内容正文:
广南县第十中学校2024-2025学年秋季学期高二年级
第一次月考物理试卷
考试时间:75分钟;考试总分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷(选择题,共43分)
一、单项选择题(本题共7个小题,每小题4分,共28分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 以下有关物理学知识,说法正确的是( )
A. 只有体积很小的物体才能看成质点 B. 点电荷就是体积很小的带电体
C. 元电荷就是电子 D. 任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍
【答案】D
【解析】
【详解】C.元电荷是最小的电量单位,不是电子,选项C错误;
AB.当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时,可以看成点电荷,则体积很小的带电体不一定能看成点电荷,选项AB错误;
D.物体所带的电量只能是元电荷的整数倍,选项D正确。
故选D。
2. 新能源车是指不用非传统内燃机作为动力来源的车辆,这些车辆采用替代能源和先进技术,旨在减少对化石燃料的依赖和降低污染物排放量。新能源车1、2、3、4同时同地并排出发,做道路测试时,得到的位移—时间图像和速度—时间图像分别如图甲,乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 1、3两车做直线运动,2、4辆车做曲线运动
B. 时间内,2车的平均速度等于1车的平均速度
C. 时间内,2车的速度始终小于1车的速度
D. 时间内,4车的位移大于3车的位移
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于x-t和v-t图像中只能表示正负两个方向的运动,所以1、3两车做直线运动,2、4辆车也做直线运动。故A错误;
B.由题图甲可知,在时间内,2车的位移等于1车的位移,则2车的平均速度等于1车的平均速度。故B正确;
C.根据x-t图像中图线的斜率表示速度,结合题图甲可知,时间内,1车图线的斜率不变,说明1车的速度不变,1车做匀速直线运动,2车的速度先小于1车的速度后大于1车的速度。故C错误;
D.根据v-t图像中图线与坐标轴所围面积表示位移可知,时间内,4车的位移小于3车的位移。故D错误。
故选B。
3. 某一区域的电场线分布如图所示,A、B、C是电场中的三个点。则下列说法正确的是( )
A. A、B、C三点的电势关系为
B. A、B、C三点的电场强度大小关系为
C. A、B、C三点中,电子在C点的电势能最大
D. 质子从B点移到A点比从A点移到C点电场力做功少
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据沿电场线电势降低,则A、B、C三点的电势关系为,故A错误;
B.电场线越密集电场强度越大,则A、B、C三点的电场强度大小关系为,故B错误;
C.因C点的电势最低,则A、B、C三点中,电子在C点的电势能最大,故C正确;
D.由图并结合可知B、A两点之间的电势差大于A、C两点之间的电势差,则质子从B点移到A点比从A点移到C点电场力做功多,故D错误。
故选C。
4. 半径为r的两个相同金属球,两球心相距为L,它们所带电荷量的绝对值均为q,则对它们之间相互作用的静电力F的说法,正确的是( )
A. 若带同种电荷且L远大于r时, B. 若带同种电荷且L远大于r时,
C. 若带异种电荷且时, D. 若带异种电荷且时,
【答案】C
【解析】
【详解】AB.若带同种电荷且L远大于r时,两球可看出电量集中在球心的点电荷,所以
故AB错误;
CD.由于两球心间距离L=2r,不满足远大于r的条件,故两球不能看成点电荷,若两球带异种电荷,由于异种电荷相互吸引,则两球等效中心间的距离小于2r,此时库仑力
故C正确,D错误。
故选C。
5. 如图所示,虚线表示电场线,实线为一带负电荷的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,下列判断正确的是( )
A. 电场强度方向向右
B. 若粒子由P点运动至Q点,做减速运动
C. 粒子在P点所受电场力小于在Q点所受电场力
D. 粒子由P点运动至Q点过程,电场力做正功
【答案】B
【解析】
【详解】A.虚线表示电场线,带负电荷的粒子受电场力大致向右,可知电场线向左,电场强度方向向左。故A错误;
BD.由运动轨迹可知,粒子从P到Q电场力做负功,动能减小,做减速运动。故B正确;D错误;
