2022-2023學(xué)年河南省南陽市第六完全學(xué)校高級中學(xué)高二上學(xué)期9月半月考物理試題一、本題共15小題，每小題5分，共75分，1-10題給出的四個選項(xiàng)中只有一個答案是正確的，11-15題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是正確的，少選得3分，錯選不得分。1. 在場強(qiáng)為E，方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中，有兩個質(zhì)量均為m的帶電小球，電荷量分別為+2q和-q，兩小球用長為L的絕緣細(xì)線相連，另用絕緣細(xì)繩系住帶正電的小球懸掛于O點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，如圖所示，重力加速度為g，則細(xì)繩對懸點(diǎn)O的作用力大小為（     ）A. 2mg B. 2mg＋ C. 2mg＋Eq D. 2mg＋3Eq【答案】C【解析】【詳解】將兩個小球視作整體，重力為2mg，方向豎直向下，庫侖力為qE，方向豎直向下，所以細(xì)繩對整體的作用力為2mg+qE，方向豎直向上。故有細(xì)繩對懸點(diǎn)O的作用力大小為2mg+qE。故選C。2. 某電解池內(nèi)若在2S內(nèi)各有1.0×1019個二價正離子和2×1019個一價負(fù)離子同時向相反方向能過某截面，那么通過這個截面的電流是(      ) A. 0A B. 0.8A C. 1.6A D. 3.2A【答案】D【解析】【詳解】通過截面的總電荷量 q=1.0×1019×2×1.6×10-19C+2.0×1019×1.6×10-19C=6.4C，通過截面的電流，故D正確，ABC錯誤．故選D.點(diǎn)睛：本題應(yīng)知道元電荷的電荷量是1.6×10-19C，應(yīng)用電流的定義式I=q/t，即可求出電流值．關(guān)鍵要注意通過截面的電荷量等于正負(fù)離子電荷量絕對值之和，而不是代數(shù)和．3. 在點(diǎn)電荷 Q形成的電場中有一點(diǎn)A，當(dāng)一個－q的檢驗(yàn)電荷從電場的無限遠(yuǎn)處被移到電場中的A點(diǎn)時，電場力做的功為W，則檢驗(yàn)電荷在A點(diǎn)的電勢能及電場中A點(diǎn)的電勢分別為（　?。?/span>A.  B. C.  D. 【答案】A【解析】【詳解】無窮遠(yuǎn)為零勢面，－q的檢驗(yàn)電荷從電場的無限遠(yuǎn)處被移到電場中的A點(diǎn)時，電場力做的功為可得根據(jù)電勢的定義可得故A正確，BCD錯誤。故選A。4. 如圖所示，真空中有一個固定的點(diǎn)電荷，電荷量為+Q。圖中的虛線表示該點(diǎn)電荷形成的電場中的四個等勢面。有兩個一價離子M、N（不計(jì)重力，也不計(jì)它們之間的電場力）先后從a點(diǎn)以相同的速率v0射入該電場，運(yùn)動軌跡分別為曲線apb和aqc，其中p、q分別是它們離固定點(diǎn)電荷最近的位置。①M(fèi)一定是正離子，N一定是負(fù)離子。②M在p點(diǎn)的速率一定大于N在q點(diǎn)的速率。③M在b點(diǎn)的速率一定大于N在c點(diǎn)的速率。④M從p→b過程電勢能的增量一定小于N從a→q電勢能的增量。以上說法中正確的是（　　）A. 只有①③ B. 只有②④ C. 只有①④ D. 只有②③【答案】B【解析】【分析】【詳解】①由圖可知電荷N受到中心電荷的斥力，而電荷M受到中心電荷的引力，故兩粒子的電性一定不同，由于中心電荷為正電，則M一定是負(fù)離子，N一定是正離子，故①錯誤；②由圖可判定M電荷在a到p運(yùn)動過程中，電場力做正功，導(dǎo)致動能增加；而N電荷在a到q運(yùn)動過程中，電場力做負(fù)功，導(dǎo)致動能減小，所以M在p點(diǎn)的速率一定大于N在q點(diǎn)的速率，故②正確；③由于abc三點(diǎn)在同一等勢面上，故粒子M在從a向b運(yùn)動過程中電場力所做的總功為0，N粒子在從a向c運(yùn)動過程中電場力所做的總功為0，由于兩粒子以相同的速率從a點(diǎn)飛入電場故兩粒子的分別經(jīng)過b、c兩點(diǎn)時的速率一定相等，故③錯誤；④由圖可知N粒子在從a向q運(yùn)動過程中電場力做負(fù)功的值大于粒子M在從p向b運(yùn)動過程中電場力做負(fù)功的值，故M從p→b過程電勢能的增量一定小于N從a→q電勢能的增量，故④正確。