河南省实验中学2022-2023学年高二上学期第一次月考物理试题

这是一份河南省实验中学2022-2023学年高二上学期第一次月考物理试题，共13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（本大题共7小题，共21分）
1．下列说法正确的是（ ）
A．电场强度E是矢量，真空中点电荷的电场强度定义式为
B．法拉第首先提出电荷周围存在电场，并用电场线描述电场
C．电流I是标量，其定义式为
D．人们把电子叫做元电荷
2．如图所示，可视为点电荷的甲、乙两带电小球均处于静止状态，其中甲球固定，悬挂乙球的绝缘丝线与竖直方向的夹角为。下列措施可使增大的是（ ）
A．仅减少甲球的电荷量B．仅增加甲球的电荷量
C．仅将甲小球向左移动D．同时减少两球的电荷量
3．某种金属导体的图像如图所示，图像上点和原点的连线与横轴成角，点的切线与横轴成角。关于该导体的叙述下列说法中正确的是（ ）
A．在点，导体的电阻为
B．在点，导体的电阻为
C．通过电阻的电流与其两端的电压成正比
D．导体的电功率随电压的增大而增大
4．两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A、B、C三点，如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．a点电势比b点高
B．a、b两点的场强方向相同，b 点场强比a点小
C．a、b、c三点和无穷远处等电势
D．一个电子在 a 点无初速释放，则它将在 c 点两侧往复振动
5．如图所示，平行板电容器通过一滑动变阻器R与直流电源连接，G为一零刻度在表盘中央的灵敏电流计，闭合开关S后，下列说法正确的是（ ）
A．若只在两板间插入电介质，电容器的两板间电压将增大
B．若只在两板间插入电介质，电容器的电容将保持减小
C．若只将滑动变阻器滑片P向上移动，电容器储存的电量将减小
D．若只将电容器下极板向下移动一小段距离，此过程电流计中有从b到a方向的电流
6．如图所示，一绝缘的长为L、两端分别带有等量异种电荷的轻杆，电量的绝对值为Q，处在场强为E的匀强电场中，杆与电场线夹角为60°，若使杆沿顺时针方向转过60°（以杆上某一点为圆心转动），则下列叙述正确的是（ ）
A．电场力不做功，两电荷电势能不变
B．电场力做的总功为QEL，两电荷的电势能减少
C．电场力做的总功为QEL，两电荷的电势能增加
D．电场力做的总功大小跟转轴位置有关
7．如图所示，解液中电流的计算若在时间t内各有n1个二价正离子和n1个二价负离子分别到负极和正极放电，那么电解液中的电流多大
A．电流大小为
B．液内正、负离子反方向移溶动，产生的电流相互抵消
C．电流大小为
D．电流大小为
二、多选题（本大题共3小题，共12分）
8．空间某区域竖直平面内存在电场，电场线分布如图所示．一个质量为m、电量为q，电性未知的小球在该电场中运动，小球经过A点时的速度大小为v1，方向水平向右，运动至B点时的速度大小为v2。若A、B两点之间的高度差为h，则（ ）
A．A点的电势比B点的电势高
B．若v1>v2，则小球带正电
C．在B点，小球的动能与电势能之和一定比在A点的大
D．若小球带正电，则小球从A到B动能的增加量小于电势能的减少量
9．如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，匀强电场场强方向与正六边形所在平面平行。A、B、C三点的电势分别为1V、2V、4V，AB边长度为2cm。则下列说法中正确的是（ ）
