山东省临沂市蒙阴县实验中学高二上学期10月物理试题

蒙阴县实验中学高二年级第一次月考试题物理一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。下列四个选项中全部都应用了比值定义法的是（）①加速度②电场强度③电容④电流⑤导体电阻A.①③⑤ B.②③⑤ C.②③④ D.①③④【答案】D【解析】【详解】①加速度与速度的变化量无关，所以加速度a=属于比值定义法；②电场强度与场源电荷量成正比，与距离的平方成反比，所以电场强度E=不属于比值定义法；③电容是由电容器本身的性质决定的，其大小与带电量以及两板间的电压无关，所以电容C=属于比值定义法；④电流的大小由导体两端的电压和导体的电阻决定，单位时间内通过导体横截面的电荷量叫电流强度，电流I=属于比值定义法；⑤电阻与导线长度、横截面积及电阻率有关，所以导体的电阻R=ρ不属于比值定义法，故属于比值定义法的是①③④。故选D。2.如图所示，实线是电场线，一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中，其速度－时间图象是选项中的()A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】电场线的疏密程度表示场强大小，A点电场线密集，故电场强度大，电场力大，故加速度大，所以粒子的加速度一直减小，由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方，与电场强度方向相反，故粒子带负电，电场力做负功，速度慢慢减小，所以粒子做加速度减小的减速运动，故B正确．【点睛】考点：考查了电场线，速度时间图像根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，再结合电场强度方向判断电性，然后根据电场线的疏密程度判断加速度的大小，从而判断粒子的运动情况选择速度图象．3.均匀带电的球体在球外空间产生的电场等效为电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球体上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球半径为R，MN为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有A、B两点，A、B关于O点对称，AB=4R。已知A点的电场强度大小为E，则B点的电场强度大小为（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】若将带电量为2q的球体放在O处，均匀带电的球体在A、B点所产生的电场强度为E0=由题知半球体在A点产生的电场强度为E，则B点的电场强度为E'=E0E解得E'=E故选B。4.如图为某一电场的电场线，M、N、P为电场线上的三个点，M、N是同一电场线上两点。下列判断正确的是（）A.只受电场力作用时，同一负电荷在N点的加速度最大B.M、N、P三点中N点的电势最高C.正电荷从M点自由释放，只受电场力作用时，电荷不可能沿电场线运动到N点D.同一正电荷在M点电势能大于在N点的电势能【答案】ACD【解析】【详解】A．电场线的疏密反应了场的强弱，N点处电场线最密，所以N点场强最大，同一负电荷在N点的加速度最大，故A正确；B．顺着电场线的方向，电势降低，所以M点的电势最高，故B错误；C．在M点静止释放，正电荷在电场力的作用下运动，但是运动轨迹并不是电场线，故C正确；D．根据EP=qφ，且φM＞φP＞φN可知，正电荷在M点电势能大于在N点的电势能，故D正确。故选ACD。5.如图所示，两等量同种正点电荷固定在真空中，在它们连线的中垂线上有A、B两点，O为连线中点，C为连线上一点，下列结论正确的是（）A.B点场强一定大于A点场强B.B点电势一定低于A点电势C.若把一正电荷从A沿直线移到C，电势能增加D.若一负电荷仅在电场力下从C沿直线运动到O，加速度将变大【答案】C【解析】【详解】因在两点荷中垂线上，O点的场强为零，在无穷远处场强也为零，可知从O点到无穷远，场强先增加后减小，则B点场强不一定大于A点场强，选项A错误；离两点荷越近的位置电势越高，可知B点电势一定高于A点电势，选项B错误；C点的电势高于A点，则若把一正电荷从A沿直线移到C，电势能增加，选项C正确；O点场强为零，若一负电荷仅在电场力下从C沿直线运动到O，电场力减小，加速度将变小，选项D错误；故选C.【点睛】此题关键是搞清等量同种电荷的电场分布情况，尤其是两点荷连线中垂线上的场强和电势分布，知道正电荷在高电势点的电势能较大.6.平行板电容器的两极板A、B接于电源两极，两极板竖直、平行正对，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键S，电容器充电，悬线偏离竖直方向的夹角为θ，如图所示，则下列说法正确的是()A.保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ减小B.保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ不变C.电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ增大D.