2017-2018学年内蒙古巴彦淖尔市第一中学高二上学期9月月考物理试题（解析版） 14页

巴彦淖尔市第一中学2017-2018学年第一学期9月月考 高二年级物理试题A卷 一、单项选择题 ‎1. 关于电场强度的定义式E＝，下列说法正确的是(　　)‎ A. 该定义式只适用于点电荷产生的电场 B. F是试探电荷所受到的力，q是产生电场的电荷的电荷量 C. 场强的方向与F的方向相同 D. 由该定义式可知，场中某点电荷所受的静电力大小与该点场强的大小成正比 ‎【答案】D ‎【解析】A 、定义式 对任何电场都适用，所以A错；‎ B 、公式中F指试探电荷在这一点所受的静电力大小，q是指试探电荷的电荷量，所以B错；‎ C 、场强方向与正电荷在该点所受F的方向相同，与负电荷所受F的方向相反，所以C错；‎ D 、由定义式可得，F与E成正比，所以D对 综上所述本题答案是：D ‎2. 如图所示，为某一电场中的一条电场线，a、b为线上的两点，则下列判断正确的是(　　)‎ A. 这是一个匀强电场 B. a点场强一定比b点场强大 C. a点场强一定比b点场强小 D. 负电荷在两处所受静电力的方向一定相同 ‎【答案】D ‎【解析】A、一条电场线无法确定电场线的疏密，所以不能确定场强大小和方向是否处处相同，所以该电场不一定是匀强电场，故A错误；‎ BC、电场线的疏密反映电场强度的大小，而一条电场线无法确定电场线的疏密，所以不能比较a、b两点的场强大小，故B、C错误；‎ D、负电荷在a、b两点受力方向均与电场线方向相反，即负电荷在两处所受静电力的方向一定相同，故D正确。‎ 综上所述本题答案是：D ‎3. 如图所示，不带电导体B在靠近带正电的导体A后，P端及Q端分别感应出负电荷和正电荷，则以下说法正确的是(　　)‎ A. 若用导线将Q接地，然后断开，再取走A，则导体B将带负电 B. 若用导线将Q接地，然后断开，再取走A，则导体B将带正电 C. 若用导线将Q接地，然后断开，再取走A，则导体B将不带电 D. 若用导线将P接地，然后断开，再取走A，则导体B将带正电 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：如图枕型导体在带正电的小球附近时，枕型导体上的自由电子会向金属棒的左边运动，金属棒的左端因有了多余的电子而带负电，右端因缺少电子而带正电；而用导线接地，接导体的任何部位，右端的正电荷被中和，因此导体将带负电；故A正确，BCD错误；‎ 考点：静电场中的导体 ‎【名师点睛】本题考查电荷的转移，有一定的难度，关键知道由于异种电荷相互吸引，大地的负电荷（自由电子）会转移到导体上。‎ ‎4. 如图所示，一个均匀的带电圆环，带电荷量为＋Q，半径为R，放在绝缘水平桌面上．圆心为O点，过O点作一竖直线，在此线上取一点A，使A到O点的距离为R，在A点放一检验电荷＋q，则＋q在A点所受的电场力为(　　)‎ A. ，方向向上 B. ，方向向上 C. ，方向水平向左 D. 不能确定 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：将均匀的带电圆环分成长度为的微元，每个微元带电量为.每个微元在A点对+q的电场力沿AO方向的分力为，根据对称性可知垂直AO方向的分力抵消。整个均匀带电圆环在A点对+q的电场力为·,，方向沿OA方向向上，选项B正确。‎ 考点：本题考查了库仑定律的应用 点评：在解决一些不是很规则的物体时，微元法和对称法是一种很重要的物理解析思想，这就导致了此类题目的难度系数较大，学生最容易出错 ‎5. 质量为m1、m2的小球分别带同种电荷q1和q2，它们用等长的细线吊在同一点O，由于静电斥力的作用，使m1球靠在竖直光滑墙上，m1球的拉线l1呈竖直方向，使m2球的拉线l2与竖直方向成θ角，m1、m2均处于静止，如图所示．由于某种原因，m2球的带电量q2逐渐减少，于是两球拉线之间夹角θ也逐渐小直到零．在θ角逐渐减小的过程中，关于l1、l2中的张力FT1、FT2的变化是(　　)‎ A. FT1不变，FT2不变 B. FT1不变，FT2变小 C. FT1变小，FT2变小 D. FT1变小，FT2不变 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：小球B的受力情况如图所示，重力m2g、悬线张力FT、库仑斥力F，这三个力的合力为0．