新疆生产建设兵团第三师图木舒克市第一中学2023-2024学年高二上学期第一次月考物理试卷(含答案)

这是一份新疆生产建设兵团第三师图木舒克市第一中学2023-2024学年高二上学期第一次月考物理试卷(含答案)，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、真空中两个点电荷，它们之间相互作用的库仑力大小是F，若它们的电荷量保持不变，距离变为原来的3倍，则它们之间相互作用的库仑力大小是( )
A.B.C.D.
2、在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点电场强度相同的是( )
A.甲图中与点电荷等距的a、b两点
B.乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C.丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D.丁图电场中的a、b两点
3、如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况。一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示。若只受电场力，则下列判断中正确的是( )
A.若粒子是从A到B，则粒子带正电；若粒子是从B到A，则粒子带负电
B.带电粒子在A点的电势能小于在B点的电势能
C.若粒子是从B运动到A，则其速度减小
D.粒子从B运动到A，机械能守恒
4、如图所示，a、b两点处分别固定有等量异种点电荷和，c是线段ab的中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，将一个负点电荷先后放在d、c、e点，三点所在的电场强度分别为，则下列说法中正确的是( )
A.的方向都是水平向右
B.的方向水平向右，的方向竖直向上
C.的方向水平向右，
D.的大小都相等
5、如图所示，一电荷量为q、质量为m的带电粒子以初速度由P点射入匀强电场，入射方向与电场线垂直。粒子从Q点射出电场时，其速度方向与电场线成30°角。已知匀强电场的宽度为d，不计重力作用。则匀强电场的场强E大小是( )
A.B.C.D.
6、示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况.图甲为示波器的原理结构图，电子经电压加速后进入偏转电场.竖直极板间加偏转电压、水平极板间加偏转电压，偏转电压随时间变化规律如图乙所示.则荧光屏上所得的波形是( )
A.B.
C.D.
7、每分钟有个自由电子通过导线的横截面，导线的横截面积为，电子电荷量为，则该导线中的电流大小是( )
A.B.C.D.
8、两段材料不同、横截面积相同的均匀导线a和b，其长度分别为和。串联在电路中时，沿长度方向电势变化如图所示，则两种材料的电阻率之比为( )
A.B.C.D.
二、多选题
9、使物体带电的方式有( )
A.摩擦起电B.感应起电C.接触起电D.加热起电
10、在x轴上有两个点电荷，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示。下列说法正确的有( )
A.和带有同种电荷
B.处的电场强度为零
C.负电荷从移到，受到的电场力减小
D.负电荷从移到，电场力做正功
11、四个带电粒子的电荷量和质量分别为，它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与y轴平行，不计重力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图象中，可能正确的是( )
A.B.C.D.
12、如图1所示，A、B是一对平行的金属板，在两板间加上一周期为T的交变电压U，A板的电势，B板的电势随时间发生周期性变化，规律如图2所示。现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内，设电子的初速度和重力的影响均可忽略。则下列说法正确的是( )
A.若电子在时刻进入，它将一直向B板运动
B.若电子在时刻进入，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上
C.若电子在时刻进入，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上
D.若电子在时刻进入，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上
三、实验题
13、某研究性学习小组做“用传感器观察电容器的充电和放电”的实验，把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。与电流传感器相连接的计算机记录电容的充放电过程中电流随时间变化的线，如图乙所示。
（1）当开关S接______时（选填“1”或“2”），平行板电容器充电；
（2）电容器充电完毕，断开开关，此时如图电路图中电容器上极板______（填“带正电”、“带负电”或“不带电”）；
（3）然后将开关S接2时，电容器放电，流经电阻R的电流方向为______（填“向左”或“向右”）；
（4）在形成电流曲线1的过程中，电容器两极板间的电压________；在形成电流线2的过程中，电容器的电容________。（均选填“逐渐增大”“不变”或“逐渐减小”）
（5）曲线1与横轴所围面积________（选填“大于”“等于”或“小于”）曲线2与横轴所围面积。
