四川省成都市青羊区石室阳安学校2023-2024高二上学期10月月考物理试卷（答案）

石室阳安学校2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题
试卷分为试题卷和答题卡两部分，试题卷由第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)组成，共 6 页； 答题卡共 4 页。满分 100 分，考试时间 90 分钟。
答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用 0.5 毫米黑色签字笔填写清楚，同时用 2B 铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。
选择题使用 2B 铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；非选择题用 0.5 毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
考试结束后将答题卡收回。
Ⅰ ( 44 )
一、 ( 8 3 24 )
下面是某同学对静电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（ ）
A．根据公式E = F 可知，电场中某点的电场强度与检验电荷所带的电荷量成反比
q
B．根据公式C = Q 可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
U
根据公式UAB
= WAB 可知，带电荷量为 1C 的负电荷，从 A 点移动到 B 点克服电场力做功为 1J，则
q
A、B 两点间的电势差为 1V
根据公式E = k Q 可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关
r 2
两个用相同材料制成的半径相等的带异种电荷的金属小球，其中一个球的带电量的是另一个的 5 倍， 它们间的库仑力大小是 F，现将两球接触后再放回原处，它们间库仑力的大小是（ ）
A． 4F B． 5F
5 9
C． 5F D． 9F
4 5
关于波的干涉和衍射，下列说法中正确的是（ ） A．只有横波才能产生干涉，纵波不能产生干涉 B．任何两列波相遇，都能产生稳定的干涉
不管是横波还是纵波，只要叠加的两列波的频率相等，振动情况相同，相位差恒定就能产生稳定的干涉
波长很小的波可以产生衍射，不能产生干涉
如图所示，菱形 ABCD 处于方向水平向右、电场强度大小为 E 的匀强电场中，其中心 O 固定一电荷量为 Q 的点电荷（电性末知）。已知 AD 与 CD 的夹角为 60°，B 点的电场强度为零。则下列说法正确的是
（ ）
A．O 点电荷带正电
B．A、C 两点的电场强度相同
C．C 点的电场强度大小为 3E
D．D 点的电场强度大小为 2E
如图，矩形 ABCD 位于匀强电场中，电场方向平行于矩形平面。已知 AB=2BC=2m，P 是 CD 的中点。A、B、C 的电势分别为 8V、6V、4V。用外力将一个电子从 A 点移动到 P 点，已知元电荷电量为 e，下列说法正确的是（ ）
A．该过程中，电子的电势能增加 5eV B．该过程中，电子的电势能减少 3eV C．该过程中，电场力对电子做正功 5eV
D．该匀强电场的场强大小为 V/m，方向垂直 BD 斜向右上方
如图所示为某一点电荷所形成的一簇电场线，a、b、c 三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从 O 点射入电场的运动轨迹，其中 b 虚线是以点电荷为圆心的一段圆弧，AB 的长度等于BC 的长度，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力，则下列说法正确的是（ ）
A．b 虚线对应的粒子的质量大于 c 虚线对应的粒子的质量
B．a 一定是正粒子的运动轨迹，b 和 c 一定是负粒子的运动轨迹
C．a、c 虚线对应的粒子的速度越来越大，b 虚线对应的粒子的速度不变
D．a 虚线对应的粒子的加速度越来越小，c 虚线对应的粒子的加速度越来越大，b 虚线对应的粒子的加速度不变
用轻质绝缘细线把两个小球a 、b 悬挂起来，放置在水平向右的匀强电场中，静止时的状态如图所示。
现在让两个小球a 、b 带上等量异号的电荷，其中a 带正电荷， b 带负电荷。由于有空气阻力，当再次达到平衡时， a 、b 小球最后会达到新的平衡位置。不计两带电小球间相互作用的静电力。则最后两球新的平衡位置与原来的平衡位置相比，下列说法正确的是（ ）
A． a 球的重力势能和电势能都不变
B． b 球的重力势能和电势能都增加
C． a 球的重力势能一定增加、电势能一定减小
D． b 球的重力势能一定增加、电势能一定减小
8．如图所示，空间有电荷量分别为+Q1 和 Q2 的两个点电荷，其连线水平。在竖直平面内，内壁光滑的绝
缘细弯管关于 Q1Q2 连线对称放置，细管的上下端口恰好在 Q1Q2 连线的中垂线上。电荷量为+q 的小球以初速度 v0 从上端管口无碰撞进入细管，在管内运动过程中机械能守恒，则（ ）
A． Q1 Q2
B．细管上各点的电场强度方向均与细管垂直C．在 Q1Q2 的连线上，中点的电场强度最小D．小球从细管下端飞出时速度为 v0
