福建省南平第一中学2023-2024学年高二上学期第一次月考物理试题

这是一份福建省南平第一中学2023-2024学年高二上学期第一次月考物理试题，共10页。试卷主要包含了选择题，填空实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题（本大题共10小题，共40分。其中1－6题为单项选择题，7－10题为多项选择题，每小题4分）
1．核酸检测采样时使用的“采样拭子”，其顶端是如图所示的植绒拭子，安全、无毒。有一种植绒方式是：植绒机产生数万伏的高压静电，通过电子转移让喷头中的绒毛带上负电荷，然后在被植绒物体表面喷涂上胶粘剂，移动喷头靠近被植绒物体，绒毛在高压静电作用下从喷头中飞升到被植绒物体表面，呈垂直状植在涂有胶粘剂的物体表面。上述植绒过程中蕴含了许多科学知识，下列描述不合理的是（ ）
A．喷头中的绒毛带上负电荷，是由于绒毛得到了电子
B．以移动的喷头为参照物，被植绒物体是运动的
C．绒毛从喷头中飞升到被植绒物体表面后，采样拭子之间存在斥力
D．绒毛能在高压静电作用下运动，是由于能量可以创生
2．如图，某圆柱形金属导线，长为L，横截面积为S，它的I－U图如图，则下面说法正确的是（ ）
A．它的电阻为
B．它的电阻为
C．将它拉长为2L，则截面积变为原来，电阻变为1Ω
D．将它拉长，使半径变为原来一半，则截面积变为原来，长度为4L，电阻变为64Ω
3．两个带等量正电荷的点电荷，O点为两电荷连线的中点，a、b两点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图所示，关于电子的运动，下列说法正确的是（ ）
A．电子从a点向b点运动，运动到O点时，加速度为零，速度最大，电势最高
B．电子在从a点向O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
C．电子在从a点向O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大
D．电子通过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，一直到速度为零
4．有一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c、d四点的位置如图所示，cd、cb分别垂直于x轴、y轴，其中a、b、c三点电势分别为：2V、6V、8V，使一电荷量为的负点电荷由a点开始沿abcd路线运动，则下列判断正确的是（ ）
A．电场强度的大小为
B．坐标原点O的电势为4V
C．该点电荷在C点的电势能为
D．该点电荷从a点移到d点过程中，电场力做功为
5．如图，氕、氘、氚和氦的原子核由静止开始经同一加速电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上。下列说法正确的是（ ）
A．荧光屏上有3个亮点
B．四种原子核全程运动时间相同
C．四种原子核在偏转电场中的偏移距离y不同
D．氕、氘、氚3种原子核飞出偏转电场时的动能相同
6．如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，和一理想的二极管串联接在电源上，一带电粒子静止在两板之间，则（ ）
A．仅将极板A上移一小段距离，带电粒子将向下运动
B．仅将极板B下移一小段距离，带电粒子将向下运动
C．若在AB两极板间插入电介质，电容器带电荷量不变
D．仅将极板A上移一小段距离，带电粒子在a点的电势能不变
7．如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，一个电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，经过A、B、C三点，已知．该电子的电势能坐标x变化的关系如图乙所示．则下列说法中正确的是（ ）
A．电场在x坐标轴上电场强度方向沿x轴正方向
B．A点电势低于B点电势
C．A点电场强度小于B点的电场强度
D．电子从A运动到B电场力做的功大于从B运动到C电场力做的功
8．如图所示，在O点固定一点电荷Q，一带电粒子P从很远处以初速度射入电场，MN为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，虚线是以O为中心，为半径画出的三个圆，且，a、b、c为轨迹MN与三个圆的3个交点，以下说法正确的是（ ）
A．a点电场强度等于b点电场强度
B．a点的电势不一定小于c点的电势
C．P由a点到c点的电势能先增大后减小
D．P由b点到c点的动能变化大于由a点到c点的动能变化
9．我国国产东风洲际弹道核导弹可突破西方国家的防空反导系统，具有很强的战略威慑力，其内部固定安装有多种类型的传感器。例如电容式导弹加速度传感器原理如图所示，质量块左、右侧分别连接电介质和轻质弹簧，弹簧与电容器固定在武器身体内部，质量块套在光滑且平行于弹簧轴线的固定直杆上，质量块可带动电介质移动从而改变电容。则（ ）
A．电介质插入极板间越深，则电容器电容越大
B．导弹沿弹簧轴线方向向右做加速运动，则电路中一定有电流
C．导弹沿弹簧轴线方向向右匀加速运动过程中突然开始匀速，稳定后弹簧长度会变长
D．导弹由静止突然沿弹簧轴线方向向右匀加速运动时，电路中有顺时针方向的电流
10．如图所示，一质量为m、带电荷量为＋q的物体处于场强按（、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向）变化的电场中，物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为，当时刻物体处于静止状态．若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是（ ）
A．物体开始运动后加速度不断增大
B．物体开始运动后加速度先增加、后保持不变
C．经过时间，物体运动速度达最大值
D．经过时间，物体在竖直墙壁上的位移达最大值
二、填空实验题（本大题共4小题，共20分）
11．（2分）重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射＋5价重离子束，其电流强度为，则在1s内发射的重离子个数为（元电荷的电荷量为）______．
12．（6分）如图所示，金属板P与栅极板Q水平正对放置，间距为d，金属板和栅极板板长均为2d，Q板接地，P极板电势恒为（未知），一定质量的带正电粒子自P板上边缘以速度平行于P极板射入电场，粒子从栅极板Q的中点离开电场，重力忽略不计。要使粒子从栅极板Q的右边缘离开电场，则粒子的入射速度大小为______：若向下移动栅极板Q，使粒子从右边缘离开电场，则PQ间的距离为______。
