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德优网2023陕西省西安市未央区西安中学高中物理考试月考高三上

2023-2024学年陕西省西安中学实验班高三(上)月考物理试卷(11月份)

试卷总分:100分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(8小题共48分)
1. (本题6分) 对以下四幅图中包含的物理知识说法正确的是(  )
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A.图甲:导体棒A端感应带负电,B端感应带正电

B.图乙:A、B两点与中心电荷的距离相等,故A、B两点的电场强度相同

C.图丙:距离带电体越远,等势面的形状与带电体的形状越相似

D.图丁:接有高压电源的静电除尘设备中,距离金属圆筒越近的地方,场强越小

2. (本题6分) 如图所示,一绝缘轻弹簧的下端固定在斜面底端,上端连接一带正电的光滑滑块P,滑块所处空间存在着沿斜面向上的匀强电场,倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平地面上,开始时弹簧是原长状态,物块恰好处于平衡状态.现给滑块一沿斜面向下的初速度v,滑块到最低点时,弹簧的压缩量为x,若弹簧始终处于弹性限度内,下列说法正确的是(  )

A.滑块电势能的增加量大于滑块重力势能的减少量  

B.滑块到达最低点的过程中,克服弹簧弹力做功mv2

C..滑块动能的变化量等于电场力和重力做功的代数和  

D.当滑块的加速度最大时,滑块和弹簧组成的系统机械能最大

3. (本题6分) 如图甲所示,某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列,其中心轴线在同一直线上,各金属圆筒依序接在交变电源的两极M、N上,序号为C的金属圆板中央有一个质子源,质子逸出的速度不计,M、N两极加上如图乙所示的电压uMN,一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为m、电荷量为e,质子通过圆筒间隙的时间不计,且忽略相对论效应,则(  )

A..质子在各圆筒中做匀加速直线运动

B..质子进入第n个圆筒瞬间速度为

C.各金属筒的长度之比为1::… 

D.质子在各圆筒中的运动时间之比为1::…
 

4. (本题6分) 德优题库某电场沿x轴上各点的电场强度大小变化如图所示;场强方向与x轴平行,规定沿x轴正方向为正,一负点电荷从坐标原点O以一定的初速度沿x轴负方向运动,到达xl位置时速度第一次为零,到达x2位置时速度第二次为零,不计粒子的重力.下列说法正确的是(  )

A.点电荷从xl运动到x2的过程中,速度先保持不变,然后均匀增大再均匀减小

B.点电荷从O沿x轴正方向运动到x2的过程中,加速度先均匀增大再均匀减小

C.电势差Uoxl<Uox2

D.在整个运动过程中,点电荷在xl、x2位置的电势能最大

5. (本题6分) 德优题库如图,水平放置的A、B板和M、N板分别组成平行板电容器C1和C2,A板通过一理想二极管与M板相连接,B板和N板都接地。M、N两板之间插有电介质,A板和B板正中均有一小孔,两孔在同一竖直线上。现让A板带正电,稳定后,一带电液滴从小孔正上方由静止开始下落,穿过小孔到达B板处速度恰为零。空气阻力忽略不计,极板间电场视为匀强电场。下列说法正确的是(  )

A.仅将A板向下移动一小段距离后,A板电势升高

B.仅将N板向右移一小段距离时,C1、C2均不充放电

C.仅在MN板间更换相对介电常数更大的电介质时,C1充电C2放电

D.M板向下移动一小段距离时,液滴不能穿过B板小孔

6. (本题6分) 如图甲所示,A、B是一对平行金属板.A板的电势φA=0,B板的电势φB随时间的变化规律为如图乙所示,现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内.电子的初速度和重力的影响均可忽略,则(  )

A.若电子是在t=0时刻进入的,它可能不会到达B板

B.若电子是在t=时刻进入的,它一定不能到达B板   

C.若电子是在t=时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后穿过B板   

D..若电子是在t=时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后穿过B板

7. (本题6分) 一空间存在匀强电场,场中A、B、C、O为正四面体的顶点,四面体棱长为2cm,如图所示。已知场强方向平行于底面ABC,UAC=6V,UBC=4V,则(  )。

