2023-2024学年广西玉林市博白县中学高二上学期月考物理试题（一）（解析版）

玉林市博白县中学2023-2024学年高二上学期月考物理试题一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合要求。1.下列说法正确的是（）A.由真空中点电荷的场强公式可知，当r趋近于零时，E趋近于无限大B.电场强度的定义式适用于任何电场C.由公式可知，在电场中某点的电势越高电场强度就越大D.由电势的定义式可知，该点的电势与其电势能成正比，与电荷量成反比【答案】B【解析】【详解】A．点电荷的场强公式适用于点电荷，当r趋近于零时，电荷的大小形状不能忽略，公式不适用，故A错误；B．是电场强度定义式，适用于任何电场，故B正确；C．电场中某点的电场强度与电势高低无关，电势高的位置场强不一定大，故C错误；D．电势由电场本身的性质决定，与电荷的电势能和电荷量无关，故D错误。故选B。2.如图左图甲、乙两个带电物体放置在绝缘水平面上，同时由静止释放甲和乙后，甲开始时保持静止，物体乙运动的v－t图象如右图所示，则()A.两个物体带同种电荷B.甲受到地面向左的摩擦力C.两个物体带电荷量一定相等D.经过一段时间，甲可能运动【答案】A【解析】【详解】A．由静止释放后，两物体之间的力为库仑力F＝k，库仑力大小与距离的平方成反比，由v－t图象可知，乙的加速度越来越小，即所受库仑力越来越小，甲、乙之间距离越来越大，甲、乙之间为排斥力，带同种电荷，故A正确；B．甲、乙之间相互排斥，甲受到向右的摩擦力，故B错误；C．由牛顿第三定律知，无论甲、乙带电荷量多少，甲、乙受到的库仑力一样大，但无法确定电荷量是否相等，故C错误；D．两物体越来越远，库仑力越来越小，始终小于甲的最大静摩擦力，故D错误．3.如图所示，在等量的异种点电荷形成的电场中，有、、三点，点为两点电荷连线的中点，点为连线上距点距离为的一点，为连线中垂线距点距离也为的一点，则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较，正确的是（）A.，B.，C.，，，D.因为零电势点未规定，所以无法判断电势的高低【答案】B【解析】【详解】根据等量异种电荷周围电场线特点可知B点电场线比A点密集，A点电场线比C点密集，电场线越密场强越大，因此沿电场线方向电势降低，A点电势高于B点电势，CA在同一等势面上电势相等，因此故ACD错误，B正确。故选B。4.在电场中、两点间的电势差为，、两点间的电势差为，则、、三点电势高低关系为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】由题意则得则得又则得故有故选B。5.如图所示，等腰三角形位于匀强电场中，电场方向平行于平面，a、b、c三点的电势分别为，边长度为，边的长度为。下列说法正确的是（）A.若电子从a点运动到b点，电场力做功B.若电子从a点运动到c点，电势能减小C.电场沿方向D.匀强电场的场强大小为【答案】D【解析】【详解】A．根据题意，由公式可知，若电子从a点运动到b点，电场力做功为故A错误；B．根据题意，由公式可知，若电子从a点运动到c点，电场力做功为则电子的电势能增加，故B错误；CD．根据题意，由可知，ac的中点电势为6V，与b点电势相等，由电场线和等势线关系可得电场沿ac方向，则有故C错误，D正确。故选D。6.真空中正三角形的三个顶点上分别放有电荷量相等、电性不同的点电荷，A、两点为正电荷，为负电荷，如图所示，处点电荷所受静电力大小为，则A、两处点电荷所受静电力大小分别为（）A.F B.F C.F D.F【答案】B【解析】【详解】A对C的作用力沿AC方向，B对C的作用力沿CB方向，两个力大小相等，之间的夹角为120°，合力为F，所以A对C的作用力与B对C的作用力大小都等于F．所以任意两电荷间的作用力大小为F，根据对称性，A处点电荷所受静电力大小也为F，B处点电荷所受静电力大小为2Fcos30°=故选B。7.、、三个原子核，电荷均为e，质量之比为1：2：3。如图所示，它们以相同的初速度由P点平行极板射入匀强电场，在下极板的落点为A、B、C，已知上极板带正电，原子核不计重力，下列说法正确的是（）A.三个原子核在电场中运动的时间相等 B.、、的加速度关系是C.落在A点的原子核是 D.三个原子核刚到达下板时的动能相等【答案】C【解析】【详解】A．