电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变【答案】D【解析】【详解】对A、B选项，因电键S闭合，所以A、B两极板的电势差不变，由E＝可知极板间场强增大，悬挂的带正电小球受到的电场力增大，则θ增大，选项A、B错误；对C、D选项，因电键S断开，所以电容器两极板所带电荷量保持不变，由C＝、C＝和E＝可推出，E＝，与两极板间距离无关，两极板间场强保持不变，悬挂的带正电的小球受到的电场力不变，则θ不变，只有D项正确．7.铜的摩尔质量为M，密度为，每摩尔铜原子有n个自由电子。今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子定向移动的速率为（）A.光速c B. C. D.【答案】D【解析】【详解】每摩尔铜的体积为：单位体积内自由电子数为：电流的微观表达式得：联立解得：故D正确，ABC错误。故选D。8.有Ⅰ、Ⅱ两根不同材料的电阻丝，长度之比为l1∶l2＝1∶5，横截面积之比为S1∶S2＝2∶3，电阻之比为R1∶R2＝2∶5，外加电压之比为U1∶U2＝1∶2，则它们的电阻率之比为()A.2∶3 B.4∶3 C.3∶4 D.8∶3【答案】B【解析】【详解】根据电阻的决定式R=ρ得ρ=则故ACD错误，B正确。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.如图所示的水平匀强电场中，将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置，释放后，M、N保持静止，不计重力，则()A.M的带电荷量比N的大B.M带负电荷，N带正电荷C.静止时M受到的合力比N的大D.移动过程中匀强电场对M做负功【答案】BD【解析】【分析】该题考查电场中物体的受力平衡问题，对于电场中的共点力作用下物体的平衡其解决方法和纯力学中共点力作用下物体的平衡适用完全相同的解决方法．【详解】AB．因为M、N在释放后保持静止，说明受到的合力为0，若M带正电，不论N带正电，还是带负电，都不可能同时静止，只有M带负电，N带正电才能满足同时静止．又M与N之间的库仑力是作用力与反作用力，总是大小相等方向相反，所以二者受到的电场力也必定是大小相等方向相反，由F=qE可知，二者所带的电量大小相等．故A错误，B正确；C．静止时，二者受到的合力都是0．故C错误；D．M带负电，受到的电场力的方向向左，所以移动过程中匀强电场对M做负功．故D正确．10.如图所示，在平面直角坐标系中有一底角是的等腰梯形，坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中O（0，0）点电势为6V，A（1，3）点电势为3V，B（3，3）点电势为0，则由此可判定（）A.C点电势为3VB.C点电势为0C.该匀强电场的电场强度大小为100V/mD.该匀强电场的电场强度大小为100V/m【答案】BD【解析】【详解】AB．由题意可知C点坐标为（4，0），在匀强电场中，任意两条平行的线段，两点间电势差与其长度成正比，所以代入数值得φC＝0选项A错误、B正确；CD．作BD∥AO，如图所示则φD＝3V即AD是一等势线，电场强度方向OG⊥AD，由几何关系得OG＝cm由E＝得E＝100V/m选项C错误，D正确。故选BD。11.如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、Q，虚线是以+Q所在点为圆心、L/2为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称．下列判断正确的是（）A.b、d两点处的电势相同B.四点中c点处的电势最低C.b、d两点处的电场强度相同D.将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小【答案】ABD【解析】A、该电场为等量异种点电荷的电场，将等量异种点电荷的电场线与等势面的图画出如图，与该题的图比较可得：该电场中的电势关于x轴上下对称，所以b、d两点的电势相等，故A正确；B、c点在两个电荷连线的中点上，也是在两个电荷连线的中垂线上，所以它的电势和无穷远处的电势相等．而正电荷周围的电场的电势都比它高，即c点的电势在四个点中是最低的，故B正确；C、该电场中的电场强度关于x轴对称，所以bd两点场强大小相等，方向是对称的，不相同的，故C错误；D、c点的电势低于a点的电势，试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电场力做正功，+q的电势能减小，故D正确．故选ABD．点睛：该电场中的电势、电场强度都关于x轴对称，所以bd两点的电势相等，场强大小相等，方向是对称的；c点在两个电荷连线的中点上，也是在两个电荷连线的中垂线上，所以它的电势和无穷远处的电势相等，最低．12.示波器是一种多功能电学仪器，它是由加速电场和偏转电场组成的。如图所示，不同的带负电粒子在电压为U1的电场中由静止开始加速，从M孔射出，然后射入电压为U2的平行金属板间的电场中，入射方向与极板平行，在满足带负电粒子能射出平行板电场区域的条件下，则（）A.若电荷量q相等，则带负电粒子在板间的加速度大小相等B.若比荷相等，则带负电粒子从M孔射出的速率相等C.若电荷量q相等，则带负电粒子从M孔射出的动能相等D.