河南省重点高中2020-2021学年高二上学期物理阶段性测试试卷（一）

试卷更新日期：2021-09-14 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 如图所示是一幅科普漫画，漫画中的英文意思是“（电子）不能被分成两半”，这幅科普漫画要向读者传达的主要物理知识应该是（）

A、电子带负电荷 B、电子是构成原子的粒子 C、电荷既不会创生，也不会消灭 D、所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍

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2. 如图所示，真空中有A、B两点，在A点固定一个电荷量为q的点电荷，在B点固定一个电荷量为4q 的点电荷，则在A、B连线之间C点的电场强度为零。则关于C点的位置，下列说法正确的是（）

A、C位于A，B连线的正中间 B、C，A间的距离等于C，B间距离的2倍 C、C，A间的距离等于C，B间距离的 $\frac{1}{2}$ D、C，A间的距离等于C，B间距离的 $\frac{1}{4}$

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3. 有一个孤立的平行板电容器，两个极板带有等量的正、负电荷。在保持所带电量不变的情况下，仅改变两极板间的距离 $d$ ，下列说法正确的是（）

A、极板间的距离 $d$ 加倍，极板间的场强 $E$ 变为原来的 $\frac{1}{2}$ B、极板间的距离 $d$ 加倍，极板间的场强 $E$ 变为原来的2倍 C、极板间的距离 $d$ 减半，极板间的场强 $E$ 变为原来的4倍 D、极板间的距离 $d$ 减半，极板间的场强 $E$ 没有发生变化

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4. 如图所示，倾角为30°的光滑斜面固定在水平面上，空间存在水平向左的匀强电场，若在斜面上放一电荷量为 $q$ 的带正电小球 $A$ ，小球 $A$ 刚好能够平衡。若把电场方向改为沿斜面向上，电场强度大小不变，在斜面上放一电荷量为 $q$ 的带正电小球 $B$ ，小球 $B$ 也刚好能够平衡。则两小球 $A$ 、 $B$ 质量 $m_{A}$ 、 $m_{B}$ 之间关系为（）

A、 $m_{B} = \frac{\sqrt{3}}{2} m_{A}$ B、 $m_{B} = \frac{\sqrt{3}}{3} m_{A}$ C、 $m_{B} = \frac{2 \sqrt{3}}{3} m_{A}$ D、 $m_{B} = \sqrt{3} m_{A}$

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5. 如图所示，坐标系 $x O y$ 中存在沿 $y$ 轴正方向的匀强电场，一个比荷为 $k$ 的带正电粒子从坐标原点 $O$ 沿着 $x$ 轴正方向以 $v_{0}$ 的初速度进入电场，粒子在电场中的运动轨迹为 $y = b x^{2}$ ，不计带电粒子的重力，则匀强电场的电场强度 $E$ 大小为（）

A、 $\frac{b v_{0}^{2}}{k}$ B、 $\frac{2 b v_{0}^{2}}{k}$ C、 $\frac{k v_{0}^{2}}{b}$ D、 $\frac{2 k v_{0}^{2}}{b}$

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6. 如图所示，矩形 $A B C D$ 的 $A D$ 边长为 $16 cm$ ， $A B$ 边长为 $12 cm$ ，匀强电场的方向与矩形平面平行，顶点 $A$ 的电势为 $10 V$ ， $C$ 点电势比 $A$ 点电势高 $7 V$ ， $D$ 点电势比 $C$ 点电势高 $9 V$ ，由此可知匀强电场的电场强度 $E$ 的大小为（）

A、 $1.25 V/cm$ B、 $2.5 V/cm$ C、 $3.75 V/cm$ D、 $5.0 V/cm$

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二、多选题

7. 如图所示，一带负电的粒子在电场中仅在电场力作用下从 $O$ 点出发沿 $x$ 轴正方向做直线运动，它的速度一时间图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A、电场可能是点电荷形成的电场 B、电场强度 $E$ 一定随着位移 $x$ 增大而减小 C、电势 $φ$ 可能随着位移 $x$ 增大而均匀增大 D、电势 $φ$ 可能随着位移 $x$ 增大而均匀减小