A．F点的电势为2V
B．该匀强电场场强方向沿AB方向由B指向A
C．将电子从E点移到F点，电场力做的功为2eV
D．该匀强电场的场强大小E=100V/m
10．如图所示是质谱仪的工作原理示意图。三个带电粒子先后从容器A正下方的小孔飘入电势差为U的加速电场，其初速度大小都几乎为零，然后都竖直向下经过加速电场，分别从小孔离开，再从小孔沿着与磁场垂直的方向竖直向下进入水平向外的匀强磁场中，最后打到照相底片D上的不同位置。整个装置放在真空中，均不计带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力。根据图中三个带电粒子在质谱仪中的运动轨迹，下列说法正确的是（ ）
A．三个带电粒子均带正电荷
B．加速电场的电场强度方向竖直向上
C．三个带电粒子进入磁场的动能与带电量成正比
D．三个带电粒子的比荷一定相同
三、实验题（本大题共2小题，共19分）
11．电流传感器可以捕捉到瞬间的电流变化，它与计算机相连，可以显示出电流随时间变化的图像。如图甲连接电路。直流电源电动势 9V，内阻可忽略，电容器选用电容较大的电解电容器。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电。然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻 R放电，传感器将电流信息传入计算机。屏幕上显示出电流随时间变化的 I－t 图像如图乙所示。
(1)将开关S接通1，电容器的 （填“左”或“右”）极板带正电，再将S接通2，通过R的电流方向向 （填“左”或“右”）
(2)根据 I－t 图像估算当电容器开始放电时所带的电量 q0＝ ，并计算电容器的电容 C＝ 。（均保留两位有效数字）
(3)如果不改变电路其他参数，只减小电阻 R，充电时曲线与横轴所围成的面积将 （填“增大”“不变”或“变小”）充电时间将 （填“变长”“不变”或“变短”）。
12．在“测定金属的电阻率”的实验中，所用测量仪器均已校准。已知待测金属丝的电阻值Rx约为5Ω，在测电阻时，可供选择的器材有：
电源E：电动势3V，内阻约1Ω
电流表A1：量程0～0.6A，内阻约0.125Ω
电流表A2：量程0～3A，内阻约0.025Ω
电压表V1：量程0～3V，内阻约3kΩ
电压表V2：量程0～15V，内阻约15kΩ
滑动变阻器R1：最大阻值5Ω，允许最大电流2A
滑动变阻器R2：最大阻值1000Ω，最大电流0.6A
开关一个，导线若干。
(1)在上述器材中，应该选用的电流表是 ，应该选用的电压表是 。若想尽量多测几组数据，应该选用的滑动变阻器是 （填写仪器的字母代号）。
(2)该同学用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示，则螺旋测微器的示数d= mm。
(3)用所选的器材，在答题纸对应的方框中画出电路图 。
(4)关于本实验的误差，下列说法正确的是 。
A．测量过程中，开关长时间闭合，对实验结果没有影响
B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C．利用电流I随电压U的变化图线求Rx可减小偶然误差
D．由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值
四、解答题（本大题共3小题，共42分）
13．如图为将G表改为两量程的电流表，G表满偏电流为Ig，内阻为Rg。要求选择开关S接1时电流表量程为I1；选择开关S接2时电流表量程为I2；求Ra和Rb的阻值。