因此这三个力构成封闭的力的三角形，且正好与几何三角形OAB相似，有：因为OA＝OB，所以FT2＝m2g．即FT2与θ无关，由于库仑力的减小，导致B球受到A球的库仑力大小减小，且方向趋于水平，则有FT1‎ 变小．因此D正确，ABC错误．故选D．‎ 考点：物体的平衡 ‎【名师点睛】本题从小球的受力分析出发寻求正确的答案，采用三角形相似法处理，比较简单，也可以运用函数法研究。‎ ‎6. 如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始做自由下落和平抛运动．它们从开始到到达地面，下列说法正确的有(　　)‎ A. 它们同时到达地面 B. 重力对它们的冲量相同 C. 它们的末动能相同 D. 它们动量变化的大小相同 ‎【答案】D ‎【解析】球b自由落体运动，球c的竖直分运动是自由落体运动，故bc两个球的运动时间相同，为：；球a受重力和支持力，合力为mgsinθ，加速度为gsinθ，根据 ， 得：；故t＜t′，故A错误；由于重力相同，而重力的作用时间不同，故重力的冲量不同，故B错误；初动能不全相同，而合力做功相同，故根据动能定理，末动能不全相同，故C错误；bc球合力相同，运动时间相同，故合力的冲量相同，根据动量定理，动量变化量也相同；ab球机械能守恒，末速度相等，故末动量相等，初动量为零，故动量增加量相等，故D正确；故选D.‎ ‎7. ‎ ‎“纵跳摸高”是一种很好的有助于青少年长高的运动．其动作要领是原地屈膝两脚快速用力蹬地，跳起腾空后充分伸展上肢摸到最高点．则人在进行纵跳摸高时，从他开始屈膝到摸到最高点的过程中(　　)‎ A. 人始终处于超重状态 B. 人始终处于失重状态 C. 地面支持力对人的冲量与重力冲量的大小相等 D. 地面支持力对人做的功等于重力势能的增量 ‎【答案】C ‎ ‎ 考点：超重、失重，动量定理。‎ ‎8. 动量相等的甲、乙两车，刹车后沿两条水平路面滑行．若两车质量之比＝，路面对两车的阻力相同，则两车的滑行时间之比为(　　)‎ A. 1∶1 B. 1∶2‎ C. 2∶1 D. 1∶4‎ ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：两车滑行时水平方向仅受阻力f作用，在这个力作用下使物体的动量发生变化．规定以车行方向为正方向，由动量定理得，所以两车滑行时间或，当P、f相同时，滑行时间t相同，选项A正确 考点：考查了动量定理的应用 ‎9. 小车静止在光滑水平面上，站在车上的人练习打靶(人相对于小车静止不动)，靶装在车上的另一端，如图所示，已知车、人、枪和靶的总质量为M(不含子弹)，子弹的质量为m，若子弹离开枪口的水平速度大小为v0‎ ‎(空气阻力不计)，子弹打入靶中且留在靶里，则子弹射入靶后，小车获得的速度大小为(　　)‎ A. 0‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】车、人、枪、子弹组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，以子弹的初速度方向正方向，射击前系统动量为零，由动量守恒定律可知，子弹射入靶中后系统动量也为零，车的速度为零；‎ 故选A．‎ ‎10. 如图所示．a、b两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向被抛出，a在竖直平面内运动，落地点为P1，b沿光滑斜面运动，落地点为P2.P1和P2在同一水平面上，不计空气阻力．则下面说法中正确的是(　　)‎ A. a、b的运动时间相同 B. a、b沿x轴方向的位移相同 C. a、b落地时的动量相同 D. a、b落地时的动能相同 ‎【答案】D ‎【解析】A、a在竖直平面内做平抛运动,竖直方向是自由落体运动,b在斜面上运动,受到重力和支持力,沿斜面向下是匀加速运动,加速度是 ,所以b运动的时间长,故A错误. B、a、b在水平方向都是匀速运动,因为水平方向的初速度相同,b运动时间长,所以b的水平位移大于a的水平位移,故B错误. ‎ C、a、b两物体落地速度方向不同,速度不同,物体的动量 也不同,故C错误. D、物体在运动过程中只有重力做功,机械能守恒,因为物体初状态的机械能相等,则落地时的机械能相同,两物体落地时的重力势能相等,则动能相等,所以D选项是正确的. 