13．（6分）某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素．A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来，他们分别进行了以下操作．
步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的、、等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小．
步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小．
（1）该实验采用的方法是______．（填正确选项前的字母）
A．理想实验法B．控制变量法C．等效替代法
（2）实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而______．（填“增大”、“减小”或“不变”）
（3）若物体A的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示、质量用m表示，物体与小球间的距离用d表示，静电力常量为k，重力加速度为g，可认为物体A与小球在同一水平线上，则小球偏离竖直方向的角度的正切值为______．
14．（6分）如图是某实验小组为了定性探究平行板电容器电容与其结构之间的关系装置图。充电后与电源断开的平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，A板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制B板的移动。请回答下列问题：
（1）本实验采用的科学方法是______。
A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法
（2）在该实验中，静电计的作用是______。
A．测定该电容器的电荷量B．测定该电容器两极的电势差
C．测定该电容器的电容D．测定两板之间的电场强度
（3）在实验中观察到的现象是______。
A．甲图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角变大
B．甲图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角不变
C．乙图中的手竖直向上移动时，静电计指针的张角变小
D．丙图中的手不动，而向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大
三、计算题（本大题3小题，共40分，）
15．（11分）如图所示，水平粗糙绝缘杆从物体A中心的孔穿过，A的质量为M，用绝缘细线将另一质量为m的小球B与A连接，整个装置所在空间存在水平向右的匀强电场，A不带电，B带正电且电荷量大小为q，A、B均处于静止状态，细线与竖直方向成角。重力加速度为g，
求：（1）细线拉力的大小；
（2）杆对A的支持力和摩擦力分别多大。
16．（13分）如图所示，倾角为的光滑斜面通过C处一小段可忽略的圆弧与半径为r，圆心为O的光滑半圆管相连接，C为圆管的最低点，D为最高点，在空间CD左侧存在大小未知方向水平向左的匀强电场，现将一质量为m电荷量为的绝缘小球从斜面顶端A点由静止开始下滑，运动到斜面底端C点进入细管内（圆管内径略大于小球的直径），经竖直半圆管最高点D后落到斜面的某点H，已知小球在C点时对圆管的压力为5mg，斜面AC的长度，重力加速度为g，则：
（1）小球到达D点时的速度大小．
（2）场强E的大小．
（3）小球从D点到H点的时间．
17．（16分）飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析。如图所示，在真空状态下，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生价位n不同的正离子，自A板小孔进入为A、B板间电压为的加速电场，从B板小孔射出后沿半径为R的半圆弧轨迹通过电场方向指向圆心的静电分析器，再沿中线方向进入C、D板间的偏转电场区，能通过偏转电场的离子即可被移动的探测器接收。已知元电荷电量为e，所有离子质量均为m，A、B板间距为d，极板C、D板的长度和间距均为L。不计离子重力及进入A板时的初速度。求：
（1）价位的正离子从B板小孔射出时的速度；
（2）静电分析器中离子运动轨迹处电场强度的大小：
（3）若要使所有的离子均能被探测器接收，C、D间的偏转电压应满足什么条件；
（4）能被探测器接收的离子运动的总时间与价位n的关系式。
南平一中2023－2024学年高二第一次月考物理答案
一、选择题（本大题共10小题，共40分。其中1－6题为单项选择题，7－10题为多项选择题，每小题4分）
二、填空实验题（本大题共4小题，共20分）
11．（2分）个 12． 13．B 减小 14．C B A
三、计算题（本大题3小题，共40分，）
15．（11分）【答案】（1）， （2） ，
【详解】（1）依据平衡条件可知，所以细线中张力大小为，
（2）以整体为研究对象，受重力、杆的支持力、电场力、摩擦力，摩擦力与电场力平衡，
由平衡条件知：，
，
所以，，
16．（13分）【答案】（1）0； （2）； （3）
【详解】（1）小球在点由牛顿定律可得①
小球从点到点由动能定理可得②
由①②可得
（2）小球从点到点的过程中，由动能定理可得③
由①③可得
（3）因小球水平方向与竖直方向所受力相等，由运动的合成与分解可得其水平位移x与竖直位移y相等，即，如图所示，由几何关系可得④
在竖直方向有⑤
由④⑤可得
17．（16分）【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【详解】（1）由动能定理可得
解得
（2）由牛顿第二定律可得
由动能定理可得
联立解得
（3）价离子在偏转电场中做类平抛运动，由位移公式可得
在偏转电压为的电场中的加速度为
n价离子能从板左边缘离开时满足
联立
可得
（4）价离子在间的运动时间
静电分析器中离子运动时间
在偏转电场中离子运动时间
飞行总时间为
联立
可得飞行总时间为1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
D
A
B
D
D
BD
BD
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