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2026-2027学年广东省广州市执信中学高二（上）月考物理试卷（9月份）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图所示，A、B两个点电荷固定在空间，实线为两点电荷电场中的部分电场线，弯曲虚线为一个带电粒子仅在静电力作用下运动的轨迹，a、b为轨迹上两点，下列说法正确的是（　　）
A. A、B带同种电荷 B. a点电场强度比b点电场强度大
C. A、B带电荷量的绝对值不相等 D. 带电粒子在a点加速度比在b点加速度大
2.某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点，下列说法正确的是（　　）
A. 粒子带负电荷
B. M点的电场强度比N点的大
C. 粒子在M点的动能大于在N点的动能
D. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
3.有一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c、d四点的位置如图所示，cd、cb分别垂直于x轴、y轴，其中a、O、b三点电势分别为4V、6V、8V。电荷量为q=-2×10-5C的点电荷由a点开始沿a→b→c→d路线运动过程中，下列说法不正确的是（　　）

A. c点的电势为10V
B. 点电荷在d点的电势能为-1.6×10-4J
C. 匀强电场的方向为a指向b
D. 该点电荷从a点移到b点过程中，电场力做功为8×105J
4.某静电场在x轴上的电场强度E随x的变化关系如图所示，x轴正方向为电场强度正方向，其中x1、x2、x3、x4是间隔相等的四点，选无穷远处电势为零。则下列说法正确的是（　　）
A. x3处电势最大
B. x2和x4处电势相等
C. x1、x2两点之间的电势差小于x3、x4两点之间的电势差
D. 负点电荷由x1运动到x4的过程中，电场力先做正功后做负功
5.如图为电容式话筒的原理图，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为电容器两金属极板。人对着P说话，P振动而Q不动。在P、Q间距离减小的过程中（　　）
A. 电容器的电容减小 B. Q极板的带电量变小
C. 电容器两极板间电场强度减小 D. R中有从N流向M的电流
6.如图所示，一个均匀带正电的半球壳固定在空间中，在球心O处由静止释放一个带正电的试探粒子（不计粒子重力），粒子在刚释放的瞬间，其电场力产生的初加速度大小为a0。现沿过球心的平面切去该半球壳的一瓣，切下部分的二面角（夹角）α=60°，并保持其余躯干部分仍然固定。若再次在球心O处由静止释放同样的试探粒子，则其在释放瞬间的初加速度大小变为（　　）
A. a0 B. a0 C. a0 D. a0
7.如图所示，在竖直空间固定半径为R的绝缘圆环，圆环圆心O点正下方距圆环一定距离处有一带正电小球A，圆环上套有一带正电小球B，初始时B静止在圆环上M点的右侧。现用外力使A缓慢向圆环最低点M移动。在此过程中，两小球所带电荷量保持不变且可视为点电荷，不计一切摩擦。则（　　）
A. 圆环对B球的弹力逐渐变大
B. A、B之间的距离保持不变
C. A、B之间的库仑力先变小再变大
D. A、B之间的库仑力无法判断变化情况
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为θ，如图所示。那么（　　）
A. 保持开关S闭合，A板向B板靠近，则θ增大
B. 保持开关S闭合，A板向B板靠近，则θ恒不变
C. 开关S断开，A板向B板靠近，则θ增大
D. 开关S断开，A板向B板靠近，则θ不变
9.如图所示，氕核（质量1，电荷1）、氘核（质量2，电荷1）、氚核（质量3，电荷1）三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1，之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上。整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（　　）
A. 三种粒子运动到屏上所用时间相同 B. 三种粒子一定打到屏上的同一位置
C. 三种粒子打到屏上时的动能一样大 D. 三种粒子打到屏上时的动量一样大
