解析江西省吉安县第三中学2020┄2021学年高二第一次月考物理试题

一、选择题
1.电荷之间的静电力像万有引力一样,也是一种超距力，这种超距作用的观点是20２１┄２0２2世纪的多数科学家难以接受的。

首位建立电场概念并使人们摆脱这一困境的科学家是
A. 伽利略
B. 牛顿
C. 安培
D. 法拉第
【答案】D
【解析】
【详解】伽利略首次通过理想斜面实验和逻辑推理得出了力不是维持物体运动的原因，A错误；牛顿发现了牛顿定律，B错误；安培发现了分子电流假说，C错误；法拉第首次提出了场的概念,D正确．
２.关于质点的曲线运动，下列说法中不正确的是
A. 曲线运动肯定是一种变速运动
B. 变速运动必定是曲线运动
C. 曲线运动可以是速率不变的运动
D．曲线运动可以是加速度不变的运动
【答案】B
【解析】
【详解】曲线运动的速度方向一定变化，则曲线运动肯定是一种变速运动,选项A正确；变速运动不一定是曲线运动,例如自由落体运动，选项B错误;曲线运动可以是速率不变的运动,例如匀速圆周运动,选项C正确；曲线运动可以是加速度不变的运动，例如平抛运动，选项D正确;此题选择不正确的选项，故选B.
3.如图所示是一个匀强电场的等势面,每两个相邻等势面相距4 cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是( ）
Ａ. 竖直向下，E＝50 Ｖ/ｍ
B. 水平向左，E=5０V／m
Ｃ. 水平向左，E=２00 V/ｍ
Ｄ. 水平向右,E＝200 V/m
【答案】B
【解析】
【详解】由于电场线与等势面相互垂直且由高电势指向低电势,故电场线的方向水平向左,而电场线的方向即为场强的方向,所以电场强度的方向向左;由于匀强电场的每两个相邻等势面相距4cm,故电场强度大小为
，故选B。

４.如图所示，斜面处在水平向右的匀强电场中,一带负电的物体在斜面上处于静止状态,则下列关于斜面对物体的作用力说法正确的是（)
A. 可能竖直向上B．可能垂直斜面向上
C. 可能沿斜面向上
D. 可能沿斜面向下
【答案】B
【解析】
【详解】物块受到向下的重力和水平向左的电场力，因物体处于平衡状态，则斜面对物体的作用力的方向应该在重力和电场力夹角的反向延长线方向，不可能竖直向上,也不可能沿斜面向上,也不可能沿斜面向下，有可能垂直斜面向上,故选B．
5.一电压表由电流表Ｇ与电阻Ｒ串联而成,如图所示，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可能加以改进（)
A．在R上串联一比R小得多的电阻
Ｂ. 在Ｒ上串联一比R大得多的电阻
C. 在R上并联一比R小得多的电阻
D. 在R上并联一比R大得多的电阻
【答案】D
【解析】
【分析】
电流表与电压表都是由表头改装成的，电压表是表头与分压电阻串联成的，根据串并联规律可知，若电压表读数总比准确值小,说明通过表头的电流较小，应减小分压电阻的大小，根据并联电阻小于任一支路电阻可知,应在R上并联一个比Ｒ大得多的电阻;
【详解】电压表的读数总比准确值稍小一些，说明通过电流表Ｇ的电流偏小，串联的电阻Ｒ偏大，为减小串联电阻R的阻值需在R上并联一个比Ｒ大得多的电阻,从而是总电阻偏小一些,使流过电流表G的电流偏大一些，所以Ｄ正确,选项ＡBＣ错误。