14、如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。
（1）下列关于实验中使用静电计的说法正确的是( )
A.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
B.使用静电计的目的是测量电容器电荷量的变化情况
C.静电计可以用电压表替代
D.静电计可以用电流表替代
（2）使电容器充电后与电源断开：
①上移左极板，可观察到静电计指针偏转角_________选填“变大”“变小”或“不变”；
②将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角________选填“变大”“变小”或“不变”；
③两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角________选填“变大”“变小”或“不变”。
四、计算题
15、真空中，在A点固定一个电荷量的点电荷，在B点放一个电荷量的点电荷，A、B间距离，已知静电力常量，求：
（1）B处点电荷受到库仑力的大小和方向；
（2）A处点电荷在B处产生电场强度的大小。
16、如图所示，一个质量为m，电荷量为e的电子，经电压U加速后，在距两平行金属板等距处沿垂直电场线方向进入偏转电场。若两板间距为d，板长为L，则：
（1）电子刚进入偏转电场时的速度为多大；
（2）若电子恰能从平行板间飞出，偏转电压为多大。
17、如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。
（1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心O等高的C点这一过程的电势能变化量；
（2）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，求滑块到达D点时对轨道的作用力大小；
（3）改变s的大小仍使滑块由静止释放，且滑块始终沿轨道滑行，并从G点飞出轨道，求s的最小值。
参考答案
1、答案：D
解析：设两个点电荷的电荷量分别为和，点电荷之间的距离为r，变化之前根据库仑定律有
它们的电荷量保持不变，距离变为原来的3倍时有
联立可得
故选D。
2、答案：B
解析：A.根据点电荷电场分布可知，a、b两点大小相同，方向不同，故A错误；
B.根据对称性可知，a、b两点的电场强度大小相等，两等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，则a、b两点的场强方向垂直中垂线向右，a、b两点的电场强度方向相同，故a、b两点的电场强度相同，故B正确；
C.根据对称性可知，a、b两点的电场强度大小相等，方向相反，故C错误；
D.根据电场强度方向沿电场线的切线方向，电场线的疏密表示场强大小，可看出非匀强电场中的a、b两点电场强度大小和方向都不同，则电场强度不同，故D错误。
故选B。
3、答案：B
解析：A.根据做曲线运动物体所受合外力指向曲线内侧可知与电场线的方向相反，所以不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电，故A错误；
B.若粒子是从A运动到B，电场力做负功，则电势能增加，则粒子在A点的电势能小于B点的电势能，选项B正确；
C.从B到A过程中电场力与速度方向成锐角，即做正功，动能增大，速度增大，故C错误；
D.粒子从B运动到A，电场力做正功，则机械能增加，故D错误。
故选B。
4、答案：A
解析：等量异号电荷的电场的分布特点如图
A.从图中可知，cde三点的场强的方向都向右，故A正确；
B.负点电荷在e点的电场力方向水平向左，故B错误；
C.根据电场的叠加原理知，c点的场强不等于0，则
故C错误；
D.从图中可知看到d点的电场线最密，场强最大，e点的电场线最疏，场强最小，故D错误。
故选A。
5、答案：B
解析：带电粒子在电场中做类平抛运动，根据运动的合成与分解得到
水平方向上有
竖直方向上有
联立方程得
故B正确，ACD错误。
故选B。
6、答案：B
解析：将粒子的运动沿着AB方向、CD方向和初速度方向进行正交分解，沿初速度方向不受外力，做匀速直线运动；由于电极AB加的是扫描电压，电极CD之间所加的电压信号电压，信号电压与扫描电压周期相同，所以荧光屏上会看到的图形是B。
7、答案：B
解析：根据电流的定义式
故选B。
8、答案：B
解析：有图可知导线a两端电压为
导线b两端电压为
两导线串联，可知通过两导线的电流相等，根据欧姆定律可知两导线的电阻之比为
根据电阻定律
可得
两导线的横截面积相等，则两种材料的电阻率之比为
B正确，ACD错误。
故选B。
9、答案：ABC
解析：摩擦起电、感应起电、接触起电通过电荷的转移使物体带电，故物体带电的方式有摩擦起电、感应起电、接触起电。
故选ABC。
10、答案：CD
解析：A.由图可知无穷远处电势为零，又有电势为正的地方，故存在正电荷；又有电势为负的地方，故也存在负电荷，所以和带有异种电荷，选项A错误；
B.电场强度等于图中曲线斜率，处的斜率不为零，故电场强度不为零，选项B错误；
C.负电荷从移到，曲线斜率减小，即场强度减小，所以受到的电场力减小，选项C正确；
D.负电荷从移到，电势增大，电势能减小，电场力做正功，选项D正确。
故选CD。
11、答案：AD
解析：若电场方向沿y轴负方向，负电荷向y轴正方向偏转，正电荷向y轴负方向偏转，设沿x轴位移为，沿y轴位移为，则有，带同种电荷且比荷相同的粒子轨迹相同，正、负电荷比荷相同时轨迹关于x轴对称，且比荷越小，偏转程度越小，A正确，B、C错误；同理，电场方向沿y轴正方向时，D正确.
