四川省绵阳市绵阳南山中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题 含解析

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【文档说明】四川省绵阳市绵阳南山中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题 含解析.docx,共(17)页,982.211 KB,由小赞的店铺上传

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以下为本文档部分文字说明:

绵阳南山中学2023年秋季高2022级10月月考物理试题本试卷分为试题卷和答题卷两部分,其中试题卷由第I卷(选择题)和第Ⅱ卷组成,共4页;答题卷共2页.满分100分,时间75分钟.考试结束后将答题卡和答题卷一并交回.第

Ⅰ卷(选择题,共48分)注意事项:1.答第I卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上.2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案,不能答在试题卷上.一、本大题

12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项是符合题目要求的,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错或不选的得0分。1.下列公式,适用于任意电场的是()①FEq=②U

Ed=③2QEkr=④WqU=A.①③B.①④C.②③D.②④【答案】B【解析】【详解】公式FEq=为电场强度的定义式,则适用于任意电场;UEd=只适用于匀强电场;2QEkr=只适用于点电荷形成的电场;WqU=适用于任意电场,故适用于任意电场的是①④。故选B。2.A、B、C是三个完全相同的金属

小球,A带电荷量为8Q+,B带电荷量为2Q−,C不带电,将A、B固定起来,让C球先与A球接触,再与B球接触,然后移去C球,则A、B两球间的库仑力大小变为原来的()A.14B.25C.13D.12【答案】A【解析】

【详解】根据题意,将A、B固定起来,A、B间的库仑力22282=16QQQFkkrr=根据电荷守恒定律,让C球先与A球接触,A球和C球都带电量4Q+;再让C球与B球接触,C球与B球都带电量Q+。则A、B间的库仑力22244QQQFkkrr==联立可得14FF=故

选A。3.如图所示,实线为等量异种点电荷周围的电场线,虚线为以一点电荷为中心的圆,M点是两点电荷连线的中点,若将一负试探点电荷从虚线上N点移动到M点,则()A电势不变B.电势能减小C.电荷所受电场力逐渐减小D.电荷所受电场力逐渐增

大【答案】D【解析】【详解】CD.由电场线的分布情况可知,N处电场线比M处电场线疏,则N处电场强度比M处电场强度小,由电场力公式F=qE可知负点电荷从虚线上N点移动到M点,电场力逐渐增大,故C错误,D正确。AB.根据顺着电场线方向电

势降低,M点电势等于零,N点电势大于零,所以N点的电势高于M点的电势,从N点到M点,电势逐渐降低,根据pEq=可知,负电荷的电势能逐渐增大,故AB错误。故选D。4.如图所示,在地面上空两水平虚线区域分别存在

水平向右和竖直向上的匀强电场E1和E2,电场强度均为.mgqE=,一质量为m带电荷量为+q的小球从与强电场上方静止释放,不计空气用力。以释放点为坐标原点。水平向右为x轴正方向。竖直向下为y轴正方向,则小球在落地前的运动轨迹可能是()A.B.C.D.【答案】B【

解析】【详解】小球初始做自由落体运动,速度方向竖直向下,当带正电荷的小球进入水平向右的匀强电场E1区域后,小球受到水平向右的电场力和竖直向下的重力,合力的方向向右偏下,速度和合力的方向不在同一条直线上,小球做曲线运动,轨迹

应夹在速度方向和合力方向之间,轨迹上凹;当带正电荷的小球离开水平向右的匀强电场E1进入竖直向上的匀强电场E2出电场区域后,小球受到的重力与电场力的合力为0,小球做匀速直线运动,小球轨迹应是一条直线,故B正确,ACD错误。故选B。5.如图所示,在水平向右

的匀强电场中有一绝缘斜面,斜面上有一带电金属块沿斜面滑下,已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J,金属块克服摩擦力做功8.0J,重力做功24J,则以下判断正确的是()A.金属块带负电荷B.金属块的电势能减少4.0J

C.金属块克服电场力做功8.0JD.金属块的机械能减少12J【答案】D【解析】【详解】ABC.在金属块滑下的过程中动能增加了12J,金属块克服摩擦力做功8.0J,重力做功24J,根据动能定理得:W总=WG+W电+Wf=△EK解得:W电=−4J,所以金属块克服电场力做功4.0J,金属块

的电势能增加4J.由于金属块下滑,电场力做负功,所以电场力应该水平向右,所以金属块带正电荷.故A错误,B错误,C错误;D.在金属块滑下的过程中重力做功24J,重力势能减小24J,动能增加了12J,所以金属块的机械能减少12J,故D正确

