1、广西崇左高级中学2020-2021学年高二物理上学期11月月考试题(含解析)一、选择题:1. 两根长度均为的绝缘细线分别系住质量相等、电荷量均为的小球、,并悬挂在点。当两个小球静止时,它们处在同一高度上,且两细线与竖直方向间夹角均为,如图所示,静电力常量为,则每个小球的质量为()A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】对小球进行受力分析,如下图所示设绳子对小球的拉力为T,根据平衡条件,结合三角知识,可得根据库仑定律得,小球在水平方向受到库仑力的大小为联立解得故选B。2. 如图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线,两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电
2、子做的功分别为和,a、b点的电场强度大小分别为和,则A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】电子在电场中运动电场力做功,由于a、b两点位于同一条等势线上,故,有,可得;电场线的疏密程度反映场强的大小,a点比b点的电场线密些,故场强大些,故选A3. 如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直平面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点的竖直线对称,忽略空气阻力。由此可知()A. 点的电势比点低B. 油滴在点的动能比它在点的大C. 油滴在点的电势能比它在点的大D. 油滴在点的加速度大小比它在点的小【答案】B【解析】【详解】A根据粒子轨迹弯曲方向可知,粒子受到的合外力方向一定指向上方;同
3、时因轨迹关于P点对称,可知电场力应竖直向上;粒子带负电,则电场方向竖直向下,所以点的电势比点高,故A错误;B粒子由P到Q过程中,合外力做正功,动能增大,则油滴在点的动能比它在点的大,故B正确;C粒子由P到Q过程中,电场力对油滴做正功,故其电势能减小,油滴在点的电势能比它在点的小,故C错误;D因小球在匀强电场中运动,所受电场力和重力均为恒力,故P、Q两点加速度大小相同,故D错误。故选B。4. 对于如图所示电场中的A、B、C三点,下列判断正确的是( )A. A点的电势最低B. B点的电场强度最大C. 正电荷在A点受到的电场力最大D. 负电荷在C点具有的电势能最大【答案】C【解析】【详解】A沿着电场
4、线方向电势减小,故B点的电势最低,A错误,BC电场线的疏密程度表示场强大小,所以A点的场强最大,正电荷在A点受到的电场力最大,B错误,C正确,D负电荷在B点的电势能最大,D错误。故选C。5. 在竖直向下的匀强电场中,一带电油滴在电场力和重力的作用下,沿虚线所示的运动轨迹从运动到.若此带电油滴在运动过程中动能和重力势能之和为,重力势能和电势能之和为,则、的变化情况是()A. 增加,增加B. 增加,减小C. 不变,减小D. 不变,不变【答案】B【解析】【详解】由液滴的运动轨迹可知,油滴所受的合力向上,则电场力向上,油滴带负电;因为有重力和电场力做功,则油滴的重力势能、动能和电势能之和守恒,则从a到
5、b运动的过程中,电场力做正功,则电势能减小,则动能和重力势能之和为增加;合外力做正功,则动能增加,即重力势能和电势能之和减小。故选B。6. 一平行电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上,若将云母介质移出,则电容器()A. 极板上的电荷量变大,极板间的电场强度变大B. 极板上的电荷量变小,极板间的电场强度变大C. 极板上的电荷量变大,极板间的电场强度不变D. 极板上的电荷量变小,极板间的电场强度不变【答案】D【解析】试题分析:电容器接在恒压直流电源上,则电容器两端的电势差不变,将云母介质移出后,介电常数减小,根据电容的决定式知,介电常数减小,电容减小,由于电压不变,根据可知,电荷量Q减
6、小,由于电容器的电压不变,板间的距离d不变,根据可知,极板间的电场强度不变,所以ABC错误,D正确考点:电容器的动态分析【名师点睛】本题是电容器的动态分析问题,关键抓住不变量,当电容器与电源始终相连,则电势差不变;当电容器与电源断开,则电荷量不变要掌握、三个公式7. 如图所示,两平行的带电金属板水平放置若在两板中间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45,再由a点从静止释放一同样的微粒,改微粒将A. 保持静止状态B. 向左上方做匀加速运动C. 向正下方做匀加速运动D. 向左下方做匀加速运动【答案】D【解析】现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)
7、逆时针旋转时,两板间的电场强度不变,电场力也不变,所以现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转后,带电微粒受两大小相等的力的作用,合力方向向左下方,故微粒将向左下方做匀加速运动,故D正确,A、B、C错误【考点定位】电容器,电场力,力的平衡【方法技巧】本题主要是:要理解这个题目的实质是在二力平衡作用下物体静止,如果一个力转动45,而大小不变,物体会乍样运动?8. 如图所示,把长为的导体棒置于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为,当导体棒中通以方向向左的恒定电流时,下面关于通电导体棒在磁场中受到的安培力大小和方向正确的是()A. 大小为,方向竖直向上B. 大小为,方向竖直向上C. 大小为,方
