精品解析：甘肃白银市第十中学2023-2024学年高二上学期10月阶段检测物理试题

白银市第十中学2023-2024学年度（上）10月月考检测 高二物理试题 一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 关于电荷和电场，下列说法正确的是（　　） A. 摩擦起电的实质是电荷发生了转移 B. 点电荷就是体积很小的电荷 C. 电场是假想的，并非实际存在 D. 由可知E与F成正比，与q成反比 【答案】A 【解析】 【详解】A．摩擦起电的实质是电荷发生了转移，故A正确； B．电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，并不是足够小的电荷就是点电荷，故B错误； C．电场线是不存在的假想的线，电场是客观存在的，故C错误； D．公式 是场强的定义式，电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，与试探电荷受的电场力F以及电荷量q无关，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形金属导体，放在负点电荷形成的电场中，导体处于静电平衡，A、B为导体内部的两个点，下列说法正确的是（　　） A. 开关断开时，A、B两点的电场强度 B. 开关断开时，A、B两点的电势相等 C. 开关断开时，导体左端带负电，右端带正电 D. 开关闭合后，大地上的电子将沿导线移向导体 【答案】B 【解析】 【详解】A．枕形导体内部电场强度都为零，则A点场强等于B点的场强，，故A错误； B．在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，导体内部电场强度处处为零，导体是等势体，A、B两点电势相等，故B正确； C．在枕形导体内部出现感应电荷的电场，枕形导体左端带正电，右端带负电，故C错误； D．由于导体处在负电荷形成的电场中，电子将会被排斥，并不会从大地流向导体，故D错误； 故选B。 3. 如图所示，虚线是某静电场的一簇等势线，边上标有电势的值，一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中的实线从A经过B运动到C，下列判断正确的是（　　） A. 粒子一定带负电 B. A处场强大于C处场强 C. 粒子在A处电势能大于在C处电势能 D. 粒子从A到B电场力所做的功大于从B到C电场力所做的功 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．根据电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势，可知电场线方向大致向左，根据粒子轨迹的弯曲方向可知，粒子所受的电场力方向大致向左，则知粒子一定带正电，故A错误； B．等差等势面的疏密反映电场强度的大小，A处场强大于C处场强，故B正确； C．粒子从A点运动到C点，电场力方向与速度方向的夹角为钝角，电场力做负功，电势能增大，故C错误； D．由于电势差相同，根据 W=Uq 知，电场力做功相同，故D错误。 故选B。 4. 空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P为正电荷。P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，相邻等势面间电势差相等，a、b、c、d为电场中的4个点。下列说法正确的是（　　） A. P、Q两点处的电荷带同种电荷 B. c点与d点场强方向相同，电势也相同，a点电场强度小于b点电场强度 C. 一负电子从c点到b点电场力做正功 D. 负电子在a点电势能比在b点的电势能大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由等势面作出电场线，如图所示 可知P、Q两点处的电荷带异种电荷，故A错误； B．根据点电荷场强决定式以及场强的叠加原理可知，c点与d点场强方向相同，因为c点与d点在同一等势面上，所以c点与d点电势也相同，又因b点等差等势面比a点密集，可知b点场强较大，即a点电场强度小于b点电场强度，故B正确； C．电场线从高电势面指向低电势面，所以c点电势高于b点电势，由可知，c点电势能低于b点电势能，所以一负电子从c点到b点电场力做负功，故C错误； D．因为a点电势高于b点电势，由可知电子在a点电势能比在b点的电势能小，故D错误。 故选B。 5. 在x轴上有两个点电荷、，其静电场的电势在x轴上分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 正电荷从移到，受到的电场力增大 B. 负电荷在处受到的电场力为零 C. 正电荷从移到，电场力做负功 D. 