文档内容
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高二物理月考试卷
注意事项：
1. 试卷满分 100 分，选择题每题 3分，填空题每空 2分，考试时间 60 分钟
2. 本考试分设试卷和答题纸。答案一律写在答题纸上。
3.标注“简答”的题需要给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
一、密立根油滴实验（27分）
罗伯特·密立根于 1909年完成了油滴实验（Oil-drop experiment），该实验首次测量出了电子的电荷量。密
立根因此实验和对光电效应的研究而获得1923年的诺贝尔物理学奖。密立根设计的实验装置如图，用喷
雾器向一个透明的圆柱形容器里喷入带电油滴，油液被喷射撕裂成油滴时， 一般都是带负电的。将容器中
A、B 板接入电路。我们可以通过改变极板间的电压来控制油滴的运动，假设极板间为匀强电场。
1. 在虚框内画出控制电路图，可用的器材有：滑动变阻器、定值电阻、电压表；并标出直流电源的正负极
__________ 。
2. 关于实验中的油滴带负电的原因，猜想合理的是__________
A. 喷雾器中的油本身带负电
B. 油在喷雾器中喷出时和喷嘴摩擦从而带负电
C. 油滴在经过A极板时，通过跟A极板的接触而带负电
D. 由于 A极板带正电，油滴受到A 极板的影响，通过静电感应而带负电
3. 重复对许多油滴进行实验之后，发现油滴电荷量皆为某最小固定值的整数倍。此最小带电量数值为
__________ C，我们称之为 __________。
4. 油滴在运动时会受到空气阻力，空气阻力与下落速度成正比。
（1）若AB两极板不加电压，请定性描述油滴由静止开始下落过程中的运动__________。
（2）若AB 两极板间的电压为U ，油滴在极板间匀速下落的过程中________
0
A. 它的电势能减小 B. 它的机械能减小
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C. 它的电场力等于重力 D. 它在向电势更高处运动
5. （简答）建立简单模型来具体讨论油滴电荷量的测量过程。
AB 两极板间距为d， 极板油滴近似看成球形（半径未知）， 密度为ρ。首先调节两极板电压为U，使油
滴处于悬浮状态。后调节两极板间的电压为0，追踪观测同一油滴在匀速运动时，t时间内向下通过的位移
为l。油滴在下落过程中受到的阻力根据斯托克斯定律为f=6πrην，其中η是空气的黏滞系数，r是油滴半
径（油滴近似成球形），v为油滴下降的速率。
的
（1） 写出黏滞系数η 单位__________（用国际基本单位表示）。
（2）计算油滴质量m。（用ρ、t、l、η、g表示，给出必要解答过程）
（3）计算油滴电量q。（用d、U、g和第二问中的结论m表示，给出必要解答过程）
二、库仑扭秤实验（18分）
法国物理学家库仑利用扭秤装置研究了静止的点电荷间的相互作用力，并于1785年发现了库仑定律。
6. 如图所示为库仑扭秤实验装置，已知在平衡状态下， 悬丝转动的角度α与库仑力F的大小成正比。以
下判断正确的是（ ）
A. 若仅将C的电荷量减小一半， α可能增为原来的两倍
B. 若仅将C的电荷量减小一半， α可能减为原来的一半
C. 若仅将A、C间的距离增加一倍，α将减为原来的一半
D. 若仅将A、C间的距离减小一半，α将增为原来的两倍
7. 1798年英国物理学家卡文迪许借鉴了库仑的扭秤实验，测定了万有引力常数。下列说法正确的是
（ ）
A. 卡文迪许扭秤实验和库仑扭秤实验的都用到了“微小量放大法”
B. 两个实验的相似性，体现了“类比”是一种重要的思维方式
C. 卡文迪许扭秤实验需要确保研究小球为电中性
D. 万有引力定律和库仑定律的相似性，说明了他们是同一种基本相互作用
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8. 考虑点电荷产生的电场的叠加
（1）如下左图，平面内直线AB和CD垂直相交于O点，A、B关于O点对称，C、D关于O点对称，M
是AO的中点，N是OB的中点，在AB两点放置等量同种正点电荷，则D点的场强方向为_____；比较
N、D两点电势： N_____ D（横线上填中文）。
（2）如下右图，在（a，0）放置电荷量为q的正点电荷，在（0，a）放置电荷量为-q的负点电荷，在距
2a
P（a，a）为 的某点处放置正点电荷Q，使得P点的电场强度为零。则Q的位置为_____，电荷量为
_____。
9. 如图所示，两根绝缘等长轻绳将两个完全相同的带正电小球系于同一点， B球保持静止状态，此时两
球距离为r。两球所带电荷量分别为q =2q和q =4q。现将B球与 A 球充分接触后再次释放，两球再次到
A B
达平衡状态时，绳对 B 球的拉力_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）；B球与A球之间的距离为
_____。
三、电容器 （18分）
电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一，它能够储存电荷与电能。随着电子信息技术的日新月异，
电容器产业也得到了极快的增长。
Q
10. 电容的定义式是 C ，下列物理量的表达式中，也是用其他物理量的比来定义且为标量的是
U
（ ）
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F F
A. 电场强度 E B. 加速度 a
q m
E
L
C 电势 p D. 电阻 R
. q S
11. 如上图，四幅图描绘了生活中常见的电容器，下列说法叙述正确的是（ ）
A. 图甲为可变电容器，动片旋出时可以使其与定片的距离增大，从而改变电容
B. 图乙为莱顿瓶，瓶内外锡箔相当于电容器的两个极板，可以用来储存电荷
C. 图丙中电容器只要与电源相连，电流表的示数始终不为零
D. 图丁所示是电解电容器，击穿电压为80V
12. 如图为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，以下说法正确的是（ ）
A. A板与静电计的指针带的是异种电荷
B. 甲图中将 B板上移， 静电计的指针偏角增大
C. 乙图中将B板左移，静电计的指针偏角不变
D. 将图中的静电计更换为电压表不会影响实验探究结果
13. 如上右图的电路，研究电容器的放电过程。实验时，先将开关S 掷向 1，充电完毕后，将开关掷向
2，传感器将信号传入计算机屏幕上，显示出电流或电压随时间变化的图线。
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的
（1）由图可知，传感器 １应为_____（选填“A．电流”或“B．电压”）传感器。为了使得电容器 放电
时间延长便于观察，实验中所使用的可变电阻的阻值应适当_____（选填“A．调大”或“B．调小”）。
的
（2）实验中所使用 电容器电容大小为 1500μF，额定电压为20V，所使用的电源输出电压为 10V，则在
该实验中电容器存储的最大电荷量为_____ C。
（3）用 q 表示电容器上极板所带的电荷量， U 表示电容器两端的电压，I表示电路中的电流，电容器在
C
放电过程中的图像正确的有_______
A B.
