2024-2025学年河南省开封市兰考县第二高级中学高二（上）月考物理试卷（9月）（含解析）

2024-2025学年河南省开封市兰考县第二高级中学高二（上）月考
物理试卷（9月）
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.如图所示，在平行于匀强电场的平面上以点为圆心作半径为的圆，在圆周上取、、、四点，为圆的直径，与成，垂直于，点电势为，已知匀强电场的场强大小为，。则( )
A. 点电势为 B. 点电势高于点电势
C. A、两点间的电势差为 D. 电子在点的电势能小于在点的电势能
2.如图所示，在水平向右的匀强电场中，一个质量为、电荷量为的粒子，以速度从图中点垂直电场方向射入，经过一段时间，到达左上方点。已知的连线与水平方向夹角为，则粒子从到的过程中粒子重力可以忽略( )
A. 所用时间为 B. 位移大小为
C. 到达点速度大小为 D. 两点之间的电势差为
3.两个分别带有电荷量为和的相同金属小球均可视为点电荷，固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为，当两小球相互接触后再将它们的距离变为，它们间库仑力的大小变为，则( )
A. ：： B. ：： C. ：： D. ：：
4.空间存在水平向右的匀强电场，方向与轴平行，一个质量为，带负电的小球，电荷量为，从坐标原点以的初速度斜向上抛出，且初速度与轴正方向夹角，如图所示。经过一段时间后到达最高点，此时速度大小也是，该小球在最高点的位置坐标是 ，，取
A. ， B. ， C. ， D. ，
5.如图所示，为竖直、固定的光滑绝缘杆，杆上点套有一质量为、带电荷量为的小环，在杆的左侧固定一电荷量为的点电荷，杆上、两点到的距离为相等。之间距离为，之间距离为，使小环从图示位置的点由静止释放后，通过点的速率为，则下列说法正确的是( )
A. 小环通过点的速率为 B. 小环从到，静电力做的功可能为零
C. 小环在之间的速度是先增大后减小 D. 小环在之间的速度是先减小后增大
6.如图所示，在真空中水平放置一长方体高为，其上下两个面是边长为的正方形，在顶点，处分别放置电荷量为的点电荷，在顶点，处分别放置电荷量为的点电荷，、分别是线段和线段的中点。下列说法正确的是( )
A. 该长方体的几何中心处场强为零
B. ，两点场强相同
C. 沿竖直方向从到，电势先减小后增大
D. 将一电子从点移到点，电场力做负功
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
7.如图所示，质子、氘核和粒子都沿平行板电容器两板中线方向垂直于电场线射入板间的匀强电场，
射出后都打在同一个与垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点。下列说法中正确的是( )
A. 若它们射入电场时的速度相等，在荧光屏上将出现个亮点
B. 若它们射入电场时的动能相等，在荧光屏上将只出现个亮点
C. 若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，在荧光屏上将只出现个亮点
D. 若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，要增大偏移量可以只增大
8.如图所示，平行板电容器与电动势为的直流电源不及内阻连接，下极板接地，一带点油滴位于电容器中的点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则( )
A. 带点油滴将沿竖直方向向上运动
B. 电容器的电容减少，极板带电量将增加
C. 带点油滴的电势能将增加
D. 点的电势将降低
9.两个带等量正电的点电荷，电量均为，固定在图中、两点，为、连线的中垂线，交直线于点，为上的一点。取无限远处的电势为零。一带负电的试探电荷，仅在静电力作用下运动，则( )
A. 若从点由静止释放，其在由点向点运动的过程中，加速度先增大后减小
B. 若从点由静止释放，其将以点为对称中心做往复运动
C. 由点向点运动时，其动能逐渐增大，电势能逐渐增大
D. 若在点给一个合适的初速度，它可以做匀速圆周运动
10.如图所示，虚线为某一电场中的三个等差等势面，一个带电离子仅在电场力作用下运动，依次通过三点，实线为其运动轨迹。以分别表示离子运动的加速度与速度，可以判定( )
A. B. C. D.
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.实验室购买了一捆标称长度为的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为，查得铜的电阻率为，再利用实验测出铜导线的电阻，从而确定导线的实际长度，要求尽可能测出多组有关数值．
在图中画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路；_______，_______．
调节滑动变阻器，当电流表的读数为时，电压表示数，导线实际长度为_______保留两位有效数字．
12.用螺旋测微器測金属丝直径时，示数如图甲所示，此示数为______；
在“测定金属的电阻率”的实验中，用最小刻度为的刻度尺测量金属丝的长度，图乙中箭头所指位置是拉直的金属丝两端在刻度尺上相对应的位置，测得的金属丝长度为______；
图丙、丁是电表的刻度盘。若当时使用的是该表的量程，如图丙所示，那么读数为________；若当时使用的是该表的量程，如图丁所示，那么电表读数为________。
四、简答题：本大题共1小题，共10分。
13.如图所示，平行板电容器的板长为，板间距为，板与水平方向的夹角为，两板间所加电压为，有一带负电液滴，带电量为，以速度沿水平方向自板边沿进入板间后仍沿水平方向运动，恰好从板边沿水平飞出。求液滴的质量及飞出时的速度。重力加速度为
五、计算题：本大题共2小题，共28分。
14.有一电子经电压加速后，进入两块间距为，电压为的平行金属板间，若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿出电场，设电子的电量为。求：
电子离开加速场的速度；
金属板的长度；
电子穿出电场时的动能。
15.如图所示，在沿水平向右方向的匀强电场，场强中有一固定点，用一根长度为的绝缘细线把质量为的金属小球悬挂在点，静止在点，细线与竖直方向的夹角为现将小球拉至位置使细线水平后由静止释放取，，。
求：小球的电性及电荷量；
小球通过最低点时小球对细线的拉力。
答案解析
1.
【解析】A.匀强电场中电势差与电场强度的关系为，、间的电势差为，又，代入数据解得：，故A错误；
B.因为等势面与电场线垂直，故点电势等于点电势，故B错误；
C.、两点间的电势差，代入数据解得：，故C错误；
D.沿着电场线方向，电势逐渐降低，，由电势能，由于电子带负电，可知，故D正确。
故选：。
2.
【解析】A.粒子在电场中做类平抛运动，根据牛顿第二定律
垂直电场方向的位移
平行电场方向的位移
根据几何关系
联立解得
故A错误；
B.水平位移
竖直位移
故位移为
故B错误；
C.水平方向速度
故到达点速度大小为
故C正确；
D.根据动能定理
解得
故D错误。
故选C。
3.
【解析】接触前两个金属小球之间的库仑力大小为：；
两带电金属小球接触时，它们的电荷量先中和后平分，所以两球分开后带电荷量均为，距离又变为原来的倍，则它们之间的库仑力为：；
联立得：，故B正确ACD错误。
4.
【解析】小球在竖直方向上：，上升最大高度为：，经历时间为：
小球在水平方向上：，加速度为：，小球达到最高点时水平位移为：
故小球在最高点的坐标为：，故ACD错误，B正确。
故选B。
5.
【解析】A、、两点是所产生的电场中的两个等势点，所以小环从到的过程中只有重力做功，根据动能定理研究小环从到的过程得：，解得，故A正确；
B、小环从到电场力做的功等于从到电场力做的功，大于零，故B错误；
、小环在之间运动过程，重力和电场力均做正功，速度一直增大．故CD错误。
故选A。
6.
【解析】
A、在顶点，处的两个正电荷在几何中心的合场强竖直向下，在顶点、处的两个负电荷在几何中心的合场强也是竖直向下，故几何中心的场强竖直向下，不为零，故A错误；
B、根据对称性，、两点场强大小相同，方向不同，故B错误；
C、沿竖直方向从到，距离两个正电荷越来越远，距离两个负电荷越来越近，电势一直在减小，故C错误；
D、将一电子从点移到点，电势降低，则电势能升高，说明电场力做负功，故D正确。
7.
【解析】A.设粒子的质量为，电量为，初速度为，匀强电场场强为，板长为，则
水平方向：粒子做匀速直线运动，则有
竖直方向：做匀加速直线运动，偏转距离

若它们射入电场时的初速度相等，氘核、氦核的比荷 相等，相等，这两个粒子打在屏上同一点，所以光屏上将出现个亮点，故A错；
B.若它们射入电场时的动能相等，即它们的 相等，质子、氘核的电荷相同，由选项可知相等，这两个粒子打在屏上同一点，所以光屏上将出现个亮点，故B对；
C.设加速电压为、偏转电压为，根据动能定理得
解得
可见，与粒子的电量、质量无关，所以质子、氘核、氦核在偏转电场中偏转距离相等，这三个粒子都打在屏上同一点，所以光屏上将出现个亮点，故C正确；
D.由选项可知，若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，要增大偏移量可以只增大，故D对。
故选BCD。
8.