故選B。5. 如圖所示，用絕緣細(xì)線拴一個帶負(fù)電的小球，讓它在豎直向下的勻強(qiáng)電場中繞O點(diǎn)做豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動，、兩點(diǎn)分別是圓周的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，則（  ）A. 小球經(jīng)過點(diǎn)時，線中的張力一定最小B. 小球經(jīng)過點(diǎn)時，線中的張力可能為零C. 小球經(jīng)過點(diǎn)時，電勢能最大D. 小球經(jīng)過點(diǎn)時，機(jī)械能最大【答案】B【解析】【詳解】AB．球所受的電場力方向向上，重力方向向下，但大小未知，小球經(jīng)過點(diǎn)時，如果電場力大于重力，繩子上的張力最大，因此線中的張力不一定最小，小球經(jīng)過點(diǎn)時，電場力等于大于重力，線中的張力可能為零，A錯誤，B正確；CD．小球從a到b的過程中，電場力做負(fù)功電勢能增大，則小球經(jīng)過a點(diǎn)時，電勢能最小，小球經(jīng)過點(diǎn)時，機(jī)械能最小，C、D錯誤；故選B。6. a、b、c三個氦核由同一點(diǎn)垂直場強(qiáng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，其軌跡如圖所示，其中b恰好飛出電場，由此可以確定錯誤的說法有（　?。?/span>A. 在b飛離電場的同時，a剛好打在負(fù)極板上B. b和c同時飛離電場C. 進(jìn)入電場時，c的速度最大，a的速度最小D. 動能的增量相比，c的最小，a和b的一樣大【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式得解得因?yàn)?/span>a、b的y相同，則時間相同，A正確；B．因?yàn)?/span>b的y大，則b比c后飛離電場，B錯誤；C．三個質(zhì)子在平行電場方向上發(fā)生相同的位移所需要的時間相同，在相同時間內(nèi)c的射程最遠(yuǎn)，a的射程最近，根據(jù)進(jìn)入電場時，c的速度最大，a的速度最小，C正確；D．根據(jù)動能定理得a、b的y相等，c的y最小，所以動能的增量相比，c的最小，a和b的一樣大，D正確。本題選錯誤項(xiàng)，故選B。7. 用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素（如圖）．設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為θ，實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若（　　）A. 保持S不變，增大d，則θ變大B. 保持S不變，增大d，則θ變小C. 保持d不變，減小S，則θ變小D. 保持d不變，減小S，則θ不變【答案】A【解析】【詳解】AB、電容器所帶電荷量Q不變，由可知不變，增大d，則變小，而由可得電容器的電壓U變大，從而使得靜電計(jì)的電壓U變大，其指針的偏角θ變大，故A正確、B錯誤;CD、同理可知保持d不變，減小S，則變小，而由可得電容器的電壓U變大，使得靜電計(jì)的電壓U變大，其指針的偏角θ變大，故選項(xiàng)C、D均錯誤．故選:A.8. 如圖所示，虛線表示等勢面，相鄰兩等勢面間的電勢差相等，有一帶電的小球在該電場中運(yùn)動，不計(jì)小球所受的重力和空氣阻力，實(shí)線表示該帶正電的小球的運(yùn)動軌跡，小球在a點(diǎn)的動能等于20eV，運(yùn)動到b點(diǎn)時的動能等于2eV，若取C點(diǎn)為零電勢點(diǎn)，則這個帶電小球的電勢能等于－6eV，它的動能等于：（　?。?/span>A. 16eV B. 14eV C. 6eV D. 4 eV【答案】B【解析】【分析】小球只受電場力時，小球的動能和電勢能之和保持不變；正確判斷小球在電場中所受電場力方向以及電場力做功情況。