四川省2020-2021学年高二物理10月月考试题

1 四川省 2020-2021 学年高二物理 10 月月考试题 1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分； 2.本堂考试 100 分钟，满分 100 分； 3.答题前，考生务必先将自己的姓名、考号填写在答题卡上，并使用 2B 铅笔填涂； 4.考试结束后，将答题卡交回。 第Ⅰ卷 选择题部分 一、单项选择题（本题共 8 小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，每小题 3 分， 共 24 分） 1、以下说法正确的是： A. 美国科学家富兰克林在 1747 年把丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做负电荷 B. 在金属中能自由移动的是电子和质子 C. 摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷 D. 任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍 2.如图所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球 B，静止在图示位置；若固定的带正电的小球 A 电 量为 Q，B 球的质量为 m，带电量为 q，丝线与竖直方向夹角为θ，A 和 B 在同一水 平线上，整个装置处于真空中，求 A、B 两球之间的距离为多少?(静电力常量为 k） A. B. C. D. 3.下列说法中正确的是 （ ） A．根据公式 ，在一条直线的电场线上有 A、B、C 三点，若 AB=2BC，则一定有电势差 B．根据公式 ，离场源电荷越远，场源电荷的电荷量越少，电场强度越小 C．根据公式 ，电场中某点的电场强度，跟放入该点的试探电荷所受电场力成正比，跟试 探电荷的电荷量成反比 D．根据公式 ，匀强电场中某点的电场强度，跟匀强电场中的 AB 两点间的电势差成正 比，跟 AB 两点间的距离成反比 4.关于静电场，下列结论普遍成立的是(　　) θtanmg kQq θsinmg kQq mg kQq θsin kQq mg θtan EdU = BCAB UU 2= 2/ rkQE = qFE /= ABAB dUE /=2 A．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 B．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 C.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 D.电场中某点的电势数值上等于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）过程中电场力所做的 功 5.在真空中某区域的电场由 A、B 两个场源电荷产生，A 带正电（电荷量为+Q），B 带负电（电荷量为 -Q），A、B 为等量异种电荷，A、B 之间的距离为 L，在 A、B 之间的连线上距离 A 距离为 L 的三分之 一处的场强的大小和方向为： A. ，方向指向 B 点 B. ，方向指向 A 点 C. ，方向指向 B 点 D. ，方向指向 A 点 6.一辆机车，质量是 2m，以速度 v 与原来静止的、质量为 3m 的车厢碰撞挂接，挂接后它们的总动 能是： A． B． C． D． 7.在图中所示的匀强电场的等势面分布图中，每两个相邻的水平等势面相距 2 厘米，由此可知，电 场强度 E 的方向和大小分别是： A. 方向竖直向下，大小为 100V/M B. 方向水平向左，大小为 300 V/M C. 方向竖直向上，大小为 100V/M D. 方向水平向右，大小为 300V/M 8.在某个电场中与场源电荷不相接触的各个位置，如果给电子一个适当的初速度，它能沿一条电场 线运动；如果给电子另一个适当的初速度，它能始终沿某个等势面运动。若已知电子在该电场中只 受电场力作用，则这个电场可能是 A.正点电荷产生的电场 B.负点电荷产生的电场 C.一对带等量异种电荷的点电荷产生的电场 D.一对带等量异种电荷的平行金属板产生的电场 二、不定项选择题（本题共 6 小题。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有 多个选项正确，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，选错的得 0 分，共 24 分） 9.如图所示，圆形虚线表示固定于 O 点的某点电荷电场中的部分等势线，实线为某个电子的该电场 中由 a 点经 b 点和 c 点的运动轨迹，该轨迹与其中一条等势线相切于 24 45 L kQ 2 9 L kQ 24 27 L kQ 2 3 L kQ 2 10 1 mv 2 5 1 mv 2 5 2 mv 9 10 2mv 3V 1V -1V -3V3 M N A B b 点。