2017-2018学年山西省太原市第五中学高二上学期10月阶段性检测物理（理）试题

2017-2018学年山西省太原市第五中学高二上学期10月阶段性检测物理（理）试题

太原五中2017-2018学年度第一学期阶段性检测 高 二 物 理（理）‎ 出题、校对：易红波、严逸璊 、郑容（2017.10）‎ 一、选择题（本大题共12个小题，每小题4分，共48分。其中1-7题只有一个选项符合题意，8-12题有多个选项符合题意，全选对的给4分，选对不选全的给2分，有选错的不给分。请将正确选项填写到答卷纸的相应位置）‎ ‎1.如图所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电，分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的。下列关于实验现象的描述及带电情况的判断中正确的是 ‎ A.把带正电荷的物体C移近导体A，A、B下部的金属箔都张开且分别带正电和负电 B.把带正电荷的物体C移近导体A，只有A下部的金属箔张开且带负电 C.把带正电荷的物体C移近导体A，再使A、B分开少许，稳定后A、B下部的金属箔都张开且分别带负电和正电 ‎ D.把带正电荷的物体C移近导体A，再使A、B分开少许，稳定后A、B下部的金属箔都闭合均不带电 ‎2.下列关于对库仑定律的理解正确的是 ‎ A.库仑定律的公式和万有引力定律的公式在形式上很相似，所以库仑力和万有引力是相同性质的力 B.库仑定律反映的是两个点电荷间的静电力，因此一定不能用于计算两个非点电荷带电体间的静电力 C.由库仑定律知，在两个带电体之间的距离接近0时，它们之间的静电力无穷大 D.微观带电粒子的库仑力比万有引力要强得多，因此在研究微观带电粒子的相互作用时，可以把万有引力忽略 ‎3.如图所示为等量正点电荷a、b周围空间电场线分布示意图，图中O为a、b的中点，虚线MN、PQ分别为a、b所在直线和a、b连线的中垂线，下列说法中正确的是 ‎ A.这些电场线是由正点电荷a、b所激发出来的 B.关于O点对称的两点场强相同 C.如果在aO之间某点由静止释放一正试探电荷（不计重力），则该试探电荷将以O为中心做往复运动 D.如果在PO之间某点由静止释放一负试探电荷（不计重力），则该试探电荷在向O运动过程中，加速度一定先增大后减小 ‎ ‎4.如图所示，真空中有两个点电荷Q1=+4×10-8C和Q2=-1×10-8C，固定在足够大光滑绝缘水平面上，其坐标分别x=0和x=6cm，则下列说法中正确的是 ‎ A.在x轴上存在两点，在这两点分别由 Q1、Q2产生的电场强度相同 B.在x=8cm的位置上由静止释放一负试探电荷，则该试探电荷将在x轴上做往复运动 C.在x=12cm的位置上由静止释放一正试探电荷，则该试探电荷将一直沿x轴正方向运动 D.在x=12cm的位置上给一正试探电荷沿x轴正方向某一初速度，则该试探电荷将沿x轴正方向做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速运动 ‎5.如图所示，虚线a、b、c 是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一带电质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。则下列说法中正确的是 ‎ A.三个等势面中，等势面a的电势最高 B.带电质点通过P点时的电势能比通过Q点时小 C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小 D.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小 ‎6.在研究微观粒子时常用电子伏特（eV）作为能量的单位，1eV等于一个电子经过1V电压加速度后所增加的动能，那么，关于1eV和焦耳（J）的单位换算正确的是 ‎ A.1eV=1.6×10-19J B.1eV=1.6×10-16J ‎ C.1eV=1.9×10-19J D.1eV=1.9×10-16J ‎7.如图所示，匀强电场水平向左,带正电物体沿绝缘、粗糙水平板向右运动，经A点时动能为100J，到B点时动能减少了原来的4/5，减少的动能中有3/4转化为电势能。则它再经过B点时动能大小是 ‎ A.4J ‎ B.5J ‎ C.10J ‎ D.15J ‎8.空间存在水平向右的匀强电场，光滑绝缘水平面上的A、B两点位于某一等势线上。两个相同的带电小球同时从A、B以相同的速率v0分别沿电场方向和垂直于电场方向开始运动，它们的轨迹都经过C点，如图所示。