河南省南阳市第一中学2021-2022学年高二上学期第一次月考物理试题

南阳一中高二年级2021 年秋期第一次月考 物理试题 一、选择题（共12 题，每小题4 分，总计48 分，1-8 为单项选择，9-12 为多项选择，少选 得2 分，错选多选不得分） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 安培是第一个提出“场”的概念来研究电现象 B. 电场线可以形象地描绘电荷产生的电场，它是实际存在的 C. 只有体积、电荷量很小的带电体才能看成点电荷 D. 若 ，则存在 的电荷量 2. 如图所示，光滑水平面上有三个带电小球 、 、 （均可视为质点），它们所带电荷 量的绝对值分别为 、 、 ，且 为正电荷，在它们之间的静电力相互作用下均处于 平衡状态，则（ ） A. 带正电 B. 对 库仑力方向水平向右 C. 一定存在 D. 3. 示波管的内部结构如图甲所示， 偏转电极上加如图乙所示的待测电压， 偏转电 极上加如图乙（a）（b）所示的扫描电压，荧光屏上可能会出现图丙中所示的波形，下列 说法正确的是（ ） A. 若扫描电压加图乙（a）所示电压，则荧光屏上可能出现图丙（1）所示波形 B. 若扫描电压加图乙（a）所示电压，则荧光屏上可能出现图丙（2）所示波形 C. 若扫描电压加图乙（b）所示电压，则荧光屏上可能出现图丙（3）所示波形 D. 若扫描电压加图乙（b）所示电压，则荧光屏上可能出现图丙（4）所示波形 4. 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器 下极板都接地.在两极板间有一固定在 点的点电荷，以 表示两极板间的电场强度， 表示点电荷在 点的电势能， 表示静电计指针的偏角.若保持下极板不动，将上极板向下 移动一小段距离至图中虚线位置，则（ ） A. 增大， 增大 B. 增大， 不变 C. 减小， 增大 D. 减小， 不变 5. 两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速 度从图中 点进入该电场，其运动轨迹为图中实线， 、 两点和 、 两点关于两电荷 连线对称。若该粒子只受静电力作用，则下列说法正确的是（ ） A. 粒子带正电荷 B. 点和 点的电场强度相同 C. 点和 点的电场强度相同 D. 粒子从 点运动到 点的过程中，电势能先变小后变大 6. 如图所示，边长为 的等边 的 、 、 三点处各放置一个点电荷，三个点电 荷所带电荷量数值均为 ，其中 、 处为正电荷， 处为负电荷。 是三角形的中心， 是 的中点，下列说法正确的是（ ） A. 点处的电势高于 点处的电势 B. 点处的场强小于 点处的场强 C. 将带正电的试探电荷从 点移动至 点，电势能增加 D. 点处的场强大小为 7. 如图所示， 、 、 、 是匀强电场中的四个点，它们正好是一个边长为 的正方形 的四个顶点，电场线与正方形所在平面平行。 、 、 三点的电势分别为 、 、 。则匀强电场的电场强度大小为（ ） A. B. C. D. 8. 如图，带正电的小球 在外力作用下静止在绝缘光滑竖直面上的 点，带正电的小球 用绝缘细线系住，挂在绝缘光滑竖直面上的 点， 球静止时与 球在同一水平面内。若 将小球 从 点缓慢移到 点过程中，则（ ） A. 细线拉力 逐渐增大 B. 间的库仑力逐渐减小 C. 细线拉力 保持不变 D. 间的库仑力先减小后增大 9. 如图所示，放在绝缘台上的金属网罩 内放有一个不带电的验电器 ，若把一带有正电 荷的绝缘体 移近金属网罩 ，则（ ） A. 金属网罩 的内表面带正电荷， B. 金属网罩 的右侧外表面带正电荷 C. 验电器的金属箱片将张开， D. 金属网罩 左、右两侧的电势相等 10. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿 轴正向运动，其电势能 随位移 变化关系如 图所示，其中 段是关于直线 对称的直线， 段是曲线，则下列说法正确 的是（ ） A. 处电场强度最小 B. 在 、 、 、 处电势 、 、 、 的关系为 C. 段带电粒子做匀变速直线运动 D. 段电场强度方向不变，大小不变， 段的电场强度大小减小、方向均不变 11. 某条电场线是一条直线，上边依次有 、 、 、 四个点，相邻两点间距离均为 ， 以 点为坐标原点，沿电场强度方向建立 轴，该电场线上各点电场强度 随 的变化规 律如图所示。一个带电量为 的粒子，从 点由静止释放，仅受电场力作用。则（ ） A. 若 点的电势为零，则 点的电势为 B. 粒子从 到 做匀速直线运动 C. 粒子在 段电势能减少量小于 段电势能减少量 D. 粒子运动到 点时动能为 12. 如图甲所示，真空中水平放置两块长度为 的平行金属板 、 ，两板间距为 ，两 板间加上如图乙所示最大值为 的周期性变化的电压，在两板左侧紧靠 板处有一粒子 源 ，自 时刻开始连续释放初速度大小为 ，方向平行于金属板的相同带电粒子， 时刻释放的粒子恰好从 板右侧边缘离开电场，已知电场变化周期 ，粒子质 量为 ，不计粒子重力及相互间的作用力，则（ ） A. 在 时刻进入的粒子离开电场时速度大小为 B. 粒子的电荷量为 C. 在 时刻进入的粒子离开电场时电势能减少了 D. 在 时刻进入的粒子刚好从 板右侧边缘离开电场 二、实验及填空（共7 空，每空2 分，共14 分） 13.（一）下图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容与其结构之间的关系装置图。 充电后与电源断开的平行板电容器的 板与静电计相连， 板和静电计金属壳都接地， 板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制 板的移动。请回答下列问题： （1）本实验采用的科学方法是__________ A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模 型法 （2）在该实验中，静电计的作用是__________ A. 