河南省辉县市第一中学2019-2020学年高二上学期10月月考物理试题

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河南省辉县市第一中学2019-2020学年高二上学期10月月考物理试题

辉县市一中2019—2020学年上期第一次阶段性考试 高二物理试卷 一、选择题(每小题4分,共56分。1—10题只有一项符合题目要求,11—14题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)‎ ‎1.如图所示,M、N两点分别放置两个等量异种电荷,A是它们连线的中点,B为连线上靠近N的一点,C为连线中垂线上处于A点上方的一点。在A、B、C三点中( )‎ A. 场强最小的点是C点,电势最高的点是B点 B. 场强最小点是A点,电势最高的点是C点 C. 场强最小的点是A点,电势最高的点是B点 D. 场强最小的点是C点,电势最高的点是A点 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据等量异种电荷电场线的分布,知道EB>EA>EC,场强最小的是C点。等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线,知ΦA=ΦC,沿着电场线方向电势逐渐降低,异种电荷间的电场线由正电荷指向负电荷,知ΦB>ΦA,所以电势最高点是B点;故A正确,BCD错误。‎ ‎2.如图,a、b是竖直方向上同一电场线的两点,一带负电的质点在a点由静止释放,到达b点时速度为零,则( )‎ A. 电场方向竖直向上 B. 电场力先做负功后做正功 C. 该电场是匀强电场 D. 该电场的电场强度逐渐减小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.‎ ‎ 由题意可知,带电质点受两个力,重力和电场力,开始由静止向上运动,电场力大于重力,且方向向上,而质点带负电,所以电场方向竖直向下,故A错误。‎ B.电场力向上,位移向上,所以电场力始终做正功,故B错误。‎ C. 质点在a点由静止释放,到达b点时速度为零,所以质点先加速后减速,则电场力在改变,合力在改变,所以不是匀强场,故C错误。‎ D. 带电质点受两个力,重力和电场力,开始由静止向上运动,电场力大于重力,且方向向上,后来减速运动,电场力小于重力,所以电场力变小,电场的电场强度逐渐减小,故D正确。‎ ‎3.如图所示,实线表示电场线,虚线表示带电粒子运动的轨迹,带电粒子只受电场力的作用,运动过程中电势能逐渐减少,它运动到b处时的运动方向与受力方向可能是(   )‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析:根据曲线运动力与轨迹的关系,力需指向轨迹弯曲的内侧,所以A错误;带电粒子只受电场力作用,故力与电场线共线,所以C错误;由题意知,运动过程中粒子的电势能逐渐较小,故电场力做正功,即力与速度方向的夹角应为锐角,故B错误,D正确。‎ 考点:本题考查带电粒子的运动。‎ ‎4.如图所示,有一平行于纸面的匀强电场A、B、C、D、E、F为电场中一个边长为1m的正六边形的六个顶点,A、B、C三点电势分别为10V、20V、30V,则下列说法正确的是(  )‎ A. 匀强电场的场强大小为 B. B、E一定处在同一等势面上 C. 正点电荷从E点移到F点,则电场力做负功 D. 电子从F点移到D点,电荷的电势能减少20eV ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、连接AC、DF,AC中点电势为20V,与B电势相等,则EB连线必为一条等势线,而匀强电场的等势面平行,则DF、CA直线与等势线垂直,则为电场中的两条电场线。故B正确;BA间的电势差为UBA=10V,又UBA=EdABcos30°,得场强E= = .故A错误;‎ C、由上得知,E的电势为20V,F点与A点的电势相等为10V,则正电荷从E点移到F点,电场力做正功,故C错误;‎ D、由以上得,F点与A点电势相等,DC电势相等,故电子从F点移到D点与从A点移到C点电场力做功相同,电荷的电势能减少量为20eV,故D正确;‎ 故选:BD。‎ ‎5.如图所示,实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线,虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点若带电粒子在运动中只受电场力作用,则根据此图可知  ‎ A. 带电粒子所带电性 B. 带电粒子在a、b两点的受力方向 C. 带电粒子在a、b两点的速度何处较大 D. 