長春市第一五一中學2020-2021學年高二物理上學期第一次月考試題

吉林省長春市第一五一中學2020_2021學年高二物理上學期第一次月考試題吉林省長春市第一五一中學2020_2021學年高二物理上學期第一次月考試題PAGEPAGE35吉林省長春市第一五一中學2020_2021學年高二物理上學期第一次月考試題吉林省長春市第一五一中學2020—2021學年高二物理上學期第一次月考試題一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分，1～8題單選，9～12題有多個選項正確，全部選對的得4分,選對但不全的得2分，有錯選或不選的得0分）1.兩百多年前，諾萊特讓700個修道士手拉手做“電震實驗”。實驗中裝水的大玻璃罐起到了儲存電荷的作用,其實它就是（）A。變阻器 B.電容器 C。變壓器 D。傳感器2。如圖所示,兩個帶電荷量為q的點電荷分別位于帶電的半徑相同的eq\f（1，4)球殼和eq\f(3，4)球殼的球心，這兩個球殼上電荷均勻分布且電荷面密度相同，若甲圖中帶電eq\f(1，4）球殼對點電荷q的庫侖力的大小為F，則乙圖中帶電的eq\f（3,4)球殼對點電荷q的庫侖力的大小為（)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是勻強電場中的四個點,它們正好是一個矩形的四個頂點.電場線與矩形所在平面平行。已知a點的電勢為20V，abcd20V24V4VA．4VB．8VC．12VD．24V4、電子束熔煉是指高真空下，將高速電子束的動能轉(zhuǎn)換為熱能作為熱源來進行金屬熔煉的一種熔煉方法.如圖所示,陰極燈絲被加熱后產(chǎn)生初速度為0的電子,在V加速電壓的作用下，以極高的速度向陽極運動；穿過陽極后，在金屬電極A1、A2間V電壓形成的聚焦電場作用下,轟擊到物料上，其動能全部轉(zhuǎn)換為熱能，使物料不斷熔煉。已知某電子在熔煉爐中的軌跡如圖中虛線OPO’所示，P是軌跡上的一點，聚焦電場過P點的一條電場線如圖中所示，則（）A．電極A1的電勢高于電極A2的電勢B．電子在P點時速度方向與聚焦電場強度方向夾角小于90°C．聚焦電場只改變電子速度的方向，不改變電子速度的大小D．電子轟擊到物料上時的動能小于eV5、熔噴布具有的獨特的超細纖維結構增加了單位面積纖維的數(shù)量和表面積，具備很好的過濾性、屏蔽性、絕熱性和吸油性，使其成為醫(yī)用口罩及N95口罩的最核心的材料。工廠在生產(chǎn)熔噴布時為了實時監(jiān)控其厚度，通常要在生產(chǎn)流水線上設置如圖所示傳感器，其中A、B為平行板電容器的上、下兩個極板，上下位置均固定,且分別接在恒壓直流電源的兩極上，G是靈敏電流計.當熔噴布的厚度變薄導致介電常數(shù)變小時（）A．極板間的電場強度變大 B．極板上所帶的電荷量減少C．平行板電容器的電容變大 D．有自b向a的電流流過靈敏電流計6.如圖所示,在水平向右的勻強電場中有一絕緣斜面，斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下，已知在金屬塊滑下的過程中動能增加了12J,金屬塊克服摩擦力做功8J，重力做功24J，則以下判斷正確的是(）．A．金屬塊帶負電荷B．金屬塊克服電場力做功8JC．金屬塊的電勢能減少4JD．金屬塊的機械能減少12J7．如圖所示，從熾熱的金屬絲漂出的電子（速度可視為零），經(jīng)加速電場加速后從兩極板中間垂直射入偏轉(zhuǎn)電場．電子的重力不計．在滿足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場的條件下，下述四種情況中,一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是()．A．