【文档说明】四川省南充市高级中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试题 Word版含解析.docx,共(19)页,924.668 KB,由小赞的店铺上传
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南充高中高2023级上期第一次月考物理试卷时间:75分钟总分:100分一、单选题(本题共8小题,每小题4分,总分32分)1.下列关于电场、电场线、等势面说法正确的是()A.电场和电场线都是客观存在的B.电场和电场线都不是客观存在的C.电场和等势
面都是客观存在的D.电场线和等势面都不是客观存在的【答案】D【解析】【详解】电场是客观存在的,电场线和等势面是人们为了研究问题方便引入的,所以电场线和等势面都不是客观存在的。故选D。2.如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下悬挂金属验电箔,现使一带正电的金属
导体靠近M端,下列说法正确的是()A.只有M端的验电箔张开,N端带负电B.只有M端的验电箔张开,N端带正电C.两端的验电箔都张开,M端带负电,N端带正电D.两端的验电箔都张开,M端带正电,N端带负电【答案】C【解析】【详解】金属导体处在正电荷的电场中,由于静电感应现象,金属导体的M端要感应
出负电荷,在导体的N端会出现正电荷,所以导体两端的验电箔都张开,且M端带负电,N端带正电。故选C。3.我国未来将在月球地面上建立月球基地,并在绕月轨道上建造空间站。如图所示,关闭发动机的航天飞机,从A处在月球引
力作用下沿椭圆轨道向月球靠近,并将在椭圆轨道的近月点B处与空间站C对接,已知空间站绕月运行的圆轨道的半径为r,周期为T,万有引力常量为G,月球的半径为R。下列说法正确的是()A.月球的质量为2324rMGT=B.航天飞机在图示位置A正在减速向B运动C.要使对接成功,飞机
在接近B点时必须加速D.月球的第一宇宙速度为2rvT=【答案】A【解析】【详解】A.根据万有引力提供向心力公式,即2224mMGmrrT=解得月球质量为2324rMGT=故A正确;B.关闭发动机的航天飞机
A在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近的过程中,做的是变加速运动,故B错误;C.欲对接成功,需要飞机在接近B点时减速,否则飞机将做椭圆运动,故C错误;D.空间站的运行速度为2rvT=而第一宇宙速度应是环绕月球表面轨道运动的速度,应大于此速度,故D错误。故选A。4.两个半径均为r的相同金属球,
两球相距r,分别带有电荷量2Q和4Q−,它们之间库仑力的大小为F,现将两球接触后再放回原处,则()A.两球均带正电B.两球电荷量均为QC.两小球间库仑力为18FD.两小球间库仑力小于18F【答案】D【解析】【详解】AB.现将两球接触后再放回原处,
则两球电荷量均为242QQQQ−==−故AB错误;CD.两金属球相距较近且开始时带异种电荷,电荷因吸引靠近,有效距离小于3r,则原来两球间库仑力满足228(3)QFkr两球接触后,两球均带负电,电荷量均为Q,电荷因排斥远离,有
效距离大于3r,所以接触后两球间的库仑力满足22(3)QFkr联立可得18FF故C错误,D正确。故选D。5.如图所示,纸面内有一边长为l的等边三角形abc,ab连线的中点为O点。在a点和b点分别固定等量的异种点电荷q+和q−,若在三角形平面内加上一
匀强电场,则c点的电场强度恰好为零。已知静电力常量为k,则下列说法正确的是()A.O点的电场强度为零B.匀强电场的电场强度大小为2qklC.匀强电场的方向水平向右D.若把一带负电的试探电荷从c点移到O点,静电力做正功【答案】B【解析
】【详解】BC.等量的异种点电荷q+和q−在c点的场强大小均为12qEkl=夹角为120°,则合场强大小为22cos60ckElEq==方向水平向右;在三角形平面内加上一匀强电场,则c点的电场强度恰好为零,故匀强电场的场强大小为2ckqEEl==方向水平向左,故B确,C错
