福建省德化 2022-2023學年高二上學期第一次月考物理試題

第15頁/共15頁2022年秋季高二年第一次月考物理試卷必修第三冊一、選擇題（1~4題為單項選擇題，每題4分，5~8題為多項選擇題，每題6分，共40分。）1.如圖所示，電荷量為的點電荷與均勻帶電薄板相距，點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心。若圖中A點的電場強度為0，則圖中B點的電場強度（）A.大小為，方向沿AB方向 B.大小為，方向沿BA方向C.大小為，方向沿AB方向 D.大小為，方向沿BA方向【答案】D【解析】【詳解】規(guī)定BA方向為正反方向，A點場強疊加分析得B點場強疊加分析得方向沿BA方向。故選D。2.人體細胞膜模型圖如圖所示，由磷脂雙分子層組成，雙分子層之間存在電壓（醫(yī)學上稱為膜電位）?，F(xiàn)研究某小塊均勻的細胞膜，厚度為，膜內的電場可看作勻強電場，簡化模型如圖所示。初速度可視為零的正一價鈉離子僅在電場力的作用下，從圖中的A點運動到B點，下列說法正確的是（）A.A點電勢低于B點電勢 B.鈉離子的電勢能減小C.鈉離子的加速度變大 D.若膜電位不變，當越大時，鈉離子進入細胞內的速度越大【答案】B【解析】【詳解】A．因為鈉離子帶正電，其僅在電場力作用下從圖中的點運動到點，說明電場力的方向沿指向，電場線由指向，所以點電勢高于點電勢，故A錯誤；B．因為電場力對鈉離子做正功，所以其電勢能減少，故B正確；C．因為膜內的電場可看作勻強電場，根據(jù)鈉離子的加速度不變，故C錯誤；D．根據(jù)動能定理可知鈉離子進入細胞內的速度與距離大小無關，又因為膜電位不變，則鈉離子進入細胞內的速度大小不變，故D錯誤。故選B。3.如圖所示，電場強度方向在豎直平面內的矩形勻強電場區(qū)I、Ⅱ的高和間距均為h，上面為I、下面為Ⅱ，電場強度為E。質量為m的帶電小球由靜止釋放，進入電場I和Ⅱ時的速度相等，空氣阻力不計，重力加速度為g，則（）A.剛進入電場I時加速度方向豎直向上B.穿過電場I的時間大于在兩電場之間的運動時間C.穿過兩電場后小球的電勢能增加了3mghD.穿過兩電場后小球的電勢能增加2mgh【答案】A【解析】【分析】【詳解】AB．因為小球在勻強電場區(qū)I、Ⅱ之間的運動是勻加速運動，其末速度與其進入勻強電場區(qū)I的初速度相等，由于勻強電場區(qū)I與I、Ⅱ之間的間距均為h，且在勻強電場區(qū)I一定做勻變速運動，所以帶電小球在勻強電場區(qū)I做勻減速運動，加速度大小等于重力加速度，根據(jù)可知電場力為重力的2倍，運動過程與在I、Ⅱ之間的運動具有對稱性，穿過電場I的時間等于在兩電場之間的運動時間，所以A正確，B錯誤；CD．由于電場力為重力的2倍，所以經(jīng)過兩個當場區(qū)域，電勢能增加?EP=2×2mgh=4mgh選項CD錯誤。故選A。4.勻強電場的電場強度E隨時間t變化的圖象如圖所示，當t＝0時，在此勻強電場中由靜止釋放一個帶電粒子（帶正電），設帶電粒子只受電場力的作用，則下列說法中正確的是（）A.帶電粒子將始終向同一個方向運動B.2s末帶電粒子回到原出發(fā)點C.3s末帶電粒子的速度不為零D.0～3s內，電場力做的總功為零【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．