下列关于这两个小球的运动判断正确的是 A.它们到达C点所用时间相同 B.它们在C点具有相同的速度 C.它们在C点具有相同的动能 D.它们运动到C点的过程中电势能的变化量相等 ‎9.下列说法中正确的是 ‎ A.公式U=Ed，其中d表示匀强电场中两点间的距离 B.公式W=qU，只适用于匀强电场中电场力做功的计算 C.公式E=F/q，描述了电场“力的性质”‎ D.公式U=W/q，反映了电场力做功的本领 ‎10.如图所示，在空间中的A、B两点固定着一对等量正点电荷，有一带负电微粒在它们产生的电场中运动，设运动过程中只受电场力的作用。则带电微粒所做运动可能是 ‎ A.匀变速运动 B.匀速圆周运动 C.类平抛运动 D.直线运动 ‎11.对已充好电的平行板电容器和静电计进行下列操作，其中对现象的描述正确的是 ‎ A.图甲中，静电计的指针张角增大 B.图乙中，静电计的指针张角增大 C.图丙中，静电计的指针张角增大 D.图丁中，静电计的指针张角增大 ‎12.让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子（质量之比为1:4:4）的混合物经过同一加速电场由静止开始加速，然后垂直射入同一偏转电场（不计重力及粒子间的相互作用），则下列判断正确的是 ‎ A.若一价氢离子恰能射出偏转电场，则一价氦粒子和二价氦离子将不能射出偏转电场 B.三种粒子具有相同的运动轨迹 C.进入偏转电场后将分成三股粒子束 D.若都能射出电场，则刚出电场时三种粒子的动能之比为1:1:2‎ 二.实验题（共2个小题，共10分）‎ ‎13.如图1所示是一种测量电容的实验电路图，实验通过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电至电压U时所带的电荷量Q，从而再求出待测电容器的电容C。某同学在一次实验时进行了如下操作：‎ A.按图1所示的电路图接好电路；‎ B.接通开关S，调节电阻箱R阻值，使电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数I0=49.0mA，电压表的示数U0=10.0V，I0、U0分别是电容器放电时的初始电流和电压；‎ C.断开开关S，同时开始计时，每隔5 s读一次电流值，将测得数据标在如图2所示的坐标纸上（图中小黑点）‎ ‎(1)在图2中画出I-t图线；‎ ‎(2)图2中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是______ __；‎ ‎(3)该电容器的电容为________F。(结果保留两位有效数字)‎ ‎14.如图所示，在做“碰撞中的动量守恒”的实验中，所用钢球质量m1，玻璃球的质量为m2，两球的半径均为r。实验时，钢球从斜槽上同一位置由静止释放，玻璃球置于小支柱上（设两球碰撞为弹性碰撞，小支柱不影响钢球的运动）。某同学重复10次实验得到如下图所示的记录纸，其中O是斜槽末端的投影点。回答下列问题：‎ ‎（1）P点为 落点，M点为 落点，N为 落点；‎ ‎（2）安装和调整实验装置的两个主要要求是： ‎ ‎ ‎ ‎ 。‎ （3） 测量得OM=x1，OP=x2，ON=x3，则要验证的动量守恒 关系式为（用题中所给相关符号表示）： 。‎ 三.计算题（本题共6个小题，共40分）‎ ‎15.（6分）在匀强电场中，仅在电场力作用下，带电量为+2.0×10-9C点电荷从A点运动到B点，电场力做功为4×10-6J。从A点运动到C点，电场力做功也为4×10-6J。已知平面ABC与电场方向平行，AB=AC=4cm，。‎ ‎（1）求该匀强电场的电场强度大小 ‎（2）在图中画出匀强电场的电场线（至少6条）‎ ‎16.（6分）有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如图所示。若一将电荷量为2.0×10-7C的负电粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放。电场中P点的坐标为x=4mm。‎ ‎（1）在x轴上，0~2mm之间和2mm~10mm之间的电场强度 ‎（2）粒子到达P点时的动能 ‎17.（6分）用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球的质量为4.0×10-2kg，所带电荷量为+2.0×10-8C。现加一水平方向的匀强电场，平衡时小球位于A点，绝缘绳与竖直方向的夹角为37°，如图所示。