【KS5U解析】四川省广元天立学校2019-2020学年高二上学期第三学月诊断考试物理试题 Word版含解析

1、四川广元天立学校2019-2020学年高二上学期第三学月诊断考试物理试题1.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是()a. 由知，电场中某点的电场强度与检验电荷所带的电荷量成反比b. 由知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比c. 由知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关d. 由知，带电荷量为1 c的正电荷，从a点到b点克服电场力做功1 j，则a、b两点的电势差为1v【答案】d【解析】【分析】电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关。用电容器和电势差的定义式即可求解。真空中点电荷电场强度公式中，q是电源电荷。【详解】a电场强度e与f、q无关，

2、由电场本身决定，a错误。b电容c与q、u无关，由电容器本身决定，b错误。c是决定式，c错误。d由可知，d正确。故选d。【点睛】电场强度e由电场本身决定。电容c由电容器本身决定。2.某点电荷和金属圆环间的电场线分布如图所示下列说法正确的是()a. b点的电势低于a点的电势b. 若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功c. c点的电场强度与d点的电场强度大小无法判断d. 若将一正试探电荷从d点由静止释放，电荷将沿着电场线由d到c【答案】b【解析】【详解】a、由沿电场线的方向电势降落和电场线与等势面垂直的特点，可知a点的电势低于b点的电势，故a错误；b、由电势能的公式式：ep=q，可得出a点的电

3、势能低于b点的电势能，由电场力做功与电势能变化的关系，说明电场力做了负功，故b正确；c、因为电场线的疏密表示电场的强弱，故c点的电场强度小于d点的电场强度，故c错误；d、正试探电荷在d点时所受的电场力沿该处电场线的切线方向，使该电荷离开该电场线，所以该电荷不可能沿着电场线由d到c故d错误故选b【点睛】本题考查了电场线和电场强度、电势之间的关系，对于电势能可以通过电势高低进行判断，也可以通过电场力做功进行判断3.两个等量点电荷的电场线分布如图所示，图中a点和b点在两点电荷连线上，c点和d点在两点电荷连线的中垂线上若将一电荷放在此电场中，则以下说法正确的是a. 电荷沿直线由a到b的过程中，电场力先

4、增大后减小b. 电荷沿直线由c到d的过程中，电场力先增大后减小c. 电荷沿直线由a到b的过程中，电势能先减小后增大d. 电荷沿直线由c到d过程中，电势能先增大后减小【答案】b【解析】电场线的疏密程度表示电场强度大小，故从a到b过程中电场线先变疏后变密，即电场强度先减小后增大，所以电场力先减小后增大，从c到d过程中电场线先变密后变疏，故电场力先增大后减小，a错误b正确；由于不知道电场方向以及运动电荷的电性，所以无法判断电势能变化，cd错误4.如图所示，在点电荷q产生的电场中，实线是方向未知的电场线，虚线ab是一个带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹.下列说法正确的是()a. 带电粒子在a点的电势能

5、一定小于在b点的电势能b. 带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度c. 若带电粒子带负电，则点电荷q一定带正电d. 若带电粒子带负电，则a点的电势一定高于b点的电势【答案】b【解析】【分析】由图粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子受到的电场力大体向左，根据粒子电性可判断场源电荷的性质。由电场线的疏密程度可知场强大小，结合牛顿第二定律可知加速度的大小。沿着电场线方向电势逐渐降低。【详解】a粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子受到的电场力大体向左，从a到b，电场力做正功，电势能减小，即带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能，故a错误。b由电场线的疏密程度可知，b点的场强小于a点的场强，故电子在

6、b点受到的电场力小于其在a点受到的电场力，结合牛顿第二定律可知，电子在b点的加速度一定小于其在a点的加速度，故b正确。c若粒子带负电，受到向左的电场力，故电场方向向右，指向场源电荷，则点电荷q一定带负电，故c正确。d由c项分析可知，电场方向向右，沿着电场方向电势逐渐降低可知，a点的电势一定低于b点的电势，故d错误。故选: bc。【点睛】电势顺着电场线的方向逐渐降低，可简记为：顺线降势。5.直角坐标系xoy中，a、b两点位于x轴上，坐标如图所示，c、d位于y轴上c、d两点各固定一等量正点电荷，另一电量为q的负点电荷置于o点时，b点处的电场强度恰好为零若将该负点电荷移到a点，则b点处场强的大小和方

