吉林省长春市第一五一中学2024-2025学年高二物理上学期第一次月考试题

PAGEPAGE21吉林省长春市第一五一中学2024-2025学年高二物理上学期第一次月考试题一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分，1～8题单选，9～12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分）1.两百多年前,诺莱特让700个修道士手拉手做“电震试验”。试验中装水的大玻璃罐起到了储存电荷的作用,其实它就是()A.变阻器 B.电容器 C.变压器 D.传感器2.如图所示，两个带电荷量为q的点电荷分别位于带电的半径相同的eq\f(1,4)球壳和eq\f(3,4)球壳的球心，这两个球壳上电荷匀称分布且电荷面密度相同，若甲图中带电eq\f(1,4)球壳对点电荷q的库仑力的大小为F，则乙图中带电的eq\f(3,4)球壳对点电荷q的库仑力的大小为（）甲乙A.eq\f(3,2)FB.eq\f(\r(2),2)FC.eq\f(1,2)F D.Fabcd20V24V4V3.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。已知a点的电势为20V，abcd20V24V4VA．4VB．8VC．12VD．24V4、电子束熔炼是指高真空下，将高速电子束的动能转换为热能作为热源来进行金属熔炼的一种熔炼方法。如图所示，阴极灯丝被加热后产生初速度为0的电子，在V加速电压的作用下，以极高的速度向阳极运动；穿过阳极后，在金属电极A1、A2间V电压形成的聚焦电场作用下，轰击到物料上，其动能全部转换为热能，使物料不断熔炼。已知某电子在熔炼炉中的轨迹如图中虚线OPO'所示，P是轨迹上的一点，聚焦电场过P点的一条电场线如图中所示，则（）A．电极A1的电势高于电极A2的电势B．电子在P点时速度方向与聚焦电场强度方向夹角小于90°C．聚焦电场只变更电子速度的方向，不变更电子速度的大小D．电子轰击到物料上时的动能小于eV5、熔喷布具有的独特的超细纤维结构增加了单位面积纤维的数量和表面积，具备很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性，使其成为医用口罩及N95口罩的最核心的材料。工厂在生产熔喷布时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示传感器，其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上，G是灵敏电流计。当熔喷布的厚度变薄导致介电常数变小时（）A．极板间的电场强度变大 B．极板上所带的电荷量削减C．平行板电容器的电容变大 D．有自b向a的电流流过灵敏电流计6.如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，则以下推断正确的是()．A．金属块带负电荷B．金属块克服电场力做功8JC．金属块的电势能削减4JD．金属块的机械能削减12J7．如图所示，从炙热的金属丝漂出的电子(速度可视为零)，经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场．电子的重力不计．在满意电子能射出偏转电场的条件下，下述四种状况中，肯定能使电子的偏转角变大的是()．A．仅将偏转电场极性对调B．仅增大偏转电极间的距离C．仅增大偏转电极间的电压D．仅减小偏转电极间的电压8．如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块A、B，相互绝缘且质量均为2kg，A带负电，电荷量为0.2C，B不带电．起先处于静止状态，若突然加沿竖直方向的匀强电场，此瞬间A对B的压力大小变为8N，g＝10m/s2，则()A．电场强度为60N/C，方向竖直向上B．电场强度为90N/C，方向竖直向下C．电场强度为120N/C，方向竖直向下D．电场强度为150N/C，方向竖直向上9.如右图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a，b，c(可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下推断正确的是()A．a对b的静电力肯定是引力B．a对b的静电力可能是斥力C．a的电量可能比b少D．a的电量肯定比b多10.如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板；a板接地；P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地.起先时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度α.在以下方法中，能使悬线的偏角α变大的是A.缩小a、b间的距离B.加大a、b间的距离C.取出a、b两极板间的电介质D.换一块形态大小相同、介电常数更大的电介质11、如图所示，在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电，另一带负电的检验电荷B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的上方经过，若此过程中A始终保持静止，A、B可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用。则下列说法正确的是（）A．物体A受到地面的支持力先增大后减小 B．点电荷B所在圆轨道上场强到处相同C．物体A受到地面的摩擦力先减小后增大 D．检验电荷B所在圆轨道上电势到处相同12．某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变更规律如图所示．在O点由静止释放一个负点电荷，该负点电荷仅受电场力的作用，则在－x0～x0区间内()A．