由牛頓第二定律可知，帶電粒子在第1s內的加速度為第2s內加速度為故a2=2a1因此先加速1s再減小0.5s時速度為零，接下來的0.5s將反向加速，v-t圖象如圖所示：帶電粒子在前1秒勻加速運動，在第二秒內先做勻減速后反向加速，所以不是始終向一方向運動，故A錯誤；B．根據(jù)速度時間圖象與坐標軸圍成的面積表示位移可知，在t=2s時，帶電粒子沒有回到出發(fā)點，故B錯誤；C．由解析中的圖可知，粒子在第1s內做勻加速運動，第2s內做勻減速運動，3s末的瞬時速度剛減到0，故C正確；D．因為第3s末粒子的速度剛好減為0，根據(jù)動能定理可知，0～3s內，電場力做的總功為零，故D正確。故選D。5.電荷量相等的四個點電荷分別固定于正方形的四個頂點，O點是正方形的中心，電場線分布如圖所示，取無限遠處電勢為零。下列說法正確的（）A.正方形右下角電荷q帶正電 B.M、N、P三點中N點場強最小C.M、N、P三點中M點電勢最高 D.負電荷在P點的電勢能比在O點的電勢能小【答案】AC【解析】【詳解】A．根據(jù)電場線的特點，正方形左上角電荷帶正電，順時針開始，第二個電荷帶負電，右下角電荷帶正電，第四個電荷帶負電，A正確；B．根據(jù)電場線的疏密，M、N、P三點中M點場強最小，B錯誤；CD．依據(jù)對稱性可知，O點電勢為零，M點電勢為零，N、P兩點更接近負電荷，電勢為負，所以三點中M點電勢最高。將負電荷從P點移動到O點，電勢升高，電場力做正功，電勢能減少，所以負電荷在P點的電勢能比在O點的電勢能高，C正確，D錯誤。故選AC。6.如圖所示，電容式麥克風的振動膜是利用超薄金屬或鍍金的塑料薄膜制成的，它與基板構成電容器，并與電阻、電池構成閉合回路。麥克風正常工作時，振動膜隨聲波左右振動。下列說法正確的是（）A.振動膜向右運動時，電容器的板間電場強度變小B.振動膜向右運動時，電阻R中有從a到b的電流C.振動膜向左運動時，電阻R中有從a到b的電流D.振動膜向左運動時，振動膜所帶的電荷量減小【答案】BD【解析】【詳解】A．電容器與電源串聯(lián)，電壓不變，振動膜向右運動時，板間距離d減小，根據(jù)電容器板間電場強度變大，故A錯誤；B．根據(jù)可知，振動膜向右運動時，板間距離d減小，電容C增大，根據(jù)可知，U不變，電荷量增大，電容充電，電阻R中有從a到b的電流，故B正確；CD．同理可知，振動膜向左運動時，板間距離d增大，電容C增減小，U不變，電荷量減小，電容放電，電阻R中有從b到a的電流，故C錯誤，D正確。故選BD。7.如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源連接，下極板接地，靜電計所帶電荷量很少，可忽略，開關閉合，穩(wěn)定時一帶電的油滴靜止于兩極板間的P點，下列說法正確的是（）A.保持K閉合，將上極板右移一小段距離后，靜電計指針的張角變大B.保持K閉合，將上極板下移一小段距離后，P點電勢升高C.若斷開K，將上極板右移一小段距離后，帶電油滴向上運動D.若斷開K，將上極板下移一小段距離，帶電油滴的電勢能不變【答案】BCD【解析】【詳解】A．當開關保持閉合時，將上極板右移一小段距離后，則兩極板間的電勢差保持不變，靜電計指針的張角不變，故A錯誤；B．當開關保持閉合時，則兩極板間的電勢差保持不變，根據(jù)將上極板下移一小段距離后，兩極板間場強增大，根據(jù)P點與下極板間電勢差增大，P點電勢升高，故B正確；C．當開關斷開時，極板的電荷量保持不變，根據(jù)將上極板右移一小段距離后，電容減小，根據(jù)兩極板間的電勢差增大，根據(jù)兩極板間場強增大，帶電油滴受到的電場力增大，帶電油滴向上運動，故C正確；D．