僅將偏轉(zhuǎn)電場極性對調(diào)B．僅增大偏轉(zhuǎn)電極間的距離C．僅增大偏轉(zhuǎn)電極間的電壓D．僅減小偏轉(zhuǎn)電極間的電壓8．如圖所示，豎直放置在水平面上的輕質(zhì)彈簧上疊放著兩物塊A、B，相互絕緣且質(zhì)量均為2kg,A帶負電,電荷量為0.2C，B不帶電．開始處于靜止狀態(tài),若突然加沿豎直方向的勻強電場，此瞬間A對B的壓力大小變?yōu)?N，g＝10m/s2，則（）A．電場強度為60N/C，方向豎直向上B．電場強度為90N/C,方向豎直向下C．電場強度為120N/C，方向豎直向下D．電場強度為150N/C,方向豎直向上9。如右圖所示，光滑絕緣水平面上有三個帶電小球a，b,c(可視為點電荷），三球沿一條直線擺放，僅在它們之間的靜電力作用下靜止，則以下判斷正確的是（)A．a(chǎn)對b的靜電力一定是引力B．a(chǎn)對b的靜電力可能是斥力C．a(chǎn)的電量可能比b少D．a(chǎn)的電量一定比b多10.如圖所示,C為中間插有電介質(zhì)的電容器,a和b為其兩極板;a板接地;P和Q為兩豎直放置的平行金屬板，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球；P板與b板用導線相連，Q板接地.開始時懸線靜止在豎直方向,在b板帶電后，懸線偏轉(zhuǎn)了角度α。在以下方法中，能使懸線的偏角α變大的是A.縮小a、b間的距離B.加大a、b間的距離C.取出a、b兩極板間的電介質(zhì)D.換一塊形狀大小相同、介電常數(shù)更大的電介質(zhì)11、如圖所示，在粗糙絕緣的水平面上有一物體A帶正電,另一帶負電的檢驗電荷B沿著以A為圓心的圓弧由P到Q緩慢地從A的上方經(jīng)過，若此過程中A始終保持靜止,A、B可視為質(zhì)點且只考慮它們之間的庫侖力作用.則下列說法正確的是（)A．物體A受到地面的支持力先增大后減小 B．點電荷B所在圓軌道上場強處處相同C．物體A受到地面的摩擦力先減小后增大 D．檢驗電荷B所在圓軌道上電勢處處相同12．某靜電場中的一條電場線與x軸重合，其電勢的變化規(guī)律如圖所示．在O點由靜止釋放一個負點電荷，該負點電荷僅受電場力的作用，則在－x0～x0區(qū)間內(nèi)（）A．該靜電場是勻強電場B．該靜電場是非勻強電場C．負點電荷將沿x軸正方向運動，加速度不變D．負點電荷將沿x軸負方向運動，加速度逐漸減小二、填空題（每空2分,共16分）13．如圖所示，在勻強電場中有a、b、c三點，a、b相距4cm，b、c相距10cm.將一個帶電荷量為2×10—8C的電荷從a點移到b點時，電場力做功為4×10-6J。將此電荷從b點移到c點時電場力做功為________J，a、c間電勢差為________V。第13題圖第14題圖14．A、B是某電場中的一條電場線上兩點，一正電荷僅在電場力作用下沿電場線從A點到B點運動過程中的v—t圖象如上圖所示。比較A、B兩點電勢φ的高低和場強E的大小:φA________φB，EA________EB。15．A、B兩點電荷，原來相距r,相互作用力為F.若將A、B的電荷量都增大到原來的兩倍,則相互作用力為________。若再將距離也增大到原來的兩倍,則相互作用力為________。16．有一充電的平行板電容器，兩板間電壓為3V，現(xiàn)使它的電荷量減少3×10-4C,于是電容器兩極板間電壓降為原來的，此電容器的電容是________μF，電容器原來的帶電荷量是________C。三、計算題（4小題，共36分.解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題,答案中必須寫出數(shù)值和單位。）17．(6分)氫原子由一個質(zhì)子(原子核）和一個核外電子組成。電子質(zhì)量me=9。