内容正文:
成都石室蜀都中学2024-2025学年上期高2023级月考试卷
(物理)
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡
皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
第一部分 选择题(共46分)
一、单项选择题:本题共7个小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1. 在带电量为+Q的金属球的电场中,为测量球附近某点的电场强度E,现在该点放置一带电量为的点电荷,点电荷受力为F,则该点原来的电场强度( )
A. B. C. D. 不能确定
【答案】B
【解析】
【详解】试探电荷会引起金属球上电荷的重新分布。同种电荷相互排斥,使得金属球上的电荷远离放置的点电荷,导致此时的电场强度变小。则该点原来的电场强度应满足
故选B。
2. 如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则( )
A. P和Q都带正电荷 B. P和Q都带负电荷
C. P带正电荷,Q带负电荷 D. P带负电荷,Q带正电荷
【答案】D
【解析】
【详解】AB.受力分析可知,P和Q两小球,不能带同种电荷,AB错误;
CD.若P球带负电,Q球带正电,如下图所示,恰能满足题意,则C错误D正确,故本题选D.
3. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图甲所示,从该时刻开始计时,则图乙描述的可能是( )
A. a处质点的振动图像 B. b处质点的振动图像
C. c处质点的振动图像 D. d处质点的振动图像
【答案】C
【解析】
【详解】因为横波向x轴正方向传播,由图甲根据走坡法可得,此时a点通过平衡位置向上振动,b点运动到了波谷,c点通过平衡位置向下振动,d点运动了波峰。由图乙,可知该时刻质点正通过平衡位置向下振动。则图乙描述的可能是c处质点的振动图像。
故选C。
4. 如图所示,以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f,等量正、负点电荷分别放置在a、d两点时,下列说法中正确的是( )
A. b、c、e、f四点的场强相同
B. b、c、e、f四点的电势相等
C. O点的电势高于b、c、e、f四点的电势
D. 将一带正电的试探电荷从b点移到e点,电场力做正功
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意可知,两点电荷在e、f处的电场强度各自进行矢量合成,则e、f处场强大小相等,而方向不相同,同理b、c电场强度大小相等,方向不同,因此四点的电场强度大小相等,方向不同,A错误;
BC.依据等量异种电荷,等势线的分布,可知,b、f两点的电势相等,而c、e两点的电势相等,根据沿着电场线方向,电势降低,因此O点的电势高于c、e两点的电势,而低于b、f两点的电势,BC错误;
D.由于b点电势高于e点电势,所以根据可知,电场力对正电荷做正功,D正确。
故选D。
5. 如图,在匀强电场中,A、B、C、D、E、F位于边长为L=2 cm的正六边形的顶点上,匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面.已知A、B、D、E的电势分别为-2 V、 0 V、 6 V、 4 V.则下列说法正确的是( )
A. C点的电势φC=2 V
B. A、F间的电势差UAF=2 V
C. C、F间的电势差UCF=4 V
D. 该匀强电场的场强大小E=200 V/m
【答案】CD
【解析】
【详解】连接AD、BF、CE,如图所示:
由图可知AD与BF、CE都垂直,故电场强度方向由D指向A,由正六边形对称性可知F与B的电势相等,C与E的电势相等,故F点的电势为0V,C点的电势为4V,则A、F间的电势差为
C、F间的电势差为
由几何关系得
则电场强度的大小为
故AB错误,CD正确,
故选CD.
