河南省南阳市第一中学校2022-2023学年高二上学期第一次月考物理试题

高二物理试题 1 / 10 南阳一中2022 年秋期高二年级第一次月考 物理试题 出题人：1-12 题 周莉 13-18 题 吴登科 一、选择题（本题共12 小题，每小题4 分，共48 分，在每小题给出的四个选项中，1-8 题只有一个选项符合题目要求；9-12 题有多个选项符合题目要求，全部选对得4 分，选 对但不全的得2 分，错选或不答的得0 分.） 1．你认为下列说法正确的是（ ） A．卡文迪许通过扭秤装置，研究“点电荷之间相互作用的规律” B．由 2 kQ E r  知，在以Q 为球心、r 为半径的球面上，各处场强相同 C．电势降低的方向一定是沿电场强度的方向 D．电荷从静止开始只在电场力作用下的运动(最初阶段的运动)，则电荷总是从电势 能大的地方移到电势能小的地方 2．如图，一根竖直立在水平地面上的细杆，其上端固定一个光滑的小滑轮A，一质量为 m，带电荷量为+q 的可视为质点的小球B 通过细绳绕过滑轮A，并用水平力F 拉住，在 细杆上某点C 处固定一个带电量为+Q 的点电荷，此时小球B 处于静止状态，且AB＝AC ＝BC。现缓慢向左拉绳，使细绳AB 的长度减为原来一半，同时改 变小球B 所带的电荷量+q 的大小，且细绳AB 与细杆的夹角保持不 变，在此过程中，下列说法正确的是（ ） A．细绳拉力F 逐渐增大 B．细绳拉力F 逐渐减小 C．小球B 所带的电荷量q 逐渐增大 D．小球B 所带的电荷量q 先减小后增大 3. 如图所示，两个互相垂直的平面a 和b，其相交线上的M 点和N 点带有等量点电荷， O 是MN 的中点， A 是平面a 上的一点， B 是平面b 上的一点， AO 和BO 均垂直于MN， 且AO BO  ，则下列说法正确的是（ ） A．若M、N 带等量同种电荷，则A、B 两点的电势相同， 场强不相同 B． 若M、 N 带等量同种电荷， 则A、 B 两点的电势不相同， 场强相同 C． 若M、 N 带等量异种电荷， 则A、 B 两点的电势不相同， 场强相同 D．若M、N 带等量异种电荷，则A、B 两点的电势相同，场强不相同 4. 如图所示为某电场中x 轴上电势φ 随x 变化的图像， 一个带电 粒子仅受电场力作用，在x=0 处由静止释放，粒子沿x 轴正向运 动，且以一定的速度通过x=x2 处，则下列说法正确的是（ ） A．x1 和x2 处的电场强度均为零 B．x1 和x2 之间的场强方向不变 高二物理试题 2 / 10 C．粒子从x=0 到x=x2 过程中，电势能先增大后减小 D．粒子从x=0 到x=x2 过程中，加速度先减小后增大 5. AB 是长为L 的均匀带电绝缘细杆，P1、P2 是位于AB 所在直线上的两点，位置如图所 示。AB 上电荷产生的静电场在P1 处的场强大小为E1，在P2 处的场强大小为E2，若将绝 缘细杆的右半边截掉并移走 （左半边电荷量、 位置不变） ， 则P2 处的场强大小变为 （ ） A． 2 2 E B．E2–E1 C．E1– 2 2 E D．E1+ 2 2 E 6. 示波器是用途十分广泛的电子测量仪器，而示波管则是示波器的主要部件，其原理如 图1 所示。要使荧光屏上呈现的图形如图2 所示，电极YY'之间所加电压UYY' ，电极XX' 之间所加电压UXX'变化规律可能为（ ） A． B． C． D． 7．如图所示，在某实验室真空实验区的竖直平面内有一充满电的平 行板，其上极板带正电且接地，两极板间P 点悬停一带电油滴，现 将上极板微微上移，则（ ） A．该油滴带正电 B．该油滴会加速下落 C．该油滴的电势能将增大 D．该油滴会先下降然后重新悬停在某一位置 高二物理试题 3 / 10 8. 如图所示，质量为m 、带电荷量为q 的粒子，以初速度 0 v 从A 点竖直向上射入真空中 的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B 点时，速率 B 0 2 v v  ，方向与电场的方向 一致，则A 、B 两点的电势差为（ ） A． 2 0 2 mv q B． 2 0 3mv q C． 2 0 2mv q D． 2 0 3 2 mv q 9．某电场的三条等势线如图所示，一带电量大小为1e 的粒子只在电场力作用下从A 点 运动至B 点， 轨迹如图中实线所示， 下列说法中正确的是 （ ） A．带电粒子带正电 B．带电粒子在A 点处电势能为+5J C．运动过程中电场力对粒子做正功 D． 带电粒子在B 点处的动能和电势能的总和大于A 处的动能 和电势能的总和 10. 如图所示，在两平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力） ，当两板间加上如图 所示的交变电压后，可能使电子做往返运动的电压是（ ） A． B． C． D． 高二物理试题 4 / 10 11. a、b、c、d 是匀强电场中的四个点，它们正好是 一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。 ab 边长1cm，ad 边长4cm，a、b、d 三点的电势分布 如图所示，下列说法正确的是（ ） A．电场强度的大小为400 2 V/ m B．c 点处的电势为12V C．电子在a 点的电势能比在c 点的高12eV D．电子从d 点运动到c 点，电场力做功为4eV 12. 