精品解析：吉林省延边第二中学2023-2024学年高二上学期第一次月考物理试题

延边第二中学2023—2024学年度第一学期 第一次阶段检测高二物理试卷 一、选择题（1-8题是单选，9-12是多选，少选得3分，选错不得分，每题5分，共60分） 1. 关于电流，下面说法中正确的是 （　　） A. 电子的定向移动形成了电流，电流的传播速度大小等于电子定向移动的速度 B. 在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了 C. 金属导体中电流越大，单位时间内流过导体横截面的自由电子数就越多 D. 电流的单位是由电荷量和时间的单位导出的，这样的单位叫作导出单位 【答案】C 【解析】 【详解】A．电子的定向运动形成电流，电流的传播速度与导线中电场的速度相同，接近光速，电子定向移动的速度用电流的微观表达式求解，而电子的定向移动速率远小于光速，故A错误； B．不管导体中有无电流时，金属导体内自由电子仍在无规律的热运动，故B错误； C．金属导体电流越大，根据知，单位时间内流过导体横截面的自由电子数越多，故C正确； D．电流的单位为安培，是基本单位，并不是导出单位，故D错误； 故选C。 2. 一根粗细均匀的金属丝，当其两端所加电压为U时，通过其中的电流为I。现将金属丝均匀地拉长为原长的4倍，在其两端电压为2U的情况下，通过的电流为（　　） A. 16I B. 8I C. I D. I 【答案】C 【解析】 【详解】将金属丝拉长4倍，则横截面积同时也会变成原来的，根据金属丝的电阻变成原来的16倍；电压变为2U情况下，根据欧姆定律，则 故选C。 3. 如图所示，电荷量分别为的两个正点电荷分别置于A点和B点，两点相距L，在以为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电荷量为q的小球（视为点电荷），小球在P点受力平衡，若不计小球的重力，那么与的夹角α与的关系满足（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】小球在P点受力平衡，由平衡条件可得 其中 联立解得 故选D。 4. 如图所示，Rt△ABC中∠CAB=37°，∠C=90°，D为AB边上一点，AD：DB=4：1，两个正点电荷固定在A、B两点，电荷量大小为q试探电荷在C点受到的电场力方向与AB垂直，大小为F，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则D点的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设A、B两点电荷量分别为QA、QB，则试探电荷在C点受到A、B两点电荷的电场力分别 为 如图，假设试探电荷带负电，则其受力如图，合力为F，垂直于AB，由几何关系 解得 因 所以 则A、B在D点产生的场强分别为 则D点的电场强度大小为 故选D。 5. 光滑的水平面内有一沿x轴的静电场，其电势φ随x坐标值的变化图线如图，一质量为m，带电量为q的带正电小球（可视为质点）从O点以初速度v0沿x轴正向移动，下列正确的是（　　） A. 若小球能运动到x4处，则初速度v0至少为 B. 若，带电小球在运动过程中的最大速度为 C. 小球从O运动到x1的过程中，所受电场力逐渐增大 D. 小球从x1运动到x3的过程中，电势能先减小后增大 【答案】A 【解析】 【详解】C．φ-x图像的斜率等于电场强度，则小球从O运动到x1的过程中，场强减小，粒子所受电场力逐渐减小，故C错误； D．小球x1运动到x3的过程中，电势不断减小，带正电的小球电势能不断减小，故D错误； A．小球能恰好运动到x1处，就能运动到x4，若小球恰好能运动到x1处，初速度最小，根据动能定理得 所以 故A正确； B．当小球运动到x3处，电场力做正功最大，小球速度最大，根据动能定理得 解得 故B错误。 故选A。 6. 如图所示，平行板电容器与一个恒压直流电源连接，下极板通过A点接地，一带正电小球被固定于点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（　　） A. 平行板电容器的电容值将变大 B. 静电计指针张角变小 C. 带电小球的电势能将减小 D. 若先将下极板与A点之间的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电小球所受电场力不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据知，增大，则电容减小，故A错误； B．静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B错误； C．电势差U不变，增大，则电场强度减小。设点与上极板的距离x,点与上极板的电势差 减小，点与下极板的电势差 增大，下极板接地电势为零，则点的电势 增大，又因为该小球带正电，则电势能增大，故C错误； D．