2021-2022学年河南省新蔡县第一高级中学高二上学期11月月考物理试题（Word版）

新蔡县第一高级中学2021-2022学年高二上学期11月月考

物理试题

一、选择题（每个4分，共48分，1-8单选，9-12多选，多选选对选不全得2分）

1．两个完全相同的带电金属小球、（可以视为点电荷，所带电荷量相等）相距时，彼此之间的库仑引力为。现让完全相同的不带电金属小球与带电小球充分接触后，再与带电小球充分接触后移开，则金属小球、间的库仑力变为（　　）

A． B． C． D．

2．仅受电场力作用，试探电荷（带负电）在下列四种电场中能做匀速圆周运动的是（　　）

A．    B．    C．   D．

3．如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场（图中未画出），有一质量为、带电量为的滑块（可视为质点）分别沿三条倾斜光滑绝缘直轨道、、，从A点由静止滑到、、时的速率分别为、、，则有（　　）

A．   B．    C．   D．

4．如图所示，真空中电荷均匀分布的带正电圆环，半径为r，带电量为Q，圆心O在x轴的坐标原点处，圆环的带电量Q被无限分割，假设每一份的电量为q，其中一份q在x轴的M点处产生的电场强度的大小为，静电力常量为k，则整个圆环在M点的电场强度大小为（　　）

A． B． C． D．

5．均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面上均匀分布着正电荷，总电荷量为，球面半径为，为通过半球顶点与球心的轴线，在轴线上有、两点，。已知点的电场强度大小为，静电力常量为，则点的电场强度大小为（　　）

A． B． C． D．

6．一根长为、粗细均匀的橡胶管中灌满了盐水，两端用短粗铜丝塞住管口，测得两端的电阻为。若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，现将管中盐水柱均匀拉长至，此时橡胶管两端的电阻变为（　　）

A． B． C． D．

7．某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M和电热丝，部分技术参数如表，电吹风在220V电压下工作。下列说法正确的是（　　）

A．开关S1、S2都闭合时电吹风吹冷风 B．该电吹风中电动机的内电阻为440Ω

C．吹热风时电热丝的功率为990W D．吹热风时通过电热丝的电流为4A

8．如图所示，在直角三角形中，是的中点，，在、两点放有垂直纸面的直导线，导线中通有大小相等、方向向外的恒定电流，点的磁感应强度大小为.若把点的直导线平移至点，电流方向和大小都不变，则此时点的磁感应强度大小和方向分别为（　　）

A．，方向竖直向上 B．，方向竖直向上

C．，方向水平向右 D．，方向水平向右

9．某一电场中的电场线的分布情况如图中带箭头的实线所示，一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中的虚线所示。下列说法正确的是（　　）

A．若粒子是从A运动到，则粒子的加速度减小

B．若粒子是从A运动到，则粒子的动能增大

C．若粒子是从运动到A，则粒子的电势能减小

D．不论粒子是从A运动到，还是从运动到A，粒子必带负电

10．如图所示，半径为R的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定着一点电荷，直径AC水平。一质量为m、带电荷量为-q的小球，从圆弧管的右端点A以（g为重力加速度大小）的初速度进入细管，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无作用力。已知静电力常量为k，下列说法正确的是（　　）

A．小球运动至C点时的动能为B．小球到达B点时的速度大小为

C．中心点电荷的电荷量为D．小球运动至C点时对细管的作用力大小为3mg

11．如图所示，光滑绝缘半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E。在与环心等高处放有一质量为m、带电荷量＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下列说法正确的是（　　）

A．小球经过环的最低点时速度最大    B．小球在运动过程中机械能守恒

C．小球电势能增加EqR              D．小球由静止释放到达最低点，动能的增量等于EqR+mgR

12．如图所示，电容为C、带电量为Q的平行板电容器与水平面的夹角为，板内形成匀强电场，质量、电量分别为m、的带正电小球（视为质点），从平行板的下极板边缘A，以水平向右的初速度，沿水平直线AB运动到上极板的边缘B，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A．小球一定做匀加速直线运动 B．平行板的上极板一定带正电

C．小球到达B点时的速度为 D．两极板之间的距离为

二、实验题(本大题共3小题，共26分)

13．某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验.