學(xué)習(xí)電場中的功能關(guān)系時可以類比在重力場的功能關(guān)系，如只有重力做功，動能和重力勢能之和保持不變；那么只有電場力做功，電勢能和動能之和保持不變。【詳解】ABCD．小球自a點(diǎn)運(yùn)動到b時，電場力做負(fù)功由于相鄰兩等勢面電勢差相等，故電勢差的大小關(guān)系有從b到c電場力做正功，根據(jù)動能定理有聯(lián)立可得由于只有電場力做功，電勢能和動能和保持不變，故在c點(diǎn)即電勢能和動能之和為8eV，因此當(dāng)電勢能等于時動能為14eV，故ACD錯誤，B正確。故選B。9. 如圖所示，一價氫離子和二價氮離子的混合體，經(jīng)同一加速電場加速后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場中，偏轉(zhuǎn)后，打在同一熒光屏上，則它們（　?。?/span>A. 同時到達(dá)屏上同一點(diǎn) B. 先后到達(dá)屏上同一點(diǎn)C. 同時到達(dá)屏上不同點(diǎn) D. 先后到達(dá)屏上不同點(diǎn)【答案】B【解析】【分析】本題中帶電粒子先加速后偏轉(zhuǎn)，先根據(jù)能定理求出速度表達(dá)式，兩粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動，垂直于電場方向上做勻速直線運(yùn)動，沿電場方向做勻加速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)得到粒子偏轉(zhuǎn)距離與加速電壓和偏轉(zhuǎn)電壓的關(guān)系，從而得出偏轉(zhuǎn)位移的關(guān)系判斷粒子打在屏上的位置關(guān)系。【詳解】設(shè)加速電場寬度為，偏轉(zhuǎn)電場極板長度為，板間距離為，在加速電場中，由動能定理得在加速電場中運(yùn)動時間兩種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中，水平方向做速度為的勻速直線運(yùn)動，所以兩粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動時間由于兩種粒子的比荷不同，上述可知兩粒子通過電場中運(yùn)動時間不同，它們先后達(dá)到屏上；經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后，粒子的偏移量由上式可知兩粒子到達(dá)屏上同一點(diǎn)，故選B。【點(diǎn)睛】解決本題關(guān)鍵知道帶電粒子在加速電場和偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動情況，知道從靜止開始經(jīng)過同一加速電場加速，垂直打入偏轉(zhuǎn)電場，運(yùn)動軌跡相同，做選擇題時，這個結(jié)論可直接運(yùn)用，節(jié)省時間。10. 北京正負(fù)電子對撞機(jī)的儲存環(huán)是周長為240 m的近似圓形軌道。當(dāng)環(huán)中電子以光速的流動而形成10 mA的電流時，環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為（已知光速c＝3×108 m/s，電子電荷量e＝1.6×10－19 C）（　　）A. 5×1010個 B. 5×1011個C. 1×102個 D. 1×104個【答案】B【解析】【詳解】電子運(yùn)動一周的時間為由電流的定義式，可得電量為在整個環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為故ACD錯誤，B正確。故選B。【點(diǎn)睛】本題考查了學(xué)生對電流定義式、速度公式的掌握和運(yùn)用。11. 質(zhì)量分別為mA和mB的兩小球帶有同種電荷，電荷量分別為qA和qB，用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上。平衡時，兩小球恰處于同一水平位置，細(xì)線與豎直方向間夾角分別為?1與?2（?1＞?2）。