福建省永春第一中学2025-2026学年高二上学期10月月考物理试卷 (含解析)

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福建省永春第一中学2025-2026学年高二上学期10月月考物理试卷 (含解析)

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福建省泉州市永春第一中学2025-2026学年高二上学期10月月考
物理试题
一、单项选择题(共4小题,每小题4分,共16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.下列叙述正确的是( )
A.元电荷并不是一种电荷,更不是一种粒子
B.电荷不能够消灭,但可以创造,比如摩擦起电
C.一个物体带的负电荷,这是它失去了个电子的缘故
D.加油站要保持空气干燥,防止摩擦起电
2.如图所示,某同学将不带电的轻小金属圆环放在干燥的绝缘桌面上,将塑料圆珠笔与头发摩擦后,自上向下慢慢靠近圆环。当笔与圆环相距较近时,圆环被吸引到笔上。下列说法正确的是(  )
A.摩擦使笔带正电
B.笔靠近圆环时,圆环上、下感应出异种电荷
C.圆环被吸引到笔上的过程中,所受静电力等于其重力
D.当笔碰到圆环后,笔所带的电荷立刻全部消失
3.如图所示,光滑水平面上有、两个带正电点电荷,质量均为,电荷量分别为和,在真空中相距。已知静电力常量为。现引进第三个点电荷,正好使三个点电荷均处于平衡状态,则点电荷( )
A.带正电 B.应放在的左侧处
C.电荷量大小为 D.电荷量大小为
4.四个带电粒子的电荷量和质量分别是(+q,m)、(+q,2m)、(+3q,3m)和(-q,m),它们由静止开始经过大小相同的电压加速后从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中,电场方向与y轴平行,不计重力和粒子间的作用力,下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中,可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
二、双项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
5.永春佛手茶深受永春人的喜爱。制茶时,茶叶、茶梗分离装置中电极筒与分配筒之间的电场线如图所示,从料斗漏下的待拣茶接触分配筒后带上了正电荷,在电场力作用下茶叶与茶梗分离,茶梗落在隔板左侧。不计空气阻力以及茶叶茶梗相互作用力,则下列判断正确的是( )
A.处的场强比在处的小 B.右边分配筒的电势等于左边电极筒
C.茶梗在处的速度比在处的小 D.下落过程中茶梗电势能增加
6.带电小球以速度沿竖直方向垂直进入匀强电场中,如图所示,经过一段时间后,其速度变为水平方向,大小仍为,小球可视为点电荷,则A运动到B的过程一定有( )
A.电场力大于重力 B.电场力所做的功等于克服重力所做的功
C.最高点的速度最小 D.小球的机械能不可能守恒
7.如图所示为某静电场中轴上各点电势的分布图。一电子从原点处以一定的初速度沿轴正方向射出,仅在电场力的作用下在轴上做直线运动,下列说法正确的是(  )
A.处的电场强度大于的电场强度
B.电子从处到处,电场力对其先做负功再做正功
C.电子在处的速度最大
D.电子在处的动能等于电子在处的动能
8.嫦娥六号成功在月球背面采集月壤,需要测量月壤中元素的比荷,装置如图所示。在真空管中负极飘入带负电的某阴离子,其初速度为零,此阴离子被负极与正极间电场加速穿过屏障上的小孔,然后按顺序穿过电容器、屏障上的小孔和电容器后射到荧光屏中心,极与极间的加速电压为,分别在电容器上加有完全相同的正弦交流电压(如图所示),、之间的距离为,在每个离子通过每个电容器的极短时间里,电场可视作是恒定的。调节正弦交流电压周期为时,离子束在荧光屏上的亮点仍出现在中心,不计离子重力,下列说法正确的是( )
A.阴离子射出正极A的瞬时速度大小与成正比
B.阴离子经过电容器之间的距离所用的时间必须是交流电压周期的整数倍
C.阴离子的比荷是
D.连续增大加速电压,若连续两次观察到阴离子射到荧光屏中心的加速电压分别是和,则离子的比荷是
三、填空题(每空2分,共10分)
9.如图是静电除尘装置的示意图,烟气从管口 进入(选填:“M”或者“N”)。当金属丝、两端接直流高压电源后,可实现减少排放烟气中粉尘的目的。为提高除尘的效率,端应接直流高压电源的 (选填:“正极”或者“负极”)。
10.如图,四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边、上。已知正中间点的电势为,点固定一个点电荷,带电量,则该点电荷的电势能 J;移去处的绝缘棒后,正中间O点的电势变为 V。
11.如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0V,点A处的电势为6V,点B 处的电势为3V,则该匀强电场电场强度的大小为 V/m.