该静电场是匀强电场B．该静电场是非匀强电场C．负点电荷将沿x轴正方向运动，加速度不变D．负点电荷将沿x轴负方向运动，加速度渐渐减小二、填空题（每空2分，共16分）13．如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距4cm,b、c相距10cm。将一个带电荷量为2×10-8C的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4×10-6J。将此电荷从b点移到c点时电场力做功为________J，a、c间电势差为________V。第13题图第14题图14．A、B是某电场中的一条电场线上两点，一正电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点运动过程中的v—t图象如上图所示。比较A、B两点电势φ的凹凸和场强E的大小：φA________φB，EA________EB。15．A、B两点电荷，原来相距r，相互作用力为F。若将A、B的电荷量都增大到原来的两倍，则相互作用力为________。若再将距离也增大到原来的两倍，则相互作用力为________。16．有一充电的平行板电容器，两板间电压为3V，现使它的电荷量削减3×10-4C，于是电容器两极板间电压降为原来的，此电容器的电容是________μF，电容器原来的带电荷量是________C。三、计算题（4小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最终答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必需写出数值和单位。）17．（6分）氢原子由一个质子（原子核）和一个核外电子组成。电子质量me=9.1×10-31kg，质子质量mp=1.67×10-27kg，电子和原子核所带电荷量都等于e=1.6×10-19C。电子绕核旋转的轨道半径r=5.3×10-11m。试求：电子所受静电引力是万有引力的多少倍？18.(10分)如图所示，M、N为水平放置的相互平行的两块大金属板，间距d＝35cm，两板间电压U＝3.5×104V．现有一质量m＝7.0×10－6kg、电荷量q＝6.0×10－10C的带负电的油滴，由下板N正下方距N为h＝15cm的O处竖直上抛，经N板中间的P孔进入电场．欲使油滴到达上板Q点时速度恰为零，则油滴上抛的初速度v0为多大？(g取10m/s2)19．（10分）中国科学家2024年10月宣布中国将在2024年起先建立世界上最大的粒子加速器．加速器是人类揭示物质本源的关键设备，在放射治疗、食品平安、材料科学等方面有广泛应用．如图所示，某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管（漂移管）组成，相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极．质子从K点沿轴线进入加速器并依此向右穿过各漂移管，在漂移管内做匀速直线运动，在漂移管间被电场加速，加速电压视为不变．设质子进入漂移管B时速度为8×106m/s，进入漂移管E时速度为1×107m/s，电源频率为1×107Hz，漂移管间缝隙很小，质子在每个管内运动时间视为电源周期的．质子的荷质比取1×108C/kg．求：（1）漂移管B的长度；（2）相邻漂移管间的加速电压．20、（10分）如图所示，半径为R=0.4m半圆形绝缘光滑轨道BC与水平绝缘轨道AB在B点平滑连接，轨道AB上方有电场强度大小为E=1.0×104N/C，方向向左的匀强电场。现有一质量m=0.1kg、电荷量q=+1.0×10-4C的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，若带电体恰好可以沿圆弧轨道运动到C点，并在离开C点后，落回到水平面上的D点（图中未画出），重力加速度g=10m/s2。求：(1)带电体运动到圆弧轨道B点时对轨道的压力大小；(2)带电体落回到水平面上的D点到B点的距离。长春市151学高二物理10月月考试题答题卡姓名班级一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分，1～8题单选，9～12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分）题号123456789101112答案二、填空题（每空2分，共16分）13．________________J，________________V。14．________________，________________。15．________________，________________。16．________________μF，________________C。三、计算题（4小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最终答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必需写出数值和单位。）17.18.19.20.一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分，1～7题单选，8～10题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2.5分，有错选或不选的得0分）1.两百多年前,诺莱特让700个修道士手拉手做“电震试验”。试验中装水的大玻璃罐起到了储存电荷的作用,其实它就是()A.变阻器 B.电容器 C.变压器 D.传感器解析:储存电荷的器件应为电容器。答案:B2.