广东省汕头市金山中学2021学年上学期高二年级10月月考物理试卷

广东省汕头市金山中学2020－2021学年上学期高二年级10月月考物理试卷
一、单项选择题（每题4分，共28分）
1. 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内有n 个自
由电子，电子电荷量为e ，此时电子的定向移动速率为v ，在t ∆时间内，通过导体横截面的自由电子数目为（ ）
A ．Sv t ∆
B ．t nv ∆
C ．
e t I ∆ D ．Se
t I ∆ 2．如图所示，在虚线圆圆心A 两侧的对称点固定等量异种电荷＋Q 、－Q ，B 、C 、D 为虚线圆上的三个点，下列判断正确的是（ ）
A ．A 、
B 、
C 、
D 四个点中C 点电势最低 B ．B 、D 两点场强大小相等，方向相反 C ．B 、D 两点电势相同
D ．将＋q 沿圆周由B 点移动到D 点，＋q 的电势能一直减小
3．如图所示，虚线表示某电场的等势面，实线表示一带电粒子仅在电场力作用下运动的径迹．粒子在A 点的加速度为A a 、动能为KA E 、电势能为PA E ；在B 点的加速度为B a 、动能为KB E 、电势能为PB E 则下列结论正确的是（ ）
A ．A
B a a > ，KA KB E E > B ．A B a a < ，PA PB E E >
C ．A B a a < ，PA PB E E <
D ．A B a a > ，KA KB
E E < 4．一带负电的粒子只在电场力作用下沿轴正向运动，其电势能
E
12
21x x =1241x x =1241x x >1
24
1x x <12U R I =121
U R I I =
-4
cm
C ．电子从a 点移动到b 点，电势能增加了4 eV
D ．电子从c 点移动到b 点，电场力做功为4 eV
10．如图甲所示，真空中水平放置两块长度为2d 的平行金属板0
2d
T v =，不计粒子重力及相互间的作用力。

则（ ）
A ．在t ＝0时刻进入的粒子离开电场时速度大小仍为v 0
B ．粒子的电荷量为20
2mv U
C ．在1
8t T =时刻进入的粒子离开电场时电势能减少了2018
mv D ．在1
4
t
T =时刻进入的粒子刚好从满足________的条
件．
（2）他实验时将打点计时器接到频率为50H 的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个点图中未画出） S 1＝3.59cm ，S 2＝4.39cm ，S 3＝5.19cm ，S 4＝5.99cm ，S 5＝6.79cm ，
S 6＝7.59cm ．则小车的加速度a ＝________m/s 2，打点计时器在打B 点时小车的速度 v B ＝______m/s （结果均保留
两位有效数字）
12．要测绘额定电压为2V ，额定功率约1w 的日常用小电珠的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开
关外，还有以下一些器材可供选择：
A 、电源E （电动势，内阻可不计）
B 、电压表V 1（量程为0～，内阻约2Ω）
C 、电压表V 2（ 0～，内阻约6Ω）
D 、电流表A 1（0～0.6A ，内阻约1Ω）
E 、电流表A 2（ 0～3A ，内阻约2Ω）
F 、滑动变阻器R 1（最大值10Ω）
G 、滑动变阻器R 2（最大值2Ω）
（1）为减少实验误差，实验中电压表应选择 ______ ，电流表应选择 ______ ，滑动变阻器应选择 ______ （填各器材的序号）
（2）为提高实验精度，请你在如图a 中设计实验电路图
（3）根据图a ，在图b 中把缺少的导线补全，连接成实验的电路．
四、计算题（共38分）
13．（10分）如图，在两条平行的虚线内存在着宽度为L 、电场强度为E 的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L 处有一与电场平行的屏．现有一电荷量为q +、质量为m 的带电粒子（重力不计），以垂直于电场线方向的初速度0v 射入电场中，0v 方向的延长线与屏的交点为O ．试求：
（1）粒子从射入到打到屏上所用的时间；
（2）粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向夹角的正切值tan a ； （3）粒子打在屏上的点P 到O 点的距离x ．
14．（10分）如图所示，竖直固定的光滑绝缘圆轨道处于水平方向的匀强电场中，轨道半径为R 一质量为M 、
电荷量为q （q ＞0）的带电小球（可视为质点）在轨道内侧的37︒37︒37︒
，电荷量为q （q >0）
的带电粒子在纸面内自A 点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直。

已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的C 点以速率v 0穿出电场，AC 与AB 的夹角θ＝60°。

运动中粒子仅受电场力作用。

（1）求电场强度的大小；
（2）为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的速度应为多大
（3）为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为mv0，该粒子进入电场时的速度应为多大
【试题答案】
M
m >>
12 （1） B D F
（
2
）
（3）
13（1）粒子从射入到打到屏上所用的时间0
2L t v =
（2）粒子在电场中的加速度为Eq a m
= 又00y L qEL
v a
v mv ==，故200
tan y v qEL v mv α==． （3）设粒子在电场中的偏转距离为y ，则2
2
2
00
1122L qEL
y a v mv ⎛⎫==⋅ ⎪⎝⎭ 又tan x y L α=+，解得2
20
32qEL x mv =．
14．（1）小球在P 点受到重力mg 、电场力qE 和轨道的支持力作用，处于平衡状态（如图）
则
tan mg qE θ=
解得34mg
E q
=
（2）轨道上M （M 点与轨道圆心O 等高）的电势最高，小球在该点的电势能最大设为p E ，由电场力做功与电势能的关系得
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C
D
C
B
A
D
C
ABD
BC
AD
p (1sin )0qER E θ-+=-
解得
p 6
5
E mgR =
小球运动到Q 点（PQ 为轨道直径）时动能最小，设小球最小动能为k E ，由动能定理得
2k 1
2cos 2mg R E mv θ-
⋅=- 解得
2k 1
(5)2
E mv mgR =-
15（1）由题意知在A 点速度为零的粒子会沿着电场线方向运动，由于q >0，故电场线由A 指向C ，根据几何关系可知：
AC
x R
所以根据动能定理有：
20102
AC
qEx mv
解得：20
2mv E qR
=；
（2）粒子要从D 点射出时沿电场线方向移动距离最多，粒子在电场中做类平抛运动，根据几何关系有
1sin 60
x R v t
21cos60
2
y
R R at 而电场力提供加速度有qE ma = 联立各式解得粒子进入电场时的速度：
1
24
v v ； （3）过C 点做AC 垂线会与圆周交于B 点，故由题意可知粒子会从C 点或B 点射出。

当从B 点射出时由几何关系有
223BC
x R
v t
2212
AC
x R
at
联立解得0
2
32
v v ； 故该粒子进入电场时的速度应为0或0
232
v v。