6. 原点O处有一简谐横波波源,时波源开始振动,形成沿x轴正向传播的机械波,当时的波形图如图所示,此时质点P刚好开始振动,下列说法中正确的是( )
A. 这列波的传播速度为
B. 时质点b运动方向沿y轴正方向
C. 再经过0.1s质点a通过的路程等于
D. 此时质点a与质点b运动方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】A.t=0时波源开始振动,形成沿x轴正向传播的机械波,当t=0.6s时的波形图如图所示,机械波的波速
故A错误;
B.由图读出波长为λ=4m,则周期为
t=0.6s时的波形图如图所示,质点b运动方向沿y轴负方向,t=0.7s时,即再经过四分之一个周期,质点b运动方向沿y轴负方向,故B错误;
C.t=0.6s时质点a运动方向沿y轴正方向且不处于平衡位置,再经过0.1s质点a通过的路程小于10cm,故C错误;
D.由同侧法可知,此刻质点a运动方向沿y轴正方向,质点b运动方向沿y轴负方向,故此时质点a与质点b运动方向相反,故D正确。
故选D。
7. AB是长为L的均匀带电绝缘细杆,、是位于AB所在直线上的两点,位置如图所示。AB上电荷产生的静电场在处的场强大小为,在处的场强大小为,若将绝缘细杆的右半边截掉并移走(左半边电荷量、位置不变),则处的场强大小变为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB的左半部分在P1点的场强为零,则右半部分在P1点的场强等于P1点的场强,为,则由对称可知,右半部分在P2点的场强也为;设左半部分在P2点的场强为E,则
E+E1=E2
则若将绝缘细杆的右半边截掉并移走,左半边在P2点的场强为
E=E2 -E1
故选B。
二、多项选择题:本题共3个小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,S1、S2是两个步调完全相同的相干波源,其中实线表示波峰,虚线表示波谷。若两列波的振幅均保持5cm不变,关于图中所标的a、b、c、d四个质点的振动情况,下列说法中正确的是( )
A. 质点d始终保持静止不动
B. 质点b振动始终加强,c点振动始终减弱
C. 图示时刻,b、c两质点的竖直高度差为20cm
D. 质点a振动介于加强点和减弱点之间
【答案】AC
【解析】
【详解】A.点d是波峰与波谷相遇,振动减弱,振幅为零,故保持静止,故A正确;
B.点b是波峰与波峰相遇,c点是波谷与波谷相遇,它们均属于振动加强点,故B错误;
C.b点比平衡位置高10cm,而c点比平衡位置低10cm,所以b、c相差20cm,故C正确;
D.当波峰与波峰、波谷与波谷相遇时振动是加强的,由图可知,a点处于振动加强的区域,所以a点是振动加强点,故D错误。
故选AC。
9. 如图所示,在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q,虚线是以+Q所在点为圆心、半径的圆,a、b、c、d是圆上的四个点,其中a、c两点在x轴上,b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是( )
A. b、d两点处的电势相同
B. 四个点中c点处的电势最高
C. b、d两点处的电场强度相同
D. 将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点,+q的电势能减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据等量异种电荷等势面的分布可知,b、d两点处的电势相同,选项A正确;
B.根据等量异种电荷等势面的分布可知,四个点中c点处的电势为零,其余三点的电势都大于零,则c点的电势最低,选项B错误;
C.根据等量异种电荷电场线的分布可知,b、d两点处的电场强度大小相等,方向不同,选项C错误;
D.将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点,正点电荷+Q对其不做功,点电荷-Q对其做正功,所以+q的电势能减小,选项D正确。
故选AD。
10. 两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示,一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场,其运动轨迹为图中实线所示,若粒子只受静电力作用,则下列关于带电粒子的判断正确的是( )
A. 带正电 B. 速度先变大后变小
