2018-2019学年山西省临汾市第一中学高二10月月考物理试题Word版含解析

2018-2019学年山西省临汾市第一中学高二10月月考物理试题Word版含解析

‎2018-2019学年山西省临汾市第一中学高二 ‎10月月考物理试题此卷只装订不密封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 ‎ 物理 注意事项：‎ ‎1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。‎ ‎2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。‎ ‎3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。‎ ‎4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。‎ 第I卷（选择题）‎ 一、单选题 ‎1．法拉第是19世纪最伟大的实验物理学家之一，他在电磁学研究方面的卓越贡献如同伽利略、牛顿在力学方面的贡献一样，具有划时代的意义，正是他提出了电场的概念。关于静电场场强的概念，下列说法正确的是（ ）‎ A． 由E=F/q可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比 B． 正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入检验电荷的正负有关 C． 电场中某一点的场强与放入该点的检验电荷的正负无关 D． 电场中某点不放检验电荷时，该点场强等于零 ‎2．将一正电荷从无穷远处移向电场中M点，电场力做功为6.0×10-9J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为5.0×10-9J，则M、N两点的电势φM、φN有如下关系（ ）‎ A． M＜N＜0 B． N＜M＜0 C． N＞M＞0 D． M＞N＞0‎ ‎3．如图所示，直角三角形ABC中∠B＝30°，点电荷A、B所带电荷量分别为QA、QB，测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是(　　)‎ A． A带正电，QA∶QB＝1∶8 B． A带负电，QA∶QB＝1∶8‎ C． A带正电，QA∶QB＝1∶4 D． A带负电，QA∶QB＝1∶4‎ ‎4．一个带电粒子在匀强电场中运动的轨迹如图中曲线AB所示，平行的虚线a、b、c、d表示该电场中的四个等势面．不计粒子重力，下列说法中正确的是(　　)‎ A． 该粒子一定带正电 B． 四个等势面中a等势面的电势一定最低 C． 该粒子由A到B过程中动能一定逐渐减小 D． 该粒子由A到B过程中电势能一定逐渐减小 ‎5．在平行板间加上如图(甲)所示周期性变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t＝0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况，在图(乙)中，能定性描述粒子运动的速度时间图象的是（ ）‎ ‎6．将两金属球P、Q固定，让球P带上正电后，形成的稳定电场如图所示，已知实线为电场线，虚线为等势面，其中A、B、C、D为静电场中的四点，则（ ）‎ A． C、D两点的电场强度相同，电势相等 B． A、B两点的电势相同，电场强度不同 C． 将电子从A点移至B点，电场力做负功 D． 将电子从A点移至D点，电势能增大 ‎7．如图所示，六面体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料。ABCD面带正电，EFGH面带负电。从小孔P沿水平方向以相同速度射入三个质量相同的带正电液滴A、B、C，最后分别落在1、2、3三点。则下列说法正确的是(　　)‎ A． 三个液滴在真空盒中都做平抛运动 B． 三个液滴的运动时间不一定相同 C． 三个液滴落到底板时的速率相同 D． 液滴C所带电荷量最多 ‎8．地面附近处的电场的电场线如图所示,其中一条方向竖直向下的电场线上有a、b两点,高度差为h。质量为m、电荷量为-q的检验电荷，从a点由静止开始沿电场线运动，到b点时速度为。