2021-2022学年广东省广州市广州大学附属中学高二上学期10月 物理 解析版

2021-2022学年上学期

广大附中高二年级第一次月考物理试题

一、单项选择题（每小题3分，共30分；在每小题给出的四个选项中，只有一个正确选项，选对的得3分，选错的或不答的得0分）

1. 如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支撑着使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开（　　）

A. 此时A带正电，B带负电

B. 此时A电势低，B电势高

C. 移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合

D. 先把A和B分开，然后移去C，贴在A下部的金属箔都闭合

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】AB．由同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引可知，A端感应出负电荷，B端感应出正电荷，A、B整体为等势体，电势相等，AB错误；

C．移去C，A、B两端所带等量异种电荷发生中和，故贴在A、B下部的金属箔都闭合，C正确；

D．先把A和B分开，然后移去C，则A、B带上等量异种电荷，贴在A下部的金属箔仍都张开，D错误。

故选C。

2. 真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B（可视为点电荷），分别固定在两处，它们之间的静电力为F。用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触，然后移开球C，此时A、B球间的静电力为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】两个相同的带等量的同种电荷的金属小球A和B，设它们的电荷量都为Q，原来它们之间的库仑力为

F=k

一个不带电的同样的金属小球C先和A接触，A和C的电荷量都为Q，C再与B接触后，B、C分开电荷量均为Q，这时A、B两球之间的相互作用力的大小为

故ABD错误，C正确。

故选C。

3. 如图，静电场中的一条电场线上有M、N两点，箭头代表电场的方向，则（    ）

A. M点的电势比N点的低

B. M点的场强大小一定比N点的大

C. 电子在M点的电势能比在N点的低

D. 电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的大

【答案】C

【解析】

【详解】顺着电场线电势逐渐降低，可知M点的电势比N点的高，选项A错误；一条电场线不能确定疏密，则不能比较MN两点场强的大小，也不能比较电子在MN两点受电场力的大小，选项BD错误；负电荷在高电势点的电势能较低，选项C正确；

4. 如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是（    ）

A. 、两点的场强相等 B. 、两点的场强相等

C. 、两点的电势相等 D. 、两点的电势相等

【答案】D

【解析】

【详解】试题分析：电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与2比较，1处的电场线密，所以1处的电场强度大．故A错误；电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与3比较，它们的电场强度的大小及方向都不同．故B错误；顺着电场线，电势降低，所以1点的电势高于2点处的电势．故C错误；由题目可得，2与3处于同一条等势线上，所以2与3两点的电势相等．故D正确．故选D．

考点：电场线；等势面

【名师点睛】加强基础知识的学习，掌握住电场线和等势面的特点，即可解决本题，电场线越密，场强越大．顺着电场线，电势降低；注意电场强度是矢量，是否相等，要关注方向性．

5. 如图，两电荷量分别为Q（Q>0）和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b位于y轴O点上方。取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是（　　）

A. b点的电势为零，电场强度也为零

B. 正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向左

C. 将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功

D. 将同一正的试探电荷先后从O、b点移到a点，后者电势能的变化较大

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．由点电荷场强特点及场强的叠加原理可知，等量异种电荷在其连线的中垂线上的场强方向与该中垂线垂直并指向负电荷一侧，如图所示

故中垂线为等势线，因为中垂线延伸到无穷远处，所以中垂线的电势为零，即b点的电势为零，但是电场强度不为零，A错误；

B．等量异种电荷连线上，场强方向由正电荷指向负电荷，方向水平向右，故正电荷在a点所受电场力方向向右，在中点O处电势为零，O点左侧电势为正，右侧电势为负，故正电荷在正电势处电势能为正，B错误；

C．把正电荷从O点移到a点过程所受电场力向右，电场力做负功，即必须克服电场力做功，C正确；

D．O点和b点的电势相等，所以先后把同一正电荷从O、b点移到a点，电场力做功相等，电势能变化相同，D错误。

故选C。

6. 将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。a、b为电场中的两点，以下说法错误的是（　　）

A. a点的电场强度比b点的大

B. a点的电势比b点的高

C. 检验电荷－q在a点的电势能比在b点的大

D. 将检验电荷－q从a点移到b点的过程中，电场力做负功

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．电场线越密处，电场强度越大，可知a点的电场强度比b点的大，A正确，不符合题意；

B．沿着电场线的方向电势逐点降低，a点的电势比b点的高，B正确，不符合题意；

CD．由

可知，负电荷在电势高处电势能小，即检验电荷-q在a点的电势能比在b点的小，将该电荷从a点移到b点的过程中，电势能增大，电场力做负功，C错误，符合题意，D正确，不符合题意。