10.如图甲，两等量同种正点电荷位于同一竖直线上，在两点电荷连线的中垂线上放置绝缘水平轨道MN，在两点电荷连线中点O有一带电小球，小球可视为质点。t=0时刻给小球一个水平向右的初速度v0，此后小球运动的v-t图像如图乙所示，t=0时刻图线斜率绝对值为k1，图线上的P点为t1～t3间曲线切线斜率最大点，该点切线斜率为k2，小球运动至距O点L处时速度减为零。带电小球质量为m,所带电荷量为q,重力加速度为g,下列说法正确的是（　　）
A. 小球带负电
B. 小球与轨道间的动摩擦因数
C. 两点电荷连线中垂线上的场强最大值为
D. 若取小球最终停止位置为零电势点，则O点电势为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.如图所示是某科技实验小组设计的研究影响库仑力大小因素的装置。在抽成真空的玻璃容器内，有两个金属圆球A、B（可视为点电荷）固定在两个轻质绝缘支架上，整个装置放在高精度电子检测台面上，仅有与金属圆球A相连部分对电子秤有压力。上支架等距贴上红色纸圈作为距离标尺，再穿过容器上部玻璃的小孔（密封性良好且上支架可以上下自由移动）。该小组进行如下操作：
①为了方便直观知道静电力大小，首先将电子秤的示数归零；
②用起电机让A、B两个金属球带上相同的电量，保持电量不变，把A、B两个金属圆球的距离定量增大，通过读取电子秤示数，便可得到B对A的静电力大小，把所得数据记录分析；
③保持A、B两个金属圆球的距离为d,逐次用另一个与A相同且不带电的金属圆球C（图中未画出）与A接触，使A的电量依次减半，通过读取电子秤的示数，便可得到B每次对A的静电力大小，把所得数据记录分析；
④保持A、B两个金属圆球的距离为d,再使两球带电荷量恢复到初始状态，再逐次用另一个与B相同且不带电的金属圆球D（图中未画出）与B接触，使B的电量依次减半，通过读取电子秤的示数，便可得到B每次对A的静电力大小，把所得数据记录分析。
请回答下列问题：
（1）对于本实验采用的主要实验方法是______ （单选，填正确选项前的字母）。
A.等效替代法
B.控制变量法
C.理想实验法
D.微小量放大法
（2）该小组通过实验数据综合分析研究得到在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，其大小与它们电量的乘积成______ （填“正比”或“反比”），与它们之间距离的二次方成______ （填“正比”或“反比”），这个规律即被称为库仑定律。
（3）若某次实验时，将A、B两个金属圆球正对距离调为d不变，然后用起电机让两个金属球带上相同的电量，通过读出此时电子秤的示数为m（单位为kg），已知当地重力速度为g。便可得到B对A的静电力大小F=______ （用题中已知的相关物理量的字母表示）。
（4）对于本实验主要误差来自______ 。（写出一条即可）
12.在利用图甲所示装置探究平行板电容器电容的影响因素实验和利用图乙所示装置探究电容器的充放电规律实验时，图乙中电源电压为10V，图丙是电容器C放电的I-t图像。
(1) 在图甲所示实验中，静电计的作用是（______）
A. 直接反映极板带电量Q B. 直接反映极板间电势差U
C. 直接反映电容C D. 直接反映电场强度E
(2) 在图甲所示实验中，若仅增大A、B板间距，电容C将 （选填“增大”、“减小”或者“不变”）
(3) 在图乙所示实验中，若按“四舍五入”法，根据“I-t图线与两坐标轴包围面积”试计算电容器全部放电过程的放电量为 C；（结果保留3位有效数字）
(4) 根据以上数据估算电容器的电容值为 F。（结果保留3位有效数字）
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，光滑绝缘细杆竖直固定在M、N两点连线的中垂线上，A、B是细杆上两个点，在M、N两点分别固定一负点电荷，电荷量均为Q，且AB=MB=NB=MN=L。质量为m、电荷量为q（q Q）的带正电小球套在杆上，小球从A点无初速度下滑到B点时的速度大小为v。静电力常量为k,重力加速度大小为g。求：
(1) B点电场强度的大小
(2) A、B两点的电势差
(3) 若撤去杆，一个带正电的粒子P以垂直于纸面的速度v1从B点射入，恰好做匀速圆周运动，带电粒子的质量为m1、电荷量为q1，重力忽略不计，则其速度v1大小为？
14.如图，ABCD（Ⅰ区）、BQDP（Ⅱ区）是两个连续的边长均为L的正方形区域，Ⅰ区存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E。一质量为m、电荷量为q（q＞0）的正电荷甲在加速电场中靠近M极处由静止加速后，从A点进入Ⅰ区并恰好可以通过BD的中点S。静电力常量为k,不计重力对粒子运动的影响。
（1）求电荷甲进入Ⅰ区的速度大小；
（2）求加速电场两极板间的电压大小；
（3）其他条件均不变，当甲刚到达S点时，在BQ边上某位置处固定一个顶点电荷乙，恰好可以使甲绕着乙做一段匀速圆周运动后离开Ⅱ区，求乙固定的位置到B点的距离和乙的电荷量大小。