带电粒子在a、b两点的电势能何处较大 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】由粒子运动的轨迹可知,粒子受电场力向下,即带电粒子在a、b两点的受力方向均向下,但是由于不知道电场的方向,则无法确定粒子的电性,选项A错误,B正确;从a到b电场力做正功,则动能增加,电势能减小,可知b点速度较大,电势能较小,选项CD正确;‎ ‎6.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图所示.接通开关S,电源即给电容器充电.则 ‎ A. 保持S接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小 B. 保持S接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电荷量增大 C. 断开S,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小 D. 断开S,在两极板间插入一块介质,则两极板间的电势差增大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.保持S接通,则两板间的电势差不变,因d减小,由可知,两极板间的电场强度增大,故A错误;‎ B.保持S接通,两板间的电势差不变,板间插入一介质,由可知,电容增大,根据电容定义式知极板上的电荷量增大,故B正确;‎ C.断开S,减小两极板间的距离,由可知,电容增大,由于电荷量不变,由可知,两极板间的电势差减小,故C正确;‎ D.断开S,在两极板间插入一块介质,由可知,电容增大,由于电荷量不变,由可知,两极板间的电势差减小,故D错误。‎ ‎7.真空中的某装置如图所示,其中平行金属板A,B之间有加速电场,C,D之间有偏转电场,M为荧光屏。现有质子、氘核和α粒子均由A 板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场,最后打在荧光屏上。已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1∶2∶4,电荷量之比为1∶1∶2,不计粒子重力,则下列说法中正确的是:()‎ A. 三种粒子打到荧光屏上的位置相同 B. 三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同 C. 偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2‎ D. 偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶4‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 三种粒子在偏转电场中做类平抛运动,飞出电场后做匀速直线运动,两个过程中水平方向是速度相同的匀速直线运动,根据动能定理求出加速获得的速度表达式,可分析从B板运动到荧光屏经历的时间关系.根据推论分析粒子偏转距离与加速电压和偏转电压的关系,分析粒子打到荧光屏上的位置关系.根据W=qEy,分析电场力做功之比.‎ ‎【详解】设加速电压为,偏转电压为,偏转极板的长度为L,板间距离为d;在加速电场中,由动能定理得,得加速获得的速度为,三种粒子从B板运动到荧光屏的过程,水平方向做速度为的匀速直线运动,由于三种粒子的比荷不同,则不同,所以三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间不同,根据推论,可知,y与粒子的种类、质量、电量无关,故三种粒子偏转距离相同,打到荧光屏上的位置相同。A正确B错误;偏转电压的电场力做功为,则W与q成正比,三种粒子的电荷量之比为1:1:2,则有电场力对三种粒子做功之比为1:1:2,CD错误.‎ ‎【点睛】本题是带电粒子在电场中运动问题,先加速后偏转,是重要推论,掌握要牢固,要抓住该式与哪些因素有关,与哪些因素无关.‎ ‎8.如图所示,光滑绝缘的半圆形容器处在水平向右的匀强电场中,一个质量为m,电荷量为q的带正电小球在容器边缘A点由静止释放,结果小球运动到B点时速度刚好为零,OB与水平方向的夹角为θ=600,则下列说法正确的是( )‎ A. 小球重力与电场力的关系是mg=qE B. 小球在B点时,对圆弧的压力为2qE C. 