(
(
4
) (
20
0
)
)5 4
2
如图所示，水平放置的平行板电容器上极板带正电，所带电荷量为 Q，板间距离为 d，上极板与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板正中间 P 点有一个静止的带电油滴，现将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，但仍在 P 点上方。下列说法正确的是（ ）
A．油滴带正电 B．静电计指针张角减小C．油滴向上运动
D．带电油滴 P 点的电势能不变
如图所示，竖直和水平放置的绝缘光滑板 PO、QO 固定，a、b 为两个均带正电的小球（可视为点电荷），当用平行于 QO 向左的力 F 作用于 b 时，a、b 紧靠板静止。由于 a 球缓慢漏电，a 球缓慢移动，现稍改变 F 的大小，使 b 一直处于静止状态，则下列说法正确的（ ）
A．两小球之间的库仑力变大B．力 F 减小
C．系统的重力势能变大D．系统的电势能增大
如图所示，实线是沿 x 轴传播的一列简谐横波在t = 0 时刻的波形图， x = 4cm 处的质点 P 恰在平衡位置，虚线是这列波在t = 0.2s 时刻的波形图。已知该波的波速是1.0m/s ，则下列说法正确的是（ ）
这列波沿 x 轴负方向传播
质点 P 在t = 0时刻速度方向沿 y 轴负方向
质点 P 在t = 0.2s 时刻的位移为
质点 P 在t = 0.4s 时刻速度方向与加速度方向相同
如图（a），长为 4d、间距为 d 的平行金属板水平放置，两金属板左边中点 O 有一粒子源，能持续水平向右发射初速度为v0 、电荷量为q (q 0) 、质量为 m 的粒子，金属板右侧距离为 d 处竖直放置一足够大的
荧光屏。现在两板间加图（b）所示电压，已知t = 0 时刻射入的粒子恰好能从金属板射出。不计粒子重力，则（ ）
A．无论哪个时刻入射的粒子在金属板间运动的时间相等B．无论哪个时刻入射的粒子恰能从金属板右侧中点O 出射
无论哪个时刻入射的粒子从金属板间出射时动能 E
= 1 mv2
粒子打在右侧荧光屏上的长度范围为 d
2
k 2 0
如图所示为沿 x 轴方向的电场中的电势 与坐标 x 的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点
（0.15，3）的切线。现有一质量为 0.20kg、电荷量为+2.0 10 8C 的滑块P （可视作质点），从 x = 0.10m 处由静止释放﹐其与水平地面间的动摩擦因数为 0.02，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取
g = 10m/s2 。则下列说法正确的是（ ）
电场强度方向沿 x 轴正方向且电场强度逐渐减小
全过程滑块减少的电势能等于滑块与水平地面间摩擦产生的热量C．滑块运动的最大速度约为 0.1m/s
D．滑块先做加速度逐渐增大的加速运动，后做加速度减小的减速运动，最终静止
(
Ⅱ
(
2
14
)
) 56 )
(
(
)2
14.(8 分)某物理兴趣小组利用下列甲图装置来探究影响电荷间的静电力的因素。A 是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。
步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的 P1、P2、P3 等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二：使小球处于同一位置增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小。
(2 分)该实验采用的方法是 （填正确选项前的字母）
A.理想实验法 B.控制变量法 C.等效替代法
(2 分)实验表明，电荷之间的静电力随着距离的增大而 ，随着电荷量的增大而 。( )（填正确选项前的字母）
A. 增大、减小 B. 增大、不变 C. 减小、增大
(4 分)如图乙所示的实验装置为库仑扭秤。悬丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球 B，B 与A 所受的重力相等，使绝缘棒平衡，当把另一个带电的金属球 C 插入容器并使它靠近 A 时，A 和 C 之间的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小，便可找到力 F 与距离 r 和电荷量 q 的关系。库仑在这一实验中如何解决了微小力难以测量和电量无法测量的困难？
和 （只填两种方法名称即可）。
15. (6 分)如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器的因素，其中电容器左侧极板 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。使电容器带电后与电源断开。
(2 分)关于此实验，下列说法正确的是 ； A．本实验采用的科学方法是控制变量法 B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况C．静电计可以用电压表替代