兩小球突然失去各自所帶電荷后開始擺動，最大速度分別為vA和vB，最大動能分別為EkA和EkB。不考慮二者的碰撞，則（　?。?/span>A. mA一定小于mB B. qA一定大于qBC. vA一定大于vB D. EkA一定大于EkB【答案】ACD【解析】【詳解】A．兩小球受到的庫侖力大小相等，設(shè)為F，對A、B根據(jù)平衡條件分別有根據(jù)以上兩式，因?1＞?2，所以mA一定小于mB，故A正確；B．無論qA和qB大小關(guān)系如何，二者所受庫侖力大小都相等，根據(jù)題給條件無法判斷qA和qB的大小關(guān)系，故B錯誤；C．兩小球突然失去各自所帶電荷后開始擺動，在到達(dá)最低點(diǎn)時速度最大，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有解得所以由于兩小球恰處于同一水平位置，所以因?yàn)?/span>?1＞?2，所以，則vA一定大于vB，故C正確；D．根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得最大動能為所以結(jié)合前面分析可知EkA一定大于EkB，故D正確。故選ACD。12. 如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，下極板接地，與電源負(fù)極相連．現(xiàn)有一帶電油滴位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離（??）A. 帶電油滴將沿豎直方向向下運(yùn)動 B. P點(diǎn)的電勢將降低C. 帶電油滴的電勢能不變 D. 電容器的極板帶電量不變【答案】CD【解析】【詳解】AD．電容器始終于電源相連，則電容器兩極板間的電勢差不變，由 ，d增大，則C減小，又，則Q減小，但電路中有二極管，單向?qū)?，故不會放電，電荷?/span>Q不變d增大，則E不變，帶電油滴電場力不變，帶電油滴位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)，故A錯誤，D正確；BC．P點(diǎn)與下極板的電勢差而E、d不變，則φP不變，由E=φq則固定在P點(diǎn)的正電荷電勢能不變，故C正確，B錯誤。故選CD。13. 如圖所示，在粗糙水平面上固定一點(diǎn)電荷Q，在M點(diǎn)無初速釋放一帶有恒定電荷量的小物塊，小物塊在Q的電場中運(yùn)動到N點(diǎn)靜止，則從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中（　?。?/span>A. 小物塊所受電場力逐漸減小B. 小物塊具有的電勢能逐漸減小C. M點(diǎn)的電勢一定高于N點(diǎn)的電勢D. 小物塊電勢能減少量一定等于克服摩擦力做的功【答案】ABD【解析】【詳解】A．小物塊在向右運(yùn)動的過程中，距離點(diǎn)電荷越來越遠(yuǎn)，由庫侖定律知小物塊所受的電場力逐漸減小，故A正確；B．在M點(diǎn)無初速釋放一帶有恒定電荷量的小物塊，小物塊在Q的電場中運(yùn)動到N點(diǎn)靜止，可知小物塊所受電場力向右，從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的過程中，電場力做正功，電勢能減小，故B正確；C．由于的電性未知，無法確定電場的方向，則無法比較、的電勢高低，故C錯誤；D．根據(jù)功能關(guān)系得知，物塊電勢能減小轉(zhuǎn)化為摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，則有小物塊電勢能變化量的大小等于克服摩擦力做的功，故D正確。故選ABD。14. 某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示，則下列說法中正確的是（　?。?/span>A. 該元件是非線性元件，所以不能用歐姆定律計(jì)算導(dǎo)體在某狀態(tài)下的電阻B. 加5V電壓時，導(dǎo)體的電阻是5ΩC. 加5V電壓時，導(dǎo)體的電阻是10ΩD. 由圖可知，隨著電壓的減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小【答案】BD【解析】【詳解】A．由題意可知，該電阻是非線性元件，但可以用歐姆定律計(jì)算導(dǎo)體在某狀態(tài)下的電阻，故A錯誤；BC．由圖可知，在電壓為5V時，電流為1A，由歐姆定律可得