四、实验题(每空2分,共14分)
12.如图所示是定性研究平行板电容器的电容与结构之间的关系的装置,平行板电容器的板与静电计相连,板和静电计金属壳都接地。若充电后保持电容器带电量不变。试指出三个图所示的情况下,静电计指针的偏转角度变化情况。
注意:请在以下短线上填上合适的、或字母,填汉字不给分。
A.增大 B.减小 C.不变
(1)在图(1)中,把B板向上提升一小段的过程中,静电计指针的偏转角度 ;
(2)在图(2)中,把B板向右移动的过程中,静电计指针的偏转角度 ;
(3)在图(3)中,紧贴B板右侧插入玻璃板时,静电计指针的偏转角度 。
13.美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为密立根油滴实验。如图,两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接,板间产生匀强电场。用喷雾器向透明的圆柱形容器里喷入带电油滴,板间油滴P悬浮在两板间保持静止,已知重力加速度为g。
(1)由以上信息可知,带电油滴带 电(填“正”或“负”)。
(2)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有 。
A.油滴质量m B.两板间的电压U C.两板的长度L D.两板间的距离d
(3)用(2)测出的物理量符号和重力加速度g表示出该油滴的电荷量q= 。
(4)在进行了几百次的测量以后,密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都是某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量被认为是元电荷。
(5)在某次测量中,发现某油滴静止在两极板中央,若将极板电压减小为原来的四分之一,这个油滴运动到极板的时间为t= 。(用测出的物理量符号与g表示)
五、解答题(14题8分,15题12分,16题16分)
14.如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为的正电荷由A点移到B点,其电势能减少了4J。已知A、B两点间距离为L=40cm,两点连线与电场方向成60°角。求:
(1)设A点电势为零,求B点的电势;
(2)该匀强电场的电场强度大小。
15.如图所示,A、B两物块用一根轻绳跨过光滑轻质定滑轮相连,其中A带负电,电荷量大小为q。空间中有一个平行于斜面向下的匀强电场,A恰好静止于倾角为37°的光滑斜面上,轻绳拉直而无形变,不带电的B、C通过一根轻弹簧拴接在一起,均处于静止状态,A、B、C质量均为m,重力加速度为g。弹簧劲度系数为k,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)电场强度E的大小为多少;
(2)现突然将电场的方向改变180°,A、B开始运动起来,请求出当B速度达到最大时,此时B的位移大小;
(3)继续保持(2)问中的条件,请求出当C刚好要离开地面时,B的速度大小。
16.如图(a)所示,水平放置的平行金属板AB间的距离d=0.1m,板长L=0.3m,在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板,小孔恰好位于AB板的正中间,距金属板右端x=0.5m处竖直放置一足够大的荧光屏,现在AB板间加如图(b)所示的方波形电压,已知U0=1.0×102V,在挡板的左侧,有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板,粒子的质量m=1.0×10-7kg,电荷量q=1.0×10-2C,速度大小均为v0=1.0×104m/s,带电粒子的重力不计,则:
(1)求电子在电场中的运动时间;
(2)求在t=0时刻进入的粒子飞出电场时的侧移量;
(3)求各个时刻进入的粒子,离开电场时的速度的大小和方向;
(4)若撤去挡板,求荧光屏上出现的光带长度.
