广西南宁市第三中学2020学年高二物理9月月考试题

广西南宁市第三中学2020学年高二物理9月月考试题

广西南宁市第三中学2020学年高二物理9月月考试题 ‎ 一．选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）‎ ‎1．下列说法中正确的是 A．将电荷从电场中一点移到另一点,电势能的改变量与零电势点的选择无关 B．在电场中,电场强度为零的地方电势也一定为零 C．电荷在电场中电势较高的地方,具有的电势能较大 D．沿着负点电荷的电场线方向,电势升高 ‎2．如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则以下说法正确的是 A．A、B速度变大，加速度变大 B．A、B动能变小，加速度变小 C．A、B系统动量守恒，机械能守恒 D．A、B系统动量守恒，机械能增大 ‎3．如图所示， 、为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的点放一个负点电荷（不计重力），点为连线中垂线上一点且，点电荷从点由静止释放经点运动到点的过程中，下列说法正确的是 A．点电荷的速度一定先增大后减小 B．点电荷的加速度一定先减小后增大 C．点电荷的电势能一定先增大后减小 D．点电荷在 点电势最大，动能为零 ‎4．如图所示，真空中有两个点电荷q1，q2，它们的质量分别为m1，m2，现在用两根绝缘细丝线悬挂在天花板上，在库仑力作用下两根丝线与竖直方向夹角为α和β，且两点电荷此时处于同一水平线上，用T1和T2分别为两根丝线的弹力，则以下说法中正确的是 A．若α＞β，则有m2＞m1，T2＜T1 B．若α＞β，则有m2＞m1，T2＞T1‎ C．若α＞β，则有q2＞q1，T2＞T1 D．若α＞β，则有q2＜q1，T2＜T1‎ ‎5．如图所示,相互垂直的固定绝缘光滑挡板、，PO竖直放置, 、为两个带有同种电荷的小球(可以近似看成点电荷),当用水平向左作用力F作用于b时, 、紧靠挡板处于静止状态．现若稍改变F的大小,使稍向左缓慢移动一小段 距离,则当、重新处于静止状态后 A． 、间静电力增大 B．作用力F将减小 C．系统机械能减小 D．系统的电势能将增加 ‎6．如图所示为某一点电荷所形成的一簇电场线, 、、三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹,其中b虚线为一圆弧,且三个粒子的电荷量大小相等,不计粒子重力,则以下说法正确的是 A．一定是正粒子的运动轨迹, 和一定是负粒子的运动轨迹 B．a、b、c三点的电势一定满足 C．a虚线对应的粒子的加速度越来越小,c虚线对应的粒子的加速度越来越大,b虚线对应的粒子的加速度大小不变 D．b虚线对应的粒子的质量等于c虚线对应的粒子的质量 ‎7．如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为l，子弹进入木块的深度为d，若木块对子弹的阻力Ff视为恒定，则下列关系式中正 确的是 A．Ffl＝mv2 B．Ffd＝Mv2‎ C．Ffd＝mv02－(M＋m)v2 D．Ff(l＋d)＝mv02－mv2‎ ‎8．静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则 A．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小 B．在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合 C．粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能 D．粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行 ‎9．小车静置于光滑的水平面上，小车的端固定一个轻质弹簧，‎ 端粘有橡皮泥，小车的质量为，C到B端的距离为，质量为的可视为质点的木块放在小车上，用细绳连接于小车的端并使弹簧压缩，开始时小车与都处于静止状态，如图所示，当突然烧断细绳，弹簧被释放，使木块离开弹簧向端冲去，并跟端橡皮泥粘在一起，以下说法中正确的是 A．如果小车内表面光滑，整个系统任何时刻机械能都守恒 B．