江西省南昌市第二中学2019-2020学年高一下学期月考物理试题（17班）

江西省南昌市第二中学2019-2020学年高一下学期月考物理试题（17班）

南昌二中2019—2020学年度下学期第二次月考 高一(17班)物理试卷 一、选择题（每小题4分，共4×12=48分，1-8单选题， 9-12多选题）‎ 1. 某个由导电介质制成的电阻截面如图所示,导电介质的电阻率为ρ,制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分),半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极,在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极,设该电阻的阻值为R.下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解R,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,R的合理表达式应为(　　)‎ A.R＝ρ B.R＝ρ C.R＝ρ D.R＝ρ 2. 如图所示，A、B、C为放置在光滑水平面上的三个带电小球，其中B与C之间用长为L的绝缘轻质细杆相连（L远远大于小球的直径），现在三个小球都恰好处于静止状态。已知小球B的带电量为，小球C的带电量为，则以下判断正确的是（　　）‎ A．小球A的带电量一定为+ B．轻质细杆一定处于被拉伸状态 C．小球A与B之间的距离一定为 D．若将A向右平移一小段距离，释放后A一定向左运动 3. 一段均匀带电的半圆形细线在其圆心O处产生的场强为E，把细线分成等长的三段圆弧，则圆弧BC在圆心O处产生的场强大小和方向为（　　）‎ A．，水平向右 B．，水平向左 C．，水平向右 D．，水平向左 4. 有一半径为R的均匀带电薄球壳，在通过球心的直线上，各点的场强为E随与球心的距离x变化的关系如图所示；在球壳外空间，电场分布与电荷量全部集中在球心时相同，已知静电常数为k，半径为R的球面面积为,则下列说法正确的是（ ）‎ A．均匀带电球壳带电密度为 B．图中r=1．5R C．在x轴上各点中有且只有x=R处电势最高 D．球面与球心间电势差为E0R 5. 如图所示，O、A、B是匀强电场中的三个点，电场方向平行于O、A、B所在的平面。OA与OB的夹角为60°，OA=3l，OB=l。现有电荷量均为q（q>0）的甲、乙两粒子以相同的初动能从O点先后进入匀强电场，此后甲经过A点时的动能为，乙经过B点时的动能为，若粒子仅受匀强电场的电场力作用，则该匀强电场的场强大小为（　　）‎ A． B． C． D．‎ 6. 某电场中x轴上电场强度E随x变化的关系如图所示，设x轴正方向为电场强度的正方向。一带电荷量为q、质量为m的粒子从坐标原点O沿x 轴正方向运动，粒子刚好能运动到x＝3x0的C点处。假设粒子仅受电场力作用，图中E0、x0已知，则下列说法正确的是（ ）‎ A．粒子一定带负电 B．O、C两点中O点电势较高 C．粒子的初速度大小为 D．粒子沿x轴正方向运动过程中最大动能为qE0x0‎ 1. 如图所示，面积足够大的两平行金属板竖直放置，板间距离为d，两平行金属板与直流电压为U的电源连接（图中未画出），右极板接地，板间放有一个半径为R的绝缘金属球壳，AB为金属球壳的水平直径，若d=4R，则下列说法正确的是 A．由于静电感应，金属球壳上A、B两点的电势差为 B．金属球壳中心O点的场强方向水平向右 C．由于静电感应，金属球壳中心O点的电势一定大于0‎ D．金属球壳外表面上的任何两点场强都相同 2. 如图所示是示波管的原理示意图，XX′和YY′上不加电压时，在荧光屏的正中央出现一亮斑，现将XX′和YY′分别连接如图甲乙所示电压，从荧光屏正前方观察，你应该看到的是图中哪一个图形？‎ A． B．C． D．‎ 3. 如图所示，质量为m、电荷量为Q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，另一个带电荷量也为Q的小球B固定于O点的正下方绝缘支架上。可视为质点的小球A距离地面高度为h，平衡时A、B带电小球处于同一高度，重力加速度为g，静电力常量为k。则（　　）‎ A． 若剪断轻绳，小球A将沿绳方向做匀变速直线运动 ‎ B．若剪断轻绳，小球A在空中运动时间为 C．若剪断轻绳，小球A在空中运动时间小于 ‎ D．若剪断轻绳，小球A着地时速度大于 4. 如图所示。某无限长粗糙绝缘直管道与等量异种电荷连线的中垂线重合，管道水平放置。