2024-2025学年河南省许昌市长葛市第三实验高级中学高二（上）月考物理试卷（9月）（含解析）

2024-2025学年河南省许昌市长葛市第三实验高级中学高二（上）月考物理试卷（9月）
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.下列说法中正确的是( )
A. 电势是一个标量，单位是
B. 电场强度，电容都是用比值法定义的
C. 电容器所带电荷量是指各个极板所带电荷量的代数和
D. 电流是矢量，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向
2.关于库仑定律公式，下列说法正确的是( )
A. 该公式对任何情况都适用
B. 当真空中的两个电荷间的距离时，它们之间的静电力
C. 当真空中的两个电荷之间的距离时，库仑定律的公式就不适用了
D. 当真空中的两个电荷之间的距离时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了
3.真空中两个静止的点电荷，相距为时相互作用的库仑力大小为，现不改变它们的电荷量，使它们之间的距离为，则库仑力大小变为( )
A. B. C. D.
4.如图，水平放置的两块带等量异种电荷的平行金属板、，它们之间的电场线是间隔相等的平行线，、是电场中的两点。下列说法正确的是( )
A. 带正电、带负电 B. 带负电、带正电
C. 、两点的电场强度 D. 、两点的电势
5.如图所示，正电子垂直电场方向入射到匀强电场中，不计粒子重力，正电子做( )
A. 匀速直线运动 B. 匀加速直线运动
C. 向下偏转的曲线运动 D. 向上偏转的曲线运动
6.如图，定值电阻的阻值，闭合开关，、两端的电压分别为、，通过、的电流分别为、下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
7.用同种材料制成两个圆柱形导体、，两者长度相同，的横截面积比小，、的阻值分别为、。将、串联接入电路，如图所示，通过、的电流分别为、。下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
8.如图，实线表示空间中某电场的电场线，、为电场中的两点，用、分别表示、两点的电场强度大小，用、分别表示这两点的电势。下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条直线上有、两点，用、表示、两处的场强大小。则 ( )
A. 、两点场强方向相同
B. 电场线从指向，所以
C. 电场线是直线，所以
D. 不知、附近的电场线分布，、的大小不能确定
10.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点处电场强度的大小．如图甲所示是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：是电荷连线的中点，、是连线中垂线上关于对称的两点，、和、也关于对称．则（ ）
A. 、两点电场强度大小和方向都相同 B. 、两点电场强度大小相等，方向相反
C. 、、三点比较，的电场强度最强 D. 、、三点比较，点电场强度最弱
11.如图所示，在匀强电场中，有边长为的等边三角形，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，点为该三角形的中心，三角形各顶点的电势分别为、、，下列说法正确的是( )
A. 点电势为
B. 匀强电场的场强大小为，方向由指向
C. 在三角形外接圆的圆周上电势最低点的电势为
D. 将电子由点移到点，电子的电势能增加了
12.图甲为某一点电荷产生的电场中的一条电场线，为电场线上的两点，一电子以某一速度沿电场线由运动到的过程中，其速度一时间图像如图乙所示，则下列叙述正确的是( )
A. 电场线方向由指向 B. 电场强度大小
C. 可能为负电荷，也可能为正电荷 D. 在的左侧且为负电荷
三、实验题：本大题共1小题，共9分。
13.传感器中经常用到电容器做基本元件，如图为电容式液位计的原理图，一根金属圆柱插入金属容器内并未与容器底、壁接触，另一端与电源相连，金属圆柱为电容器的一个电极，容器壁为电容器的另一个电极，容器内充入绝缘液体，金属容器接地。另有一静电计与该装置相连，静电计外壳接地，静电计的金属球通过开关与金属圆柱相连。某同学用该装置做以下实验。
先闭合，给电容器充电；
断开，闭合，静电计指针偏转一定角度；
该同学给容器中加入更多绝缘液体使液面升高，此时他观察到静电计指针偏角_______选填“变大“变小”或“不变”，由此他推测出：液面升高使电容器的电容_______选填“变大”“变小”或“不变”。
此后在保持液面不变的情况下他继续实验，通过绝缘手柄把金属圆柱向上移动一段距离，他看到静电计的指针偏角_______选填“变大”“变小”或“不变”，表明电容器的电容因金属圆柱向上移动而_______选填“变大”“变小”或“不变”。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
14.如图，真空中有两个固定的点电荷、相距，电荷量分别为，，静电力常量 。
判断、之间的库仑力是引力还是斥力？
求、之间的库仑力大小；
若、的距离不变，电荷量均变为原来的倍，则库仑力变为原来的几倍？
15.如图所示，匀强电场的电场强度。将电荷量的点电荷从电场中的点移动到点，、两点在同一条电场线上，若、两点间的电势差。
求、两点间距离；
求电荷所受电场力的大小；
若点电荷的电荷量，求该电荷在此匀强电场中所受电场力的大小和方向。
16.如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向从两极板中线虚线射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为，电荷量为，加速电场电压为。偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为，极板长度为，板间距为，忽略电子所受重力。求：
电子射入偏转电场时的初速度；
从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离；
电子从进入偏转电场到飞出，电子电势能的变化量。
答案解析
1.
【解析】A.电势是一个标量，电势的单位是，故A错误；
B.电场强度，电容都是用比值法定义的，故 B正确；
C.电容器所带电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值，故C错误；
D.电流是标量，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，故D错误；
故选B。
2.