C.根据电场线的疏密程度可知,粒子在P点所受电场力大于在Q点所受电场力。故C错误。
故选B。
6. 如图所示,真空中,带电荷量分别为和的点电荷A、B相距r,O为AB的中点,到A、B的距离均为r,下列说法正确的是( )
A. 点电荷A在处的场强大小为,方向由A指向
B. 点电荷B在处的场强大小为,方向由B指向
C. O点处的合场强为零
D. 处的合场强大小为,方向与垂直
【答案】A
【解析】
【详解】A.点电荷A带正电,在处的场强大小为
方向方向由A指向,故A正确;
B.点电荷B带负电,在处的场强大小为
方向由指向B,故B错误;
C.根据电场叠加原理可知,两点电荷连线的中点O的场强大小为
方向由A指向B,故C错误;
D.在两点电荷连线的中垂线上,距A、B两点都为r的点的场强大小为
方向向右,故D错误。
故选A。
7. 如图所示,匀强电场中,P、Q两点间的距离为d,P、Q与电场线方向的夹角为。若P、Q两点间的电势差为U,则该匀强电场的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据电场强度与电势差的关系有
解得
故选D。
二、多项选题(本题共3个小题,每小题5分,共15分。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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 如图,竖直悬挂的绝缘轻弹簧,下端挂质量为0.5kg的带正电的小球,并处于方向竖直向下的匀强电场中。开始时,弹簧处于原长状态,从释放到小球达到最低点过程中( )
A. 弹簧弹力做负功弹性势能增大 B. 重力做正功重力势能增大
C. 电场力做正功电势能减小 D. 合力对小球做功不为零
【答案】AC
【解析】
【详解】从释放到小球达到最低点过程中弹簧弹力做负功弹性势能增大,重力做正功重力势能减小,电场力做正功电势能减小。小球的动能先增大再减少,所以合力对小球先做正功再做负功。故AC正确,BD错误。
故选AC。
9. 如图甲所示,坐标原点O处固定有电荷量为-Q的点电荷,M、N点固定有电荷量为4Q的点电荷,。x轴上a、b、c三点的横坐标分别为、、,x轴上电势随x坐标的变化曲线如图乙所示,其中为图象最高点对应的横坐标,下列说法正确的是( )
A. b、c两点的电势差
B. b点场强大于c点场强
C. a、c两点的电场强度方向相同
D. 将一带负电的试探电荷由a点移动至c点,电场力不做功
【答案】D
【解析】
【详解】A.、两点的电势差
选项A错误;
BC.因图像的斜率表示场强,则b点场强为零,c点场强不为零,则点场强小于点场强。电场强度方向由指向,电场强度方向由指向,选项BC错误;
D.因ac两点电势相等,将一带负电的试探电荷由a点移动至c点,电场力不做功,故D正确。
故选D。
10. 如图所示,平行板电容器充完电后与电源断开,极板A接地,B与一个灵敏的静电计相接。若电容器的电容为C,静电计偏角为,两极板间的电场强度为E,则( )
A. 将A极板向上移动,C变大,变小,E变小
B. 将A极板向下移动,C变小,变大,E变大
C. 将A极板向右移动,C变大,变小,E变小
D. 将A极板向左移动,C变小,变大,E不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.将A极板向上移动,两板间正对面积S减小,由
可知C减小;由于两极板所带电荷量不变,由
可知,两极板间的电压U变大,由
可知电容器两极板间的电场强度E变大。故A错误;
B.将A极板向下移动,两板间正对面积S减小,由
可知C减小;由于两极板所带电荷量不变,由
可知,两极板间的电压U变大,由
可知电容器两极板间的电场强度E变大。故B正确;
C.将A极板向右移动,两板间距离d减小,由
可知C增大;由于两极板所带电荷量不变,由
可知,两极间的电压U变小,由
可知电容器两极板间的电场强度E不变。故C错误;
D.将A极板向左移动,两板间距离d增大,由
可知C减小;由于两极板所带电荷量不变,由
可知,两极间的电压U变大,由
可知电容器两极板间的电场强度E不变。故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷(非选择题,共57分)
三、实验题(本题共2小题,其中11题为6分,12题为9分,共15分。请把正确答案填在横线上,不要求写出计算过程)
11. 某同学用如图所示的电路观察电容器的充电放电现象。
(1)将图中的电流表换成电流传感器,可以在电脑端记录电流随时间变化的图线。先将开关接1,待电路稳定后再接2。已知电流从左向右流过电阻R时为正,则与本次实验相符的图像是( )