.故选D.6.一无限大接地导体板MN前面放有一点电荷+Q,它们在周围产生的电场可看作是在没有导体板MN存在的情况下,由点电荷+Q与其像电荷-Q共同激发产生的。像电荷-Q的位置就是把导体板当作平面镜时,电荷+Q在此镜中的像点

位置。如图所示,已知+Q所在位置P点到金属板MN的距离为L,a为OP的中点,abcd是边长为L的正方形,其中ab边平行于MN。则()A.a点的电场强度大小为E=4k2QLB.a点的电场强度大小大于b点的电场强度大小C.b

点电场强度和c点的电场强度相同D.一正点电荷从a点经b、c运动到d点的过程中电势能的变化量为零【答案】B【解析】【详解】A.由题意可知,点电荷+Q和金属板MN周围空间电场与等量异种点电荷产生的电场等效,所以a点的电场强度2224039()()22QQkQEkkLLL=+=A错误;B.等量异种点电

荷周围的电场线分布如图所示的由图可知Ea>Eb,B正确;C.从电场线分布图可看出图中b、c两点的场强方向不同,C错误;D.由于a点的电势大于d点的电势,所以一正点电荷从a点经b、c运动到d点的过程中电场力做正功,电荷的电势能减小,D错误。故选B。7.如图所示,平行板电容器带有

等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下级板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷,以E表示两极板间的电场强度,EP表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动,将上极板向下移动

一小段距离至图中虚线位置,则()A.θ增大,E增大B.θ增大,EP不变C.θ减小,EP增大D.θ减小,E不变【答案】D【解析】【详解】若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离,则根据4πSCkd=可知电容变大,电容器带电量不变,则根据QCU=可知电容器两端电压减小

,则静电计指针偏角θ减小,根据UEd=联立可得4πkQES=可知电容器两极板间电场强度不变,P点离下极板的距离不变,根据11UEd=可知则P点与下极板的电势差不变,P点的电势不变,则EP不变。故选D。【名师点睛】此题是对电容器的动态讨论;首先要知道电容器问题的两种情

况:电容器带电荷量一定和电容器两板间电势差一定;其次要掌握三个基本公式:4SCkd=,UEd=,QCU=;同时记住一个特殊的结论:电容器带电荷量一定时,电容器两板间的场强大小与两板间距无关。8.如图所示,abcd

为匀强电场中的一直角梯形,其平面与场强方向平行。已知ab=ad=2cm,∠adc=60°,a、b、d三点的电势分别为0V、4V、4V,则()A.c点的电势为8VB.匀强电场的场强大小为400V/mC.若将电子从a点移到b点,需克服电场力做功4eVD.电

子和质子分别放在d点时,具有相同的电势能【答案】B【解析】【详解】A.由几何关系可知1.5dcab=则有1.5dcabUU=即1.5()dcab−=−解得10Vc=故A错误;B.因bd连线是等势线,则场强方向垂直bd连线方向,如图所示则场强大小为4V/m=400V/m0.02

sin30UEd==故B正确;C.若将电子从a点移到b点,电场力做功为4eVababWeU=−=故C错误;D.电子和质子分别放在d点时,电子具有的电势能为p4eVdEe=−=−质子具有的电势能为p4eVdEe==故D错

误。故选B。9.一段粗细均匀的导体的横截面积为S,流过其中的电流强度恒为I,导体每单位体积内的自由电子数为n,每个自由电子所带的电荷量为e,自由电子沿着导体定向移动的平均速率为v。在t时间内,通过导体横截面的自由电子数为()A.nStvB.

neSvtC.IteSD.Ite【答案】AD【解析】【详解】AB.t时间内,电子定向移动的距离xvt=通过导体横截面的自由电子数NnSx=解得NnSvt=A正确,B错误;CD.根据qIt=解得qItNee==

C错误,D正确。故选AD。10.已知x轴上电场方向与x轴方向平行,x轴上各点电势如图所示,x=0处电势为5V,一电子从x=-2cm处由静止释放,则下列说法正确的是A.x=0处电场强度为零B.电子在x=-2cm处的加速度小于电子在x=-1cm处的加速度C.该电子运动到x=0处

时的动能为3eVD.该电子不可能运动到x=2cm处【答案】AC【解析】【详解】根据图线斜率的意义可知,φ-t图线的斜率表示电场强度,所以可知在x=0处电场强度为0.故A正确;图线的斜率表示电场强度,由图可知x=-2cm处的电场强度大于x=