真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和α 粒子都从O 点由静止释放，经过相 同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现 亮点 （已知质子、 氘核和α 粒子质量之比为1∶2∶4， 电量之比为1∶1∶2， 重力不计） 。 下列说法中正确的是（ ） A．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为 1∶1∶2 B．三种粒子在偏转电场中运动时间之比为 2∶1∶1 C．三种粒子出偏转电场时的速度相同 D．在荧光屏上将只出现1 个亮点 二、填空题（本题共两小题，8 空，每空2 分，共16 分） 13．电流传感器可以像电流表一样测量电流，它可以和计算机相连，能画出电流与时间 的变化图象。某同学设计了图甲所示的电路来观察电容器充、放电过程。当他将开关S 接1 时，待充电完成后，把开关S 再与2 接通，电容器通过电阻R 放电，在计算机上显 示出电流随时间变化的i—t 图象如图乙所示。请根据以上操作回答： （1）电容器放电时，通过电阻R 的电流方向是__________（选填“由a 到b”或“由b 到a”） （2）图乙中图线与两坐标轴所包围的面积的物理意义是__________。 高二物理试题 5 / 10 （3） 若充电完成后，电容器所带的电荷量为2.8× 10 -3C， 且该同学使用的电源电压为 8V，则该电容器的电容为__________F。 （保留2 位有效数字） （4）其它条件不变，仅减小R 的阻值，则放电电流随时间变化的i-t 曲线应该是图 丙中的__________（选填“b”“c”或“d”） 。 14．在如图所示的实验装置中，充电后的平行板电容器的A 极板与灵敏的静电计相接， 极板B 接地 ①若极板B 稍向上移动一点，则将观察到静电计指针偏角______________，此实验 说明平行板电容器的电容随正对面积减小而_______;（填“变大”或“变小”） ②若极板B 稍向左移动一点，则将观察到静电计指针偏角_______，此实验说明平 行板电容器的电容随距离变大而_____。 （填“变大”或“变小”） 三、计算题（本题共4 小题，共46 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演 算步骤，只写出最后结果的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单 位） 15． （10 分）如图所示，物体P 、Q 可视为点电荷，所带电荷量相同。倾角为、质量为 M 的粗糙绝缘斜面体放在粗糙水平面上。将P 放在斜面上，当Q 固定在与P 等高（PQ 连 线水平） 且与P 相距为r 的右侧位置时， P 静止且受斜面的摩擦力为0， 斜面体保持静止。 已知P 的质量为m ，重力加速度为g ，静电力常量为k 。求： （1）P 、Q 所带电荷量的大小； （2）斜面体对地面的压力大小。 16． （12 分）如图所示，平行金属带电极板A、B 水平正对放置，板间距离 12cm d  ，极 板A、B 间电压 60V AB U  ，极板A、B 间电场可视为匀强电场，D 点位于A、B 两板间 中点，C 点位于D 点与B 板间中点，A 板接地。求： （1）极板A、B 间电场强度； （2）C 点电势； （3）一质量 9 1.5 10 kg    m 、电荷量 6 2 10 C q   的粒 高二物理试题 6 / 10 子由C 点从静止开始运动到D 点时的速度大小（不计粒子重力） 。 17. （12 分）示波管的示意图如图所示，竖直偏转电极的极板 4.0cm L  ，两板间距 1.0cm d  ，极板右端与荧光屏的距离 18cm s  ，由阴极发出的电子经电场加速后，以 7 1.6 10 m/s v   的速度沿中心线进入竖直偏转电场。 若电子所受重力及电子之间的相互作 用力均可忽略不计。已知电子电荷 19 1.6 10 C e    ，质量 30 0.91 10 kg m    ，求： （1）加速电压 0 U 的大小； （2）要使电子束不打在偏转电极的极板上， 求加在竖直偏转电极上的电压U 的最大值； （3）求电子打在荧光屏上距中心点最大距 离 max Y ？ 18． （12 分）如图所示，BCDG是光滑绝缘的3 4 圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为 R ，下端与水平绝缘轨道在B 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m 、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3 4 mg ，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g 。 （1）若滑块从水平轨道上距离B 点 3 s R  的A 点由静止释放，求滑块到达C 点时受 到轨道的作用力大小； （2）改变S 的大小，使滑块恰好 始终沿轨道滑行，且从G 点飞出轨道， 求S 的大小。 