【点睛】电流表、电压表的改装，实质上是电阻的串、并联问题，只要分清分电流、总电流，分电压、总电压,应用欧姆定律就能解决。

６．如图所示，图甲是AB是点电荷电场中的一条电场线，图乙是放在电场线上ａ、ｂ处的试探电荷的电荷量与所受电场力大小间的函数图线,由此可以判定( ）
A. 若场源是正电荷，位置可能在A侧
B. 若场源是正电荷,位置可能在B侧
C. 若场源是负电荷,位置可能在B侧
Ｄ．若场源是负电荷，位置一定不可能在ab之间
【答案】A
【解析】
【详解】F－q图象的斜率表示电场强度大小，图线a的斜率大于b的斜率，说明ａ处场强大于ｂ处的场
强,若电场是由点电荷产生的，说明ａ距离场源较近，无论场源是正电荷还是负电荷,都可能位于Ａ点；也可能在ab连线上距离ａ点较近的位置。

故A正确,BCD错误。

故选A。

7.如图所示,发射升空的卫星在转移椭圆轨道Ⅰ上A点处经变轨后进入运行圆轨道Ⅱ.A、B分别为轨道Ⅰ的远地点和近地点.则卫星在轨道Ⅰ上
A. 经过A点的速度小于经过Ｂ点的速度
B. 经过A点的动能大于在轨道Ⅱ上经过A点的动能
C. 运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期
D．经过Ａ点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过A点的加速度
【答案】AD
【解析】
【详解】由B运动到A引力做负功,动能减小的,所以经过Ａ点的速度小于经过B点的速度,故A正确；同在A点,只有加速它的轨道才会变大,所以经过Ａ点的动能小于在轨道Ⅱ上经过A点的动能,故B错误；轨道Ⅰ的半长轴小于轨道Ⅱ的半径,根据开普勒第三定律，在轨道Ⅰ上运动的周期小于在轨道Ⅱ上运动的周期,故C 错误;根据ａ=,在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过Ａ的加速度，故D正确；故选AＤ。

【点睛】解决本题的关键理解卫星绕地球运动的规律.要注意向心力是物体做圆周运动所需要的力，比较加速度,应比较物体实际所受到的力,即万有引力.
8.如图所示，虚线a、b、ｃ代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等,即Uａｂ= Uｂc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）
A. 带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大
Ｂ. 带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
Ｃ. 带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大
D．三个等势面中，a的电势最低
【答案】AB
【解析】
试题分析：等势线密的地方电场线也密,电场强度大，所受电场力大,因此加速度也大,故A正确．电荷所受电场力指向轨迹内侧,由于电荷带正电，因此电场线指向右下方,沿电场线电势降低，故a等势线的电势最高，故Ｄ错误;根据质点受力情况可知，从P到Ｑ过程中电场力做正功,电势能降低，动能增大，故B正确，Ｃ错误;故选ＡB.
考点:带电粒子在电场中的运动
９．如图所示,水平向右的匀强电场中,一带电粒子从Ａ点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点Ｂ后回到与A在同一水平线上的C点,粒子从A到B过程中克服重力做功2.0 J,电场力做功3.０J,则
Ａ. 粒子做匀变速曲线运动
B. 粒子在Ｂ点速度为零
Ｃ. 粒子在C点的机械能比在A点多１2.0 Ｊ
Ｄ. 粒子在C点的动能为１4．0 J
【答案】ACD
【解析】
【分析】
水平受Ｅq向右,一直做初速度为0的匀加速直线运动，竖直受ｍｇ向下,做竖直上抛运动，互不影响.抓住竖直上升到最高点的时间等于从最高点落回抛出高度的时间．结合水平位移关系求出整个过程中电场力做功的大小．从而通过动能定理求出物体折回通过与A点在同一水平线上的C点时的动能大小,电场力做功与电势能的关系,求电势能；除重力做功外，其他力做功对应机械能的变化．
【详解】A项：由于粒子受重力,恒定的电场力作用力,所以粒子的加速度恒定,故粒子做匀变速曲线运动,故Ａ正确;
B项:从Ａ到Ｂ粒子在竖直方向上做匀减速运动,水平方向做匀加速运动，B为最高点,所以粒子在B点的竖直方向速度为零，水平方向速度不为零,故Ｂ错误；
C、D项：竖直方向：粒子做竖直上抛运动,则运动时间
水平方向：粒子做初速度为零的匀加速直线运动
水平位移：
上升的过程电场力做功:W1＝qEx1
最高点时,竖直方向的速度为0，故小球的动能与电场力做的功相等,即：W１=3Ｊ
下降的过程中,竖直方向做自由落体运动,与竖直上抛是对称的所以下降的时间:t2＝t1
水平方向的总位移:
全过程中电场力做功:W２＝ｑEx２＝4qEx1＝4W１＝12J
全过程中，重力做功为0,根据动能定理:W２=EＫ末-E K初
所以:E K末=E K初+W2=2+１2=１４J
除重力做功外，其他力做功对应机械能的变化,所以粒子在Ａ点的机械能比在C点少1２.0J
故Ｃ,D正确。

