陕西省咸阳市永寿县中学2022-2023学年高二上学期月考物理试题（含答案）

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永寿中学2022~2023学年度高二上学期月考（一）物理全卷满分100分，考试时间90分钟。注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。4.本卷主要考查内容：沪科版选修3—1第1、2章。一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一个选项正确，第9~12题有多个选项正确，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.下列说法错误的是A.打雷时，在汽车里比在木屋里更危险B.高压带电作业时穿绝缘衣比穿金属衣更安全C.三条高压输电线上方的两条接地导线起到静电屏蔽作用D.在地毯中夹杂一些不锈钢丝纤维，防止静电2.两个可以视为点电荷的完全相同的金属小球A、B，所带电量之比为3：1，它们在真空中相距r，并且相互排斥.现将它们相互接触后再放回原处，则A、B间的静电力大小变为原来的A.      B. 3倍    C.     D. 倍3.如图甲是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧.如图乙是喷涂原理示意图，静电喷涂利用了电荷之间的相互作用.下列表述正确的有甲                       乙A.图甲中，对矿粉分离的过程，带正电的矿粉落在右侧，静电力对矿粉做正功B.图甲中，对矿粉分离的过程，带正电的矿粉落在左侧，静电力对矿粉做负功C.图乙中，涂料微粒一定带负电，喷嘴与工件之间的电场为非匀强电场D.图乙中，涂料微粒一定带正电，喷嘴与工件之间的电场为匀强电场4.如图所示，一个等边三角形的三个顶点上分别固定有三个点电荷甲、乙、丙，甲、乙都带正电，甲所受乙、丙两个电荷的库仑力的合力如图中F所示，则下列说法正确的是A.丙带正电，且带电荷量的大小Q丙<Q乙B.丙带正电，且带电荷量的大小Q丙>Q乙C.丙带负电，且带电荷量的大小Q丙<Q乙D.丙带负电，且带电荷量的大小Q丙>Q乙5.真空中两点电荷q1和q2固定在x轴上的0和50cm处，两点电荷之间各点的电势φ随位置x变化的关系图像如图所示（取无穷远处电势为零），在x=30cm处电势最低，下列说法正确的是A.两个点电荷不一定是正电荷，但一定是同种电荷B. x=25cm处的位置电场强度为0C.两个电荷的电荷量大小关系为q1：q2=3：2D.在q1与q2所在的连线上电场强度为0的点只有1个6.如图所示，匀强电场中有一边长为2cm的等边三角形区域MNP，匀强电场方向与MNP构成的平面夹角为30°，M、N、P三点的电势分别为4V、4V、1V，则A.经过MN中点的电场线方向与MN垂直偏向PB.匀强电场的场强大小为180V/mC.若电子从M点沿直线移到P点，电势能先减小后增大D.若电子从M点沿直线移到N点，电势能先增大后减小7.如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板同时接地，静电计指针的偏转指示电容器两极板间的电势差.保持极板上的电荷量Q不变，以下说法正确的是A.使极板间的正对面积变小，则平行板电容器的电容增大B.使极板间的正对面积变小，则静电计指针的偏角变大C.使两极板间的距离变大，则平行板电容器的电容增大D.使两极板间的距离变大，则静电计指针的偏角变小8.如图所示，用粗细均匀的绝缘线制成直径为L的圆环，OE为圆环的半径，圆环上均匀地分布着正电荷，现在圆环上E处取下足够短的带电量为q的一小段，将其沿OE连线的延长线向下移动L的距离到F点处.设圆环的其他部分的带电量与电荷分布保持不变，若此时在O点放一个带电量为Q的带正电的点电荷，静电力常量为k，则该点电荷受到的电场力大小为A.     B.    C.     D. 9.如图所示，在一带负电的绝缘体M附近有一点N，若在N点放置一个的检验电荷，测出其受到的静电力F1大小为，方向水平向右，则下列说法正确的是A.N点电场强度大小为200N/CB.N点电场强度方向水平向左C.若将的电荷放在N点，其受力大小为D.若将N点电荷拿走，N点场强大小为200N/C10.如图所示，点电荷Q固定在O点，A、B为O点水平延长线上的两点，把电荷量为的检验电荷q放在点电荷Q所形成的电场中的A点，它所受的电场力，方向为A指向B；若将检验电荷q从电场中的A点移到B点，电场力做功为.则A. A点场强方向由0指向AB. A点场强大小为C. A、B之间的电势差为400VD.检验电荷q从A点移到B点电势能减少了11.如图所示，实线为某点电荷在真空中形成的电场线，一电子在该电场中从a点运动到b点，运动轨迹为虚线所示，则下列判断中正确的是A.电子运动的速度一直在减小B.形成电场的是正点电荷C.电子运动的加速度一直在增大D.