综上所述本题答案是：D 二、多选题 ‎11. 有A，B，C三个完全相同的金属球，A带1.2×10－4C的正电荷，B，C不带电，现用相互接触的方法使它们都带电，则A，B，C所带的电荷量可能是下面哪组数据(　　)‎ A. 4.0‎‎×10－5C,4.0×10－5C,4.0×10－5C B. 6.0×10－5C,4.0×10－5C,4.0×10－5C C. 6.0×10－5C,3.0×10－5C,3.0×10－5C D. 5.0×10－5C,5.0×10－5C,5.0×10－5C ‎【答案】AC ‎【解析】A 、若三个球同时接触，则每球各分总电荷量的1/3，所以A正确；‎ B 、从三个数据来看，三个球电荷量的总和大于原来A球的电荷量，不符合电荷守恒定律，所以B错误 C 、设从第一次两球接触开始，如A、B接触，A、B各带电荷量 ，第二次B与C接触后各带电荷量 ，所以C正确 D 、.从三个数据来看，三个球电荷量的总和大于原来A球的电荷量，不符合电荷守恒定律，所以D错误。‎ 综上所述本题答案是：AC ‎12. 如图所示，半径为R的硬橡胶圆环，其上带有均匀分布的负电荷，总电荷量为Q，若在圆环上切去一小段l(l远小于R)，则圆心O处产生的电场方向和场强大小应为(　　)‎ A. 方向指向AB B. 方向背离AB C. 场强大小为 D. 场强大小为 ‎【答案】BD ‎【解析】AB段的电量 ，则AB段在O点产生的电场强度 ，方向指向AB，所以剩余部分在O点产生的场强大小等于，方向背离AB．故B、D正确，A、C错误．‎ 综上所述本题答案是：BD ‎13. 如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷＋Q，在x轴上C点有点电荷－Q且CO＝OD，∠ADO＝60°.下列判断正确的是(　　)‎ A. O点电场强度为零 B. D点电场强度为零 C. 若将点电荷＋q从O移向C，电势能增大 D. 若将点电荷－q从O移向C，电势能增大 ‎【答案】BD ‎【解析】电场是矢量，叠加遵循平行四边行定则，由和几何关系可以得出，A错B对。在之间，合场强的方向向左，把负电荷从Ｏ移动到C，电场力做负功，电势能增加，C错D对。‎ ‎14. 质量为ma＝0.5 kg的物体a以某一速度与另一质量为mb＝1.5 kg的静止物体b在光滑水平面上正碰，若不计碰撞时间，碰撞前后物体a的x－t图象如图所示，则(　　)‎ A. 碰前a的动量大小为2 kg· m/s B. 碰后b的动量大小为1.5 kg· m/s C. 碰撞过程b的动量改变了0.5 kg· m/s D. 碰撞过程a的动量改变了0.5 kg· m/s ‎【答案】AB ‎【解析】A、在位移时间图象中,斜率表示物体的速度,由图象可以知道碰撞前a的速度为 ,所以碰前a的动量大小为 ,所以A选项是正确的; B、碰撞后a的速度为: 根据动量守恒定律得: 计算得出:  ,所以B选项是正确的; C、碰撞过程b的动量改变量为: ,故C错误; D、碰撞过程a的动量改变量为: ， 故D错误. 综上所述本题答案是：AB ‎15. 甲、乙两人站在小车左右两端，如图所示，当他俩同时相向而行时，发现小车向右运动，下列说法中正确的是(轨道光滑)(　　)‎ A. 乙的速度必定大于甲的速度 B. 乙的动量必定小于甲的动量 C. 乙的动量必定大于甲的动量 D. 甲、乙动量总和必定不为零 ‎【答案】CD 三、实验题 ‎16. 用如图甲所示装置验证动量守恒定律．实验中 甲 ‎(1)为了尽量减小实验误差，在安装斜槽轨道时，应让斜槽末端保持水平，这样做的目的是________．‎ A．使入射球与被碰小球碰后均能从同一高度飞出 B．使入射球与被碰小球碰后能同时飞出 C．使入射球与被碰小球离开斜槽末端时的速度为水平方向 D．使入射球与被碰小球碰撞时的动能不损失 ‎(2)若A球质量为m1＝50 g，两小球发生正碰前后的位移—时间(x－t)图象如图乙所示，则小球B的质量为m2＝________.‎ 乙 ‎(3)调节A球自由下落高度，让A球以一定速度v与静止的B球发生正碰，碰后两球动量正好相等，则A、B两球的质量之比应满足________．