C. 电势能先变大后变小 D. 经过b点和d点时的速度大小相同
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据粒子的运动轨迹及电场线分布可知,粒子带负电,选项A错误;
BC.粒子从a到c到e的过程中电场力先做负功后做正功,速度先减小后增大,电势能先增大后减小,选项B错误,C正确;
D.因为b、d两点在同一等势面上,所以在b、d两点的电势能相同,所以经过b点和d点时的速度大小相同,选项D正确。
故选CD。
第二部分 非选择题(共54分)
三、计算题:本大题共4小题,共54分。把解答写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
11. 把带电荷量为的正点电荷从无限远处移到电场中的A点,要克服电场力做功,若把该电荷从电场中的A点移到B点,电场力做功,取无限远处电势为零。求:
(1)两点的电势差;
(2)点的电势;
(3)把的负电荷由点移到无限远处,电场力做的功。
【答案】(1)150V
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
两点的电势差
【小问2详解】
A点与无限远处电势差
取无限远处电势为零,则A点电势
点的电势
【小问3详解】
B点与无限远处电势差
把的负电荷由点移到无限远处,电场力做的功
12. 图甲为一列沿轴方向传播的简谐横波在时刻的波形图,质点的位移为是平衡位置为处的质点,图乙为质点的振动图像,请回答下列问题:
(1)判断这列波的传播方向并求波速;
(2)推导坐标原点处质点做简谐运动的表达式;
(3)从开始计时,时质点a的位移和经过质点通过的路程。
【答案】(1)波沿轴正方向传播,波速为
(2)
(3)a的位移为15cm,b通过的路程为
【解析】
【小问1详解】
由图乙知,时刻质点沿轴正方向振动,结合图甲根据同侧法可知波沿轴正方向传播。
由图甲可知波长,由图乙可知周期,则波速
【小问2详解】
由波的图像可知振幅,该波的周期,则
坐标原点处质点做简谐运动的表达式为
【小问3详解】
从到质点振动了4个周期,质点位置不变,位移为
从到质点振动了4个周期,所以运动的路程为
13. 一列简谐横波在时刻的波形图如图所示,此时振动形式刚传到M点,已知该波沿x轴正方向传播,在时,质点M刚好第二次出现波谷,求:
(1)此波的周期T和波速v;
(2)质点N第二次到波峰的时间t;
(3)前10s内,质点N运动的路程s。
【答案】(1)2s,2m/s;(2)6s;(3)26cm
【解析】
【详解】(1)时刻振动形式刚传到M点,在时,质点M刚好第二次出现波谷,则有
解得,此波的周期为
由图可知,此波的波长为4m,则此波的波速为
(2)由图可知,质点N第二次到波峰时,该波向右传播的路程为
则质点N第二次到波峰的时间为
(3)质点N开始振动的时间为
则前10s内,质点N振动的时间为
则前10s内,质点N运动的路程为
14. 如图所示,水平绝缘粗糙的轨道与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道平滑连接,半圆形轨道的半径,在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度,现有一电荷,质量的带电体(可视为质点),在水平轨道上的点由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点,然后落至水平轨道上的点(图中未画出),取,试求:
(1)带电体运动到圆形轨道点时对圆形轨道的压力大小;
(2)点到点的距离;
(3)带电体在从开始运动到落至点的过程中的最大动能(结果保留3位有效数字)。
【答案】(1)6.0N
(2)0 (3)1.17J
【解析】
【小问1详解】
设带电体恰好能通过C点时的速度为,根据牛顿第二定律有
解得
设带电体通过B点时的速度为,设轨道对带电体的支持力大小为,带电体在B点时,根据牛顿第二定律有
带电体从B运动到C的过程中,根据动能定理有
联立解得
根据牛顿第三定律带电体对轨道的压力
【小问2详解】
设带电体从最高点C落至水平轨道上的D点经历的时间为t
根据运动的分解有,
联立解得0
【小问3详解】
由P到B带电体做加速运动,故最大速度一定出现在从B经C到D的过程中,在此过程中只有重力和电场力做功,这两个力大小相等,其合力与重力方向成45°夹角斜向右下方,故最大速度必出现在B点右侧对应圆心角为45°处。设带电体的最大动能为,根据动能定理有
代入数据解得.
