吉林省长春市第七中学2019-2020学年高二上学期第一次月考物理试题 13页

‎2019---2020学年高二物理上学期月考试卷 一、选择题（1-8题为单选题，9-13为多选题。每小题4分，共52分）‎ ‎1.质量分别为m1、m2的小球在一直线上发生弹性碰撞，它们在碰撞前后的位移—时间图象如图所示，若m1＝1 kg，m2的质量等于(　　)‎ A. 1 kg B. 3 kg C. 5 kg D. 10 kg ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】碰撞前m2是静止的，m1的速度为：‎ 碰后m1的速度：‎ m2的速度：‎ 根据动量守恒定律有：‎ m1v1=m1v1′+m2v2′‎ 代入得：‎ ‎1×4=1×（-2）+m2×2‎ 解得：‎ m2=3kg A．1 kg，与结论不相符，选项A错误；‎ B．3 kg，与结论相符，选项B正确；‎ C．5 kg，与结论不相符，选项C错误；‎ D．10 kg，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎2.在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反。则碰撞后B球的速度大小可能是_________‎ A. 0.6 B. 0.4 C. 0.3 D. 0.2‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由碰撞中的动量守恒得mv= 2mvB－mvA，vA＞0，则vB＞0.5v，故小于0.5v的值不可能有，A正确。‎ ‎3.使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上＋2Q和－4Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为F1.现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为a/2的两点，它们之间库仑力的大小为F2.则F1与F2之比为 A. 16∶1 B. 8∶1 C. 2∶9 D. 2∶1‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：接触前，根据库仑定律可得，接触后，根据平均分配原则，两小球带电量为，故，故，D正确；‎ 考点：考查了库仑定律的应用 ‎4. 关于静电场的等势面，下列说法正确的是 A. 两个电势不同的等势面可能相交 B. 电场线与等势面处处相互垂直 C. 同一等势面上各点电场强度一定相等 D. 将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A ‎．等势面相交，则电场线一定相交，故在同一点存在两个不同的电场强度方向，与事实不符，故A错误；‎ B．电场线与等势面垂直，B正确；‎ C．同一等势面上的电势相同，但是电场强度不一定相同，C错误；‎ D．将负电荷从高电势处移动到低电势处，受到的电场力方向是从低电势指向高电势，所以电场力方向与运动方向相反，电场力做负功，D错误；‎ ‎5.如图所示，a、b、c是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强，可以判定（ ）‎ A. Ea＞Eb＞Ec B. φa＞φb＞φc C. φa –φb=φb –φc D. Ea = Eb = Ec ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】沿电场线的方向电势降低，即φa>φb>φc，电场中某点的电场强度的大小由该点与产生电场的电荷的距离和产生电场的电荷的分布决定，电场线的疏密程度也可表示电场强度的大小，图中只有一条电场线，无法判定各点电场强度的大小关系，也无法判断两点间电势差的大小，故B正确，ACD错误。‎ 故选：B ‎6.关于电场强度的概念，下列说法正确的是(　　)‎ A. 由可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比 B. 正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关 C. 电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关 D. 电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．电场中某点的电场强度与试探电荷所受的电场力F以及试探电荷所带的电量q以及电性均无关，选项A错误，C正确； ‎ B．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，但是某一点场强方向与放入试探电荷的正负无关，选项B错误；‎ D．电场中某一点的电场强度是由电场本身决定的，与是否放试探电荷无关，选项D错误。‎ ‎7.如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为ab的中点．已知a、b两点的电势分别为φa＝3 V，φb＝9 V，则下列叙述正确的是(　　)‎ A. 该电场在c点处的电势一定为6 V B. a点处的场强Ea一定小于b点处的场强Eb C. 正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大 D. 正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中动能一定增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．若该电场是匀强电场，则在c点处的电势为，若该电场不是匀强电场，则在c点处的电势为φc≠6V．故A错误。‎ B．一条电场线，无法判断电场线的疏密，就无法判断两点场强的大小，所以a点处的场强Ea不一定小于b点处的场强Eb．