福建省南平第一中學2023-2024學年高二上學期第一次月考物理試題

這是一份福建省南平第一中學2023-2024學年高二上學期第一次月考物理試題，共10頁。試卷主要包含了選擇題，填空實驗題，計算題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
一、選擇題（本大題共10小題，共40分。其中1－6題為單項選擇題，7－10題為多項選擇題，每小題4分）
1．核酸檢測采樣時使用的“采樣拭子”，其頂端是如圖所示的植絨拭子，安全、無毒。有一種植絨方式是：植絨機產(chǎn)生數(shù)萬伏的高壓靜電，通過電子轉(zhuǎn)移讓噴頭中的絨毛帶上負電荷，然后在被植絨物體表面噴涂上膠粘劑，移動噴頭靠近被植絨物體，絨毛在高壓靜電作用下從噴頭中飛升到被植絨物體表面，呈垂直狀植在涂有膠粘劑的物體表面。上述植絨過程中蘊含了許多科學知識，下列描述不合理的是（ ）
A．噴頭中的絨毛帶上負電荷，是由于絨毛得到了電子
B．以移動的噴頭為參照物，被植絨物體是運動的
C．絨毛從噴頭中飛升到被植絨物體表面后，采樣拭子之間存在斥力
D．絨毛能在高壓靜電作用下運動，是由于能量可以創(chuàng)生
2．如圖，某圓柱形金屬導線，長為L，橫截面積為S，它的I－U圖如圖，則下面說法正確的是（ ）
A．它的電阻為
B．它的電阻為
C．將它拉長為2L，則截面積變?yōu)樵瓉恚娮枳優(yōu)?Ω
D．將它拉長，使半徑變?yōu)樵瓉硪话耄瑒t截面積變?yōu)樵瓉?，長度為4L，電阻變?yōu)?4Ω
3．兩個帶等量正電荷的點電荷，O點為兩電荷連線的中點，a、b兩點在連線的中垂線上，若在a點由靜止釋放一個電子，如圖所示，關于電子的運動，下列說法正確的是（ ）
A．電子從a點向b點運動，運動到O點時，加速度為零，速度最大，電勢最高
B．電子在從a點向O點運動的過程中，加速度越來越小，速度越來越大
C．電子在從a點向O點運動的過程中，加速度越來越大，速度越來越大
D．電子通過O點后，速度越來越小，加速度越來越大，一直到速度為零
4．有一勻強電場的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c、d四點的位置如圖所示，cd、cb分別垂直于x軸、y軸，其中a、b、c三點電勢分別為：2V、6V、8V，使一電荷量為的負點電荷由a點開始沿abcd路線運動，則下列判斷正確的是（ ）
A．電場強度的大小為
B．坐標原點O的電勢為4V
C．該點電荷在C點的電勢能為
D．該點電荷從a點移到d點過程中，電場力做功為
5．如圖，氕、氘、氚和氦的原子核由靜止開始經(jīng)同一加速電場加速后，又經(jīng)同一勻強電場偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上。下列說法正確的是（ ）
A．熒光屏上有3個亮點
B．四種原子核全程運動時間相同
C．四種原子核在偏轉(zhuǎn)電場中的偏移距離y不同
D．氕、氘、氚3種原子核飛出偏轉(zhuǎn)電場時的動能相同
6．如圖所示，平行板電容器AB兩極板水平放置，和一理想的二極管串聯(lián)接在電源上，一帶電粒子靜止在兩板之間，則（ ）
A．僅將極板A上移一小段距離，帶電粒子將向下運動
B．僅將極板B下移一小段距離，帶電粒子將向下運動
C．若在AB兩極板間插入電介質(zhì)，電容器帶電荷量不變
D．僅將極板A上移一小段距離，帶電粒子在a點的電勢能不變
7．如圖甲所示，在某電場中建立x坐標軸，一個電子僅在電場力作用下沿x軸正方向運動，經(jīng)過A、B、C三點，已知．該電子的電勢能坐標x變化的關系如圖乙所示．則下列說法中正確的是（ ）
A．電場在x坐標軸上電場強度方向沿x軸正方向
B．A點電勢低于B點電勢
C．A點電場強度小于B點的電場強度
D．電子從A運動到B電場力做的功大于從B運動到C電場力做的功
8．如圖所示，在O點固定一點電荷Q，一帶電粒子P從很遠處以初速度射入電場，MN為粒子僅在電場力作用下的運動軌跡，虛線是以O為中心，為半徑畫出的三個圓，且，a、b、c為軌跡MN與三個圓的3個交點，以下說法正確的是（ ）
A．a(chǎn)點電場強度等于b點電場強度
B．a(chǎn)點的電勢不一定小于c點的電勢
C．P由a點到c點的電勢能先增大后減小