如图所示，两个带电荷量为q的点电荷分别位于带电的半径相同的eq\f(1,4)球壳和eq\f(3,4)球壳的球心，这两个球壳上电荷匀称分布且电荷面密度相同，若甲图中带电eq\f(1,4)球壳对点电荷q的库仑力的大小为F，则乙图中带电的eq\f(3,4)球壳对点电荷q的库仑力的大小为（）甲乙A.eq\f(3,2)F B.eq\f(\r(2),2)FC.eq\f(1,2)F D.F答案：Dabcd20V24V4V3、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。已知a点的电势为20V，abcd20V24V4VA．4VB．8VC．12VD．24VC4、电子束熔炼是指高真空下，将高速电子束的动能转换为热能作为热源来进行金属熔炼的一种熔炼方法。如图所示，阴极灯丝被加热后产生初速度为0的电子，在V加速电压的作用下，以极高的速度向阳极运动；穿过阳极后，在金属电极A1、A2间V电压形成的聚焦电场作用下，轰击到物料上，其动能全部转换为热能，使物料不断熔炼。已知某电子在熔炼炉中的轨迹如图中虚线OPO'所示，P是轨迹上的一点，聚焦电场过P点的一条电场线如图中所示，则（）A．电极A1的电势高于电极A2的电势B．电子在P点时速度方向与聚焦电场强度方向夹角小于90°C．聚焦电场只变更电子速度的方向，不变更电子速度的大小D．电子轰击到物料上时的动能小于eV【答案】AA．在P点电子受电场力指向轨迹弯曲的内侧，又要与电场线相切，可推断电场线的方向是从A1指向A2，所以电极A1的电势高于电极A2的电势，A正确；B．轨迹的切线方向即电子的运动方向，由图可知运动方向与电场方向夹角大于90°，B错误；C．聚焦电场一方面使电子向中心靠拢，另一方面使电子加速，所以既变更电子速度的方向，又变更电子速度的大小，C错误；D．聚焦电场对电子做功，且总功是正功W，所以变更电子速度大小，从O到O'，依据动能定理，电子轰击到物料上时的动能大于，故D错误。故选A。5、熔喷布具有的独特的超细纤维结构增加了单位面积纤维的数量和表面积，具备很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性，使其成为医用口罩及N95口罩的最核心的材料。工厂在生产熔喷布时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示传感器，其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上，G是灵敏电流计。当熔喷布的厚度变薄导致介电常数变小时（）A．极板间的电场强度变大 B．极板上所带的电荷量削减C．平行板电容器的电容变大 D．有自b向a的电流流过灵敏电流计【答案】BA．因为接在恒压直流电源上，所以电容器极板的电势差不变，上、下两个极板位置均固定，两极板之间的距离不变，依据可得，极板间的电场强度不变，A错误；C．依据可得，介电常数变小，电容变小，C错误；BD．依据可得，电容变小，极板的电势差不变，极板上所带的电荷量削减，电容器放电，有自a向b的电流流过灵敏电流计，B正确，D错误。故选B。6.如图6-2-8所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，则以下推断正确的是()．图6-2-8A．金属块带负电荷B．金属块克服电场力做功8JC．金属块的电势能削减4JD．金属块的机械能削减12J解析金属块滑下的过程中动能增加了12J，由动能定理知合外力做功12J，其中包括重力、摩擦力和电场力做功，摩擦力做功Wf＝－8J，重力做功WG＝24J，所以可得电场力做功WF＝－4J，电场力做负功，金属块带正电，电势能增加了4J，选项A、B、C错误；由功能关系可知，机械能的变更ΔE＝Wf＋WF＝－12J，即机械能削减12J，选项D正确．答案D7．如图所示，从炙热的金属丝漂出的电子(速度可视为零)，经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场．电子的重力不计．在满意电子能射出偏转电场的条件下，下述四种状况中，肯定能使电子的偏转角变大的是()．A．仅将偏转电场极性对调 B．仅增大偏转电极间的距离C．仅增大偏转电极间的电压 D．仅减小偏转电极间的电压解析设加速电场电压为U0，偏转电压为U，极板长度为L，间距为d，电子加速过程中，由U0q＝eq\f(mv\o\al(2,0),2)，得v0＝eq\r(\f(2U0q,m))，电子进入极板后做类平抛运动，时间t＝eq\f(L,v0)，a＝eq\f(Uq,dm)，vy＝at，tanθ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(UL,2U0d)，由此可推断C正确．(类平抛)答案C8．如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块A、B，相互绝缘且质量均为2kg，A带负电，电荷量为0.2C，B不带电．起先处于静止状态，若突然加沿竖直方向的匀强电场，此瞬间A对B的压力大小变为8N，g＝10m/s2，则()A．电场强度为60N/C，方向竖直向上B．电场强度为90N/C，方向竖直向下C．电场强度为120N/C，方向竖直向下D．电场强度为150N/C，方向竖直向上解析：选C起先时物体B平衡，A对B的压力大小等于A的重力大小，为20N；加上电场后瞬间A对B的压力大小变为8N，而弹簧的弹力和重力不变，故合力为12N，方向向上，依据牛顿其次定律，有a＝eq\f(F合,m)＝eq\f(12,2)＝6m/s2，再对物体A受力分析，设电场力为F(向上)，依据牛顿其次定律，有FN＋F－mg＝ma，解得F＝24N，故场强为E＝eq\f(F,q)＝eq\f(24,0.2)＝120N/C，方向竖直向下，故A正确，B、C、D错误．9.如右图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a，b，c(可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下推断正确的是()A．a对b的静电力肯定是引力B．