若电子只受该电场的作用，则下列说法正确的是 A、O 点的电电荷带正电 B、a 点的电势高于 c 点的电势 C、电子在 a 点的加速度大于在 c 点的加速度 D、电子运动过程中，在 b 点的电势能最大 10.在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力 F 的作用下，经过时间 t、通过位移 x 后，动量变为 p、动能变为 EK。以下说法正确的是： A.在 F 作用下，这个物体若经过位移 2x，其动量将等于 2p B.在 F 作用下，这个物体若经过时间 2t，其动量将等于 2p C.在 F 作用下，这个物体若经过时间 2t，其动能将等于 2EK D.在 F 作用下，这个物体若经过位移 2x，其动能将等于 2EK 11.如图所示，A、B、C、D 为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子沿垂直于等势面的方向经过 等势面 D 时的动能为 ，经过等势面 C 时的电势能为 ，到达等势面 B 时的速度恰好为 0。 已知相邻两等势面间的距离均为 5cm，不计电子的重力，下列判断正确的是 A．C 等势面的电势等于-20V B．电子的动能和电势能的总和一定为 0 C．A 等势面的电势小于 B 等势面的电势 D．相邻等势面间电势差的大小为 10V 12.在如图所示的两个完全相同的平行金属板之间的匀强电场中，取大地 的电势为零，与大地相连的导体电势也为零.下列说法正确的是： A. 如果 A 板接地，则 M、N 两点中，N 点电势较高，M、N 两点电势为正 B. 如果 B 板接地，则 M、N 两点中，M 点电势较高，M、N 两点电势为负 C. 将一带正电的油滴放在该匀强电场中由静止释放，该油滴可能静止不动 D. 将一带负电的油滴放在该匀强电场中以某一初速度沿水平方向抛出，该油滴的运动轨迹可能是抛 物线或直线 20eV 20eV−4 13.如图所示，坡道顶端距水平面高度为 h，质量为 m 的小物块 A 从坡道顶端由静止滑下，进入水平 面上的滑道时无机械能损失，为使 A 制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线 M 处的墙上，另 一端与质量也为 m 物块 B 相连，B 刚开始位于 O 处，弹簧刚开始处于处于原长。A、B 之间发生的碰 撞为弹性碰撞，A 与 B 碰撞时间极短，碰撞过程中无机械能损失，斜面和水平面各处的摩擦不计， 重力加速度为 g,则： A.A 与 B 碰撞后瞬间 B 获得的速度为 B.弹簧获得的最大的弹性势能 Ep=mgh（设弹簧处于原长时弹性势能为零） C.A 与 B 碰撞后瞬间 B 获得的速度为 D.弹簧获得的最大的弹性势能 Ep=mgh/2（设弹簧处于原长时弹性势能为零） 14.如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在 Oxy 平面的 ABCD 区域内，存在 两个场强大小均为 E 的匀强电场Ⅰ和Ⅱ，两电场的边界均是边长为 L 的正方形（不计电子所受重 力）。 A.在该区域 AB 边的中点处由静止释放电子，则电子离开 ABCD 区域的位置坐标为（－2L， ） B.如果在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从 ABCD 区域左下角 D 处离开，则所有释 放点的位置坐标满足方程 xy＝ C.若将左侧电场Ⅱ整体水平向右移动 L/n（n≥1），仍使电子从 ABCD 区域左下角 D 处离开（D 不随电 场移动），则在电场Ⅰ区域内由静止释放电子的所有可能的位置坐标满足方程 D.在该区域 AB 边的中点处由静止释放电子，当电子在电场Ⅰ中运动时，它的电势能不断减小；当电 子在电场Ⅱ中运动的过程中，电场力对电子做负功 2v gh= 2 2ghv = 1 4 L 2 2L 2 1 1 2 4xy L n  = +  5 AB 第Ⅱ卷（非选择题 共 52 分） 注意事项： 1．答题前，考生先在答题卡上用直径 0.5 毫米的黑色墨水签字笔将自己的姓名，准考证号填写清楚。 2．请用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试卷上作答无效。 三填空题.（15 题每空 1 分，16 题每空 2 分，总共 8 分） 15.如图，充电后的平行板电容器的极板 A 与一灵敏的静电计相接，极板 B 接地， 若减小电容器极板间的距离，则电容______ ，静电计指针偏角________ ，电量 _______ ，场强_______。（填“增大”、“减小”、“保持不变”） 16.如图甲所示为验证动量守恒定律的实验装置，气垫导轨置于水平桌面上，G1 和 G2 为两个光电门，A、B 均为弹性滑块，质量分别为 mA、mB，且 mA 大于 mB，两遮光片沿运动方向的 宽度均为 d，实验过程如下：(1)调节气垫导轨成水平状态； (2)轻推滑块 A，测得 A 通过光电门 G1 的遮光时间为 t1； (3)A 与 B 相碰后，B 和 A 先后经过光电门 G2 的遮光时间分别为 t2 和 t3。 回答下列问题： ①实验中选择 mA 大于 mB 的目的是：______________________________。 ②利用所测物理量的符号表示动量守恒定律成立的式子为：________________。 四．计算题 17（8 分）.有一个带电量 q=−3.0×10−6C 的点电荷，从电场中的 A 点移到 B 点时，克服电场力做功 6.0×10−4J，从 B 点移到 C 点时，电场力做功 9.0×10−4J。试问： （1）A、B、C 三点之间的电势差 UAB 、UBC 和 UCA 各是多少？ （2）若规定 B 点电势为零，则 A、C 两点的电势 A 和 C 各是多少？该电荷在 A、C 两点的电势能 EpA 和 EpC 分别又是多少？ 18（10 分）.长为 L 的绝缘细线上端固定在 O 点，下端系一质量为 m 的带电小球，置于一方向水平 向右，场强为 E 的匀强电场中，重力加速度为 g，当细线偏离竖直方向夹角为θ时，小球位于 A 位 置处于平衡平衡状态。（1）求 UOA（2）小球带何种电荷，电荷量为多少？ （3）要使小球在竖直平面内能做完整的圆周运动，可让小球以一定大小的 ϕ ϕ6 初速度从 A 点出发，求小球在 A 点的初速度至少多大？7 h m 2mv0 19（12 分）.如图，一质量为 2m 的物块静止在桌面边缘，桌面离水平面的高度为 h．一质量为 m 的 子弹以水平速度 v0 射入物块后，以水平速度 v0/2 射出．重力加速度为 g．求： ⑴此过程中系统损失的机械能； ⑵此后物块下落过程中的水平位移和动量变化量（从开始下落到触地前） 20（14 分）.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 υ0＝2×106m/s，粒子飞出平行板电场后可进入界面 MN、PS 间的无电场区域。已知两界 面 MN、PS 相距为 12cm，D 是中心线 RD 与界面 PS 的交点。 求:（1）粒子穿过界面 MN 时偏离中心线 RD 的距离 以及速度 大小？ （2）粒子到达 PS 界面时离 D 点的距离 为多少？ y v Y8 （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（MN、PS 间的区域仍无电 场），使粒子恰好可以绕 O 点做匀速圆周运动，求在 O 点固定的负点电荷的电量为多少？（静电力常 数 k = 9．0×109N·m2/C2，保留两位有效数字）9 高二物理月考参考答案 1. D 2.A 3.B 4.D 5.A 6.C 7.A 8.A 9.BD 10.BD 11.CD 12.D 13.AB 14.AC 14.解析： （1）设电子的质量为 m，电量为 e，电子在电场 I 中做匀加速直线运动，出区域 I 时的为 v0，此 后电场 II 做类平抛运动，假设电子从 CD 边射出，出射点纵坐标为 y，有 解得 y＝ ，所以原假设成立，即电子离开 ABCD 区域的位置坐标为（－2L， ） （2）设释放点在电场区域 I 中，其坐标为（x，y），在电场 I 中电子被加速到 v1，然后进入电场 II 做类平抛运动，并从 D 点离开，有 解得 xy＝ ，即在电场 I 区域内满足议程的点即为所求位置。 （3）设电子从（x，y）点释放，在电场 I 中加速到 v2，进入电场 II 后做类平抛运动，在高度为 y′处离开电场 II 时的情景与（2）中类似，然后电子做匀速直线运动，经过 D 点，则有 ， 解得 ，即在电场 I 区域内满足议程的点即为所求位置 15.增大、减小、保持不变、保持不变 16.　保证碰撞中滑块 A 不反弹;mA d t1＝mA d t3＋mB d t2 17.（1）UAB = 200V、UBC = −300V、UCA = 100V、 （2） A = 200V、 C = 300V、EpA = −6.0×10−4J、EpC = −9.0×10−4J(3) 18. 2 0 1 2eEL mv= 2 2 0 1 1( )2 2 2 L eE Ly at m v  − = =     1 4 L 1 4 L 2 1 1 2eEx mv= 2 2 1 1 1 2 2 eE Ly at m v  = =     2 1 1 2eEx mv= 2 2 1 1 1 2 2 eE Ly at m v  = =     2 4 L 2 2 1 2eEx mv= 2 2 2 1 1 2 2 eE Ly y at m v  ′− = =     2 y eELv at mv = = 2 y Ly v nv ′ = 2 1 1 2 4xy L n  = +   ϕ ϕ ( ) ( ) 带正电 E mgqqEmgELU OA θθθ tantan2sin1 =⇒== ( ) θ θ θθ cos 5 2 12: cos coscos: 22 2 gLv vvmLFAC mgF gLvL mvmgC A A = −=⋅→ = =⇒= 由 电场力和重力的合力 在等效最高点10 19. 解： 20. ( ) ( ) 方向竖直向下由动量定理： 损 Pg hmgPmgtP g hvxvtxg htgth mvvmvmmvEvvmvvmmv ∆=∆⇒=∆ =⇒==⇒= =             +    −=∆=⇒+= 222 8 2 2 12 16 5 422 1 22 1 2 1 4221 0 2 2 0 2 0 2 02 0 00 0