2023年9月14日高二物理测试
姓名：________班级：________
一、单选题
1．关于电流，下列说法正确的是（）
A．只要金属导体内的自由电子移动了，导体中就会有电流
B．通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比
C．通过导体横截面的电荷量越大，导体中的电流越大
D．金属导体内自由电子定向移动的速率越大，导体中的电流越大
2．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q。此时电子的定向移动速度为v，在时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（）
A． B． C． D．
3．如图所示，一固定的不带电金属球壳接地，半径为R，球心为A，将一带电量为的点电荷固定在离球心为2R的B点，D、E是AB连线上的两点，，BC与球壳相切于C点，球壳静电平衡时，下列说法正确的是（）
A．C点电势低于A点 B．D点电势低于E点
C．A点的场强不为零 D．金属球壳因按地始终不带电
4．如图（a）所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图（b）所示。以下说法不正确的是（）
图（a）图（b）
A．A、B两点的电场强度 B．电子在A、B两点的速度
C．A、B两点的电势 D．电子在A、B两点的电势能
5．如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，一电子经过等势面D时，动能为16eV，速度方向垂直于等势面D，飞经等势面C时，电势能为，飞至等势面B时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离均为4cm，电子重力不计．则下列说法错误的是（）
A．电子做匀变速直线运动
B．匀强电场的电场强度大小为100V/m
C．等势面A的电势为
D．电子飞经电势为4V的等势面时的动能为4eV
6．如图所示，两平行金属板AB、MN与水平面成角固定放置，金属板间存在匀强电场。一带电小球以一定的速度垂直场强方向射入电场中，恰能沿两板中央虚线做直线运动。已知重力加速度为g，不计空气阻力。在此过程中，下列说法正确的是（）
A．小球一定带负电 B．小球一定做匀速直线运动
C．小球的电势能增大 D．小球加速度大小为
7．一水平放置的平行板电容器保持与电源连接，两板间有一个负试探电荷固定在P点，如图所示。用表示试探电荷在P点的电势能，下列操作中使电荷电势能增大的是（）
A．保持开关闭合，上极板接地，下极板上移
B．保持开关闭合，下极板接地，上极板下移
C．断开开关，上极板接地，下极板上移
D．断开开关，下极板接地，上极板上移
二、多选题
8．在固定点电荷O形成的电场中，a、b、c是以点电荷O为圆心的同心圆，a与b、b与c的半径差相等，一带负电粒子经过该区域时，轨迹与a、b、c的交点如图所示，若粒子运动过程中只受电场力的作用，则下列说法正确的是（）
A．A点的电势高于B点的电势
B．A、B两点间的电势差大于B、C两点间的电势差
C．粒子通过D点与通过B点时的速度大小相等
D．粒子在C点的电势能小于在D点的电势能
9．矩形ABCD处于匀强电场中，场强方向平行于矩形所在平面，矩形边长，。将电子由A点移动到D点，静电力做功2eV；将电子由A点移动到C点，静电力做功1eV。已知A点电势为0．则（）
A．B点的电势为1V B．C点的电势为1V
C．D点的电势为2V D．电场强度方向平行AD向右
10．在地面附近存在一个有界电场、边界MN将空间分成上、下两个区域I、II，在区域II中有竖直向上的匀强电场．在区域I中离边界某一高度处由静止释放一个质量为m的带电小球A，如图甲所示，小球运动的图像如图乙所示，不计空气阻力，则（）
A．小球受到的重力与电场力大小之比为
B．在时，小球经过边界MN
C．在小球向下运动的整个过程中，重力做的功大于克服电场力做的功
D．在1~4s过程中，小球的机械能先减小后增大
三、实验题
11．在做《验证机械能守恒定律》的实验中，使质量为m的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔T时间打一个点，当地的重力加速度为g，那么：
（1）根据纸带的数据，应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律。
（2）从O点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量________，动能增加量________（用表达式表示）。
（3）关于上述实验，下列说法正确的是________．
A．纸带上点稀疏的一端是与重物相连的
B．为了减小纸带阻力和空气阻力的影响，重锤质量应该适当大些
C．实验时先松开纸带，再接通电源
D．重力势能的减少量大于动能的增加量
四、解答题
12．水平放置的两块平行金属板长，两板间距，两板间电压，且上板带正电。一个电子沿水平方向以速度，从两板中间射入，如图所示．已知，电子的质量，电量． 则
（1）电子偏离金属板时的偏移距离是多少