负电荷从移到电势能增大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据 可知图像的切线斜率表示电场强度，从移到，电场强度逐渐减小到0，则正电荷从移到，受到的电场力减小；负电荷在处受到的电场力不为零，故AB错误； CD．根据 从移到，电势逐渐升高，则正电荷从移到，电势能逐渐增大，电场力对正电荷做负功；负电荷从移到电势能逐渐减小，故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则（　　） A. 材料竖直方向尺度减小 B. 极板间电场强度不变 C. 极板间电场强度变大 D. 电容器电容变大 【答案】A 【解析】 【详解】BCD．根据电容的决定式可知，根据题意可知极板之间电压不变，极板上所带电荷量变少，极板间距增大，电容减小，极板之间形成匀强电场，根据可知极板间电场强度减小，BCD错误； A．极板间距增大，材料竖直方向尺度减小，A正确； 故选A。 7. 如图所示，固定在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B，A位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止。若筒壁竖直，A的电荷量保持不变，B由于漏电而下降少许后重新平衡，下列说法中正确的是（　　） A. 小球A、B间的库仑力变小 B. 小球A、B间的库仑力不变 C. 小球A、B对筒壁的压力都变大 D. 小球A对筒底的压力变大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对B受力分析如图所示 由平衡条件得 B由于漏电而下降少许后重新平衡，增大，故小球A、B间的库仑力增大，故AB错误； C．B对筒壁的压力 增大，可知B对筒壁的压力变大，将小球A、B看成整体，小球A、B水平方向受力平衡，可知筒壁对A的压力等于筒壁对B的压力，根据牛顿第三定律可知，小球A对筒壁的压力变大，故C正确； D．将小球A、B看成整体，小球A、B竖直方向受力平衡，筒底对A的支持力等于小球A、B的重力，根据牛顿第三定律可知，小球A对筒底的压力不变，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，光滑绝缘水平面上A、B两点固定着等量异种点电荷。一质量为、电荷量为的试探电荷在M点由静止释放。试探电荷经过AB连线中点O时速度为，经过与M点关于O点对称的N点时速度为，设无穷远处电势为零，下列说法中正确的是（　　） A. 试探电荷从M点运动到N点做匀加速运动 B. 试探电荷在M、N两点受到的电场力大小相等，方向相反 C. M、N两点的电势差 D. 试探电荷在N点具有的电势能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．试探电荷从M点运动到N点受变力作用，做变加速运动，A错误； B．试探电荷在M、N两点受到的电场力大小相等，方向相同，B错误； C．试探电荷从M到N由动能定理可知 解得 C错误； D．设无穷远处电势为零，A、B两点固定着等量异种点电荷，故点的电势为零，故从到根据动能定理可知 即 D正确。 故选D。 9. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的点电荷电场。如图所示，在球壳上均匀分布正电荷，总电荷量为，球壳半径为，球心为O，CD为球壳的对称轴，在轴线上有M、N两点，且，，已知球壳在点的场强大小为，电场力常量为，则点的场强大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】将部分补上，使球壳变成一个完整的均匀球壳，该球壳带电荷量为，则该球壳在点产生的场强为 补充部分与球壳关于过圆心的竖直轴对称，则补充部分在点的场强与球壳在点的场强大小相等，方向相反，可知原球壳在点的场强大小为 故选C。 10. 空间有平行于梯形区域abcd的匀强电场，已知梯形的，∠c和∠d均为直角，且上底、下底，并知a、b、c三点的电势分别为4V、8V、10V。将一电荷量的点电荷从a点开始沿abcd路线移动，则下列判断正确的是（　　） A. 梯形区域的下底ad中点的电势为8V B. 该匀强电场的场强大小为 C. 该点电荷在c点的电势能为 D. 该点电荷从a点移到d点过程中，电场力对它做功为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，如图所示 ad等于bc的2倍，过b点作ad的垂线，交与e点，e点即为ad的中点，由几何知识，可知g点为ac的中点。在匀强电场中，电势在各个方向降落是均匀的，所以可知 在be上，由几何知识可知，g点为be的中点，所以e点的电势为 所以A错误； B．过e点作ab的垂线，交于f点，由几何知识可知，f点为ab的中点。在匀强电场中，电势在各个方向降落是均匀的，所以f点的电势为 由A选项分析可知 所以连接ef，即为等势线，则电场线方向由b点指向a点。