a对b的静电力可能是斥力C．a的电量可能比b少D．a的电量肯定比b多解析：由三个电荷平衡的规律“三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大”可知，a和c肯定是同种电荷，a和b肯定是异种电荷，并且a的电量肯定比b的带电量要多，这样c才可能平衡，所以本题正确答案应选A、D.答案：AD10.如图2所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板；a板接地；P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地.起先时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度α.在以下方法中，能使悬线的偏角α变大的是图2A.缩小a、b间的距离B.加大a、b间的距离C.取出a、b两极板间的电介质D.换一块形态大小相同、介电常数更大的电介质答案：BC解析：本题考查电容器的两个公式.a板与Q板电势恒定为零，b板和P板电势总相同，故两个电容器的电压相等，且两板电荷量q视为不变.要使悬线的偏角增大，即电压U增大，即减小电容器的电容C.对电容器C，由公式可以增大板间距d、减小介电常数ε、减小板的正对面积S.11、如图所示，在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电，另一带负电的检验电荷B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的上方经过，若此过程中A始终保持静止，A、B可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用。则下列说法正确的是（）A．物体A受到地面的支持力先增大后减小 B．点电荷B所在圆轨道上场强到处相同C．物体A受到地面的摩擦力先减小后增大 D．检验电荷B所在圆轨道上电势到处相同【答案】CDA．对物体A受力分析，有重力，水平面的支持力、摩擦力和检验电荷B与A之间的库仑力，由平衡条件得其中，为A与B连线与水平面之间的夹角（锐角），而所以在物体A由P到Q缓慢地从A的上方经过时，大小不变，先增大后减小，所以物体A受到地面的支持力先减小后增大，A错误；B．点电荷B所在的电场为物体A形成的点电荷电场，在圆轨道上场强的大小到处相等，但是方向时刻都在变更，B错误；C．由A选项分析，可得物体A所受摩擦力为所以在物体A由P到Q缓慢地从A的上方经过时，大小不变，先增大后减小，所以物体A受到地面的摩擦力先减小后增大，C正确；D．检验电荷B所在圆轨道的电场为物体A形成的点电荷电场，所以在圆轨道上的电势到处相同，圆轨道是等势的，D正确。故选CD。12．某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变更规律如图所示．在O点由静止释放一个负点电荷，该负点电荷仅受电场力的作用，则在－x0～x0区间内()A．该静电场是匀强电场B．该静电场是非匀强电场C．负点电荷将沿x轴正方向运动，加速度不变D．负点电荷将沿x轴负方向运动，加速度渐渐减小解析：选AC图线的斜率大小等于电场中电场强度的大小，故该条电场线上各点场强一样，该静电场为匀强电场，A正确，B错误；沿着电场线的方向电场降低，可知静电场方向沿x轴负方向，故负点电荷沿x轴正方向运动，其受到的电场力为恒力，由牛顿其次定律可知其加速度不变，C正确，D错误．11．如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距4cm,b、c相距10cm。将一个带电荷量为2×10-8C的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4×10-6J。将此电荷从b点移到c点时电场力做功为________J，a、c间电势差为________V。第11题图第12题图12．A、B是某电场中的一条电场线上两点，一正电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点运动过程中的v—t图象如上图所示。比较A、B两点电势φ的凹凸和场强E的大小：φA________φB，EA________EB。13．A、B两点电荷，原来相距r，相互作用力为F。若将A、B的电荷量都增大到原来的两倍，则相互作用力为________。若再将距离也增大到原来的两倍，则相互作用力为________。14．有一充电的平行板电容器，两板间电压为3V，现使它的电荷量削减3×10-4C，于是电容器两极板间电压降为原来的，此电容器的电容是________μF，电容器原来的带电荷量是________C。11．5×10-645012．＜＞13．4F,F14．1504.5×10-417．（10分）氢原子由一个质子（原子核）和一个核外电子组成。电子质量me=9.1×10-31kg，质子质量mp=1.67×10-27kg，电子和原子核所带电荷量都等于e=1.6×10-19C。电子绕核旋转的轨道半径r=5.3×10-11m。试求：电子所受静电引力是万有引力的多少倍？17．(1)依据库仑定律有依据万有引力定律有，所以。(11分)如图所示，M、N为水平放置的相互平行的两块大金属板，间距d＝35cm，两板间电压U＝3.5×104V．现有一质量m＝7.0×10－6kg、电荷量q＝6.0×10－10C的带负电的油滴，由下板N正下方距N为h＝15cm的O处竖直上抛，经N板中间的P孔进入电场．欲使油滴到达上板Q点时速度恰为零，则油滴上抛的初速度v0为多大？(g取10m/s2)解析：(1)设N板电势高，则油滴在M、N间运动时电场力做负功，全过程由动能定理得－mg(d＋h)－qU＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)代入数据解得v0＝4m/s(2)设M板电势高，则油滴在M、N间运动时电场力做