误;A.根据叠加原则,可知O点的电场强度为2227()()22OkqkqkqEElll=+−=方向水平向右,故A错误;D.在a、b两处的等量异种点电荷电场中,中垂线cO为等势线;所加匀强电场水平向左与cO垂直,则两电场叠加后cO仍为等势线,故把
一带负电的试探电荷从c点移到O点,静电力不做功,故D错误。故选B。6.如图所示,以06m/sv=的速度水平抛出的物体,飞行一段时间垂直地撞在倾角37=的斜面上,重力加速度取210m/sg=,下列说法正确的是()A
.物体飞行的时间是1sB.物体撞击斜面时的速度方向与水平面成37°角C.物体水平方向的位移为4.8mD.物体下降的距离是6.4m【答案】C【解析】【详解】AB.小球撞在斜面上时速度与斜面垂直,如图所示由几何关系可知,物体撞击斜面时的速度方向与水平
面的夹角为903753=−=则竖直方向的速度为0tan8m/syvv==又ygt=v解得物体飞行的时间为0.8st=故AB错误;C.物体水平方向的位移为04.8mxvt==故C正确;D.物体下降距离为213.2m2==hgt故D错误。故选C。7.反射式速调管是常用的微波器件
之一,其内部为真空,有一个静电场的方向平行于x轴,其电势随x的分布如图所示。现将一带负电的粒子(重力不计)从2cmx=处静止释放,下列说法正确的是()A.该静电场可以由两个负点电荷产生B.2cmx=−的电场强度大于2cmx=处的电场强度C.该粒子在0x=处的电势能最
大D.该粒子将沿x轴负方向运动,运动到的最远位置为3cmx=−的【答案】D【解析】【详解】AB.根据x−图像的斜率表示电场强度,由图可知6cm0x−区域的电场强度大小为126V/m100V/m610E−==方向沿着x轴负方向;04cmx区域
的电场强度大小为226V/m150V/m410E−==方向沿着x轴正方向;可知2cmx=−的电场强度小于2cmx=处的电场强度,且此静电场不可能由两个负电荷产生,故AB错误;C.0x=处电势最高,根据pEq=可知该负电荷的粒子在0x=处的电
势能最小,故C错误;D.带负电粒子(重力不计)从2cmx=处由静止释放,受到沿x轴负方向的电场力,当运动到0x区域后,受到沿x轴正方向的电场力,根据动能定理可得22110qExqEx−=其中22cmx=,联立可得13cmx=则该粒子将沿x轴负方向运动,运动到的最
远位置为13cmxx=−=−故D正确。故选D。8.如图所示,在直角坐标系xOy中有a、b、c、d四点,c点坐标为(4cm−,3cm)。现加上一方向平行于xOy平面的匀强电场,b、c、d三点电势分别为2V、10V、4V,将一电荷量为5210C−的点电荷从a点沿abcd移动到d点
,下列说法不正确的是()A.坐标原点O的电势为4V−B.匀强电场的电场强度大小为22V/mC.该点电荷在a点的电势能为41.610J−D.将该点电荷从a点移动到d点的过程中,电场力做功为42.410J−【答
案】B【解析】【详解】A.由于该电场匀强电场,故沿着同一个方向相同距离电势差相等,则有bcOd−=−解得4VO=−故A正确,不满足题意要求;B.该电场沿x轴方向的分场强大小为28V/m200V/
m410dOxdOUEd−===沿y轴方向的分场强大小为26V/m200V/m310bOybOUEd−===则该电场的电场强度的大小为2222200200V/m2002V/mxyEEE=+=+=故B错误,满足题意要求;C.因2dOOa=,则有()2dOOa−=−解
得8Va=−该点电荷在a点的电势能为()54p2108J1.610JaaEq−−==−−=故C正确,不满足题意要求;D.该点电荷从a点移到d点,电场力做功为54=210(84)J2.410JadadWqU−−=−−−=故
D正确,不满足题意要求。是故选B。二、多选题(本题共4小题,每小题4分,全部选对4分,未选全扣2分,错选不给分,总分16分)9.如图所示的四种电场中均有a、b两点,其中a、b两点的电场强度相同的是()A.甲图中,与点电荷等距的a、b两点B
.乙图中,两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图中,两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.丁图中,匀强电场中的a、b两点【答案】BD【解析】【详解】A.根据点电荷的电场的特点可知,图甲中a、b两点的电场强度大小相等,但方向不同,