调整电子初速度的大小和方向，电子可以在电场中做匀速圆周运动12.如图所示，平行等距的竖直虚线a、b、c、d为某一匀强电场的等势面，一个不计重力的电子垂直经过等势面d时，动能为20eV，飞经等势面c时，电势能为eV，飞至等势面b时速度恰好为0.已知相邻等势面间的距离都为5cm，则A.等势面a的电势为VB.匀强电场的场强大小为200V/mC.电子再次飞经等势面d时，动能为10eVD.电子的运动为匀变速直线运动二、实验题：本题共2小题，共16分.13.（7分）用甲、乙两种实验装置来探究电荷之间相互作用的规律：甲                        乙（1）如图甲所示，把两个完全相同的带电小球a、b分别挂在等长绝缘细线下端，稳定时两小球处于同一水平面上，此时两细线相对于竖直方向的偏角          ；两细线的悬点越近，偏角越          .（2）如图乙所示，把两个小球A、B挂在等长绝缘细线下端，稳定时两小球处于同一水平面上，两细线相对于竖直方向的偏离角均为α，则两小球的质量         ，带        种电荷，把A、B接触一下，再悬挂起来，静止时偏离角α        （填“可能”或“一定”）等于零.14.（9分）如图甲所示连接电路，当单刀双掷开关S掷向1端，电源向电容器充电.然后将开关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，屏幕上显示出如图乙所示的电流随时间变化的曲线.甲                            乙（1）开关S掷向2端时，流经电流传感器的电流方向           （填“从A到B”成“从B到A”）.（2）放电过程中电容器的电荷量Q        、电容C          .（均填“变大”“变小”成“不变”）（3）根据所学内容，试猜想I-t图像中曲线与坐标轴围成的面积可能表示电容器的         .（填选项前字母）A.电容C     B.电压U     C.电荷量Q三、解答或论述题：本题共3小题，共36分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.15.（10分）如图所示，两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场，两极板间相距为L，电容为C.质量为m、电荷量为+q的小球从上板中心小孔的正上方高H处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零.已知重力加速度大小为g，空气阻力忽略不计，则（1）带电小球到达小孔处的速度大小和电场强度大小；（2）电容器所带电荷量.16.（12分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第I象限内有沿x轴负方向的匀强电场，电场强度大小为，一带正电粒子从x轴上的A点以初速度垂直x轴射入电场，已知带正电粒子的比荷为，，不计粒子的重力.求：（1）粒子经过y轴时的位置到原点O的距离；（2）粒子经过y轴时的速度方向与y轴正方向的夹角.17.（14分）如图所示，竖直平面内有一水平向右的匀强电场，电场强度大小为，其中有一个半径为R=2m的竖直光滑圆环，A点所在的半径与竖直直径BC成37°角.现给质量为m=0.08kg、电荷量为的带正电小球（可视为质点）一个初速度，让小球恰能在圆环内做完整的圆周运动，不考虑小球运动过程中电荷量的变化.（，g取10m/s2）求：（1）小球做圆周运动过程中动能最小值；（2）小球做圆周运动过程中对环的压力最大值.永寿中学2022~2023学年度高二上学期月考（一）•物理参考答案、提示及评分细则1.B  一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下，故A正确，不符合题意；高压带电作业时，全身穿戴金属丝网制的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业，故B不正确，符合题意；野外高压输电线受到雷击的可能性很大，所以在三条输电线的上方还有两条导线，它们与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，免遭雷击，C正确，不符合题意；在地毯中夹杂一些不锈钢丝纤维，可以及时将产生的静电导走，利于防止静电危害，故D正确，不符合题意.2.D  开始时两球相互排斥，则带同种电荷，设为q和3q，则，接触后再放回原处，则各带电量为2q，则.故选D.3.C  由题意可知，带正电的矿粉受负极板的吸引落至左侧，此过程静电力做正功；同理可知，带负电的矿粉落至右侧，静电力做正功，选项A、B错误；根据电荷间的相互作用特点结合图乙分析，静电喷涂的原理就是让带电的涂料微粒在强电场的作用下被吸附到工件上，而达到喷涂的目的，喷嘴与工件之间的电场是非匀强电场，由题图知，待喷涂工件带正电，所以涂料微料应带负电，选项C正确、D错误.4.C  因甲、乙都带正电，所以静电力表现为斥力，即乙对甲的作用力沿乙甲的延长线方向，而不论丙带正电还是带负电，甲和丙的作用力方向都必须在甲丙连线上，由平行四边形定则知，合力必定为以两个分力为邻边所做平行四边形的对角线，所以甲和丙之间必为引力，且F丙甲<F乙甲，所以丙带负电，且Q丙<Q乙.