由电场强度和电势的关系可得 由几何关系可知 则 所以B正确； C．由电势能的表达式为 所以C错误； D．由题意可知，ad两点的电势差为 根据以上选项分析可知，d点的电势与b点的电势相等，为 则 则该点电荷从a点移到d点过程中，电场力对它做功为 所以D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，选错得0分。 11. 在匀强电场中，有相距的a、b两点，a、b两点间的电势差为3V，则匀强电场的电场强度大小可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】CD 【解析】 【详解】若a、b两点是沿电场线方向上的两个点根据 解得 若a、b不在一条电场线上 得 故选CD。 【点睛】本题考查电场强度与电势差之间的关系，要注意d应为沿电场线方向上的距离。 12. 电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈现出不同颜色．透明面板下有一层胶囊，其中每个胶囊都是一个像素．如图所示，胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒．当胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移（每个微粒电量保持不变），像素由黑色变成白色．下列说法正确的有（ ） A. 像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势 B. 像素呈白色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势 C. 像素由黑变白的过程中，电场力对白色微粒做正功 D. 像素由白变黑的过程中，电场力对黑色微粒做负功 【答案】AC 【解析】 【详解】A．像素呈黑色时，当胶囊下方的电极带负电，像素胶囊里电场线方向向下，所以黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，故A正确； B．像素呈白色时，当胶囊下方的电极带正电，像素胶囊里电场线方向向上，所以黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势，故B错误； C．像素由黑变白的过程中，白色微粒受到的电场力向上，位移向上，电场力对白色微粒做正功，故C正确； D．像素由白变黑的过程中，黑色微粒受到的电场力向上，位移向上，电场力对黑色微粒做正功，故D错误。 故选AC。 13. 如图，水平传送带以速度v逆时针转动，某时刻将一个质量为m的木块无初速度置于传送带左端，且此时一质量同样为m速度为v0的子弹瞬间打入木块嵌入其中，与木块相对静止一起在传送带上运动，恰好运动到右端没有脱落．若木块可视为质点，木块与传送带间动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法正确的是 A. 子弹打入木块的瞬间，子弹与木块的机械能守恒 B. 传送带的长度 C. 木块返回传送带左端时的速度一定等于 D. 木块先做匀减速直线运动，再做匀加速直线运动，可能最后做匀速直线运动 【答案】BD 【解析】 【详解】A．子弹打入木块的过程中，子弹与木块有相对运动，摩擦力做功，产生内能，故机械能不守恒，故A错误. B．子弹和木块作为整体恰好运动到右端没有脱落，即到最右端整体速度为0，则子弹打木块过程中动量守恒有： 在传送带上运动过程中由动能定理可知： 代入数据联立得： 故B正确. CD．子弹和木块作为整体向右运动过程中摩擦力向左，做匀减速直线运动；因不知道传送带速度v与的大小关系，所以在返回过程中当： 木块返回过程中一直匀加速到最左端速度为，当： 木块返回过程中先匀加速到v，然后以v匀速返回左端，故C错误，D正确. 14. 物块a、b中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块a的质量为1kg，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长。t=0时对物块a施加水平向右的恒力F，t=ls时撤去F，在0~1s内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示，弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程下列分析正确的是（　　） A. b物块的质量为3kg B. 恒力F的冲量为1N·s C. t=ls时b的速度小于0.15m/s D. 弹簧伸长量最大时，b的速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．t=0时，对物块a根据牛顿第二定律有 t=1s时，设弹簧弹力大小为T，对a、b根据牛顿第二定律有 联立以上三式解得 故A错误； B．