【文档说明】北京市顺义区第二中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题 Word版含解析.docx,共(21)页,1.432 MB,由小赞的店铺上传
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高二年级第一学期10月学业成果展示物理试卷(选考)一、单项选择题(每题3分,共60分)1.两个点电荷相距为r时,它们之间的静电力大小为F,如果将它们的电荷量都变为原来的2倍,保持二者间距离不变,那么它们之间的静电力大小变为()A.2FB.4FC.2FD.4F
【答案】B【解析】【详解】根据库仑定律可得22qFkr=如果将它们的电荷量都变为原来的2倍,保持二者间距离不变,那么它们之间的静电力大小变为()222222244qqqFkkkFrrr====故选B。2.如图所示,O是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在
横杆上的1P、2P、3P位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小,这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来(小球与物体在同一水平线上)若物体O的电荷量用Q表示,小球的电荷量用q表示,物体与小球间距离用d表
示,物体和小球之间的作用力大小用F表示。则下列对该实验的判断正确的是()A.可用控制变量法,探究F与Q、q、d的关系B.保持Q、q不变,减小d,则变大,说明F与d成反比C.保持Q、d不变,减小q,则变小,说明F与q成正比D.保
持q、d不变,减小Q,则变小,说明F与Q成正比【答案】A【解析】【详解】A.可用控制变量法,探究F与Q、q、d的关系,故A正确;B.保持Q、q不变,减小d,则变大,说明F随d的减小而增大,但不能确定成反比关系,故B错
误;C.保持Q、d不变,减小q,则变小,说明F随q的减小而减小,但不能确定成正比,故C错误;D.保持q、d不变,减小Q,则变小,说明F随Q的减小而减小,但不能确定成正比,故D错误。故选A。请阅读下述文字完成下列3小题如图为描述某静电场的电场线,a、b、c是同一条电场线上的三个点
,其电场强度大小分别为aE、bE、cE,电势分别为a、b、c。3.关于aE、bE、cE的比较,下列说法正确的是()A.abcEEEB.abcEEEC.abcEEE==D.abEE=,bcEE4.把带正电的点电荷沿电场线由a点移至c点的过程中,该点电荷所受的静电力()A
.越来越大B.越来越小C.保持不变D.先变大后变小5.关于a、b、c的比较,下列说法正确的是()Aab=,bcB.abcC.abc==D.abc【答案】3.A4.B5.D【解析】【3题详解】根据电场线的特点可知,电场线越密电场强度越大,则abcE
EE故选A。.【4题详解】电场线的疏密表示电场的强弱,由图可知,a点处电场线最密,c点电场线最稀疏,故a点的电场强度最大,c点电场强度最小,即abcEEE由FqE=知abcFFF故选B。【5题详解】由于沿电场线电势降低,结合图示可知abc故选D
。6.如图所示,A、B为两个等量的正点电荷,在其连线中垂线上的P点放一个负电荷q(不计重力)由静止释放后,下列说法中正确的是()A.负电荷在从P点到O点运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大B.负电荷在从P点到O点运动的过程中,
加速度越来越小,速度越来越大C.负电荷运动到O点时加速度为零,速度达最大值D.负电荷越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到速度为零【答案】C【解析】【详解】在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向OP→,从AB连线的中点到
无穷远处电场强度先增大后减小,负点电荷q从P点到O点运动的过程中,电场力方向PO→,速度越来越大,越过O点后,根据电场线的对称性可知,负电荷q做减速运动,直到速度为零,故点电荷运动到O点时速度最大,由于P点的位置不确定,故负电荷运动过程中电场强度变化情况不确定,电场力大小变化的情况就不确定
,加速度变化情况无法判断。故选C。7.如图所示,不带电的导体B在靠近带正电的导体A后,P端及Q端分别感应出负电荷和正电荷,则以下说法正确的是()A.若用导线将Q端接地,然后断开,再取走A,则导体B将带负电B.若用导线将Q端接地,然后断开,再取走A,则导体B将带正电C.若用导
线将Q端接地,然后断开,再取走A,则导体B将不带电D.若用导线将P端接地,然后断开,再取走A,则导体B将带正电【答案】A【解析】【详解】试题分析:如图枕型导体在带正电的小球附近时,枕型导体上的自由电子会向金属棒的左边运动,金属棒