8、向竖直向下D. 大小为,方向竖直向下【答案】C【解析】【详解】根据左手定则可知,通电直导线受的安培力方向竖直向下,由于此时电流与磁场方向垂直,因此安培力大小为。故选C。9. 如图,为匀强电场中的四个点,它们正好是矩形的四个顶点,电场线与矩形平面平行,已知点电势为,点电势为,点电势为,一电荷量为的粒子从点以的速度射入电场,入射方向与成45,一段时间后经过点,不计粒子重力,下列判断正确的是()A. 点电势为B 场强方向由指向C. 粒子带正电D. 粒子从运动到,克服电场力做功为【答案】AC【解析】【详解】A匀强电场中,沿电场线方向每前进相同的距离,电势变化速度相同,因为ad=bc=2L可得所以c=1
9、6V,故A正确;B设ad连线中点为O点,连接Ob和Oc,如下图所示可得其电势,故Oc为等势面,电场线与等势面垂直,而由几何知识易得Oc垂直Ob,则电场线方向由b指向O,故B错误;C由上可知,电场线方向由b指向O,粒子从b偏转到c,则受力方向斜向上,故粒子带正电,故C正确;D根据,粒子从b运动到c,电场力做功为故D错误。故选AC。10. 如图所示电路,电源,内阻。开关闭合后,变阻器总电阻为,在变阻器的滑动端向下滑动的过程中()A. 电压表与电流表的示数都减小B. 通过的电流变大C. 两端的电压变大D. 电源输出功率变大,最大输出功率为【答案】AB【解析】【分析】“串反并同”指的是在一个电路中如果
10、一个电学元件的电阻发生变化,则与该电学元件并联的元件的电压,电流的变化与电阻的变化趋势一样,与该电学元件串联的元件的电流和电压的变化趋势与其相反,这里的串联指的是有电流的流进流出关系即可,并联指电流无流进流出关系。【详解】A变阻器的滑动端向下滑动的过程中,变阻器电阻减小,则根据“串反并同”规律可知,电压表与电流表的示数都减小,故A正确;B变阻器的滑动端向下滑动的过程中,变阻器电阻减小,则根据“串反并同”规律可知,通过的电流变大,故B正确;C变阻器的滑动端向下滑动的过程中,变阻器电阻减小,则根据“串反并同”规律可知, 的两端电压变小,故C错误;D若的阻值范围为,则变阻器滑片在最上方时,外电路总电
11、阻阻值刚好等于电源内阻,此时电源输出功率最大,下滑时导致外电路总电阻减小,电源输出功率也减小,故D错误。故选AB。11. 如图所示,一带电荷量为的带电粒子以一定的初速度由点射入匀强电场,入射方向与电场线垂直。粒子从点射出电场时,其速度方向与电场线成30角,已知匀强电场的宽度为,、两点的电势差为,不计重力作用,设点的电势为零。则下列说法正确的是()A. 带电粒子在点的电势能为B. 带电粒子带正电C. 此匀强电场的电场强度大小为D 点动能小于点动能【答案】BCD【解析】【详解】AB由图看出粒子的轨迹向上,则所受的电场力向上,与电场方向相同,所以该粒子带正电。粒子从P到Q,电场力做正功为qU,则粒子
12、的电势能减少了qU,P点的电势为零,则知带电粒子在Q点的电势能为Uq,故A错误,B正确;C设带电粒子在P点时的速度为v0,在Q点建立直角坐标系,垂直于电场线为x轴,平行于电场线为y轴,由平抛运动的规律和几何知识求得粒子在y轴方向的分速度为粒子在y方向上的平均速度为粒子在y方向上的位移为y0,粒子在电场中的运动时间为t,则解得则电场强度为故C正确;D粒子从P到Q,合外力为电场力做正功,动能增加,则点动能小于点动能,故D正确。故选BCD。二、实验填空题:12. 为了测量某一未知电阻Rx(阻值约为6 )的阻值,实验室里准备了以下器材:A电源,电动势E3.0 VB电压表V1,量程3 V,内阻约5 kC
13、电压表V2,量程15 V,内阻约25 kD电流表A1,量程0.6 A,内阻约0.2 E电流表A2,量程3 A,内阻约0.04 F滑动变阻器R1,最大阻值5 ,最大电流为3 AG滑动变阻器R2,最大阻值200 ,最大电流为1.5 AH开关S、导线若干(1)在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求尽可能准确,并且待测电阻两端的电压从零开始连续调节,则在上述提供的器材中电压表应选_;电流表应选_;滑动变阻器应选_(填器材前面的字母代号)(2)请在虚线框内画出用伏安法测量该电阻阻值时的实验电路图_(3)请根据电路图将下列实物图补充完整_【答案】 (1). (1)B (2). D (3). F (4). (2
14、) (5). (3)【解析】【详解】(1)因为电动势只有3V,所以电压表原则B;通过待测电阻的最大电流:,所以电流表选择D;电压要求从零开始调节,所以选择分压式电路,滑动变阻器选择总阻值较小的F(2)该实验选择分压电路,因为:,所以电流表选择外接法,电路图如下:(3)根据电路图连接实物图:13. 在“测定电池的电动势和内阻”的实验中,给定以下的器材来完成实验。待测干电池一节电压表(量程,内阻约)电流表(量程,内阻约为)滑动变阻器滑动变阻器导线、开关(1)为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用_(选填“”或“”);(2)实验所用电路如图甲所示,请用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接