A..A、O两点间电势差为

B.B、O两点间电势差为 

C.场强大小为

D.场强大小为

8. (本题6分) 制造纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行金属板,如图甲所示,加在A、B间的电压UAB做周期性变化,其正向电压为U0,反向电压为﹣kU0(k≥1),电压变化的周期为2T,如图乙所示。在t=0时,有一个质量为m、电荷量为e的电子以初速度v0垂直电场方向从两极板正中间射入电场,在运动过程中未与极板相撞,且不考虑重力的作用,则下列说法中正确的是(  )

A.若k=1且电子恰好在4T时刻从A板边缘射出电场,则其动能增加   

B.若k=1且电子恰好在2T时刻射出电场,则射出时的速度为v0  

C.且电子恰好在2T时刻射出电场,则射出时的速度为   

D.且电子恰好在2T时刻射出电场,则应满足的条件是

二、解答题(4小题共52分)
9. (本题14分) 示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图1。
(1)如果示波管中偏转电极X和X′极板间的电势差为U1,Y和Y′极板间电势差为U2时,在荧光屏上的P点出现亮斑,P点坐标(x0,y0)。现保持X和X′极板间的电势差不变,Y、Y′之间的电势差变为
U
2
2
,仍可看见亮斑,下面判断正确的是        德优题库
A.亮斑的x坐标一定不变
B.亮斑的x坐标变为原来的一半
C.亮斑的y坐标变为原来的一半
D.亮斑的y坐标可能小于原来的一半
(2)定义每单位电压引起的偏转量为示波管的灵敏度,为了提高示波管的灵敏度,下列改变电压的操作或对示波器的改装操作可行的是        
A.适当增大偏转电极两极板间的电势差
B.适当减小偏转电极的极板长度
C.适当减小偏转电极两极板之间的距离
D.适当增大加速电极的加速电压
(3)如果在电极YY′之间加上如图2-(a)所示的电压,在XX′之间加上如图2-(b)所示电压,请在图中定性画出观察到的波形。
10. (本题12分) 某同学利用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象,电流传感器与计算机相连,可以显示出电流I随时间t变化的图像。
德优题库
(1)为使电源向电容器充电,应将开关S与
       
(填“1”或“2”)端相连。
(2)在充电过程中,测绘的充电电流I随时间t的图像可能是图乙中的
       

(3)图丙为传感器中电容器放电时的电流I随时间t的图像,图中每一小方格面积相同。根据图像估算电容器在t0~2t0时间内,释放电荷量的表达式为
       
(用Io、t0表示)。
(4)图丁中实线是实验得到的放电时的I-t图像,如果不改变电路的其他参数,只减小阻箱R的阻值,则得到的I-t图线是图丁中的
       
(选填“①”、“②”或“③”),理由是
       
11. (本题12分) 德优题库在一柱形区域内有匀强电场,柱的横截面是以O为圆心,半径为R的圆,AB为圆的直径,如图所示。质量为m,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v0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?
12. (本题14分) 德优题库匀强电场(只分布在0~x0之间)的电势随x轴分布如图所示,图中φ0和x0均为已知量。将带正电的质点A从O点由静止释放。A离开电场足够远后,再将另一带正电的质点B放在O点也由静止释放。当B在电场中运动时,A、B间的相互作用力及相互作用能均为零;B离开电场后,AB间的相互作用视为静电作用。已知A的电荷量为Q,A、B的质量分别为m和
m
5
,不计重力。
(1)求A在电场中的运动时间t;
(2)若B的电荷量为q=
5
4
Q,求两质点相互作用能的最大值Epm
(3)为使B与A能取得两次最大相互作用能,求B所带电荷量的最小值。
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  • 电场强度与电场力的关系和计算,等势面及其与电场线的关系,静电平衡现象、等势体,
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  • 常见力做功与相应的能量转化,从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,
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  • 3
  • 动能定理的简单应用,带电粒子在周期性变化的电场中偏转,
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  • 4
  • 电场力做功与电势能变化的关系,从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,
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  • 电容器的充放电问题,电容器的动态分析(Q不变)——正对面积变化,
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  • 从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,
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  • 通过电场线的方向判断电势的高低,匀强电场中电势差与电场强度的关系,
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  • 带电粒子在周期性变化的电场中偏转,从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,
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  • 从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,
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  • 电容的概念、单位与物理意义,电容器的动态分析(U不变)——板间距离变化,
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  • 动能的定义、性质、表达式,动量的定义、单位及性质,电场强度与电场力的关系和计算,从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,
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  • 电势的定义、单位和物理意义及用定义式计算电势,匀强电场中电势差与电场强度的关系,
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