当木块对地运动速度大小为时，小车对地运动速度大小为 C．小车向左运动的最大位移为 D．小车向左运动的最大位移为 ‎10．如图甲,质量M=0.8 kg 的足够长的木板静止在光滑的水平面上,质量m=0.2 kg的滑块静止在木板的左端,在滑块上施加一水平向右、大小按图乙所示随时间变化的拉力F,4 s后撤去力F。若滑块与木板间的动摩擦因数μ=0. 2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10 m/s2,则下列说法正确的是 A．0~4s时间内拉力的冲量为3.2 N·s B．t= 4s时滑块的速度大小为‎9.5 m/s C．木板受到滑动摩擦力的冲量为2.8 N·s D．2~4s内因摩擦产生的热量为4J 二、实验题：（共16分，每空2分）‎ ‎11．(6分)‎ ‎ 如图2，将气垫导轨水平放置做“验证动量守恒定律”实验。碰撞时难免有能量损失，只有当某个物理量在能量损失较大和损失较小的碰撞中都不变，它才有可能是我们寻找的不变量。‎ 如图3甲所示，用细线将两个滑块拉近，把弹簧压缩，然后烧断细线，弹簧弹开后落下，两个滑块由静止向相反方向运动。如图3乙所示，在两滑块相碰的端面装上弹性碰撞架，可以得到能量损失很小的碰撞。在滑块的碰撞端粘橡皮泥，可以增大碰撞时的能量损失。如果在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥（图3丙），碰撞时撞针插入橡皮泥中，使两个滑块连成一体运动，这样的碰撞中能量损失很大。‎ 若甲、乙、丙图中左侧滑块和右侧滑块的质量都为m，两遮光片的宽度都为d，光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。‎ 状态 左侧光电门 右侧光电门 甲图 装置 碰前 无 无 碰后 T1‎ T2‎ 乙图 装置 碰前 T3‎ 无 碰后 无 T4‎ 丙图 装置 碰前 T3‎ 无 碰后 无 T6‎ a．根据实验数据，若采用乙图装置，碰后右侧滑块第一次通过光电门计时装置记录的挡光片挡光时间为T4‎ ‎。若采用丙图装置，碰后右侧滑块第一次通过光电门计时装置记录的挡光片挡光时间为T6。通过实验验证了这两次碰撞均遵守动量守恒定律，请你判断T4和T6的关系应为T4________T6（选填“>”、“<”或“=”）。‎ b．利用图甲所示的实验装置能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小__________？如果可以，请根据实验中能够测出的物理量写出表达式__________。‎ ‎12．（10分）如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置，某同学完成了一系列实验操作后，得到了如图乙所示的一条纸带。现选取纸带上某清晰的点标为0，然后每两个计时点取一个计数点，分别标记为1、2、3、4、5、6，用刻度尺量出计数点1、2、3、4、5、6与0点的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6。(重力加速度为g)‎ ‎(1)已知打点计时器的打点周期为T，可求出打各个计数点时对应的速度分别为v1、v2、v3、v4、v5，其中v5的计算式v5＝__________。‎ ‎(2)若重锤的质量为m，取打点0时重锤所在水平面为参考平面，分别算出打各个计数点时对应重锤的势能Epi和动能Eki，则打计数点3时对应重锤的势能Ep3＝______(用题中所给物理量的符号表示)；接着在Eh坐标系中描点作出如图丙所示的Ekh和Eph图线，求得Eph图线斜率的绝对值为k1，Ekh图线的斜率为k2，则在误差允许的范围内，k1________k2(选填“＞”“＜”或“＝”)时重锤的机械能守恒。‎ ‎(3)关于上述实验，下列说法中正确的是________。‎ A．实验中可用干电池作为电源 B．为了减小阻力的影响，重锤的密度和质量应该适当大些 C．实验时应先释放纸带后接通电源 D．图丙Ekh图线纵轴上的截距表示重锤经过参考平面时的动能 ‎(4)无论如何改进实验方法和措施，总有重力势能的改变量大于动能的改变量，原因是：__________________。‎ 三、计算题（共44分）‎ ‎13．