则电场强度不同,故A错误;B.图乙中等量异种点电荷电场中a、b两点的电场强度大小相等,场强方向都与中垂线垂直向左,则a、b两点的电场强度相同,故B正确;C.图丙中等量同种点电荷电场中a、b两点电场强度大小相等,方
向相反方,则电场强度不同,故C错误;D.图丁匀强电场中a、b两点电场强度大小相等,方向相同,则a、b两点的电场强度相同,故D正确。故选BD。10.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一电子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是
这条轨迹上的三点,据此可知()A.P、R、Q三点中,Q点的电势最低B.该电子在P点的电势能比在Q点的大C.该电子在R点的加速度比在Q点的大D.该电子在P点的动能比在R点的小【答案】AC【解析】【详解】ABD.由轨迹弯曲的方向可知,电子受到电场力方向沿着电场线偏右,
则电场线的方向向左,根据沿电场线电势降低,结合等势面与电场线垂直,可知P、R、Q三点的电势高低关系为PRQ根据pEq=由于电子带负电,所以电子在P、R、Q三点的电势能大小关系为pppPRQEEE由于电子只受电场力作用,动能和电势能之和保持不变,则电子在P、R、Q三点的动
能大小关系为kkkPRQEEE故A正确,BD错误;C.由电场线的疏密程度可知,P、R、Q三点的场强大小关系为PRQEEE则电子在R点受到的电场力大于在Q点受到的电场力,电子在R点的加速度比在Q点的大,故C正确。故选AC。11.如图所示,平行板电容器与直流电源连接,上极板接地,
闭合开关S后再断开S,一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,则()A.该油滴仍能保持静止状态B.有从a向b的电流通过灵敏电流计C.电容器两极板间的电压减小D.油滴在P点的电势能不变【答案】AD【解析】【详解】A.闭合开关S后再断开S,则电容器
带电荷量Q保持不变,将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,根据r44rUQQkQESdCdSdkd====可知板间电场强度E不变,则油滴所受电场力不变,油滴仍能保持静止状态,故A正确;B.由于电容
器的带电荷量Q保持不变,电流计中没有电流通过,故B错误;C.根据r4SCkd=,QCU=将下极板竖直向下缓慢移动时,d增大,可知电容器电容C减小;由于电容器的带电荷量Q保持不变,所以电容器两极板间的电压U增大,故C错误;D.P点到上极板的距离d不变,电场强度E不变,由
UEd=可知P点与上极板间电势差不变,由于上极板接地,上极板电势不变,所以P点的电势不变,则油滴在P点的电势能不变,故D正确。故选AD。12.如图所示,轻质弹簧的两端分别与小物块B、C相连,并放在足够长的光滑斜面上,弹簧与斜面平行,C
靠在固定的挡板P上,绕过定滑轮的轻绳一端与B相连,另一端与悬空的小物块A相连。开始时用手托住A,使滑轮右侧的轻绳恰好伸直且无弹力,滑轮左侧轻绳沿竖直方向,然后由静止释放A,当C刚要离开挡板时,A的速度恰好达到最大。斜面的倾角为30°,B、C的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,重力加速
度大小为g,A、B、C均视为质点。不计一切摩擦,不计空气阻力,弹簧始终处在弹性限度内。下列说法正确的是()A.A的质量12mB.在从释放A到C刚要离开挡板的过程中,B运动位移为2mgkC.在从释放A到C刚要离开挡板的过程中,弹簧弹力做的总功为零D.在从释放A到C刚要离开挡
板的过程中,由A、B组成的系统机械能先增大后减小【答案】CD【解析】【详解】A.当C刚要离开挡板时,A的速度恰好达到最大,此时A、B的加速度均为零,则有AmgT=sin30sin30sin30TmgFmgmg=+=
