张掖市名校2023-2024学年高二上学期10月月考
物理试卷
一、选择题（共52分。1-8题为单选题，每题4分；9—12题为多选题，每题5分，答对但不全的得3分，有选错的不得分）
1．下列说法是某同学对电学中相关概念及公式的理解，其中正确的是( )
A．电场强度公式E＝适用于一切电场
B．根据电容的定义式C＝,电容器极板上的电荷量每增加1C，电压就增加1V
C．根据电场力做功的计算式W＝qU，一个电子在1V的电压下加速，电场力做功为1eV
D．电场线就是正电荷只在电场力的作用下运动的轨迹
2．如图所示，A、B为一条电场线上的两点，距离为d，下述说法中正确的是（ ）
A．一个电子在A点的电势能一定大于在B点的电势能
B．A、B两点间的电势差一定等于（E为A点的场强）
C．A点的电势一定高于B点的电势
D．A点的场强一定大于B点的场强
3．如图甲所示是某种电阻率恒定的材料制成的长方体导体，其长、宽、高分别为a、b、c（），在其各个面上分别有PQ、EF，MN三对接线柱。现先、后分别通入沿PQ、EF，MN方向的电流，测得如图乙所示的伏安特性曲线，则下列说法正确的是（ ）
A．通入沿PQ方向电流时导体的伏安特性曲线为①
B．通入沿EF方向电流时导体的伏安特性曲线为②
C．通入沿MN方向电流时导体的伏安特性曲线为③
D．通入三个方向电流时导体的伏安特性曲线相同均为②
4．如图所示，虚线是某静电场的一簇等势线，边上标有电势的值，一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中的实线从A经过B运动到C，下列判断正确的是（ ）
A．粒子一定带负电
B．A处场强大于C处场强
C．粒子在A处电势能大于在C处电势能
D．粒子从A到B电场力所做的功大于从B到C电场力所做的功
5．光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一质量m＝0.01kg、电荷量的带电小物块由A点静止释放，并以此时为计时起点，沿光滑水平面经过B、C两点，其运动过程的v-t图像如图乙所示，其中图线在B点位置时斜率最大，根据图线可以确定（ ）
A．两点电荷是正电荷
B．中垂线上B点的电场强度大小
C．B点是A、C连线的中点
D．小物块从A点运动到C点的过程中机械能守恒
6．如图所示，不带电的金属球M的半径为r，球心为O，球M左侧固定着两个电荷量大小均为q的异种点电荷，电荷之间的距离为。N点在点电荷的右侧r处，N点和O点以及、所在位置在同一直线上，且两点电荷连线的中点到O点的距离为。当金属球达到静电平衡时，下列说法正确的是（ ）
A．N点的电势高于O点的电势
B．N点的电场强度大小为
C．感应电荷在球心O处产生的场强大小为
D．将一电子由N点移到金属球上不同点，电场力所做的功不相等
7．如图甲所示，在和的a、b两处分别固定着电量不等的点电荷，其中a处点电荷的电量为，c、d两点的坐标分别为与。图乙是a、b连线上各点的电势与位置x之间的关系图象（取无穷远处为电势零点），图中处为图线的最低点。则（ ）
A．b处电荷的电荷量为
B．b处电荷的电荷量为
C．c、d两点的电场强度相等
D． c、O两点的电势差等于O、d两点的电势差
8．如图，平行板电容器与直流电源连接，电源正极接地。初始电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一个带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．带电油滴带正电
B．保持开关闭合，上极板下移，带电油滴向下运动
C．电路稳定后，断开开关，上极板上移，P点电势升高
D．电路稳定后，断开开关，下极板下移，带电油滴保持静止
9．如图所示，等腰三角形ABC中，底边AC长为l，∠A=∠C=30°。分别在A、B两点固定两个点电荷，已知固定在A点的电荷为正电荷，电荷量为Q。将一带正电的试探电荷放置在C点，其受到的电场力垂直于AC向上，已知静电力常量为k，则下列说法正确的是（ ）
A．固定在B点的点电荷带正电 B．固定在B点的点电荷带负电
C．C点的电场强度大小为 D．C点的电场强度大小为
10．如图所示，一个质子以大小为，方向与竖直方向成的速度，进入足够大的匀强电场区域，为间距相等的一组等势面，若该质子经过等势面时动能分别为和。不计质子重力，下列说法正确的是（ ）
A．该匀强电场场强的方向水平向右
B．该质子不能到达等势面
C．若取等势面电势为零，则等势面电势为
D．该质子第二次经过等势面时动能是
11．如图，在匀强电场中，有边长为的等边三角形，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，O点为该三角形的中心，三角形各顶点的电势分别为，下列说法正确的是（ ）
A．匀强电场的电场强度大小为方向由C指向A
B．电子在A点具有的电势能为
C．将电子由A点移到C点，电子的电势能减少了
D．在三角形外接圆的圆周上，电势最低点的电势为
12．一价氢离子（H）和二价氦离子（He）的混合物由静止开始经过同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后打在同一接收屏上。不计粒子重力及其相互作用力，那么（ ）