（2）电子飞出电场时的速度多大 方向如何（用三角函数表示）
（3）电子离开电场后，打在屏上的P点。若，求OP的高度。
9.14物理参考答案
1．B 2．C
3．B【详解】A．处于静电平衡状态的导体是等势体，所以C点和A点电势相等，故A错误；BD．D、E两点到的距离相等，则在DE两点的电势相等，D点到金属球壳的距离更小，由于金属球壳发生感应起电，金属球壳带负电，则感应电荷在D点的电势更低，则D点的电势低于E点，故B正确，D错误；C．处于静电平衡状态得导体内部场强处处为零，故C．错误；故选B。
4．B【详解】A．图象的斜率表示电场强度，可得A、B两点的电场强度
故A正确；B．根据沿电场线方向电势降低，可知电场强度的方向为A指向B，则电子受到电场力方向为B指向A，电子由点A运动到点B，电场力做负功，电子的动能减小，速度减小，故故B错误，C．由图（b）可知A、B两点的电势故C正确；D．电子由点A运动到点B，电场力做负功，电子的电势能增加，故故D正确。本题选错误的，故选B。
5．B【详解】A．电子运动方向垂直等势面，电子运动方向和电场方向平行，那么电子加速度方向和运动方向平行，因此电子做匀变速直线运动，A正确；B．电子飞至等势面B时速度恰好是零，由动能定理可知，电子从等势面D到等势面B，克服电场力做功为16eV，因此等势面D、B间的电势差为16V，所以场强大小为B错误；C．由题意可知，从D到B电势降低，等势面C处电子的电势能为，因此等势面C的电势为8V，等势面A的电势比等势面C的电势低16V，所以等势面A的电势为，C正确；D．电子运动中只有电场力做功，因此电势能和动能之和不变，因B等势面的电势为零，动能为零，则在B等势面时的总能量为0，则电子飞经电势为4V的等势面时的电势能为，则动能为4eV，D正确。题目要求选择错误的，故选B。
6．D【详解】A．因为极板所带正负电不确定，所以小球带电性无法确定，故A错误；
BD．对小球受力分析，小球受到的电场力垂直极板斜向上，根据牛顿第二定律可得解得所以小球做匀加速直线运动，故B错误，D正确；C．因为电场力始终与小球运动方向垂直，因此电场力不做功，小球的电势能不变，故C错误。故选D。
7．A【详解】A．由题意可知粒子带负电，保持开关闭合，两板间电压不变，上极板接地，则有即下极板上移，由公式可知，E增大，则减小，由公式可知，增大，故A正确；
B．保持开关闭合，下极板接地上极板下移公式可知，E增大，则增大，由公式可知．减小，故B错误；
CD．断开开关，电容器电量保持不变，电场强度E不随间距得变化而变化，上极板接地，由可知，保持不变，保持不变，下极板接地，由可知，保持不变，保持不变，故CD错误。故选A。
8．CD【详解】AD．由于中心点电荷是正电荷，电场线向外，所以C点的电势高于B、D两点的电势，B点的电势高于A点的电势，带负电的粒子在电势高处的电势能小，则粒子在C点的电势能小于在D点的电势能，故A错误，D正确；B．由电场线分布规律可知，离O点越远，电场强度越小，沿电场线方向相同距离的电势差越小，所以A、B两点间的电势差小于B、C两点间的电势差，故B错误；C．由于B、D两点到中心点电荷的距离相等，所以两点的电势相等，由能量守恒定律可知，粒子通过B、D两点时的速度大小相等，故C正确。故选CD。
9．BC【详解】C．根据电势差公式得解得C正确
B．根据电势差公式得解得B正确
A．在匀强电场中解得A错误；
D．BC中点M的电势为0，与A点等电势，连接AM为等势面，电场强度的方向垂直于AM向下，如图所示，D错误。故选BC。
10．AD【详解】B．小球进入电场前做自由落体运动，进入电场后受到电场力作用而做减速运动，由图可以看出，小球经过边界MN的时刻是或者时，故B错误．
A．由图象的斜率等于加速度得小球进入电场前的加速度为进入电场后的加速度大小为
由牛顿第二定律得 ①
得电场力 ②
由①②得重力mg与电场力F之比为．故A正确；
C．小球向下运动的整个过程中，动能变化量为零，根据动能定理，整个过程中重力做的功与克服电场力做的功大小相等，故C错误．
D．整个过程中，由图可得，小球在内向下运动，在内向上运动，在1s~4s过程中，电场力先做负功，后做正功，根据功能关系可知1~4s过程中小球的机械能先减小后增大，故D正确。故选AD．
11．B BD/DB
【详解】（1）[1]因为通过某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可以求出B点的速度，所以取图中O点到B点来验证机械能守恒定律；
（2）[2]重物重力势能的减少
[3]B点的速度
动能增量为
（3）[4]A．纸带在重物重力作用下加速运动，相等时间内位移越来越大，则纸带上点较密的一端是与重物相连的，故A错误；
B．为了减小纸带阻力和空气阻力的影响，重锤质量应该适当大些，故B正确；
C．为了充分利用纸带和打点稳定，实验时先接通电源，再松开纸带，故C错误；
D．由于下落过程中克服阻力和空气阻力做功，所以重力势能的减少量大于动能的增加量，故D正确。故选BD。
12．（1）；（2），速度与水平方向夹角的正切值为；（3）
【详解】（1）电子在电场中的加速度
偏移距离即竖直方向的位移
因为
则
（2）电子飞出电场时，水平分速度
竖直分速度
则电子飞出电场时的速度
设v与的夹角为，则
（3）电子飞出电场后做匀速直线运动，则
