【文档说明】安徽省滁州市定远县民族中学2022-2023学年高二上学期10月月考物理试题 含解析.docx,共(20)页,2.627 MB,由小赞的店铺上传
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2022-2023学年度第一学期高二10月月考试卷物理试题一、选择题(本题共14小题,共56分。每小题4分,第1-10题只有一项是符合题意要求的;第11-14题有多项是符合题意要求的,全部选对的4分,选对但不全对的得2分,有选错的得0分。)1.真空中有两
个正点电荷,电荷量分别为1Qq=和22Qq=,相距r;在两点电荷连线中点处,电场强度的大小和方向是()A.2kqr指向正电荷1QB.kqr指向正电荷2QC.24kqr指向正电荷1QD.24kgr指向正电荷
2Q【答案】C【解析】【详解】1Q在两点电荷连线中点处,电场强度的大小和方向是1224()2kqkqErr==方向指向2Q2Q在两点电荷连线中点处,电场强度的大小和方向是22228()2kqkqErr==方向指
向1Q在两点电荷连线中点处,电场强度的大小和方向是2124kqEEEr=−=方向指向1Q,故C正确。故选C。2.如图,两条长度均为L的绝缘细线一端拴在同一点,另一端分别拴在两个质量相同的带电小球A、B上
,两球平衡时处于同一水平面,细线夹角为90°。若将小球B换成质量相同的带电小球C,细线夹角变为60°,则带电小球B和C的电荷量之比为()A.1:3B.3:1C.23:1D.1:23【答案】C【解析】【详解】设三个小球的电量分别为Aq、
Bq和Cq,质量为m,带电小球A、B平衡时,A、B之间的距离为2rL=以带电小球A为对象,根据受力平衡可得AB2(2)tan45qqkLmg=若将小球B换成质量相同的带电小球C,平衡时,A、C之间的
距离为rL=以带电小球A为对象,根据受力平衡可得AC2tan30qqkLmg=联立可得带电小球B和C的电荷量之比为BC231qq=C正确,ABD错误。故选C。3.如图所示,1L、2L分别表示Q甲、Q乙两个点电荷到P点的距离,其大小相等,E合表示两个点电荷在P点
产生的合场强。下列对甲、乙两个点电荷的判断,正确的是()A.异种电荷,Q甲>Q乙B.异种电荷,Q甲<Q乙C.同种电荷,Q甲>Q乙D.同种电荷,Q甲<Q乙【答案】A【解析】【详解】由于Q甲、Q乙两个点电荷到P点的距离相等,P点合场强
方向偏向右上方,根据场强叠加原理可知,两点电荷一定为异种点电荷,且甲为正电荷,乙为负电荷,两电荷在P点产生的场强EE甲乙根据点电荷场强公式2QEkr=则Q甲>Q乙故选A。4.如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把
一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点,A上带有63.010CQ−=的正电荷,两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为1F和2F,A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与
绝缘支架的总质量为0.2kg(重力加速度取210m/s=g,静电力常量9229.010Nm/Ck=,A、B球可视为点电荷),则()A.支架对地面的压力大小为2.0NB.两线上的拉力大小120.9N
FF==C.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小11.225NF=,21.0NF=D.将B移到无穷远处,两线上的拉力大小120.866NFF==【答案】C【解析】【详解】A.对B和支架分析可知
,受到竖直向下的重力,和A对B竖直向上的库仑力,故对地面的压力为N22N0.9N1.1NABBqqFGkr=−=−=支A错误;B.对A分析,A受到竖直向下的重力,竖直向下的库仑力,两线上的拉力,三力的夹角正好是120
°,处于平衡状态,所以1221.9NABAqqFFGkr==+=B错误;C.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,则两小球的距离变为00.3'm0.6msin30r==故有122'ABAqqFkFGr−==解得11.225NF=21.0NF=C正确;D.