+弹解得A的质量为Amm=故A错误;B.开始时弹簧被压缩了1sin30mgxk=C刚要离开挡板时弹簧伸长了2sin30gkxm=则在从释放A到C刚要离开挡板的过程中,B运动位移为12mgxxxk=
+=故B错误;C.在从释放A到C刚要离开挡板的过程中,由于初始时弹簧的压缩量与C刚要离开挡板时弹簧的伸长量相等,所以弹簧的弹性势能变化为零,则弹簧弹力做的总功为零,故C正确;D.在从释放A到C刚要离开挡板的过程中,弹簧的弹力对系统先
做正功,后做负功,则A、B组成的系统机械能先增大后减小,故D正确。故选CD。三、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)13.在“验证机械能守恒定律”的实验中,使质量为m的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点
如图所示。选取一条符合实验要求的纸带,O为打点计时器在纸带上打出的第一个点,A、B、C为从合适位置开始连续选取的三个计时点,它们到O点的距离分别为1h、2h、3h。已知打点计时器的周期为T,当地的重力加速度为g,那
么:(1)本实验应当___________(填字母)。A.先释放纸带B.先开启打点计时器(2)打B点时重物的瞬时速度Bv=___________。(用题中所给物理量表示)(3)从O点到B点,重物重力势能的减少量为___________。(用题中所给物理量
表示)(4)若测出纸带上多个点到O点之间的距离h,根据纸带算出这些点的速度v,则以h为横轴,22v为纵轴,画出的图像是下列图像中的___________。A.B.C.D.【答案】(1)B(2)312hhT−(3)2mgh(4)A【解析】【小问1详解】根据打点计时器实验操作规范要求,应先接通
电源开启打点计时器,待打点稳定后,再释放纸带。故选B。【小问2详解】B点是A、C的中间时刻,根据匀变速直线运动规律的推论可得312BhhvT−=【小问3详解】从O点到B点,重物重力势能的减少量为p2Emgh=【小问4详解】从O点到任意一点,重物重力势能的减少量为pEmgh=动能的
增加量为2k12Emv=根据机械能守恒有212mghmv=变形得22vgh=图像为过坐标原点的倾斜直线。故选A。14.某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。图丙所示实验装置是用来探究影响平行板电容器的因素,其中电容器左侧极板A
和静电计外壳接地,电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开。(1)图甲当开关S接“1”达到稳定后,电容器上极板带___________(选填“正”或“负”)电。(2)已知电源电压为3V,通过数格子的
方法测得It−曲线与横轴围成的面积为2.5mA·s,则电容器的电容C=___________F(结果保留两位有效数字)。(3)图丙中,静电计是测量下列哪一个物理量的仪器___________。A.电荷量B.电容C.电势差(4)保持两极板所
带的电荷量Q不变,极板间的距离不变,让带有绝缘手柄的A板向下移动,发现静电计指针偏角变大,得出的结论是:在其他条件不变的情况下,平行板电容器的电容C随两极板间的正对面积的减小而___________(填“增大”“减小”或“不变”)。【答案】(1
)正(2)48.310−(3)C(4)减小【解析】【小问1详解】当开关S接“1”后,电源给电容器充电,由于电容器上极板与电源正极相连,所以电容器上极板带正电。【小问2详解】根据QIt=可知It−曲线与横轴围成的面积表示电容器所带的电荷量,根据电容的定义式可得342.510F8.3
10F3QCU−−==【小问3详解】静电计是测量电势差的仪器。故选C。【小问4详解】保持两极板所带的电荷量Q不变,极板间的距离不变,让带有绝缘手柄的A板向下移动,发现静电计指针偏角变大,则极板间电压变大,根据Q
CU=可知电容变小,得出的结论是:在其他条件不变的情况下,平行板电容器的电容C随两极板间的正对面积的减小而减小。四、解答题(本题共3小题,共36分)15.如图所示,电荷量为81.610C−,质量为73.210kg−带正电