1×10-31kg，質(zhì)子質(zhì)量mp=1.67×10—27kg，電子和原子核所帶電荷量都等于e=1.6×10—19C。電子繞核旋轉(zhuǎn)的軌道半徑r=5。3×10-11m。試求：電子所受靜電引力是萬有引力的多少倍?18.（10分)如圖所示，M、N為水平放置的互相平行的兩塊大金屬板，間距d＝35cm，兩板間電壓U＝3。5×104V．現(xiàn)有一質(zhì)量m＝7.0×10－6kg、電荷量q＝6.0×10－10C的帶負電的油滴，由下板N正下方距N為h＝15cm的O處豎直上拋,經(jīng)N板中間的P孔進入電場．欲使油滴到達上板Q點時速度恰為零，則油滴上拋的初速度v0為多大？（g取10m/s2）19．(10分)中國科學家2015年10月宣布中國將在2020年開始建造世界上最大的粒子加速器．加速器是人類揭示物質(zhì)本源的關鍵設備，在放射治療、食品安全、材料科學等方面有廣泛應用．如圖所示，某直線加速器由沿軸線分布的一系列金屬圓管（漂移管)組成，相鄰漂移管分別接在高頻脈沖電源的兩極．質(zhì)子從K點沿軸線進入加速器并依此向右穿過各漂移管,在漂移管內(nèi)做勻速直線運動，在漂移管間被電場加速，加速電壓視為不變．設質(zhì)子進入漂移管B時速度為8×106m/s，進入漂移管E時速度為1×107m/s，電源頻率為1×107Hz，漂移管間縫隙很小，質(zhì)子在每個管內(nèi)運動時間視為電源周期的．質(zhì)子的荷質(zhì)比取1×108C/kg．求:（1）漂移管B的長度;（2）相鄰漂移管間的加速電壓．20、(10分）如圖所示，半徑為R=0。4m半圓形絕緣光滑軌道BC與水平絕緣軌道AB在B點平滑連接，軌道AB上方有電場強度大小為E=1。0×104N/C，方向向左的勻強電場?，F(xiàn)有一質(zhì)量m=0。1kg、電荷量q=+1。0×10—4C的帶電體(可視為質(zhì)點），在水平軌道上的P點由靜止釋放，若帶電體恰好可以沿圓弧軌道運動到C點，并在離開C點后，落回到水平面上的D點（圖中未畫出），重力加速度g=10m/s2。求：(1）帶電體運動到圓弧軌道B點時對軌道的壓力大??；(2）帶電體落回到水平面上的D點到B點的距離。長春市151學高二物理10月月考試題答題卡姓名班級一、選擇題（本題共12小題,每小題4分,共48分，1～8題單選，9～12題有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有錯選或不選的得0分）題號123456789101112答案二、填空題（每空2分，共16分）13．________________J，________________V.14．________________,________________。15．________________,________________.16．________________μF，________________C。三、計算題（4小題,共36分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須寫出數(shù)值和單位。）17。18.19。20。一、選擇題(本題共10小題，每小題5分,共50分，1~7題單選，8～10題有多個選項正確，全部選對的得5分,選對但不全的得2。5分，有錯選或不選的得0分）1。兩百多年前，諾萊特讓700個修道士手拉手做“電震實驗"。實驗中裝水的大玻璃罐起到了儲存電荷的作用,其實它就是(）A。變阻器 B.電容器 C.變壓器 D。傳感器解析:儲存電荷的器件應為電容器。答案：B2。如圖所示，兩個帶電荷量為q的點電荷分別位于帶電的半徑相同的eq\f（1,4）球殼和eq\f(3,4）球殼的球心，這兩個球殼上電荷均勻分布且電荷面密度相同,若甲圖中帶電eq\f(1,4）球殼對點電荷q的庫侖力的大小為F,則乙圖中帶電的eq\f(3,4）球殼對點電荷q的庫侖力的大小為（）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是勻強電場中的四個點，它們正好是一個矩形的四個頂點。