因为原子核在电场中水平方向做匀速直线匀速，又因为它们以相同初速度由P点平行极板射入匀强电场，由可知，三个原子核在电场中运动时间关系为故A错误；B．由题意知，原子核在电场中的加速度为即原子核的加速度之比为它们的比荷之比，则、、的加速度关系是故B错误；C．因为三个原子核在电场中的侧位移相等，由可知，加速度越小，运动时间越长，所以落在A点的原子核是，故C正确；D．对三原子核由动能定理得则因为它们质量不同，则初动能不同，则三个原子核刚到达下板时的动能不相等，故D错误。故选C。二、选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）8.如图，实线表示电场线，虚线表示带电粒子只受电场力作用下的运动轨迹，则（）A.若粒子是从N点运动到M点，则其带负电荷B.粒子运动的加速度在M点小于N点C.粒子在M点的速度小于在N点的速度D.粒子在M点的电势能小于在N点的电势能【答案】BC【解析】【详解】A．粒子仅仅受到电场力，即电场力即为粒子的合力，由于合力方向指向轨迹的内侧，根据图像可知，电场力方向与电场强度的方向相同，即粒子带正电，故A错误；B．电场线分布的密集程度表示电场的强弱，根据图像可知，M点电场线分布比N点稀疏一些，则M点电场强度比N点小一些，即粒子M点所受电场力比N点小一些，可知粒子运动的加速度在M点小于N点，故B正确；C．若粒子从M点运动到N点，根据上述可知，粒子所受电场力的方向与速度方向之间的夹角为锐角，即粒子从M点运动到N点过程做加速运动，即粒子在M点的速度小于在N点的速度，故C正确；D．根据上述，若粒子从M点运动到N点，电场力做正功，电势能减小，即粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故D错误。故选BC。9.如图，A、B为水平正对放置的平行板电容器的两极板，B极板接地。闭合开关S，一带电液滴在两极板间的P点处于静止状态。下列说法正确的是（）A.该液滴带正电B.保持开关S闭合，将A极板向左移动一小段距离，带电液滴仍将保持静止C.断开开关S，将B极板向下移动一小段距离，带电液滴将向下运动D.断开开关S，将B极板向下移动一小段距离，P点的电势将升高【答案】BD【解析】【详解】A．A极板与电源正极连接，A带正电，则极板之间电场方向向下，液滴处于静止状态，可知其所受电场力方向向上，由于电场力方向与电场方向相反，则液滴带负电，故A错误；B．保持开关S闭合，极板之间电压一定，根据若将A极板向左移动一小段距离，极板之间间距不变，极板之间的电场强度不变，液滴所受电场力不变，可知带电液滴仍将保持静止，故B正确；C．断开开关S，极板所带电荷量一定，根据，解得若将B极板向下移动一小段距离，根据上式可知，极板之间电场强度不变，可知带电液滴仍然处于静止状态，故C错误；D．断开开关S，根据上述，极板之间的电场强度不变，根据，解得若将B极板向下移动一小段距离，增大，可知P点的电势将升高，故D正确。故选BD。10.如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点．在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J，电场力做的功为1.5J．则下列说法正确的是A.粒子带负电B.粒子在A点的电势能比在B点少1.5JC.粒子在A点的动能比在B点多0.5JD.粒子在A点的机械能比在B点少1.5J【答案】CD【解析】【详解】A．由运动轨迹上来看，垂直电场方向射入的带电粒子向电场的方向偏转，说明带电粒子受到的电场力与电场方向相同，所以带电粒子应带正电．故A错误．B．从A到B的过程中，电场力做正功，电势能在减少，所以在A点的电势能要大于在B点时的电势能．故B错误．C．从A到B的过程中，克服重力做功2.0J，电场力做功1.5J，合外力做功为-0.5J；由动能定理可知，粒子动能减小0.5J，即粒子在A点的动能比在B点多0.5J，故C正确．D．从A到B的过程中，除了重力做功以外，还有电场力做功，电场力做正功，电势能转化为机械能，带电粒子的机械能增加，由能的转化与守恒可知，机械能的增加量等于电场力做功的多少，所以机械能增加了1.5J，即粒子在A点的机械能比在B点少1.5J，故D正确．三、实验填空题（共15分）11.某同学为了练习各种仪表的读数规则，他做了如图的练习：其中甲图为10分度的游标卡尺的读数，其值为______mm；乙图为20分度的游标卡尺的读数，其值为______mm；丙图为螺旋测微器的读数，其值为______mm。