下列说法中正确的是(　　)‎ A． 质量为m、电荷量为+q的检验电荷，从a点由静止起沿电场线运动到b点时速度为 B． 质量为m、电荷量为+2q的检验电荷，从a点由静止起沿电场线运动到b点时速度为 C． 质量为m、电荷量为-2q的检验电荷，从a点由静止起沿电场线运动到b点时速度仍为 D． 质量为m、电荷量为-2q的检验电荷，在a点由静止开始释放，点电荷将沿电场线在a、b两点间来回运动 ‎9．一带负电的试探电荷在不同电场中由静止释放，只受电场力作用，且沿直线运动，它运动的v－t图象如图中甲、乙所示，则下列关于试探电荷所处的电场说法正确的是(　　)‎ A． 甲图可能是在带正电的点电荷形成的电场中的v－t运动图象 B． 甲图可能是在带负电的点电荷形成的电场中的v－t运动图象 C． 乙图可能是在等量同种点电荷形成的电场中的v－t运动图象 D． 乙图可能是在等量异种点电荷形成的电场中的v－t运动图象 ‎10．如图所示，在平面直角坐标系中有一底角是的等腰梯形，坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中点电势为，点电势为，点电势为，则由此可判定（ ）‎ A． 点电势为 B． 点电势为 C． 该匀强电场的电场强度大小为 D． 该匀强电场的电场强度大小为 ‎11．在竖直平面内有一方向斜向上且与水平方向成α=30°角的匀强电场，电场中有一质量为m，电量为q的带电小球，用长为L的不可伸长的绝缘细线悬挂于O点，如图所示。开始小球静止于M点时，细线恰好水平。现用外力将小球拉到最低点P，然后由静止释放，则以下判断正确的是（ ）‎ A． 小球再次到M点时，速度刚好为零 B． 小球从P到M过程中，合外力对它做功为mgL C． 小球从P到M过程中，其机械能增加了mgL D． 如果小球运动到M点时，细线突然断裂，小球以后将做匀变速曲线运动 二、多选题 ‎12．静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（ ）‎ A． 在x2和x4处电势能相等 B． 由x1运动到x3的过程电势能增大 C． 由x1运动到x4的过程电场力先增大后减小 D． 由x1运动到x4的过程电场力先减小后增大 第II卷（非选择题）‎ 三、填空题 ‎13．地球表面附近某区域存在大小为150 N/C、方向竖直向下的电场。一质量为1.00×10－4 kg、带电荷量为－1.00×10－7 C的小球从静止释放，在电场区域内下落10.0 m。对此过程，该小球的电势能改变量为______，动能的改变量为__________。 (重力加速度大小取9.80 m/s2，忽略空气阻力)‎ ‎14．如图所示为一空腔球形导体(不带电)，现将一个带负电的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，图中a、b、c三点的场强E和电势φ的大小关系分别是：________、_________。‎ ‎15．如图所示，在边长为L的正方形的四个顶点上分别放置点电荷，其电荷量为q、Q、q、－Q，已知点电荷Q刚好静止，则＝________。‎ 四、解答题 ‎16．如图所示，平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强E＝1.2×102V/m，极板间距离d＝5cm，电场中C和D分别到A、B两板距离均为0.5 cm，B板接地．求：‎ ‎(1)C和D两点的电势、两点间电势差各为多少？‎ ‎(2)将点电荷q＝2×10－2 C从C匀速移到D时外力做多少功？‎ ‎17．如图所示，固定在地面上的光滑圆弧面与车 C 的上表面平滑相接，在圆弧面上有一个滑块A，其质量为mA＝2kg，在距车的水平面高h＝1.25 m 处由静止下滑，车 C的质量为mC＝6kg，在车C的左端有一个质量mB＝2kg的滑块B，滑块A与B均可看做质点，滑块A与B碰撞后黏合在一起共同运动，最终没有从车C上滑出，已知滑块 A、B 与车C的动摩擦因数均为μ＝0.5，车 C与水平地面的摩擦忽略不计．取 g＝10 m/s2.求：‎ ‎(1)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小．‎ ‎(2)车C的最短长度．‎ ‎18．