（重力加速度g取10m/s2）‎ ‎（1）求匀强电场的电场强度E的大小 ‎（2）若将绝缘轻绳拉至水平，小球从图中B点静止释放，求运动过程中小球对轻绳的最大拉力。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎18.（8分）如图，一个极板间为空气（近似当作真空，相对介电常数为εr =1）的平行板电容器，极板间的距离为d，正对面积为S，所带电荷量为Q，其中M板带正电，N板带负电，极板与水平方向的夹角为θ。有一质量为m的带电粒子以一定初速度从M板边缘A处水平射入板间，恰能到达N板边缘的B处。已知静电力常量为k，重力加速度为g。求 ‎（1）平行板间的电场强度 ‎（2）带电粒子在电场中的运动时间 ‎ ‎ ‎19.（8分）如图所示，均匀带电圆环所带电荷量为+Q，半径为R，圆心为O，OP为垂直于圆环平面的粗糙绝缘直杆（粗糙程度处处相同），其上套有一质量为m，带电量为q的带电小球（不影响带电圆环的电场分布），距圆心O为L，恰能保持静止。已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，试求杆的动摩擦因数μ。‎ ‎20.（8分）某游乐园入口旁有一喷泉，水枪喷出的水柱将一玩具铁盒稳定地悬停在相对于喷口高度为h的空中，如图所示。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以恒定的速度v0竖直向上喷出；铁盒底部为平板（面积略大于S）；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为ρ，重力加速度为g。求 ‎ ‎（1）水枪单位时间喷出的水的质量 ‎（2）玩具铁盒的质量M ‎ 高二答案 一、选择题 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 C D C B C A C CD CD BD AB BD 二、实验题 ‎13.（1）（1分）‎ ‎（2）电容器刚开始放电时所带的电荷量或电容器充电完成时所带的电荷量（1分）‎ ‎（3）~ （2分）‎ ‎14.（1）P点为：没放玻璃球时，钢球的平均落点或钢球单独滚下时的平均落点（1分）‎ ‎ M点为：碰撞后，钢球的平均落点（1分）‎ ‎ N点为：碰撞后，玻璃球的平均落点（1分）‎ ‎ （说明：答案中没有体现“平均落点”的都不给分）‎ ‎ （2）斜槽末端保持水平，碰撞时两球球心在同一水平线上且小支柱与槽口的距离为球的直径（画线部分也可以不作要求）（2分，每点1分）‎ ‎ （3）（1分）若写成：则不给分 三、计算题 ‎15.（6分）‎ ‎ 解：（1）由题可知 （1分）‎ ‎ ∴ （2分）‎ ‎ ∴ （1分）‎ ‎ （2）电场线如图所示 ‎ ‎ ‎ （电场线必须平行等间距，其它均不给分）（2分）‎ ‎16（6分）‎ 解：（1）由图可知0-2mm之间： ‎ 代入数值可得：‎ ‎，沿x轴负方向 ‎2mm-10mm之间：‎ 代入数值可得：，沿x轴正方向（大小、方向各1分）‎ ‎（2）由动能定理可得：‎ ‎ （1分）‎ ‎ ∴ （1分）‎ ‎ 用其它方法求解，得出正确的结果均给分。‎ ‎17.（6分）‎ 解：（1）由平衡条件得： （1分）‎ ‎ ∴ （1分）‎ ‎（2）由题可知，小球运动到A点时，球对绳的拉力最大，设绳长为，从B到A由动能定理有：‎ ‎ （2分）‎ ‎ 在A点，由牛顿第二定律有：‎ ‎ （1分）‎ 解得 ‎ ∴ ‎ ‎ （1分）‎ ‎18.（8分）‎ 解：（1）设板间电压为，则 （1分）‎ 又∵ （1分）‎ ‎ （1分）‎ ‎ ∴ ‎ 又∵=1 ∴ （1分）‎ ‎（2）由题可知，带电粒子在电场中做匀变速直线运动，由牛顿第二定律有：‎ ‎ （1分）‎ ‎∴ （1分）‎ 由运动学规律有：‎ ‎ （1分）‎ ‎∴ （1分）‎ ‎∴ （1分）‎ ‎19.（8分）‎ 解：设环上（）的长度在处的场强为 则： （2分）‎ 由对称性可得，在轴线上距圆心处的场强为，则：‎ ‎ 其中 （2分）‎ 解得： （1分）‎ 由平衡条件得： （1分）‎ ‎∴ （1分）‎ ‎∴ （1分）‎ ‎20.（8分）‎ 解：（1）设内喷水的质量为则：‎ ‎ （1分）‎ ‎∴ （1分）‎ ‎ （2）设内，铁盒对的水的平均作用力为，冲击铁盒时水的速度为，动量定理有：‎ ‎ （1分）‎ 又∵ ‎ ‎∴ （1分）‎ 由运动学定律有： （1分）‎ 由平衡条件及牛顿第三定律有 ‎ （1分） ‎ ‎ （1分）‎ 联立解得：‎ ‎ （1分）‎ ‎ ‎ ‎ ‎