14．如图所示，一个初速度为零的电子在经的电压加速后，垂直平行板间的匀强电场从距两极板等距处射入。若两板间距为d，板长为L，两板间的偏转电压为；当有带电粒子撞击荧光屏时会产生亮点。已知电子的带电量为e，质量为m，不计重力，求：
（1）电子经加速电压加速后以多大的速度进入偏转电场；
（2）若有电子、质子（）、粒子三种粒子经此装置出射（均不计重力），最终在右侧的荧光屏上我们会看到几个点（荧光屏紧贴偏转极板）？请计算说明。
15．如图所示，一内壁光滑的绝缘圆管AB固定在竖直平面内，圆管的圆心为O，D点为圆管的最低点，A、B两点在同一水平线上，过OD的虚线与过AB的虚线垂直相交于C点。在虚线AB的上方存在水平向右的、范围足够大的匀强电场，虚线AB的下方存在水平向左、范围足够大的匀强电场，电场强度大小与AB上方电场强度大小相等。圆心O正上方的P点有一质量为m、电荷量为q（）、可视为质点的绝缘小球。现将该小球无初速释放，经过一段时间，小球刚好沿切线无碰撞地进入圆管内，并继续运动。已知圆管的半径，圆管的管径忽略不计，，，重力加速度为g。求：
（1）电场强度的大小；
（2）小球对圆管的最大压力；
（3）小球体从管口离开后，经过一段时间的运动落到虚线AB上的N点（图中未标出N点），则N点距管口A多远。
参考答案：
1．B
【详解】A．电场强度E是矢量，定义式为
公式
为真空中点电荷的电场强度的决定式，故A错误；
B．法拉第首先提出电荷周围存在电场，并用电场线描述电场，故B正确；
C．电流I是标量，其定义式为
故C错误；
D．元电荷是指最小的电荷量，不是指质子或者是电子，故D错误。
故选B。
2．B
【详解】以乙球为研究对象，则有
可知只有仅增加甲球的电荷量，可以使得增大，故B正确，ACD错误。
故选B。
3．D
【详解】AB．由欧姆定律可知，在A点设电压为，电流为，导体的电阻为
由于纵坐标与横坐标的标度可能不同，所以不能用和计算电阻值。故AB错误；
C．由图像可知，电压随电流的变化关系不是过原点的直线，通过电阻的电流与其两端的电压不成正比，故C错误；
D．由图像知，U增大，电流I也增大，该导体的电功率在数值上等于横、纵坐标的乘积，则电功率增大，故D正确；
故选D。
4．C
【详解】AC．a、b、c是两个等量异种电荷连线的垂直平分线的三点，电势相等，而且与无穷远处电势相等，选项A错误，C正确；
B．a、b两点的场强方向都与垂直平分线垂直向右，方向相同，由于b处离电荷更近，电场线密，电场强度大于a处电场强度，选项B错误；
D．一个电子在a点受到的电场方向垂直于垂直平分线向左，无初速释放后，将向左下方运动，不可能到达c点，选项D错误。
故选C。
5．D
【详解】AB．闭合开关S后，电容器板间电压等于变阻器下部分电阻的电压，保持不变，若只在两板间插入电介质， ，电容器的电容将增大。故AB错误；
C．若只将滑动变阻器滑片P向上移动，电容器极板间电压增大，则电容器所带电荷增多，故C错误；
D．若只将电容器下极板向下移动一小段距离，板间距离增大，电容减小，而电压不变，则电容器所带电量减小，电容器放电。由于上极板带正电，所以此过程电流计中有从b到a方向的电流，故D正确；
故选D。
6．B
【详解】设转动圆心到正电荷的距离为x，则到负电荷的距离为，转动到水平位置电场力对正电荷和负电荷都做正功，对正电荷做的功为
对负电荷做功为
因此电场力做的总功为
电场力做正功，电势能减少
故选B。
7．A
【详解】根据电流的定义式，其中电荷量q等于正负电量绝对值的和，即流过横截面的电量
则电流
故A正确.