管道上有A。O。B三点，其中O为等量异种电荷连线中点，，现有一带电小球（小球直径略小于管道直径）从管道上A点以初速度向B点滑动，滑到B点时速度恰好为0，则关于小球的运动，下列说法正确的是（　　）‎ A．运动的加速度先变大后变小 B．电场力先做负功后做正功 C．运动到O点的动能为初动能的一半 D．AO段摩擦力的冲量等于OB段摩擦力的冲量 5. 一带负电的点电荷仅在电场力作用下由a点运动到b点的v－t图象如图所示,其中ta 和tb分别是电荷运动到电场中a、b两点的时刻,下列说法正确的是(　　)‎ A.该电荷由a点运动到b点,电场力做负功 B.a点处的电场线比b点处的电场线密 C.a、b两点电势的关系为φa＜φb D.电荷的电势能一定不断减小 1. 水平面上的三点A，O，B在一条直线上，OB=2OA，OO′是竖直的分界线，其左边区域内有水平向右的匀强电场，场强大小为E1=，其右边区域内有水平向左的匀强电场，场强大小为E2，现将一带电荷量为q的小球从A点以初速度v0竖直向上抛出，小球在空中越过分界线后，竖直向下落在B点，不计阻力，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（ ）‎ A．小球在B点的电势能大于在A点的电势能 B．小球经过分界线时的速度与水平方向夹角θ的正切值tanθ=‎ C．小球经过分界线时离水平面的高度为 D．左右两区域电场强度大小的比值为E1∶E2=2∶1‎ 二、填空题（每空2分，共8分）‎ 2. 某同学用如图所示装置验证动量守恒定律。在上方沿斜面向下推一下滑块A，滑块A匀速通过光电门甲，与静止在两光电门间的滑块B相碰，碰后滑块AB先后通过光电门乙，采集相关数据进行验证。（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力）‎ ‎（1）下列所列物理量哪些是必须测量的_________‎ A．滑块A的质量，滑块B的质量 B．遮光片的宽度d（滑块A与滑块B上遮光片遮光片宽度相等）‎ C．本地的重力加速度g D．滑块AB与长木板间的摩擦因数 E．滑块A、B上遮光片通过光电门的时间 ‎（2）滑块A、B与斜面间的摩擦因数、，质量、，要完成本实验，它们需要满足的条件是_______。‎ A．，B．，C．，D．，‎ ‎（3）实验时，要先调节斜面的倾角，应该如何调节_______________。‎ ‎（4）若光电门甲的读数为，光电门乙先后的读数为，，用题目中给定的物理量符号写出动量守恒的表达式____________。‎ 三、解答题（共54分）‎ 3. ‎（8分）如图为实验室常用的两个量程的电流表原理图．当使用O、A两接线柱时，量程为0.6 A；当使用O、B两接线柱时，量程为3 A．已知表头的内阻Rg＝200 Ω，满偏电流Ig＝100 mA．求分流电阻R1和R2.‎ 1. ‎（10分）如图所示，几个长度逐渐增大的金属圆筒和一个靶，它们沿轴线排列成一串.各筒和靶相间地连接到频率为f、最大电压为U的正弦交流电源两端，整个装置放在真空容器中，圆筒的两底面中心开有小孔.现有一质量为m、带电量为q的正离子沿轴线射入圆筒，并将在圆筒间及圆筒与靶间的缝隙处受到电场力的作用而加速（设圆筒内部没有电场），缝隙的宽度很小，离子穿过缝隙的时间不计.已知离子进入第一个圆筒左端的速度为，且这时第一、二个圆筒间的电势差为了使打在靶上的离子获得最大的能量，各个圆筒的最小长度应满足什么条件?并求出这种情况下打到靶离子的能量.‎ 2. ‎（12分）如图所示，y轴在竖直方向，x轴在水平方向，一质量为m，带电量为q的小球在坐标为（0，0.3m）A点以初速度v0平行于x轴正方向射入电场中，在y>0，x>0的空间存在沿y轴负方向的匀强电场E1，在y<0，x>0的空间存在沿x轴负方向的匀强电场E2，其中m=0.1kg，q=+1.0×10-3C，v0=2m/s，，重力加速度g=10m/s2，求：‎ ‎(1)小球到达x轴上的速度；‎ ‎(2)小球回到y轴时的坐标？‎ 3. ‎（10分）如图所示，ABCD为竖直放置的光滑绝缘细管道，其中AB部分是半径为R的圆弧形管道，BCD部分是固定的水平管道，两部分管道恰好相切于B。水平面内的M、N、B三点连线构成边长为L的等边三角形，MN连线过C点且垂直于BCD。两个带等量异种电荷的点电荷分别固定在M、N两点，电荷量分别为+Q和-Q。现把质量为m、电荷量为+q的小球（小球直径略小于管道内径，小球可视为点电荷），由管道的A处静止释放。已知静电力常量为k，重力加速度为g。求：‎ ‎(1)小球运动到B处时受到电场力的大小；‎ ‎(2)小球运动到圆弧最低点B处时，小球对管道压力的大小。