12、答案：AC
解析：AB.若电子在时刻进入，对一个周期内的运动分析，前半个周期电子受到的电场力向上，向上做加速运动，后半个周期电子受到的电场力向下，向上做减速运动，时刻速度为零，接着周而复始，所以电子一直向B板运动，选项A正确，B错误;
C.若电子在时刻进入，对一个周期内的运动分析，在内，电子受到的电场力向上，向上做加速运动，在内，电子受到的电场力向下，向上做减速运动，时刻速度减为零，在内，电子受到的电场力向下，向下做加速运动，在内，电子受到的电场力向上，向下做减速运动，在时刻速度减为零，完成一个周期运动，向B板移动一定距离，周而复始，所以电子时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上，选项C正确；
D.若电子在时刻进入，对一个周期内的运动分析，在内，电子向上做加速运动，在内，电子向上做减速运动，在时刻速度减为零，在内，电子反向加速，在内，电子反向减速，在时刻速度减为零，完成一个周期运动，回到出发点，周而复始，所以电子时而向B板运动，时而向A板运动，一定不会打在B板上，选项D错误。
故选AC。
13、答案：（1）1（2）带正电（3）向左（4）逐渐增大；不变（5）等于
解析：（1）当开关S接1时，电容器与电源相连，平行板电容器充电；
（2）由图可知，电容器上极板与电源正极相连，电容器上极板带正电；
（3）将开关S接2时，电容器放电，电容器上极板带正电，流经电阻R的电流方向为向左；
（4）在形成电流曲线1的过程中，电容器充电，电容器两极板间的电压逐渐增大；电容由电容器本身决定，故在形成电流线2的过程中，电容器的电容不变；
（5）图象与坐标轴的面积表示电量，曲线1与横轴所围面积表示电容器充电的电荷量，曲线2与横轴所围面积表示电容器放电的电荷量，由于电容器充电的电荷量等于电容器放电的电荷量，故曲线1与横轴所围面积等于曲线2与横轴所围面积。
14、答案：（1）A（2）①变大②变小③变小
解析：（1）AB.静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器电压的变化情况，无法判断电量的变化情况。故A正确，B错误；
CD.静电计与电压表、电流表的原理不同，不能替代。电流表、电压表线圈中必须有电流通过时，指针才偏转。故CD错误。
故选A。
（2）上移左极板，即两极板正对面积减小，根据电容的决定式
可知电容C变小，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式
分析得到板间电势差U变大，即静电计指针偏角变大；
将极板间距离d减小时，根据电容的决定式
可知电容C变大，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式
分析得到板间电势差U变小，即静电计指针偏角变小；
两板间插入一块玻璃，则相对电介质常数变大，根据电容的决定式
可知电容C变大。而电容器的电量Q不变，由电容的定义式
分析得到板间电势差U变小，即静电计指针偏角变小；
15、答案：（1）N，方向沿A、B连线向右.
（2）
解析：（1）根据库仑定律，B处点电荷受到库仑力的大小为
方向沿A、B连线向右。
（2）根据点电荷场强公式可知，A处点电荷在B处产生电场强度的大小为
16、答案：（1）（2）
解析：（1）在加速电场中，对电子运用动能定理得
解得
（2）电子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向有
竖直方向有
且
联立解得
17、答案：（1）（2）0（3）
解析：（1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心O等高的C点这一过程的电场力做功为
电场力做正功电势能减小，故电势能变化量为
（2）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，设滑块到达D点时的速度为，从A点到D点过程运用动能定理，得
解得
在D点，运用圆周运动知识，竖直方向的合力提供向心力，得
解得
滑块到达D点时受到轨道的作用力大小为0。
（3）等效竖直平面圆周运动，要使滑块从G点飞出，则必须可以通过等效最高点，当恰好通过等效最高点时，满足题意的s最小。
等效重力由重力和电场力的合力提供
等效重力与重力的夹角
所以
当恰好通过等效最高点时的速度设为v，则此时满足
从A点由静止释放到达等效最高点过程，由动能定理，得
解得