（13分）如图所示，一质量为M的物体静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h．一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度射出，重力加速度为g。求：‎ ‎（1）此过程中系统损失的机械能；‎ ‎（2）此后物块落地时重力的瞬时功率。‎ ‎14.（13分）如图所示,带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A点,其带电荷量为Q;质量为m、带正电的乙球在水平面上B点由静止释放,其带电荷量为q;A,B两点的距离为l0.‎ 释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外,还受到一个大小为(k为静电力常量)、‎ 方向指向甲球的恒力作用,两球均可视为点电荷.‎ ‎(1)求乙球在释放瞬间的加速度大小;‎ ‎(2)求乙球的速度最大时两球之间的距离;‎ ‎(3)请定性地描述乙球在释放后的运动情况(说明速度的大小变化及运动方向的变化情况).‎ ‎15．（18分）如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m的物块B，B的下端连接一轻质弹簧，弹簧下端与挡板相连接，B平衡时，弹簧的压缩量为x0，O点为弹簧的原长位置。在斜面顶端另有一质量也为m的物块A，距物块B为3x0，现让A从静止开始沿斜面下滑，A与B相碰后立即一起沿斜面向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又一起向上运动，并恰好回到O点(A、B均视为质点)。试求：‎ ‎(1)A、B相碰后瞬间的共同速度的大小；‎ ‎(2)A、B相碰前弹簧具有的弹性势能；‎ ‎(3)若在斜面顶端再连接一光滑的半径R＝x0的半圆轨道PQ，圆弧轨道与斜面相切于最高点P，现让物块A以初速度v从P点沿斜面下滑，与B碰后返回到P点还具有向上的速度，则v为多大时物块A恰能通过圆弧轨道的最高点？‎ 高二月考（一）理科物理试题参考答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 A D A B B C CD AC BC BCD ‎1．【答案】A 解析:将电荷从电场中一点移到另一点,电势能的改变量与两点之间的电势差有关,与零电势点的选择无关,选项A正确;在电场中,电场强度和电势无定量关系,选项B错误;负电荷在电场中电势较高的地方,具有的电势能较小,选项C错误;沿着电场线方向,电势降低,选项D错误。‎ ‎2.【答案】D ‎3．【答案】A 【解析】根据点电荷电场强度的叠加法则可知，同种正电荷的中垂线上，由O点向两边，电场强度方向向两边延伸，且大小先增大后减小。A、在a点静止释放一个负点电荷q，它只在电场力作用下，先向下加速，到达O点之后，速度方向与电场力方向相反，向下减速运动，直到b点速度减为零，故点电荷q的速度一定先增大后减小，A正确；B、同种正电荷的中垂线上，由O点向两边，电场强度方向向两边延伸，且大小先增大后减小，由于不知道a点的位置位于最大值的上方还是下方，故存在两种可能，一种可能为：加速度先减小后增大；另一种可能为：加速度先增大后减小再增大再减小，故B错误；CD、负点电荷q从a点运动到O点，电场力做正功，从O点到b点，电场力做负功，故电势能先减小后增大，在O点动能最大，电势能最小，电势最大，故CD错误。‎ ‎4．【答案】B 【解析】设左边球为A，右边球为B，则对A、B球受力分析，根据共点力平衡和几何关系得：,; ；不论与谁大谁小，它们之间的库仑力总是等值、反向、共线的，即总有，所以不能判断，的大小。当，则有，，所以B正确，ACD错误。故选B。‎ ‎5.【答案】B 【解析】球受到重力G、墙壁的支持力和b球对a球的静电力三个力作用,如图(甲)所示,根据平衡条件得:竖直方向有,当小球b沿QO向着O点移动一小段距离后, 变大, 增大,则、间静电力减小。b球受力分析如图(乙)所示,由图可得,,变大, 减小,F减小;由于减小,根据可知,两球间距离r增大,由于b稍向左移动一段小距离,a球必定上升一段距离,系统重力势能增加,机械能增大；两球间距离增大,静电力做正功,系统的电势能减小.‎ ‎ ‎ ‎6.