太原五中2022-2023学年第一学期月考高二物理（理）(试卷)

高二物理(理) 第1 页(共8 页) 高二物理(理) 第2 页(共8 页) 密 封 线 学校 班级 姓名 学号 密 封 线 内 不 得 答 题 太原五中2022—2023 学年度第一学期月考 高 二 物 理(理) 出题人：潘小利、李波 校对人：张佩泽 时间：2022 年10 月 一、 （48 分）选择题（本题包含 12 小题，其中 1—8 小题为单选，9—12 小题为多选， 每小题 4 分，全部选对得 4 分，漏选得 2 分，选错或未选得 0 分） 1. 如图所示的实验装置为库仑扭秤， 细银丝的下端悬挂一根绝缘棒， 棒的一端是一个带 电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B，B 与A 所受的重力平衡，当把另一个带 电的金属球C 插入容器并使它靠近A 时， A 和C 之间的作用力使悬丝扭转， 通过悬丝扭 转的角度可以比较力的大小， 便可找到力F 与距离r 和电荷量q 的关 系，这一实验中用到了下列哪些方法？ ( ) ①微小量放大法 ②极限法 ③控制变量法 ④逐差法 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 2．把头发屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，可以模拟出电场线的分布情况，如图甲是模 拟孤立点电荷和金属板之间的电场照片，乙图为简化后的电场线分布情况，则（ ） A．由图甲可知，电场线是真实存在的 B．图甲中，没有头发屑的地方没有电场 C．图乙中A 点的电场强度大于B 点的电场强度 D．在图乙电场中A 点静止释放的正点电荷能沿电场 线运动到B 点 3． 如图所示, 将两个摆长均为l 的单摆悬于O 点,摆球质量均为m,带电荷量均为q(q>0). 将另一个带电荷量也为q(q>0)的小球从O 点正下方较远处缓慢移向O 点,当三个带电小 球分别处在等边三角形abc 的三个顶点上时,两摆线的夹角恰好为120° , 则此时摆线上的 拉力大小等于 ( ) A. mg B. mg C. 2 · D. · 4. 如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知MN＝ NQ，a、b 两带电粒子从等势线2 上的O 点以相同的初速度飞出。仅在静电力作用下，两 粒子的运动轨迹如图所示，则( ) A. a 一定带正电，b 一定带负电 B. a 加速度减小，b 加速度增大 C. MN 两点电势差|UMN|等于NQ 两点电势差|UNQ| D. a 粒子到达等势线3 的动能变化量比b 粒子到达等势线1 的动能变化量小 5. 如图所示， 高一学生在学考报名时进行了指纹采集． 电容式指纹识别的原理是手指与 传感器表面接触时，皮肤表面会和传感器上许许多多相同面积的小极板一一匹配成电容 不同的平行板电容器， 从而识别出指纹的纹路． 下列说法 正确的是（ ） A．极板与指纹嵴（凸的部分）构成的电容器电容大 B．极板与指纹沟（凹的部分）构成的电容器电容大 C．若充电电压变大，所有电容器电容增大 D．若充电电压变大，所有电容器电容减小 6. 2019 年3 月19 日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳 米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1 000 倍。电导率σ 就是电阻率ρ 的倒数， 即σ＝1 ρ。下列说法中正确的是( ) A．材料的电导率越小，其导电性能越强 B．材料的电导率与材料的形状有关 C．电导率的单位是1 Ω·m D．电导率大小与温度无关 7. 当今医学上对某些肿瘤采用质子疗法进行治疗， 该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤 杀死癌细胞。现用一直线加速器来加速质子，使其从静止开始被加速到1.0× 10 7 m/s。已 知加速电场的场强为1.3× 10 5 N/C，质子的质量为1.67× 10 －27 kg，电荷量为1.6× 10 －19 C， 则下列说法正确的是( ) A.加速过程中质子电势能增加 B.质子所受到的电场力约为2× 10 －15 N C.质子加速需要的时间约为8× 10 －6 s D.加速器加速的直线长度约为4 m 高二物理(理) 第3 页(共8 页) 高二物理(理) 第4 页(共8 页) 密 封 线 内 不 得 答 题 8．如图所示，两条完全相同的圆弧形材料AOB 和COD，圆弧对应的圆心角都为120°， 圆弧AOB 在竖直平面内，圆弧COD 在水平面内，以O 点为坐标原点、水平向右为x 轴 正方向，两弧形材料均匀分布正电荷，P 点为两段圆弧的圆心，已知P 点处的电场强度 为 0 E 、电势为 0 ，设圆弧AO 在圆心P 处产生的电场强度大小为E，产生的电势为φ， 选无穷远的电势为零，以下说法正确的是（ ） A． 0 3 3 E E = ， 0 1 4   = B． 0 3 6 E E = ， 0 1 4   = C．将质子（比荷e m ）从P 点无初速释放，则质子的 最大速度为 0 2 e m  D．若两段弧形材料带上的是等量异种电荷，x 轴上各点电场强度为零，电势不为零 9. 如图所示电路中，A、B 是构成平行板电容器的两金属极板，P 为其中的一个定点。 将开关S 闭合，电路稳定后将A 板向上平移一小段距离，则下列说法正确的是（ ） A．电容器的电容增加 B．在A 板上移过程中，电阻R 中有向上的电流 C．A、B 两板间的电场强度不变 D．P 点电势降低 10. 如图所示为某金属导体的伏安特性曲线，MN 是曲线上的两点，过M 点的切线和 M、N 两点对应坐标图中已标出，下列说法正确的是 ( ) A. 该金属导体的电阻是10Ω B. 该金属导体两端的电压是 时对应的电阻是10Ω C. 该金属导体的电阻随电压的增大而增大 D. 该金属导体在M 点和N 点对应的电阻之比是 11．