【点睛】解决本题的关键知道小球在竖直方向和水平方向上的运动规律，结合等时性进行求解,注意不一定求动能就把速度求出来，有时只需要知道速度之比即可，难度适中。

10．如图所示，光滑绝缘的半圆形容器处在水平向右的匀强电场中,一个质量为m,电荷量为q的带正电小球在容器边缘A点由静止释放，结果小球运动到B点时速度刚好为零,ＯB与水平方向的夹角为θ=6０0，则下列说法正确的是( )
A．小球重力与电场力的关系是mg=qE
B. 小球在B点时,对圆弧的压力为2ｑE
C．小球在A点和B点的加速度大小相等
D. 如果小球带负电,从A点由静止释放后,不能沿AB圆弧而运动
【答案】CD
【解析】
【详解】小球从A运动到B的过程，根据动能定理得:mｇRsiｎθ-ｑER(1-cｏｓθ)=0，解得:qＥ＝mｇ，故A错误。

小球在B点时,速度为零,向心力为零，则有:FＮ=mgsinθ+qＥcosθ=qE,故Ｂ错误。

在A点，小球所受的合力等于重力，加速度为a A=ｇ；在B点,小球的合为：Ｆ＝Ｅqsｉn60°－mgcoｓ６0°==mg，加速度为:a B=F/ｍ＝g,所以Ａ、B两点的加速度大小相等,故Ｃ正确;如果小球带负电，将沿重力和电场力合力方向做匀加速直线运动,故D正确;故选ＣＤ。

【点睛】本题类似于单摆，根据动能定理和向心力的相关知识进行求解。

要知道小球做变速圆周运动时，向心力由指向圆心的合力提供。

二、实验题
1１.在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,实验室提供了以下器材：
A．小灯泡（3.8V,0.３A)
B.滑动变阻器(5Ω,2A）
C．电流表(0～0.5Ａ,内阻约0.４Ω）
Ｄ．电压表（0~5V，内阻约１0kΩ）
E.开关及导线若干
（１)为实验测量误差尽可能小，电流表应选用___＿____(填“内”或“外”）接法;
（2)为使小灯泡两端电压从零开始连续变化，滑动变阻器应选用＿_________（填“限流式”或“分压式”)接法;
(3）综上所述,应选择下图中的__＿__＿＿电路进行实验
(4）利用实验数据画出了如乙图所示的小灯泡伏安特性曲线。

图中，坐标原点Ｏ到P点连线的斜率表示_＿＿___，P点横纵坐标的乘积表示＿_____。

则根据此图给出的信息可知,随着小灯泡两端电压的升高,小灯泡的电阻_＿_＿__(填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】(1）. 外接法(2)．分压式（3). B (4). P状态灯丝电阻的倒数（５). P状态灯泡实际消耗的功率(６). 变大
【解析】
【详解】（1）灯泡正常发光时的电阻：，电流表内阻约为0．4Ω,电压表内阻约为10kΩ,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法.
（２)灯泡两端电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法．ﻫ（3)电流表采用外接法、滑动变阻器采用分压接法，则应采用图Ｂ所示实验电路.ﻫ（4)坐标原点Ｏ到P点连线的斜率表示小灯泡电阻的倒数，Ｐ点横纵坐标的乘积表小灯泡消耗的电功率．则根据此图给出的信息可知，随着小灯泡两端电压的升高，小灯泡的电阻变大.
【点睛】本题考查了电流表与滑动变阻器的接法、实验电路选择、实验数据处理，当电压表内阻远大于待测电阻阻值时,电流表采用外接法，当电压与电流从零开始变化时,滑动变阻器采用分压接法.
三、计算题
１２.如图所示。

