江西省宜丰中学2019-2020学年高二上学期第一次月考物理试题

江西省宜丰中学2019-2020学年高二上学期第一次月考物理试题

‎2019-2020学年（上）高二第一次月考物理试卷 一、单选题 ‎1.下列说法正确的是（ ）‎ A. 库仑定律适用于点电荷，也适用于一切带电体 B. 根据，当两个电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向于无穷大 C. 若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2大于q1的静电力 D. 所以带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 库仑定律仅适用于点电荷，故A项与题意不相符；‎ B. 当两个点电荷距离趋于0时，两带电体已不能看出点电荷了，该公式，不适用了，故电场力并不是趋于无穷大，故B项与题意不相符；‎ C. 两点电荷之间作用力是相互的，根据牛顿第三定律，无论点电荷q1的电荷量与q2的电荷量大小如何，q1对 q2的静电力大小上总等于q2对q1的静电力，故C项与题意不相符；‎ D. 根据带电本质可知，所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍，任何带电体的电荷量都不是连续变化的，故D项与题意相符。‎ ‎2.以下关于电场和电场线的说法中正确的是(　　)‎ A. 同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大 B. 电场线能在空间相交 C. 越靠近正点电荷，电场线越密，电场强度越大，越靠近负点电荷，电场线越稀，电场强度越小 D. 电场线是人们假想的，用以表示电场的强弱和方向，和电场一样实际并不存在 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】电场线密集的地方场强较大，则同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大，选项A正确；电场线不相交，选项B错误；越靠近正点电荷，电场线越密，电场强度越大，越靠近负点电荷，电场线也是越密集，电场强度越大，选项C错误；电场线是人们假想的，实际并不存在，用以表示电场的强弱和方向；但是电场是客观存在的物质，选项D错误；故选A.‎ ‎3.甲、乙两完全相同的金属球（可视为质点）分别带电+4q和﹣2q，当它们相距d时，它们间的库仑力大小为F．让甲、乙接触后，再使其相距，则甲、乙间的库仑力大小为（　　）‎ A. 2F B. 3F C. 4F D. 16F ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据库仑定律公式得；接触再分离后所带电量各为，那么甲、乙间的库仑力大小为；‎ A.与分析相符，符合题意；‎ B.与分析不符，不符合题意；‎ C.与分析不符，不符合题意；‎ D.与分析不符，不符合题意。‎ ‎4.如图所示，两个带同种电荷的小球（可看作点电荷），电荷量分别为 q1和q2，质量分别为m1和m2，当两球处于同一水平面保持静止时，α＞β，则造成α＞β的可能原因是（　　）‎ A. q1＞q2‎ B. q1＜q2‎ C. m1＞m2‎ D. m1＜m2‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 对A、B球受力分析，根据共点力平衡和几何关系表示出电场力和重力的关系．‎ 根据电场力和重力的关系得出两球质量的关系．‎ ‎【详解】对A、B球受力分析，‎ 根据共点力平衡和几何关系得：‎ m1g=F1cotα，m2g=F2cotβ 由于 F1=F2，α＞β 所以m1＜m2．根据题意无法知道带电量q1、q2 的关系。‎ 故选：D。‎ ‎【点睛】要比较两球质量关系，我们要通过电场力把两重力联系起来进行比较，注意库仑力与电量大小无关，而是与各自电量的乘积有关．‎ ‎5.一只小船质量为M，船上人的质量为m。船原来以速度v0行驶，当船上的人以相对地面的水平速度v0与船行反方向跳离船时，不计水的阻力，则船的速度大小变为 A. v0 B. v0 C. v0 D. v0‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】当车上的人以相对地面的水平速度v0与车行反方向跳离车时，小车和人组成的系统动量守恒，以小车原来的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：（M+m）v0=m（-v0）+Mv 解得：v=v0，故D正确。故选D。