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8. 如图所示，两个点电荷分别固定在 $x$ 轴上 $A$ 、 $B$ 两点，其中 $A$ 点坐标为 $(- x_{0} ， 0)$ ， $B$ 点坐标为 $(x_{0} ， 0)$ ，点电荷带电量都是 $+ Q$ ，下列说法正确的是（　　）

A、 $y$ 轴上各点的电势都相等 B、原点 $O$ 是电场中电势最低的点 C、原点 $O$ 是电场中场强最小的点 D、坐标为 $(0 ， x_{0})$ 、 $(0 ， - x_{0})$ 的两点场强等大反向

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9. 如图所示， $a$ 、 $b$ 、 $c$ 三点所在直线与极板垂直， $b$ 是平行板电容器两板间距的中点， $a$ 、 $b$ 间距离与 $b$ 、 $c$ 间距离均等于上下极板间距离的四分之一，已知 $a$ 点的电势为 $φ_{a} = 2 V$ 。一电子从上极板小孔处以 $10 eV$ 的初动能进入电容器中，此后电子沿直线 $a b c$ 运动，电子从进入电场到运动到 $b$ 点的过程中，电场力做功 $- 4 eV$ 。下列说法正确的是（）

A、电容器中 $b$ 点的电势 $φ_{b} = 0$ B、电子经过 $c$ 点的电势能 $- 2 eV$ C、电子在 $a$ 点的动能为 $8 eV$ D、电子在 $a$ 点的速度大小是在 $c$ 点的2倍

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10. 如图所示，在竖直平面坐标系内存在与 $x$ 轴平行的匀强电场。有一质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ 的带正电微粒，以初速度沿 $y$ 轴正方向从 $A$ 点射入电场中，经过一段时间，带电微粒到达 $y$ 轴上的 $B$ 点，此时速度大小为 $2 v$ ，方向沿 $x$ 轴负方向，已知 $B$ 点坐标为 $(0 ， h)$ ，重力加速度为 $g$ ，不计空气阻力。下列说法正确的是（）

A、匀强电场的电场强度大小为 $\frac{2 m g}{q}$ B、 $A$ 、 $B$ 两点的电势差为 $\frac{4 m g h}{q}$ C、从 $A$ 到 $B$ 微粒的机械能增加 $\frac{1}{2} m v^{2}$ D、从 $A$ 到 $B$ 微粒的电势能增加 $m v^{2}$

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三、填空题

11. 如图所示的实验装置可用来定性探究电荷之间的作用力。带正电小球 $C$ 放在绝缘支架上，置于铁架台旁。

(1)、把系在细线上带正电的小球 $B$ 先后挂在 $P_{1}$ 、 $P_{2}$ 、 $P_{3}$ 等位置，观察细线偏离竖直方向的夹角随 $C$ 、 $B$ 间距离的变化情况。实验结论：两电荷之间的作用力随它们之间距离的增大而。

(2)、保持电荷间距离不变，分别用带不同电荷量的小球 $C$ 做实验，观察悬挂小球 $B$ 的细线偏离竖直方向的角度随电荷量的变化情况。实验结论：两电荷间的作用力随电荷量的增大而。

(3)、若小球 $B$ 的重力为 $G$ ，当细线偏离竖直方向的角度为 $θ$ 时，带电小球 $B$ 和 $C$ 刚好位于同一水平线上，此时两电荷之间的作用力 $F =$ 。

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四、实验题

12. 测量电容器电容的方法多种多样，其中利用电容器放电测电容是常用的方法，实验电路如图所示，实验器材主要有：电源电压表 $V$ 、两个电流表 $A_{1}$ 和 $A_{2}$ 、被测电解电容器 $C$ 、滑动变阻器 $R$ 、两个开关 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ 、导线若干。

