内蒙古通辽市实验中学2020─2021学年高二物理上学期第一次月考试题₍含解析₎

内蒙古通辽市实验中学2020-2021学年高二物理上学期第一次月考试题（含解析）第卷（选择题共56分）一、 选择题（本题共14道小题，每题4分共56分.1-10题是单项选择题，11-14题是多项选择题，在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全选对的得4分，选不全的得分，错选或不选的均得0分）1. 有一个质量很小的小球A，用绝缘细线悬挂着，当用毛皮摩擦过的硬橡胶棒B靠近它时，看到它们先互相吸引，接触后又互相排斥，则下列说法正确的是（）A. 接触前，A、B一定带异种电荷B. 接触前，A、B可能带异种电荷C. 接触前，A球一定不带任何电荷D. 接触后，A、B一定带异种电荷【答案】B【解析】【详解】接触前，若A、B带异种电荷，相互吸引，接触后电量先中和，然后带同种电荷又互相排斥。接触前，若A不带电，由于静点感应A的两端出现近异远同的附加电荷，互相吸引，接触后电量先中和，然后带同种电荷又互相排斥，故选B。2. 如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，将带有等量电荷q的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称要使圆心O处的电场强度为零，可在圆周上再放置一个适当电荷量的正点电荷Q，则该点电荷Q应放在（ ）A. A点B. B点C. C点D. D点【答案】D【解析】试题分析：根据正点电荷在某点的电场强度方向为这两点的连线并背离正点电荷，若负点电荷则为这两点连线并指向负点电荷，可知：等电量的正、负点电荷在圆心处的合电场强度方向是OD，若使圆心O处的电场强度为零，则正点电荷必须放在D点处，故选D考点：等量异种电荷的电场【名师点睛】本题还可以由正电荷在该点所受电场力的方向表示该点电场强度的方向，若是负点电荷则在该点所受的电场力的反方向即为该点的电场强度方向同时电场强度是矢量，因此叠加时要用平行四边形定则3. 如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点，不计重力。下列说法正确的是（）A. M带正电荷，N带负电荷B. M在b点的动能小于它在a点的动能C. N在d点的电势能大于它在c点的电势能D. N在从c点运动到d点的过程中动能减少【答案】B【解析】【详解】A由粒子运动轨迹可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M带负电荷，N带正电荷，故A错误；BM从a到b点，只有库仑力对其做功，则电势能和动能之和守恒，因a点电势高，则带负电的M在a点电势能较小，则动能较大，则b点的动能小于在a点的动能，故B正确；Cd点电势低于c点的电势，因N带正电，则N在d点的电势能小于在c点的电势能，故C错误；DN从c到d，库仑斥力做正功，根据动能定理可知，动能增加，故D错误。故选B。4. 两电荷量分别为和的点电荷放在x轴上的O，M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A，N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则下列说法正确的是（）A. N点的电场强度大小为零B. q1q2，B错误；C. q2附近电势为负值，q2一定带负电，q2附近的电场线是汇聚的，NC间场强方向沿x轴负方向，C错误；D. 若在电场强度等于零，该点两侧场强方向一定相反。则NC段电场强度的方向向左，CD段电场强度方向向右，将一负点电荷从N点移到D点，电场力先向右做正功电势能减少，电场力后向左做负功电势能增加，D正确。故选D。【点睛】若在电场强度等于零，该点两侧场强方向一定相反。5. 如图所示，等量正点电荷分别位于正方体的顶点A1和C1，下列说法正确的是（）A. B1、D1两点的电场强度相同B. A点的电势比C点的电势高C. 将质子从A点移到C点的过程中，质子的电势能增加D. 将电子从A1点附近沿直线A1C1移到C1点附近的过程（电子在A1、C1两点间运动）中，电场力对电子先做负功后做正功【答案】D【解析】【详解】AB1、D1两点关于A1和C1的连线对称，所以B1、D1两点的电场强度大小相等，但方向相反，A错误；BA、C两点关于A1和C1连线的竖直中垂线对称，所以两点的电势大小相等，B错误；CA、C两点电势大小相等，在同一个等势面上，将质子从A点移到C点的过程中，电场力不做功，质子的电势能不变，C错误；D将电子从A1点附近沿直线A1C1移到C1点附近的过程中，电子所受电场力先向左后向右，则电场力对电子先做负功后做正功，D正确。