的左端因有了多余的电子而带负电,右端因缺少电子而带正电;而用导线接地,接导体的任何部位,右端的正电荷被中和,因此导体将带负电;故A正确,BCD错误;考点:静电场中的导体【名师点睛】本题考查电荷的转移,有一定的难度,关键知道由于异种电荷相互吸引,大地的负电荷(自由电子)会
转移到导体上.8.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,沿图中虚线由M运动到N,以下说法不.正确的是()A.粒子是正电荷B.粒子在M点的加速度小于在N点的加速度C.粒子在M点的电势能小于在N点的电势能D.粒子在M点的动能小于在N点的动能【答案】C【解析】【详解】
A.带电粒子在电场中运动时,受到的电场力的方向指向运动轨迹的弯曲的内侧,由此可知,此带电的粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向上,所以此粒子为正电荷,所以A正确,不符合题意;B.由电场线的分布可知,电场线在N点的时候较密,所以在N点的电场强,粒子在N点时受到的电场力大,加速度也大,所以B
正确,不符合题意;C.粒子带正电,从M到N的过程中,电场力对粒子做正功,所以粒子的电势能要减小,即粒子在M点的电势能大于N点的电势能,所以C错误,符合题意;D.粒子带正电,从M到N的过程中,电场力对粒子做正功,粒子的动能要增加,即粒子在M点的动能小于N点的动能,所以D正确,不符合题意
;9.如图所示的平面内,有静止的等量异号点电荷,M、N两点关于两电荷连线对称,M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是()A.M点的场强比P点的场强大B.M点的电势比N点的电势高C.N点的场强与P点的场强相同D.电子在M点的电势能比在P点的电势能大
【答案】C【解析】【分析】【详解】AC.根据等量异种点电荷的电场线分布得:M点的场强与P点的场强大小相等,N点的场强与P点的场强大小相等,方向相同,故A错误C正确;BD.根据等量异种点电荷的电势分布特点可知,M点的电势与N点的电势相
等,M点的电势高于P点的电势,根据pEq=可知,电子在M点的电势能比在P点的电势能小,故BD错误。故选C。10.用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图).设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ,实验中,极板所带电荷量不变,若()A.保持S不变
,增大d,则θ变大B.保持S不变,增大d,则θ变小C.保持d不变,减小S,则θ变小D.保持d不变,减小S,则θ不变【答案】A【解析】【详解】AB、电容器所带电荷量Q不变,由4rSCkd=可知S不变,增大d,则C变小,而由QCU=可得电容器的电压U变大,从而使得静电计的电压U变大
,其指针的偏角θ变大,故A正确、B错误;CD、同理可知保持d不变,减小S,则C变小,而由QCU=可得电容器的电压U变大,使得静电计的电压U变大,其指针的偏角θ变大,故选项C、D均错误.故选:A.11.如图所示,带电量之比为AB:1:3qq=的带电粒子A、B,先后以相同的速度从同一
点射入平行板电容器中,不计重力,带电粒子偏转后打在同一极板上,水平飞行距离之比为AB:2:1xx=,则带电粒子的质量之比BA:mm以及在电场中飞行时间之比AB:tt分别为()A.1:1,2:3B.2:1,3:2C.1:1,3:4D.4:3,2:1【答案】D【解析】【分析】
【详解】两个带电粒子垂直射入电场中做为平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,则水平方向有0xt=0相等,所以tx,则得:ABAB::2:1ttxx==竖直方向有:2
220122Eqxyatm==2202Eqxmy=因为E、y、v0相等,则得:22ABAABB::4:3mmqxqx==故选D。12.如图甲所示,A、B是某电场中一条电场线上的两点。一个带负电的点电荷仅受电场力作用,从A点沿电场线运动到B点过程中,其速
度v随时间t变化的规律如图乙所示,则下列说法中正确的是()A.A点的电场强度比B点的大B.A、B两点的电场强度相等C.电场线方向由A指向BD.电场线方向由B指向A【答案】C【解析】【详解】AB.vt−图象的斜率表示加速度,可知A点的加速度比B点的小,根据牛顿第二定律Eqam=可知A点
的电场强度比B点的小,故AB错误;CD.由图可知,负点电荷从A点沿电场线运动到B点过程中,速度减小,动能减小,电场力做负功,电场力方向为B指向A,负电荷所受电场力方向与电场线方向相反,电场线方向由A指向B,故C正确,D错误。故选C。13.如图所示为“探究导体电阻与