恒力F的冲量为 故B正确； C．a-t图像与坐标所围的面积表示速度的变化量，所以t=ls时b的速度 故C错误； D．根据动量定理可知撤去拉力时，a、b组成的系统动量为 撤去拉力后，根据图像可知a的速度大于b的速度，则a、b之间距离还将继续增大，此时a、b组成的系统动量守恒，弹簧伸长量最大时，a、b的速度相同，设为v，则 解得 故D正确。 故选BD。 15. 如图所示，空间中有水平向右的匀强电场，场强大小为E，一质量为m的带电小球（可视为质点），从O点竖直向上抛出，动能为，经过一段时间小球回到与O点相同高度处的A点，此时时动能为，已知重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 该过程中小球所受的电场力做正功 B. 小球的电荷量 C. 小球的最小动能为 D. O、A点间电势差的大小为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由于小球经过一段时间回到与O点相同高度处的A点，且动能变大，由于整个过程中重力做功的代数和为零，根据动能定理可知，该过程中小球所受的电场力一定做正功，故A正确； B．由题可知，带电小球在竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，设小球竖直初速度为，则有 小球上升到最高点所用时间为 按照竖直上抛运动的对称性，则小球从抛出到回到与O点相同高度处所用时间为 小球回到与O点相同高度处，竖直分速度大小仍然为。设此时水平分速度为，由于此时的动能为，则此时的合速度大小为 得与O点等高度A点处的水平分速度为 由运动学公式可得 联立解得小球的电荷量 故B错误； C．当小球受到的合力与速度方向垂直时，小球的动能最小，由选项B分析可知，小球受到的电场力大小与重力相等，由几何知识可知，此时小球水平速度与竖直方向速度大小相等，则有 联立求得 故此时的动能大小为 故C正确； D．整个过程只有电场力对小球做功，根据动能定理，有 可得 故D正确。 故选ACD。 三、实验题：本题共2小题，每空1分，共8分。 16. 密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷雰器喷出时由于摩擦而带电，落入两块相互平行的极板MN之间（M板带正电、N板带负电），透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质量，再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡，可计算出油滴所带的电荷量。 （1）若P为从显微镜中观察到的悬浮油滴，则可推知P带_______电荷。（选填“正”或“负”） （2）已知极板M、N之间的距离为d，电压为U，则两板之间的电场强度E的大小为_______。 （3）油滴P可视为球体，并测得其半径为R，已知油的密度为ρ，重力加速度为g，极板M、N之间的距离为d，电压为U，则该油滴的电荷量_________。（提示：球的体积公式） （4）若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动。在该油滴向下运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A.电场力做负功 B.重力和电场力的合力做正功 C.电势能逐渐增大 D.重力势能的减少量小于动能的增加量 【答案】 ①. 负 ②. ③. ④. ABC 【解析】 【详解】（1）[1]根据平衡条件可知，油滴受到向上的电场力，所以油滴带负电。 （2）[2]根据匀强电场公式可知 （3）[3]因为油滴P悬浮，所以油滴P受到的重力和电场力平衡，即 mg=qE 联立以上各式，可得 （4）[4]带负电的油滴向下加速运动，受电场力向上，重力向下，合力向下，则 AC．电场力做负功，电势能逐渐增大，选项AC正确； B．油滴向下加速运动，动能增加，则重力和电场力的合力做正功，选项B正确； D．根据动能定理 可知重力势能的减少量大于动能的增加量，选项D错误。 故选ABC。 17. 如图为某小组探究两滑块碰撞前后的动量变化规律所用的实验装置示意图。带刻度尺的气垫导轨右支点固定，左支点高度可调，装置上方固定一具有计时功能的摄像机。 （1）要测量滑块的动量，除了前述实验器材外，还必需的实验器材是___________。 （2）为减小重力对实验的影响，开动气泵后，调节气垫导轨的左支点，使轻推后的滑块能在气垫导轨上近似做___________运动。 （3）测得滑块B的质量为，两滑块碰撞前后位置x随时间t的变化图像如图所示，其中①为滑块B碰前的图线。取滑块A碰前的运动方向为正方向，由图中数据可得滑块B碰前的动量为___________（保留2位有效数字），滑块A碰后的图线为___________（选填“②”“③”“④”）。 【答案】 ①. 