小球(可视为点电荷),用轻质不可伸长的绝缘细线悬挂在水平方向的匀强电场中,假设电场区域足够大,静止时细线与竖直方向夹角为37=,小球在运动过程中电荷量始终保持不变,重力加速度为g。(210m/sg=,sin370.6=°,co
s370.8=°)的(1)求匀强电场电场强度E;(2)若剪断细线,求小球运动2s后的速度大小。【答案】(1)150N/C,方向水平向右(2)25m/s【解析】【小问1详解】以小球为对象,根据受力平衡可知,小球受到的电场力水
平向右,则有tanqEmg=解得场强大小为tan150N/CmgEq==由于小球带正电,所以电场强度方向水平向右【小问2详解】若剪断细线,小球受到重力和电场力的合力方向沿剪断前的细线方向向下,则合力大小为cosmgF=合小球的加速度大小为212.5m/
scosFgam===合则小球运动2s后的速度大小为25m/svat==16.在电场中,将带电量为9210C−的负点电荷从A点移动到B点,克服静电力做了8410J−的功;将该电荷从B点移动到C点,电势能增加了8810J−。设C点的电势0C
=,求:(1)A、B两点间的电势差ABU;(2)B点的电势B;(3)将一个带电量相同的正电荷从A点移动到C点,静电力做的功。【答案】(1)20V(2)40V。(3)71.210J−【解析】【小问1详解】将带电量为9210C−的负点电荷从A点移动到B点,克服静电力做了8410
J−的功,根据ABABWqU=可得982V40100V12ABABWUq−−==−=−【小问2详解】将该电荷从B点移动到C点,电势能增加了8810J−,设C点的电势0C=,则该电荷在C点的电势能为0,可知
该电荷在B点的电势能为8p810JBE−=−根据pEq=可得B点的电势为89V81020V401B−−−==−【小问3详解】由于20VABABU=−=,40VB=可得60VA=则将一个带电量相同的正电荷从A点移动到C点,
静电力做的功为97210(600)J1.210JACACWqU−−=−==17.如图所示,半径3mR=的光滑圆弧形绝缘轨道与水平绝缘轨道平滑连接于A点。将质量0.3kgm=的滑块(可视为质点)从水平轨道上的P点(图中未画出)由静止释放后,滑块沿轨道开始
运动,在运动过程中,滑块始终受到一水平向右的恒力作用。已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数13=,水平恒力4NF=,P、A两点间的距离5mL=,取重力加速度大小210m/sg=。求:(1)滑块从P点运动到A点所用的时间t;(2
)滑块运动到圆弧轨道最右端B点时,圆弧轨道对滑块的弹力大小NF。(3)在其他条件不变的情况下,仅改变P的位置,为使滑块不在ABCD间离开轨道,求P、A两点间距离s的取值范围。【答案】(1)1s(2)16N(3)03ms或10.5ms【解析】【小问1详
解】滑块从P点运动到A点,根据牛顿第二定律可得Fmgma−=解得加速度大小为210m/sa=根据运动学公式可得212Lat=解得滑块从P点运动到A点所用的时间为21sLta==【小问2详解】滑块从P点运动到B点过程,根据动能定理可得21()02BFLRmgLmgRm
v+−−=−解得230m/sBv=在B点,根据牛顿第二定律可得2NBvFFmR−=解得圆弧轨道对滑块的弹力大小为N16NF=【小问3详解】滑块在光滑圆弧轨道受到重力和水平恒力合力大小为22()5NFFmg=+=合重力和
水平恒力的合力方向与竖直方向的夹角满足4tan3Fmg==可得53=如图所示图中E点为等效最低点,G点为等效最高点,仅改变P的位置,为使滑块不在ABCD间离开轨道;当滑块刚好到达图中F点速度为0时,根据动能
定理可得11(cos)(1sin)0FsRmgsmgR+−−+=解得13ms=当滑块刚好经过等效最高点G时,重力和水平恒力的合力刚好提供向心力,则有2QvFmR=合解得52m/sQv=的根据动能定理可得2221(sin)(1cos)02QFsRmg
smgRmv−−−+=−解得210.5ms=为使滑块不在ABCD间离开轨道,P、A两点间距离s的取值范围为03ms或10.5ms