如图所示，质量m＝5.0×10-8千克的带电粒子，以初速v0=2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B的中央，水平飞入电场，已知金属板长0.1m，板间距离d＝2×10-2m，当UAB=1000V时，带电粒子恰好沿直线穿过电场，若两极板间的电势差可调，要使粒子能从两板间飞出，UAB的变化范围是多少?(g取10m/s2)‎ ‎19．如图所示，CD左侧存在场强大小为E＝，方向水平向左的匀强电场，一个质量为m、电荷量为q的光滑绝缘小球，从底边BC长L，倾角α＝53°的直角三角形斜面顶端A点由静止开始下滑，运动到斜面底端C点后进入一细圆管内(C处为一小段长度可忽略的圆弧，圆管内径略大于小球直径)，恰能到达D点，随后从D离开后落回到斜面P点，重力加速度为g(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)。‎ ‎(1)求DA两点间的电势差UDA；‎ ‎(2)求圆管半径r；‎ ‎(3)求小球从D点运动到P点的时间t。‎ ‎2018-2019学年山西省临汾市第一中学高二 ‎10月月考物理试题 物理答案 ‎1．C ‎【解析】‎ 电场强度是一个比值定义，与放入的检验电场受到的大小与F和及带电量q无关，是由电场本身的性质决定的，A错误，C正确；电场强度的方向规定与正电荷受力的方向相同，负电荷受力的方向与电场强度方向相反，因此与正负电荷无关，B错误；一旦通过检验电荷测出了该点的电场强度，把检验电荷移走，该点的电场强仍不变，与是否有检验电荷无关，D错误。‎ 考点：电场强度 ‎2．A ‎【解析】‎ 略 ‎3．B ‎【解析】‎ AC、由平行四边形定则可知，A对C的力沿CA方向，指向A，又C带正电，所以A带负电，故A、C错误；‎ BD、由几何关系得，解得，故B正确，D错误；‎ 故选B。‎ ‎4．D ‎【解析】‎ A、电场线和等势线垂直，所以电场沿竖直方向，从带电粒子的轨迹AB可知，电场力竖直向上，由于不知电势的高低，因而无法确定电场线的方向，故粒子的电性无法确定，故A错误，B错误；‎ C、根据电场力与速度的夹角，可知电场力做正功，粒子的动能增大，而电势能则减小，故C错误，D正确。‎ 故选：D。‎ ‎5．A ‎【解析】‎ 不计重力的带电粒子在周期变化的电场中，在电场力作用下运动．速度随着时间变化的关系由加速度来确定，而加速度是由电场力来确定，而电场力却由电势差来确定．开始粒子在匀强电场中从静止运动，前半个周期是匀加速运动，后半个周期是匀减速运动，在下一个周期中仍是这样：继续向前匀加速运动，再匀减速运动，这样一直向前运动下去．速度的方向不变，而大小先增大后减小，再增大，再减小．故选：A 点评：带电粒子正好是从零时刻由静止开始运动，加速度、速度具有周期性与对称性．‎ ‎6．C ‎【解析】‎ 电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小．顺着电场线电势逐渐降低，根据这些知识和电场的对称性进行分析．‎ A、由图知C、D两点电场线的疏密程度相同，说明场强的大小相等，但场强方向不同，则电场强度不同．两点在同一等势面上，电势相等．故A错误．‎ B、A点和B点不在同一个等势面上，所以它们的电势不同，场强方向相反，则电场强度也不同，故B错误．‎ C、由图知：A点的电势与D点的电势相等，高于B点的电势，根据负电荷在电势高处电势能小，可知将电子从A点移至B点，电势能增大，电场力做负功，故C正确．‎ D、A、D在同一等势面上，将电子从A点移至D点，电场力不做功，其电势能不变，故D错误．‎ 故选：C．‎ ‎【点评】加强基础知识的学习，要掌握住电场线的特点：电场线的疏密表示场强大小，沿电场线方向电势逐渐降低，掌握处于静电平衡的导体是一个等势体，即可解决本题．‎ ‎7．D ‎【解析】‎ A．三个液滴具有水平速度，但除了受重力以外，还受水平方向的电场力作用，不是平抛运动，故A错误；‎ B．在竖直方向上三个液滴都做自由落体运动，下落高度又相同，运动时间必须相同，故B错误；‎ C．因为重力做功相同，而电场力对液滴做功最多，它落到底板时的速率最大，故C错误；‎ D．在相同的运动时间内，液滴水平位移最大，说明它在水平方向的加速度最大，它受到的电势力最大，根据可知电荷量也最大，故D正确．‎ 故选D。