8．AC
【详解】A．沿电场线的方向电势降低，所以A点的电势比B点的电势高，故A正确；
B．从A到B
若小球带正电，合外力做正功
故B错误；
C．根据能量守恒，小球的重力势能、电势能和动能之和不变，从A到B重力势能减小，电势能和动能之和增大，故C正确；
D．若小球带正电，则小球从A到B动能的增加量等于电势能的减少量加上重力势能的减少量，故D错误。
故选AC。
9．AD
【详解】A．如图所示，连接AC，由匀强电场电势差与场强公式
将AC三等分，则M点的电势为2V，MB是一条等势线，可知F点的电势为2V，A正确；
B．根据电场线与等势线垂直且由高电势指向低电势，可知该匀强电场场强方向沿AD方向由D指向A，B错误；
C．将电子从E点移到F点，电场力做的功为
C错误；
D．该匀强电场的场强大小为
D正确；
故选AD。
10．AC
【详解】A．由左手定则，可知带电粒子均带正电荷，A正确；
B．带电粒子均带正电荷，加速电场的电场强度方向竖直向下，带电粒子加速到，B错误；
C．在加速电场中，由动能定理可得带电粒子进入磁场的动能为
所以三个带电粒子进入磁场的动能与带电量成正比，故C正确；
D．带电粒子进入磁场的动能
则
带电粒子在磁场中，由牛顿第二定律
联立可知
所以三个带电粒子的比荷不相同，D错误；
故选AC。
11． 左 右 1.6×10-3 （1.7~1.8）×10-4 F 不变 变短
【详解】(1)[1]将开关S接通1，电容器的左边和电源正极相连，左极板带正电。
[2]将S接通2，电容器放电，通过R的电流方向向右。
(2)[3]电容器在全部放电过程中释放的电荷量在数值上等于图象与坐标轴所包围的面积；具体的做法是首先以坐标纸上的一个小正方形作为一个面积计量单位，数出图象与坐标轴有多少个完整的小正方形，对于曲线下的部分超过半格一半面积的记为一个，不足一半的则舍去不计，这样既可以得到曲线下包含的小正方形的个数为40个（格数为都正确）；其次确定每个小方格所对应的电荷量值，纵坐标的每个小格为0.2mA，横坐标的每个小格为0.2s，则每个小格所代表的电荷量数值为
根据图像估算当电容器开始放电时所带的电量
[4]电容器的电容
(3)[5][6]只减小电阻R，由闭合电路欧姆定律知，将开关掷向1时电容器开始充电的电流增大，则曲线与纵轴交点的位置将向上移动，而充电时曲线与横轴所围成的面积将不变，所以充电时间将变短。
12． A1 V1 R1 0.600 CD
【详解】(1)[1][2]因为电源的电动势3V，所以电压表选择量程0～3V的电压表，根据欧姆定律可知
电路中最大电流为0.6A，所以电流表选择量程0～0.6A的电流表A1；[3]为保证调节方便，尽量多测几组数据，则选择阻值较小的滑动变阻器；
(2)[4]螺旋测微器固定刻度为0.5mm，可动刻度为0.01×10.0=0.100mm，所以最终读数为0.5mm+0.100mm=0.600mm
(3)[5]由于，所以电流表采用外接法，实验要求尽量多测几组数据，所以滑动变阻器采用分压式，电路图如图所示
(4)[6]A．测量过程中，开关长时间闭合，会导致电阻测量结果偏大，故A错误；
B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差，故B错误；
C．利用电流随电压的变化图线求金属丝电阻，可以减小偶然误差，故C正确；
D．采用外接法，电压表与待测电阻并联，故电压表是准确的，而由于电压表的分流使电流表测量结果偏大，故由欧姆定律求得的测量值偏小，故D正确；
故选CD。
13．，
【详解】开关接2时，根据两条并联之路电流相等可得
开关接1时，根据两条并联之路电流相等可得
联立解得
14．（1）；（2）两个，见解析
【详解】（1）电子经加速电压U1加速，根据动能定理得
解得
（2）电子在偏转电场中做类平抛运动，运动时间为
根据牛顿第二定律得加速度
粒子经偏转电场后偏转量
可知偏转量与荷质比无关，电子带负电，向下偏转；质子和粒子带正电，向上偏转且点迹重合，所以会看到两个亮点。
15．（1）；（2），方向与CD成指向左下；（3）
【详解】（1）如图所示，小球释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动，小球从B点沿切线方向进入，则有
解得电场强度的大小为
（2）小球从P点到B点的过程，根据动能定理可得
解得
小球在圆管内运动时，受到的重力和电场力的合力如图所示
所以小球在图中M点时，对圆管压力最大，根据动能定理可得
解得
由牛顿第二定律可得
解得
由牛顿第三定律可知，小球对圆管的最大压力大小为，方向与CD成指向左下。
（3）小球从B到A过程，根据动能定理可得
解得
从A到N过程，竖直方向有
水平方向有
联立解得
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
D
C
D
B
A
AC
AD
AC