（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“”挡时发现指针偏转角度过小，应该换用__________（填“”或“”）挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示，其读数为__________；

（2）先用螺旋测微器测量电阻丝的直径，示数如图乙所示，其直径__________；再用刻度尺测出电阻丝的长度为；

（3）为了准确测量电阻丝的电阻，某同学设计了如图丙所示的电路.闭合，当接时，电压表示数为，电流表示数为；当接时，电压表示数为，电流表示数为，则该电阻丝的电阻率__________（用题中所给物理量符号表示）.

14．在高中力学实验中经常用到如图甲所示的实验装置，设小车质量为M，重物质量为m

（1）完成下列哪些实验可用该实验装置_______（填写选项前面的字母）

A．研究平抛运动                B．研究匀变速直线运动

C．验证机械能守恒定律          D．探究物体的加速度与合外力质量的关系

（2）在做探究“功与速度变化的关系”的实验中，某同学在平衡摩擦力之后，将重物重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总要比小车动能增量大一些，其原因可能是_______

A．M＞＞m          B．M＜＜ m       C．M= m D．M=2 m

（3）如图乙为探究“功与速度变化的关系”的实验中打出的一条纸带，现选取纸带中的B、E两点来探究功与速度变化的关系，已知打点计时器的打点频率为f，相邻两个计数点之间还有一个点未画出，重力加速度为g，图中已经注明了要测量的物理量，另外，小车的质量为M，所挂重物的质量为m，请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出来：_________

15．某研究性学习小组欲测量一节干电池的电动势和内阻。

（1）该小组成员先直接用多用电表粗测该电池电动势，读数如图所示，则该电动势的读数为___________V；测量时多用电表的黑表笔应该与电池的___________（填“正”或“负”）极相连。

（2）接着小组成员按图（a）原理图测量电源电动势E和内阻r。为定值保护电阻，电压表内阻较大，单位长度电阻的电阻丝上标有长度刻度。

（3）请根据原理图连接图（b）的实物图。（____________）

（4）闭合开关S，记录的长度L和电压表V的示数U；滑动b点改变的长度L，测得6组L和U值，并算出对应的值写出U、L与、E、r、、的关系式___________。

（5）图（c）中的“·”是已标出的实验数据，根据图线算出电源电动势_____V，内阻_____。（计算结果保留到小数点后两位）

三、计算题(本大题共3小题，共36分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的题要注明单位)

16．如图所示，在平面内，的区域，有一平行x轴向左的匀强电场I，的范围内有方向的匀强电场II，两电场无交叠，在第四象限距离轴为的位置平行x轴固定一长度为d的光屏，左端与电场II的边界平齐。现将一带电粒子从x轴上的位置无初速度释放，沿x正方向运动，离开电场II后恰好打在光屏的最左端。求：

（1）电场和电场的电场强度之比；

（2）要使该带电粒子能够打到光屏最右端，应在x轴上什么位置无初速度释放该带电粒子。

17．内壁附有粒子接收器的两足够大平行金属板A、B接在如图所示的电路中，位于B板中心的粒子源能在纸面内向两板间沿各个方向发射质量均为m、带电荷量均为q的正粒子，粒子的初速度均相等。闭合开关，当滑动变阻器的滑片自最左端缓慢向右滑到中间位置时，A板内壁的接收器恰好接收不到任何粒子，此后保持滑片位置不变。已知电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器的总阻值为R，A、B两板间的距离为d，不计粒子重力及粒子接收器的厚度，忽略粒子间的相互作用，求：

（1）粒子源发射粒子的初速度的大小；（2）B板内壁接收器能接收到粒子区域的最大长度L。

18．如图所示，半径的四分之一细圆管竖直固定在墙壁上。圆心与水平面的距离为，管口的正下方有一被锁定的压缩弹簧，弹簧上有一质量为的金属小球。某时刻弹簧锁定解除，小球被弹出而竖直向上运动，从管口进入弯管。弹簧原长较小，忽略不计。小球可看作质点，运动过程的摩擦阻力忽略不计，取。

（1）当取值时，小球刚好能经过管口，求弹簧释放出的弹性势能；

（2）取何值时，小球从点做平抛运动落到水平面上时水平位移最大？

参考答案

1．D2．D3．A4．D5．A6．B7．D8．C

9．CD

A．由曲线运动物体所受合外力指向曲线的内侧可知，带电粒子受电场力与电场线方向相反，由电场线的疏密表示场强大小可知，粒子从A运动到，受电场力逐渐增大，则粒子的加速度逐渐增大，A错误；