D．P由b點到c點的動能變化大于由a點到c點的動能變化
9．我國國產(chǎn)東風洲際彈道核導彈可突破西方國家的防空反導系統(tǒng)，具有很強的戰(zhàn)略威懾力，其內(nèi)部固定安裝有多種類型的傳感器。例如電容式導彈加速度傳感器原理如圖所示，質(zhì)量塊左、右側(cè)分別連接電介質(zhì)和輕質(zhì)彈簧，彈簧與電容器固定在武器身體內(nèi)部，質(zhì)量塊套在光滑且平行于彈簧軸線的固定直桿上，質(zhì)量塊可帶動電介質(zhì)移動從而改變電容。則（ ）
A．電介質(zhì)插入極板間越深，則電容器電容越大
B．導彈沿彈簧軸線方向向右做加速運動，則電路中一定有電流
C．導彈沿彈簧軸線方向向右勻加速運動過程中突然開始勻速，穩(wěn)定后彈簧長度會變長
D．導彈由靜止突然沿彈簧軸線方向向右勻加速運動時，電路中有順時針方向的電流
10．如圖所示，一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的物體處于場強按（、k均為大于零的常數(shù)，取水平向左為正方向）變化的電場中，物體與豎直墻壁間的動摩擦因數(shù)為，當時刻物體處于靜止狀態(tài)．若物體所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且電場空間和墻面均足夠大，下列說法正確的是（ ）
A．物體開始運動后加速度不斷增大
B．物體開始運動后加速度先增加、后保持不變
C．經(jīng)過時間，物體運動速度達最大值
D．經(jīng)過時間，物體在豎直墻壁上的位移達最大值
二、填空實驗題（本大題共4小題，共20分）
11．（2分）重離子腫瘤治療裝置中的回旋加速器可發(fā)射＋5價重離子束，其電流強度為，則在1s內(nèi)發(fā)射的重離子個數(shù)為（元電荷的電荷量為）______．
12．（6分）如圖所示，金屬板P與柵極板Q水平正對放置，間距為d，金屬板和柵極板板長均為2d，Q板接地，P極板電勢恒為（未知），一定質(zhì)量的帶正電粒子自P板上邊緣以速度平行于P極板射入電場，粒子從柵極板Q的中點離開電場，重力忽略不計。要使粒子從柵極板Q的右邊緣離開電場，則粒子的入射速度大小為______：若向下移動柵極板Q，使粒子從右邊緣離開電場，則PQ間的距離為______。
13．（6分）某物理興趣小組利用圖示裝置來探究影響電荷間的靜電力的因素．A是一個帶正電的物體，系在絕緣絲線上的帶正電的小球會在靜電力的作用下發(fā)生偏離，靜電力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度顯示出來，他們分別進行了以下操作．
步驟一：把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的、、等位置，比較小球在不同位置所受帶電物體的靜電力的大?。?br>步驟二：使小球處于同一位置，增大或減小小球所帶的電荷量，比較小球所受的靜電力的大?。?br>（1）該實驗采用的方法是______．（填正確選項前的字母）
A．理想實驗法B．控制變量法C．等效替代法
（2）實驗表明，電荷之間的靜電力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而______．（填“增大”、“減小”或“不變”）
（3）若物體A的電荷量用Q表示，小球的電荷量用q表示、質(zhì)量用m表示，物體與小球間的距離用d表示，靜電力常量為k，重力加速度為g，可認為物體A與小球在同一水平線上，則小球偏離豎直方向的角度的正切值為______．
14．（6分）如圖是某實驗小組為了定性探究平行板電容器電容與其結(jié)構之間的關系裝置圖。充電后與電源斷開的平行板電容器的A板與靜電計相連，B板和靜電計金屬殼都接地，A板通過絕緣柄固定在鐵架臺上，人手通過絕緣柄控制B板的移動。請回答下列問題：
（1）本實驗采用的科學方法是______。
A．理想實驗法B．等效替代法C．控制變量法D．建立物理模型法
（2）在該實驗中，靜電計的作用是______。
A．測定該電容器的電荷量B．測定該電容器兩極的電勢差
C．測定該電容器的電容D．測定兩板之間的電場強度
（3）在實驗中觀察到的現(xiàn)象是______。
A．甲圖中的手水平向左移動時，靜電計指針的張角變大