故选C。

7. 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地．在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　）

A. θ增大，E增大 B. θ增大，EP不变

C. θ减小，EP增大 D. θ减小，E不变

【答案】D

【解析】

【详解】试题分析：若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，则根据可知，C变大，Q一定，则根据Q=CU可知，U减小，则静电计指针偏角θ减小；根据，Q=CU，，联立可得，可知Q一定时，E不变；根据U1=Ed1可知P点离下极板的距离不变，E不变，则P点与下极板的电势差不变，P点的电势不变，则EP不变；故选项ABC错误，D正确．

【考点定位】电容器、电场强度、电势及电势能

【名师点睛】此题是对电容器的动态讨论；首先要知道电容器问题的两种情况：电容器带电荷量一定和电容器两板间电势差一定；其次要掌握三个基本公式：，，Q=CU；同时记住一个特殊的结论：电容器带电荷量一定时，电容器两板间的场强大小与两板间距无关．

8. 如图所示的电路中，电阻R=2Ω。断开S后，电压表的读数为3V；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为（　　）

A. 1Ω B. 2Ω C. 3Ω D. 4Ω

【答案】A

【解析】

【详解】开关s断开时有：，开s闭合时有：，其中，解得：，

故A正确．

9. 直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（　　）

A. 总功率一定增大 B. 效率一定减小

C. 内部损耗功率一定减小 D. 输出功率一定先增大后减小

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】由电路图可知，当滑动变阻滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路总电阻变大，电源电动势不变，由闭合电路的欧姆定律可知，电路总电流I变小。

A．电源电动势E不变，电流I变小，电源总功率P=EI减小，故A错误；

B．电源的效率

电源内阻r不变，滑动变阻器阻值R变大，则电源效率增大，故B错误；

C．电源内阻r不变，电流I减小，电源内部损耗功率P热=I2r减小，故C正确；

D．当滑动变阻器阻值与电源内阻相等时，电源输出功率最大，由于不知道最初滑动变阻器接入电路的阻值与电源内阻间的关系，因此无法判断电源输出功率如何变化，故D错误。

故选C。

10. 如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略．平行板电容器C极板水平放置．闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动． 如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( )

A. 增大R1的阻值 B. 增大R２的阻值

C. 增大两板间的距离 D. 断开电键S

【答案】B

【解析】

【详解】试题分析：以油滴为研究对象进行受力分析可知，油滴静止不动，所受电场力与重力平衡，即，现欲使油滴仍能处于平衡状态，则保证电场强度不发生变化即可，R1的电压不变即可，题中R2没有电流通过，故改变R2时对电路工作状态无影响，所以选项B正确、A错误；而增大两板间距离时，电场强度减小，油滴下落，所以选项C错误；断开电键S时，电容器与可变电阻构成闭合回路，电容器放电，油滴下落，所以选项D错误；

考点：闭合电路欧姆定律、平行板电容器

二、多项选择题 （每小题4分，共12分；在每小题给出的四个选项中，至少有两个正确选项，选对的得4分，选错的或不答的得0分，部分选对得2分）

11. 如图，a、b、c、d为一边长为的正方形的顶点．电荷量均为q(q>0)的两个点电荷分别固定在a、c两点，静电力常量为k．不计重力．下列说法正确的是(        )

A. b点的电场强度大小为

B. 过b、d点的直线位于同一等势面上

C. 在两点电荷产生的电场中，ac中点的电势最低

D. 在b点从静止释放的电子，到达d点时速度为零

【答案】AD

【解析】

【分析】本题考查电场强度以及等量同种电荷的电场电势图的相关知识点

【详解】由图可知b点的电场，故A正确

沿着电场线电势逐渐降低，而等量正点电荷电场与电势图如下，由图可知过b、d点的直线不在同一等势面上，故B、C错误；由对称性可知，b、d点电势相同，故电子在b、d点电势能相同，即动能也相同，都为0，故D正确

12. 如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场，之后进入电场线竖直向下的匀强电场发生偏转，最后打在屏上，整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（　　）

A. 偏转电场对三种粒子做功一样多

B. 三种粒子打到屏上时速度一样大

C. 三种粒子运动到屏上所用时间相同

D. 三种粒子一定打到屏上的同一位置，

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．带电粒子在加速电场中加速，由动能定理可知

解得

粒子在偏转电场中的时间

在偏转电场中的纵向速度

纵向位移

即位移与比荷无关，与速度无关；则可三种粒子的偏转位移相同，则偏转电场对三种粒子做功一样多，故A正确，B错误；

CD．因三粒子由同一点射入偏转电场，且偏转位移相同，故三个粒子打在屏幕上的位置一定相同；因粒子到屏上的时间与横向速度成反比；因加速后的速度大小不同，故三种粒子运动到屏上所用时间不相同，故C错误，D正确。

