【物理】河南省开封市兰考县三中2019-2020学年高二上学期第一次月考试题（解析版）

【物理】河南省开封市兰考县三中2019-2020学年高二上学期第一次月考试题（解析版）

河南省兰考县第三高级中学2019-2020学年第一次月考高二物理试题 一、选择题 ‎1.物理学是一门实验学科，是以实验为基础的在物理学的发展过程中，许多重要的物理规律都是由实验发现或由实验验证了的，下列有关物理实验中涉及的思想或方法说法正确的是( ) ‎ A. (a)图为探究影响电荷间相互作用力的因素的实验图，该实验利用了等效替代的思想 B. (b)图库伦的扭秤实验装置图，该实验利用了微小量放大法的思想 C. (c)图为伽利略研究落体运动的规律，在该实验中伽利略通过减小斜面的倾角，直接验证了物体下落的速度与时间成正比 D. (d)图为探究求合力的方法的实验装置图，该实验利用了控制变量的思想 ‎【答案】B ‎【解析】‎ A：(a)图为探究影响电荷间相互作用力因素的实验图，该实验利用了控制变量法的思想。故A项错误。‎ B：(b)图是库仑的扭秤实验装置图，法国物理学家库仑利用扭秤实验发现电荷之间的相互作用规律时利用了放大法的思想。故B项正确。‎ C：(c)图为伽利略研究落体运动的规律，伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理。故C项错误。‎ D：(d)图为探究求合力的方法的实验装置图，该实验利用了等效替代法的思想。故D错误。‎ 点睛：知道物理学史，知道物理学家的成就和相应研究中的物理方法。‎ ‎2.如图所示的各电场中，A、B两点场强相同的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在该图中A、B点到点电荷-Q的距离相等，场强大小相等，但电场强度的方向不同，所以场强不同，故A错误；‎ B．在该图中A、B两点的场强方向相同，但大小不等，则场强不同，故B错误；‎ C．该电场是匀强电场，则A、B两点场强相同，故C正确；‎ D．由电场线的疏密表示场强的大小可知B处场强较大，两处场强的方向也不同，所以场强不同，故D错误。‎ ‎3. 真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电量都增大为原来的2倍，距离减少为原来的1/2，它们之间的相互作用力变为 （ ）‎ A. F/2 B. F C. 4F D. 16F ‎【答案】D ‎【解析】‎ 由库仑定律：，可知它们的带电量都增大为原来的2倍，距离不变，则它们之间的相互作用力变为原来的4倍，即4F，故选C。‎ ‎【点睛】直接根据库仑定律公式列式判断两个点电荷间的静电力大小的变化情况即可．‎ ‎4.如图，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动。运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则 A. aa>ab>ac，va>vc>vb B. aa>ab>ac，vb> vc> va C. ab> ac> aa，vb> vc> va D. ab> ac> aa，va>vc>vb ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】在点电荷的电场中，场强大小，由图可知，可得，而带电粒子运动的加速度，则；由轨迹知，两电荷间为库仑斥力，粒子由a到b，电场力做负功，动能减小，则va>vb，粒子由b到c，电场力做正功，动能增加，则vc>vb，由于，由可得，则va>vc>vb，故选D．‎ ‎5.如图,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ。一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等,则 A. 直线a位于某一等势面内,φM>φQ B. 直线c位于某一等势面内,φM>φN C. 若电子由M点运动到Q点,电场力做正功 D. 若电子由P点运动到Q点,电场力做负功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 据题，电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则电势能增加相等，所以电势降低，电场线方向向下，且N、P两点的电势相等，d位于同一等势面内，根据匀强电场等势面分布情况知，直线c位于同一等势面内 φM=φQ>φN 故A错误B正确 C. 直线c位于同一等势面内，若电子由M点运动到Q点,电场力不做功，故C错误。‎ D. 若电子由P点运动到Q点，电势升高，电子电势能减小，电场力做正功，故D错误。‎ ‎6.关于元电荷的解释,下列说法正确的是（ ）‎ ‎①元电荷就是电子；②元电荷跟电子所带的电荷量相等；③基本电荷就是质子；④物体所带的电荷只能是元电荷的整数倍 A. ①② B. ③④ C. ②④ D ①③‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】①元电荷是指最小的电荷量，不是指质子或者是电子，故①③错误；②元电荷跟电子所带的电荷量相等，故②正确；④物体所带的电荷只能是元电荷的整数倍，故④正确；故选C。