故选D。6. A、B两带电小球，质量分别为mA、mB，电荷量分别为qA、qB，用绝缘不可伸长的细线如图悬挂，静止时A、B两球处于同一水平面。若B对A及A对B的库仑力大小分别为FA、FB，则下列判断正确的是（）A. FA=FB ，qA qBB. AC细线对A的拉力C. OC细线的拉力TC=（mA+mB）gD. 同时烧断AC、BC细线后，A、B组成的系统下落过程机械能守恒【答案】C【解析】【详解】AB对A及A对B的库仑力是作用力与反作用力，大小相等，即。与两球电荷量是否相等无关，故A错误；B对A球受力分析如图：由平衡条件可得解得故B错误；C以C点下方部分为整体，对其受力分析可得OC细线的拉力等于总重力，即故C正确；D同时烧断AC、BC细线后，A、B在竖直方向均只受重力，竖直方向加速度相同，但下落过程中有电场力做功，故系统机械能不守恒，故D错误。故选C。7. 如图所示，匀强电场中三点A，B，C是一个三角形的三个顶点，BC，已知电场线平行于所在的平面，一个电荷量q= -210 -6 C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加了J，由B移到C的过程中电场力做功610-6J，下列说法正确的是（）A. B，C两点的电势差UBC=3VB. 电场方向由B指向AC. 负电荷由C点移到A点的过程中，电势能增加D. 该电场的场强为1V/m【答案】D【解析】【详解】A根据电势差定义可知，A、B两点的电势差根据电势差定义可知，B、C两点的电势差可见，A、C两点的电势差A错误；C因为负电荷在电势高的地方，电势能小，负电荷由C点移到A点的过程中，电势能减小，故C错误；BD由前面分析可知，C点与A、B两点连线中点D的电势相等，C、D两点的连线是一条等势线，如图所示所以电场线是由A指向B，所以电场强度故D正确。故选D。8. 如图所示，AB是足够大的上表面光滑且绝缘的金属板，在板的上方有一带正的点电荷Q，一个带正电的小球从板的某一点以初速度沿斜面向上运动，小球能上升的最大高度为（）A. 大于B. 小于C. 等于D. 无法确定【答案】C【解析】【详解】金属表面是一个等势面，电场线与金属表面垂直，则电场力也与金属表面垂直，所以带点小球在向上运动的过程中，电场力不做功，根据机械能守恒有解得故选C。9. 如图，长的轻质细绳上端固定，下端连接一个质量的带电小球（可视为质点），小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角=37。已知匀强电场的场强，取重力加速度，以下说法正确的是（）A. 小球带电量为q=+2.010-6CB. 细绳对小球的拉力大小为5.010-4NC. 将电场改为竖直向上，大小不变，小球回到最低点时速度的大小为1m/sD. 以上说法都不对【答案】C【解析】【详解】A由于匀强电场的方向在水平方向，所以小球所受电场力一定在水平方向上，则对小球受力分析，如图所示则可知小球所受电场力一定水平向右，与电场的方向相同，所以小球带正电，根据平衡条件可得代入数据可得小球带电荷量为故A错误；B根据平衡条件可得细绳对小球的拉力大小为故B错误；CD将电场改为竖直向上后，小球将绕悬点摆动，设小球在最低点速度大小为，根据动能定理有代入数据得故C正确，D错误；故选C。10. 如图所示，一个质量为m、带电荷量为q的粒子，从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入，当入射速度为v时，恰好穿过电场而不碰金属板要使粒子的入射速度变为，仍能恰好穿过电场，则必须再使( )A. 粒子电荷量变为原来的B. 两板间电压减为原来的C. 两板间距离增为原来的4倍D. 两板间距离增为原来的2倍【答案】D【解析】【详解】粒子能穿过极板，则有：由此可知当速度变为原来的时，为使粒子恰能通过电场，则电压变为原来的，或电量变为原来的，或两板间距离增为原来的2倍，故D正确，ABC错误；故选D。11. 点电荷A、B是带电量为Q的正电荷，C、D是带电量为Q的负电荷，它们处在一个矩形的四个顶点上。它们产生静电场的等势面如图中虚线所示，在电场中对称地有一个正方形路径（与ABCD共面），如图中实线所示，O为正方形与矩形的中心，则（）A. 取无穷远处电势为零，则O点电势为零，场强为零B. b、d两点场强相等，b点比d点电势高C. 将某一正试探电荷沿正方形路径移动，电场力先做正功，后做负功D. 将某一正试探电荷沿正方形路径移动，电场力先做正功，后做负功【答案】BC【解析】【详解】A从图中可以看出，经过O点的等势面通向无穷远处，所以O点的电势与无穷远处电势相等，故O点的电势为0，而场强不为0，故A错误；B根据对称性及电场的叠加，从图中可以看出bd两点电场强度相等；从b点到d点沿电场线方向，电势降低，即b点比d点电势高，故B正确；C将某一正试探电荷沿正方形路径移动，从a到d，电场力做正功，从d到c，电场力做负功电场力先做正功，后做负功，故C正确；D将某一正试探电荷沿正方形路径移动，从a到b，电场力先做负功，从b到c电场力做正功，故D错误故选BC。