将B移到无穷远处,两小球之间的库仑力为零,则两线上的拉力大小121NAFFG===D错误;故选C。5.某区域的电场线分布如图,其中间一根电场线是直线,一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始仅在电场力作用下运动到A点,取O点为坐标原点
,沿直线向右为x轴正方向,粒子的重力忽略不计。粒子在由O点到A点运动过程中,加速度大小a随时间t的变化图线可能正确的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】带正电的粒子从O点向A点运动过程中,电场线先变疏再
变,电场强度先变小,后变大,故电场力和粒子的加速度也是先变小,后变大,即加速度不可能一直增大或者一直减小,ACD错误,B正确。故选B。6.如图所示,在光滑绝缘的水平面上固定着质量完全相等的三个带电小球a、b、c
。三球在一条直线上,若释放a球,a球的初始加速度大小为22m/s,方向水平向左;若释放c球,c球的初始加速度大小为24m/s,方向水平向右;当释放b球时,b球的初始加速度大小和方向分别是()A.22m/s,方
向水平向左B.24m/s,方向水平向右C.21m/s,方向水平向左D.23m/s,方向水平向右【答案】A【解析】【详解】把a,b,c看成一个系统,三个小球之间的相互作用力为内力,据牛顿第三定律,每两个球之间存在一对作用力和反作用力,其大小相等,方向相反,这样系统内力之和为
零,外力之和为零。设三个小球所受的合力分别为F1、F2、F3,则有11Fma=,22Fma=,33Fma=123123()0FFFmaaa++=++=以向左为正方向,所以b球的加速为22132()(2)2m/s4
m/saaa=−+=−=−方向向左。A正确,BCD错误。故选A。7.用电场线能直观、方便地比较电场中各点场强强弱。如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是两点电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对于O点对称的两点,B、C和A、D也相对于O点对称
。则下列说法不正确的是()A.B、C两点场强大小和方向都相同B.A、D两点场强大小相等,方向相反C.E、O、F三点比较,O点场强最强D.B、O、C三点比较,O点场强最弱【答案】B【解析】【分析】【详解】A.根据对称性可知,B、C两处的电场线疏密程度相同,则B、C两处的电场强度相等
,由甲图可看出B、C两处的电场的方向相同,故A正确;B.根据对称性可知,A、D两处的电场线疏密程度相同,则A、D两处的电场强度相等,由甲图可看出的A、D两处的电场的方向相同,故B错误;C.由甲图可以看出E、O、F三点中,O点处的电场线最密,所以O点处的场强最强
,故C正确;D.由甲图可以看出B、O、C三点中,O点处的电场线最疏,O点场强最弱,故D正确。故选B。8.把头发屑悬浮在蓖麻油里,加上电场,可以模拟出电场线的分布情况。如图甲是模拟孤立点电荷和金属板之间的电场照片,图乙为简化后的电场线分布情况,则()A.由图甲可知,电场线是真实
存在的B.图甲中,没有头发屑的地方电场强度为零C.图乙中A点的电场强度大于B点的电场强度,A点电势大于B点电势D.在图乙电场中A点静止释放的质子能沿着电场线运动到B点【答案】C【解析】【详解】A.电场线是假想曲
线,不是真实存在的,A错误;B.图甲中,没有头发屑的地方同样有电场,B错误;C.图乙中A点的电场线比B点的电场线密集,A点的电场强度大于B点的电场强度,沿着电场线方向电势降低,A点电势大于B点电势,C正确;D.因AB之间电场线为曲线,质子所受电场力沿电场线切线方向,和速度方向有一定夹角,所以图乙
