2023-2024学年度山东省莱芜市重点高中高二上期
12月月考（平行班）物理（含解析）
分数：100分；考试时间：75分钟
一、单选题（共32分）
1．电场中某点的场强大小E、放入的检验电荷的电量q及其所受电场力大小F之间的关系是图中的（ ）
A． B．
C． D．
2．某分压电路的一部分如图所示，接线柱之间的电压恒定不变，间接有定值电阻，开始时滑片位于滑动变阻器的中央位置不远处，两端的电压刚好等于。下列说法正确的是（ ）
A．开始时滑片位于滑动变阻器的中央位置上方不远处
B．滑片向下移动时定值电阻两端的电压增大
C．当滑片位于滑动变阻器的中央位置时，两端的电压大于
D．滑片向上移动一些，并将更换为阻值更大的定值电阻，则两端的电压可能等于
3．下列关于静电现象的说法中正确的是（ ）
A．静电复印、静电喷涂、静电除尘是防止静电现象
B．处于静电平衡的导体内部场强处处为零
C．处于静电平衡的导体内部各点电势均为零
D．安装在建筑物上的避雷针是为了增加电荷在建筑物上的积累
4．如图所示，虚线上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，在直角三角形中，，。两个带电荷量数值相等的粒子a、b分别从、两点以垂直于的方向同时射入磁场，恰好在点相遇。不计粒子重力及粒子间相互作用力，下列说法正确的是（ ）
A．a带负电，b带正电 B．a、b两粒子的周期之比为
C．a、b两粒子的速度之比为 D．a、b两粒子的质量之比为
5．图所示，竖直平面内光滑圆弧轨道半径为R，等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于圆周最低点，CD是AB边的中垂线。在A、B两顶点上放置一对等量异种电荷。现把质量为m带电荷量为的小球由圆弧的最高点M处静止释放，到最低点C时速度为。不计对原电场的影响，取无穷远处为零电势，静电力常量为k，则（ ）
A．小球在圆弧轨道上运动过程机械能守恒
B．M点与C点间的电势差为
C．C点电势比D点电势高
D．小球对轨道最低点C处的压力大小为
6．如图所示，两条完全相同的圆弧形材料AOB和COD，圆弧对应的圆心角都为120°，圆弧AOB在竖直平面内，圆弧COD在水平面内，以O点为坐标原点、水平向右为x轴正方向，两弧形材料均匀分布正电荷，P点为两段圆弧的圆心，已知P点处的电场强度为、电势为，设圆弧AO在圆心P处产生的电场强度大小为E，产生的电势为，选无穷远的电势为零，以下说法正确的是（ ）
A．，
B．，
C．将质子（比荷）从P点无初速释放，则质子的最大速度为
D．若两段弧形材料带上的是等量异种电荷，x轴上各点电场强度不为零，电势为零
7．如图所示的电路，电源电动势为E、内阻为r，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电源的总功率变大
B．电容器C上电荷量增大
C．小电泡L变暗
D．电流表读数变小，电压表读数变大
8．在真空中某区域有一电场，其中一条电场线如图甲所示，、A、B为电场线上间距相等的三个点，这一条电场线上各点的电势分布如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．点的电势小于A点的电势
B．点的电场强度小于A点的电场强度
C．将正电荷沿该直线从A移到的过程中，电场力做负功
D．、A两点间的电势差大于A、两点间的电势差
二、多项选择题（共16分）
9．如图所示，实线是带电粒子在电场力作用下的运动轨迹，ACB为轨迹上的三点，虚线可能是电场线，也可能是等差等势线，F方向垂直于虚线．则
A．粒子一定从A向B运动
B．粒子经过C点的受力方向不可能沿F的方向
C．A点电势高于B点电势
D．粒子在A点的加速度一定小于在B点的加速度
10．下列关于电场强度的两个表达式和的叙述，正确的是（ ）
A．是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电荷量
B．是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的电场力，q是放入电场中电荷的电荷量，它适用于任何电场
C．是点电荷场强的计算式，Q是产生电场的电荷的电荷量，它不适用于匀强电场
D．从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式，式是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，而是点电荷q1产生的电场在q2处场强的大小
11．如图，可视为点电荷的带电小球Q1固定在足够大的光滑绝缘水平桌面上，有另外一个带电小球Q2在桌面上运动．某时刻，Q2在距离Q1为r处且速度方向恰好沿垂直于Q1Q2的连线方向．仅在电场力的作用下，此后一小段时间内
A．若Q1、Q2带同种电荷， Q2的动能一直增大
B．若Q 、Q2带同种电荷， Q2的动能可能不变
C．若Q1、Q2带异种电荷， Q2的动能不可能增大
D．若Q1、Q2带异种电荷， Q2的动能可能不变