【解析】A.一带点油滴位于电容器中的点且恰好处于平衡状态，则
将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，即增大，由于电容器两端的电压不变，则根据
则板间的场强减小，故油滴所受电场力减小，则油滴将向下运动。故A错误；
B.由电容器决定式
可知，增大，则减小，由公式
可知，不变，减小，则板带电量减小，故B错误；
场强减小，而点与下极板的距离不变，由公式
可知与下极板的电势差减小，而点的电势高于下极板的电势，则点的电势降低，原来油滴处于平衡位置可知，油滴带负电，现点的电势降低，可知，油滴的电势能增加，故CD正确，；
故选CD。
9.
【解析】A.题中电场在上延伸到无穷远处场强为零，在点场强为零，所以场强从无穷远处到是先增大后减小的，所以试探电荷由到的过程中加速度可能是一直变小，也可能是先增大后减小，A错误；
B.题中电场在上关于点对称，背向点，负电荷受力指向点，从到加速，从向下减速到零再向上加速，将以点为对称中心做往复运动，B正确；
C.由点向点运动时，电场力做正功，动能逐渐增大，电势能逐渐减小，C错误；
D.负电荷如以点为圆心，为半径，在垂直与的平面内做匀速圆周运动，受到的电场力大小不变，方向始终指向圆心，可以提供向心力，D正确。
故选BD。
10.
【解析】说明分析
如图所示，三点比较， 点处等势面最密集，其次是 点处， 点处最稀疏，则场强有 ，对带电离子有
则加速度有 ，故B正确A错误；
应用运动与力的关系分析， 过程，受力方向与速度方向夹角 为钝角，电场力做负功，离子做减速运动，则有 。 过程，受力方向与速度方向夹角 为锐角，电场力做正功，离子做加速运动，则有 。运动过程中电势能与动能之和守恒， 过程电势能变化量大于 过程，则 过程动能的变化量大，则有 ，故C正确D错误。
故选BC。
11. ； ； ；
【解析】根据电阻定律可求出铜导线的电阻约为 ，阻值较小，所以采用电流表外接法；实验要求尽可能测出多组有关数值，所以采用分压电路．故电路设计如图所示：
根据电路图，实物连接图如图所示：
；
根据欧姆定律和电阻定律 ，得 ，代入数据得；
点睛：首先根据电阻定律估算出铜导线的电阻，结合实验要求尽可能测出多组有关数值，确定实验电路，根据电路连接实物图；根据欧姆定律求出导线的电阻，利用电阻定律求出导线的长度即可．
12.均可；
均可；
均可；
【解析】解：图甲中刻度线已经露出，所以螺旋测微器读数为；
图乙中测得的金属丝长度为；
图丙中使用的是电压表的量程，最小刻度为，要估读到，读数为，
图丁中使用的是电流表的量程，最小刻度为，要估读到，读数为。
故答案为：均可；
均可；
均可；。
13.解：带电液滴的受力情况如图所示，电场力与重力的合力必定水平向右，由图可得：

解得：
对液滴，由动能定理得：

得：
答：
液滴的质量为；
液滴飞出电场时的速度为。
【解析】带负电液滴在电场中受到重力和电场力，而做直线运动，电场力与重力的合力必定沿此直线方向，否则就做曲线运动。根据力的合成，由重力与电场力的关系求解质量。
液滴运动过程中，重力不做功，只有电场力做功，根据动能定理求解微粒飞出时的速度。
本题是带电粒子在电场中运动的问题，关键是分析受力情况，判断出电场力方向，然后运用动能定理解题。
14.解：在加速电场中，根据动能定理，有
解得：
在偏转电场中做类平抛运动，竖直方向：
根据牛顿第二定律：
得
板长度：
根据动能定理，有：
。
【解析】由动能定理求出电子离开加速场的速度；
电子先在加速电场中加速，再进入偏转电场中偏转，由于电子正好能穿过电场，所以在偏转电场中的偏转的距离就是，由此可以求得极板的长度；
电子在运动的整个过程中，只有电场力做功，根据动能定理即可求得电子的动能的大小。
电子先在加速电场中做匀加速直线运动，后在偏转电场中做类平抛运动，根据电子的运动的规律逐个分析即可。
15.解：小球在点处于静止状态，对小球进行受力分析，知电场力水平向右，与电场方向相同，故小球带正电，根据平衡条件得：
解得：
对小球从点运动到点的过程中运用动能定理得：
在点，小球受重力和细线的合力提供向心力，根据向心力公式得：
解得：
答：小球带正电，电荷量为；
小球通过最低点时小球对细线的拉力为。
【解析】小球在点处于静止状态，对小球进行受力分析，根据平衡条件即可求解；
对小球从点运动到点的过程中运用动能定理即可解速度，在点，小球受重力和细线的合力提供向心力，根据向心力公式即可求解。
本题主要考查了动能定理及向心力公式的直接应用，难度适中。
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