2022——2023学年第二学期高一第二次月考物理答案
一、
1.【答案】B自由电荷定向移动才形成电流,仅有电荷移动但不是定向移动则不能形成电流,故选项A错误;形成电流的条件是导体两端有电势差,且必须是导体而非任何物体,故选项D错误;电流有方向,但它是标量,故选项C错误。
2.【答案】C 由速度—时间图像可知,负电荷做加速度逐渐增大的加速运动,再由电场线的分布特点可知C选项正确。
3.【答案】B
解:设金属薄片的厚度为a。
若将A与B接入电路,导体的电阻为则;
若将C与D接入电路,导体的电阻为电流为,故答案为B。
4.【答案】C 由等量的异种电荷形成的电场特点,根据小球的受力情况可知在细管内运动时,小球所受合力等于重力,小球速度一直增大,A错误;库仑力水平向右,不做功,B错误;在两点电荷连线中点处库仑力最大,F=+=,C正确;管壁对小球的弹力与库仑力是平衡力,所以最大值为,D错误.
5.【答案】B 合外力指向曲线内侧,粒子带正点,A错误;N处电场线密集,电场强度M<N,故M处加速度小于N点加速度,B正确;粒子运动方向无法判断,但M点动能小于N点动能。
6.【答案】D 沿Ea、Eb方向的线相交,其交点为场源点电荷的位置,由几何关系知rb=2rA,又由点电荷的场强公式E=,可得Ea=4Eb;分别过a、b作等势面,电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面,则φb>φa.选项D正确.
7.【答案】B
【解析】A.电子在加速电场和偏转电场中,电场力均对电子做正功,电子动能增大,故A错误;
B.电子在加速电场中,有 解得电子只要能离开偏转电场,在偏转电场中的运动时间一定等于故B正确;C.电子在偏转电场中,有结合,联立可得可知当、L增大,d不变,示波器的灵敏度可能增大、可能减小、还可能不变,故C错误;D.根据 可知当L变为原来的两倍,d变为原来的4倍,不变,示波器的灵敏度不变,故D错误。故选B。
二、
8.【答案】AC
根据带电粒子的偏转方向,可判断选项B错误;因为P、Q两点的电势差为U,电场力做正功,电势能减少,而P点的电势为零,所以选项A正确;设带电粒子在P点时的速度为v0,在Q点建立直角坐标系,垂直于电场线为x轴,平行于电场线为y轴,由曲线运动的规律和几何知识求得带电粒子在y轴方向的分速度为vy=v0,故带电粒子在y轴方向上的平均速度为y=,设带电粒子在y轴方向上的位移为y0,在电场中的运动时间为t,则y0=t,d=v0t,得y0=,由E=得E=,选项C正确,D错误。
9.【答案】ACD
10.【答案】ABC 根据平行板电容器的决定式C=,可知将b板上移,两极板正对面积S减小,则C减小;将b板左移,两极板间距离d增大,则C也减小。由题意并根据电容的定义式C=,可知当C减小且Q不变时,两极板间电势差U增大,所以静电计指针偏转角增大,故AB正确;根据平行板电容器两极板间电场强度公式E=,可知将b板左移,两极板间电场强度E不变,根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可知P与下极板间的电势差增大,所以P处电势增大,根据Ep=qφ,q<0,可知P处电荷的电势能减小,故C正确;根据C项分析同理可知,在电容器两极板间插入玻璃板的过程中,εr增大,则两极板间电场强度减小,则P与下极板间的电势差减小,所以P处电势减小,P处电荷的电势能增大,故D错误。
三、
11.答案:充电(2分) 正(2分) 自右向左(2分)
解析:将开关S合向1,电源与电容器连通,电路中有电流流过,说明电源在给电容器储存电荷,这过程叫作充电;经过这一过程,电容器的两极板就会带上等量的异号电荷,其上极板带正电荷;当把开关S由1合向2时,从电势高的正极板能形成电流到电势低的负极板,则有自右向左流过灵敏电流计G的短暂电流,这个过程叫放电。
12.【答案】(1)减小(2分) 增大(2分) 控制变量法(2分) (2)BD(3分)
【解析】对小球B进行受力分析,可以得到小球受到的电场力F=mgtan θ,即B球悬线的偏角越大,电场力也越大;所以使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两小球距离越小,B球悬线的偏角越大,说明了两电荷之间的相互作用力,随其距离的减小而增大;两小球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大,说明了两电荷之间的相互作用力,随其所带电荷量的增大而增大;先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,这是只改变它们之间的距离;再保持两小球距离不变,改变小球所带的电荷量,所以这采用的方法是控制变量法。
四、
13.【答案】 (1) (2)mg
