河南省开封市兰考县第二高级中学2024-2025学年高二上学期月考物理试卷

这是一份河南省开封市兰考县第二高级中学2024-2025学年高二上学期月考物理试卷，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．如图所示，在平行于匀强电场的平面上以O点为圆心作半径为10cm的圆，在圆周上取A、B、C、D四点，AD为圆的直径，OC与OD成53°，OB垂直于AD，C点电势为0V，已知匀强电场的场强大小为，。则（ ）
A．D点电势为400VB．O点电势高于B点电势
C．A、C两点间的电势差为D．电子在A点的电势能小于在D点的电势能
2．如图所示，在水平向右的匀强电场E中，一个质量为m、电荷量为q的粒子，以速度v0从图中M点垂直电场方向射入，经过一段时间，到达左上方N点。已知MN的连线与水平方向夹角为30°，则粒子从M到N的过程中（粒子重力可以忽略）（ ）
A．所用时间为
B．位移大小为
C．到达N点速度大小为
D．MN两点之间的电势差为
3．两个分别带有电荷量为-Q和+9Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F1，当两小球相互接触后再将它们的距离变为2r，它们间库仑力的大小变为F2，则（ ）
A．F1：F2=3：2B．F1：F2=9：4
C．F1：F2=9：1D．F1：F2=3：4
4．空间存在水平向右的匀强电场，方向与x轴平行，一个质量为m，带负电的小球，电荷量为－q，从坐标原点以v0=10m/s的初速度斜向上抛出，且初速度v0与x轴正方向夹角θ=37°，如图所示．经过一段时间后到达最高点，此时速度大小也是10m/s，该小球在最高点的位置坐标是(sin37°=0.6，cs37°=0.8，g取10m/s2)
A．0.6m，1.8mB．－0.6m，1.8m
C．5.4m，1.8mD．0.6m，1.08m
5．如图所示，为竖直、固定的光滑绝缘杆，杆上点套有一质量为、带电荷量为的小环，在杆的左侧固定一电荷量为的点电荷，杆上、两点到的距离为相等。之间距离为，之间距离为，使小环从图示位置的点由静止释放后，通过点的速率为，则下列说法正确的是（ ）
A．小环通过点的速率为B．小环从到，静电力做的功可能为零
C．小环在之间的速度是先增大后减小D．小环在之间的速度是先减小后增大
6．如图所示，在真空中水平放置一长方体高为2L，其上下两个面是边长为L的正方形，在顶点A、C处分别放置电荷量为+Q的点电荷，在顶点F、H处分别放置电荷量为﹣Q的点电荷，O1、O2分别是线段AC和线段FH的中点。下列说法正确的是（ ）
A．该长方体的几何中心处场强为零
B．B、D两点场强相同
C．沿竖直方向从O1到O2，电势先减小后增大
D．将一电子从B点移到E点，电场力做负功
二、多选题
7．如图所示，质子、氘核和α粒子都沿平行板电容器两板中线方向垂直于电场线射入板间的匀强电场，射出后都打在同一个与垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点。下列说法中正确的是（ ）
A．若它们射入电场时的速度相等，在荧光屏上将出现3个亮点
B．若它们射入电场时的动能相等，在荧光屏上将只出现2个亮点
C．若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，在荧光屏上将只出现1个亮点
D．若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，要增大偏移量可以只增大U
8．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（不及内阻）连接，下极板接地，一带点油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（ ）
A．带点油滴将沿竖直方向向上运动
B．电容器的电容减少，极板带电量将增加
C．带点油滴的电势能将增加
D．P点的电势将降低
9．两个带等量正电的点电荷，电量均为Q，固定在图中a、b两点，MN为a、b连线的中垂线，交直线ab于O点，A为MN上的一点。取无限远处的电势为零。一带负电的试探电荷q，仅在静电力作用下运动，则（ ）
A．若q从A点由静止释放，其在由A点向O点运动的过程中，加速度先增大后减小
B．若q从A点由静止释放，其将以O点为对称中心做往复运动
C．q由A点向O点运动时，其动能逐渐增大，电势能逐渐增大
D．若在A点给q一个合适的初速度，它可以做匀速圆周运动
10．如图所示，虚线为某一电场中的三个等差等势面，一个带电离子仅在电场力作用下运动，依次通过三点，实线为其运动轨迹。以分别表示离子运动的加速度与速度，可以判定（ ）
A．
B．
C．
D．
三、实验题
11．实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8 Ω·m，再利用实验测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度，要求尽可能测出多组有关数值．