7、向分别为（静电力常量为k）a. ,沿x轴正方向b. ,沿x轴负方向c. ,沿x轴负方向d. ,沿x轴正方向【答案】d【解析】【详解】b点处的电场强度恰好为零，说明负电荷在b点产生的场强与正电荷在b点产生的场强大小相等方向相反，根据点电荷的场强公式可得，负电荷在b点的场强为，两正电荷在b点的合场强也为，当负点电荷移到a点时，负电荷与b点的距离为2l，负电荷在b点产生的场强为，方向沿x轴负方向，由于cd对称，所以两正电荷在b点产生的合场强的大小为，方向沿x轴正方向，所以b点处场合强的大小为，方向沿x轴正方向，所以a、b、c错误，d正确；故选d【点睛】本题是对场强叠加原理的考查，同时注意点电荷的场强

8、公式的应用，本题的关键的是理解b点处的电场强度恰好为零的含义6.如图所示，两平行金属板水平放置，板长为l，板间距离为d，板间电压为u，一不计重力、电荷量为q的带电粒子以初速度v0沿两板的中线射入，经过t时间后恰好沿下板的边缘飞出，则()a. 在前时间内，电场力对粒子做的功为uqb. 在后时间内，电场力对粒子做的功为uqc. 在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为11d. 在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为12【答案】bc【解析】【详解】设粒子在前时间内和在后时间内竖直位移分别为y1、y2，由y=at2和匀变速直线运动的推论可知y1：y2=1：3，得：y1=d，y2=d，则在前时间内

9、，电场力对粒子做的功为：w1=qu=qu，在后时间内，电场力对粒子做的功为：w2=qu=qu故a错误，b正确根据w=qey可得，在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为1：1，故c正确，d错误故选bc.【点睛】本题是类平抛运动，要熟练掌握其研究方法：运动的合成与分解，并要抓住竖直方向初速度为零的匀加速运动的一些推论，研究位移和时间关系7.两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a点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是( )a. 带正电b. 速度先变大后变小c. 电势能先变大后变小d. 经过b点和

10、d点时的速度大小相同【答案】cd【解析】【详解】a根据两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面的特点可得，该图中的等势面中，正电荷在上方，负电荷在下方；从粒子运动轨迹看出，轨迹向上弯曲，可知带电粒子受到了向上的力的作用，所以粒子带负电，a错误；bc粒子从a到c到e的过程中电场力先做负功后做正功，速度先减后增，电势能先增大后减小；b错误，c正确；d因为bd两点在同一等势面上，所以在bd两点的电势能相同，所以经过b点和d点时的速度大小相同，d正确。故选cd。8.一电流表的满偏电流=30ma内电阻=95，要把它改装成一个量程为06a的电流表，应在电流表上a. 串联一个500的电阻b. 串联个475

11、的电阻c. 并联一个500的电阻d. 并联一个475的电阻【答案】c【解析】【分析】把小量程电流表改装成大量程电流表需要并联分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值【详解】把电流表改装成0.6a的电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值为：，故c正确，abd错误9.如图所示，电源电动势e=6 v，内阻，定值电阻与电动机m串联接在电源上，开关闭合后，理想电流表示数为1 a，电动机刚好正常工作，电动机线圈电阻下列说法中正确的是a. 定值电阻消耗的热功率2 wb. 电动机的输出功率为2.5 wc. 电动机的输出功率为3 wd. 电源的输出功率是6 w【答案】ab【解析】【详解】根据可知定值电

12、阻消耗的热功率为，故a正确；电动机两端的电压：，电动机消耗的电功率为，电动机的输出功率：，故b正确，c错误；电源的输出功率：，故d错误故选ab.【点睛】由p=ui求出电动机输入功率，由p=i2r求出电动机热功率，电动机输入功率与热功率之差是电动机的输出功率10.如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，r为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小当r所在位置温度升高时a. 灯泡l1变亮b. 灯泡l2变亮c. 电压表读数增大d. 电源内阻消耗功率减小【答案】a【解析】【详解】热敏电阻和灯泡并联，随温度升高，热敏电阻阻值变小，并联电路电路变小，电路总电阻变小，总电流变大，灯泡由于电流变大而功率变大，变亮