15、图_;(3)该同学根据实验数据得到图丙中的图线,根据图线求得电源电动势_,内电阻_;(4)图丙中图线是标有“,”的小灯泡的伏安特性曲线,该同学将该小灯泡与本实验中的电池连成一闭合电路,小灯泡实际消耗的电功率是_(保留2位有效数字)。【答案】 (1). (2). 见解析 (3). 1.45 (4). 0.5 (5). 0.69【解析】【详解】(1)1电源内阻较小,电动势约为1.5V左右,用R2不容易调节,故选R1。(2)2电路中才一节干电池,连接实物电路时电流表选择0.6A量程,电压表选择3V量程,同时注意滑动变阻器的接法一上一下,如下图所示(3)3图象纵轴截距表示电源电动势为E=1.45V。4
16、图象斜率表示电源内阻为(4)5两图线的交点纵坐标和横坐标的乘积表示小灯泡的实际功率,灯泡的实际功率为P=UI=1.150.6W=0.69W14. 如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中是电池;、和是固定电阻,是可变电阻;表头电流表的量程为,内阻。虚线方框内为换挡开关,端和端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压挡和挡,直流电流挡和挡,欧姆挡。(1)图中的端与_(填“红”或“黑”)色表笔相连接;(2)关于的使用,下列说法正确的是_(填正确答案标号);A在使用多用电表之前,调整使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整使电表指针指在表盘
17、右端电阻“0”位置C使用电流挡时,调整使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得_,_。【答案】 (1). 黑 (2). B (3). 300 (4). 350【解析】【详解】(1)1欧姆表内置电源正极与黑表笔相连,负极与红表笔相连,由图示电路图可知,A端应与黑表笔相连。(2)2由电路图可知,只在测量电阻时才接入电路,故其作用只能进行欧姆调零,也不能进行机械调零,同时在使用电流挡时也不需要进行调节。故选B。(3)34由图示电路图可知,当接“2”时为直流电流10mA挡,根据串并联电路规律可得当接“4”时为直流电压5V挡,根据串并联电路规律可得解得三、解答或论述题:15. 如图
18、所示为两组平行板金属板,一组竖直放置,一组水平放置,今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点,经电压U1加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U2的水平放置的平行金属板间,若电子从两块水平平行板的正中间射入,且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出,A、B分别为两块竖直板的中点,求:(1)电子通过B点时的速度大小;(2)右侧平行金属板的长度;(3)电子穿出右侧平行金属板时的动能。【答案】(1);(2);(3) 【解析】【详解】(1)在加速电场中由动能定理可得计算得出(2)粒子在竖直方向,竖直方向位移根据牛顿第二定律得,粒子的加速度在水平方向联立上式得到代入数据得(3)从刚开始到射
19、出电场的过程中运用动能定理得:16. 如图所示,、是位于竖直平面内、半径为的的圆弧形的光滑绝缘轨道,其下端点与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,电场强度为。今有一质量为、带电荷量的小滑块(可视为质点)从点由静止释放。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为,重力加速度为,求:(1)小滑块经过圆弧形轨道最低点时对点的压力;(2)小滑块在水平轨道上离开点的最远距离。【答案】(1)3mg+3Eq(2)【解析】【详解】(1)设滑块在B点速度为v,对滑块从A到B的过程,由动能定理得mgR+EqR=mv2设滑块在B点对B点压力为F,轨道对滑块支持力为F,由牛顿第三定律得得F=F 对滑块由
20、牛顿第二定律得F-mg-qE=m解得F=3mg+3Eq(2)由动能定理可知 解得17. 如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间的距离为d,上板正中有一小孔质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落,穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为g)求:(1)小球到达小孔处的速度;(2)极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量;(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间【答案】(1);(2),;(3)【解析】【详解】(1)小球到达小孔前是自由落体运动,根据速度位移关系公式,有:v2=2gh解得: (2)对从释放到到达下极板处过程运用动能定理列式,有:mg(h+d)-qEd=0解得: 电容器两极板间的电压为:电容器的带电量为:(3)加速过程:mgt1=mv减速过程,有:(mg-qE)t2=0-mvt=t1+t2联立解得:【点睛】本题关键是明确小球的受力情况和运动规律,然后结合动能定理和动量定理列式分析,不难