电容器与电源断开，则电荷量Q不变，改变，根据 得 知电场强度不变，则带电小球所受电场力不变，故D正确。 故选D。 【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。 7. 如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ，极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电量为q，从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出，则（　　） A. 微粒的加速度大小等于gsinθ B. 两极板的电势差UMN= C. 微粒达到B点时动能为 D. 微粒从A点到B点的过程电势能增加 【答案】B 【解析】 【详解】AB．微粒在电场中受到重力和电场力，而做直线运动，电场力与重力的合力必定水平向左，如图所示 微粒沿直线做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得 解得 ， 故A错误，B正确； C．由于微粒做匀减速直线运动，动能减小，故C错误； D．微粒的电势能增加量为 故D错误。 故选B。 8. 如图所示，在坐标系第一象限内，有一段以坐标原点为圆心的四分之一圆弧，点的坐标，的坐标为，ac段弧长是段弧长的2倍。空间有平行于坐标轴平面的匀强电场，两点的电势均为，点的电势为，则下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的电场强度方向与y轴正向成60°角 B. 匀强电场的电场强度大小为 C. 弧中点电势为 D. 一个正电荷沿圆弧从移动到，电势能先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．连接为等势线，作垂线，又因为b点电势高，结合ac段弧长是段弧长的2倍，根据几何关系可以得出，电场方向为y轴正向成30°角，故A错误； B．过b点做平行线，交y轴于d点，由几何关系可以求出 则匀强电场大小为 故B正确； C．连接bc过中点p作ac的平行线pq 该线就是电势为的等势线，弧中点位于该等势线的上方，根据电场方向，可以判断该点电势为小于，故C错误； D．一个正电荷沿圆弧从移动到，由电场方向结合电场力做功，从a移动到距离等势线ac最远的点时，电场力作正功，电势能降低，之后电场力做负功，电势能逐渐增加，所以电势能先减小后增大，故D错误。 故选B。 9. 有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q。此时电子的定向移动速度为v，在t时间内，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为（　　） A. nvSt B. nqvt C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为单位体积的自由电子数乘以体积，即 A正确，B错误； CD．根据电流的定义式 则通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为 C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，某电场中的一条电场线恰好与M、P所在直线重合，以M为坐标原点，向右为正方向建立直线坐标系，P点的坐标xP＝5.0cm，此电场线上各点的电场强度大小E随x变化的规律如图乙所示。若一电子仅在电场力作用下自M点运动至P点，其电势能减小45eV，对于此电场，以下说法正确的是（  ） A. 该电子做匀变速直线运动 B. x轴上各点的电场强度方向都沿x轴负方向 C. M点的电势是P点电势的 D. 图像中的E0的数值为1.2 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题图可知电子从M点运动到P点过程中，电场强度逐渐减小，所以该电场不是匀强电场，即电子受到的电场力不是恒定的，所以该电子不做匀变速直线运动，故A错误； B．若一电子仅在电场力作用下自M点运动至P点，电势能减小，则电场力做正功，所以 φM＜φP 而电场线由高电势指向低电势，可知x轴上各点的电场强度方向都沿x轴负方向，故B正确； C．电势零点未知，所以无法确定两点的电势数值关系，故C错误； D．由题可知 WMP＝45eV E-x图像与横轴围成图形的面积表示对应距离的电势差，可得 WMP＝＝45eV 解得 E0＝1200V 即图像中E0的数值为1.2，故D正确。 故选BD。 11. 如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。