13、，选项a对电压表读数为路端电压随总电流变大而减小，选项c错电源内阻消耗的功率随电流的增大而增大，选项d错并联电路电压随电流增大而减小，灯泡由于电压变小而功率变小变暗，选项b错11.如图甲，电路中电源电动势为3.0 v，内阻不计，l1 、l2、l3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，则()a. l1的电流为l2电流的2倍b. l3的电阻约为1.875c. l3的电功率约为1.20wd. l2和l3的总电功率约为3w【答案】bc【解析】【分析】当开关闭合后，灯泡l1的电压等于3v ，由图读出其电流i，灯泡l2、l3串联，电压等于1.5v，由图读出电流，求出电阻。【

14、详解】a当开关闭合后，灯泡l1的电压u1=3v，由图读出其电流i1= 1a，则灯泡l1的电阻r1= 3，灯泡l2、l3串联，电压为u2= u3 =1.5v，由图读出其电流为i2 =i3=0.80a.故a错误。b灯泡l2、l3的电阻均为故b正确。cdl3 的电功率为l2、l3的总电功率为2.4w，故c正确，d错误。故选:bc。12.图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示一带正电的粒子从正方形中心o点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()a. 向上b. 向下c. 向左d. 向右【答案】b【解析】试题分析：

15、带电粒子在磁场中受洛伦兹力，磁场为4根长直导线在o点产生的合磁场，根据右手定则，a在o点产生的磁场方向为水平向左，b在o点产生磁场方向为竖直向上，c在o点产生的磁场方向为水平向左，d在o点产生的磁场方向竖直向下，所以合场方向水平向左根据左手定则，带正电粒子在合磁场中洛伦兹力方向向下故选b考点：洛伦兹力方向判定（左手定则）和直导线周围磁场的判定（右手螺旋定则）13.如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线m和n，通有同向等值电流；沿纸面与直导线m、n等距放置另一根可自由移动的通电导线ab，则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是()a. 沿纸面逆时针转动b. 沿纸面顺时针转动c. a端转向

16、纸外，b端转向纸里d. a端转向纸里，b端转向纸外【答案】d【解析】【分析】通过右手螺旋定则来确定平行且固定放置的直导线m和n，在导线a处的磁场分布，再由左手定则来确定安培力的方向，从而确定导线a如何运动。【详解】根据长直导线周围磁场的分布规律和矢量合成法则，可以判断两导线m、n连线的中垂线上方磁场方向水平向右，ab上半段所受安培力垂直于纸面向里，两导线m、n连线的中垂线下方磁场方向水平向左，ab下半段所受安培力垂直于纸面向外，所以a端转向纸里，b端转向纸外，选项d正确，abc错误。14.如图所示，带电粒子以初速度以v0从a点进入匀强磁场，运动过程中经过b点，oa=ob，若撤去磁场加一个与y轴

17、平行的匀强电场，带电粒子仍以速度以v0从a点进入电场，仍能通过b点，则电场强度e和磁感应强度b的比值为a. v0b. 1/ v0c. 2 v0d. v0/2【答案】c【解析】【详解】设oa=ob=d，因为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，所以圆周运动的半径正好等于d，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qv0b=m，解得：，如果换成匀强电场，水平方向以v0做匀速直线运动，在水平方向：d=v0t2，竖直沿y轴负方向做匀加速运动，即：，解得：，则=2v0，故选c【点睛】带电粒子在电场磁场中的运动要把握其运动规律，在电场中利用几何关系得出其沿电场和垂直于电场的运动规律；而在磁场中也是要注意找

18、出相应的几何关系，从而确定圆心和半径15.劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示.置于真空中的d形金属盒半径为r，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略.磁感应强度为b的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f，加速电压为u.若a处粒子源产生质子的质量为m、电荷量为q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响.则下列说法正确的是a. 质子被加速后的最大速度不可能超过2rfb. 质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压u成正比c. 质子第2次和第1次经过两d形盒间狭缝后轨道半径之比为1d. 不改变磁感应强度b和交流电频率f，经该回旋加速器加速的各种粒子的最大动