‎ ‎【点睛】元电荷是带电量的最小值，它本身不是电荷，所带电量均是元电荷的整数倍．且知道电子的电量与元电荷的电量相等，同时让学生明白电荷量最早是由美国科学家密立根用实验测得．‎ ‎7.用电流表和电压表测量电阻的电路如图所示，其中为待测电阻。电表内阻对测量结果的影响不能忽略，下列说法中正确的是( )‎ A. 电流表示数小于通过Rx的电流 B. 电流表的示数大于通过Rx的电流 C. 电压表的示数小于Rx两端的电压 D. 电压表的示数大于Rx两端的电压 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电压表测量的是与其并联电路的电压值，电流表测量的是与之串联电路的电流值，据此分析问题同；‎ ‎【详解】A、由电路图可知，实验采用电流表外接法，电流表所测电流等于通过电阻的电流与通过电压表的电流之和，电流表的示数大于通过的电流，故A错误，B正确；‎ C、由电路图可知，电压表与待测电阻并联，测量待测电阻两端电压，电压表的示数等于两端的电压，故CD错误。‎ ‎8.某根导线中的电流为1.6 A，则在0.5 s内通过这根导线某一横截面的电荷量为 A. 0.8 C B. 1.2 C C. 0.8 K D. 1.2 K ‎【答案】A ‎【解析】‎ 电流为1.6 A，时间为0.5 s，故电荷量，故选项A正确。‎ ‎【名师点睛】已知电流的大小和通电时间，根据公式可求导体中的电荷量。‎ ‎9.下列说法正确的是 A. 点电荷属于理想化模型 B. 电势有正负，所以电势是矢量 C. 电场强度与试探电荷受到电场力成正比，与试探电荷电量成反比 D. 电荷在某点的电势能，等于把它从这点移到零电势位置时静电力所做的功 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.点电荷属于理想化物理模型，故A正确；‎ B.电势虽有正负之分，但电势是标量，故B错误；‎ C.电场强度的定义式 ，采用比值法定义，E与F、q无关，故C错误；‎ D.电荷在电场中某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力所做的功，故D正确；‎ ‎10.在以点电荷为球心、r为半径的球面上各点相同的物理量是 （ ）‎ A. 电场强度 B. 同一电荷所受电场力 C. 电势 D. 同一电荷具有的电势能 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据点电荷的电场分布可知，以点电荷为球心、r为半径的球面上各点电场强度大小相同，但是方向不同，则场强不同，同一电荷所受电场力大小相同，方向不同，则选项AB错误；以点电荷为球心、r为半径的球面上各点电势相同，根据ε=φq可知，同一电荷具有的电势能相同，故选项CD正确；故选CD.‎ ‎【点睛】此题关键是知道电场强度和电场力都是矢量，要考虑方向；而电势和电势能是标量，不考虑方向.‎ ‎11.两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a、b、c 三点，如图所示，下列说法正确的是（ ）‎ A. a点电势比b点高 B. a、b两点的场强方向相同，b点场强比a点大 C. a、b、c三点和无穷远处的等电势 D. 一个电子在a点无初速释放，则它将在c点两侧往复振动 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．a、b、c是两个等量异种电荷连线的垂直平分线的三点，电势相等，而且与无穷远处电势相等，故A错误，C正确；‎ B．a、b两点的场强方向都与垂直平分线垂直向右，方向相同，由于b处电场线密，电场强度大于a处电场强度，故B正确；‎ D．一个电子在a点受到的电场方向垂直于垂直平分线向左，无初速释放后，将向左下方运动，不可能到达c点，故D错误。‎ ‎12.如图所示，水平放置的金属板正上方放有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带正电小球（可视为质点且不影响Q的电场），从左端以初速度v0滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，在该运动过程中（ ）‎ A. 小球做匀速直线运动 B. 小球先做减速运动，后做加速运动 C. 小球电势能保持不变 D. 静电力对小球先做负功后再做正功 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．金属板在Q 的电场中达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直，小球所受电场力与金属板表面垂直，在金属板上向右运动的过程中，电场力不做功，根据动能定理得知，小球的动能不变，速度不变，所以小球做匀速直线运动，故A正确，B错误；‎ CD．由于电场力与小球的速度方向垂直，小球受到电场力的方向不变，电场力对小球不做功，小球的电势能不变，故C正确，D错误。‎ 二．实验题 ‎13.图甲是改装并校准电流表的电路图，已知表头G的量程为Ig =300uA、内阻为Rg = 99Ω，要求改装后的电流表量程为I =30mA，是标准电流表，完成下列填空。‎ ‎（1）图甲中分流电阻Rp的阻值为_________．