（1）在图中画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路； ， ．
（2）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示数0.80 V，导线实际长度为 m（保留两位有效数字）．
12．(1)用螺旋测微器测金属丝直径D时，示数如图（甲）所示，此示数为 mm；
(2)在“测定金属的电阻率”的实验中，用最小刻度为1mm的刻度尺测量金属丝的长度，图（乙）中箭头所指位置是拉直的金属丝两端在刻度尺上相对应的位置，测得的金属丝长度为 mm；
(3)图（丙）、（丁）是电表的刻度盘。若当时使用的是该表的0～3V量程，如图（丙）所示，那么读数为 V；若当时使用的是该表的0～0.6A量程，如图（丁）所示，那么电表读数为 A。
四、解答题
13．有一电子经电压U1加速后，进入两块间距为d，电压为U2的平行金属板间，若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿出电场，设电子的电量为e．求：
（1）电子离开加速场的速度
（2）金属板AB的长度．
（3）电子穿出电场时的动能．
14．如图所示，在沿水平向右方向的匀强电场，场强E=3N/C中有一固定点O，用一根长度为L=0.40m的绝缘细线把质量为m=0.20kg的金属小球悬挂在O点，静止在B点，细线与竖直方向的夹角为θ=37°．现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放（取g=10m/s2，sin37°=0.60，cs37°=0.80）．求：
（1）小球的电性及电荷量；
（2）小球通过最低点C时小球对细线的拉力．
15．如图所示，平行板电容器的板长为L，板间距离为d，板B与水平方向的夹角为α，两板间所加电压为U，有一带负电液滴，带电量为q，以速度沿水平方向自A板边沿进入板间后仍沿水平方向运动，恰好从B板沿水平飞出，求液滴的质量及飞出时的速度（重力加速度为g）
参考答案：
1．D
【详解】A．C、D两点间的电势差为
由于C点电势为0V，则有
可得D点电势为
故A错误；
B．由于OB连线与电场方向垂直，所以O点电势等于B点电势，故B错误；
C．A、C两点间的电势差为
故C错误；
D．根据沿电场方向电势降低可知，A点电势高于D点电势，根据
由于电子带负电，所以电子在A点的电势能小于在D点的电势能，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】A．粒子在电场中做类平抛运动，根据牛顿第二定律
垂直电场方向的位移
y=v0t
平行电场方向的位移
根据几何关系
联立解得
故A错误；
B．水平位移
竖直位移
故位移为
故B错误；
C．水平方向速度
故到达N点速度大小为
故C正确；
D．根据动能定理
解得
故D错误。
故选C。
3．B
【详解】接触前两个金属小球之间的库仑力大小为
两带电金属小球接触时，它们的电荷量先中和后平分，所以两球分开后带电荷量均为+4Q，距离又变为原来的2倍，则它们之间的库仑力为
联立得
故选B。
4．B
【分析】根据题中“水平向右的匀强电场”、“质量为m，带负电的小球…斜向上抛出”可知，本题考查带电物体在复合场中的运动．根据带电物体在复合场中的运动规律，应用运动的分解、牛顿运动定律、运动学公式等知识分析求解．
【详解】带电小球受重力和水平向左的电场力作用，将带电小球的运动分解成沿x轴方向初速为的匀变速直线运动，沿y轴方向初速为的竖直上抛运动．当沿y轴方向速度减小为0时小球达到最高点．则有：、．最高点时速度大小是10m/s，则最高点时速度方向向左，所以．故B项正确，ACD三项错误．
5．A
【详解】A．由题意知，、两点是所产生的电场中的两个等势点，所以小环从到的过程中只有重力做功，小环从到的过程根据动能定理得
解得
A正确；
B．小环在之间运动过程中，重力和静电力均做正功，小环在之间运动过程中，重力做正功，静电力做功为0，所以从到的过程中静电力做正功，B错误；
CD．小环在之间运动过程，重力和静电力均做正功，速度一直增大，CD错误。
故选A。
6．D
【详解】A．由等量同种点电荷电场特点可知，A、C处放置的正电荷在长方体的几何中心处场强方向竖直向下，F、H处放置的负电荷在长方体的几何中心处场强方向竖直向下，则该长方体的几何中心处合场强竖直向下，大小不为零，故A错误；
B．B、D两点到两正电荷的距离相同，到两负电荷的距离相同，由矢量合成可知，B、D两点的场强大小相等，方向不同，故B错误；
C．沿竖直方向从O1到O2，所在位置距离正电荷越来越远，离负电荷越来越近，所以电势一直减小，故C错误；
D．B点离两正电荷更近，E点离两负电荷更近，则B点电势高于E点电势，将一电子从B点移到E点，电场力做负功，故D正确。
故选D。
7．BCD
【详解】A．设粒子的质量为m，电量为q，初速度为v0，匀强电场场强为E，板长为L，则
水平方向：粒子做匀速直线运动，则有
L=v0t
竖直方向：做匀加速直线运动，偏转距离
若它们射入电场时的初速度相等，氘核、氦核的比荷相等，y相等，这两个粒子打在屏上同一点，所以光屏上将出现2个亮点，故A错；
B．若它们射入电场时的动能相等，即它们的相等，质子、氘核的电荷相同，由A选项可知y相等，这两个粒子打在屏上同一点，所以光屏上将出现2个亮点，故B对；
C．设加速电压为U1、偏转电压为U，根据动能定理得
解得
可见，y与粒子的电量、质量无关，所以质子、氘核、氦核在偏转电场中偏转距离相等，这三个粒子都打在屏上同一点，所以光屏上将出现1个亮点，故C正确；
D．由C选项可知，若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，要增大偏移量可以只增大U，故D对。
故选BCD。
8．CD
【详解】A．一带点油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，则
将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，即d增大，由于电容器两端的电压不变，则根据
则板间的场强E减小，故油滴所受电场力减小，则油滴将向下运动。故A错误；
B．由电容器决定式
可知，d增大，则C减小，由公式
可知，U不变，C减小，则板带电量减小，故B错误；
CD．场强E减小，而P点与下极板的距离不变，由公式
可知P与下极板的电势差减小，而P点的电势高于下极板的电势，则P点的电势降低，原来油滴处于平衡位置可知，油滴带负电，现P点的电势降低，可知，油滴的电势能增加，故CD正确，；
故选CD。
9．BD
【详解】A．题中电场在MN上延伸到无穷远处场强为零，在O点场强为零，所以场强从无穷远处到O是先增大后减小的，所以试探电荷q由A到O的过程中加速度可能是一直变小，也可能是先增大后减小，A错误；
B．题中电场在MN上关于O点对称，背向O点，负电荷受力指向O点，从A到O加速，从O向下减速到零再向上加速，将以O点为对称中心做往复运动，B正确；
C．q由A点向O点运动时，电场力做正功，动能逐渐增大，电势能逐渐减小，C错误；
D．负电荷如以O点为圆心，OA为半径，在垂直与ab的平面内做匀速圆周运动，受到的电场力大小不变，方向始终指向圆心，可以提供向心力，D正确。
故选BD。
10．BC
【详解】说明分析
AB．如图所示，三点比较，点处等势面最密集，其次是点处，点处最稀疏，则场强有，对带电离子有
则加速度有，故B正确A错误；
CD．应用运动与力的关系分析，过程，受力方向与速度方向夹角为钝角，电场力做负功，离子做减速运动，则有。过程，受力方向与速度方向夹角为锐角，电场力做正功，离子做加速运动，则有。运动过程中电势能与动能之和守恒，过程电势能变化量大于过程，则过程动能的变化量大，则有，故C正确D错误。
故选BC。
11． ； ； 94；
【详解】(1)根据电阻定律可求出铜导线的电阻约为Rx==1.7×10−8×=1.7Ω，阻值较小，所以采用电流表外接法；实验要求尽可能测出多组有关数值，所以采用分压电路．故电路设计如图所示：
根据电路图，实物连接图如图所示：
；
（2）根据欧姆定律和电阻定律，得，代入数据得L=94m；
点睛：首先根据电阻定律估算出铜导线的电阻，结合实验要求尽可能测出多组有关数值，确定实验电路，根据电路连接实物图；根据欧姆定律求出导线的电阻，利用电阻定律求出导线的长度即可．
12． 0.700（0.698-0.702均可给分） 972.0（971.8-972.2均可给分） 1.15（1.13-1.17均可给分） 0.20
【详解】(1)[1]金属丝直径D
(2)[2]刻度尺的最小分度是1mm，估读到0.1mm，金属丝长度
(3)[3]电压表的最小分度为0.1V，估读到0.1V，电压表读数为
[4]电流表的最小分度为0.02A，估读到0.02A，电流表读数为
13．（1）（2）（3）
【详解】（1）电子在加速电场中，由动能定理得：
解得：
（2）电子在偏转电场中做类平抛运动
水平方向：
竖直方向：
解得：
（3）整个过程中，由动能定理可得：
解得：
14．（1）正电荷，0.5C （2）3N
【详解】（1）小球受向右的电场力，可知小球带正电；在B点处于静止状态，对小球进行受力分析，根据平衡条件得：
qE=mgtanθ
解得：
q=0.5C．
（2）对小球从A点运动到C点的过程中运用动能定理得：
mgL-qEL=mv2
解得：
vc=m/s
在C点，小球受重力和细线的合力提供向心力，根据向心力公式得：
T-mg=m
解得：
T=3N
15．，
【详解】液滴在板间受重力、电场力作用，由于沿水平方向运动，这两个力的合力方向必沿水平方向．所以，在竖直方向上应有
而
联立解得
对液滴运用动能定理有
解得
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
B
B
A
D
BCD
CD
BD
BC