‎ 4. ‎（14分）如图,带电荷量为q=+2×10-3C、质量为=0.1kg的小球B静置于光滑的水平绝缘板右端,板的右侧空间有范围足够大的、方向水平向左、电场强度E =103N/C的匀强电场.与B球形状相同、质量为0.3kg的绝缘不带电小球A以初速度=10m/s向B运动,两球发生弹性碰撞后均逆着电场的方向进入电场,在电场中两球又发生多次弹性碰撞,已知每次碰撞时间极短,小球B的电荷量始终不变,重力加速度g取10m/s2求:‎ ‎（1）第一次碰撞后瞬间两小球的速度大小;‎ ‎（2）第二次碰撞前瞬间小球B的动能;‎ ‎（3）第三次碰撞的位置 高一(17)班第二次月考物理答案 一、选择题：（每题4分，共计48分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 选项 B C A A C C C D CD AC CD BD 二、 填空题：‎ ‎13、 AE C 滑块下滑通过两光电门所用时间相等 (或) ‎ 三、 解答题 ‎14、 8 Ω 32 Ω 并联分流电路的特点就是电压相同．在改装的电流表中，各量程达到满偏电流时，通过“表头”的电流仍为满偏电流．‎ 接O、A时：IgRg＝(I1－Ig)(R1＋R2)‎ 接O、B时：Ig(Rg＋R2)＝(I2－Ig)R1‎ 联立以上两式，把Ig＝0.1 A，Rg＝200 Ω，I1＝0.6 A，I2＝3 A 代入并解之得R1＝8 Ω，R2＝32 Ω 即量程为0.6 A时，(R1＋R2)为分流电阻；‎ 量程为3 A时，R1为分流电阻，R2为分压电阻．‎ ‎15、，‎ 粒子在圆筒内做匀速直线运动，当运动的时间等于交流电变化周期的一半时，即为一直处于加速状态，则有：‎ ‎ ‎ 进入第n个圆筒的速度为vn，由动能定理： Ln=vnt 解得： ‎ 由动能定理得，最终达到靶子上的能量为：‎ ‎16、【答案】（1）4m/s（2）（0，-1.8）‎ ‎(1)小球做类平抛运动，设在竖直方向加速度为a1，运动时间为t，未速度为v，v与x轴正方向夹角α ‎ ①  ②       ③‎ ‎  ④‎ ‎ ⑤由以上各式得v=4m/s，α=60°‎ ‎(2)由受力分析可知小球再次做类平抛运动，设运动的加速度为a2，x1为第一次水平方向的位移，运动轨迹如图所示：‎ ‎ ⑥‎ ‎ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩‎ 以上各式可得： y轴上的坐标为：(0,-1.8)‎ ‎17、【答案】（1）；（2）。‎ ‎（1）设小球在圆弧形管道最低点B处分别受到+Q和-Q的库仑力分别为F1和F2，则： ①‎ 小球沿水平方向受到的电场力为F1和F2的合力F，由平行四边形定则得：F=2F1cos60° ②‎ 联立①②得： ③；‎ ‎（2）管道所在的竖直平面是+Q和-Q形成的合电场的一个等势面，小球在管道中运动时，小球受到的电场力和管道对它的弹力都不做功，只有重力对小球做功，小球的机械能守恒，有： ④‎ 解得： ⑤‎ 设在B点管道对小球沿竖直方向的压力为，在竖直方向对小球应用牛顿第二定律得： ⑥‎ 解得： ⑦‎ 设在B点管道对小球在水平方向的压力为，则： ⑧‎ 圆弧形管道最低点B处对小球的压力大小为： ⑨‎ 由牛顿第三定律可得小球对圆弧管道最低点B的压力大小为： ⑩‎ ‎18、【答案】25.(1)5m/s；15m/s（2）6.25J；（3）第三次碰撞的位置是在第一次碰撞点右方5m、下方20m处.‎ ‎（1）第一次碰撞时，两小球动量守恒，即3mv0＝3mv1＋mv2 ‎ 机械能守恒，即 ‎ 解得碰后A的速度v1＝5m/s，B的速度v2＝15m/s ‎ ‎（2）碰后AB两球进入电场，竖直方向二者相对静止均做自由落体运动；水平方向上，A做匀速运动，‎ B做匀减速直线运动，其加速度大小aB＝＝20m/s2 ‎ 设经过t时间两小球再次相碰，则有v1t＝v2t－aBt2 解得t＝1s ‎ 此时，B的水平速度为vx＝v2－aBt＝－5 m/s（负号表明方向向左）竖直速度为vy＝gt＝10 m/s ‎ 故第二次碰前B的动能 ‎ ‎（3）第二次碰撞时，AB小球水平方向上动量守恒 ‎ 机械能守恒，即 ‎ 解得第二次碰后水平方向A的速度，B的速度＝10m/s ‎ 故第二次碰撞后A竖直下落（B在竖直方向上的运动与A相同），‎ 水平方向上， B做匀减速直线运动，‎ 设又经过t'时间两小球第三次相碰，则有 解得t'＝1s ‎ 因此，第三次相碰的位置在第一次碰撞点右方x＝v1t＝5m ‎ 下方y＝g（t＋t'）2＝20m