故B错误。‎ CD．根据正电荷在电势高处电势能大，可知正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大，而由能量守恒得知，若正电荷只受电场力作用，其动能一定减小。故C正确，D错误。‎ ‎8.有一匀强电场，方向如图所示，在电场中有三个点A、B、C，这三个点的连线恰好构成一个直角三角形，且AC边与电场线平行。已知A、B两点的电势分别为5V和1.8V，AB的距离为4cm，BC的距离为3cm；若把一个电子从A点移动到C点，那么电子电势能的变化量为（ ）‎ A. 8.0×10-19J B. 1.6×10-19J C. -8.0×10-19J D. -1.6×10-19J ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知：AC=5cm，cos∠A=0.8， 电场强度：‎ 电子从A移动到C电场力做功：‎ W=-e∙AC∙E=-16×10-19×5×10-2×100J=-8×10-19J 电场力做负功，电势能增加量8×10-19J； A．80×10-19J，与结论相符，选项A正确；‎ B．1.6×10-19J，与结论不相符，选项B错误；‎ C． -8.0×10-19J，与结论不相符，选项C错误；‎ D．-1.6×10-19J，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎9.质量相等的A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6 m/s，B球的速度是－2 m/s，不久A、B两球发生了对心碰撞．对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果有可能实现的是(　　)‎ A. vA′＝－2 m/s，vB′＝6 m/s B. vA′＝2 m/s，vB′＝2 m/s C. vA′＝1 m/s，vB′＝3 m/s D. vA′＝－3 m/s，vB′＝7 m/s ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】设每个球的质量均为m，碰前系统总动量 P=mvA+mvB=6m-2m=4m，‎ 碰前的总动能 ‎ Ek=mvA2+mvB2=20m；‎ A．若vA′=-2 m/s，vB′=6 m/s，碰后总动量 P′=mvA′+mvB′=4m，‎ 动量守恒。 总动能 Ek′=mvA′2+mvB′2=20m，‎ 机械能也守恒，A可能实现；故A正确。 B．若vA′=2 m/s，vB′=2 m/s，碰后总动量  ‎ P′=mvA′+mvB′=4m，‎ 总动能 ‎ Ek′=mvA′2+mvB′2=4m，‎ 动量守恒，机械能不增加，故B可能实现；故B正确。 C．若vA′＝1 m/s，vB′＝3 m/s，碰后总动量 ‎ P′=mvA′+mvB′=4m，‎ 总动能 Ek′=mvA′2+mvB′2=5m，‎ 动量守恒，机械能不增加，故C可能实现；故C正确。 D．若vA′＝-3 m/s，vB′＝7 m/s，碰后总动量 ‎ P′=mvA′+mvB′=4m，‎ 总动能 Ek′=mvA′2+mvB′2=29m，‎ 动量守恒，机械能增加，违反能量守恒定律，故D不可能实现；‎ ‎10.关于电势差的计算公式，下列说法正确的是(　　)‎ A. 电势差的公式UAB＝说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比 B. 把正电荷从A点移动到B点电场力做正功，则有UAB>0‎ C. 电势差的公式UAB＝中，UAB与移动电荷的电荷量q无关 D. 电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时电场力所做的功 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 电势差是电场本身的性质，与带电粒子做功无关，A错；由W=qU可知，W为正，q为正则U为正值，B对；同理C对；电场中A、B两点间的电势差UAB等于把单位正电荷q从A点移动到B点时电场力做的功，D错；‎ ‎11.如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是 ‎ ‎ A. b点场强大于d点场强 B. b点场强小于d点场强 C. a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差 D. 试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：在两等量异号电荷连线上，中间点电场强度最小；在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大；所以b点场强小于d点场强；由对称性可知，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，故选项BC正确；因a点的电势高于c点的电势，故试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能，选项D错误。‎ 考点：电场的叠加、电势能 ‎【名师点睛】常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握，并要注意沿电场线的方向电势是降低的，同时注意等量异号电荷形成电场的对称性。‎ ‎12.在研究平行板电容器电容的实验中，电容器的A、B两极板带有等量异种电荷，A板与静电计连接，如图所示。实验中可能观察到的现象是( )‎ A. 增大A、B板间的距离，静电计指针张角变小 B. 减小A、B板间的距离，静电计指针张角变小 C. 把B板向上平移，减小A、B板的正对面积，静电计指针张角变小 D. 