.
C. D.
四、碰撞 （13分）
碰撞现象广泛的存在于我们的生活当中，对碰撞问题的研究将进一步深化同学们对相互作用和守恒量的理
解。
14. 如下页图，考虑子弹与木块的碰撞，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木
块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。 现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象，则此系统在从子弹
开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中（ ）
A. 动量守恒，机械能守恒 B. 动量守恒， 机械能不守恒
C. 动量不守恒， 机械能守恒 D. 动量不守恒， 机械能不守恒
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15. 验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切，先将质量均为 m
的滑块A、B分别从圆弧轨道的最高点无初速度释放（如图甲所示），测得滑块在水平桌面滑行的距离均为
x ；然后将滑块B放在圆弧轨道的最低点，再将A从圆弧轨道的最高点无初速度释放（如图乙所示），测
1
得碰后 B 滑行的距离为x ， A滑行的距离为x ，已知圆弧轨道的半径为R，重力加速度为g。
2 3
（1）若A和B的碰撞过程动量守恒，则x ， x ， x 应满足的关系是__________
1 2 3
（2）若A和B发生弹性碰撞。则碰撞后瞬间A的速度为__________，B的速度为__________。
16. 为了验证高空抛物的危险性，对如下情景进行了模拟计算，将一颗重 50g 直径 5cm的鸡蛋（将鸡蛋
看做球体）从20m的高空中无初速度的抛下，假设鸡蛋落地后碎裂在地上（不反弹），忽略空气阻力，在
下落过程中，重力对鸡蛋的冲量为__________ N·s；鸡蛋与地面发生碰撞时鸡蛋对地面的平均作用力（估
算）为__________ N。
五、带电体在电场中的运动（24分）
随着科学技术的发展和各种用电器的普及，静电与人们的关系越来越密切。有效地利用电场来控制带电粒
子运动，意义重大。
17. 如图为静电植绒的装置简图，将表面涂有黏合剂的被植体放在金属板上。打开电源开关后，在金属网
与金属板间会产生 3 kV 的高压，放在金属网上的绒毛将垂直地粘植在被植体上。若保持金属网和金属板
间的距离为 2cm ，忽略边缘效应，将网与板间的电场视为匀强电场，则下列说法正确的是（ ）
A. 金属网和金属板间的场强为1.5105V/m
B. 绒毛在飞往被植体的过程中电势能不断增大
C. 若增大金属网和金属板的距离，则网和板的电势差也增大
D. 在潮湿的环境中进行植绒效果会更好
18. 如图。所示，虚线 a、b、c为电场中的等势线，相邻两等势面之间的电势差相等，等势线a上一点A
处，分别射出甲、乙两个粒子，两粒的轨迹分别交等势线c于B、C点，甲粒子从A到 B的动能变化量的
大小是E，乙粒子从A到C动能变化量大小为0.5E。不计粒子的重力，由此可以判断（ ）
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A. 甲粒子一定带正电，乙粒子一定带负电
B. 甲的电量一定为乙电量的2倍
C. 甲粒子从A到B 电场力做正功，乙粒子从A到C电场力做负功
D. 甲在B点的电势能的绝对值一定是乙在C点电势能绝对值的2倍
19. 一个半径为 R的绝缘光滑的圆环竖直放置在方向水平向右的、匀强电场中，环上a、c 是竖直直径的
两端， b、d 是水平直径的两端，质量为m 的带电小球套在圆环上。已知小球自 a点由静止释放，沿abc
运动到d点时的速度恰好为零。小球在b点的动能__________小球在c点的动能（选填“大于”或“等
于”或“小于”）。小球在b点对圆环的压力为__________。
20. （简答）如图，真空玻璃管内，加热的阴极K发出的电子（初速度可忽略不计）经阳极A与阴极K
之间的电压U 形成的加速电场加速后，从阳极A 的小孔射出，由水平放置的平行正对偏转极板从M、N
1
的左端中点以平行于极板的方向射入两极板之间的区域。若M、N两极板间无电压，电子将沿水平直线打
在光屏上的O点；若在M、N两极板间加电压 U ，形成平行纸面的偏转电场，则电子将打在荧光屏上的
2
P点；已知电子质量为m，电荷量的大小为e。M、N两极板长均为L 、两极板间距离为d，极板右端到荧
1
光屏的距离为L 。忽略电子所受重力及它们之间的相互作用力，求：
2
（1）在M、N两极板间加电压U 后，电子射出偏转电场时的速度；
2
（2） OP两点间的距离。
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