電場線與矩形所在平面平行。已知a點的電勢為20V,abcd20V24V4VA．4VB．8VC．12VD．24VC4、電子束熔煉是指高真空下,將高速電子束的動能轉(zhuǎn)換為熱能作為熱源來進行金屬熔煉的一種熔煉方法.如圖所示,陰極燈絲被加熱后產(chǎn)生初速度為0的電子，在V加速電壓的作用下,以極高的速度向陽極運動;穿過陽極后,在金屬電極A1、A2間V電壓形成的聚焦電場作用下，轟擊到物料上，其動能全部轉(zhuǎn)換為熱能，使物料不斷熔煉.已知某電子在熔煉爐中的軌跡如圖中虛線OPO'所示，P是軌跡上的一點,聚焦電場過P點的一條電場線如圖中所示，則（)A．電極A1的電勢高于電極A2的電勢B．電子在P點時速度方向與聚焦電場強度方向夾角小于90°C．聚焦電場只改變電子速度的方向，不改變電子速度的大小D．電子轟擊到物料上時的動能小于eV【答案】AA．在P點電子受電場力指向軌跡彎曲的內(nèi)側，又要與電場線相切,可判斷電場線的方向是從A1指向A2，所以電極A1的電勢高于電極A2的電勢，A正確;B．軌跡的切線方向即電子的運動方向，由圖可知運動方向與電場方向夾角大于90°,B錯誤;C．聚焦電場一方面使電子向中央靠攏，另一方面使電子加速，所以既改變電子速度的方向，又改變電子速度的大小，C錯誤;D．聚焦電場對電子做功,且總功是正功W，所以改變電子速度大小，從O到O'，根據(jù)動能定理，電子轟擊到物料上時的動能大于,故D錯誤。故選A。5、熔噴布具有的獨特的超細纖維結構增加了單位面積纖維的數(shù)量和表面積，具備很好的過濾性、屏蔽性、絕熱性和吸油性，使其成為醫(yī)用口罩及N95口罩的最核心的材料。工廠在生產(chǎn)熔噴布時為了實時監(jiān)控其厚度，通常要在生產(chǎn)流水線上設置如圖所示傳感器,其中A、B為平行板電容器的上、下兩個極板,上下位置均固定，且分別接在恒壓直流電源的兩極上,G是靈敏電流計。當熔噴布的厚度變薄導致介電常數(shù)變小時（）A．極板間的電場強度變大 B．極板上所帶的電荷量減少C．平行板電容器的電容變大 D．有自b向a的電流流過靈敏電流計【答案】BA．因為接在恒壓直流電源上,所以電容器極板的電勢差不變，上、下兩個極板位置均固定，兩極板之間的距離不變，根據(jù)可得,極板間的電場強度不變,A錯誤;C．根據(jù)可得，介電常數(shù)變小，電容變小，C錯誤；BD．根據(jù)可得，電容變小,極板的電勢差不變,極板上所帶的電荷量減少，電容器放電，有自a向b的電流流過靈敏電流計,B正確,D錯誤.故選B。6.如圖6—2-8所示，在水平向右的勻強電場中有一絕緣斜面，斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下，已知在金屬塊滑下的過程中動能增加了12J，金屬塊克服摩擦力做功8J，重力做功24J，則以下判斷正確的是（）．圖6—2-8A．金屬塊帶負電荷B．金屬塊克服電場力做功8JC．金屬塊的電勢能減少4JD．金屬塊的機械能減少12J解析金屬塊滑下的過程中動能增加了12J，由動能定理知合外力做功12J，其中包括重力、摩擦力和電場力做功，摩擦力做功Wf＝－8J，重力做功WG＝24J，所以可得電場力做功WF＝－4J，電場力做負功，金屬塊帶正電，電勢能增加了4J，選項A、B、C錯誤；由功能關系可知，機械能的變化ΔE＝Wf＋WF＝－12J，即機械能減少12J，選項D正確．答案D7．如圖所示，從熾熱的金屬絲漂出的電子（速度可視為零)，經(jīng)加速電場加速后從兩極板中間垂直射入偏轉(zhuǎn)電場．電子的重力不計．