12．如图所示，在一矩形区域内有磁感应强度方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场宽度为d。不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t，粒子飞出磁场时偏离原方向60°角．利用以上数据能求出的物理量是( )
A．带电粒子在磁场中运动的半径
B．带电粒子的初速度
C．带电粒子在磁场中运动的周期
D．带电粒子的质量
三、实验题（共15分）
13．在测量电源电动势和内电阻的实验中，实验室备有下列实验器材：
A．电压表V1（量程0~3V，内阻约6kΩ）
B．电压表V2（量程0~6V，内阻约20kΩ）
C．电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.5Ω）
D．电流表A2（量程0~200mA，内阻约20Ω）
E．滑动变阻器R1（最大电阻5Ω，允许通过的最大电流2A）
F．滑动变阻器R2（最大电阻200Ω，允许通过的最大电流150mA）
G．一节干电池E（电动势约为1.5V）
H．开关S、导线若干
（1）为提高实验的精确程度，电压表应选用 ；电流表应选用 ；滑动变阻器应选用 ；（以上均填器材前的序号）
（2）为了较为精确的测定干电池的电动势和内阻，该同学用伏安法测量，请在图甲的虚线框内画出实验所需的电路图，并标注元件符号；
（3）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图乙所示的图像，由图像可得该电源电动势 V，内阻 Ω；（结果均保留两位有效数字）
14．电压表改装前需要测量其内阻，测量电压表内阻的电路如图甲所示，所用电源是内阻可以忽略的干电池，定值电阻。
(1)根据原理图甲所示电路将实物图乙连接 ；
(2)首先闭合，断开，调节电阻箱R，记下多组R的大小及其对应的电压表示数的大小；
(3)然后闭合，闭合，同样调节电阻箱R，记下多组R的大小及其对应的电压表示数的大小；将以上两次测得的多组数据，分别在坐标纸上描点连线，得到如图丙中所示两条图线；
(4)若图像中交点的横坐标为，可求出电压表内阻 ，还可判断出闭合时，所得数据描绘的是图线 ；（选填“AB”或“CD”）
(5)为了将该电压表的量程由扩大到，需要在电压表内 （选填“串”或“并”）联一个阻值为 的定值电阻。
四、解答题（共37分）
15．一束初速不计的带电粒子，电荷量q=1.6×10-19C在经的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离，板长，两个极板上电压为，已知，粒子的质量为。（重力忽略不计）求：
（1）粒子进入偏转电场时的速度；
（2）粒子在偏转电场中的加速度；
（3）粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离；
（4）粒子射出电场时速度偏转角度θ的正切值；
（5）偏转电场对粒子做的功。
16．将一电荷量为－3×10－6C的点电荷从电场中的A点移动到B点，克服电场力做了3×10－5J的功，再将该电荷从B点移动到C点，电场力做了1.2×10－5J的功，求：
（1）AB间、BC间、AC间电势差各为多少？
（2）从A点移到B点，再移到C点，电势能变化了多少？
17．某电场中有A、B、C三点，把一个电荷量为q的正电荷从A点移到B点的过程中，电场力做功，再从B点移到C点，电场力做功。
（1）在从A点经过B点移到C点的整个过程中，该电荷的电势能是增加还是减少了？变化量是多少？
（2）以B点为电势能零点，该电荷位于A点以及C点的电势能各是多少？
（3）如果把电荷量为的电荷从A点经过B点移到C点，该电荷的电势能是增加还是减少了？变化量是多少？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】电场中某点的电场强度与放入电场中的电荷及其所受电场力的大小无关，无论有无放入检验电荷、检验电荷的电荷量如何变化，电场强度不变，根据
可知，电场力与检验电荷成正比；
故选C。
2．A
【详解】A．两端的电压刚好等于，则与滑动变阻器间的电阻并联后的并联值等于间的电阻，与滑动变阻器间的电阻并联电阻阻值小于间的电阻，因此间的电阻大于间的电阻，开始时滑片位于滑动变阻器的中央位置上方不远处，故A正确；
B．P向下滑，并联部分电阻越小，分得电压越小，故B错误；
C．当滑片位于滑动变阻器的中央时间的电阻大于并联的电阻，因此两端的电压小于，C错误；
D．P越往上滑，更换为阻值更大的定值电阻，并联部分电阻越大，并联部分电压大于，D错误。
故选A。
3．B
【详解】A．静电喷涂、静电复印机、静电除尘是利用静电正负电荷能互相吸引的原理制成的，故A错误；
BC．静电平衡状态的导体，导体上感应电荷产生场强与原场强在导体内部相抵消，故处于静电平衡的导体内部场强处处为零，是个等势体；但导体的电势不一定等于0，还与0电势点的选择有关。故B正确C错误；