参考答案及解析
1.答案:A
解析:A.元电荷是电荷量的最小单位,指电子或质子所带电荷量的大小,并非实际电荷或粒子,故A正确;
B.电荷守恒定律指出电荷既不能创造也不能消灭,庨擦起电是电荷转移而非创造,故B错误;
C.物体带负电是因获得电子,得到电子个数,故C错误;
D.干燥空气易积累静电,加油站需保持湿润或导走静电,而非保持干燥,故D错误。故选A。
2.答案:B
解析: A.笔与头发摩擦后,摩擦使笔带负电,故A错误;
B.根据感应带电原理可知,笔靠近圆环时,圆环上、下感应出异种电荷,故B正确;
C.圆环被吸引到笔上,是因为圆环所受静电力的合力大于圆环的重力,产生了加速度,故C错误;
D.塑料圆珠笔是绝缘材料,电子无法自由移动,笔碰到圆环后,笔所带的电荷无法全部被中和,故D错误
故选B。
3.答案:D
解析:由"两大夹小,两同夹异"可知第三个小球应带负电,且位于两小球之间某位置,假设第三个小球带电荷量大小为q,距A小球的距离为x,则对第三个小球有
解得
对A小球有
解得
故选D。
4.答案:D
解析:A.根据题意可知,电子仅在电场力的作用下沿x轴做直线运动,则电场方向沿x轴方向,由沿电场线方向电势逐渐降低可知,电场方向水平向左,之后电场方向水平向右,由图像中斜率表示电场强度可知,电场强度为0,处的电场强度小于的电场强度,故A错误;
C.从电子在电场力作用下做加速运动,之后做减速运动,则电子运动到处时速度最大,故C错误;
B.电子从处到处,电场力对其先做正功再做负功,故B错误;
D.由题图可知,坐标轴上与电势相等,电子从坐标轴上处运动到处,电场力做功为零,电子在处的动能等于电子在的动能,故D正确。
故选D。
5.答案:AD
解析:分析可知带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,则带电粒子的运动轨迹方程为,由于带电粒子的初速度相同,带电粒子的比荷相同,则带电粒子的运动轨迹重合,C错误;当电场方向沿y轴正方向时,带正电的粒子向y轴正方向偏转,带负电的粒子向y轴负方向偏转,则粒子的运动轨迹与粒子的运动轨迹关于x轴对称,粒子的比荷比粒子的小,则x相同时,粒子沿y轴方向的偏转量比粒子的小,D正确;当电场方向沿y轴负方向时,同理可知A正确,B错误.
6.答案:AC
解析:
7.答案:BD
解析:A.图像的斜率表示场强,处的斜率为零,表示场强为零,故A错误;
BC.根据电势降落的方向可以确定在的左边场强向左,右边场强向右,故电子从处到处,电场力先向右后向左,运动过程中电场力对其先做正功再做负功,电子在处动能最大,速度最大,故B错误,C正确;
D.与的电势相同,故电子在这两点的电势能相同,根据能量守恒可得电子在这两个位置的动能相同,故D正确。故选CD。
8.答案:AD
解析:A.阴离子经加速电压U加速,根据动能定理得

阴离子经电容器过程中水平速度不变,电子到达荧光屏E上的速度为,故A正确;
B.阴离子经电容器后能穿过屏障上的小孔,说明阴离子在电容器中未发生偏转,即阴离子经过电容器时的偏转电压为0,随后阴离子经过电容器并最终到达荧光屏,说明阴离子在电容器中也未发生偏转,即阴离子经过电容器时的偏转电压为0,又因为两个电容器加有完全相同的正弦交流电压,故阴离子经过两电容器之间的距离1所用的时间必须是交流电压半周期的整数倍,故B错误;
C.根据以上分析,阴离子经过两电容器之间的距离所用的时间为

联立可得,故C错误;
D.加速电压分别为和时,可分别得出
考虑到是连续两次观察到阴离子射到荧光屏中心,故有
联立以上三式可解得,故D正确。
故选AD。