12. 如图所示，A、B表示真空中水平放置相距为d的平行金属板，板长为L两板加电压后板间电场可祧为匀强电场，现在A、B两极间加上如图乙所示的周期性的交变电压，在t=时，恰有一质量为m、电量为q的粒子在板间中央沿水平方向以速度v0射入电场，忽略粒子重力，下列关于粒子运动状态表述止确的是（）A. 粒子在垂直于板的方向的分运动不可能是单向运动B. 粒子在重直于板的方向的分运动可能是往复运动C. 粒子不可能沿与板平行的方向飞D. 只要电压周期T和v0的值同时满足一定条件，粒子可以沿与板平行的方向飞出【答案】BD【解析】【详解】AB粒子在平行于极板的方向做匀速直线运动，在垂直于板的方向上粒子受到电场力的作用，做匀变速直线运动，粒子从出发，在电场中的运动时间不明确，则粒子在竖直方向可能先匀加速后匀减速直线运动，故A错误，B正确；CD若粒子在（）（其中n=1，2，）时刻从右端离开电场，此时粒子沿电场方向的分速度恰好为0，子就可沿与板平行的方向飞出，故C错误，D正确。故选BD。13. 如图所示，绝缘粗糙的斜面ABC固定在水平面上，斜面倾角为，并处在方向与AB面平行的匀强电场中，电荷量的小物体在电场力的作用下从斜面底端运动到斜面顶端，整个过程中，电场强度E的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v的大小与时间t的关系如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，sin 37= 0.6，cos 37= 0.8。以下说法正确的是（） A. 小物体的质量为1kgB. 小物体与斜面之间的动摩擦因数为0.75C. 整个过程中，小物体电势能增加了128JD. 整个过程中，小物体电势能减少了128J【答案】AD【解析】【详解】AB由图可知，前2s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有由图线知加速度为2s后物块做匀速运动，由平衡条件有联立得故A正确，B错误；CD物块在前2s的位移为物块在内的位移为电场力做正功为则电势能减少了128J，故C错误，D正确。故选AD。14. 如图所示，竖直平面内有固定的半径为R的光滑绝缘圆形轨道，水平匀强电场平行于轨道平面向左，P、Q分别为轨道的最高点、最低点。质量为m、电荷量为q的带正电小球（可视为质点）在轨道内运动，已知重力加速度为g，场强。要使小球能沿轨道做完整的圆周运动，下列说法中正确的是（）A. 小球过Q点时速度至少等于B. 小球过Q点时速度至少等于C. 小球过Q、P点受轨道弹力大小的差值为6 mgD. 小球过Q、P点受轨道弹力大小的差值为7.5 mg【答案】AC【解析】【详解】AB要使小球能沿轨道做完整的圆周运动，则小球恰好能通过等效最高点，此时合外力为根据牛顿第二定律得联立解得设等效最高点的合力与竖直方向夹角为，则，从Q点到等效最高点，根据动能定理解得故A正确，B错误；CD已知Q点的速度，根据牛顿第二定律得从Q到P根据动能定理解得根据牛顿第二定律得联立解得故C正确，D错误。故选AC。第II卷（非选择题共44分）二、实验题（本题共2小题，每空2分，共12分。根据题目的要求在答题纸上相应的位置填写各题的答案。）15. 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A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，A板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制B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A、B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【答案】 (1). C (2). B (3). A【解析】【详解】（1）本实验中要控制一些量不变，然后再得出C的决定因素；所以采用的是控制变量法，故选C（2）静电计的作用是测定电容器两极之间的电势差，故选B（3）甲图中手水平向左移动时，板间距离d增大，根据，可知电容减小，而电容器带电量不变，由电容的定义式知板间电压增大，所以静电计指针的偏转变大，故A正确，B错误；当手竖直上移时，正对面积减小；根据，可知电容减小，而电容器带电量不变，由电容的定义式知板间电压增大，所以静电计指针的偏转变大，故C错误；而向两板间插入陶瓷片时，介电常数变大，根据，可知电容变大，而电容器带电量不变，由电容的定义式知板间电压减小，所以静电计指针的偏转变小，故D错误所以选A16. 