【物理】河南省新乡市辉县市第一中学2019-2020学年高二上学期10月月考试题（解析版） 14页

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). 160 120 (3). 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