‎ ‎（2）在电表改装完成后的某次校准测量中，标准电流表的示数如图所示，为______mA．此时流过分流电阻RP的电流为__________mA．‎ ‎【答案】 (1). (1) 1Ω (2). (2)25.0 mA； (3). 24.75 mA ‎【解析】(1) 由于Rg和Rp并联，由IgRg=IRRp和I=Ig+IR 解得：；‎ ‎(2) 由图乙知流过a电流表的电流25.0mA，‎ 设此时流过表头的电流为I'g，流过RP的电流为I'R，‎ 加在表头和Rp上的电压相等，故有I'gRg=I′RRp I'=（I'g+I'R）‎ 联立得：I'R=24.75mA。‎ 点晴：改装电流表要并联一电阻Rp，并联一电阻后流过表头a的电流为Ig，流过Rp的电流为IR，而加在表头和Rp上的电压相等，即IgRg=IRRp，则改装后的电流表量。‎ ‎14.用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。记录纸上的O 点是重垂线所指的位置，若各落点痕迹到O的距离分别为OM＝S1，OP＝S2，ON＝S3，并知两球的质量分别为m＝10g与M＝20g，则：‎ ‎(1)实验中，下列操作中正确的是_____（填选项前的符号）‎ A．入射球A质量应用20g的小球 B．入射球A质量应用10g的小球 C．斜槽轨道末端应调节水平，但就算不水平，只要高度一样，其实也不影响结果 D．斜槽应保证光滑，若有摩擦则实验必定失败 ‎(2)实验中，不需要测量的物理量是_____（填选项前的符号）‎ A．两个小球的质量M、m B．小球抛出点距地面的高度H C．A小球单独作平抛运动的射程OP D．A碰撞B之后各自分别做平抛的射程OM和ON ‎(3)若此次实验的碰撞过程中两球为系统的动量守恒，则应成立的表达式为_____（用题中所测各物理量的符号表示）。‎ ‎【答案】(1). A (2). B (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]AB．根据实验原理，小球碰撞后都应沿原方向运动，故入射球应用质量大的，故A正确B错误；‎ C．末端水平可以保证小球碰后都做平抛运动，故C错误；‎ D．小球每次从斜槽上某一固定点由静止滚下，根据实验原理可知不论斜槽是否光滑，对实验没有影响，故D错误.‎ ‎(2)[2]根据动量守恒定律，对AB球有 AB两球碰撞后，分别做平抛运动，竖直高度相同，即在空中运动时间相等，则有 即有 所以 A．两个小球的质量M、m与分析相符，故A正确；‎ B．小球抛出点距地面的高度H与分析不符，故B错误；‎ C．A小球单独作平抛运动的射程OP与分析相符，故C正确；‎ D．A碰撞B之后各自分别做平抛的射程OM和ON与分析相符，故D正确。‎ ‎[3]实验的碰撞过程中两球为系统的动量守恒，则应成立的表达式为 三、计算题 ‎15.如图所示，轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向左的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知绳长l=1.0m，小球所带电荷量q=+1.0×10-5C，质量m=4.0×10-3kg。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求：‎ ‎（1）电场强度的大小E；‎ ‎（2）将电场撤去，小球摆动到最低点时速度的大小v。‎ ‎【答案】（1）3.0×103 N/C （2） ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由平衡条件可知： ，‎ 得E=3.0×103 N/C ‎ ‎（2）由动能定理： ，‎ 得 ‎16.光滑的水平面上，用轻质弹簧相连的质量均为 2kg 的 A、B 两物块以 6m/s 的共同速度向右运动，弹簧处于原长，质量为 1kg 的物体 C 静止在前方， 如图所示，B 与 C 发生弹性碰撞，求：‎ ‎（1）碰后物体 C 的速度大 小；‎ ‎（2）在以后的运动中，弹簧的最大弹性势能为多少？‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）B、C碰撞瞬间，系统动量守恒：，‎ 发生的是弹性碰撞：，‎ 联立解得：，‎ ‎（2）在以后的运动中，当A、B的速度相等时，弹簧压缩最短，弹性势能最大，对A、B系统水平方向不受外力动量守恒：，‎ 根据机械能守恒得：，‎ 联立解得：‎ ‎17.如图所示，间距为d的水平平行金属板间电压恒为U。初速度为零的电子经电压U0的加速后，沿两板间的中心线进入板间电场，电子从两板间飞出，飞出时速度的偏向角为θ。己知电子质量为m、电荷量为e，电子重力不计。求：‎ ‎（1）电子在水平金属板间所受的电场力的大小F；‎ ‎（2）电子刚进入水平金属板间电场时的速度大小v0；‎ ‎（3）水平金属板的长度L。‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）水平金属板间电场： ‎ 电子在水平金属板间所受的电场力： ‎ 解得 ‎ ‎（2）电子在加速电场U0有： ‎ 解得 ‎ ‎（3）电子在水平金属板间做类平抛运动，有：‎ ‎ ， ‎ 竖直方向： vy＝at ，水平方向： ‎ ‎ ‎ 联立解方程可得 ‎