故选AD。

【点睛】此题考查带电粒子在电场中的偏转，要注意偏转中的运动的合成与分解的正确应用；正确列出对应的表达式，根据表达式再去分析速度、位移及电场力的功。

13. 一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是（　　）

A. 电场强度的大小为2V/cm

B. 坐标原点处的电势为1V

C. 电子在a点的电势能比在b点的低7eV

D. 电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV

【答案】BD

【解析】

【详解】B．如图所示，设ac之间电势差与Ob两点间的电势差相等，即

可得

故B正确；

A．电场沿着x轴方向电场分量

电场沿着y轴方向电场分量

因此电场强度

故A错误；

C．电子在a点具有的电势能

电子在b点具有的电势能

因此

电子在a点的电势能比在b点的高7eV，故C错误；

D．电子从b点运动到c点，电场力做功为

所以电子从b点运动到c点，电场力做功为9，故D正确。

故选BD。

三、实验题

14. （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧所示的部件________（选填“A”“B”“C”或“D”）。从图中的示数可读出金属丝的直径为________mm。

（2）某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为_______cm和_______mm。

【答案】    ①. B    ②. 0.410    ③. 60.10    ④. 4.20

【解析】

【分析】

【详解】(1)[1]为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧所示的部件B。

[2]金属丝的直径

d=0+410×0.01mm=0.410mm

(2)[3]刻度尺在读数的时候要估读到毫米的下一位，所以金属杆的长度为60.10cm。

[4]游标卡尺主尺读数为4mm，游标上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，50分度游标卡尺精确度为0.02mm，所以该金属杆的直径为

D=4mm+10×0.02mm=4.20mm

15. 某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为10kΩ），除了Rx，开关S、导线外，还有下列器材供选用：

A.电压表（量程0~1V，内阻约10kΩ）

B.电压表（量程0~10V，内阻约100kΩ）

C.电流表（量程0~1mA，内阻约30Ω）

D.电流表（量程0~0.6A，内阻约0.05Ω）

E.电源（电动势1.5V，额定电流0.5A，内阻不计）

F.电源（电动势12V，额定电流2A，内阻不计）

G.滑动变阻器R0（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）

①为使测量尽量准确，电压表选用_______，电流表选用_______，电源选用_______。（均填器材的字母代号）；

②画出测量Rx阻值的实验电路图_______。

③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会_______其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是_______。

【答案】    ①. B    ②. C    ③. F    ④.     ⑤. 大于    ⑥. 电压表的读数大于待测电阻两端实际电压

【解析】

【分析】①由于本题的被测电阻达到10kΩ，所以电源要选择电动势大的，然后根据电路电流选择电流表，电压表；

②若采用限流接法，则电路中电流和电压变化不明显，故采用滑动变阻器的分压接法，根据和的关系分析电流表的接法；

③根据电流表的接法判断实验误差所在；

【详解】①[1][3]若选用电源1.5V，由于被测电阻很大，电路中电流非常小，不利于实验，即电源选用12V的，即F；则电压表就应该选取B；

[2]电路中的最大电流为

故选用电流表C。

②[4]因为给的滑动变阻器的最大阻值只有10Ω，若采用限流接法，则电路中电流和电压变化不明显，故采用滑动变阻器的分压接法，由于，所以采用电流表内接法，电路图如图所示

③[5][6]由于电流表的分压，导致电压测量值偏大，而电流准确，根据可知测量值偏大；

【点睛】滑动变阻器的分压和限流接法的区别和选用原则：

区别：(1)限流接法线路结构简单，耗能少；

(2)分压接法电压调整范围大，可以从0到路端电压之间连续调节；

选用原则：(1)优先限流接法，因为它电路结构简单，耗能较少；

(2)下列情况之一者，须采用分压接法：

①当测量电路的电阻远大于滑动变阻器阻值，采用限流法不能满足要求时（本题就是该例子）；

②当实验要求多测几组数据（电压变化范围大），或要求电压从零开始调节；

③电源电动势比电压表量程大得多，限流法滑动变阻器调到最大仍超过电压表量程时。

电流表内接和外接的选用：

当时，宜采用内接法，即大电阻用内接法；

当时，宜采用外接法，即小电阻用外接法；可记忆为“大内，小外”。

16. 利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。

(1)应该选择的实验电路是图中的______(选填“甲”或“乙”)；

(2)现有电流表(0～0.6A)、开关和导线若干，以及以下器材：

A．电压表(0～15V)