t=0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0~时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为g，关于微粒在0~T时间内运动的描述，正确的是（　　） A. 末速度沿水平方向 B. 克服电场力做功为 C. 机械能减少了 D. 末速度大小为 【答案】AB 【解析】 【详解】AD．0~时间内微粒匀速运动，说明重力和电场力平衡，则有 ~时间内，微粒只受到重力，微粒做平抛运动；~T时间内有 故微粒的加速度大小为，方向竖直向上，微粒在竖直方向上向下做匀减速运动，T时刻竖直分速度为零，在水平方向上仍做匀速直线运动，所以末速度的方向沿水平方向，大小为v0，故A正确，D错误； B．T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出，则知微粒在竖直方向上向下运动的位移大小为。在0~T时间内，微粒动能的变化量为0，由动能定理知外力对微粒所做的总功为0，则电场力做功与重力做功代数和为0，重力做功为 所以电场力做功为 即克服电场力做功为，故B正确； C．电场力对微粒做功为，根据功能关系可知，机械能减少了，故C错误。 故选AB。 12. 如图所示，竖直平面内的固定光滑圆形绝缘轨道的半径为R，A、B两点分别是圆形轨道的最低点和最高点，圆形轨道上C、D两点的连线过圆心O且OC与竖直向下方向的夹角为60°。空间存在方向水平向右且平行圆形轨道所在平面的匀强电场，一质量为m的带负电小球（视为质点）恰好能沿轨道内侧做完整的圆形轨道运动，且小球通过D点时的速度最小。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球受到的电场力大小为2mg B. 小球通过C点时所受轨道的作用力大小为12mg C. 小球通过D点时的速度大小为 D. 小球在运动过程中的最大速度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小球在通过D点时的速度最小，则在该点电场力与重力的合力沿半径方向，D点为等效最高点，C点为等效最低点，如图所示 根据几何关系可得，小球受到的电场力大小 故A错误； BC．在“最高点”有最小速度，即 解得 小球从D到C的过程中，根据动能定理得 解得 在C点，由牛顿第二定律 解得 故BC正确； D．小球通过等效最低点C的速度最大，即最大速度为 故D错误。 故选BC。 二、实验题（每空3分，共9分） 13. 电容器是电学中常见的能存储电荷的电子元件。某同学用图甲所示的电路探究电容器的充、放电规律。图中R是高阻值电阻，先使开关S与1端相连，然后把开关S掷向2端。电压传感器记录电容器两端电压，与电流传感器相连接的计算机，记录了这一过程中电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。 （1）要研究电容器放电过程的规律，开关S应接在______端（选填“1”或“2”）； （2）根据计算机所记录的I-t曲线 ①在形成电流曲线1的过程中，电容器的电容______（选填“变大”、“ 变小”或“不变”）。②在形成电流曲线2的过程中，电容器两极板间电压逐渐______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； 【答案】 ①. 2 ②. 不变 ③. 变小 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]要研究电容器放电过程的规律，开关S应与电源断开与电阻组成闭合回路，所以开关S应接在2端。 （2）①[2]在形成电流曲线1的过程为充电过程，电容器的电压越来越大，根据电容器的定义可知，电容与电容器所带的电荷量及两极板间的电压无关，所以在形成电流曲线1的过程中，电容器的电容不变。 ②[3]在形成电流曲线2的过程为放电过程，电容器所带的电荷量逐渐减小，根据 所以电容器两极板间电压逐渐变小。 三、解答题（14题12分，15题19分） 14. 如图所示，带有小孔的平行极板A、B间存在匀强电场，电场强度为E0，极板间距离为L。其右侧有与A、B垂直的平行极板C、D，极板长度为L，C、D板间加恒定的电压。现有一质量为m、带电荷量为e的电子（重力不计），从A板处由静止释放，经电场加速后通过B板的小孔飞出；经过C、D板间的电场偏转后从电场的右侧边界M点飞出电场区域，速度方向与边界夹角为60°，求： （1）电子在A、B间的运动时间； （2）C、D间匀强电场的电场强度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）电子在A、B间做匀加速直线运动，设电子在A、B间的运动时间为t，则 所以 （2）设电子从B板的小孔飞出时的速度为v0，则由动能定理得 电子从平行极板C、D间射出时沿电场方向的速度为 根据速度时间关系 所以C、D间匀强电场的电场强度为 15. 