B．若粒子是从A运动到，粒子做减速运动，则粒子的动能减小，B错误；

C．若粒子是从运动到A，电场力对粒子做正功，则粒子的电势能减小，C正确；

D．因为带电粒子受电场力方向与电场线方向相反，所以不论粒子是从A运动到，还是从运动到A，粒子必带负电，D正确。

10．BCD

A．从A点到C点，库仑力不做功，重力不做功，小球运动至C点时的动能

A错误；   

B. 根据动能定理，小球到达B点时的速度大小为

解得B正确；

C. 根据牛顿第二定律解得

D. 根据牛顿第二定律解得

故选BCD。

11．AD

A．小球所受的电场力竖直向下，从最高点到最低点的过程中，合力做正功，则根据动能定理得知，动能增大，速度增大，所以小球经过环的最低点时速度最大，故A正确；

B．小球运动过程中有除了重力之外的电场力做功，机械能不守恒，故B错误；

CD．小球从最高点到最低点的过程，根据动能定理得（mg+qE）R=ΔEk

电场力做功W=qER

电场力做正功，所以电势能减小EqR，动能增加量等于qER+mgR，故D正确，C错误。

12．AD

A．匀强电场对小球的电场力垂直两极板，要么斜向右上方，要么斜向左下方，对小球受力分析，只有电场力斜向右上方，电场力与重力的合力才能沿水平直线AB，小球才能沿水平直线AB运动，电场力与重力的合力水平向右恒定与速度同向，小球一定做匀加速直线运动，所以A正确；

B．小球带正电，电场力斜向右上方，电场强度斜向右上方，所以平行板的上极板一定带负电，下极板一定带正电，所以B错误；

C．两极板间的电压

小球从A点运动到B点，由动能定

综合解得

D．对小球受力分析，由力的合成

结合         

解得两极板之间的距离

所以D正确；

13．    1100    1.700       

14．BD    BCD       

（1）[1]利用小车、打点计时器的实验装置可以完成的实验有：研究匀变速直线运动，探究物体的加速度与合外力质量的关系，不能完成的实验是；研究平抛运动，验证机械能守恒定律，所以BD正确；AC错误；

故选BD。

（2）[2]某同学在平衡摩擦力之后，将重物重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总要比小车动能增量大一些，其原因可能是小车的质量没有远远大于重物的质量，所以BCD正确；A错误；

故选BCD。

（3）[3]B点的速度为

E点的速度为

合外力做的功为

动能变化量为

则有

15．1.45    负            1.49    0.48   

（1）[1][2]由于测量一节干电池的电动势，所以多用电表应选直流电压2.5V挡，又由于此时电压挡的分度值为0.1V，所以读数为1.45V，由于多用电表的电流从红表笔进入后从黑表笔出来，所以测量时多用表的黑表笔应该与电池的负极相连。

（3）[3]实物连接图如图所示

（4）[4]由电路图可知

整理得

（5）[5][6]根据所描点作出图线如图所示

可知纵轴截距

斜率

由图线可知斜率大小

联立解得          

16(1)带电粒子在电场I中加速，由动能定律

带电粒子在电场II中偏转，由牛顿第二定律和运动学规律

联立可得

(2)设带电粒子从x轴上距离O点L处释放，由动能定理

设带电粒子离开电场II时的速度为，偏转量为y，由类平抛运动规律

要使带电粒子打在光屏的最右端，应满足

解得

17．（1）对刚好不能到达A板的粒子，由动能定理可知

由闭合电路欧姆定律及欧姆定律可知

解得

（2）设初速度方向与B板成角的粒子落到B板上的位置距粒子源最远，轨迹如图所示，

设粒子在垂直B板方向上减速到零的时间为t，则：

垂直B板方向

由对称性可知，粒子自射出至击中B板的过程中，沿B板方向运动的距离为最大长度L的一半，故沿B板方向

又，解得

将和

代入上式，得

当时，即时，粒子落点距粒子源最远，即最大长度

18．（1）小球恰好过点，其速度

根据功能关系，弹簧释放出的弹性势能

带入数据解得

（2）根据机械能守恒定律有

解得

根据平抛运动规律，小球落至水平面时水平位移

竖直方向

解得

根据数学知识可判知时，s最大，

此时