电场中A点静止释放的质子不能沿着电场线运动到B点,D错误。故选C。9.如图所示,一均匀带电绝缘细棒的电荷量为()0qq+,在过细棒中点c的中垂线上有a、b、d三点,且bccdabx===。在a点固定一负
点电荷,其电荷量为5q−,已知d点的电场强度为零,静电力常量为k,则b点的电场强度大小为()的的A.259kqxB.25kqxC.2409kqxD.2509kqx【答案】D【解析】【详解】电荷量为5q−负点电荷在d点产生的电场强度方向向左,大小为12255(3)9k
qkqExx==根据电场的叠加原理可知,细棒在d点产生的电场强度方向向右,大小为2259kqEx=根据对称性可知,细棒在b点产生的电场强度方向向左,大小为2259kqEx=电荷量为5q−的负点电荷在b点产生的电场强度方向向左,大小为325kqEx=根据电场的叠加原理可知,b点的电场强度方向
向左,大小为322509kqEEEx=+=故选D。10.如图所示,一绝缘且粗糙程度相同的竖直细杆处于两等量异种点电荷Q+、Q−连线的中垂线上,细杆和两点电荷均固定,A、O、B分别为细杆上的三点,O为Q+、Q−连线的中点,AOBO=。现有电荷量为q+、质量为m的小球套在杆上,从A点起以
初速度0v向B点滑动,到达B点时速度恰好为零,则下列关于小球运动的vt−图像可能正确的是()的A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】由题意知,到达B点时速度恰好为零,所以在B处小球做减速运动,则此时加速度向上,又因为A与B点对称,则受力情况相同,则A点加速度方向也向上。对小球受力分析如图则
−=fmgmaNfF=N2cosFF=2=kQqFr因为从A到B过程中,r先减小后增大,也是先减小后增大,则支持力先增大后减小,摩擦力也先增大后减小,故加速度先增大后减小,且加速度方向一直向上,因此小球从A到B过程中做加速度先增大后减小的减速运动,又因为v~t图像的斜率表示加
速度。故选A11.如图所示,在沿纸面方向有一匀强电场,电场强度大小E。用一绝缘细线系一质量为m的带电小球,为保证当细线与竖直方向的夹角为=30º时,小球处于静止状态,则小球所带的电荷量可能为()A.4mgEB.3mgEC.2mgED.10mgE【答案】CD【解析】【详解】小球受重力、电场力和拉力
处于平衡,根据平行四边形定则,当电场力方向与拉力方向垂直时,电场力最小,即min1sin302Fmgmg==所以电场强度的最小值min2mgqE=可见小球所带的电荷量可能为选项CD。故选CD。12.如图所示,倾角30=的光滑绝
缘斜面体放在水平地面上,斜面体处在竖直向上的匀强电场中,质量为m、带电荷量为q的木块轻放在斜面上,木块由静止开始下滑的加速度大小为14g(g为重力加速度大小),斜面体静止不动,下列说法正确的是()。A.匀强电场的电场强度大小为2mgqB.斜面对木块的支持力大小为
32mgC.地面对斜面体的摩擦力方向水平向右,大小为38mgD.若仅将匀强电场的方向改为水平向右,则木块下滑的加速度将减小【答案】AC【解析】【详解】A.对木块受力分析,根据牛顿第二定律有1()sin4mgEqmg−=解得2mgEq=故A正确;B.斜面对木块的
支持力大小3()cos4NmgEqmg=−=故B错误;C.对木块和斜面体整体受力分析,在水平方向,根据牛顿第二定律可知地面对斜面体的摩擦力大小为3cos8fmamg==方向水平向右,故C正确;D.若仅将匀强电场的方向改为水平向右,对木块受力分析,结合牛顿第二定律可知
木块下滑的加速度将大于sing,即木块下滑的加速度将增大,故D错误。故选AC。13.很多以煤做燃料的电厂、电站每天排出的烟气带走大量的煤粉,如图甲所示,这不仅浪费燃料,而且严重地污染环境,为了消除烟气中的煤粉,可利用静电