在倾角为ａ=300光滑斜面上，有一根长为L=0.８m的细绳，一端固定在O点，另一端系一质量为ｍ=0.２kg的小球,沿斜面做圆周运动(g取10m／s2)，试计算：
(1)小球通过最高点A的最小速度；
(2)若细绳抗拉力为FＴmax＝10Ｎ,小球在最低点Ｂ的最大速度是多少？
【答案】(１）2m／s．（2）6m/ｓ
【解析】
【详解】(1）小球通过最高点Ａ的最小速度就是绳子上拉力为零的时候，所以有:mｇsｉnα=m
得v=ｍ/s＝2 m/ｓﻫ（２)小球在最低点B的最大速度满足的条件：Ｔ−mｇsinα＝m
得
【点睛】本意主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用,知道在最高点绳子拉力恰好为零时,速度取最小值.
1３．如图甲所示，电荷量为q＝1×10-4C的带正电的小物块置于粗糙绝缘水平面上,所在空间存在方向沿水平向右的电场,电场强度Ｅ的大小与时间的关系如图乙所示,物块运动速度与时间t的关系如图丙所示，取重力加速度g＝10m/s2。

求：
（1)物块所受的摩擦力大小和0~1秒内的加速度大小。

（2）物块的质量。

（3)前２秒内电场力做的功。

【答案】(1)f＝２N; (2)（3)7Ｊ
【解析】
【分析】
由图丙可知物体先做匀加速运动,然后做匀速运动，速度时间图象的斜率表示加速度,根据图象可知1-2s时间内电场力与摩擦力的关系,再对0-1s时间内由牛顿第二定律可得出物块的质量；由位移公式得出前２秒内位移大小,由恒力功表达式即可求解电场力做的功。

【详解】解:（1)1-2s,物体做匀速直线运动，则有物块所受的摩擦力大小=2N
0~1秒内的加速度大小
(2)0-1s时间内由牛顿第二定律可得
解得
（３)0~１秒内的位移
第1秒内电场力做的功=3J
第２秒内电场力做的功
前２秒内电场力做的功
14.如图所示,空间某区域存在足够大的水平方向的匀强电场E=2×104 N/C,将一长为L=1m的不可伸长的绝缘细线一端固定于Ｏ点，另一端连接一个质量为m＝0．１kg的可视为质点小球，小球带电量q＝+5 ×ｌ0－5 Ｃ,现将绝缘细线AO拉至与电场线平行位置，且细线刚好拉直，让小球从A处静止释放,取g＝１０m/s2，求:
(1)小球第一次到达O点正下方的B点时细线的拉力Ｆ；
(２）小球从A运动到B过程中，小球的最大速度v m；
(３)若让小球在如图所示的竖直平面内做完整的圆周运动，则需在A处给小球一个垂直于细线的初速度v o，求v o的最小值。

（以上结果可用根式表示)
【答案】(1)１N (2)m/s (3)m/s
【解析】
【详解】（1)因mg=1N，qE=1N，则小球沿圆弧运动，由A到B由动能定理:解得vＢ=０,
则Ｆ=mｇ＝1N
（２）依题意小球运动到AB圆弧中点Ｃ时，速度最大,由A到C由动能定理:
解得:
（3）由题意可知,当小球运动到圆周上与C点对称的D处时，有:
由A到D由动能定理:
解得:
【点睛】此题是带电粒子在电场和重力场中的运动问题，因重力和电场力都是恒力,则解题时也可以把它们等效为一个恒力来处理，然后结合圆周运动的规律求解.。