其影响因素的定量关系”的电路.a、b、c、d是四条不同的金属导体,b、c、d与a相比,分别只有一个因素不同:b与a长度不同,c与a横截面积不同,d与a材料不同.下列操作正确的是()A.开关闭合前,移动滑片使滑动变阻器的阻值最小B.研究电阻与长度
的关系时,需分别测量a、b两条导体两端的电压值C.研究电阻与横截面积的关系时,需分别测量b、c两条导体两端的电压值D.研究电阻与材料的关系时,需分别测量c、d两条导体两端的电压值【答案】B【解析】【详解】A.开关闭合前,移动滑片使滑动变阻器的
阻值最大,以免开关闭合时电流过大,故A项错误.B.由于b与a只有长度不同,其他因素均相同,所以探究电阻与长度的关系时,只需测量a、b两条导体两端的电压值即可,故B项正确.C.由于c与a只有横截面积不同,其他因素均相同,所以探究电阻与横截面积的关系时,只需测量
a、c两条导体两端的电压值即可,故C项错误.D.由于d与a只有材料不同,其他因素均相同,所以探究电阻与材料的关系时,只需测量a、d两条导体两端的电压值即可,故D项错误14.如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=2bc,当将A与
B接入电路或将C与D接入电路中时电阻之比RAB:RCD为()A.1:4B.1:2C.2:1D.4:1【答案】D【解析】【详解】根据题意设ab=2bc=2L,厚度为d,则根据电阻定律可知:22ABLRLdd
==22CDLRLdd==故RAB:RCD=4:1A.1:4与分析不符,故A错误B.1:2与分析不符,故B错误C.2:1与分析不符,故C错误D.4:1与分析相符,故D正确【点睛】关键是找出当采用两种不同解法时电阻的长度和横截面积的值15.某种喷墨打印机打印头的结构简图如
图所示,其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒,此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场,再经偏转电场后打到纸上,显示出字符,忽略墨汁的重力,为了使打在纸上的字迹缩小,下列措施理论上可行的是()A.只增大
偏转电场电压B.只减小墨汁微粒所带的电荷量C.只减小墨汁微粒的质量D.只减小墨汁微粒进入偏转电场的速度【答案】B【解析】【分析】要缩小字迹,就要减小微粒通过偏转电场的偏转角y,根据牛顿第二定律和运动学公式结合推导出偏转量y的表达式,再进行分析.【详解】设喷入偏转电场的墨汁微粒的速度为0v,偏转电
场宽度为L,偏转电场右边缘与纸间距为L墨滴在x方向上匀速运动:0Lvt=的根据牛顿第二定律可得:EqqUammd==在方向上做匀加速运动:22120122qULyatmdv==由几何关系得:1222LyLyL=+则墨汁在纸上竖直方向的偏移量:2220212LqULyLmdv
=+根据表达式可知,为了使打在纸上的字迹缩小,即减小2y,可减小墨汁微粒所带的电荷量q,增大墨汁微粒的质量m,减小偏转电场的电压U,增大墨汁微粒的喷出速度0v,故ACD错误,B正确.故选B.【点睛】此题考查带电粒子在电
场中的偏转在实际生活中的应用,关键要熟练运用运动的分解法,推导出偏转量y的表达式,再进行分析.16.如图所示,四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q,分别固定在正方形的四个顶点上,正方形边长为a,则正方形两条对角线交点处的
电场强度()A.大小为222kQa,方向竖直向上B.大小为222kQa,方向竖直向下C.大小为242kQa,方向竖直向上D.大小为242kQa,方向竖直向下【答案】D【解析】【详解】四个电荷的电荷量相等,两对对角线的电荷都是一对等量异种点电荷,在交点处的电场
强度的方向指向负电荷,且大小相等,如图则合场强的方向竖直向下,由点电荷场强公式可得,任意一对等量异种点电荷的合场强为224222kQkQEaa==则正方形两条对角线交点处的电场强度为22242kQEEEa=+=合方向竖直向下。故选D17.在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电
子进入电压为U的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m,则在刚射出加速电场时,一小段长为Δl的电子束内的电子个数是()A.IleS2meUB.Ile2me
UC.IeS2meUD.ISle2meU【答案】B【解析】【详解】在加速电场中有eU=12mv2得v=2eUm在刚射出加速电场时,一小段长为Δl的电子束内电荷量为。q=IΔt=IΔlv则电子个数n=qe=Ile2meU故选B。18.空间有一沿x轴对称分布的
电场,其电场强度E随x变化的图像如图所示.下列说法正确的是A.O点的电势最低B.2x点的电势最高C.1x和-1x两点的电势相等D.1x和3x两点的电势相等【答案】C【解析】【详解】试题分析:作出电场线,根