在滿足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場的條件下,下述四種情況中,一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是()．A．僅將偏轉(zhuǎn)電場極性對調(diào) B．僅增大偏轉(zhuǎn)電極間的距離C．僅增大偏轉(zhuǎn)電極間的電壓 D．僅減小偏轉(zhuǎn)電極間的電壓解析設加速電場電壓為U0，偏轉(zhuǎn)電壓為U，極板長度為L，間距為d，電子加速過程中,由U0q＝eq\f（mv\o\al（2,0）,2)，得v0＝eq\r（\f（2U0q,m））,電子進入極板后做類平拋運動，時間t＝eq\f（L，v0),a＝eq\f(Uq,dm），vy＝at，tanθ＝eq\f（vy，v0)＝eq\f（UL，2U0d)，由此可判斷C正確．(類平拋）答案C8．如圖所示，豎直放置在水平面上的輕質(zhì)彈簧上疊放著兩物塊A、B，相互絕緣且質(zhì)量均為2kg，A帶負電，電荷量為0。2C，B不帶電．開始處于靜止狀態(tài)，若突然加沿豎直方向的勻強電場，此瞬間A對B的壓力大小變?yōu)?N，g＝10m/s2，則()A．電場強度為60N/C，方向豎直向上B．電場強度為90N/C，方向豎直向下C．電場強度為120N/C,方向豎直向下D．電場強度為150N/C，方向豎直向上解析:選C開始時物體B平衡,A對B的壓力大小等于A的重力大小，為20N；加上電場后瞬間A對B的壓力大小變?yōu)?N，而彈簧的彈力和重力不變，故合力為12N，方向向上,根據(jù)牛頓第二定律，有a＝eq\f（F合，m）＝eq\f(12，2)＝6m/s2，再對物體A受力分析，設電場力為F(向上)，根據(jù)牛頓第二定律,有FN＋F－mg＝ma，解得F＝24N,故場強為E＝eq\f（F，q)＝eq\f(24,0。2)＝120N/C，方向豎直向下，故A正確，B、C、D錯誤．9.如右圖所示，光滑絕緣水平面上有三個帶電小球a,b，c（可視為點電荷)，三球沿一條直線擺放，僅在它們之間的靜電力作用下靜止，則以下判斷正確的是()A．a(chǎn)對b的靜電力一定是引力B．a(chǎn)對b的靜電力可能是斥力C．a(chǎn)的電量可能比b少D．a(chǎn)的電量一定比b多解析：由三個電荷平衡的規(guī)律“三點共線，兩同夾異，兩大夾小，近小遠大”可知,a和c一定是同種電荷，a和b一定是異種電荷,并且a的電量一定比b的帶電量要多，這樣c才可能平衡，所以本題正確答案應選A、D.答案：AD10。如圖2所示,C為中間插有電介質(zhì)的電容器，a和b為其兩極板；a板接地;P和Q為兩豎直放置的平行金屬板，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球;P板與b板用導線相連，Q板接地.開始時懸線靜止在豎直方向，在b板帶電后，懸線偏轉(zhuǎn)了角度α.在以下方法中，能使懸線的偏角α變大的是圖2A.縮小a、b間的距離B。加大a、b間的距離C.取出a、b兩極板間的電介質(zhì)D.換一塊形狀大小相同、介電常數(shù)更大的電介質(zhì)答案：BC解析:本題考查電容器的兩個公式。a板與Q板電勢恒定為零，b板和P板電勢總相同，故兩個電容器的電壓相等，且兩板電荷量q視為不變.要使懸線的偏角增大，即電壓U增大，即減小電容器的電容C.對電容器C，由公式可以增大板間距d、減小介電常數(shù)ε、減小板的正對面積S。11、如圖所示，在粗糙絕緣的水平面上有一物體A帶正電，另一帶負電的檢驗電荷B沿著以A為圓心的圓弧由P到Q緩慢地從A的上方經(jīng)過，若此過程中A始終保持靜止，A、B可視為質(zhì)點且只考慮它們之間的庫侖力作用。則下列說法正確的是（)A．物體A受到地面的支持力先增大后減小 B．點電荷B所在圓軌道上場強處處相同C．