天平 ②. 匀速直线 ③. -0.011 ④. ③ 【解析】 【详解】（1）[1]要测量滑块的动量还需要测量滑块的质量，故还需要的器材是天平； （2）[2]为了减小重力对实验的影响，应该让气垫导轨处于水平位置，故调节气垫导轨后要使滑块能在气垫导轨上近似做匀速直线运动； （3）[3]取滑块A碰前运动方向为正方向，根据x-t图可知滑块B碰前的速度为 则滑块B碰前的动量为 [4]由题意可知两物块相碰要符合碰撞制约关系则④图线为碰前A物块的图线，由图可知碰后③图线的速度大于②图线的速度，根据“后不超前”的原则可知③为碰后A物块的图线。 四、计算题：本题共5小题，18、19题6分，20、21题8分，22题9分，共37分。需要写出必要的文字说明和公式，只有答案不给分。 18. 如图所示，平行板电容器的两个极板A、B水平放置且接在电压为60V的恒压电源正、负极上。两极板间距离为3cm，电容器带电荷量为，A极板接地（以地面为零势能面）。求： （1）平行板电容器的电容； （2）平行板电容器两极板之间的电场强度； （3）距B板2cm的M点处的电势。 【答案】（1） （2）电场强度的大小为，方向是由A板指向B板 （3） 【解析】 【小问1详解】 根据电容的定义式​，代入已知条件、 解得 【小问2详解】 由于电容器接恒压电源，极板间为匀强电场，匀强电场电势差与电场强度的关系为​ 极板间距 解得 由电路图可知A板接电源正极、B板接负极，因此电场方向是由A板指向B板。 【小问3详解】 A极板接地，即A板电势 距B板2cm的M点，到A板的距离为 沿着电场线方向电势降低，A板到M点的电势差满足  解得 19. 真空中，在A、B两点分别放置两个电荷量为和的点电荷，A、B间距离为r，已知静电力常量为k，则： （1）A、B连线的中点处的场强大小为多少； （2）现引入第三个点电荷，若要使这三个点电荷仅在静电力作用下处于平衡状态，求其所带电荷量及放置的位置。 【答案】（1） （2），位置在B点右侧、距离B点处 【解析】 【小问1详解】 电荷量为的点电荷在AB中点（距A的距离为​）产生的场强​​，正电荷场强方向背离自身，因此方向沿AB连线指向B点； 电荷量为的点电荷在AB中点（距B的距离为​）产生的场强​，负电荷场强方向指向自身，因此方向也沿AB连线指向B点； 两个场强方向相同，合场强为两者之和 【小问2详解】 若第三个点电荷放在A、B之间，两个点电荷对它的库仑力方向相同，无法平衡；放在A点的左侧时，A点放置的点电荷电荷量更大，距第三个电荷更近，产生的库仑力更大，无法平衡。因此第三个点电荷只能放在AB的延长线、B点的右侧。设第三个点电荷距B点的距离为，则它距A点的距离为。第三个点电荷所在位置合场强为0才能受力平衡 ，有 解得，即位置在B点右侧、距离B点处。 要让B点放置的点电荷受力平衡，则对的库仑力和第三个电荷对的库仑力大小相等  解得 结合平衡的受力方向，第三个点电荷对的库仑力和对的库仑力方向相反，因此第三个点电荷电性为正。 20. 电场中的等势面是一簇互相平行的平面，间隔均为d=1cm，各等势面的电势如图所示，现有一质量为m=0.1kg的带电小球，以速度v0=2m/s射入电场，v0的方向与水平方向成45°斜向上，要使质点做直线运动（g=10m/s2）则： （1）小球带何种电荷？电量是多少． （2）在入射方向的最大位移是多少． （3）起点和终点的电势差为多少． 【答案】（1）10−4C；（2）；（3）-1000V 【解析】 【详解】（１）电场线与等势面垂直，且由等势面高处指向等势面低处，得知电场线方向水平向左. 小球做直线运动，则知电场力和重力的合力方向与速度方向在同一条直线上，其受力分析如图所示： 电场强度的大小为 因电场力方向与电场强度方向相同，则小球带正电，且有 mg=qE 则有 （2）带电小球沿入射方向做匀减速直线运动，其加速度为 则微粒在入射方向的最大位移为 （3）因为沿着电场线方向电势降低，终点电势高，所以起点和终点的电势差为 【点睛】微粒只受重力和电场力作用，微粒做直线运动，则知其合力的方向与速度方向在同一条直线上．根据平行四边形定则求出电场力的大小和方向，从而确定微粒的电性和电荷量．根据动能定理求出小球进入电场后在入射方向上的最大位移．或根据牛顿第二定律和速度位移公式结合求解． 21. 如图所示，质量均为m、电荷量分别为＋2q、－q的小球A、B，中间用绝缘轻绳连接，两球在竖直向上的匀强电场中以速度匀速上升。忽略两电荷间的库仑力，重力加速度为g，求： （1）电场强度的大小； （2）某时刻轻绳断开，断开后A、B两球各自的加速度； （3）自轻绳断开到B球速度为零的过程，A、B两球组成的系统电势能的变化量。 【答案】（1）；（2），方向向上；，方向向下（3） 【解析】 【详解】（1）设电场强度为E，把小球A、B两球看作一个整体，由于绳未断前作匀速运动，则 解得 （2）细绳断后，根据牛顿第二定律，对A球有 解得 方向向上。 对B球有 解得 负号表示方向向下。 （3）设自绳断开到B球速度为零的时间为t，则 解得 当B球速度为零时，A球的速度大小 在该时间内A球的位移为 由功能关系知，电场力对A球做了正功 B球的位移为 电场力对B球做了负功 在这一过程中，系统的电势能变化量为 22. 如图，质量m1= 1kg的木板静止在光滑水平地面上，右侧的竖直墙面固定一劲度系数k = 20N/m的轻弹簧，弹簧处于自然状态。质量m2= 4kg的小物块以水平向右的速度滑上木板左端，两者共速时木板恰好与弹簧接触。木板足够长，物块与木板间的动摩擦因数μ = 0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能Ep与形变量x的关系为。取重力加速度g = 10m/s2，结果可用根式表示。 （1）求木板刚接触弹簧时速度的大小及木板运动前右端距弹簧左端的距离x1； （2）求木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时弹簧的压缩量x2及此时木板速度v2的大小； （3）已知木板向右运动的速度从v2减小到0所用时间为t0。求木板从速度为v2时到之后与物块加速度首次相同时的过程中，系统因摩擦转化的内能U（用t0表示）。 【答案】（1）1m/s；0.125m；（2）0.25m；；（3） 【解析】 【详解】（1）由于地面光滑，则m1、m2组成的系统动量守恒，则有 m2v0= (m1＋m2)v1 代入数据有 v1= 1m/s 对m1受力分析有 则木板运动前右端距弹簧左端的距离有 v12= 2a1x1 代入数据解得 x1= 0.125m （2）木板与弹簧接触以后，对m1、m2组成的系统有 kx = (m1＋m2)a共 对m2有 a2= μg = 1m/s2 当a共 = a2时物块与木板之间即将相对滑动，解得此时的弹簧压缩量 x2= 0.25m 对m1、m2组成的系统列动能定理有 代入数据有 （3）木板从速度为v2时到之后与物块加速度首次相同时的过程中，由于木板即m1的加速度大于木块m2的加速度，则当木板与木块的加速度相同时即弹簧形变量为x2时，则说明此时m1的速度大小为v2，共用时2t0，且m2一直受滑动摩擦力作用，则对m2有 －μm2g∙2t0= m2v3－m2v2 解得 则对于m1、m2组成的系统有 U = Wf 联立有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 白银市第十中学2023-2024学年度（上）10月月考检测 高二物理试题 一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 关于电荷和电场，下列说法正确的是（　　） A. 摩擦起电的实质是电荷发生了转移 B. 点电荷就是体积很小的电荷 C. 电场是假想的，并非实际存在 D. 由可知E与F成正比，与q成反比 2. 如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形金属导体，放在负点电荷形成的电场中，导体处于静电平衡，A、B为导体内部的两个点，下列说法正确的是（　　） A. 开关断开时，A、B两点的电场强度 B. 开关断开时，A、B两点的电势相等 C. 开关断开时，导体左端带负电，右端带正电 D. 开关闭合后，大地上的电子将沿导线移向导体 3. 如图所示，虚线是某静电场的一簇等势线，边上标有电势的值，一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中的实线从A经过B运动到C，下列判断正确的是（　　） A. 粒子一定带负电 B. A处场强大于C处场强 C. 粒子在A处电势能大于在C处电势能 D. 粒子从A到B电场力所做的功大于从B到C电场力所做的功 4. 空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P为正电荷。P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，相邻等势面间电势差相等，a、b、c、d为电场中的4个点。下列说法正确的是（　　） A. P、Q两点处的电荷带同种电荷 B. c点与d点场强方向相同，电势也相同，a点电场强度小于b点电场强度 C. 一负电子从c点到b点电场力做正功 D. 负电子在a点电势能比在b点的电势能大 5. 在x轴上有两个点电荷、，其静电场的电势在x轴上分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 正电荷从移到，受到的电场力增大 B. 负电荷在处受到的电场力为零 C. 正电荷从移到，电场力做负功 D. 负电荷从移到电势能增大 6. 如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则（　　） A. 材料竖直方向尺度减小 B. 极板间电场强度不变 C. 极板间电场强度变大 D. 电容器电容变大 7. 