當開關斷開時，極板的電荷量保持不變，將上極板下移一小段距離，兩極板間的場強不變，根據(jù)P點與下極板間電勢差不變，P點電勢不變，帶電油滴的電勢能不變，故D正確。故選BCD。8.如圖所示，在x軸上的O點（）和b點（）分別固定放置兩點電荷，其靜電場的電勢在x軸上分布如圖中所示，a、c兩點是圖線與橫軸的交點，取無窮遠處的電勢為零，下列說法正確的是（）A.a、c兩點的電場強度大小相等，方向相反B.所帶電荷量是所帶電荷量的4倍C.將一正電荷從a點移到c點，電場力做功為零D.將一負電荷從c點移到d點，電勢能增大【答案】BC【解析】【詳解】A．由圖可知，圖像的斜率表示電場強度的大小，斜率的正負表示電場強度的方向，a、c兩點電勢相等，但電場強度大小和方向均不同，故A錯誤；B．由圖可知，圖中d點圖像斜率為零，表明該點的合場強為零，而d點到兩點電荷的距離之比為2:1，根據(jù)點電荷電場公式可得，電荷量之比為4∶1，故B正確；C．a(chǎn)、c兩點電勢相等，電勢差為零，將一正電荷從a點移到c點，電場力做功為零，故C正確；D．c、d間電場方向向左，負電荷從c點移到d點，電場力做正功，電勢能減小，故D錯誤。故選BC。二、填空題（每空2分，共20分。）9.如圖所示，平行板電容器的兩個極板與水平面成一定角度，兩極板與一直流電源相連（圖中電源省略）。若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線向左通過電容器，則在此過程中，該粒子的動能逐漸________（填“不變”、“增大”或“減小”），電勢能逐漸________（填“不變”、“增大”或“減小”），機械能逐漸_______（填“不變”、“增大”或“減小”）。【答案】①.增大②.減?、?增大【解析】【詳解】[1]帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線向左通過電容器，則在此過程中，該粒子受到的合力方向沿水平方向，由于電場力方向與極板垂直，根據(jù)平行四邊形定則可知，該粒子受到的電場力方向偏向左上方，合力方向與粒子運動方向相同，所以合力對該粒子做正功，粒子的動能逐漸增大；[2][3]由于只有電場力對粒子做功，且電場力方向偏向左上方垂直于極板，所以電場力對粒子做正功，則粒子的電勢能減小，機械能增大。10.示波器原理如圖所示。電子經(jīng)過電壓為的加速電場后射入電壓為的偏轉電場，離開偏轉電場后電子打在熒光屏上的P點。電子在偏轉電場中的偏移量y稱為偏轉距離，而單位偏轉電壓引起的偏轉距離稱為示波器的靈敏度。則示波器的靈敏度=_______（用“”和“y”表示），為提高示波器的靈敏度，試提出一種可行的措施：________?！敬鸢浮竣?②.增大L或者減小U1或者減小d【解析】【詳解】[1]單位偏轉電壓引起的偏轉距離稱為示波器的靈敏度，所用靈敏度為。[2]根據(jù)動能定理電子豎直方向偏轉位移聯(lián)立解得故為了提高靈敏度可以增大L，減小U1或者減小d。11.在“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實驗中：（1）用如圖1所示的電容器做實驗，電容器外殼上面標著“”，下列說法正確的是_______；A.電容器的擊穿電壓為B.電壓為時，電容器才正常工作C.電容器電壓為時，電容是D.電容器電壓為時，電容是（2）把干電池E、電阻箱R、電容器C、電流表G、單刀雙擲開關S按圖2電路圖連成實驗電路如圖3所示，將電阻箱R調到合適阻值。