‎ ‎【点睛】‎ 真空盒内有水平向右的电场，正电荷在电场中受到向右的电场力，不可能做平抛运动；根据液滴的受力情况，运用运动的分解法，由牛顿第二定律和运动学公式结合进行分析。‎ ‎8．D ‎【解析】‎ A、从a到b的过程中，运用动能定理，对−q有：，对于q有：，两式相加化简得，故A错误；‎ B、对+2q运用动能定理：，联立解得，故B错误；‎ C. 对−2q运用动能定理：，联立解得，故C错误；‎ D、由以上分析可知，电荷量为-2q的检验电荷，到达b点时，速度为零，说明电场力大于重力，故接下来向上运动，根据电场线的分布可知，越向上，电场力越小，最终会小于重力，当速度减为零后，又会向下运动，如此往复，故D正确；‎ 故选D。‎ ‎【点睛】‎ 粒子在电场力与重力共同做功下，导致重力势能、电势能与动能间相互转化，但它们的之和不变；电场力做功，导致电势能变化，重力做功，导致重力势能变化。‎ ‎9．BD ‎【解析】‎ A项：甲图中试探电荷做加速度逐渐减小的变加速运动，逆着电场线运动，故不可能在带正电的点电荷形成的电场中运动，故A错误；‎ B项：甲图中试探电荷做加速度逐渐减小的变加速运动，逆着电场线运动，故可能在带负电的点电荷形成的电场中运动，故B正确 C、D项：乙图中试探电荷的加速度先减小后增大的变加速运动，故逆着电场线运动，故在等量异种电荷产生的电场中，故C错误，D正确。‎ 点晴：解决本题关键是理解速度时间图像的斜率表示加速度，点电荷和等量的同种、异种电荷的电场线分布特点。‎ ‎10．BD ‎【解析】‎ 因为AB平行于CD，并且四边形ABCD为底角是60°的等腰梯形，其中坐标O（0，0），A（1，），B（3，），故有：UOC=2UAB，即6-φC=2（3-0），得φC=0V，故A错误．由A分析得，B正确；‎ 由A分析知，BC为0V等势线，过B作OC的垂线BD，垂足为D，再作DE垂直于BC，由几何关系得：，故电场强度为：，故C错误，D正确．故选BD．‎ 考点：电场强度；电势及电势差 ‎【名师点睛】‎ 解决本题的关键知道电场线与等势线垂直，掌握匀强电场的电场强度大小与电势差的关系，即求出电场强度的大小，注意d是沿电场线方向上的距离。‎ ‎11．BD ‎【解析】‎ 当小球静止于M点时，细线恰好水平，说明重力和电场力的合力方向水平向右，小球从P到M过程中，线拉力不做功，只有电场力和小球重力做功，它们的合力也是恒力，方向水平向右，所以小球到最右边时，速度最大，而不是零，A错误；电场力与重力合力为，这个方向上位移为L，所以做功为，B正确；机械能增加量就是动能增加量和重力势能增加量之和，C错误；细线突然断裂时，速度方向竖直向上，合外力水平向右，做匀变速曲线运动，D正确。‎ 考点：动能定理的应用；功能关系；带电粒子在匀强电场中的运动 ‎【名师点睛】‎ 本题考查了在复合场中的受力分析，其中方向出重力和电场力的合力方向水平向右且求出大小是本题的关键。‎ ‎12．BC ‎【解析】‎ A.x2−x4处场强为x轴负方向，则从x2到x4处逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷在x4处电势能较大，故A错误；‎ B.x1−x3处场强为x轴负方向，则从x1到x3处逆着电场线方向移动，电场力做负功，电势能增大，故B正确；‎ C. 由x1运动到x4的过程中，由图可以看出电场强度的绝对值先增大后减小，故电场力先增大后减小，故C正确，D错误；‎ 故选：BC.‎ ‎13．1.50×10－4 J；9.65×10－3 J ‎【解析】‎ 设小球下落的高度为h，则电场力做的功，电场力做负功，电势能增加，所以电势能增加1.5×10-4J，重力做的功，合力做的功，根据动能定理可知 ‎【点睛】‎ 解决本题的关键是掌握常见的功能关系，知道电场力做功决定了电势能的变化，合外力做功决定了动能的变化。‎ ‎14． ； ‎ ‎【解析】‎ 将带正电的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷．整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面；画出电场线的分布，根据电场线越密，场强越大，顺着电场线，电势降低，判断场强和电势的大小。