19、能不变【答案】ac【解析】【详解】a质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为r，则所以最大速度不超过，故a正确；b根据知则最大动能与加速的电压无关，故b错误；c粒子在加速电场中做匀加速运动，在磁场中做匀速圆周运动，根据知，质子第2次和第1次经过d形盒狭缝的速度比为，根据，则半径之比为，故c正确；d质子离开回旋加速器时的最大动能最大初动能和粒子的质量和电荷量也有关，故d错误16.如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正负离子(不计重力)，从点o以相同的速率先后射入磁场中，入射方向与边界成角，则正负离子在磁场中()a. 运动时间相同b. 运动轨道的半径相同c. 重新

20、回到边界时速度的大小和方向相同d. 重新回到边界的位置与o点距离相等【答案】bcd【解析】【详解】a.根据左手定则可以判断，两粒子运动轨迹不同，转过的圆心角不同，但是运动周期相同，所以运动时间不同，a错误b.根据可知，粒子运动半径相同，b正确c.因为从同一边界射入，又从相同边界射出，所以出射角等于入射角，且洛仑兹力时刻与速度垂直，不做功，所以出射速度大小与入射速度相同，c正确d.根据题意可知，重新回到边界位置与o点距离，相同，d正确17.已知一质量为m的带电液滴，经电压u加速后，水平进入互相垂直的匀强电场e和匀强磁场b中，液滴在此空间的竖直平面内做匀速圆周运动，如图，则( )a. 液滴在空间可

21、能受4个力作用b. 液滴一定带负电c. 液滴做圆周运动的半径d. 液滴在场中运动时总能量不变【答案】bcd【解析】【详解】ab液滴在竖直平面内做匀速圆周运动，故重力等于电场力，即洛伦兹力提供向心力，所以mg=qe由于电场力的方向与场强的方向相反，故液滴带负电，液滴在空间受到三个力作用，故a错误，b正确；c洛伦兹力提供向心力，即解得：在加速电场中根据动能定理联立解得：故c正确；d因电场力与重力相平衡，由洛伦兹力提供向心力，而洛伦兹力总是垂直速度的方向，所以不做功，则在场中运动时总能量不变，故d正确18.在磁感应强度大小为b0，方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸

22、面向里，如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（）a. c、d两点的磁感应强度大小相等b. a、b两点的磁感应强度大小相等c. c点的磁感应强度的值最小d. b点的磁感应强度的值最大【答案】c【解析】【详解】通电直导线在c点的磁感应强度方向与b0的方向相反，b、d两点的磁感应强度方向与b0垂直，a点的磁感应强度方向与b0同向，由磁场的叠加知c点的合磁感应强度最小，a点的合磁感应强度最大c项正确19.如右图所示为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场带电粒子(不计重力)第一次以速度沿截面直径入射，粒子飞入磁场区域时，速度方向偏转60°角；

23、该带电粒子第二次以速度从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转90°角则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的()a. 半径之比为b. 速度之比为c. 时间之比为23d. 时间之比为32【答案】c【解析】【分析】粒子进入磁场时，受到洛伦兹力作用而做匀速圆周运动，速度的偏向角等于轨迹对应的圆心角，再可求出轨迹对应的圆心角，由t=t求解时间之比；根据几何知识求出轨迹半径之比，由半径公式r=求出速度之比【详解】设圆柱形区域为r带电粒子第一次以速度v1沿直径入射时，轨迹如图所示，粒子飞出此磁场区域时速度方向偏转60°角，则知带电粒子轨迹对应的圆心角 1=60°，轨迹半径为 r1=rtan60°，运动时间为 t1=；带电粒子第二次以速度v2沿直径入射时，粒子飞出此磁场区域时速度方向偏转90°角，则知带电粒子轨迹对应的圆心角 2=90°，轨迹半径为 r2=r，运动时间为 t2=；所以轨迹半径之比：r1：r2=；时间之比：t1：t2=2：3；根据半径公式r=得，速度之比：v1：v2=r1：r2=故a、c正确，b、d错误故选ac20.如图所示，水平绝缘轨道ab长l=4m，离地高h=1.8m，a、b间存在竖直向上匀强电场。一质量m=0.1kg，电荷量