-1cm处的电场强度,则电子的加速度:a=Eq/m可知电子在x=-2cm处的加速度大于电子在x=-1cm处的加速度.故B错误;电子从x=-2cm处由静止释放,由图可知,在x=-2cm处的电势为2V,电子在x=0处的电势为0,电子的电势增大3V,所以电子的电势能减小3eV.由于电子运

动的过程中只有电场力做功,电子动能的增加量等于电势能的减少量,所以电子到达x=0处的动能为3eV.故C正确;由图可知,y轴两侧的电场是对称的,所以该电子能运动到x=2cm处.故D错误.11.一质子以速度v0进入足够大的匀强电场区域,1、2、3、4;表示

相邻的四个等势面,且1<2<3<4。不计质子重力,下列说法正确的是()A.质子运动过程一定是匀变速运动B.质子运动过程中最小动能可能为0C.质子可以回到原出发点D.质子返回到等势面1时的速度仍为v0【答案】A【解析】【详解】AC.质子在匀强磁场中做类斜

抛运动,因此运动过程一定是匀变速运动,因此质子不能回到原出发点,故A正确,C错误;BD.质子运动过程中最小动能出现在速度方向平行于等势面时,速度不能为零,因此返回到等势面1时的速度大小为0v,方向不同,

故BD错误。故选A。12.如图,一绝缘且粗糙程度相同的竖直细杆与两个等量异种点电荷+Q、-Q连线的中垂线重合,细杆和+Q、-Q均固定,A、O、B为细杆上的三点,O为+Q、-Q连线的中点,AO=BO。现有电荷

量为q、质量为m的小球套在杆上,从A点以初速度v0向B滑动,到达B点时速度恰好为0。则可知A.从A到B,小球的电势能始终不变,受到的电场力先增大后减小B.从A到B,小球的加速度先减小后增大C.小球运动到O点时的速度大小为022vD.小球从A到O与

从O到B,重力的冲量相等【答案】AC【解析】【详解】A.等量异种电荷的中垂面是等势面,故电荷q在AB上运动时电势能不变,从A到B电场强度先变大后边小,故它受到的电场力先变大后变小,在O点受到的电场力最大,A正确;B.电荷在水平方向受到电场力和杆的弹力,

竖直方向受到重力和摩擦力,故qEN=水平方向的电场力先变大后边小,故杆对小球的支持力先变大后边小,故摩擦力先变大后边小,小球到达B点时速度减为0,说明其受到的摩擦力大于重力,故在竖直方向−=fmgma摩擦力先变大后边小,因此小球的加速度先变大后边小,B

错误;C.从A到B,由动能定理可得20102ABABfmghWmυ−=−从A到O和从O到B电场力变化相同,由fμNμqE==可知,摩擦力变化情况相同,故从A到O和从O到B摩擦力做功相等,故从从A到O由动能定理可得2201112222ABABfOhmgWmυmυ−=−联立两式可解得0

22Oυυ=C正确;D.从A到O和从O到B的过程中,由于位移相同但是速度不相同,物体始终处于减速状态,故运动时间不同,因此重力的冲量不相等,D错误;故选AC。第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二、填空题(每

空2分,共计16分)13.如图所示,将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球,两个导体开始时互相接触且对地绝缘。(1)为了使两球带上等量异号电荷,应_______。A.先移走棒,再把两球分开B.先把两球分开,再移走棒(2)先使甲球瞬

时接地,再移走棒,导体甲的带电情况是________电导体乙的带电情况是________电。(填“正”、“负”或“不带”)。(3)先使乙球瞬时接地,再移走棒,导体乙的带电情况是________电。(填“正”、“负”或“不带”)。【答案】①.B②.正③.正④.正【解析】【详解】(1)[

1]根据静电感应可知,将带负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球时,在两个导体球上分别感应出等量的异种电荷,此时先把两球分开,再移走棒,就会使两球带上等量异号电荷;若先移走棒,再把两球分开,两球将不带电。故选B。(2)[2][3]先使甲球瞬时接地,会使两球瞬间与大地连为一体,此时导体球上

感应出的负电荷会导入大地,再移走棒,两球均带正电荷。(3)[4]先使乙球瞬时接地,会使两球瞬间与大地连为一体,此时导体球上感应出的负电荷会导入大地,再移走棒,两球均带正电荷。14.有一个小量程电流表G,其满偏电流为500μA,内阻为120

0Ω。依据下列改装过程的主要步骤,填写相关问题。(1)先把小量程电流表G改装为量程为0~2.5mA的电流表,则应_____(选填“串”或“并”)联一个电阻,其阻值为______Ω。(2)将改装后的电流表作