‎ ‎【点睛】本题主要考查了动量守恒定律的直接应用，解题时一定要规定一个正方向，本题中还要注意人初始时刻也具有速度v0．‎ ‎6.垂直电场方向射入的粒子流，分离成如图所示的三束，关于三束粒子流带电情况的判断，下列说法正确的是 A. a带正电，b带负电，c不带电 B. a带负电，b带正电，c不带电 C. a带正电，c带负电，b不带电 D. a带负电，c带正电，b不带电 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据粒子在电场中的偏转情况可知，a受力向左，b受力向右，c不受电场力；可知a带负电，b带正电，c不带电，故选B.‎ ‎7.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，带有电荷量也为q的小球B固定在O点正下方绝缘柱上.其中O点与小球A的间距为l。O点与小球 B的间距为，当小球A平衡时，悬线与竖直方向夹角，带电小球A、B均可视为点电荷，静电力常量为k，则( )‎ A. A、B间库仑力大小 B. A、B间库仑力 C. 细线拉力大小 D. 细线拉力大小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ A的受力如图所示，‎ 几何三角形OAB与力三角形相似，由对应边成比例，则，由余弦定律，则，故B正确。‎ 点睛：本题借助于相似三角形和余弦定理求解拉力的大小，对于此类题要正确的画出受力图，组建三角形。‎ ‎8.如图甲所示，一块长度为L、质量为m的木块静止在光滑水平面上。一颗质量也为m的子弹以水平速度v0射人木块。当子弹刚射穿木块时，木块向前移动的距离为s(图乙)。设子弹穿过木块的过程中受到的阻力恒定不变，子弹可视为质点。则子弹穿过木块的时间为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 以子弹与木块组成的系统为研究对象，满足动量守恒定律，分别对子弹和木块列动能定理表达式，再对木块列动量定理表达式，联立可求解.‎ ‎【详解】子弹穿过木块过程，对子弹和木块的系统，外力之和为零动量守恒，有：，‎ 设子弹穿过木块的过程所受阻力为f，对子弹由动能定理：，由动量定理：，‎ 对木块由动能定理：，由动量定理：，‎ 联立解得：；故选D.‎ ‎【点睛】子弹穿过木块的过程，子弹与木块组成的相同动量守恒，由动量守恒定律与动量定理可以正确解题，解题时注意研究对象、研究过程的选择.‎ ‎9.如图甲，长木板A静放在光滑的水平面上，质量m =1 kg的物块B以v0=3m/s的速度滑上A的左端，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，取g =10 m/s²，由此可得( )‎ A. A的质量mA =1 kg B. A、B间的动摩擦因数为0．2‎ C. 木板A的长度至少为2 m D. 0～2 s内，A、B系统机械能的损失为3 J ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 由图示图象可知，木板获得的速度为 v=1m/s，A、B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得：mv0=（m+mA）v，解得：mA=2kg，故A错误；0～2s内，A、B系统机械能的损失为：，故D正确；B的加速度大小：，由牛顿第二定律得 μmg=ma，解得 μ=0.2，故B正确；根据“面积”之差求出木板A的长度即：，故C错误。所以BD正确，AC错误。‎ ‎10.如图所示，A、B为两个相互接触的、用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法中正确的是 ‎ A. 把C移近导体A时，A、B上金属箔片都张开 B. 把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍然张开 C. 先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍然张开 D. 