只有选项C正确.5.D  由图可知电势都大于零，且在x=30m处电势最低，故一定都是正电荷，选项A错误；因图像的切线斜率表示电场强度，x=25cm处的位置切线斜率不为零，故电场强度不为零，选项B错误；在x=30cm处的电场强度为零，则有，解得，选项C错误；在q1与q2所在的连线上，切线斜率为0的点只有1个，选项D正确.6.A  匀强电场在MNP构成的平面上的电场强度分量，因为电势，，所以MN为等势线，经过MN中点的电场线方向与MN垂直偏向P，选项A正确；，解得E=200V/m，选项B错误；根据，电子从M点沿直线移到P点，电势一直降低，它的电势能一直增大，选项C错误；因为MN为等势线，电子从M点沿直线移到N点，它的电势能不变，选项D错误.7.B  根据，正对面积变小导致电容减小，选项A错误；又，电压增大则静电计指针的偏角变大，选项B正确；使两极板间的距离变大，根据，电容减小，选项C错误；又，电压增大则静电计指针的偏角变大，选项D错误.8.A  没有截取一小段时，根据对称性可知，O点的合场强为零，则截取的部分和剩下的部分在O点产生的场强等大反向，剩下的部分在O点产生的场强大小为，方向向下，当截取部分移到F点时，其在O点产生的场强大小为，方向向上，则O点的合场强大小为，方向向下，若此时在O点放一个带电量为Q点电荷，该点电荷受到的电场力大小为，只有选项A正确.9.ABD  由场强公式可得，选项A正确；因为是负电荷，所以场强方向与F1方向相反，方向水平向左，选项B正确；q2在N点所受静电力，方向与场强方向相同，也就是与F1方向相反，选项C错误；某点场强大小与有无试探电荷无关，故将N点电荷拿走，N点场强大小仍为200N/C，选项D正确.10.BD  由负检验电荷所受的电场力方向与电场方向相反可得A点的场强方向为A指向O，选项A错误；据场强公式，选项B正确；A、B之间的电势差，选项C错误；由，即检验电荷的电势能减少了，选项D正确.11.AC  做曲线运动的物体，受力的方向一定指向凹侧，因此电子受电场力向左，所以形成电场的点电荷电性为负，受力方向与电子的运动方向成钝角，因此电子的速度一直在减小，A正确、B错误；由于电子在两点间运动时距离点电荷越来越近，所受电场力也越来越大，因此其加速度也越来越大，C正确；由于场源与电子带同种电荷，相互排斥，因此电子不可能做匀速圆周运动，D错误.12.BD  由得出等势面c电势为10V，电子从等势面d到等势面b，动能由20eV减小到0，说明越向右电势越低，相邻等势面间电势差为10V，等势面a的电势为V，选项A错误；由得匀强电场的场强大小为200V/m，选项B正确；电子再次飞经d等势面时，电场力做功为0，动能为20eV，选项C错误；电子沿电场线运动，加速度不变，电子的运动为匀变速直线运动，选项D正确.13.（1）相等（1分）  大（1分）（2）相等（2分）  异（1分）  可能（2分）解析：（1）对a、b受力分析可得两细线相对于竖直方向的偏离角相等，两细线的悬点越近，库仑斥力越大，偏离角越大.（2）同理，把两个小球A、B挂在等长绝缘细线下端，稳定时两小球处于同一水平面上，两细线相对于竖直方向的偏离角均为a，则两小球的质量相等；根据异种电荷相吸引，A、B带异种电荷；当A、B的带电量相等时，把A、B接触一下，电荷中和掉不带电，再悬挂起来，静止时偏离角a均为零；当A、B的带电量不相等时，偏离角α不等于零，因此α可能等于零.14.（1）从A到B（2分） （2）变小（2分） 不变（2分）  （3）C（3分）解析：（1）开关S掷向1端时，电容器上极板接电源的正极，故开关S掷向2端时，流经电流传感器的电流方向从A到B.（2）放电过程中电容器的电荷量Q、电压U都变小，电容C不变.（3）根据，则I-t图像中曲线与坐标轴围成的面积表示电容器的电荷量.15.解：（1）小球到达小孔前是自由落体运动，根据速度位移关系公式，有解得对从释放到到达下极板处过程运用动能定理，有解得（2）电容器两极板间的电压电容器的带电量16.解：（1）如图所示，粒子在电场中沿x轴方向的加速度：OA距离：解得粒子在电场中运动的时间粒子经过y轴时的位置与原点O的距离代入数据解得（2）粒子经过y轴时在电场方向的分速度为粒子经过y轴时的速度大小为粒子经过y轴时的速度方向与y轴正方向的夹角17.解：（1）因为重力与电场力均为恒力，所以二者的合力大小为小球做圆周运动，则在其等效最高点，有此时小球速度最小，动能最小，最小动能为（2）小球从等效最高点至等效最低点过程中，由动能定理得在等效最低点小球对圆环压力最大，速度最大，动能最大，而非经过C点时动能最大.由牛顿第二定律得代入数据解得由牛顿第三定律可知小球做圆周运动的过程中对环的最大压力是6.0N