D．避雷针，又名防雷针，是用来保护建筑物物等避免雷击的装置，建筑物上安装避雷针的原理是通过尖端放电来中和云层中的电荷，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】A．如下图所示
由几何关系可得两粒子轨迹圆心在同一点，轨迹半径相等。可知粒子a进入磁场时受到的洛伦兹力方向向右，根据左手定则可知a带正电，粒子b进入磁场时受到的洛伦兹力方向向左，根据左手定则可知b带负电，A错误；
B．两带电粒子同时射入磁场，同时到达点，故运动时间相等，由图可知，粒子a到达点时运动的圆弧对应的圆心角为，粒子b到达点时运动的圆弧对应的圆心角为，则有
a、b两粒子的周期之比为
B错误；
D．根据周期公式
由于两粒子所带电荷量数值相等，则有a、b两粒子的质量之比为
D错误；
C．根据洛伦兹力提供向心力
解得
由于两粒子的轨迹半径相等，所带电荷量数值相等，则有a、b两粒子的速度之比为
C正确。
故选C。
5．B
【详解】A．小球在圆弧轨道上运动过程中，电场力对小球做功，机械能不守恒，故A错误；
B．无穷远处电势为0，CD为等势面，所以CD电势为0，小球从M到C，由动能定理
所以M点与C点间的电势差为
故B正确；
C．根据等量异种电荷的电场分布，CD为等势面，故C错误；
D．在C点时两点电荷对Q的库仑力合力为
方向向下，则根据牛顿第二定律可知
解得
根据牛顿第三定律可知，小球对轨道最低点C处的压力大小为
故D错误。
故选B。
6．C
【详解】AB．设圆弧AO在圆心P处产生的电场强度大小为E，由对称性可知圆弧BO、CO、DO在圆心P处产生的电场强度大小都为E，由电场的叠加原理可得，圆弧AOB在圆心P处产生的电场强度大小为
E1=2Ecos30°
方向沿x轴的正方向，同理可得圆弧COD在圆心P处产生的电场强度大小
E2=2Ecos30°
方向沿x轴的正方向，所以P点处的合电场强度为
E0=E1+E2
联立以上各式解得
由于电势是标量，圆弧AO在圆心P处产生的电势为φ，则圆弧BO、CO、DO在圆心P处产生的电势都为φ，则P点处总电势φ0=4φ，解得
A B错误；
C．以P点释放的质子为研究对象，由动能定理可得
解得
C正确；
D．若两圆弧上带的是等量异种电荷，x轴上各点电场强度，是正电的沿正方向，是负电的沿负方向，因此电场强度是零，两圆弧在x轴上产生的电势大小相等，一正一负，因此总电势是零，D错误。
故选C。
7．A
【详解】当滑动变阻器滑片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻减小，总电流变大；
A．电源的总功率
P总=EI
E不变，I增大，P总增大．故A正确；
B．电容器电压
UC=E-I（RL+r）
减小，电容器电量
Q=CUC
减小．故B错误；
C．灯泡功率
P=I2RL
RL不变，I增大，P增大，则灯泡变亮．故C错误；
D．根据欧姆定律可知，电流增大，电流表读数变大，电压表的读数
U=E-Ir
小．故D错误；
故选A。
8．D
【详解】A．根据乙图可知，点的电势大于A点的电势，故A错误；
B．电势变化越快的地方场强越大，根据图线斜率可以得出，点的电场强度大小大于A点的电场强度大小，故B错误；
C．将正电荷沿该直线从A移到B的过程中，电场力做正功，故C错误；
D．、A两点间的电势差大于A、B两点间的电势差，故D正确。
故选D。
9．BD
【详解】A．带电粒子的运动方向无法判断出一定从A向B运动，也可能从B向A运动，选项A错误；
B．力的方向总是指向曲线运动的内侧，可得带电粒子经过C点的受力方向不可能沿F方向，选项B正确；
C．由于电场线方向未知，故无法判断电势的高低，选项C错误；
D．根据电场线或等势面的疏密程度表示场强的强弱，可得出不论是电场线还是等差等势线，带电粒子在A点的加速度一定小于在B点的加速度，选项D正确．
10．BCD
【详解】AB．是电场强度的定义式，是放入电场中电荷所受的电场力，是放入电场中的试探电荷的电荷电量，它适用于任何电场，故A错误，B正确；
C．是真空中点电荷产生的电场强度计算式，是产生电场的电荷的电荷量，它只适用于点电荷产生的电场，不适用于匀强电场，故C正确；
D．从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式，式是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小，而是点电荷产生的电场在处场强的大小，故D正确；
故选BCD。
11．AD
【分析】若Q1、Q2带同种电荷，两者排斥，静电力做正功；若Q1、Q2带异种电荷，两者吸引力，Q2可能做近心运动，也可能做圆周运动，也可能做离心运动；
【详解】AB．若Q1、Q2带同种电荷，则两球之间有静电斥力使得 Q2远离Q1，此时电场力对Q2做正功，其动能一直增大，选项A正确；B错误；
CD．若Q1、Q2带异种电荷，则两球之间有静电引力，可能使得 Q2靠近Q1做近心运动，此时电场力对Q2做正功，其动能一直增大；也可能此时的静电引力满足，此时Q2将以Q1为圆心做匀速圆周运动，动能不变，选项D正确；C错误；
故选AD.