15.如图，轻质弹性绳左端固定于O点，右端与一置于水平地面上的木板A相连。连接点与O点等高。A上左端有一带电物体B，空间存在水平向右、场强大小为5×104V/m的匀强电场E，已知地面光滑，A、B之间的动摩擦因数为0.75。弹性绳原长为0.5m。弹力大小与伸长量满足胡克定律。劲度系数为12.5N/m。A和B的质量均为1kg,A不带电，B的电荷量为+2×10-4C。t=0时，A的左端到O的水平距离为0.4m。A和B由静止开始释放。设木板A足够长，A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。运动过程中B的电荷量保持不变，取重力加速度g=10m/s2
(1) 求t=0时A和B的共同加速度大小
(2) 求B与A开始发生相对滑动时B的速度大小
(3) 当B的速度为3m/s时剪断绳右端，又经0.4s后A和B速度相等，求从t=0开始A、B之间因摩擦产生的热量
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】B
7.【答案】A
8.【答案】AD
9.【答案】BC
10.【答案】BCD
11.【答案】B
正比;反比
mg
金属球尺寸影响，无法完全看作点电荷
12.【答案】【小题1】
B
【小题2】
减小
【小题3】
3.36×10-3
【小题4】
3.36×10-4

13.【答案】【小题1】因为MB=MN=NB，所以三角形BMN为等边三角形，则由数学知识可知，M、N两点固定的点电荷在B处的电场强度与竖直向下方向的夹角均为30°，
由电场强度的叠加原理可知，B点电场强度为
【小题2】设A、B两点的电势差为U，带电小球，由A到B的过程，由动能定理得
解得
【小题3】带电粒子做匀速圆周运动，静电力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得

14.【答案】电荷甲进入Ⅰ区的速度大小为 加速电场两极板间的电压大小为 乙固定的位置到B点的距离为，乙的电荷量大小为
15.【答案】【小题1】弹性绳松弛阶段：A、B刚释放时弹性绳无拉力。假设A、B保持相对静止一起向右加速，对整体由牛顿第二定律得共同加速度，解得：。
此时B对A的静摩擦力大小f=mAa0，解得：f=5N。A、B间的最大静摩擦力fm=μmBg=0.75×1×10N=7.5N，因f＜fm，未达到最大静摩擦力，假设成立。故t=0时A和B共同加速度大小为5m/s2
【小题2】共同加速至临界滑动阶段：随着系统向右运动，弹性绳拉力增大，共同加速度减小。当A、B间摩擦力达到最大静摩擦力fm=7.5N时，两者开始发生相对滑动。
对B由牛顿第二定律有qE-fm=mBa1，对A有fm-FT=mAa1。解得临界加速度，绳拉力FT=5N。
由胡克定律FT=kΔx1，代入数据解得弹性绳伸长量。此时A的水平位置x1=l0+Δx1=0.5m+0.4m=0.9m,由于t=0时A距离O点0.4m,系统共同位移xB0=0.9m-0.4m=0.5m。
对系统应用动能定理，解得此时系统速度v1=2m/s
【小题3】相对滑动至剪断绳阶段：滑动后B的加速度恒为，速度达到v2=3m/s所需时间，解得：Δt1=0.4s。
此阶段B的位移，解得：xB1=1.0m。设剪断时绳伸长量为Δx2，则A的位移xA1=Δx2-0.4。设此时A的速度为vA2。
剪断绳至再次共速阶段：剪断绳后，B加速度仍为，A在摩擦力作用下做匀加速运动，加速度，解得：。
经历Δt2=0.4s两者达到共速v3。对B有v3=v2+aB2Δt2，解得：v3=4m/s,对A有v3=vA2+aA2Δt2，解得剪断绳时A的速度vA2=1m/s。
此阶段B的位移，解得：xB2=1.4m,A的位移，解得：xA2=1.0m。
对于断绳时伸长量Δx2的求解，对滑动开始至剪断绳阶段的A应用动能定理有：
代入数据整理得。解得（另一根使位移为负，不合物理情景舍去），则。
解法一（运动学与相对位移）：全过程B相对于A的位移Δx相对=（xB1-xA1）+（xB2-xA2），解得：。
从t=0开始因摩擦产生的总热量Q=fmΔx相对，代入解得：。
解法二（全过程能量守恒）：全过程B的总位移xB总=xB0+xB1+xB2，解得：xB总=2.9m。
电场力对系统做的总功W电=qExB总，解得：W电=29J。
系统的末动能，解得：ΔEk=16J。
剪断弹性绳瞬间，耗散的弹性势能，解得：。
由全过程功能关系，电场力做的总功转化为系统的末动能、断绳耗散的弹性势能以及摩擦产生的热量Q：W电=ΔEk+Ep+Q，解得总热量：

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