A. B. C. D.
(2)在某次充电过程的图像中图线与横轴所围面积为S,则电容器充电完成时所带电荷量______,若电压表测得充电完成时电容器两端的电压为U,则该电容器的电容______。
【答案】(1)A (2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
第一次探究过程为先给电容器充电,后电容器通过R放电,给电容器充电过程中电流从左向右流过电阻R,即为正向电流,由于充电后电容器下极板带正电,电容器通过R放电时,电流从右向左流过电阻R,即为负。
故选A。
【小问2详解】
由微元法可知图线与横轴所围面积表示电荷量,所以有
电压表测得充电完成时电容器两端的电压为U,则该电容器的电容
12. 如图甲所示,学生将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验(已知当地的重力加速度为)。
(1)实验中得到如图乙所示的一条纸带,在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O(重物静止)的距离分别为、、,已知打点计时器打点的周期为,重物的质量为,从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量______J,打点计时器打下B点时重物的速度______,从打O点到打B点的过程中重物动能增加量______J(保留三位有效数字);
(2)通过以上结论可以得到的结论是____________;
(3)造成重力势能的减少量略大于动能的增加量的原因可能是____________。
【答案】(1) ①. 0.237 ②. 2.15 ③. 0.231 (2)见解析 (3)见解析
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量
根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度得打B点时的速度
动能的增加量为
【小问2详解】
通过以上结论可以得到的结论是在误差允许的范围内,重物下落过程机械能守恒。
【小问3详解】
结果显示重力势能的减少量略大于动能的增加量,原因是存在空气阻力和摩擦阻力。
四、计算题(本题共3小题,其中13题10分,14题14分,15题18分,共42分。要求写出必要的文字叙述和重要的演算过程,只写出结果的不能得分)
13. 用一长L的轻质柔软绝缘细线,拴一质量为m、电荷量为q的小球,细线的上端固定于O点,现加一水平向右的匀强电场,平衡时静止在如图所示A点,此时细线与铅垂线成(g取,,),则:
(1)小球带何种电荷;
(2)求匀强电场的场强;
(3)若将电场反向,求小球从该位置摆到最低点过程电场力所做的功。
【答案】(1)正电荷 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,小球平衡时所受电场力与场强方向一致,带正电荷。
【小问2详解】
物体在A点受力平衡,受力如图
可得
解得
【小问3详解】
若将电场反向,求小球从该位置摆到最低点过程电场力所做的功
14. 如图所示,一个粗糙斜面倾角,长度,斜面底端通过一段小圆弧(半径很小,未画出)与水平地面相切。在斜面左侧竖直固定一个光滑半圆轨道CDF,轨道半径,轨道的最低点C与光滑水平地面相切。将一质量为的物块从斜面顶端由静止释放,物块与斜面间的动摩擦因数。物块可视为质点,,,重力加速度g取。求:
(1)物块沿斜面下滑过程的加速度大小a;
(2)物块滑至斜面底端时的速度大小;
(3)物块滑至半圆轨道F点时的速度大小及对轨道的压力大小F;
(4)若离开半圆轨道一段时间后恰好垂直打在斜面上某点,求物块打在斜面上时的速度大小v。
【答案】(1)
(2)
(3),
(4)
【解析】
【小问1详解】
由牛顿第二定律有,物块沿斜面下滑过程的加速度大小
【小问2详解】
由运动学规律有物块滑至斜面底端时的速度大小
【小问3详解】
物块由C到F,由动能定理有
得
在F点,有
得
由牛顿第三定律有物块对轨道的压力大小为。
【小问4详解】
物块从F到垂直打在斜面上某点过程中做平抛运动,有
15. 一个初速度为零的电子在经的电压加速后,垂直平行板间的匀强电场从距两极板等距处射入。如图所示若两板间距为d,极板长度为L,两板间的偏转电压为。已知电子的带电量为e,质量为m,不计重力,求:
