注意：第（3）问的另一种解法有：根据推论，由几何关系可知 2L 求解，同样给分。】
x Y
2
答案第 4页
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