A．两离子将同时打在显示屏的同一位置
B．两离子将先后打在显示屏的同一位置
C．偏转电场对一价氢离子和二价氦离子做功一样多
D．偏转电场对一价氢离子和二价氦离子做功不一样多
二、实验题（每空2分，共12分）
13．金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法对金属丝进行进一步测定时，有如下实验器材供选择：
直流电源： 电源电压4V，内阻可不计；
电流表A1：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω；
电流表A2：量程0~3.0A，内阻约0.025Ω；
电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ；
滑动变阻器R1：最大阻值20Ω；
滑动变阻器R2：最大阻值100Ω；
开关、导线等。
（1）从甲中读出金属丝的直径D= mm，从乙中读出金属丝的直径D= mm。
（2）在所给的器材中，应选的电流表是 ，应选的滑动变阻器是 。（填仪器前的字母代号）
（3）根据题目要求，将下面实验电路图补充完整。
（4）用待测金属丝的电阻Rx、长度L以及直径D表示金属丝的电阻率ρ= 。
三、解答题（共36分）
14．（12分）一个初速度为零的电子在经的电压加速后，垂直平行板间的匀强电场从距两极板等距处射入。如图所示若两板间距为，板长为，两板间的偏转电压为；当有带电粒子撞击荧光屏时会产生亮点。已知电子的带电量为，质量为，不计重力，求：
（1）电子经加速电压加速后以多大的速度进入偏转电场；
（2）电子在偏转电场中的加速度大小；
（3）电子射出偏转电场时速度偏转角的正切值。
15．（12分）如图所示，以为圆心、为半径的圆与坐标轴的交点分别为、、、，空间有方向与轴正方向相同的匀强电场，同时在点固定一个电荷量为的点电荷。如果把一个电荷量为的试探电荷放在点，则恰好平衡，静电力常量为，求：
（1）匀强电场的场强大小；
（2）a、两点的实际场强大小；
（3）cd间的电势差。
16．（12分）如图，整个空间存在水平向左的匀强电场，竖直面内有一直角坐标系xOy，以y轴为对称轴的光滑圆弧形绝缘轨道ABC放置在x轴下方，轨道与y轴交于B点，与x轴交于A（-0.4，0）、C（0.4，0）两点。现有一个可视为质点的带电绝缘小球沿PA所在直线向A点匀加速运动，从A点沿切线方向进入轨道，一段时间后从C点离开。若小球在轨道内运动过程中恰好不脱离轨道，已知小球质量m=0.3kg，电荷量q=0.4C，P点的坐标为（0，0.3），重力加速度为g=10m/s2，不考虑空气阻力的影响。求：
（1）匀强电场电场强度的大小；
（2）小球对轨道压力的最大值；
（3）小球经过P点时的速度大小；
（4）当小球从C点飞出时，小球落在x轴上的位置坐标。
高二物理参考答案
1．C 2．C 3．B 4．B 5．B 6．C 7．B 8．D 9．BC 10．BD 11．AC 12．BD
13． 0.830 0.8 A1 R1
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）电子经加速电压加速过程，根据动能定理可得解得
（2）设电子在偏转电场中的加速度大小为，根据牛顿第二定律可得又
联立解得，电子在偏转电场中的加速度大小为
（3）电子在偏转电场中做类平抛运动，沿平行板方向有沿电场方向有联立解得
则电子射出偏转电场时速度偏转角的正切值为
15．（1）；（2），；（3）
【详解】（1）由电荷量为的试探电荷在c点处于平衡状态，受力分析可得匀强电场的场强大小为
（2）正点电荷形成的电场的场强方向从圆心沿半径方向向外，大小为
a点的实际场强为两个等大、同方向场强的合成，为
d点的实际场强为两个等大、互相垂直的场强的合成，为
（3）在电荷量为的点电荷场中，c点和d点在同一等势面上，cd间的电势差为0，在与轴正方向相同的匀强电场中，cd间的电势差为；
16．（1）10N/C；（2）30N；（3）；（4）-1.904m
【详解】（1）小球释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动，小球从A点沿切线方向进入，则此时速度方向与水平方向的夹角为解得
则加速度方向与水平方向的夹角为37°，则解得
（2）根据几何关系可知解得圆轨道的半径
小球在轨道内运动过程中恰好不脱离轨道，则在等效最高点M，恰好由重力和电场力的合力提供向心力，如图有
解得
在等效最低点N，小球对轨道压力的最大，此时对小球有
又从N到M点的过程中，根据动能定理得
联立解得
根据牛顿第三定律可知小球对轨道压力的最大值
（3）从P到M点的过程中，根据动能定理得
解得
（4）从M到C的过程中，根据动能定理得
解得
小球从C点抛出后在y轴方向做竖直上抛运动，再次回到x轴上的时间为t，则有
在x轴方向做匀加速直线运动，有
解得沿x轴方向运动的位移
则小球从C点飞出后落在x轴上的位置坐标为
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