(1)当系统平衡以后,B球受到如图所示的三个力:重力mg、细线的拉力F1、库仑斥力F。
合力为零,由平衡条件得Fcos 30°-F1cos 30°=0
Fsin 30°+F1sin 30°-mg=0
由库仑定律得F=k
联立上述三式,可得B球的带电荷量qB=。
(2)A球受到如图所示的四个力作用,合力为零。
得FT=F′·cos 30° 而F′=F=mg
所以,A球受到的水平推力FT=mgcos 30°=mg。
14.【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)B、C电势相等,从B到C只有重力做功,又B是AC的中点,动能定理可得:
mg=m-m 得
从A到B用动能定理:mg=m-0
得
B、C电势相等,C点电势为0,得B点电势为0,,得
15.【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)粒子在加速电场中加速,由动能定理可知:eU1=mv
解得:v0=。
(2)粒子在偏转电场中做类平抛运动,
垂直电场方向:L=v0t
则沿电场方向:e=ma
侧移量:y=at2
联立解得:y=。
(3)由几何关系可知= 得:Y=。2022—2023 学年第二学期高一第二次月考物理试题
4.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为 d,电荷量分别为+Q和-Q.在它们连
线的竖直中垂线上固定一根长为 L、内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为+q 的小球以初速度 v0
全卷满分 100 分,考试用时 75 分钟。 从管口射入,则小球( )
注意事项: A.速度先增大后减小
1、答题前、先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证 B.受到的库仑力先做负功后做正功
号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
8kQq
2、请将答案正确填写在答题卡上,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 C.受到的库仑力最大值为 2
d
一、单选题:本题共 7 小题,每小题 4分,共 28 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是
4kQq
符合题目要求的,选对得 4 分,错选得 0 分。 D.管壁对小球的弹力最大值为
2
1.下列说法中正确的是( ) d
A.导体中电荷运动就形成了电流
B.在国际单位制中,电流的单位是 A 5.某静电场的电场线如图中实线所示,虚线是某个带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,下
C.电流有方向,它是一个矢量 列说法正确的是( )
D.任何物体,只要其两端的电势差不为零,就有电流存在
A.粒子一定带负电
2.一负电荷从电场中 A 点由静止释放,只受静电力作用,沿电场线运动到 B 点,它运动的速度 B.粒子在 M 点的加速度小于它在 N 点的加速度
—时间图像如图所示,则 A、B 两点所在区域的电场线分布情况可能是( )
C.粒子在 M 点的动能大于它在 N 点的动能
D.粒子一定从 M 点运动到 N 点
6.如图所示,在孤立的点电荷产生的电场中,有 a、b 两点,a 点的电势为φa,场强大小为 Ea,
方向与连线 ab 垂直,b 点的电势为φb,场强大小为 Eb,方向与连线 ab 的夹角为 30°.则 a、b
3.如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长 = 8 ,
两点的场强大小及电势高低的关系是( )
= 6 ,当将 A与 B接入电压为 U的电路中时,电流 Eb Eb
3A C D A.φ >φ ,E = B.φ <φ ,E =为 ;若将 与 接入电压为U的电路中,则电流为( ) a b a a b a2 2
A. 3 A B. 16A C. 4A D. 3A
16 3 3 4 C.φa>φb,Ea=4Eb D.φa<φb,Ea=4Eb
1
9.如图所示,A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面,
7.某种类型的示波管工作原理如图所示,电子先经过电压为U1的直线加速电场,再垂直进入偏
一电子经过等势面 D时,动能为 16 eV,速度方向垂直于等势面
h
转电场,离开偏转电场时的偏移量为 h,两平行板之间的距离为 d,电压为U2,板长为 L,把U D,飞经等势面 C时,电势能为-8 eV,飞至等势面 B时速度恰2
好为零,已知相邻两等势面间的距离均为 4 cm,电子重力不计.