在A、B板间放入一介质板，静电计指针张角变小 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 改变板间距离、改变正对面积或放入电介质，根据电容的决定式分析电容的变化，电容器的电量不变，再根据电容的定义式分析板间电压的变化，判断静电计指针的变化；‎ ‎【详解】A、增大A、B板间的距离，根据电容的决定式分析得知，电容C减小，电容器的电量Q不变，则由得知，板间电压U增大，静电计指针张角变大，故A错误； B、减小A、B板间的距离，根据电容的决定式分析得知，电容C增大，电容器的电量Q不变，则由得知，板间电压U减小，静电计指针张角变小。故B正确； C、减小A、B板的正对面积，根据电容的决定式分析得知，电容C减小，电容器的电量Q不变，则由得知，板间电压U增大，静电计指针张角变大，故C错误； D、在A、B板间放入一介质板，根据电容的决定式分析得知，电容C增大，电容器的电量Q不变，则由得知，板间电压U减小，静电计指针张角变小，故D正确。‎ ‎【点睛】本题是电容器动态变化分析问题，在分析不变量的基础上，由电容的决定式和电容的定义式结合分析。‎ ‎13.如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹．粒子先经过M点，再经过N点．可以判定(　　)．‎ A. 粒子在M点受到电场力大于在N点受到的电场力 B. M点的电势高于N点的电势 C. 粒子带负电 D. 粒子在M点的动能大于在N点的动能 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：场线的疏密反映电场的强弱，M点的场强小于N点的场强，所以粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，故A错误；沿电场方向电势降低，从图中可知：M点电势比N点高，所以B正确；由图看出，粒子的轨迹向下弯曲，粒子所受电场力方向和电场线切线方向一致，说明粒子带正电．故C错误；粒子从M运动到N的过程中，电场力做正功，粒子的电势能减小，动能增大，粒子在M点的动能小于在N点的动能．故D错误.‎ 考点： 电场线，电势，电势能 二、实验题（本题共8分）‎ ‎14.某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动。他设计的装置如图甲所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力。‎ ‎(1)若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点的间距(已标在图上)。A为运动的起点，则应选________段来计算A碰前的速度，应选________段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)。‎ ‎(2)已测得小车A的质量m1＝0.4kg，小车B的质量m2‎ ‎＝0.2kg，则碰前两小车的总动量为________kg·m/s，碰后两小车的总动量为________kg·m/s。‎ ‎【答案】 (1). BC (2). DE (3). 0.420 (4). 0.417‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1][2]推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度．‎ ‎（2）[3][4]碰前小车的速度为：‎ 碰前的总动量为：‎ 碰后小车的共同速度为：‎ 碰后动量为：‎ 三、计算题（本题共40分）‎ ‎15.如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m，A与B的质量相等，A与B整体与桌面之间的动摩擦因数=0.2。取重力加速度g=10m/s2，求：‎ ‎（1）碰撞前瞬间A的速率v。‎ ‎（2）碰撞后瞬间A与B整体的速度。‎ ‎（3）A与B整体在桌面上滑动的距离L。‎ ‎【答案】（1）2m/s （2）1m/s （3）0.25m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对A从圆弧最高点到最低点的过程应用机械能守恒定律有：‎ 可得 ‎（2）A在圆弧轨道底部和B相撞，满足动量守恒，有：，可得 ‎ ‎（3）对AB一起滑动过程，由动能定理得：，可得L=0.25m ‎16.如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为2cm，两点的连线与场强方向成60°角。将一个电量为-2×10-5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J。则：‎ ‎(1)在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？‎ ‎(2)A、B两点的电势差UAB为多少？‎ ‎(3)匀强电场的场强为多大？‎ ‎【答案】(1)-0.1J (2)5×103V (3)5×105V/m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)据电场力做功与电势能变化间关系，有：‎ ‎ (2)根据静电力做功与电势差关系可得：‎ ‎ (3) A、B两点沿场强方向距离：‎ 据匀强电场中场强与电势差的关系可得：‎ ‎17.如图所示，有一电子（电荷量为e，质量为m）经电压U0‎ 加速后，进入两块间距为d，电压为U的平行金属板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场，‎ 求：（1）金属板AB的长度L； （2）电子穿出电场时的动能Ek。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设电子离开加速电场瞬间的速度为v0，由动能定理，有：‎ 在偏转电场中偏转时，有：‎ 而：‎ 解得：‎ ‎（2）电子在偏转电场中偏转时，由动能定理，得：‎ 解得 ‎ ‎ ‎ ‎