先把A、B分开，再把C移去，后重新让A、B接触，A上的箔片张开，而B上的箔片闭合 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 当导体A、B放在带正电的附近时，由于电荷周围有电场存在，从而导体A、B处于电场中，在电场力的作用下，使导体中的自由电子重新分布，从而使物体带电；‎ ‎【详解】A、金属导体处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体B的右端要感应出正电荷，在导体A的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电，把带正电荷的物体C移近导体A后，把A和B分开，A带负电，B带正电，金属箔还是张开，故A B正确； C、先把C移走，A、B电荷恢复原状，A、B两端都不带电，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍然不会张开，故C错误； D、先把A、B分开，再把C移走，此时A、B带等量的异种电荷，然后重新让A、B接触，A与B上的电荷重新中和，A上的金属箔片闭合，B上的金属箔片也闭合，故D错误。‎ ‎【点睛】该题考查物体静电感应起电的实质，是电荷从导体的一端转移到另一端的过程，不是创造了电荷。‎ ‎11. A、B两个大小相同的金属小球，A带有6Q正电荷，B带有3Q负电荷，当它们在远大于自身直径处固定时，其间静电力大小为F。另有一大小与A、B相同的带电小球C，若让C先与A接触，再与B接触，A、B间静电力的大小变为3F，则C的带电情况可能是( )‎ A. 带18Q正电荷 B. 带12Q正电荷 C. 带36Q负电荷 D. 带24Q负电荷 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：因A、B两金属小球间距离远大于自身直径，所以由库仑定律得，接触前，A、B两金属小球间的静电力大小为：．设小球C带电量为，则金属小球C先与A接触后有：，金属小球C再与B接触后有：．由库仑定律得，接触后：A、B两金属小球间的静电力大小为：．于是可得：，即：，解得：，或，所以选项AD正确，选项BC错误．所以选AD．‎ 考点：本题考查库仑定律的应用及接触带电的原则，意在考查考生对基础知识的掌握程度，以及运用基础知识进行计算的能力．‎ ‎12.如图所示,同一直线上的三个点电荷q1、q2、q3,恰好都处在平衡状态,除相互作用的静电力外不受其他外力作用.已知q1、q2间的距离是q2、q3间距离的2倍.下列说法正确的是 A. 若q1、q3为正电荷,则q2为负电荷 B. 若q1、q3为负电荷,则q2为正电荷 C. q1︰q2︰q3=36︰4︰9‎ D. q1︰q2︰q3=9︰4︰36‎ ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ 试题分析：可以根据为正电荷，假设和电性，然后判断是否能使三者都处于平衡；‎ 与的电量大小的判断可以根据处于平衡状态，依据库仑定律，根据与的距离关系进行判断．也可以根据“三点共线，两同夹异，近小远大”的原则进行判断．‎ 三个自由电荷在同一直线上处于平衡状态，则一定满足“两同夹异，近小远大”原理，即两边的电荷电性相同和中间的电性相反，判断电量大小关系时，距离远的电量大于距离近的电量，故AB正确；根据库仑定律，依据矢量合成，则有：，已知间的距离是间的距离的2倍，所以，故C正确D错误．‎ 二、实验题 ‎13.某同学用图（甲）所示的装置做验证动量守恒定律的实验．先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处．重复10次．‎ ‎①下列物理量，哪些是本次实验中必须测量_______．（选填字母代号）‎ A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H B．小球a、b的质量ma、mb C．小球a、b的半径r D．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离、、‎ F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h ‎②小球a、b的质量ma、mb应该满足的关系是ma＞mb；a、b两小球碰撞后的落地点依次是图中水平面上的__________点和______ 点；‎ ‎③为测定未放被碰小球时，a球落点的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐，（乙）图给出了a球落点附近的情况，由图可知a球落点与O点间的平均距离是_____cm；‎ ‎④按照本实验方法，动量守恒定律的验证式是_______________________．‎ ‎【答案】 (1). BE (2). A (3). C (4). 