高二物理试题 7 / 10 南阳一中2022 年秋期高二年级第一次月考 物理试题答案 一、选择题 1.D 2.B 3.A 4. D 5.B 6.B 7.C 8.C 9.AC 10.ACD 11.AD 12.AD 二、填空题 13、 由b 到a 充电完成后电容器所储存的电荷量 4 3.5 10  b 14、 变大 变小 变大 变小 三、计算题 15、 （10 分） （1） tan mg r k  ； （2）  M m g  （1）设P 、Q 所带电荷量为q ，如图所示，P 受到水平向左的库仑力F 、竖直向下 的重力mg 、支持力 N F 三个力作用，由平衡条件可知在沿斜面方向上有 cos sin F mg    可得 tan F mg   ..................................(2 分) 由库仑定律有 2 2 q F k r  .................................(2 分) 解得 tan mg q r k   .................................(2 分) （2）对物体P 和斜面体整体受力分析，整体竖直方向受力平衡，所以受地面的支持 力大小   N M m g   .................................(2 分) 高二物理试题 8 / 10 由牛顿第三定律得   N N M m g    .................................(2 分) 16、 （12 分） （1） 500V/m E  ，竖直向上； （2） 45V C  ； （3） 200m/s D v  （1）极板A、B 间电场强度大小 500V/m AB U E d   .................................(2 分) 依题意，有 0 A A B B U      .................................(2 分) 即A 板为正极板，电场强度方向竖直向上。 （2）由题知 3 4 AC d d  ， 0 A  根据电势差公式，有 AC A C AC U Ed      .................................(2 分) 解得 45V C AC Ed   .................................(2 分) （3）由题知， 1 4 CD d d  ，设粒子运动到D 点时的速度大小为 D v ，由动能定理得 2 1 0 2 D CD mv qEd   .................................(2 分) 解得 200m/s D v  .................................(2 分) 17、 （12 分） （1）728V； （2）91V； （3）5 cm （1）对于电子通过加速电场的过程，根据动能定理有 2 0 1 0 2 eU mv  .................................(2 分) 解得 高二物理试题 9 / 10 0 728V U  .................................(2 分) （2）设偏转电场的电压为 1 U ，电子刚好飞出偏转电场，竖直方向的位移为2 d ，即 有 1 2 2 1 2 2 2 eU d at t md   .................................(1 分) 电子偏转的时间为 L t v  .................................(1 分) 解得 1 91V U  .................................(2 分) 故加在竖直偏转电极上的电压U 的最大值为91V； （3）电子飞出偏转电场时速度的反向延长线交水平位移的中点，依据几何关系有 max 2 2 2 d Y L d s   .................................(2 分) 解得 max 5cm Y  .................................(2 分) 18、 （12 分） （1）7 4 mg ； （2）11.5R （1）设滑块到达C 点时速度大小为 C v ，从A 点到C 点，由动能定理得 2 1 ( ) 0 2 C qE s R mgs mgR mv      .................................(2 分) 解得 C v gR  .................................(1 分) 根据牛顿第二定律有 2 C v F qE m R   .................................(2 分) 高二物理试题 10 / 10 解得滑块到达C 点时受到轨道的作用力大小 7 4 F mg  .................................(1 分) （2）要使滑块恰好始终沿轨道滑行，则滑至圆轨道DG 间n 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 n v ） ，则有 2 2 2 ( ) ( ) n v qE mg m R   .................................(2 分) 又从A 到n 过程由动能定理得     2 1 sin37 cos37 0 2 n qE s R mgs mg R R mv        .................................(2 分) 解得 11.5 s R  .................................(2 分)