为表头再改装为量程为0~3V的电压表,应______(选填“串”或“并”)联一个电阻,其阻值为_____Ω。【答案】①.并②.300③.串④.960【解析】【详解】(1)[1][2]把小量程电流表G改装为量程为0~

2.5mA的电流表,应并联一个电阻分流,设并联电。阻的阻值为1R,则有ggmg1IRIIR=+解得6gg136mg5001012003002.51050010IRRII−−−===−−(2)[3][4]将改装后的电流表作为表头

再改装为量程为0~3V的电压表,应串联一个电阻分压,设串联电阻的阻值为2R,则有mmA2()UIRR=+又1gA1g30012002403001200RRRRR===++解得m2A3m32409602.510URRI−=−=−=三、本大题3小题,共36分。要求写出必要的

文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。15.如图,一质量为m、电荷量为g(q>0的粒子在匀强电场中运动,A,B为其运动轨迹上的两点,A,B水平距离为L,运动轨迹在竖直平面内,已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与竖直方向夹角为60

°:它运动到B点时速度v大小为12v0,方向竖直上,不计重力.求匀强电场的场强大小.【答案】2038mvql【解析】【详解】由题意知初速度与竖直方向夹角为3,初速度v0.可以分解为水平方向00332x

vvcosv==竖直方向001232yvvcosv=−=由于竖直方向速度不变可以知道电场力方向水平向右,电场强度方向也是水平向右由A向B运动过程为水平方向匀减速运动.竖直方向匀速直线运动,利用动能定理有:20

0111()222EqLmvmv−=−联立上式解得2038mvEql=:16.在竖直平面内有水平向右的匀强电场,在场中有一根长为L的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系质量为m的带电小球,它静止时细线与竖直方向成37°角.如图所示

,给小球一个初速度让小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动,cos370.8=,重力加速度为g。如果以圆周运动最低点所在平面为重力势能为0的平面,(不计空气阻力)求:(1)运动过程中动能的最小值kminE;(2)运动过程中机械能最小值minE机。【答案】(1)58mgL;(

2)178mgL【解析】【详解】(1)由于重力和电场力都是恒力,所以它们的合力也是恒力,类比重力场,如图所示的在圆上各点中,小球在平衡位置A时动能最大,在平衡位置A的对称点B时,小球的动能最小;在B点时,小球受到的重力和电场

力,其合力F作为小球做圆周运动的向心力,而绳的拉力恰为零时,根据牛顿第二定律可得2cos37BmvLmgF==又2kmin12BEmv=联立解得kmin58LEmg=(2)小球静止时,受重力、电场力、和绳子的

拉力,由平衡条件得tan37Eqmg=解得34Eqmg=方向水平向右,且小球带正电;当小球在圆上最左侧C点时,即平行于电场最左侧,电势能最高,电势能最大,机械能最小;从B至C由动能定理可得kkmincos37(1sin37)CE

EmgLEqL−=−−又kminCEmgLE=+机联立解得min178mgLE=机17.如图所示,两平行金属板A、B长L=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一不计重力的带正电的粒子电荷量q=10-10C,质量m=10-20kg,沿电场中心线RD垂直电场线飞入

电场,初速度v0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后可进入界面MN、PS间区域,该区域一直无电场。已知两界面MN、PS相距为S=12cm,D是中心线RD与界面PS的交点。(1)粒子穿过MN时偏离中心线RD的距离y;(

2)粒子到达PS界面时离D点的距离为Y;(3)设O为RD延长线上的某一点,我们可以在O点固定一负点电荷,使粒子过PS界面后恰好可以绕O点做匀速圆周运动,求在O点固定的负点电荷的电量Q(静电力常数k=9.0×109N·m2/C2,保留两位有效数字)。【答案】(1)0.03my

=;(2)0.12mY=;(3)81.010C−【解析】【详解】(1)粒子进入A、B后应做类平抛运动,设在A、B板间运动时加速度大小为a,时间为1t,在MN界面处速度为v,沿MN的分速度为yv,偏转位移为y,v与水平夹角为,运动轨迹如图则有

0lvt=,212yat=,ABqUamd=由以上各式,代入数据解得0.03my=(2)带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动,其运动轨迹与PS线交于a点,设a到中心线距离为Y,由几何关系可知22LyLYS=+解得0.12mY=(3)由的yvat=,0tanyvv=解

得61.510m/syv=,3tan4=故粒子通过MN界面时的速度为22602.510m/syvvv=+=粒子穿过界面PS后将绕电荷Q做匀速圆周运动,设圆周运动的半径为r,由几何关系得cosYr=解得0

.15mr=由22qQvkmrr=解得获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com

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