小球在A点和B点的加速度大小相等 D 如果小球带负电,从A点由静止释放后,不能沿AB圆弧而运动 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、小球从A运动到B的过程中,根据动能定理得:,得,即,故A错误;‎ B、小球到达B点时速度为零,向心力为零,则沿半径方向合力为零,此时对小球受力分析可知:,故圆弧对小球支持力,根据牛顿第三定律可得小球在B点时,对圆弧的压力为,故B错误;‎ C、在A点,小球所受的合力等于重力,加速度;在B点,合力沿切线方向,加速度,所以A、B两点的加速度大小相等,故C正确;‎ D、如果小球带负电,从A点由静止释放后,将沿重力和电场力合力方向做匀加速直线运动,不能沿AB圆弧而运动,故D正确;‎ 故选CD。‎ ‎【点睛】小球从A运动到B的过程中,重力和电场力做功,动能的变化量为零,根据动能定理求解小球重力与电场力的关系;小球在B点时,球到达B点时速度为零,向心力为零,沿半径方向合力为零,此时对小球受力分析,求解圆弧对小球支持力,根据牛顿第三定律可得小球在B点时,对圆弧的压力。‎ ‎9. 如图所示为大小不同的两个电阻的电流随电压变化的图象,那么1、2所表示的电阻及两电阻串联或并联后的图线所在区域分别是 A. 1表示电阻大的图线,并联后图线在区域Ⅲ;‎ B. 1表示电阻小的图线,并联后图线在区域Ⅰ;‎ C. 1表示电阻小图线,串联后图线在区域Ⅱ;‎ D. 1表示电阻大的图线,串联后图线在区域Ⅰ。‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析:由图看出,图线1的斜率大于图线2的斜率,而图线的斜率等于电阻的倒数,则1表示电阻小的图线.并联后总电阻比任何一个电阻都小,斜率比图线1还要大,则并联后图线在区域Ⅰ.故A错误,B正确.由上可知,1表示电阻小的图线.两电阻串联后总电阻比任何一个电阻都大,斜率比图线2还要大,则串联后图线在区域Ⅲ.故CD错误.‎ 考点:考查了欧姆定律;串联电路和并联电路.‎ ‎10.如图所示的电路中,U=120V,滑动变阻器R2的最大值为200Ω,R1=100Ω。当滑片P滑至R2的中点时,a、b两端的电压为( )‎ A. 120 V B. 40 V C. 60 V D. 80 V ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析:由题,滑片P滑至R2的中点,变阻器下半部分电阻为100Ω,下半部分电阻与R1并联的阻值为R并=R1=50Ω,则a、b两端的电压为Uab==40V,故B正确。‎ 考点:本题考查等效电阻,串联电路的特点。‎ ‎11.x轴上有两点电荷Q1和Q2,Q1和Q2的位置坐标分别为x1、x2.Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图中曲线所示,从图中可看出(  )‎ A. 的电荷量一定小于的电荷量 B. 和一定是正电荷 C. 电势最低处P点的电场强度为零 D. 将一负点电荷由点的左侧移至右侧,电场力先做正功后做负功 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】如图所示,作出电场线,知道Xp处合场强为0,则Q1与Q2在Xp处场强大小相等,方向相反.  根据E=KQ/r2知,Q1>Q2,故A错误.若两个电荷是异种电荷,则电场线方向向左或向右,不可能;若两个电荷都是负电荷,则在Xp左侧电场线方向向左,右侧向右,与实际电场方向不符,不可能;则两个电荷一定是正电荷.故B正确.根据电场线的方向可知,从x1到x2,电势先降低后升高,P点场强为零,故C正确. 负电荷右移,电场力先做负功后正功.故D错误.故选BC .‎ ‎【点睛】本题的技巧是作电场线,将抽象问题形象化,是电场中常用方法.作出Q1、Q2之间的电场线,就知道Xp处场强为零,知道负电荷在低电势点电势能较大.‎ ‎12.一根不可伸长绝缘的细线一端固定于O点,另一端系一带电小球置于水平向右的匀强电场中, 现把细线水平拉直,小球从A点由静止释放,经最低点B后小球摆到C点时速度为0,则( )‎ ‎ ‎ A. 小球一定带正电 B. 小球在B点时的细线拉力最大 C. 小球在C点电势能最大 D. 小球从A点到C点的过程中,小球的机械能一直减少 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.小球做减速运动,说明受的电场力向右,与电场强度方向相同,故带正电,故A正确;‎ B. 小球受到电场力与重力、绳子的拉力的作用,在复合场中运动,当重力与电场力的合力与绳子的拉力在同一条直线上时,小球处于等效最低点,此时小球的速度最大,对绳子的拉力最大,而等效最低点不在B点,在AB之间,故B错误。‎ C.从A到C的过程中电场力对小球做负功,电势能一直增大,故C正确;‎ D.因为从A到C的过程中电场力对小球做负功,机械能一直减小,故D正确;‎ ‎13.如图,一质量为m、电量为q的小球在电场强度为E的匀强电场中,以初速度沿直线ON做匀变速运动,直线ON与水平面夹角为30°。若小求在初始位置的电势能为零,重力加速度为g,且,则( )‎ ‎ ‎ A. 