除尘,如图乙,m、n为金属管内两点。在P、Q两点加高电压时,金属管内空气电离。电离出来的电子在电场力的作用下,遇到烟气中的煤粉,使煤粉带负电,导致煤粉被吸附到管壁上,排出的烟就清洁了。就此示意图,下列说法正确的是()A.Q接电源的正极B.电场强度Em>EnC.金
属圆筒内越靠近Q极电势越低D.若某时刻分别处于m、n两点的两煤粉颗粒电势能Em'>En'【答案】ABD【解析】【详解】A.管内接电高压时,管内产生强电场,它使空气电离而产生正、负离子,负离子在电场力的作用下,向正极移动时,碰到烟
尘微粒使煤粉带负电,所以金属管Q应接高压电源的正极,金属丝P接负极,故A正确;B.金属丝周围形成类似于点电荷的辐向电场,所以越靠近金属丝的电场强度越强,故B正确;C.由于金属丝P接电源负极,所以越靠近金属丝P电势会越小,越靠近Q极电势越高,故C错误;D
.因为煤粉带负电,所以越靠近金属丝P时,电势越低,电势能越大,即m、n两点的两煤粉颗粒电势能Em'>En'故D正确。故选ABD。14.如图,由绝缘材料制成、内壁光滑、半径为R的圆形细管水平固定,过圆心O的直线上有A、D、B三点,半径O
C⊥OD,30ACBABC==。A处固定一电荷量为Q的正点电荷,B处固定一个电荷量未知的负点电荷,使得管内电势处处相等。一个质量为m、电荷量绝对值为q的带电小球在管内运动,经C处时合力刚好等于该处电场力,静电力常量为k,则()A.小球
带正电B.B处电荷的电荷量绝对值为3QC.小球经D处时的速率为32kQqmRD.小球在运动过程中电场力的功率始终为零【答案】BD【解析】【详解】A.由小球在C点受的电场力指向圆心可知其它电荷对其作用力,如图所示则A点的点电荷对小球吸引,B点的点电
荷对小球排斥,因此小球带负电。故A错误;B.由30ABCACB==可知30ACO=设ABACL==,则有2cos303BCABL==由力的合成可得123FF=即223)(3BkQqkQqLL=解得3BQQ=故B正确;D.管内电势处处相等,则电场力不做功,可知小球在运动过程中电场力
的功率始终为零。故D正确;C.小球经D处时的速率与C点一样,则22vFFmR==又sin30RBC=联立解得34qkQvmR=故C错误。故选BD。二、填空题(共3小题,共12分。在指定的位置作答。)15.N(N>1)个电荷量均为
q(q>0)的小球,均匀分布在半径为R的圆周上,示意如图。若移去位于圆周上P点的一个小球,则圆心O点处的电场强度大小为______,方向_____。(已知静电力常量为k)【答案】①.2qkR②.沿OP指向P点【解析】【详解
】[1][2]由对称性可知,均匀分布在半径为R的圆周上,N个带电小球在圆心O点处的电场强度大小为零,若移去位于圆周上P点的一个小球,剩余带电小球在圆心O点处产生的电场强度与P点小球在圆心O点产生的电场强度大小相等,方向相反,由点电荷电场强度公式可
知,P点带电小球在圆心处产生的电场强度为2qkR,方向沿OP指向O点,若移去位于圆周上P点的一个小球,则圆心O点处的电场强度大小为2qkR方向沿OP指向P点。16.在一点电荷形成的电场中,任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图
所示。已知a、b两点距该点电荷的距离分别为1m和6m,a、b两点电场强度的大小分别为Ea、Eb,则Ea______Eb(选填“>”“=”或“<”)。现将一电荷量为4×10-8C的负点电荷从a点移动到b点,
在此过程中电场力做功为__________J。【答案】①.>②.5210−−【解析】【详解】[1]由点电荷的场强公式2kQEr=可知,距离点电荷越远的地方,电场强度越小;所以abEE>[2]由图可知500Vabab=−=所以85410C500V210J
ababWq−−==−=−17.一粒子从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面平行,不计粒子的重力。则粒子带__________电(选填“正”或“负”