9.答案:M;负极
解析: 因为烟气要经过金属管内进行除尘,所以应从管口M进入,这样才能在管内完成粉尘的去除过程;
在静电除尘中,粉尘要吸附电子带上负电,然后向带正电的金属管运动从而被收集。金属丝A端要放出电子使粉尘带电,所以A端应接直流高
压电源的负极,这样A端才能放出电子让粉尘带上负电。
10.答案:;21
解析:根据
即该点电荷的电势能
根据对称性和电势叠加遵守代数和,可知每根均匀带正电绝缘长棒在O点产生的电势为7V,可知移去a处的绝缘棒后,正中间O点的电势变为21V。
11.答案:
解析:平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,坐标原点O处的电势为0V,点A处的电势为6V,则OA中点C(3,0)处的电势为3V;点B处的电势为3V,则BC连线是等势面,电场强度的方向与BC垂直,所以
12.答案:(1)A
(2)B
(3)B
解析:(1)在图(1)中,把B板向上提升一小段的过程中,正对面积S减小,根据可知,电容C减小,而电容器带电量Q不变,根据可知U增大,所以,静电计指针的偏转角度增大。
故选A。
(2)在图(2)中,把B板向右移动的过程中,两极板间距离a减小,根据,根据可知,电容C增大,而电容器带电量Q不变,根据可知U减小,所以,静电计指针的偏转角度减小。
故选B。
(3)在图(3)中,紧贴B板右侧插入玻璃板时,相对介电常数增大,根据可知,电容C增大,而电容器带电量Q不变,根据可知U减小,所以,静电计指针的偏转角度减小。
故选B。
13.答案:负;ABD;;
解析:(1)由带电油滴静止可知,重力和电场力平衡,且电场竖直向下,可知油滴带负电。
(2)油滴静止时有,所以需要测油滴质量、两板间的电压和两板间的距离,故选ABD。
(3)由上述分析可得
(5)将极板电压减小为原来的四分之一,由牛顿第二定律
解得
由匀变速直线运动
解得油滴运动到极板的时间为
14.答案:(1)-2000V
(2)
解析:(1)正电荷由A点移到B点过程有
其中,
解得
(2)根据电场强度与电势差的关系有
结合上述解得E=10000V/m
15.答案:(1)
(2)
(3)
解析:(1)根据平衡条件可得
解得
(2)初始时,对B有
所以
当B物块速度达到最大时,加速度为零,对A有
对B有
解得
所以B的位移大小为
(3)C刚要离开地面时有
所以
因为弹簧初末形变量一致,弹簧弹力刚好没做功,对AB系统有
解得
16.答案:(1);(2);(3);(4)0.095m
解析:
(1)根据解得
(2)0时刻进入的粒子竖直方向上先做匀加速直线运动,用时,再作匀减速直线运动,用时
加速度大小相等
侧移量
(3)任意时刻进入的电子水平方向都是匀速直线运动,运动时间3×10-5s不变,该时间刚好等于电场变化的周期,所以任何时刻进入的电子离开电场时在电场方向的速度均相同;
根据速度合成离开电场时的速度

速度与竖直方向夹角,则有
(4)挡板去后,所以粒子离开电场的速度都相同,如前一问所得.示意图如下
时刻进入的粒子,正向偏转位移最大,且运动过程没有速度反向
若粒子进入的位置合适,粒子可以从极板的上(或下)边沿离开电场.t=2×10-5s时刻进入的粒子反向偏转过程中位移最大是速度减小到0的时候,若粒子位置合适,粒子此时刚好到达下极板,随后开始加速,时间为,此粒子下面的粒子将打在下极板上而不能离开电场.次粒子正向偏移为
根据离开粒子速度大小方向相同,判断打在荧光屏上面的光带长度

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