测定该电容器的电荷量 B. 测定该电容器两极的电势差 C. 测定该电容器的电容 D. 测定 、 两板之间的电场强度 （3）在实验中观察到的现象是__________ A. 甲图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角变大 B. 甲图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角不变 C. 乙图中的手竖直向上移动时，静电计指针的张角变小 D. 丙图中的手不动，而向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大 （二）某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。 是一个带正电 的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可 以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。 步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的 、 、 等位置，比较小球在不 同位置所受带电物体的静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大 小。 （1）实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而________ __。（填“增大”、“减小”或“不变”） （2）若物体 的电荷量用 表示，小球的电荷量用 表示、质量用 表示，物体与小球 间的距离用 表示，静电力常量为 ，重力加速度为 ，可认为物体 与小球在同一水平 线上，则小球偏离竖直方向的角度的正切值为__________. 14. 如图所示，竖直平面内有两个水平固定的等量同种正点电荷， 在两电荷连线的中 垂线上， 为两电荷连线中点， ，一质量为 、电荷量为 的负点电荷。 若由静止从 点释放则向上最远运动至 点.现若以某一初速度向上通过 点，则向上最 远运动至 点，重力加速度为 .该负电荷 点运动到 点的过程中电势能的变化情况是_ _________；经过 点时速度大小为__________. 三、计算题（共48 分，要求有必要的文字描述及过程） 15.（10 分）用细线将质量为 的带电小球 悬挂在 点下，当空中有方向为水 平向右，大小为 的匀强电场时，小球偏转 后处在静止状态，已知 ， ， 。 （1）求小球的带电量； （2）现将细线剪断，求小球落地前的加速度大小 。 16.（10 分）图中虚线 、 、 、 代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面 上的电势为 。一电子从 到 的过程中克服电场力所做的功为 ，经过 时的动能 为 ，求： （1）平面 与平面 之间的电势差 ； （2）该电子经过平面 时的速率 与经过平面 时的速率 之比。 17.（13 分）一个电荷量为 ，质量为 的带电粒子，由静止经 电压为 的加速电场加速后，立即沿中心线 垂直进入一个电压为 的偏转电场，然后打在垂直于 放置的荧光屏上的 点，偏转电场两极板 间距为 ，极板长 ，极板的右端与荧光屏之间的距离也为 。整个 装置如图示（不计粒子的重力）求： （1）粒子出加速电场时的速度 ； （2）粒子出偏转电场时的偏移距离 ； （3） 点到 的距离 。 18.（15 分）如图所示， 是光滑绝缘的 圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为 ，下端与水平绝缘轨道在 点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一 质量为 、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为 ，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为 。 （1）若滑块从水平轨道上距离 点 的 点由静止释放，滑块到达 点时速度为多 大？ （2）在（1）的情况下，求滑块到达 点时受到轨道的作用力大小； （3）改变 的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从 点飞出轨道，求 的大小。 南阳一中高二年级2021 年秋期第一次月考 物理试题答案 1-5：DCADC 6-8：DDB 9. BD 10. BD 11. AD 12. ABD 13.（一）C B A （二）减小 14. 先减小后增大； 15.（1） ；（2） （1）小球受到重力、电场力和绳子拉力，处于静止状态，所以有 小球所带电荷量为 （2）根据平衡条件，由几何关系得，线的拉力 细绳剪断后，小球做匀加速直线运动，所受合力与静止时细绳拉力等大反向。 所以又根据牛顿第二定律 解得 16.（1） ；（2） （1）根据电场力做功公式，有 代入数据求得 （2）对 到 动能定理 得 对 到 动能定理 得 故 17.（1） ；（2） ；（3） （1）由动能定理可得 所以粒子出加速电场时的速度为 （2）偏转电场的电场强度为 粒子在偏转电场中的加速度为 所以粒子出偏转电场时的偏移距离为 （3）粒子离开偏转电场后做匀速直线运动，其沿着荧光屏方向的位移为 所以 点到 的距离为 18.（1） ；（2） ；（3） （1）设滑块到达 点时的速度为 ，从 点到 点，由动能定理得 而 解得 （2）设滑块到达 点时速度大小为 ，从 点到 点，由动能定理得 解得 则 解得滑块到达 点时受到轨道的作用力大小 （3）要使滑块恰好始终沿轨道滑行，则滑至圆轨道 间 点时，由电场力和重力的合力 提供向心力， 此时的速度最小（设为 ），则有 又从 过程由动能定理得 （成立即可） 或者（ ） 解得