),电势能____________(选填“增大”“减小”或“不变”)。【答案】①.负②.增大【解析】【详解】[1]电场线与等势面正交,且沿电场线电势降低,可知右侧虚线上方电场线斜向右上方,而粒子轨迹向下偏转,可知粒子带负电;[2]
因从A到B电势降低,可知负电荷的电势能增大。四.计算题(共3小题,共32分。写出必要的文字说明和演算步骤。)18.如图所示,一长为0.2mL=的细线上端固定,下端拴一质量为10gm=的带电小球,将它置于一水平向右的匀强电场4110N/CE=中,当细线偏角为37=时,小球
处于平衡状态,问(210m/s=g,sin370.6=,cos370.8=):(1)小球带何种电荷,所带的电荷量q为多大?(2)若把小球拉至悬点右侧与悬点等高位置,且细线保持水平,然后由静止释放小球,当小球到达最低点时小球速度为多大?(3)若把小球拉至悬点左侧与悬点等高位置,且细线保
持水平,然后由静止释放小球,当小球到达最低点时小球速度为多大?【答案】(1)6C7.510−;(2)1m/s;(3)2.2m/s【解析】【详解】(1)小球带正电荷,由平衡条件有tanmgEq=代入数据得6
7.510Cq−=(2)由动能定理有212mgLqELmv−=代入数据得1m/sv=(3)小球先做匀加速直线运动后做圆周运动,由匀变速直线运动和牛顿第二定律有cosmgma=根据运动学公式2122s
inaLv=代入数据得16m/sv=在绳子张紧瞬间,仅剩与绳垂直方向分速度有'11cosvv=再对圆周运动由动能定理有2'2211112sincos1-2sinsin22mgLEqLmvmv−+
=−()()代入数据得22.2m/sv=19.如图所示,C为固定的、电荷量为Q的正点电荷,A、B两点在C的正上方,它们与C的距离分别为4h和0.25h。将另一质量为m、电荷量未知的正点电荷D从A点由静止释放,运动到B点时速度正好又变为零。已知重力加速度大小为g,
点电荷D在B点处的加速度大小为15g,静电力常量为k,求:(1)点电荷D所带的电荷量q;(2)点电荷D从A点下落到B点的过程中速度最大的位置离C点电荷的竖直距离1h。【答案】(1)2mghqkQ=;(2)1hh=【解析】【详解】(1)对点电荷D在B点时受力分析,根据牛顿第二定
律有15BFmgmg−=又()20.25BkQqFh=解得2mghqkQ=(2)当点电荷D所受合外力为0时,速度最大,有21Qqkmgh=解得1hh=20.如图所示,空间中有竖直方向的匀强电场,现有一质量为m,电荷量为q+的带电小球,在竖直平面内沿与水平方向成30角的虚线方向,以
初速度0v斜向上做匀速直线运动。当小球经过O点时突然将电场方向沿逆时针方向旋转一定的角度,电场强度大小不变,小球仍沿虚线方向做直线运动,选O点电势为零,重力加速度为g。求:(1)电场方向改变前,匀强电场的电场强度;(2)电场方向改变后,小球的最大电
势能。【答案】(1)mgq,方向竖直向上;(2)2014mv【解析】【详解】(1)当匀强电场在竖直方向时,小球所受电场力与重力平衡,即mgqE=解得mgqE=方向竖直向上。(2)电场方向改变后,由题意可知小球所受电场力qE与重
力mg的合力F方向与v0方向相反,根据力的合成以及对称性可知此时电场强度方向与竖直方向夹角为60°斜向左上,且合力F与重力和电场力大小相等,如图所示,小球做匀减速直线运动,其加速度大小为Fagm==当小球运动至P点时速度减为零,此时小球的电势能最大,根据运动学规律可
得220022OPvvxag==因为O点为电势零点,所以小球的最大电势能为2pm01sin304OPEqExmv==获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com