(1)电子经加速电压加速后获得的速度;
(2)电子在偏转电场中运动的时间t;
(3)电子在偏转电场中运动时的加速度大小a;
(4)电子离开偏转电场时的偏移量y;
(5)电子离开偏转电场时的速度偏转角的正切值。
【答案】(1),方向水平向右
(2)
(3)
(4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
电子经加速电压加速,由动能定理有
解得
方向水平向右。
【小问2详解】
电子在偏转电场下运动,水平方向匀速穿过板过程用时为
代入上述结果可得
【小问3详解】
在竖直方向由牛顿第二定律得
得偏转加速度为
【小问4详解】
在右侧的荧光屏上竖直方向偏转位移为
代入以上数据得
【小问5详解】
电子速度偏转角的正切值为
代入数据得
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广南县第十中学校2024-2025学年秋季学期高二年级
第一次月考物理试卷
考试时间:75分钟;考试总分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷(选择题,共43分)
一、单项选择题(本题共7个小题,每小题4分,共28分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 以下有关物理学知识,说法正确的是( )
A. 只有体积很小的物体才能看成质点 B. 点电荷就是体积很小的带电体
C. 元电荷就是电子 D. 任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍
2. 新能源车是指不用非传统内燃机作为动力来源的车辆,这些车辆采用替代能源和先进技术,旨在减少对化石燃料的依赖和降低污染物排放量。新能源车1、2、3、4同时同地并排出发,做道路测试时,得到的位移—时间图像和速度—时间图像分别如图甲,乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 1、3两车做直线运动,2、4辆车做曲线运动
B. 时间内,2车的平均速度等于1车的平均速度
C. 时间内,2车的速度始终小于1车的速度
D. 时间内,4车的位移大于3车的位移
3. 某一区域的电场线分布如图所示,A、B、C是电场中的三个点。则下列说法正确的是( )
A. A、B、C三点的电势关系为
B. A、B、C三点的电场强度大小关系为
C. A、B、C三点中,电子在C点的电势能最大
D. 质子从B点移到A点比从A点移到C点电场力做功少
4. 半径为r的两个相同金属球,两球心相距为L,它们所带电荷量的绝对值均为q,则对它们之间相互作用的静电力F的说法,正确的是( )
A. 若带同种电荷且L远大于r时, B. 若带同种电荷且L远大于r时,
C. 若带异种电荷且时, D. 若带异种电荷且时,
5. 如图所示,虚线表示电场线,实线为一带负电荷的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,下列判断正确的是( )
A. 电场强度方向向右
B. 若粒子由P点运动至Q点,做减速运动
C. 粒子在P点所受电场力小于在Q点所受电场力
D. 粒子由P点运动至Q点过程,电场力做正功
6. 如图所示,真空中,带电荷量分别为和的点电荷A、B相距r,O为AB的中点,到A、B的距离均为r,下列说法正确的是( )
A. 点电荷A在处的场强大小为,方向由A指向
B. 点电荷B在处的场强大小为,方向由B指向
C. O点处的合场强为零
D. 处的合场强大小为,方向与垂直
7. 如图所示,匀强电场中,P、Q两点间的距离为d,P、Q与电场线方向的夹角为。若P、Q两点间的电势差为U,则该匀强电场的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
二、多项选题(本题共3个小题,每小题5分,共15分。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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 如图,竖直悬挂的绝缘轻弹簧,下端挂质量为0.5kg的带正电的小球,并处于方向竖直向下的匀强电场中。开始时,弹簧处于原长状态,从释放到小球达到最低点过程中( )