叫示波器的灵敏度,下列说法正确的是( )
则下列说法正确的是( )
A.电子在加速电场中动能增大,在偏转电场中动能
A.电子做匀变速直线运动
不变
B.匀强电场的电场强度大小为 100 V/m
B.电子只要能离开偏转电场,在偏转电场中的运动 C.等势面 A的电势为-8 V
D.电子再次飞经 D等势面时动能为 16 eV
时间一定等于 L
m
2U1e
U 10.在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中,电容器的 a、b两极板带有等量异种C.当 1、L 增大,d 不变,示波器的灵敏度一定减小
电荷且不变,a 板与静电计连接,b 板接地,如图所示两板间 P 点处固定一负电荷。下列说法中
D.当 L 变为原来的两倍,d 变为原来的 4 倍,U1不变,示波器的灵敏度增大 正确的是( )
A.将 b 板上移,则静电计指针偏转角增大
二、多选题:本题共 3 小题,每小题 6分,共 18 分。在每小题给出的四个选项中,有多个项是 B.将 b 板左移,则静电计指针偏转角增大
符合题目要求的,选全得 6 分,漏选得 3 分,错选得 0 分。 C.将 b 板左移,P处电荷的电势能减小
8.如图所示,一带电荷量为 q的带电粒子以一定的初速度由 P点射入匀强电场,入射方向与电 D.在电容器两极板间插入玻璃板的过程中,P 处电荷的电势能减小
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, 三、填空题:本题 2 小题,11 题 6 分,12 题 9 分,共 15 分。
P、Q 两点的电势差为 U,不计重力作用,设 P 点的电势为零。下列说法正确的是( ) 11.如图为研究电容器充、放电现象的实验电路图,开始电容器不带电。实验开始时,首先将
A.带电粒子在 Q点的电势能为-Uq 开关 S 合向 1,这时观察到灵敏电流计 G 有短暂的示数,这说明电路中有电流流过,这个过程叫
B.带电粒子带负电 作________(选填“充电”或“放电”),经过这一过程,电容器
2 3U 的两极板就会带上等量的异号电荷,其上极板带________电荷
C.此匀强电场的电场强度大小为 E=
3d
(选填“正”或“负”),电路稳定后灵敏电流计 G的示数为零。
3U
D.此匀强电场的电场强度大小为 E=
3d 当把开关 S 由 1 合向 2时,有________(选填“自左向右”或“自
右向左”)流过灵敏电流计 G 的短暂电流,这个过程叫放电。
2
12. (1)在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实 14.如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆与半径为 R的圆周交于 B、C两点,在圆心处有固
验中,一同学猜想可能与两电荷的间距和电荷量有关。他选用带 定的正点电荷,B点为 AC的中点,C点位于圆周的最低点,现有一质量为 m、电荷量为-q、套
在杆上的带负电荷小球(可视为质点)从 A点由静止开始沿杆下滑,已知重力加速度为 g,A点距
正电的小球 A 和 B,A 球放在可移动的绝缘座上,B球用绝缘丝线
过 C点的水平面的竖直高度为 3R,小球滑到 B点时的速度大小为 2 gR ,求:
悬挂于玻璃棒 C点,如图所示。实验时,先保持两球电荷量不变,
使 A 球从远处逐渐向 B 球靠近,观察到两球距离越小,B 球悬线的 (1)小球滑至 C点时的速度的大小;
(2)A、B两点间的电势差;
偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察
(3)若以 C点作为参考点(零电势点),试确定 A点的电势.
到电荷量越大,B 球悬线的偏角越大。实验表明:两电荷之间的相
互作用力,随其距离的______而增大,随其所带电荷量的______而增大。此同学在探究中应用
的科学方法是______(选填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”)。
(2)如图,用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带点轻质小球 A 和 B,左边放一个固
15.如图所示,一真空示波管的电子从灯丝 K 发出(初速度不计),经灯丝与 A 板间的加速电场
定的带正电的小球,电荷量为+Q,两悬线都保持竖直方向。下面说法正确的有______
加速,从 A 板中心孔沿中心线 KO 射出,然后进入两块平行金属板 M、N 形成的偏转电场中(偏转
A、 A 带正电,B 带负电
电场可视为匀强电场),电子进入 M、N 间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在
B、A 带负电,B带正电
荧光屏上的 P点。已知加速电压为 U1,M、N 两板间的电压为 U2,两板间的距离为 d,板长为 L,C、A 所带电荷量比 B大
D、A 所带电荷量比 B小 偏转电场的右端到荧光屏的距离为 x,电子的质量为 m,电荷量为 e,不计电子重力。
四、解答题:本题 3小题,13 题 11 分,14 题 14 分,15 题 14 分,共 39 分。
13.质量均为 m的两个可视为质点的小球 A、B,分别被长为 L的绝缘细线悬挂在同一点 O,给
A、B分别带上一定量的正电荷,并用水平向右的外力作用在 A球上,平衡以后,悬挂 A球的细
线竖直,悬挂 B球的细线向右偏 60°角,如图所示。若 A球的电荷量为 q,重力加速度为 g,静
电力常量为 k,则:
(1)B球的电荷量为多少;
(2)水平外力多大。 (1)求电子穿过 A 板时的速度大小 v0;
(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量 y;
(3)求 OP 的距离 Y;
3