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(物理)
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡
皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
第一部分 选择题(共46分)
一、单项选择题:本题共7个小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1. 在带电量为+Q的金属球的电场中,为测量球附近某点的电场强度E,现在该点放置一带电量为的点电荷,点电荷受力为F,则该点原来的电场强度( )
A. B. C. D. 不能确定
2. 如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则( )
A. P和Q都带正电荷 B. P和Q都带负电荷
C. P带正电荷,Q带负电荷 D. P带负电荷,Q带正电荷
3. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图甲所示,从该时刻开始计时,则图乙描述的可能是( )
A. a处质点的振动图像 B. b处质点的振动图像
C. c处质点的振动图像 D. d处质点的振动图像
4. 如图所示,以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f,等量正、负点电荷分别放置在a、d两点时,下列说法中正确的是( )
A. b、c、e、f四点的场强相同
B. b、c、e、f四点的电势相等
C. O点的电势高于b、c、e、f四点的电势
D. 将一带正电的试探电荷从b点移到e点,电场力做正功
5. 如图,在匀强电场中,A、B、C、D、E、F位于边长为L=2 cm的正六边形的顶点上,匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面.已知A、B、D、E的电势分别为-2 V、 0 V、 6 V、 4 V.则下列说法正确的是( )
A. C点的电势φC=2 V
B. A、F间的电势差UAF=2 V
C. C、F间的电势差UCF=4 V
D. 该匀强电场的场强大小E=200 V/m
6. 原点O处有一简谐横波波源,时波源开始振动,形成沿x轴正向传播的机械波,当时的波形图如图所示,此时质点P刚好开始振动,下列说法中正确的是( )
A. 这列波的传播速度为
B. 时质点b运动方向沿y轴正方向
C. 再经过0.1s质点a通过的路程等于
D. 此时质点a与质点b运动方向相反
7. AB是长为L的均匀带电绝缘细杆,、是位于AB所在直线上的两点,位置如图所示。AB上电荷产生的静电场在处的场强大小为,在处的场强大小为,若将绝缘细杆的右半边截掉并移走(左半边电荷量、位置不变),则处的场强大小变为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3个小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,S1、S2是两个步调完全相同的相干波源,其中实线表示波峰,虚线表示波谷。若两列波的振幅均保持5cm不变,关于图中所标的a、b、c、d四个质点的振动情况,下列说法中正确的是( )
A. 质点d始终保持静止不动
B. 质点b振动始终加强,c点振动始终减弱
C. 图示时刻,b、c两质点的竖直高度差为20cm
D. 质点a振动介于加强点和减弱点之间
9. 如图所示,在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q,虚线是以+Q所在点为圆心、半径的圆,a、b、c、d是圆上的四个点,其中a、c两点在x轴上,b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是( )
A. b、d两点处的电势相同
B. 四个点中c点处的电势最高
C. b、d两点处的电场强度相同
D. 将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点,+q的电势能减小
10. 两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示,一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场,其运动轨迹为图中实线所示,若粒子只受静电力作用,则下列关于带电粒子的判断正确的是( )
A. 带正电 B. 速度先变大后变小
C. 电势能先变大后变小 D. 经过b点和d点时的速度大小相同
第二部分 非选择题(共54分)
三、计算题:本大题共4小题,共54分。把解答写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
11. 把带电荷量为的正点电荷从无限远处移到电场中的A点,要克服电场力做功,若把该电荷从电场中的A点移到B点,电场力做功,取无限远处电势为零。求:
(1)两点的电势差;
(2)点的电势;
(3)把的负电荷由点移到无限远处,电场力做的功。
12. 图甲为一列沿轴方向传播的简谐横波在时刻的波形图,质点的位移为是平衡位置为处的质点,图乙为质点的振动图像,请回答下列问题:
(1)判断这列波的传播方向并求波速;
(2)推导坐标原点处质点做简谐运动的表达式;
(3)从开始计时,时质点a的位移和经过质点通过的路程。
13. 一列简谐横波在时刻的波形图如图所示,此时振动形式刚传到M点,已知该波沿x轴正方向传播,在时,质点M刚好第二次出现波谷,求:
(1)此波的周期T和波速v;
(2)质点N第二次到波峰的时间t;
(3)前10s内,质点N运动的路程s。
14. 如图所示,水平绝缘粗糙的轨道与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道平滑连接,半圆形轨道的半径,在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度,现有一电荷,质量的带电体(可视为质点),在水平轨道上的点由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点,然后落至水平轨道上的点(图中未画出),取,试求:
(1)带电体运动到圆形轨道点时对圆形轨道的压力大小;
(2)点到点的距离;
(3)带电体在从开始运动到落至点的过程中的最大动能(结果保留3位有效数字)。
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