精品解析:河北省石家庄北华中学2022-2023学年高二上学期10月月考物理试题(解析版)
展开2022-2023学年第一学期北华中学10月考试
高二物理试题
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题),页数在试卷下端;考试结束后,将答题纸(答题卡)上交,本卷留存。
第I卷(选择题)
第I卷共11小题,每小题6分,共66分。在每小题给出的四个选项汇总,只有一项符合题目要求。
一、选择题(共8题,每题6分,共48分)
1. 下列物理量中,属于矢量的是( )
A. 电势 B. 电势能
C. 动量 D. 动能
【答案】C
【解析】
【详解】动量既有大小又有方向,相加时遵循平行四边形定则,所以动量是矢量;而电势、电势能和动能只有大小,没有方向,所以它们都是标量。
故选C。
2. 一带正电导体,其周围的等势面如图所示,每相邻两个等势面间的电势差相等,将一电子先后置于A、B两点,其电势能分别是和,所受电场力的大小分别是和,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【详解】在正电导体周围的等势线密集的地方,电场线也密集,场强越大,所以
电荷所受的电场力为
可得
做出过B点的电场线,交A点所在等势线于,如图所示
则有
沿电场线电势逐渐降低
又因
则
故选B。
3. 如图所示为某匀强电场的等势面分布图,每两个相邻等势面相距2 cm,则电场强度E的大小和方向分别为( )
A. E=100 V/m,竖直向下
B. E=100 V/m,水平向左
C. E=100 V/m竖直向上
D. E=200 V/m,水平向右
【答案】B
【解析】
【详解】电场线与等势面垂直,且从高点势指向低点势,电场强度的方向水平向左
B正确,ACD错误。
故选B。
4. 如图所示,闭合开关,电源对电容器充电。充电结束后,断开开关,用绝缘手柄增大电容器两极板之间的距离,则下列说法正确的是( )
A. 充电过程中,有从A到B的电流通过电阻
B. 充电过程中,有从B到A的电流通过电阻
C. 断开开关后,电容器上极板带负电
D. 断开开关后,电容器放电,极板上不再带电
【答案】B
【解析】
【详解】电源对电容器充电时,电路中有逆时针方向的电流,即有从B到A的电流通过电阻,使上、下极板分别带等量的正、负电荷。断开开关,电容器与电源断开,回路处在开路状态,所以电容器带电荷量不变,故电容器上极板仍带正电。
故选B。
5. 2020年9月21日,《自然·天文学》在线发表了中国慧眼卫星最新观测结果:在高于200keV以上的能段发现了黑洞双星系统的低频QPO,这是迄今为止发现的能量最高的低频QPO现象。其中eV指的是一个电子经过1伏特电势差加速后获得的能量,则“200keV”的能量是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意得
故选A。
6. 关于电容器和电容的概念,下列说法正确的是( )
A. 任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器
B. 某一电容器两板间的电压越高,它的电容就越大
C. 某一电容器两极板的正对面积越小,它的电容就越大
D. 某一电容器不带电时,它的电容是零
【答案】A
【解析】
【详解】A.任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器,A正确;
B.电容器的电容由本身因素决定,与电容器所带的电荷量和电压无关电容器充电后,两极板带有等量的异种电荷,B错误;
C.平行板电容的决定式,两极板的正对面积越小,它的电容就越小,C错误;
D.电容器的电容由本身因素决定,与电容器所带的电荷量和电压无关,D错误;
故选A。
7. 对公式E=的理解,下列说法正确的是( )
A. 此公式适用于计算任何电场中A、B两点间的电势差
B. 公式中d是指A点和B点之间的距离
C. A点和B点间距离越大,则这两点的电势差越大
D. 公式中的d是匀强电场中A、B两点所在等势面间的距离
【答案】D
【解析】
【详解】公式E=仅适用于匀强电场中计算a、b两点间的电势差,d表示a、b两点沿电场线方向上的距离,即a、b所在等势面之间的距离,若a、b两点等电势,a、b两点间的距离越大,电势差也不会变,ABC错误,D正确。
故选D。
8. 如图所示,在匀强电场中有一平行四边形ABCD,已知A、B、C三点的电势分别为,,,则D点的电势为( )
A. 8V B. 6V C. 4V D. 1V
【答案】B
【解析】
【详解】由于是匀强电场,所以
即
得
故选B。
二、多项选择题 (共3题,每题6分,共18分)
9. 在如图所示中,实线是匀强电场的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上两点,若带电粒子在运动中只受静电力作用,则( )
A. 带电粒子带负电荷
B. 带电粒子带正电荷
C. 带电粒子所受静电力方向与电场线方向相反
D. 带电粒子做匀变速运动