如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直面内，管口B、C的连线水平。质量为m的带正电小球从B点正上方的A点自由下落，A、B两点间距离为4R。从小球（小球直径小于细圆管直径）进入管口开始，整个空间中突然加上一个斜向左上方的匀强电场，小球所受电场力在竖直方向上的分力方向向上，大小与重力相等，结果小球从管口C处离开圆管后，又能经过A点。设小球运动过程中电荷量没有改变，重力加速度为g，求： (1)小球到达B点时的速度大小； (2)小球受到的电场力大小； (3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力。 【答案】(1)；(2)；(3)3mg，方向水平向右 【解析】 【详解】(1)小球从A开始自由下落到管口B的过程中，只有重力做功，机械能守恒，则有 解得 (2)设电场力的水平分力和竖直分力分别为和，则 小球从B到C的过程中，电场力的水平分力做负功，根据动能定理得 小球从C处离开圆管后，做类平抛运动，竖直方向做匀速运动，水平方向做匀加速运动，则 联立解得 故电场力的大小为 (3)小球经过管口C处时，由电场力的水平分力和管子的弹力的合力提供向心力，由牛顿运动定律得 解得 方向向左，根据牛顿第三定律可知，小球经过管口C处时对圆管壁的压力大小 方向水平向右。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 延边第二中学2023—2024学年度第一学期 第一次阶段检测高二物理试卷 一、选择题（1-8题是单选，9-12是多选，少选得3分，选错不得分，每题5分，共60分） 1. 关于电流，下面说法中正确是 （　　） A. 电子的定向移动形成了电流，电流的传播速度大小等于电子定向移动的速度 B. 在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了 C. 金属导体中电流越大，单位时间内流过导体横截面的自由电子数就越多 D. 电流的单位是由电荷量和时间的单位导出的，这样的单位叫作导出单位 2. 一根粗细均匀的金属丝，当其两端所加电压为U时，通过其中的电流为I。现将金属丝均匀地拉长为原长的4倍，在其两端电压为2U的情况下，通过的电流为（　　） A 16I B. 8I C. I D. I 3. 如图所示，电荷量分别为的两个正点电荷分别置于A点和B点，两点相距L，在以为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电荷量为q的小球（视为点电荷），小球在P点受力平衡，若不计小球的重力，那么与的夹角α与的关系满足（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，Rt△ABC中∠CAB=37°，∠C=90°，D为AB边上一点，AD：DB=4：1，两个正点电荷固定在A、B两点，电荷量大小为q的试探电荷在C点受到的电场力方向与AB垂直，大小为F，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则D点的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 5. 光滑的水平面内有一沿x轴的静电场，其电势φ随x坐标值的变化图线如图，一质量为m，带电量为q的带正电小球（可视为质点）从O点以初速度v0沿x轴正向移动，下列正确的是（　　） A. 若小球能运动到x4处，则初速度v0至少为 B. 若，带电小球在运动过程中的最大速度为 C. 小球从O运动到x1过程中，所受电场力逐渐增大 D. 小球从x1运动到x3的过程中，电势能先减小后增大 6. 如图所示，平行板电容器与一个恒压直流电源连接，下极板通过A点接地，一带正电小球被固定于点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（　　） A. 平行板电容器的电容值将变大 B. 静电计指针张角变小 C. 带电小球的电势能将减小 D. 若先将下极板与A点之间导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电小球所受电场力不变 7. 如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ，极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电量为q，从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出，则（　　） A. 微粒的加速度大小等于gsinθ B. 两极板的电势差UMN= C. 