D．A 板与静电计的指针带的是异种电荷
(2 分)使电容器带电后与电源断开，保持B 板不动，将 A 板向左移动，静电计指针张角 ；保持 AB 板不动，向两板间插入玻璃片，静电计指针张角 ；( )（填正确选项前的字母）
A. 增大、减小 B. 增大、增大 C. 减小、增大 C. 减小、减小
(2 分)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 。
(
(
4
42
)
)
16．(8 分)如图所示，A、B、O、C 为在同一竖直平面内的四点，其中 A、B、O 沿同一竖直线，B、C 同在以 O 为圆心的圆周（用虚线表示）上，沿倾角为 α 的 AC 方向固定有一光滑绝缘细杆，AC=2 L，且 D 点为AC 的中点；在 O 点有一固定的正点电荷。现有一质量为 m，带电量为 -q 的有孔小球（可视为质点）从杆
上 A 点无初速度下滑，小球滑到 D 点时速度大小为 . 重力加速度为 g．求：
小球滑到 C 点时的速度大小；
A、C 两点的电势差 UAC。
(9 分)真空中存在空间足够大的、水平向右的匀强电场；在电场中，现用长 L 的轻质细绳上端固定，下端连接一个质量为 m 的带电的可视为质点的小球刚好静止，此时绳与竖直方向的夹角 θ＝37°，重力加速度为 g，sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80 。
求静止时小球所受电场力 F 的大小;
若将该小球从该电场中某点以初速度 v0 竖直向上抛出，试求： 小球上抛到最高点的过程沿电场方向上发生的位移多大；
小球从抛出至落回到与抛出点在同一水平线的某点的过程中电势能的变化量。
(12 分)如图所示，绝缘水平轨道与光滑绝缘竖直圆槽形轨道相切于 A 点，圆形轨道半径为 R，圆形轨道上 B 点与圆心等高，水平轨道 AM 段长度也为 R，竖直边界 MN 左侧分布有水平向左的匀强电场，场强
E = 3mg 。质量为 m，带电量为+q 的物块（可视为质点）以水平方向速度 v
从 M 点进入电场，水平轨道
4q 0
AM 段与物块间的动摩擦因数 μ 可调，（重力加速度为 g， sin 37 = 0.6, sin 53 = 0.8 ）。求：
若 μ=0.75，且物块的速度 ，物块经过圆形轨道最低点 A 时对轨道的压力大小；
若物块的速度 ，要使物块能做完整的圆周运动，AM 段与物块间动摩擦因数满足什么条件；
若 μ=0.75，只把 MN 左侧的电场方向变成水平向右，其他条件不变，为使滑块能到达 B 点，物块的初速度 v0 应满足什么条件。
19．(13 分)如图，圆弧轨道 AB 的圆心为 O，半径为 R = 2.5 m ，圆弧轨道 AB 的 B 点与水平地面 BE 相切， B 点在 O 点的正下方，在 B 点的右侧有一竖直虚线 CD，B 点到竖直虚线 CD 的距离为 L1 = 2.5 m ，竖直虚线 CD 的左侧有一水平向左的匀强电场，场强大小为 E1 (大小未知)，竖直虚线 CD 的右侧有场强大小为 E2
（大小未知）、竖直向上的匀强电场。竖直虚线 CD 的右侧有一竖直墙壁 EF，墙壁 EF 到竖直虚线 CD 的距
离为 L2 = 1 m ，墙壁 EF 底端 E 点与水平地面 BE 相连接，墙壁 EF 的高度也为L2 = 1 m 。现将一电荷量为q = +4 10 2 C 、质量为m = 1 kg 的完全绝缘的滑块从 A 点由静止释放沿圆弧轨道 AB 下滑，过 B 点时的速度大小为 4 m/s，最后进入竖直虚线 CD 右侧。已知滑块可视为质点，圆弧轨道 AB 光滑，水平地面 BE 与滑块间的动摩擦因数为 = 0.2 ， g = 10 m/s2 ，∠AOB = 53 ， sin 53 = 0.8 ， cos53 = 0.6 。求：
场强 E1 的大小；
滑块到达竖直虚线 CD 时速度的大小和滑块从 B 点到达竖直虚线 CD 所用时间；
要使滑块与竖直墙壁 EF 碰撞，求 E2 的取值范围。2023-2024 学年上期高 2025 届 10 月月考试题物理试卷答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
答案 C A C D D A C B BD AD CD AC ABC
14.【答案】(1) B (2) C (3) 微小量放大法(小量放大法、放大法等)和均分电荷(等分电荷)。
【解析】 (1)[1]此实验中比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小，再使小球处于同一位置，增大
或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小，所以是采用了控制变量的方法，故选 B。
(2)[2][3]在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量的方法进行，实验中根据小球的摆角可
以看出小球所受作用力随着距离的增大而逐渐减小；电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大。
(3) 微小量放大法(小量放大法、放大法等)和均分电荷(等分电荷)。
15. 【答案】 (1)AD 或 DA (2) A (3) BD 或 DB
【解析】（1）