‎ ‎【答案】 (1). C (2). 20g (3). ‎ ‎【解析】（1）研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出,只有水平飞出时小球才做平抛运动,故ABD错误,C正确; （2）由图2所示图象可以知道碰撞前： , 由图求出碰后 和 的速度分别为: ‎ ‎, 两物体碰撞过程系统动量守恒,以的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:‎ ‎ , 代入计算得出:; (3)设碰撞后两者的动量都为P,因为题意可以知道,碰撞前后总动量为2P,根据动量和动能的关系有:, 碰撞过程动能不增加,有： :, 计算得出: ‎ 为了入射小球碰撞时反弹，引起实验误差，所以要保证入射小球的质量大于被碰小球的质量，即 ‎ 综上所述本题答案是：（1）C （2） （3） ‎ 四、计算题 ‎17. 如图所示，正电荷q1固定于半径为R的半圆光滑轨道的圆心处，将另一带正电、电荷量为q2、质量为m的小球，从轨道的A处无初速度释放，重力加速度为g 求： (1)小球运动到B点时的速度大小；‎ ‎(2)小球在B点时对轨道的压力．‎ ‎【答案】 , ,方向竖直向下 ‎【解析】试题分析：（1）带电小球q2在半圆光滑轨道上运动时，库仑力不做功，故机械能守恒，则 解得．‎ ‎（2）小球到达B点时，受到重力mg、库仑力F和支持力FN，由圆周运动和牛顿第二定律得 解得 根据牛顿第三定律，小球在B点时对轨道的压力为，方向竖直向下．‎ 考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律 ‎【名师点睛】此题考查牛顿第二定律在静电场中的应用；要知道物体在运动过程中，库仑力是不做功的，故机械能守恒；在最低点时要能正确的分析物体的受力情况，根据牛顿第二定律列得方程求解。‎ ‎18. 如图所示，光滑绝缘的水平面上固定着A、B、C三个带电小球，它们的质量都为m，彼此间距离均为r，A、B带正电，电荷量均为q.现对C施加一个水平力F的同时放开三个小球．三个小球在运动过程中保持间距r不变，求：(三个小球均可视为点电荷)‎ ‎(1)C球的电性和电荷量大小．‎ ‎(2)水平力F的大小．‎ ‎【答案】负电　2q, ‎ ‎【解析】(1)A球受到B球沿BA方向的库仑斥力和C球的库仑力作用后，产生水平向右的加速度，所以C球对A球的库仑力为引力，C球带负电．对A球，有＝·sin 30°，所以Q＝2q.(2)又根据牛顿第二定律，有·cos 30°＝ma，F＝3ma，故.‎ 思路分析：通过对整体的受力分析，可知加速度相同，再对A求受力分析，可知C球带负点，通过在竖直方向受力平衡求出所点电荷量；通过在水平方向有牛顿第二定律可求出A球产生的加速度，再对整体利用牛顿第二定律求解出所加外力即可．‎ 试题点评：本题主要考查库仑定律和牛顿第二定律的应用，注重整体法与隔离法的应用．‎ ‎19. .如图所示，竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接，右边与一个足够高的光滑圆弧轨道平滑相连，木块A、B静置于光滑水平轨道上，A、B的质量分别为1.5 kg和0.5 kg.现让A以6 m/s的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞的时间为0.3‎ ‎ s，碰后的速度大小变为4 m/s.当A与B碰撞后会立即粘在一起运动，g取10 m/s2，求：‎ ‎(1)在A与墙壁碰撞的过程中，墙壁对A的平均作用力的大小；‎ ‎(2)A、B滑上圆弧轨道的最大高度．‎ ‎【答案】(1)50 N(2)0.45 m ‎【解析】试题分析：（1）A物与墙撞，由动量定理得 Ft=mAV1-（-mAV2）‎ 解得F=50N ‎（2）A与B碰，由动量守恒定律得mAV2=（mA+mB）V 滑上圆弧轨道，由机械能守恒定律得 ‎（ mA+mB）V2 =（ mA+mB）gh 解得h=0．45m 考点：动量守恒定律；机械能守恒定律 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