如图所示，固定在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B，A位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止。若筒壁竖直，A的电荷量保持不变，B由于漏电而下降少许后重新平衡，下列说法中正确的是（　　） A. 小球A、B间的库仑力变小 B. 小球A、B间的库仑力不变 C. 小球A、B对筒壁的压力都变大 D. 小球A对筒底的压力变大 8. 如图所示，光滑绝缘水平面上A、B两点固定着等量异种点电荷。一质量为、电荷量为的试探电荷在M点由静止释放。试探电荷经过AB连线中点O时速度为，经过与M点关于O点对称的N点时速度为，设无穷远处电势为零，下列说法中正确的是（　　） A. 试探电荷从M点运动到N点做匀加速运动 B. 试探电荷在M、N两点受到的电场力大小相等，方向相反 C. M、N两点的电势差 D. 试探电荷在N点具有的电势能为 9. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的点电荷电场。如图所示，在球壳上均匀分布正电荷，总电荷量为，球壳半径为，球心为O，CD为球壳的对称轴，在轴线上有M、N两点，且，，已知球壳在点的场强大小为，电场力常量为，则点的场强大小为（　　） A. B. C. D. 10. 空间有平行于梯形区域abcd的匀强电场，已知梯形的，∠c和∠d均为直角，且上底、下底，并知a、b、c三点的电势分别为4V、8V、10V。将一电荷量的点电荷从a点开始沿abcd路线移动，则下列判断正确的是（　　） A. 梯形区域的下底ad中点的电势为8V B. 该匀强电场的场强大小为 C. 该点电荷在c点的电势能为 D. 该点电荷从a点移到d点过程中，电场力对它做功为 二、多项选择题：本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，选错得0分。 11. 在匀强电场中，有相距的a、b两点，a、b两点间的电势差为3V，则匀强电场的电场强度大小可能为（　　） A. B. C. D. 12. 电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈现出不同颜色．透明面板下有一层胶囊，其中每个胶囊都是一个像素．如图所示，胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒．当胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移（每个微粒电量保持不变），像素由黑色变成白色．下列说法正确的有（ ） A. 像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势 B. 像素呈白色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势 C. 像素由黑变白的过程中，电场力对白色微粒做正功 D. 像素由白变黑的过程中，电场力对黑色微粒做负功 13. 如图，水平传送带以速度v逆时针转动，某时刻将一个质量为m的木块无初速度置于传送带左端，且此时一质量同样为m速度为v0的子弹瞬间打入木块嵌入其中，与木块相对静止一起在传送带上运动，恰好运动到右端没有脱落．若木块可视为质点，木块与传送带间动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法正确的是 A. 子弹打入木块的瞬间，子弹与木块的机械能守恒 B. 传送带的长度 C. 木块返回传送带左端时的速度一定等于 D. 木块先做匀减速直线运动，再做匀加速直线运动，可能最后做匀速直线运动 14. 物块a、b中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块a的质量为1kg，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长。t=0时对物块a施加水平向右的恒力F，t=ls时撤去F，在0~1s内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示，弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程下列分析正确的是（　　） A. b物块的质量为3kg B. 恒力F的冲量为1N·s C. t=ls时b的速度小于0.15m/s D. 弹簧伸长量最大时，b的速度大小为 15. 如图所示，空间中有水平向右的匀强电场，场强大小为E，一质量为m的带电小球（可视为质点），从O点竖直向上抛出，动能为，经过一段时间小球回到与O点相同高度处的A点，此时时动能为，已知重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 该过程中小球所受的电场力做正功 B. 