【答案】①.2.7②.20.30③.4.593（4.592~4594）【解析】【详解】[1]根据游标卡尺的读数规律，该读数为[2]根据游标卡尺的读数规律，该读数为[3]根据螺旋测微器的读数规律，该读数为12.某同学用伏安法测量导体的电阻率，现有量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表和量程为0.6A、内阻约为0.1Ω的电流表。采用分压电路接线，待测电阻丝Rx阻值约为5Ω。（1）图甲是未完成的实物连线图，图中a为待测导体右端接线柱，b为电流表正极接线柱，c为滑动变阻器左上端接线柱，d为滑动变阻器左下端接线柱。则导线①应连接_________（选填a或b）。导线②应连接_________（选填c或d）。（2）正确接线后，改变滑动变阻器的阻值测得的多组数据如下表，请根据数据在图乙中描点作出U-I图线_________。U/V0.300.400.801.101.201.60I/A0070.090.180.220.270.35（3）用作图法求得Rx的阻值为_________Ω（结果保留两位有效数字）。（4）若用螺旋测微器测得金属丝直径为d，用刻度尺测得金属丝的长度为l，则该金属丝的电阻率的表达式为_____________（用U、I、d、l表示）【答案】①.a②.d③.④.4.6⑤.【解析】【详解】（1）[1][2]由于故电流表采用外接法，导线①应连接a滑动变阻器采用分压式接法，故导线②应连接d。（2）[3]如图所示（3）[4]U-I图线斜率等于电阻（4）[5]根据，，得四、计算题13.如图所示，电荷量分别为为，的两带电小球A、B，用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于O点，静止时A、B两球处于同一水平线上，已知O点到A球的距离，，，静电力常量为k，带电小球均可视为点电荷，求：（1）A、B两球间的库仑力大小；（2）A、B两球的质量之比；（3）A、B连线中点处的电场强度大小及方向。【答案】（1）；（2）；（3），方向水平向左【解析】【详解】（1）由几何关系可知，A、B间距离为由库仑定律可知，A、B两球间的库仑力大小为（2）对A球，由平衡条件可得对B球，由平衡条件得联立解得（3）根据点电荷场强表达式，可知A，B连线中点处的电场强度大小为方向水平向左。14.X-CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，扫描机可用于对多种病情的探测。下图是某种X-CT扫描机产生X射线部分的示意图。电子从A极板附近由静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到水平圆形靶台上的中心点P，产生X射线（如图中带箭头的竖直虚线PO所示）。已知平行的竖直极板A、B间电势差为，平行的水平极板C、D间电势差为，C、D间距为d，长度均为L，A、B中的电子束距离靶台的竖直高度为H，不考虑电子间的相互作用，不计电子受到的重力和空气阻力。求：（1）电子从平行极板C、D间射出时速度方向与水平方向夹角的正切值；（2）极板C的右端到直线PO的距离s。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）电子在A、B间加速，设电子穿出B板时的速度为v0，根据动能定理，有电子在C、D间做类平抛运动，加速度为a，经过时间t射出场强为E的偏转电场时，竖直分速度为，偏转角为θ，有联立解得（2）根据几何关系，有联立解得15.如图所示，在E=103V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆形轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R=0.40m。一带电荷量的小滑块质量为m=0.04kg，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，滑块从水平轨道上某处由静止释放，小滑块恰好运动到半圆形轨道的最高点C。g取10m/s2，求：（1）求小滑块在圆形轨道C点的速度大小；（2）滑块在水平轨道上由静止释放的位置离N点的距离x0；（3）滑块通过半圆形轨