‎ 当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，画出电场线的分布如图 由于a处电场线较密，c处电场线较疏，b处场强为零，则 ‎ 根据顺着电场线方向电势降低，整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面，分析可知电势关系是 ‎15．‎ ‎【解析】‎ 由图可得，两个q对+Q的库仑斥力大小均为，且两力方向相互垂直，故二者合力大小，-Q对+Q的库仑引力为，由于点电荷Q刚好静止，故，解得：‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的关键掌握点电荷的库仑力公式，会根据平行四边形定则进行库仑力的叠加。‎ ‎16．(1)φC＝－5.4 V；φD＝－0.6 V；UCD＝－4.8 V ‎(2)W外＝9.6×10－2 J ‎【解析】‎ 由于B板接地，则B板电势φ=0.又因A、B板间的电场为匀强电场，根据公式可计算出C、D两点与B板的电势差．从而可计算出C、D两点的电势．再根据易计算出将q从C匀速移至D时电场力所做的功等于外力做功的多少。‎ ‎（1）因正极板接地，板间各点电势均小于零，则均大于零，由得：.‎ 又，且，所以，‎ 由于，‎ 所以 又，，得.‎ 所以.‎ ‎（2）将点电荷从C匀速移到D时，外力对电荷做了正功，其值和电场力做功相等．‎ ‎17．(1)v2＝2.5 m/s ‎(2)L＝0.375 m ‎【解析】‎ 滑块下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出速度，A、B碰撞过程系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出A、B的速度；由能量守恒定律可以求出C的最小长度。‎ ‎(1)设滑块A滑到圆弧末端时的速度大小为v1‎ 由机械能守恒定律得：‎ 代入数据解得：‎ 设A、B碰撞后瞬间的共同速度为v2，由于碰撞瞬间相互作用力巨大，C给A和B的摩擦可以忽略，故A与B组成的系统动量守恒，以A的初速度方向为正方向，‎ 由动量守恒定律得：‎ 代入数据解得：‎ ‎(2)设车C的最短长度为L，滑块A与B最终没有从车C上滑出，三者的最终速度相同，设其共同速度为v3，以A的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：‎ 由能量守恒定律得：‎ 代入数据解得：‎ ‎18． ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）当UAB=103V时，带电粒子恰能做匀速直线运动，则有 Eq=qU/d=mg得q =mgd/U=1×10―11C。‎ ‎（2）当微粒正好从B出去，带电粒子在电场中受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力，在电场中做类平抛运动，有水平方向 L=v0t1 ①‎ 竖直方向d/2=a1t12/2 ②‎ mg―qU1/d=ma1③‎ 联立①、②、③代入数据得U1=200V。‎ ‎（3）当粒子正好从A出去，带电粒子在电场中受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力，在电场中做类平抛运动，水平方向L=v0t2 ④‎ 竖直方向d/2=a2t22/2 ⑤‎ qU2/d―mg =ma2⑥‎ 联立④、⑤、⑥代入数据得U2=1800V。‎ 综上所述，AB间电压在[ 200V，1800V ]之间 考点：带电粒子在电场中的偏转。‎ ‎19．（1） ‎ ‎（2） ‎ ‎(3) ‎ ‎【解析】‎ ‎(1)因WAD＝－mgL＝－WDA， UDA＝或UDA＝EL ‎ 解得UDA＝ ‎ ‎(2)由恰好过D点，判断vD＝0 ‎ 从A到D过程，根据动能定理： mg(Ltan 53°－2r)－EqL＝0 ‎ 解得r＝ ‎ ‎(3)由于mg＝Eq，小球进入电场与水平方向成45°角斜向下做匀加速直线运动。设到达P处水平位移为x，竖直位移为y，则有x＝y， xtan 53°＋x＝2r 解得x＝，y＝‎ 竖直方向自由落体有y＝gt2 ‎ 解得t＝ ‎ 点睛：针对具体的题目，分清物体的受力及运动过程，利用各个物理量之间的几何关系，合理的采用动能定理列式解答.‎