物體A受到地面的摩擦力先減小后增大 D．檢驗電荷B所在圓軌道上電勢處處相同【答案】CDA．對物體A受力分析,有重力,水平面的支持力、摩擦力和檢驗電荷B與A之間的庫侖力,由平衡條件得其中，為A與B連線與水平面之間的夾角(銳角）,而所以在物體A由P到Q緩慢地從A的上方經(jīng)過時，大小不變，先增大后減小，所以物體A受到地面的支持力先減小后增大，A錯誤；B．點電荷B所在的電場為物體A形成的點電荷電場，在圓軌道上場強的大小處處相等，但是方向時刻都在改變，B錯誤；C．由A選項分析,可得物體A所受摩擦力為所以在物體A由P到Q緩慢地從A的上方經(jīng)過時，大小不變，先增大后減小，所以物體A受到地面的摩擦力先減小后增大,C正確；D．檢驗電荷B所在圓軌道的電場為物體A形成的點電荷電場,所以在圓軌道上的電勢處處相同,圓軌道是等勢的，D正確。故選CD。12．某靜電場中的一條電場線與x軸重合，其電勢的變化規(guī)律如圖所示．在O點由靜止釋放一個負點電荷，該負點電荷僅受電場力的作用,則在－x0～x0區(qū)間內(nèi)（）A．該靜電場是勻強電場B．該靜電場是非勻強電場C．負點電荷將沿x軸正方向運動,加速度不變D．負點電荷將沿x軸負方向運動，加速度逐漸減小解析:選AC圖線的斜率大小等于電場中電場強度的大小，故該條電場線上各點場強一樣，該靜電場為勻強電場，A正確,B錯誤；沿著電場線的方向電場降低，可知靜電場方向沿x軸負方向，故負點電荷沿x軸正方向運動，其受到的電場力為恒力，由牛頓第二定律可知其加速度不變，C正確,D錯誤．11．如圖所示,在勻強電場中有a、b、c三點，a、b相距4cm，b、c相距10cm。將一個帶電荷量為2×10—8C的電荷從a點移到b點時，電場力做功為4×10-6J。將此電荷從b點移到c點時電場力做功為________J,a、c間電勢差為________V。第11題圖第12題圖12．A、B是某電場中的一條電場線上兩點,一正電荷僅在電場力作用下沿電場線從A點到B點運動過程中的v—t圖象如上圖所示.比較A、B兩點電勢φ的高低和場強E的大?。害誂________φB，EA________EB。13．A、B兩點電荷，原來相距r，相互作用力為F。若將A、B的電荷量都增大到原來的兩倍，則相互作用力為________。若再將距離也增大到原來的兩倍，則相互作用力為________.14．有一充電的平行板電容器,兩板間電壓為3V,現(xiàn)使它的電荷量減少3×10—4C，于是電容器兩極板間電壓降為原來的，此電容器的電容是________μF，電容器原來的帶電荷量是________C。11．5×10-645012．＜＞13．4F，F(xiàn)14．1504.5×10—417．（10分)氫原子由一個質(zhì)子（原子核）和一個核外電子組成。電子質(zhì)量me=9。1×10-31kg,質(zhì)子質(zhì)量mp=1。67×10—27kg，電子和原子核所帶電荷量都等于e=1.6×10—19C。電子繞核旋轉(zhuǎn)的軌道半徑r=5.3×10—11m.試求：電子所受靜電引力是萬有引力的多少倍？17．（1)根據(jù)庫侖定律有根據(jù)萬有引力定律有，所以。（11分)如圖所示，M、N為水平放置的互相平行的兩塊大金屬板，間距d＝35cm，兩板間電壓U＝3。5×104V．現(xiàn)有一質(zhì)量m＝7.0×10－6kg、電荷量q＝6。0×10－10C的帶負電的油滴，由下板N正下方距N為h＝15cm的O處豎直上拋，經(jīng)N板中間的P孔進入電場．欲使油滴到達上板Q點時速度恰為零，則油滴上拋的初速度v0為多大？(g取10m/s2)解析：（1)設N板電勢高，則油滴在M、N間運動時電場力做負功，全過程由動能定理得－mg（d＋h）－qU＝0－eq\f（1,2）mveq\o\al(2，0)代入數(shù)據(jù)解得v0＝4m/s(2)設M板電勢高，則油滴在