两个点电荷q1、q2固定在x 轴上，一带正电粒子的电势能Ep随位置x 的变化规律如 图所示，当粒子只在静电力作用下在x1～x2之间运动时，以下判断正确的是（ ） A．x1～x2 之间的电场强度沿x 轴负方向 B．x1 处的电场强度为零 C．从x1 到x2 带电粒子的速度一直减小 D．从x1 到x2 带电粒子的加速度一直增大 12．示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况，其核心部件是示波管，其原理图如 下，XX′为水平偏转电极，YY′为竖直偏转电极．以下说法正确的是（ ） A．XX′加图3 波形电压、YY′不加信号电压，屏上在两个位置出现亮点 B．XX′加图2 波形电压、YY′加图1 波形电压，屏上将出现两条竖直亮线 C．XX′加图4 波形电压、YY′加图2 波形电压，屏上将出现一条竖直亮线 D．XX′加图4 波形电压、YY′加图1 波形电压，屏上将出现图1 所示图线 二、实验题(共16 分，13 题 6 分，14 题 10 分） 13．(本题6 分) 某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的 直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数依次是______mm、______A、 ______V． 甲 高二物理(理) 第5 页(共8 页) 高二物理(理) 第6 页(共8 页) 密 封 线 学校 班级 姓名 学号 密 封 线 内 不 得 答 题 14． （10 分）在常温下“测定金属电阻率”的实验中，所用测量仪器均已校准。 (1)用米尺测量金属丝的长度，如图甲所示，测量值为______cm； 用螺旋测微器测金属丝的直径，如图乙所示，测量值为______mm。 (2)用图丙所示电路测量电阻丝的电阻Rx 时，以下滑动变阻器应选择______。(用滑 动变阻器前面的字母表示) A．滑动变阻器R1(0～200 Ω，额定电流2 A) B．滑动变阻器R2(0～5 Ω，额定电流2 A) (3)实验测得电阻的阻值为2.4 Ω，该测量值比实际值偏______(选填“大” 或“小”)， 由于图丙所示的安培表外接而导致的测量电阻的误差， 属于______。 (选填“偶然误差” 或 “系统误差”) (4)根据以上数据可知被测电阻是表1 中的哪种材料______。 表1：几种导体材料常温时的电阻率 材料 银 铜 钨 铁 镍铬合金 ρ(Ω·m) 1.6× 10 －8 1.7× 10 －8 5.3× 10 －8 1.0× 10 －7 1.0× 10 －6 三．计算题（各小题解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后 答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，共36 分） 15．(6 分)如图所示，A、B、C、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C 三点的电势分别为 15V,3V,3V ABC    = = = − ，问D 点的电势 D 为多大？ 16. (8分)如图所示，ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB段是水平的，BD 段为 半径R＝0.2 m 的半圆，两段轨道相切于B 点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中， 场强大小E＝5.0×103 V/m.一不带电的绝缘小球甲，以速度v0 沿水平轨道向右运动，与 静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞，甲、乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高 点D。已知甲、乙两球的质量均为m＝1.0×10 －2 kg，乙所带电荷量q＝2.0×10 －5 C，g 取10 m/s2。(水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，整个运动过程中甲不带电，乙 电荷无转移)求： (1)乙在轨道上的首次落点到B 点的距离； (2)碰撞前甲球的速度v0 的大小． 17．(10 分)静电喷漆原理如图所示，A、B 为两块足够大的平行金属板，间距为d，两板 间存在匀强电场．在A 板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半球 形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒．若油漆微粒的初速度大小均为v0，质 量为m、电荷量为－q，场强大小为E＝3mv02 2qd ，微粒所受重力、空气阻力、微粒间相 互作用力均不计，试求： (1) 微粒打在B 板时的动能Ek； (2) 微粒到达B 板上O 点所需的时间t； (3) 微粒最后落在B 板上所形成的图形形状及其面积S. 高二物理(理) 第7 页(共8 页) 高二物理(理) 第8 页(共8 页) 密 封 线 内 不 得 答 题 18．(12 分) 如图甲所示，质量为m、电荷量为 的粒子初速度为零，经加速电压 加 速后，从水平方向沿 垂直进入偏转电场。已知形成偏转电场的平行板电容器的极板 长为L，两极板间距为d， 为两极板的中线，P 是足够大的荧光屏，且屏与极板右 边缘的距离为L。不考虑电场边缘效应，不计粒子重力。 (1)求粒子进入偏转电场的速度大小. (2)若偏转电场两板间加恒定电压，粒子经过偏转电场后正好击中屏上的A 点，A 点与上 极板M 在同一水平线上，求所加电压. (3)若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化，要使粒子经加速电场后在 时刻进入偏转电场后水平击中A 点， 则偏转电场周期T、 偏转电场电压 应该满足 的条件.