【答案】C 解析:由图中的电场线无法判断方向,所以不能判断出a,b,c三种粒子的电性,同时也无法判定各点电势高低，A、B错；粒子只受静电力,由得a虚线对应的粒子的加速度越来越小,c虚线对应的粒子的加速度越来越大,b虚线对应的粒子的加速度大小不变.三个粒子的电荷量大小相等,以相同的速度从同一点O点射入电场时,静电力F相等,b粒子做圆周运动,则,c粒子做近心运动,则,比较可知c粒子比b粒子的质量小 ‎7.【答案】CD 子弹对木块的作用力对木块做正功，由动能定理得：①木块对子弹的作用力对子弹做负功，由动能定理得：②‎ 两式联立得：③所以，C、D正确。‎ ‎8.【答案】AC 解析:A.粒子仅在电场力作用下由静止开始运动，运动过程中，电场力可能先做正功后做负功，速度可能先增大后减小，A正确；B.若电场线为曲线，则粒子运动的轨迹与电场线不重合，B错误；C．由能量守恒定律知动能与电势能之和恒定，而粒子在N点有动能或动能为0，则粒子在N点的电势能不可能高于在M 点的电势能，C正确；D．粒子在N点所受电场力的方向沿电场线切线方向，与轨迹切线不一定平行，D错误。‎ ‎9.【答案】BC 【解析】A．小车与C这一系统所受合外力为零，系统在整个过程动量守恒，但C与B碰撞粘接过程有机械能损失，A错误；B．系统动量守恒，根据动量守恒定律可得 则B正确；CD．该系统属于“人船模型”，根据可得化简得所以车向左的位移应等于C正确D错误。‎ ‎10. 【答案】BCD 解析：A.冲量的定义式：,所以F-t图像面积代表冲量，所以0-4 s时间内拉力的冲量为，A错误；B.木块相对木板滑动时：对木板：，对木块：，联立解得：，，所以0时刻，即相对滑动，对滑块：，解得4s时滑块速度大小：，B正确；4s时，木板的速度，撤去外力后，木板加速，滑块减速，直到共速，根据动量守恒：，解得：，对木板根据动量定理可得：C正确；0-2s内，对m：由于，解得；对M，，2-4s内：对m ，，；对M，‎ ‎，；所以，，D正确。‎ ‎11. 答案： 能 ‎ ‎12. 答案：(1) (2) ＝ (3)BD ‎(4)重锤下落过程中纸带和重锤受到阻力作用 解析：(1)计数点5的瞬时速度等于4、6两点间的平均速度，则。‎ ‎(2)打计数点3时对应重锤的势能，根据图像可知，每一段对应的重力势能减小量和动能增加量相等，那么机械能守恒，即图线的斜率大小相同，才能满足条件，因此。‎ ‎(3)实验中打点计时器使用的是交流电源，不可用干电池作为电源，故A错误；为了减小阻力的影响，重锤的密度和质量应该适当大些，故B正确；实验时应先接通电源，再释放纸带，故C错误；图丙Ekh图线纵轴上的截距表示重锤经过参考平面时的初动能，故D正确。‎ ‎(4)无论如何改进实验方法和措施，总有重力势能的改变量大于动能的改变量，原因是重锤下落过程中纸带和重锤受到阻力作用。‎ ‎13. （13分）解：（1）子弹射出的过程： 3分 ‎ 3分 得： 2分 ‎（2）物体落地时竖直方向满足： 2分 解得： 1分 重力的瞬时功率： 2分 ‎14.（13分）解析：‎ ‎（1）由牛顿第二定律得： 3分 解得： 1分 ‎(2)当乙球所受的合力为零,即库仑力与恒力F大小相等时,乙球的加速度为零,速度最大 2分 设此时两球之间的距离为x,则有 3分 解得 1分 ‎(3)由于开始时,库仑力大于F,则乙球先做远离甲球的运动,速度先增大后减小,然后又反向做速度先增大后减小的运动,返回到释放点B后,再重复前面的运动,之后就在B点和最远点之间做往复运动.（3分）‎ ‎15.（18分）解析 (1)A与B碰撞前后，设A的速度分别是和 A下滑过程中，机械能守恒，有： 2分 解得： ① 1分 又因A与B碰撞过程中，动量守恒，有：② 2分 联立①②得 1分 ‎(2)碰后，A、B和弹簧组成的系统在运动过程中，机械能守恒。‎ 则有： 3分 又由（1）得代入解得：③ 1分 ‎(3)设物块A在最高点C的速度是 物块A恰能通过圆弧轨道的最高点C点时，重力提供向心力，得： 1分 C点相对于O点的高度，如图所示： 1分 物块从O到C的过程中机械能守恒，得： 1分 设A与B碰撞后共同的速度为，碰撞前A的速度为，‎ 物块A从P到与B碰撞前的过程中机械能守恒，得：‎ ‎1分 A与B碰撞的过程中动量守恒，得： 1分 A与B碰撞结束后到O的过程中机械能守恒，得：‎ ‎⑩ 1分 由于A与B不粘连，到达O点时，滑块B开始受到弹簧的拉力，A与B分离。‎ 综合上述式子解得： 2分 ‎