据顺着电场线电势降低,则O电势最高,故A错误,B错误;从图线看出,电场强度关于原点O对称,则X轴上关于O点对称位置的电势相等.故C正确;1x和3x两点在电场线的不同位置,沿电场线电势降低,故两点电势不相等,故D错误.考点:匀强电场中电势
差和电场强度的关系【名师点睛】根据题意,电场关于x轴对称分布可知,作出电场线如图,根据顺着电场线,电势降低和对称性可判断电势高低.19.如图所示,是一个由电池、电阻R、电键S与平行板电容器组成的串联电路,电键S闭合。一带电
液滴悬浮在两板间P点不动,下列说法正确的是()A.带电液滴可能带正电B.增大两极板距离的过程中,电阻R中有从a到b的电流,电容器中负电荷通过电容器从B运动到AC.断开S,减小两极板正对面积的过程中,液滴将加速下降D
.断开S,减小两极板距离过程中,液滴静止不动【答案】D【解析】【详解】A.带电液滴受电场力和重力作用,可知电场力方向为竖直向上,液滴带负电,A错误;B.增大两极板间距离的过程中,U不变,由4SCkd=知C减小,由QCU=可知
Q减小,R中的电流从a到b,但负电荷不会通过电容器从B到A,B错误;C.S减小,E增大,液滴将加速上升,C错误;D.断开S,减小极板间距过程中1ES,E与d无关,E不变,液滴将静止不动,D正确。故选D。
20.如图所示,单刀双掷开关S原来与2相接,从t=0开始,开关改接1,得到流过电路中P点的电流随时间变化的图像如图甲所示,电容器两极板的电势差随时间变化的图像如图乙所示。1=tt时,把开关改接2,下列图像中可能正确的是()A.B.C.D.
【答案】A【解析】【分析】【详解】AB.开关S接1时,电容器充电,充电完毕后电流为零;再将开关S拨向2位置,开始反向放电,且放电越来越缓慢,放电完毕后电流为零,选项A正确,B错误。CD.开关S接1时,电容器与电源直接相连,充电结束后,两端电压为电源电动势,恒定不变,放电过程中,两
极板间的电压逐渐减小,但极板的电性不变,故图像都应在t轴上方,选项CD错误。故选A。二、计算题(共40分)21.在如图所示的匀强电场中,沿电场线方向有A、B两点,A、B两点间的距离0.2xm=.若一个电荷量82.010qC−=+的试探电荷在匀强电场中所受电场力的大小为43.010.F
N−=求:(1)电场强度的大小E;(2)A、B两点间的电势差ABU;(3)将该试探电荷从A点移至B点的过程中,电场力所做的功W.【答案】(1)1.5×104N/C(2)3.0×103V(3)6.0×10-5J【解析】【详解】试题分析:(
1)由题意知,匀强电场的电场强度41.510/FENCQ==;(2)3310ABUEdV==;(3)根据电场力做功的公式ABWQU=可求:将该点电荷从A点移至B点的过程中,电场力所做的功W=6×10-5J考点:本题考查电场强度、电势差及电场力做功.22.如图
所示,长为l的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角为。已知小球的质量m,匀强电场的场强为E,重力加速度为g,求:(1)小球所受电场力F的大小。(2)小球所带电荷量q。(3
)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小。【答案】(1)tanmg;(2)tanmgE;(3)2(1cos)gl−【解析】【详解】(1)根据平衡条件可知小球所受电场力F的大小为tanFmg=(2)小球所带电荷量为tan
FmgqEE==(3)小球回到最低点时,根据动能定理有21(1cos)2mglmv−=小球回到最低点时速度的大小为2(1cos)vgl=−23.某同学用电流表和电压表测量阻值约为5电阻丝的电阻率。(1)除电源(电动势3.0V,内阻不计)、电压表(量程03V,内阻约3k)、开关、导
线若干外,还提供如下实验器材:A.电流表(量程00.6A,内阻约0.1)B.电流表(量程03.0A,内阻约0.02)C.滑动变阻器1R(最大阻值20,额定电流2A)D.滑动变阻器2R(最大阻值1k
,额定电流0.5A)为了调节方便、测量准确,实验中电流表应选用__________,滑动变阻器应选用__________(选填实验器材前对应的字母)。(2)用伏安法测金属丝的电阻xR,为减小实验误差,他们测量xR是采用图1中
的______图(选填“甲”或“乙”)。(3)图2是测量xR的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,请根据图1所选的电路图,补充完成图2中实物间的连线。()该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I,得到多组数据,并