电场方向竖直向上 B. 小球运动的加速度大小为g C. 小球运动的最大位移为 D. 小球电势能的最大值为 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.因为小球做匀变速直线运动,则小球所受的合力与速度方向在同一条直线上,结合平行四边形定则知,电场力的方向与水平方向夹角为30°,斜向上。如图所示 故A错误。‎ B. 根据平行四边形定则知,小球所受的重力和电场力相等,两个力的夹角为120°,所以合力大小与分力大小相等,等于mg,根据牛顿第二定律知,小球的加速度为g。故B正确。‎ C. 小球斜向上做匀减速直线运动,匀减速直线运动的位移 故C正确。‎ D. 在整个过程中电场力做功 电势能增加,所以小球电势能的最大值为,故D错误。‎ ‎14.某区域的电场线分布如图所示,其中间一根电场线是直线,一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点。取O点为坐标原点,沿直线向右为x轴正方向,粒子的重力忽略不计。在O到A运动过程中,下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t的变化、粒子的动能和运动径迹上电势随位移x的变化图线正确的是  ‎ A. B. ‎ C D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 由图可知,从O到A 点,电场线由疏到密,电场强度先减小后增大,方向不变,因此电荷受到的电场力先减小后增大,则加速度先减小后增大,故A错误,B正确;沿着电场线方向电势降低,而电势与位移的图象的斜率表示电场强度,故C错误;根据能量守恒关系,则,由此可知:,因此粒子的动能Ek和运动径迹上电势φ随位移x的变化图线斜率先减小后增大,故D正确。所以BD正确,AC错误。‎ 二、实验题(每空3分,共12分)‎ ‎15.如图某同学将灵敏表头G改装成双量程安培表和电压表,表头G的额定电流为250μA,内阻为480Ω。‎ ‎(1)使用AB两端和AC两端时,电流量程较大的是________(填“AB两端”或者“AC两端”);‎ ‎(2)若接AC两端时的量程为1mA,则R1+R2=______Ω,此时相应安培表的内阻为______Ω;‎ ‎(3)若接AD时电压表量程为5V,则R3=________Ω。‎ ‎【答案】 (1). AB两端 (2). 160 (3). 120 (4). 4880‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]表头的最大电流相同,当选择AB两端时 当选择AC两端时 所以选择AB两端量程较大。‎ ‎(2)[2][3]若,代入上式解得:‎ 此时相应安培表的内阻为 ‎(3)[4] 若接AD时电压表量程为5V 代入数据解得:‎ 三、计算题(16题14分,17题18分,共计32分)‎ ‎16.如图所示,在xOy平面上第Ⅰ象限内有平行于y轴的有界匀强电场,方向如图y轴上一点P的坐标为(0,L),有一电子以垂直于y轴的初速度从P点垂直射入电场中,并从A点射出,A点坐标为(2L,0)已知电子的电量大小为e,质量为m,不计电子的重力.‎ ‎ ‎ ‎(1)求匀强电场的场强大小;‎ ‎(2)若在第Ⅳ象限过Q点放一张垂直于xOy平面的感光胶片,Q点的坐标为(0,-L),求感光胶片上曝光点的横坐标x.‎ ‎【答案】(1(2)3L ‎【解析】‎ 试题分析:(1)设匀强电场的场强大小强为E,电子在电场中运动时间为 沿x轴方向,‎ 沿y轴方向,‎ 解得:‎ ‎(2)离开电场时,电子沿y轴方向的速度 解得:‎ 由几何关系得:‎ 解得:‎ 考点:带电粒子在电场中的运动。‎ ‎【名师点睛】略。‎ ‎17.如图光滑绝缘的半圆形轨道ABC固定在竖直平面内,圆心为O,轨道半径为R,B为轨道最低点。该装置右侧四分之一圆弧置于水平向右的足够大的匀强电场中。某一时刻一个带正电小球从A点由静止开始运动,到B点时,小球动能为E0,进入电场后继续沿轨道运动,到达C点时球的电势能减少量为2E0。试求:‎ ‎(1)小球所受重力和电场力的大小?‎ ‎(2)小球经过C点时的动能?‎ ‎(3)小球脱离轨道后,到达最高点时动能?‎ ‎【答案】(1) ; (2) (3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)从A到B,动能定理 得 从B到C,功能关系 得 ‎(2)从A到C,动能定理:‎ 解得 ‎(3) C点时:‎ 从C到最高点,竖直分运动,有 水平分运动,有 ‎ ‎ 解得 则 解得 ‎ ‎ ‎ ‎
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