①先使開關S接1，電源給電容器充電，觀察到電流表指針偏轉情況為_________；A.逐漸偏轉到某一刻度后保持不變B.逐漸偏轉到某一刻度后迅速回到0C.迅速偏轉到某一刻度后保持不變D.迅速偏轉到某一刻度后逐漸減小到0②電容器充電完畢，斷開開關，此時如圖2所示電路圖中電容器上極板_______（填“帶正電”、“帶負電”或“不帶電”）；③然后將開關S接2，電容器放電。在放電過程中，電流_______（填“向左”或“向右”）流過電阻箱R，若該電流大小為i，電容器所帶電荷量為Q，電容器兩極板電勢差為U，電容器的電容為C。下面關于i、Q、U、C隨時間t的變化的圖像，正確的是_____?！敬鸢浮竣?C②.D③.帶正電④.向右⑤.B【解析】【詳解】（1）[1]A．10V是電容器的額定電壓，不是電容器的擊穿電壓，故A錯誤；B．10V是電容器額定電壓，電壓低于10V時，電容器也能正常工作，故B錯誤；CD．電容與電容器所加電壓無關，只與自身構造有關，可知電容器電壓為5V時，電容是200μF，故C正確，D錯誤。故選C。（2）①[2]

使開關S接1，電源給電容器充電，電路瞬間有了充電電流，隨著電容器所帶電荷量逐漸增大，電容器兩極板間的電壓逐漸增大，充電電流逐漸減小，所以此過程中觀察到電流表指針迅速偏轉到某一刻度后逐漸減小到0。故選D。②[3]由電路圖可知，電容器上極板與電源正極相連，故電容器充電完畢，斷開開關，電容器上極板帶正電。③[4]在放電過程中，電流向右流過電阻箱R；[5]D．放電過程中，電容與電容器所帶電荷量和電容器極板間電壓沒有關系，可知電容器電容保持不變，故D錯誤；ABC．放電過程中，電容器所帶電荷量逐漸減小，根據(jù)電容定義式可知電容器極板間電壓逐漸減小，則放電電流逐漸減小，根據(jù)可知Q?t圖像的切線斜率絕對值逐漸減小，故B正確，AC錯誤。故選B。三、計算題（本題共3小題，共40分。）12.如圖所示，圖甲中A、B是兩個足夠大的平行金屬板，兩平行板間加如圖乙所示電壓，U0、T0為已知。質量為m、電量為q的帶正電粒子在t=0時刻從緊靠A板位置由靜止釋放（不計重力），粒子經(jīng)2T0時間到B板。求：（1）粒子到達B板時的速度v；（2）兩個金屬板間的距離d?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【分析】【詳解】(1)在0~T0時間，粒子運動位移為在T0~2T0時間，粒子運動的位移為根據(jù)動能定理得解得(2)根據(jù)位移關系得解得13.如圖所示，一充電后與電源斷開的平行板電容器的兩極板水平放置，板長為L，板間距離為d，距板右端L處有一豎直屏M。一帶電荷量為、質量為m的質點以初速度沿中線射入兩板間，最后垂直打在M上，己知重力加速度為g。求：（1）質點剛要打到M時的動能；（2）A、B兩極板間的電壓；（3）電場力對質點做功W?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）據(jù)題分析可知，質點在平行金屬板間軌跡應向上偏轉，做類平拋運動，飛出電場后，軌跡向下偏轉，能最后垂直打在M屏上，前后過程質點的運動軌跡有對稱性，如圖所示質點剛要打到M時，豎直速度為零，而水平速度與初速度相同，所求動能（2）兩次偏轉的時間相等，加速度大小相等，根據(jù)牛頓第二定律得解得解得（3）質點在電場中做類平拋運動解得電場力對質點做的功解得14.如圖所示，在豎直平面內固定一光滑圓弧軌道AB，軌道半徑為，軌道最高點A與圓心O等高。有一傾