小球的电荷量 C. 小球的最小动能为 D. O、A点间电势差的大小为 三、实验题：本题共2小题，每空1分，共8分。 16. 密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷雰器喷出时由于摩擦而带电，落入两块相互平行的极板MN之间（M板带正电、N板带负电），透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质量，再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡，可计算出油滴所带的电荷量。 （1）若P为从显微镜中观察到的悬浮油滴，则可推知P带_______电荷。（选填“正”或“负”） （2）已知极板M、N之间的距离为d，电压为U，则两板之间的电场强度E的大小为_______。 （3）油滴P可视为球体，并测得其半径为R，已知油的密度为ρ，重力加速度为g，极板M、N之间的距离为d，电压为U，则该油滴的电荷量_________。（提示：球的体积公式） （4）若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下加速运动。在该油滴向下运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A.电场力做负功 B.重力和电场力的合力做正功 C.电势能逐渐增大 D.重力势能的减少量小于动能的增加量 17. 如图为某小组探究两滑块碰撞前后的动量变化规律所用的实验装置示意图。带刻度尺的气垫导轨右支点固定，左支点高度可调，装置上方固定一具有计时功能的摄像机。 （1）要测量滑块的动量，除了前述实验器材外，还必需的实验器材是___________。 （2）为减小重力对实验的影响，开动气泵后，调节气垫导轨的左支点，使轻推后的滑块能在气垫导轨上近似做___________运动。 （3）测得滑块B的质量为，两滑块碰撞前后位置x随时间t的变化图像如图所示，其中①为滑块B碰前的图线。取滑块A碰前的运动方向为正方向，由图中数据可得滑块B碰前的动量为___________（保留2位有效数字），滑块A碰后的图线为___________（选填“②”“③”“④”）。 四、计算题：本题共5小题，18、19题6分，20、21题8分，22题9分，共37分。需要写出必要的文字说明和公式，只有答案不给分。 18. 如图所示，平行板电容器的两个极板A、B水平放置且接在电压为60V的恒压电源正、负极上。两极板间距离为3cm，电容器带电荷量为，A极板接地（以地面为零势能面）。求： （1）平行板电容器的电容； （2）平行板电容器两极板之间的电场强度； （3）距B板2cm的M点处的电势。 19. 真空中，在A、B两点分别放置两个电荷量为和的点电荷，A、B间距离为r，已知静电力常量为k，则： （1）A、B连线的中点处的场强大小为多少； （2）现引入第三个点电荷，若要使这三个点电荷仅在静电力作用下处于平衡状态，求其所带电荷量及放置的位置。 20. 电场中的等势面是一簇互相平行的平面，间隔均为d=1cm，各等势面的电势如图所示，现有一质量为m=0.1kg的带电小球，以速度v0=2m/s射入电场，v0的方向与水平方向成45°斜向上，要使质点做直线运动（g=10m/s2）则： （1）小球带何种电荷？电量是多少． （2）在入射方向的最大位移是多少． （3）起点和终点的电势差为多少． 21. 如图所示，质量均为m、电荷量分别为＋2q、－q的小球A、B，中间用绝缘轻绳连接，两球在竖直向上的匀强电场中以速度匀速上升。忽略两电荷间的库仑力，重力加速度为g，求： （1）电场强度的大小； （2）某时刻轻绳断开，断开后A、B两球各自的加速度； （3）自轻绳断开到B球速度为零的过程，A、B两球组成的系统电势能的变化量。 22. 如图，质量m1= 1kg的木板静止在光滑水平地面上，右侧的竖直墙面固定一劲度系数k = 20N/m的轻弹簧，弹簧处于自然状态。质量m2= 4kg的小物块以水平向右的速度滑上木板左端，两者共速时木板恰好与弹簧接触。木板足够长，物块与木板间的动摩擦因数μ = 0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能Ep与形变量x的关系为。取重力加速度g = 10m/s2，结果可用根式表示。 （1）求木板刚接触弹簧时速度的大小及木板运动前右端距弹簧左端的距离x1； （2）求木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时弹簧的压缩量x2及此时木板速度v2的大小； （3）已知木板向右运动的速度从v2减小到0所用时间为t0。求木板从速度为v2时到之后与物块加速度首次相同时的过程中，系统因摩擦转化的内能U（用t0表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $