江西省南昌市第二中学2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试卷

这是一份江西省南昌市第二中学2024-2025学年高二上学期第一次月考物理试卷，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.如图甲，A、B是某电场中的一条电场线上的两点，一带负电的粒子从A点由静止释放，仅在电场力的作用下从A点运动到B点，其运动的图像如图乙所示。取A点为坐标原点，且规定，AB方向为正方向建立x轴，作出了AB所在直线的电场强度大小E、电势、粒子的电势能EP，随位移的变化的图像、图像、图像，其中可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
2.有三个完全相同的金属球，球A带的电荷量为q，球B和球C均不带电。现把球A、B、C以各种接触顺序经若干次接触后分开，最后球B的电荷量不可能的是（ ）
A．B．C．D．
3.空气是不导电的。如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正、负电荷的微粒受到方向相反的静电力很大，以至于分子“破碎”，空气中出现可以自由移动的电荷，空气就变成了导体。这个现象叫作空气的“击穿”。某次实验中，电压为的直流电源的两极连在一对平行正对的金属板上，若当两金属板间的距离减小到1cm时，两板之间就会放电，则此次实验中空气被“击穿”时的电场强度大小为（ ）
A．B．C．D．
4.物理学家在研究带电粒子在特殊电场中运动规律时，设计了一种特殊的电场：在正方形四个顶点固定等量同种电荷，电场线如图，则正方形内部电场强度为零的点个数是（ ）
A．4个B．5个C．7个D．9个
5.如图所示，神经元细胞可以看成一个平行板电容器，正、负一价离子相当于极板上储存的电荷，细胞膜相当于电介质，此时左极板的电势低于右极板的电势，左右两极板之间的电势差为U1（U10），则通过细胞膜的离子数目为（ ）
A. B. C. D．
6.如图所示，光滑绝缘水平面上的O点固定一带正电的点电荷M，电荷量为Q；点电荷N的电荷量为。图甲中N绕着M做半径圆周运动，运动周期为T；图乙中点电荷N以M为焦点沿椭圆轨道运动。A、B分别为电荷N距离M最近和最远点；OA=a、OB=3a，静电力常量为k；若取无穷远处电势为零，图甲和图乙两种电荷系统的电势能和动能之和分别为E甲和E乙，则N在从A点第一次运动到B点的过程中（ ）
A．在A点的电势能大于在B点电势能
B．E甲大于E乙
C．vA=4vB
D．电荷N从A点第一次运动到B点所用时间为
7.如图所示，在竖直平面内存在大小、方向均未知的匀强电场。一质量为m的小球从y轴上P点以水平速度v进入第一象限，速度方向沿x轴正方向，经过x轴上Q点时的速度大小也为v，方向与x轴正方向夹角为37°。已知sin37°=0.6，重力加速度大小为g，不计空气阻力。小球从P点运动到Q点的过程中（ ）
A．动能与电势能之和先减后增B．速度的最小值为
C．所受电场力的最小值为D．水平位移与竖直位移的大小之比为2∶1
8.（多选）如图所示，绝缘金属球壳的空腔内、外各有一小球B和A，球壳接地。下列说法正确的是（ ）
A．若A球带电，则球壳内的B球处的电场强度为零
B．若B球带电，则A球处的电场强度不为零
C．若A球和B球均带电，则彼此也不会相互影响
D．若A球和B球均带电，则由于球壳接地，A球对B球没有影响，但B球对A球有影响
9.（多选）如图，电荷量均为q的等量异种点电荷固定在A、B两点，M是A、B连线的中点，在M点的正上方O点处用绝缘丝线悬挂一电荷量也为q的带电小球（可视为质点），稳定后小球恰好静止在AM的中点N处，此时丝线与竖直方向的夹角θ=30°，已知A、B两点间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g，则正确的是（ ）
A．带电小球的质量为B．带电小球的质量为
C．M点的电场强度大小为，方向水平向左
D．M点的电场强度大小为，方向水平向右
10.（多选）如图甲，在空间中建立xOy坐标系，α射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成，放置在第II象限，细管C到两金属板距离相等，细管C开口在y轴上。放射源P在A板左端，可以沿特定方向发射某一初速度的α粒子。若金属板长为L、间距为d，当A、B板间加上某一电压时，α粒子刚好能以速度v0从细管C水平射出，进入位于第I象限的静电分析器中。静电分析器中存在着辐向电场，α粒子在该电场中恰好做匀速圆周运动，该电场的电场线沿半径方向指向圆心O，α粒子运动轨迹处的场强大小为E0。t=0时刻带电荷量为2e（e为元电荷）的α粒子垂直x轴进入第IV象限的交变电场中，交变电场随时间的变化关系如图乙所示，规定沿x轴正方向为电场的正方向。已知α粒子的质量为m，重力不计。以下说法中正确的是（ ）
A．α粒子从放射源P运动到C的过程中动能的变化量为
B．α粒子从放射源P发射时的速度大小为
C．α粒子在静电分析器中运动的轨迹半径为
D．当时，α粒子的坐标为
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（6分）如图所示的直线加速器由沿轴线分布的金属圆筒（又称漂移管）A、B、C、D、E组成，相邻金属圆筒分别接在电源的两端。质子以初速度v0从O点沿轴线进入加速器，质子在金属圆筒内做匀速直线运动且时间均为T，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速，加速时电压U大小相同。质子电量为e，质量为m，不计质子经过狭缝的时间，则质子从圆筒E射出时的速度大小为 圆筒E的长度为
12.（8分）收音机中可变电容器作为调谐电台使用。如图为空气介质单联可变电容器的结构，它是利用正对面积的变化改变电容器的电容大小，某同学想要研究这种电容器充、放电的特性，于是将之接到如图所示的实验电路中，实验开始时电容器不带电。
（1）首先将开关S打向1，这时观察到灵敏电流计G有短暂的示数，稳定后，旋转旋钮，使电容器正对面积迅速变大，从开始到最终稳定，灵敏电流计示数随时间变化的图像可能是 （填选项中的字母序号）
A. B. C. D.
（2）充电稳定后，断开单刀双掷开关，用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，原因 。
（3）某次让电源给电容器充电后，将开关S打向2，每间隔5s读取并记录一次电流表A2的示数I2，直到电流消失为止；以放电电流I2为纵轴，放电时间t为横轴，在坐标纸上作出I2-t图像如图乙所示。
= 1 \* GB3 ①图线与坐标轴围成的区域中，超过半格算一格，小于半格舍去，由此可知，电容器充电完成时储存的电荷量Q= C（结果保留三位有效数字）。
②若电压表的示数U=2.95V，电容器电容的测量值C= μF（结果保留三位有效数字）。
13.（10分）先后让一束质子和一束α粒子通过同一对平行板形成的偏转电场，进入时速度方向与电场方向垂直。求：（1）若两者的初速度相同，求质子与α粒子在偏转电场中偏移量之比
（2）若两者初动能相同，求质子偏转角正切与α粒子偏转角正切之比
14．（12分）匀强电场中有一个立方体空间，立方体上表面为ABCD，下表面为PMRS，立方体的边长为1cm，以P为坐标原点建立三维直角坐标系，如图所示，已知B、D、R三点的电势均为2V，C点的电势为4V，求C、P两点间的电势差和电场强度大小？
15．（18分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的区域内有一方向沿x轴正方向的匀强电场，电场强度为E。有一长为L的水平光滑台面放在x轴上，台面左端与坐标原点重合，台面右端静止放置一不带电的绝缘小球A，其质量为mA。将另一大小与A相同，质量为mB、带电量为+q的带电小球B从台面左端由静止释放，小球A、B碰撞瞬间撤走台面。已知mA=2mB=2m，小球A、B均可视为质点，A、B间的碰撞均为弹性对心碰撞且碰撞时间极短，不计空气阻力，整个过程中小球B电荷量不变，小球A均不带电，重力加速度为g，求：
（1）第一次碰撞后小球B的速度；
（2）小球A、B在电场内的碰撞次数；
（3）小球A离开电场时的坐标。
1、D2、D3、C4、D5、B6、D7、C8、AC9、AC10、BCD
11、
12、（1）A（2）电容器在缓慢放电，电路中有电流，电压表不是理想电压表
（3）1.1013
13、（1）；（2）
14、C．C、P两点间的电势差为6VD．电场强度大小为
15、【答案】（1），沿x轴负方向；（2）5次；（3）
【详解】（1）小球B在平台上的运动过程有
解得
小球A、B第一次碰撞过程动量守恒
动能守恒
解得
方向沿x轴负方向。
（2）第1次碰撞后，在竖直方向上小球A、B均做自由落体运动，保持相对静止；在水平方向上，小球A沿x轴正方向做匀速直线运动，小球B沿x轴负方向做匀减速直线运动，加速度
第1、2次碰撞之间，小球A、B的位移相同
即
解得
第2次碰前，小球B水平速度为
第2次碰撞过程动量守恒
动能守恒
第2、3次碰撞之间，小球A、B的位移相同
即
解得
第3次碰前，小球B水平速度为
第3次碰撞过程动量守恒
动能守恒
第3、4次碰撞之间，小球A、B的位移相同
即
解得
以此类推，可发现
由等差数列求和公式可解得，在电场右边缘时
即在电场中A、B刚好发生5次碰撞。
（3）第5次碰撞后小球A离开电场，在电场中运动时间为
小球A在竖直方向上的位移为
故小球A离开电场的坐标为。