四川省成都市成飞中学2024-2025学年高二（上）月考物理试卷（含答案）

四川省成都市成飞中学2024-2025学年高二（上）月考物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.一带负电的粒子从电场中的点运动到点，该过程中，粒子受到的电场力做的功为，粒子受到的重力做的功为，除重力和电场力外的其他力做的功为。关于该过程中功与能量变化的关系，下列说法正确的是( )
A. 电势能减少了 B. 重力势能增加了
C. 机械能减少了 D. 动能的变化量是
2.如图所示，在直角三角形的顶点、分别固定有点电荷、，现将一试探电荷固定于顶点，测得所受电场力与边垂直。已知：：：：，则( )
A. B. C. D.
3.如图是静电喷涂装置的原理图，带负电荷的涂料颗粒被喷枪喷出，进入静电场，被电场加速后喷射到带正电荷的被涂物上，虚线是电场中的等差等势线，、、为电场中的三点，且在同一条水平线上，下列说法正确的是( )
A. 点场强小于点场强
B. 点电势高于点电势
C. 、两点电势差小于、两点电势差
D. 涂料颗粒在点的电势能大于在点的电势能
4.等量同种电荷、固定在轴上的、两点，两电荷连线上各点电势随变化的关系如图所示，则下列说法正确的是( )
A. A、两点间场强方向沿轴负方向
B. A、两点间的场强大小沿轴正方向先减小后增大
C. 将一负点电荷从点移到点，电场力先做正功后做负功
D. 将一正点电荷从点移到点，电势能先增大后减小
5.手机软件中运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的，如图所示为其工作原理的简化示意图。质量块左侧连接轻质弹簧，右侧连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动不能上下移动以改变电容器的电容。下列说法正确的是( )
A. 传感器匀速向左做直线运动时，电容器两极板所带电荷量将多于静止状态时
B. 传感器匀减速向右做直线运动时，电流表中有由向的电流
C. 传感器运动时向右的加速度逐渐增大，则电流表中有由向的电流
D. 传感器运动时向左的加速度逐渐减小，则电流表中有由向的电流
6.如图所示，在粗糙绝缘的水平地面上放置一带正电的物体甲，现将另一个也带正电的物体乙沿着以甲为圆心的竖直平面内的圆弧由点移动到点，若此过程中甲始终保持静止，甲、乙两物体可视为质点，则下列说法正确的是( )
A. 甲对地面的压力先减小后增大 B. 甲受到地面的摩擦力大小不变
C. 甲受到地面的摩擦力先减小后增大 D. 乙的电势能先增大后减小
7.如图，在竖直放置的无限大平行金属板间用长为的轻质柔软绝缘的细线拴一质量为、电荷量为的带电小球可视为点电荷，细线的上端固定于点，开关闭合稳定时小球静止在板间的点，细线与竖直方向成夹角，点距右极板的距离为，且左极板接地，其中，，则下列说法正确的是( )
A. 小球带正电荷
B. 断开后，将右极板向右平移少许，点电势不变
C. 将绝缘细线剪断，小球将做曲线运动，经打到右极板上
D. 将的滑片向右移，细线与竖直方向的夹角将变小
8.如图所示，竖直放置的半径为的四分之一光滑圆弧轨道与粗糙绝缘水平轨道在处平滑连接，为圆弧轨道的圆心，左侧空间存在竖直向下的匀强电场，场强大小为。一质量为带负电的物块，电荷量，以一定的初速度从点沿切线进入圆弧轨道。物块与水平轨道间的动摩擦因数为。已知重力加速度大小为，下列说法正确的是( )
A. 无论在点的初速度多大，物块一定能沿圆弧轨道运动到点
B. 物块以不同的初速度从点沿圆弧轨道滑到点，其在点的速度最小为
C. 物块以不同的初速度从点沿圆弧轨道滑过点后，最终可停在距点的位置
D. 物块沿圆弧轨道滑过点后，最终停在上，因摩擦产生的热量最小值为
二、多选题：本大题共6小题，共24分。
9.在探究影响电荷之间相互作用力大小因素的过程中，老师做了如图所示的实验。是一个带正电的绝缘导体球，将同一带电小球用绝缘细丝线分别挂在、、不同的位置，调节丝线长度，使小球与带电导体球的球心保持在同一水平线上，发现小球静止时细丝线与竖直方向的夹角不同，且，关于这个实验，下列说法中正确的是( )
A. 小球挂在的位置稳定后再移到挂在的位置达到稳定过程中，其电势能可能增加
B. 通过如图所示的实验情景可知，电荷之间的相互作用力的大小随电荷之间的距离的增大而减小
C. 库仑就是利用这个实验装置进行定量研究得出了库仑定律
D. 带正电的绝缘导体球所带的电荷量太小，将不利于这个实验探究
10.如图所示，矩形位于匀强电场中且所在平面与匀强电场平行，，点是边的中点。已知点电势为，点电势为，点电势为。则( )
A. 点电势为
B. 一个电子放在点具有的电势能大小为
C. 电场强度的大小为，方向垂直连线斜向右上方
D. 若将一电子从点以某一速度沿连线射出有可能经过点
11.如图甲所示，两个带正电的等量同种点电荷固定于光滑绝缘水平地面上，间距为，其连线的中点为点，、为水平地面上两点电荷连线的中垂线上的两个点。一电荷量为、质量为的试探电荷从点由静止释放，其运动的图像如图乙所示，已知试探电荷时刻位于点，且点是图乙中图线切线斜率最大的位置图乙中画出了该切线，下列说法正确的是( )
A. 试探电荷带正电
B. 点的电场强度大小为
C. 试探电荷从点到点电势能减小了
D. 点电场强度大于点电场强度
12.如图所示，倾角的光滑绝缘斜面体放在水平地面上，斜面体处在竖直向上的匀强电场中，质量为、带电荷量为的木块轻放在斜面上，木块由静止开始下滑的加速度大小为为重力加速度大小，斜面体静止不动，下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的电场强度大小为
B. 斜面对木块的支持力大小为
C. 地面对斜面体的摩擦力方向水平向右，大小为
D. 地面对斜面体的摩擦力方向水平向右，大小为
13.如图甲，真空中的两平行金属板间距为、板长为。、两板间加上如乙图所示的方波形电压。在时刻，一质量为、电量为的电子以初速度从两板正中间沿板方向射入电场，并在时刻从板间射出，不计电子重力。下列说法正确的是( )
A. 电子沿板方向做加速运动 B. 板间距离必须满足