【解析】解：该公式只适用于真空中静止的点电荷间的库仑力计算，故A错误；
当真空中的两个电荷间的距离时，电荷已不能看作点电荷，所以它们之间的静电力不会趋向于无穷大，故B错误，D正确；
C.当真空中的两个电荷之间的距离时，电荷可以看成点电荷，库仑定律的公式可以适用，故C错误。
故选：。
库仑定律适用于真空中静止的点电荷之间的作用力。当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷。
解决本题的关键掌握库仑定律的适用范围，以及能看成点电荷的条件，当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷。
3.
【解析】根据库仑定律，距离为时的静电力为：
当距离为时，静电力为：，故B正确，ACD错误。
故选：。
4.
【解析】电场线从正极板指向负极板，所以带负电、带正电，故A错误，B正确
C.两平行板间是匀强电场，所以、两点的电场强度，故C错误
D.沿着电场线方向电势降低，所以、两点的电势，故D错误。
故选B。
5.
【解析】解：、电荷带正电，所受的电场力与场强方向相同，即竖直向上，且电场力与初速度垂直，所以正电荷做类平抛运动，是一种匀变速曲线运动，故AB错误。
、正电荷所受的电场力向上，所以正电荷做向上偏转的曲线运动，故C错误，D正确。
故选：。
分析正电荷的受力情况来判断其运动情况，
解决本题的关键是分析清楚电场力和速度的方向之间的关系，从而知道正电荷的运动情况．
6.
【解析】
由图知，、为并联，根据并联电路的特点，可知 ，故A错误、B正确；
由于 ，则有 ，故CD错误。
7.
【解析】导体、串联，则通过、的电流相等，即；、长度相同，材料相同，的横截面积比小，由知，，故ABC错误，D正确。
8.
【解析】沿着电场线的方向电势逐渐降低，；电场线密的地方场强大，故ACD错误，B正确。
9.
【解析】解：、该电场线为一条直线，由图可知，电场线上各点的场强的方向相同，则两点的场强的方向相同．故A正确；
B、、两点在一条电场线上，由于无法判断电场线的疏密，也就无法判断、两点电场强度的大小，故BC错误，D正确；
故选：．
10.
【解析】A.根据对称性看出，、两处电场疏密程度相同，则、两点场强大小相同，这两点场强的方向均由，方向相同。故A正确；
B.根据对称性看出，、两处电场线疏密程度相同，则、两点场强大小相同，由图看出，、两点场强方向相同。故B错误；
C.由图看出，、、三点中，处电场线最密，的场强最强。故C正确；
D.由图看出，、、三点比较，处电场线最疏，点场强最弱。故D正确。
11.
【解析】A.因为、，则中点设为点的电势为，则连线为等势面，因点在该等势面上，则点电势为，故A正确；
B.电场线与等势面正交，可知匀强电场的场强方向由指向，大小为，故B错误；
C.沿电场线电势逐渐降低，若过圆心做一条电场线，则交圆周与点，
该点电势最低，则，则
在三角形外接圆的圆周上电势最低点的电势为，故C错误；
D.由到电势降低，则将电子由点移到点，电子的电势能增加了，故D正确。
故选AD。
12.
【解析】．根据速度一时间图像分析，电子做加速度减小的加速运动，所以电场力向右，电场线方向向左，对；
．加速度减小，电场力减小，场强减小，对；
．根据点电荷电场特点，只能在的左侧且为负电荷，错，对。
故选ABD。
13.变小；变大；变大；变小
【解析】断开，闭合，电容器所带的电荷量不变，给容器中加入更多绝缘液体使液面升高，即电介常数增大，电容器的电容变大，则电容器两端的电压减小，静电计指针偏角变小，可见液面升高使电容器的电容变大；
此后在保持液面不变的情况下他继续实验，通过绝缘手柄把金属圆柱向上移动一段距离，电容器的正对面积减小，电容器的电容变小，则电容器两端的电压增大，静电计指针偏角变大，可见电容器的电容因金属圆柱向上移动而变小。
14.解：因为这两个的电荷电性相反，因此它们之间库仑力为引力，即这两个电荷的相互作用力是引力。
由库仑定律得：
代入数据得：
根据库仑定律知，电荷量均变为原来的倍，则
库仑力变为原来的倍。
答：因异种电荷相吸，故A、间的库仑力为引力。
、之间的库仑力大小为；
若、的距离不变，电荷量均变为原来的倍，则库仑力变为原来的倍。
【解析】根据同性排斥异性吸引进行判断。
直接根据库伦定律公式进行计算即可。
依据库仑定律求出所受电场力大小即可。
本题很简单直接考查了库仑定律 的应用，对于这些公式一定要明确其适用条件和公式中各个物理量的含义。
15.； ； ，方向水平向左
【解析】、两点间距离为
电荷所受电场力的大小
负电荷所受电场力的大小
方向水平向左
16.解：电子在加速电场中运动过程中，根据动能定理可得：
解得：
电子在偏转电场中运动的加速度大小为：
电子在偏转电场中运动的时间为：
根据位移时间关系可得：
联立解得：
电子经过偏转电场过程中电场力对它做的功
根据功能关系可知
答：电子射入偏转电场时的初速度为；
从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离为；
电子从进入偏转电场到飞出，电子电势能的变化量为。
【解析】电子在加速电场中运动过程中，根据动能定理求解速度大小；
电子在偏转电场中运动过程中，根据类平抛运动的规律求解偏转距离；
根据恒力功公式求出电子经过偏转电场过程中电场力对它所做的功，进而求出电势能的变化量。
对于带电粒子在电场中的运动问题，关键是注意区分不同的物理过程，弄清在不同的物理过程中物体的受力情况及运动性质，并选用相应的物理规律。在解决问题时，主要可以从两条线索展开：一是力与运动的关系；一是功和能的关系。
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