若不同比荷的带负电粒子射入，偏转角度θ相同【答案】BCD【解析】【详解】A．设板间距离为，由牛顿第二定律得由于粒子的质量未知，所以无法确定带负电粒子在板间的加速度大小关系，故A错误；B．由动能定理得可得所以当带负电粒子的比荷相等时，它们从孔射出的速度相等，故B正确；C．从孔射出的动能所以当带负电粒子的电荷量相等时，它们从孔射出的动能相等，故C正确；D．如图所示偏转电场中有偏转角度与粒子的比荷无关，所以不同比荷的带负电粒子射入，偏转角度相同，故D正确；故选BCD。三、实验题：（本题共2小题，第13小题12分，第14小题10分，共22分）13.(1)下面各图均是用游标卡尺测量时示意图，如图甲中游标卡尺为50分度游标卡尺，图乙为20分度游标卡尺，图丙为10分度游标卡尺，它们的读数分别为______mm；______mm；_______mm。(2)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图(a)所示，测量金属板厚度时的示数如图(b)所示。图(a)所示读数为______mm，图(b)所示读数为______mm，所测金属板的厚度为______mm。【答案】(1).42.10(2).63.30(3).39.8(4).0.010(5).6.870(6).6.860【解析】【详解】（1）[1][2][3]在图甲中，主尺读数为42mm，游标尺上第5条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于游标尺是50分度的，所以读数为42mm＋5×0.02mm=42.10mm在图乙中，主尺读数为63mm，游标尺上第6条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于游标尺是20分度的，所以读数为63mm＋6×0.05mm=63.30mm在图丙中，主尺读数为39mm，游标尺上第8条刻度线与主尺上的一条刻度线对齐，由于游标尺是10分度的，所以读数为39mm＋8×0.1mm=39.8mm（2）[4][5][6]图(a)的读数为0mm＋0.01mm×1.0=0.010mm图(b)的读数为6.5mm＋0.01mm×37.0=6.870mm故所测金属板的厚度为6.870mm0.010mm=6.860mm14.某学校在为准备学生实验“测量电阻丝的电阻率实验”时购进了多卷表面有很薄绝缘层的合金丝，一研究性学习小组同学想通过自己设计的实验来测算金属合金丝的电阻率和长度。(1)小组某同学先截取了一小段合金丝，然后通过实验测定合金丝的电阻率，根据老师给提供的器材，连成了如图甲所示的实验实物图，该实验连接图中电流表采用的是___(填“内接”或“外接”)，滑动变阻器采用的是___(填“分压式”或“限流式”)；实验时测得合金丝的长度为0.300m，在测金属合金丝直径时，螺旋测微器的测量结果如图乙所示，则金属合金丝的直径为______mm。

(2)实验过程中电压表与电流表的测量结果已经在图丙中的UI图像中描出，由UI图像可得，合金丝的电阻为_____Ω；由电阻定律可计算出合金丝的电阻率为_____Ω·m(保留三位有效数字)。【答案】(1).外接(2).限流式(3).0.680(4).3.00(5).3.63×106【解析】【详解】(1)[1][2]根据实物连接图分析可知该电路中，滑动变阻器采用的是限流式接法，电流表采用的是外接；[3]由图示螺旋测微器可知，螺旋测微器的读数为0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm(2)[4]根据UI图像可得[5]金属合金丝的横截面积S=π根据电阻定律R=可计算出金属合金丝的电阻率为3.63×106Ω·m。三、计算题(本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15.如图所示，在E＝103V/m的竖直匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径R＝40cm，N为半圆形轨道最低点，P为QN圆弧的中点，一带负电q＝10－4C的小滑块质量m＝10g，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.15，位于N点右侧1.5m的M处，取g＝10m/s2，求：(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，则小滑块应以多大的初速度v0向左运动？(2)这样运动的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大？【答案】（1）7m/s（2）0.6N【解析】【详解】（1）设滑块到达Q点时速度为v，则由牛顿第二定律得：mg+qE＝m，滑块从开始运动至到达Q点过程中，由动能定理得：﹣mg•2R﹣qE•2R﹣μ（mg+qE）xmv2mv联立方程组，解得：v0＝7m/s；（2）设滑块到达P点时速度为v′，则从开始运动至到达P点过程中，由动能定理得：﹣（mg+qE）R﹣μ（qE+mg）xmv′2mv又在P点时，由牛顿第二定律得：FN＝m，代入数据解得：FN＝0.6N，方向水平向右；【点睛】此题中滑块恰好通过最高点时轨道对滑块没有弹力，由牛顿定律求出临界速度，再根据动能定理和牛顿运定律结合求解小球对轨道的弹力．16.如图所示，两块相同金属