C. 电子从板间射出时机械能增加 D. 电子从板间射出时的速度大小为
14.质量为、电量为的带正电小球由空中点无初速度自由下落，在秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过秒小球又回到点，不计空气阻力且小球从未落地。已知重力加速度为，则( )
A. 电场强度的大小为
B. 整个过程中小球动量增加了
C. 从点到最低点小球重力势能减少了
D. 整个过程中小球电势能减少了
三、实验题：本大题共2小题，共15分。
15.如图所示为示波管的原理图。
如果在若光屏上点位置出现亮斑，则示波管中的______。
A.极板应带正电
B.极板应带正电
C.极板应带正电
D.极板应带正电
甲、乙两图所示的电压均为周期性变化的交变电压，周期均为。
若两极板上加如图甲所示的电压，而两极板不加电压，请在图丙中画出荧光屏上显示的图形；
若两极板上加如图乙所示的电压，而两极板上加如图甲所示的电压，请在图丁中画出荧光屏上显示的图形。
16.在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图所示连接电路。电源电动势为，内阻可以忽略。单刀双掷开关先跟相接，某时刻开关改接，一段时间后，把开关再改接。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。
开关改接后，电容器进行的是______选填“充电”或“放电”过程。此过程得到的图像如图所示。如果不改变电路其他参数，只减小电阻的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将______选填“减小”、“不变”或“增大”。
若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量，则该电容器的电容为______。保留位有效数字
四、计算题：本大题共3小题，共37分。
17.如图，带电量为的小球固定在光滑绝缘桌面的上方，高度，一个质量为、带电量的小球在桌面上以小球在桌面上的投影点点为圆心做匀速圆周运动，其运动半径为．
静电力常量求：
小球、之间的库仑力的大小；
桌面对小球的支持力的大小；
小球运动的线速度的大小；
18.扫描是计算机射线断层扫描技术的简称，可用于对多种病情的探测。某种机原理示意图如图所示。、之间是加速电场，虚线框内为匀强偏转电场；经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到水平圆形靶台上的中心点，产生射线如图中带箭头的虚线所示。已知电子的质量为，电荷量为，、两端的电压为，偏转电场区域水平宽度为，竖直高度足够长，中电子束距离靶台竖直高度为，偏转电场的电场强度。忽略电子的重力影响，不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度，不计空气阻力。求：
电子刚进入偏转电场时的速度大小；
电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角；
点到偏转电场右边界的距离。
19.如图所示，水平地面上方有水平向右的、范围足够大的匀强电场，从地面上的点竖直向上以初速度抛出一个质量为、电荷量为的小球，点为其运动轨迹的最高点，小球落在水平地面上的点，取重力加速度大小，匀强电场的电场强度大小，忽略空气阻力的影响，求：
小球运动到点时水平方向的分位移大小；
小球运动到点时速度方向与水平方向夹角的正切值；
小球从点运动到点的过程中，小球动能减少过程所对应的时间。
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
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9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】
12.【答案】
13.【答案】
14.【答案】
15.【答案】
16.【答案】放电 不变
17.【答案】解：由几何关系知，、小球间的距离，解得：
设、球连线与竖直方向的夹角为，则，解得：
由库仑定律可得：，代入数据解得：；
小球受到重力、支持力和库仑力，如图所示；
在竖直方向，小球的合力为，即
代入数据可得；
库仑力的水平方向分力提供向心力，则有：
代入数据可得：。
答：小球、之间的库仑力的大小为；
桌面对小球的支持力的大小为；
小球运动的线速度的大小为。
18.【答案】解：根据动能定理有：，
解得电子刚进入偏转电场时的速度大小为：
电子在偏转场中，根据牛顿第二定律：，
解得：，
电子在偏转场运动的时间为：，
则电子出偏转场时在竖直方向的分速度为：
设电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向夹角为，
可得：，
联立解得：
设点到偏转电场右边界的距离，
电子在偏转场的偏转位移：，
电子束射出偏转电场时速度反向延长将交于水平位移的中点，
由相似三角形可知：，
联立解得：
答：电子刚进入偏转电场时的速度大小为
电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角为
点到偏转电场右边界的距离为
19.【答案】解：小球运动到点时，为轨迹最高点，故B点竖直速度为零，则有
竖直方向：，
水平方向：，，
解得：，；
小球竖直方向上做竖直上抛运动，则到与到运动时间相等，运动到点时，竖直方向速度
水平方向上做匀加速直线运动，则
运动到点时速度方向与水平方向夹角的正切值
联立解得：；
小球运动过程中受重力和电场力，设合力与水平方向夹角为，则
合力与速度方向夹角大于时，合力做负功，小球动能减少，合力与速度方向垂直时，速度最小，此时
联立解得：。
答：小球运动到点时水平方向的分位移大小为；
小球运动到点时速度方向与水平方向夹角的正切值为；
小球从点运动到点的过程中，小球动能减少过程所对应的时间为。
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