【点睛】此题关键是知道当两球带异种电荷时，由于速度不确定，小球可能做的三种不同形式的运动，结合圆周运动的知识求解.
12．ABC
【详解】由带电粒子在磁场中运动的偏向角，可知带电粒子运动轨迹所对的圆心角为60°，因此由几何关系
d=rsin 60°
粒子速度
圆心角为60°，故运动时间为
可求周期，洛伦兹力提供向心力，故
q未知，无法计算质量，ABC正确D错误．
故选ABC。
考点：带电粒子在磁场中的运动
【名师点睛】带电粒子在磁场中的运动类题目关键在于确定圆心和半径，然后由向心力公式即可确定半径公式，由几何关系即可求解．不加磁场时粒子做匀速直线运动；加入磁场后，带电粒子在磁场中做圆周运动，已知偏向角则由几何关系可确定圆弧所对应的圆心角，则可求得圆的半径，由洛仑兹力充当向心力可求得带电粒子的比荷．
13． A C E 见解析 1.5 1.0
【详解】（1）[1][2][3]由于一节干电池电动势约为1.5V，为提高实验的精确程度，电压表应选用量程0～3V的V1，即选A；为了便于调节，滑动变阻器应选最大电阻5Ω的，即选E；由于
则电流表应选择量程0～0.6A的A1，即选C。
（2）[4]由于一节干电池的内阻远小于电压表内阻，则电压表的分流几乎可以忽略不计，为了较为精确的测定干电池的电动势和内阻，实验电路图如图所示
（3）[5][6]根据闭合电路的欧姆定律得
可知图像的纵截距等于电动势，则有
图像的斜率绝对值等于内阻，则有
14． CD 串
【详解】(1)电路连接如图：
(2)当R=0时，对于电源内阻可以忽略的电源，电压表读数即为电源电动势，即为3.0V；
两曲线交点处R=10kΩ，电压表示数为1.0V，结合电阻的分压规律可得
解得电压表内阻为
RV=5000Ω
根据电桥平衡可得
解得
断开S2时，在图线的前半段，电压表相对于闭合S2后电压表和R2并联，分压应该更大，读数更大，故AB图线为断开S2时图线，CD图线为闭合S2时图线。
(3)串联分压电阻，可以扩大电压表量程；电压表满量程时，流过表头的电流不变，则
则
Rx=4RV=20kΩ。
15．（1）；（2）；（3）；（4）；（5）
【详解】（1）粒子加速过程中，由动能定理可得
（2）根据牛顿第二定律，可得粒子在偏转电场中的加速度
（3）粒子沿初速度方向做匀速直线运动，在偏转电场中的飞行时间设为，则有
联立求得
粒子飞出平行板时的侧移量
联立求得
（4）粒子出场时的速度设为，可以分解为沿初速度方向的和沿电场方向的，其中
根据几何关系可得
（5）根据恒力功的定义式，可得偏转场对粒子做的功为
16．（），，；（2）电势能增大
【详解】（1）间的电势差为
间的电势差为
所以有
（2）电荷从点移动到点再从点移动到点的过程中，电势能变化等于电场力做的功，即
电场力做负功，电荷的电势能增大，增大量为
17．（1）增加；； （2）； ；（3）减少；
【详解】（1）整个过程中，电场力做的总功为
这说明过程中该电荷的电势能增加了。
（2）电场力做正功，电势能减少，电场力做负功，电势能增加。以B点为电势能零点，该电荷位于A点时的电势能为
位于C点时的电势能为
（3）如果被移动的电荷由q变成，所受的电场力方向与正电荷所受的电场力方向相反，位移相同时电场力做的功与原来的数值相等而正负号相反，整个过程中电场力所做的总功为
即电荷的电势能减少了。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