在坐标图上标出,如图3所示。请作出该金属丝的UI−图线________,根据图线得出该金属丝电阻xR=__________(结果保留小数点后两位)。(4)在“测定金属电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,
待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm,直径约为0.400mm。根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为______(填选项前的符号)。A.21.510m−B.31.510m−C.61.51
0m−D.81.510m−(5)任何实验测量都存在误差,本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是______(有多个正确选项)。A.用刻度尺测量金属丝长度时,由于读数引起的误差属于系统误差B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C.若将
电流表和电压表内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差D.用UI−图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差【答案】①.A②.C③.甲④.⑤.⑥.5.80⑦.C⑧.CD##DC的【解析】【详解】(1)[1]通过电阻丝的最大电流约为3A0.6A5EIR===为了测量准
确,实验中电流表应选用量程为0.6A的电流表。故选A。[2]为了调节方便、获取多组数据,滑动变阻器应选择1R。故选C。(2)[3]电压表的内阻远大于电阻丝的阻值,为减小误差,电流表应采用外接法。故应选择甲图。(3)[4]实物连线如图所示。[5]该金属丝的UI−图线如图所示。[6]根据图线得
出该金属丝电阻为2.601.15Ω5.80Ω0.450.20xURI−===−(4)[7]根据电阻定律xlRS=电阻丝的截面积为24Sd=电阻丝的电阻率为232623.14(0.40010)5.80Ωm1.5
10Ωm445010xdRl−−−==故选C。(5)[8]AB.系统误差是实验原理、实验方法不完善、测量工具不精密等因素造成的误差。偶然误差是人为、环境等偶然因素造成的误差。故读数引起的误差属偶然误差,而电表的内阻引起的误差是系统误差,故AB错误
;C.把电表内阻计算在内,完善了实验方案,可消除这一因素引起的系统误差,故C正确;D.图像法与多次测量求平均值的方法等效,可减小偶然误差,故D正确。故选CD。24.XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,可用于对多种病情的探
测。图甲是某种XCT机主要部分的剖面图,其产生X射线部分的示意图如图乙所示。图乙中M、N之间有一电子束的加速电场,虚线框内为偏转元件中的匀强偏转场S;经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进,打到水平圆形靶台上
的中心点P,产生X射线(如图中带箭头的虚线所示)。已知电子的质量为m,带电荷量为e,MN两端的电压为0U,偏转场区域水平宽度为0L,竖直高度足够长,MN中电子束距离靶台竖直高度为H,忽略电子的重力影响,不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度,不计空气
阻力。(1)求电子刚进入偏转场时的速度大小;(2)若偏转场S为在竖直平面内竖直向上的匀强电场,要实现电子束射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角为30,求匀强电场的电场强度1E的大小;(3)若偏转场S为在竖直平面内竖直向上的匀强电场,当偏转电场
强度为E时电子恰好能击中靶台P点,求P点距离偏转场右边界的水平距离L的大小。【答案】(1)2Uem;(2)00233UL;(3)00022UHLEL−【解析】【详解】(1)根据动能定理有2012Uemv=电子刚进入偏转场时速度大小
为2Uevm=(2)电子在偏转场运动的时间为0Ltv=电子束射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角为30,可得11tan30yvatvv==电子在偏转场的加速度为11Eeam=匀强电场的电场强度1E的大小为010233UEL=(
3)电子在偏转场的偏转位移222002011224LELEeyatmvU===电子束射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角的正切值0020tan2yvEeLELatvvmvU====电子恰好能击中靶台P点,有tanLyH+=解得P点距离偏转场右边界的水平
距离L的大小为00022UHLLEL=−的