B．电压表(0～3V)

C．滑动变阻器(0～50Ω)

D．滑动变阻器(0～500Ω)

实验中电压表应选用______；滑动变阻器应选用______；(选填相应器材前的字母)

(3)某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在如图的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U－I图线；______

(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω；

(5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化。下列各示意图中正确反映P－U关系的是______。

A. B. C. D.

【答案】    ①. )甲    ②. B    ③. C    ④.     ⑤. 1.50(1.49～1.51)    ⑥. 0.83(0.81～0.85)    ⑦. C

【解析】

【详解】(1)[1]电流表内阻与电池内阻相差不多，如果用乙图误差较大，应选用甲图

(2)[2][3]干电池的电动势为1.5V左右，为减小误差，应选择量程为3V的电压表；根据电源电动势和电流表量程，可知应选择最大阻值为50Ω的滑动变阻器

(3)[4]第四组数据误差较大，应舍去，后连线，如图所示

(4)[5]根据U－I图像，电源的电动势为纵轴的截距，为1.50V由于误差(1.49V～1.51V)均可

[6]内阻为斜率的绝对值，则

r=Ω≈0.83Ω

由于误差(0.81Ω～0.85Ω)均可

(5)[7]可采用特殊值法分析，当外电路短路时，U=0，此时电池的输出功率P=0，当外电路断路时，U=E，此时电池的输出功率P=0，故只有选项C正确．

四、计算题

17. 在一个水平面上，建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面右侧空间有一匀强电场，场强E=6×105N/C，方向与x轴正方向相同，在O处放一个带电量，质量m=10g的绝缘物块，物体与水平面动摩擦因数，沿x轴正方向给物块一个初速度，求：（g取10m/s2）

(1)物块向右运动的最远点到O点的距离；

(2)物块停止时距O点的距离。

【答案】（1）0.4m；（2）0.2m

【解析】

【详解】（1）物体向做右减速到速度为零的过程中，由动能定理得

（2）从物体开始运动到停止，由动能定理得

18. 如图所示，水平绝缘粗糙的轨道与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道平滑连接，半圆形轨道的半径，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度．现有一电荷，质量的带电体（可视为质点），在水平轨道上的点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点，然后落至水平轨道上的点（图中未画出）．取．试求：

（1）带电体运动到圆形轨道点时对圆形轨道的压力大小．

（2）点到点的距离．

（3）带电体在从开始运动到落至点的过程中的最大动能（结果保留3位有效数字）．

【答案】（1）6.0N        （2）0        （3）1.17J

【解析】

【详解】（1）设带电体通过C点时的速度为，依据牛顿第二定律有

解得．

设带电体通过B点时的速度为，设轨道对带电体的支持力大小为，带电体在B点时，根据牛顿第二定律有

带电体从B运动到C的过程中，根据动能定理有:

联立解得，

根据牛顿第三定律带电体对轨道的压力．

（2）设带电体从最高点C落至水平轨道上的D点经历的时间为t，根据运动的分解有

，

联立解得0．

（3）由P到B带电体做加速运动，故最大速度一定出现在从B经C到D的过程中，在此过程中只有重力和电场力做功，这两个力大小相等，其合力与重力方向成45°夹角斜向右下方，故最大速度必出现在B点右侧对应圆心角为45°处．

设带电体的最大动能为，根据动能定理有

代入数据解得.

19. 如图，两金属板P、Q水平放置，间距为d。两金属板正中间有一水平放置的金属网G，PQG的尺寸相同。G接地，P、Q的电势均为（>0）。质量为m，电荷量为q（q>0）的粒子自G的左端上方距离G为h的位置，以速度v0平行于纸面水平射入电场，重力忽略不计。

（1）求粒子第一次穿过G时的动能，以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小；

（2）若粒子恰好从G的下方距离G也为h的位置离开电场，则金属板的长度最短应为多少？

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）PG、QG间场强大小相等，均为E，粒子在PG间所受电场力F的方向竖直向下，设粒子的加速度大小为a，有

①

F=qE=ma②

设粒子第一次到达G时动能为Ek，由动能定理有

③

设粒子第一次到达G时所用时间为t，粒子在水平方向的位移为l，则有

④

l=v0t⑤

联立①②③④⑤式解得

⑥

⑦

（2）设粒子穿过G一次就从电场的右侧飞出，则金属板的长度最短，由对称性知，此时金属板的长度L为⑧