【答案】ACD
【解析】
【详解】ABC.根据做曲线运动物体所受合外力指向曲线内侧,即电场力向左,与场强方向相反,故该粒子带负电,故AC正确,B错误;
D.由于该电场是匀强电场,故带电粒子受合力和加速度都不变,故带电粒子做匀变速运动,故D正确。
故选ACD
10. 如图所示,三条虚线表示某电场的三个等势面,其中φ1=20V,φ2=5V,φ3=-10V,一个带电粒子只受电场力作用,按图中实线轨迹从M点运动到N点,由此可知( )
A. 粒子带负电 B. 粒子的加速度变小
C. 粒子的动能变大 D. 粒子的电势能增加
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据题意可判断电场线为曲线,方向与等势面垂直且由电势高的电势面指向电势低的电势面,带点粒子在只受电场力作用下由M运动到N,可判断带电粒子带正电,A错误;
B.三个等势面为等差等势面,由图可知从M点运动到N点等差等势面越来越疏,所以电场强度变小,电场力变小,加速度变小,B正确;
CD.带电粒子电场力做正功,电势能减小,根据动能定理,动能变大,C正确,D错误。
故选BC。
11. 如图所示,在电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场中,电荷量为+q的点电荷先后两次分别沿直线AB、折线AMB从A运动到B;已知AM平行于电场线,BM垂直于AM,A、B间的距离为l,A、M间的距离为d、关于静电力做功的值,下列说法正确的是( )
A. 电荷沿直线AB运动时,静电力做功为qEd
B. 电荷沿直线AB运动时,静电力做功为qEl
C. 电荷沿折线AMB运动时,静电力做功为qEd
D. 电荷沿折线AMB运动时,静电力做功为qEl
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.电荷沿直线AB运动时,电荷受到的电场力水平向右,因此电场力方向上的位移等于AM,则
W=Eqd
选项A正确,B错误;
CD.电荷沿折线AMB运动时,电荷受到的电场力水平向右,因此电场力方向上的位移等于AM,则
W=Eqd
选项C正确,D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题(共1题,每空2分,共4分)
12. 某同学利用如图所示的实验电路测量平行板电容器的电容。
(1)把欧姆表直接连接在待测电容两端,观察到指针的偏转情况是_______。
A.偏转角度一直很小
B.偏转角度一直很大
C.偏转角度逐渐增大
D.偏转角度先很大,逐渐减小
(2)按如图所示电路原理图连接好实验电路,将开关S接_______(选填“1”或“2”),对电容器进行充电,足够长时间后,记下电压表读数。
【答案】 ①. D ②. 1
【解析】
【详解】(1)[1]欧姆表测电阻是通过测量流过电阻的电流大小来间接反映其电阻大小,把欧姆表直接连接在待测电容两端,表内部电源给电容器充电,刚开始充电电流较大,相当于电阻很小,所以指针的偏转角度很大,随着电容器所带电荷量不断增大,充电电流逐渐减小,所以指针的偏转角度逐渐减小。
故选D。
(2)[2]对电容器进行充电时,电容器两端应与电源两端相接,所以开关S接1。
四、解答题(共3题,共30分)
13. 如图所示,某空间中有一水平向右的匀强电场,电场强度,A、B为匀强电场中同一电场线上的两个点,A、B两点间的距离。电荷量为 的点电荷从A点运动到B点。求:
(1)静电力F的大小和方向;
(2)A、B两点间的电势差UAB;
(3)静电力做的功WAB。
【答案】(1)2.0×10-7 N,方向水平向右;(2)0.01V;(3)1.0×10-7J
【解析】
【详解】(1)电场力为
方向水平向右
(2)A、B两点间的电势差为
(3)电场力做功为
14. 如图(a)所示,在电场强度大小为匀强电场中有a、b、c三点,,其中沿电场方向,与电场方向的夹角为。求:a、c两点间的电势差。
【答案】
【解析】
【详解】根据匀强电场中电场强度与电势差的关系
可得
其中d为a、c两点间沿电场线方向的距离或a、c两点所在等势面间的间距,如图(b)所示。a、c两点间沿电场线方向的距离
根据匀强电场中电场强度与电势差的关系,a、c两点电势差的大小
因为沿电场线方向电势逐渐降低
所以电势差为正值
15. 如图所示,有一电子经电压加速后,进入两块电压为的平行金属板间(板间电场为匀强电场),若电子从两板正中央垂直电场方向射入,且恰好能从B板右边缘处射出电场。设电子的质量为m、电量为e,电子的重力不计。求:
(1)电子经过电压加速后的速度大小;
(2)电子从B板右边缘处射出电场时的动能。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)电子经加速电压加速后获得速度v,根据动能定理
解得
(2)由上可知电子进入偏转电场初动能
在偏转电场中电场力
电场力做功
所以射出电场时的动能
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