 故B正確，C錯誤；D．由歐姆定律可知
 即圖線中某點(diǎn)切線的斜率即為電阻的倒數(shù)，由圖可得，隨著電壓的減小，切線斜率增大，電阻減小，故D正確。故選BD。15. 示波器是用途十分廣泛的電子測量儀器，而示波管則是示波器的主要部件，其原理如圖1所示。要使熒光屏上呈現(xiàn)的圖形如圖2所示，電極YY'之間所加電壓UYY' ，電極XX'之間所加電壓UXX'變化規(guī)律可能為（　?。?/span>A.  B. C.  D. 【答案】AB【解析】【詳解】在示波器中假定加速電壓為U，電極YY'兩極板長為L1、兩板間距為d1、其右端與光屏間距為；則電子經(jīng)過加速再經(jīng)過縱向偏轉(zhuǎn)電場中做類平勢運(yùn)動，有運(yùn)動的時間為根據(jù)相似三角形有則電子打在光屏上在縱向上相對于中心的偏轉(zhuǎn)距離為同理，假定電極XX'極板長為L2、兩板間距為d2、其右端與光屏間距為，電子在橫向上相對于中心的偏轉(zhuǎn)距離為綜上所述可知，對于一個確定的示波器，電子在光屏上的位置取決于UYY'和UXX'；依題意，電子的橫向坐標(biāo)不變，則UXX'恒定；縱坐標(biāo)在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化、光屏上顯示出一線段，則UYY'需在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化，故CD錯誤，AB正確。故選AB。二、本題共3小題，共35分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答題中應(yīng)明確寫出數(shù)值和單位。16. 如圖所示，勻強(qiáng)電場中A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一個直角三角形，其中，，把電荷量為2×10－10C的負(fù)點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移動到B點(diǎn)，電場力做功4.8×10－8J，將它由C點(diǎn)移到A點(diǎn)需要克服電場力做功9.6×10－8J，取B點(diǎn)的電勢為零，求A、C兩點(diǎn)的電勢及場強(qiáng)的大小。【答案】240V，，【解析】【詳解】A、B間的電勢差C、A間電勢差B點(diǎn)的電勢為零，則有A點(diǎn)的電勢為240V，C點(diǎn)的電勢為；AC的中點(diǎn)O電勢與B相等，OB連線即為一條等勢線，根據(jù)電場線與等勢線垂直，且指向電勢較低的等勢面可知，結(jié)合幾何關(guān)系得場強(qiáng)大小為17. 如圖所示，質(zhì)量為0.4kg的物體帶電量為–3×10-3C，從半徑為3m的光滑的圓弧的絕緣滑軌上端靜止下滑到底端，然后繼續(xù)沿水平面滑動，物體與水平面間的滑動摩擦系數(shù)為0.5，整個裝置都處于E=103N/C的水平向右勻強(qiáng)電場中，則物體在水平面上滑行的最大距離為多少？物體下滑過程中的最大速度是多少？(g=10m/s2)【答案】0.6m；【解析】【詳解】（1）由動能定理得解得（2）電場力即物體下滑過程中的最大速度時的位置，由動能定理得解得18. 在一高為h的絕緣光滑水平桌面上，有一個帶電量為、質(zhì)量為m的帶電小球靜止，小球到桌子右邊緣的距離為s，在整個空間中施加一個水平向右的勻強(qiáng)電場E，且，如圖所示，求：（1）小球經(jīng)多長時間落地？（2）小球落地時的速度大??？【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）小球在桌面上做勻加速運(yùn)動小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動從靜止出發(fā)到落地所經(jīng)過時間（2）小球落地時落地速度為
 

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