A．本实验采用的科学方法是控制变量法,其它物理量不变，改变其中某一个物理量，A 正确；
B．静电计测量的是电势差，该实验电量不发生变化，B 错误；
C．静电计与 B 板连接，所以与 A 板带的是异种电荷，C 正确；
D．电压表必须有电流通过才行，所以不能用电压表代替，D 错误。故选 AD。
S Q
（2）A 板向左移动，根据C = , 得电容变小，根据U = , 电量不变，电势差增大，静电计指针
4 kd C
张角增大。向两板间插入陶瓷片，电容增大，同理，张角减小。故选 A
（3）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，由此可知，BD 符合题意，A图为
改变介电常数，C 图为改变两极板间距。故选 BD。
16. 答案 (1) (2)
解析 (1)根据点电荷的电场特征可知，DC 所在的圆是一条等势线，所以小球从 D 到 C 电场力做的总功为
零，由几何关系可得 DC 的竖直高度为 hDC＝Lsinα 1分
1 1
根据动能定理有 mg×Lsinα＝ mv 2－ mv 2 2 分 C D 2 2
解得 vC＝ 1 分
1
(2)小球从 A 到 C，由动能定理有 mg×2Lsinα＋W ＝ mv 2 电 C 2 分 2
又因为 W 电＝-qUAC 1 分
解得 UAC＝ . 1 分
1 / 3
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17. 答案：(1) F= mg (2) 电势能减少
（1）由平衡条件得，电场力大小 F=mg tanθ 2 分
F= mg 1 分
（2）小球沿竖直方向做匀减速运动的时间为 t，由速度公式 vy = v0 gt 1 分
沿水平方向做初速度为 0 的匀加速运动，加速度为 a= = g 1 分
1
此过程小球沿电场方向位移 x1= at2= 1 分 2
当小球落回与抛出点在同一水平线上的某点时，水平总位移为 4 x1 1 分
电场力做功 W=4Fx1 1 分
小球在整个过程中，电势能变化量△EP = -W = - , 电势能减少 1 分
18. 【答案】(1)2mg；(2) ；(3) v0≥
【详解】（1）物块从 M 点到 B 点，由动能定理得:
qER-μmgR= mv 2A - mv 20 ………………………………………………(2分)
物块在 A 点做圆周运动，受轨道的支持力为 NB，在 B 点由牛顿第二定律可得：
NA-mg= ………………………………………………………………(1分)
解得 NA=2mg
由牛顿第三定律可得，物块对轨道的压力大小为 2mg …………………(1分)
（2）当物块通过等效最高点 C 时，重力和电场力的合力恰好提供向心力时，物块恰能做完整的圆周运
动，受力分析如图所示，NC=0，合力与竖直方向夹角为37 ；物块从 M 点到 C 点，由动能定理得:
qER (1-sin370)-μmgR-mgR(1+cos370)= mv 2- mv 2C 0 ……………………(2分)
在等效最高点 C 时，由牛顿第二定律得: ……(1分)
联立解得 μ= （或 0.125）
要使物块能做完整的圆周运动，AM 段与物块间动摩擦因数 ……(1分)
2 / 3
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(3)物块从 M 点到 B 点，由动能定理得:
-2qER-μmgR-mgR= mv 2 B - mv 20 ……………………………………………(2分)
物块恰能到 B 点，则对轨道压力为 NB=0，由牛顿第二定律得：qE= ………(1分)
联立解得 v0=
因此，物块的初速度 v0≥ ………………………………………(1分)
19．【答案】(1)E1=25 N/C；(2) v =1 m/s , t =1s；(3) E2 的取值范围为187.5 N/C E2 300 N/C
解：（1）滑块从 A 点运动到 B 点的过程中，由动能定理有：
W +mgR(1-cos53o)= mvB2 AB 2 分
滑块从 A 点运动到 B 点的过程中，WAB=-qE Rsin53o 1 1 分
解得：E1=25 N/C 1 分
（2）滑块从 B 点运动到竖直虚线 CD 的过程中，由牛顿第二定律有：
qE1 + mg = ma 1 分
a = 3 m/s2
v2 2B v = 2aL1
v = vB at 1 分
解得： v =1 m/s 1 分
t =1s 1 分
说明：用动能定理或动量定理解答，参照给分
（3）当 E2 较小时，滑块刚好与竖直墙壁底端 E 点碰撞，有：
1
(mg qE2 )L2 = 0 mv
2
2 分
2
解得： E2 =187.5 N/C
当 E2 较大时，滑块刚好与竖直墙壁顶端 F 点碰撞，从 C 点到 F 点做类平抛运动
水平方向有： L2 = vt1 1 分
t1 =1s
1
竖直方向有： L2 = a t
2
y 1 1 分
2
ay = 2 m/s
2
qE2 mg = may
解得： E2 = 300 N/C
综上， E2 的取值范围为187.5 N/C E2 300 N/C 1 分
说明：答案写为 187.5N/C 到 300N/C 不扣分
3 / 3
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