B．甲圖中的手水平向左移動時，靜電計指針的張角不變
C．乙圖中的手豎直向上移動時，靜電計指針的張角變小
D．丙圖中的手不動，而向兩板間插入陶瓷片時，靜電計指針的張角變大
三、計算題（本大題3小題，共40分，）
15．（11分）如圖所示，水平粗糙絕緣桿從物體A中心的孔穿過，A的質(zhì)量為M，用絕緣細線將另一質(zhì)量為m的小球B與A連接，整個裝置所在空間存在水平向右的勻強電場，A不帶電，B帶正電且電荷量大小為q，A、B均處于靜止狀態(tài)，細線與豎直方向成角。重力加速度為g，
求：（1）細線拉力的大?。?br>（2）桿對A的支持力和摩擦力分別多大。
16．（13分）如圖所示，傾角為的光滑斜面通過C處一小段可忽略的圓弧與半徑為r，圓心為O的光滑半圓管相連接，C為圓管的最低點，D為最高點，在空間CD左側(cè)存在大小未知方向水平向左的勻強電場，現(xiàn)將一質(zhì)量為m電荷量為的絕緣小球從斜面頂端A點由靜止開始下滑，運動到斜面底端C點進入細管內(nèi)（圓管內(nèi)徑略大于小球的直徑），經(jīng)豎直半圓管最高點D后落到斜面的某點H，已知小球在C點時對圓管的壓力為5mg，斜面AC的長度，重力加速度為g，則：
（1）小球到達D點時的速度大?。?br>（2）場強E的大?。?br>（3）小球從D點到H點的時間．
17．（16分）飛行時間質(zhì)譜儀可以對氣體分子進行分析。如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生價位n不同的正離子，自A板小孔進入為A、B板間電壓為的加速電場，從B板小孔射出后沿半徑為R的半圓弧軌跡通過電場方向指向圓心的靜電分析器，再沿中線方向進入C、D板間的偏轉(zhuǎn)電場區(qū)，能通過偏轉(zhuǎn)電場的離子即可被移動的探測器接收。已知元電荷電量為e，所有離子質(zhì)量均為m，A、B板間距為d，極板C、D板的長度和間距均為L。不計離子重力及進入A板時的初速度。求：
（1）價位的正離子從B板小孔射出時的速度；
（2）靜電分析器中離子運動軌跡處電場強度的大?。?br>（3）若要使所有的離子均能被探測器接收，C、D間的偏轉(zhuǎn)電壓應滿足什么條件；
（4）能被探測器接收的離子運動的總時間與價位n的關系式。
南平一中2023－2024學年高二第一次月考物理答案
一、選擇題（本大題共10小題，共40分。其中1－6題為單項選擇題，7－10題為多項選擇題，每小題4分）
二、填空實驗題（本大題共4小題，共20分）
11．（2分）個 12． 13．B 減小 14．C B A
三、計算題（本大題3小題，共40分，）
15．（11分）【答案】（1）， （2） ，
【詳解】（1）依據(jù)平衡條件可知，所以細線中張力大小為，
（2）以整體為研究對象，受重力、桿的支持力、電場力、摩擦力，摩擦力與電場力平衡，
由平衡條件知：，
，
所以，，
16．（13分）【答案】（1）0； （2）； （3）
【詳解】（1）小球在點由牛頓定律可得①
小球從點到點由動能定理可得②
由①②可得
（2）小球從點到點的過程中，由動能定理可得③
由①③可得
（3）因小球水平方向與豎直方向所受力相等，由運動的合成與分解可得其水平位移x與豎直位移y相等，即，如圖所示，由幾何關系可得④
在豎直方向有⑤
由④⑤可得
17．（16分）【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【詳解】（1）由動能定理可得
解得
（2）由牛頓第二定律可得
由動能定理可得
聯(lián)立解得
（3）價離子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，由位移公式可得
在偏轉(zhuǎn)電壓為的電場中的加速度為
n價離子能從板左邊緣離開時滿足
聯(lián)立
可得
（4）價離子在間的運動時間
靜電分析器中離子運動時間
在偏轉(zhuǎn)電場中離子運動時間
飛行總時間為
聯(lián)立
可得飛行總時間為1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
D
A
B
D
D
BD
BD
AD
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