示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏等组成，如图甲所示。示波器的和两对电极均不加电压时，亮斑出现在荧光屏中心O点。回答下列问题：(1)如果在电极之间不加电压，但在之间加上如图乙所示的电压，使X的电势比高（即X正负），则电子打在荧光屏上的位置位于_上（填OX、OY、或OX）； (2)如果在电极和分别加上如图乙、丙所示的电压，则荧光屏上出现的图形为（图中左侧为X，下侧为Y）（ ）A. B. C. D. (3)如果在电极和分别加上如图丁、戊所示的电压，则荧光屏上出现的图形为（图中左侧为X，下侧为Y）（ ）A B. C. D. 【答案】 (1). OX (2). B (3). A【解析】【详解】(1)1 X的电势比高，电子带负电，所以电子会向X方向偏，位于OX上；(2)2电极接入如图乙所示电压，且电压大小不变，则电子向X方向偏转，且位置不变，电极接入如图丙所示电压，且电压大小不变，则电子向方向偏转，且位置不变，根据运动的合成，所以在荧光屏上得到的信号在一个周期内的稳定图像，如图B所示，故B正确，ACD错误。故选B。(3)3在偏转电极加正弦电压，电子上下扫描；同时在偏转电极之间加扫描电压，在水平方向进行扫描，则在荧光屏显示的与A波形相同，故A正确，BCD错误。故选A。三.计算题（本题共3小题,共32分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)17. 示波管的示意图如图所示，由阴极发出的电子经加速电场加速后，以速度v0沿中心线进入偏转电场，偏转电极的板长为L，两板间距为d，极板右端与荧光屏的距离为s。若电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计。已知电子电荷为e，质量为m，求：(1)加速电压U0的大小；(2)要使电子束不打在偏转电极的极板上，求加在偏转电极上的电压U的最大值；(3)求电子打在荧光屏上距中心点最大距离Ymax？【答案】(1)；(2) ；(3)【解析】【详解】解：(1)对于电子在加速电场加速运动中，由动能定理有解得(2)设偏转电场的电压为U1，电子刚好飞出偏转电场，竖直方向的位移为，则有电子在电场中偏转的时间解得即加在偏转电极上的电压U的最大值为。(3)电子在偏转电场中做类平抛运动，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，依据几何关系有解得18. 在真空中水平面的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m，电量为q的带负电小球由上方H高的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且，如图所示。求：(1)匀强电场的电场强度E；(2)从A到C机械能的变化。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)对带电小球，从A到B过程小球做平抛运动，则有x1=v0t1从B到C过程，有x2=v0t2 由题意有x1=2x2解得t1=2t2 即小球从A到B是从B到C运动时间的2倍。在竖直方向将小球在电场中的运动看成沿相反方向的类平抛运动，则有根据几何知识有 解得a=2g在电场中，根据牛顿第二定律得Eq-mg=ma=2mg解得(2)由功能关系可得19. 如图所示，在竖直平面内有一质量m=0.6kg、电荷量g=+310-3C的带电的小球，用一根长L=0.2m且不可伸长的绝缘轻细线系在一方向水平向右、分布的区域足够大的匀强电场中的O点已知A、O、C三点等高，且OA=OC=L，若将带电小球从A点无初速度释放，小球到达最低点B时速度恰好为零，取g=10m/s2（1）求匀强电场的电场强度E的大小；（2）求小球从A点由静止释放运动到B点的过程中速度最大时细线的拉力大小；.（3）若将带电小球从C点无初速度释放，求小球到达A点时速度【答案】(1) (2) 或 (3)【解析】【详解】（1）小球到达最低点B时速度为0，根据动能定理有：解得：（2）小球到达最低点B时速度为0，根据对称性可知，达到最大速度的位置为AB弧的中点，即当沿轨迹上任一点切线方向的合力为零时，物体的速度有极值根据动能定理有： 根据牛顿第二定律有： 联立解得：（或）（3）小球从C点运动到B点做匀加速直线运动，则有：，到达B点后细线绷直有机械能的损失，小球由BA过程中，根据动能定理有：解得：