A. 弹簧弹力做负功弹性势能增大 B. 重力做正功重力势能增大
C. 电场力做正功电势能减小 D. 合力对小球做功不为零
9. 如图甲所示,坐标原点O处固定有电荷量为-Q的点电荷,M、N点固定有电荷量为4Q的点电荷,。x轴上a、b、c三点的横坐标分别为、、,x轴上电势随x坐标的变化曲线如图乙所示,其中为图象最高点对应的横坐标,下列说法正确的是( )
A. b、c两点的电势差
B. b点场强大于c点场强
C. a、c两点的电场强度方向相同
D. 将一带负电的试探电荷由a点移动至c点,电场力不做功
10. 如图所示,平行板电容器充完电后与电源断开,极板A接地,B与一个灵敏的静电计相接。若电容器的电容为C,静电计偏角为,两极板间的电场强度为E,则( )
A. 将A极板向上移动,C变大,变小,E变小
B. 将A极板向下移动,C变小,变大,E变大
C. 将A极板向右移动,C变大,变小,E变小
D. 将A极板向左移动,C变小,变大,E不变
第Ⅱ卷(非选择题,共57分)
三、实验题(本题共2小题,其中11题为6分,12题为9分,共15分。请把正确答案填在横线上,不要求写出计算过程)
11. 某同学用如图所示的电路观察电容器的充电放电现象。
(1)将图中的电流表换成电流传感器,可以在电脑端记录电流随时间变化的图线。先将开关接1,待电路稳定后再接2。已知电流从左向右流过电阻R时为正,则与本次实验相符的图像是( )
A. B. C. D.
(2)在某次充电过程的图像中图线与横轴所围面积为S,则电容器充电完成时所带电荷量______,若电压表测得充电完成时电容器两端的电压为U,则该电容器的电容______。
12. 如图甲所示,学生将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验(已知当地的重力加速度为)。
(1)实验中得到如图乙所示的一条纸带,在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O(重物静止)的距离分别为、、,已知打点计时器打点的周期为,重物的质量为,从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量______J,打点计时器打下B点时重物的速度______,从打O点到打B点的过程中重物动能增加量______J(保留三位有效数字);
(2)通过以上结论可以得到的结论是____________;
(3)造成重力势能的减少量略大于动能的增加量的原因可能是____________。
四、计算题(本题共3小题,其中13题10分,14题14分,15题18分,共42分。要求写出必要的文字叙述和重要的演算过程,只写出结果的不能得分)
13. 用一长L的轻质柔软绝缘细线,拴一质量为m、电荷量为q的小球,细线的上端固定于O点,现加一水平向右的匀强电场,平衡时静止在如图所示A点,此时细线与铅垂线成(g取,,),则:
(1)小球带何种电荷;
(2)求匀强电场的场强;
(3)若将电场反向,求小球从该位置摆到最低点过程电场力所做的功。
14. 如图所示,一个粗糙斜面倾角,长度,斜面底端通过一段小圆弧(半径很小,未画出)与水平地面相切。在斜面左侧竖直固定一个光滑半圆轨道CDF,轨道半径,轨道的最低点C与光滑水平地面相切。将一质量为的物块从斜面顶端由静止释放,物块与斜面间的动摩擦因数。物块可视为质点,,,重力加速度g取。求:
(1)物块沿斜面下滑过程的加速度大小a;
(2)物块滑至斜面底端时的速度大小;
(3)物块滑至半圆轨道F点时的速度大小及对轨道的压力大小F;
(4)若离开半圆轨道一段时间后恰好垂直打在斜面上某点,求物块打在斜面上时的速度大小v。
15. 一个初速度为零的电子在经的电压加速后,垂直平行板间的匀强电场从距两极板等距处射入。如图所示若两板间距为d,极板长度为L,两板间的偏转电压为。已知电子的带电量为e,质量为m,不计重力,求:
(1)电子经加速电压加速后获得的速度;
(2)电子在偏转电场中运动的时间t;
(3)电子在偏转电场中运动时的加速度大小a;
(4)电子离开偏转电场时的偏移量y;
(5)电子离开偏转电场时的速度偏转角的正切值。
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