实验主要步骤如下：

①按图连接好电路，注意电解电容器正负极不能接反；

②断开开关 $S_{2}$ ，闭合开关 $S_{1}$ ，让电池组给电容器充电，当电容器充满电荷后读出并记录电压表的示数 $U$ ，然后断开开关 $S_{1}$ ；

③断开开关 $S_{1}$ 后，闭合开关 $S_{2}$ ，每间隔 $5 s$ 读取并记录一次电流表 $A_{2}$ 的电流值 $I_{2}$ ，直到电流消失为止；

④以放电电流 $I_{2}$ 为纵坐标，放电时间 $t$ 为横坐标，在坐标纸上作出 $I_{2} - t$ 图像。

(1)、在电容器的充电过程中，怎样判断电容器已经充满了电荷？

(2)、图像中每一个小方格代表电量 $q =$ $C$ ，图线与坐标轴围成的区域中，有完整的小方格20个，不完整的小方格16个，由此可知，电容器储存的电荷量为 $Q =$ $C$ 。

(3)、若电压表的读数 $U = 2.95 V$ ，电容器电容的测量值 $C =$ $μ F$ 。（以上结果都保留三位有效数字）

(4)、实验过程中，为了能够方便读出电流 $I_{2}$ 的示数，让电容器放电时间长一些，应该（填“向上”或“向下”）调整滑动变阻器的触头。

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五、解答题

13. 如图所示，质量为 $m$ 、电荷量为 $+ q$ 的带电粒子，由静止经加速电场加速后，以速度 $v_{0}$ 进入偏转电场区域，带电粒子离开偏转电场时的动能为进入时动能的2倍，已知偏转电场极板长度和两极板间的距离都等于 $L$ 。不计带电粒子的重力。求：

(1)、加速电场的加速电压；

(2)、带电粒子离开偏转电场时的偏转距离。

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14. 在如图所示竖直平面内的坐标系中存在一匀强电场，电场方向与 $x$ 轴正方向一致。有一带正电荷的微粒从坐标原点 $O$ 以初速度 $v_{0}$ 射入电场中，初速度的方向与 $y$ 轴正方向成30°角，在电场力和重力共同作用下，一段时间后微粒到达 $P$ 点时，速度方向与 $x$ 轴正方向成30°角斜向右上方。已知带电微粒质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ ，电场强度大小为 $\frac{\sqrt{3} m g}{q}$ ，重力加速度为 $g$ 。求微粒从 $O$ 到 $P$ 的时间以及到达 $P$ 点时的速度大小。

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15. 如图所示，匀强电场与水平面夹角为60°，斜向左上方，绝缘直杆上套着一个重为 $G$ 的带负电荷的滑环，滑环受到的电场力大小等于其重力的一半，当直杆与水平面成30°时滑环受到的摩擦力和直杆与水平面成60°时滑环受到的摩擦力大小相等。求：

(1)、摩擦力的大小；

(2)、滑环与直杆的动摩擦因数。

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16. 如图所示， $x O y$ 坐标系位于竖直平面内， $x$ 轴上方存在水平向右的匀强电场， $P$ 是 $y$ 轴上一点，到原点 $O$ 的距离为 $h$ 。有 $A$ 、 $B$ 两个质量均为 $m$ 、电荷量均为 $+ q$ 的带电微粒，从 $P$ 点射入电场，射入电场时两微粒的速度大小相等，方向与 $y$ 轴夹角也相等。微粒 $A$ 在电场中做曲线运动，到达 $x$ 轴上 $a$ 点时的速度方向与 $x$ 轴垂直；微粒 $B$ 在电场中做直线运动到达 $x$ 轴上的 $b$ 点。重力加速度为，不计空气阻力。求：

(1)、 $a$ ， $b$ 两点与 $O$ 点的距离之比；

(2)、微粒从 $P$ 点出发时竖直方向的分速度大小；

(3)、若到达 $x$ 轴时，微粒 $B$ 的动能比 $A$ 的动能大 $Δ E_{k}$ ，匀强电场的电场强度大小。

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