微粒达到B点时动能为 D. 微粒从A点到B点的过程电势能增加 8. 如图所示，在坐标系的第一象限内，有一段以坐标原点为圆心的四分之一圆弧，点的坐标，的坐标为，ac段弧长是段弧长的2倍。空间有平行于坐标轴平面的匀强电场，两点的电势均为，点的电势为，则下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的电场强度方向与y轴正向成60°角 B. 匀强电场的电场强度大小为 C. 弧中点电势为 D. 一个正电荷沿圆弧从移动到，电势能先增大后减小 9. 有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q。此时电子的定向移动速度为v，在t时间内，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为（　　） A. nvSt B. nqvt C. D. 10. 如图甲所示，某电场中的一条电场线恰好与M、P所在直线重合，以M为坐标原点，向右为正方向建立直线坐标系，P点的坐标xP＝5.0cm，此电场线上各点的电场强度大小E随x变化的规律如图乙所示。若一电子仅在电场力作用下自M点运动至P点，其电势能减小45eV，对于此电场，以下说法正确的是（  ） A. 该电子做匀变速直线运动 B. x轴上各点的电场强度方向都沿x轴负方向 C. M点的电势是P点电势的 D. 图像中的E0的数值为1.2 11. 如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。t=0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0~时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为g，关于微粒在0~T时间内运动的描述，正确的是（　　） A. 末速度沿水平方向 B. 克服电场力做功为 C. 机械能减少了 D. 末速度大小为 12. 如图所示，竖直平面内的固定光滑圆形绝缘轨道的半径为R，A、B两点分别是圆形轨道的最低点和最高点，圆形轨道上C、D两点的连线过圆心O且OC与竖直向下方向的夹角为60°。空间存在方向水平向右且平行圆形轨道所在平面的匀强电场，一质量为m的带负电小球（视为质点）恰好能沿轨道内侧做完整的圆形轨道运动，且小球通过D点时的速度最小。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 小球受到的电场力大小为2mg B. 小球通过C点时所受轨道的作用力大小为12mg C. 小球通过D点时速度大小为 D. 小球在运动过程中的最大速度为 二、实验题（每空3分，共9分） 13. 电容器是电学中常见的能存储电荷的电子元件。某同学用图甲所示的电路探究电容器的充、放电规律。图中R是高阻值电阻，先使开关S与1端相连，然后把开关S掷向2端。电压传感器记录电容器两端电压，与电流传感器相连接的计算机，记录了这一过程中电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。 （1）要研究电容器放电过程的规律，开关S应接在______端（选填“1”或“2”）； （2）根据计算机所记录的I-t曲线 ①在形成电流曲线1的过程中，电容器的电容______（选填“变大”、“ 变小”或“不变”）。②在形成电流曲线2的过程中，电容器两极板间电压逐渐______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； 三、解答题（14题12分，15题19分） 14. 如图所示，带有小孔的平行极板A、B间存在匀强电场，电场强度为E0，极板间距离为L。其右侧有与A、B垂直的平行极板C、D，极板长度为L，C、D板间加恒定的电压。现有一质量为m、带电荷量为e的电子（重力不计），从A板处由静止释放，经电场加速后通过B板的小孔飞出；经过C、D板间的电场偏转后从电场的右侧边界M点飞出电场区域，速度方向与边界夹角为60°，求： （1）电子在A、B间的运动时间； （2）C、D间匀强电场的电场强度。 15. 如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直面内，管口B、C的连线水平。质量为m的带正电小球从B点正上方的A点自由下落，A、B两点间距离为4R。从小球（小球直径小于细圆管直径）进入管口开始，整个空间中突然加上一个斜向左上方的匀强电场，小球所受电场力在竖直方向上的分力方向向上，大小与重力相等，结果小球从管口C处离开圆管后，又能经过A点。设小球运动过程中电荷量没有改变，重力加速度为g，求： (1)小球到达B点时的速度大小； (2)小球受到的电场力大小； (3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$