4.590 (5). ‎ ‎【解析】‎ ‎(1) 小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，‎ 则mav0=mavA+mbvB，两边同时乘以时间t得：mav0t=mavAt+mbvBt，则maOB=maOA+mbOC，‎ 因此实验需要测量：两球的质量，两球做平抛运动的水平位移，故选BE；‎ ‎(2) 由图1所示装置可知，小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度减小，b球在前，a球在后，两球都做平抛运动，由图示可知，未放被碰小球时小球a的落地点为B点，碰撞后a、b的落点点分别为A、C点；‎ ‎(3) 根据乙图读出a球落点与O点间的平均距离为：d=4.590cm；‎ ‎(4) 由(1)可知，实验需要验证的表达式为：maOB=maOA+mbOC；‎ 点晴：本题考查了实验需要测量的量、实验注意事项、实验原理、刻度尺读数、动量守恒表达式，解题时需要知道实验原理，根据动量守恒定律与平抛运动规律求出实验要验证的表达式是正确答题的前提与关键。‎ 三、解答题 ‎14.质量m=0.02kg的子弹以v0=300m/s的速度射入质量为M=2kg的静止在光滑的水平桌面的木块，子弹穿出木块的速度=100m/s，求：‎ ‎（1）子弹射出木块时木块的速度；‎ ‎（2）若子弹射穿木块的时间为，子弹对木块的平均作用力大小为多少？‎ ‎【答案】（1）2m/s；（2）200N ‎【解析】‎ ‎（1）由子弹打木块过程动量守恒，规定子弹初速度方向为正方向 mv0=m+MV （3分） 解得V=2m/s（2分）‎ ‎（2）对木块由动量定理MV-0（3）=200N(2分）‎ ‎15.如图所示，一质量为的带电小球，用长为的绝缘细线悬挂在场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成角，重力加速度大小为g．‎ ‎（1）指出小球所带电荷的电性；‎ ‎（2）求小球所带电荷量大小；‎ ‎（3）若将细线突然剪断，求小球运动时的加速度大小．‎ ‎【答案】（1）小球带负电（2） （3） ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小球处于静止状态，小球受到重力、绳子的拉力和电场力三力平衡，受力分析如图所示．小球所受的电场力方向水平向左，与场强方向相反，可知该小球带负电．‎ ‎ （2）根据平衡条件得： 则得： （3）细线突然剪断，小球仅受到重力G和电场力qE，两个力都是恒力，所以小球将作初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：‎ ‎16.如图所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平直槽上，AB间和BC间的距离均为L．已知A球带电量为QA=8q，B球带电量为QB=q，若在C球上施加一个水平向右的恒力F，恰好能使A、B、C三个小球保持相对静止，共同向右加速运动。求：‎ ‎⑴拉力F的大小．‎ ‎⑵C球的带电量QC．‎ ‎【答案】（1）（2）16q ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B、C三者作为整体为研究对象，有：F=3ma     …① 所以加速度方向向右，而AB带同种电荷，所以C带异种电荷； 以A为研究对象，有： …② 以B为研究对象，有：…③ 由①②③可解得：Qc=16q， ‎ ‎17.如图，固定光滑平台左侧有一光滑的半圆轨道，轨道半径R=0.72 m。平台上静止着两个滑块A、B，mA=0.1 kg、mB=0.2 kg，两滑块间夹有少量炸药,平台右侧有一带挡板的小车,静止在光滑的水平地面上．小车质量为M=0.3 kg，车上表面与平台的台面等高，车面左侧粗糙部分长度为L，动摩擦因数为μ=0.2，右侧拴接一轻质弹簧，弹簧自然长度所在处车面光滑。点燃炸药后，A滑块恰好到达半圆轨道的最高点，滑块B冲上小车。两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上，g取10 m/s2。‎ ‎（1）求炸药爆炸后滑块B的速度大小vB；‎ ‎（2）若滑块B恰好没有从小车上掉下来，求小车左侧粗糙部分的长度L；‎ ‎（3）若L'=0.75 m，求小车的最大速度v2．‎ ‎【答案】(1)3 m/s (2)0.675m (3)2 m/s ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)滑块A恰好到轨道的最高点 ‎ ‎ ‎ ‎ 炸药爆炸AB系统动量守恒 ‎ 解得：vB=3 m/s ‎ ‎(2)最终B与小车共速，B与小车系统动量守恒 ‎ ‎ 解得：L=0.675m ‎ ‎(3)当弹簧再次恢复原长时，小车速度最大 ‎ ‎ 解得v2 =2m/s ‎【点睛】本题过程比较复杂，分析清楚物体运动过程是正确解题的前提与关键，确定研究对象与研究过程，应用牛顿第二定律、动量守恒定律、能量守恒定律即可正确解题.‎ ‎ ‎