山西省阳高县第一中学20222022学年高二物理上学期第二次月考试卷(含解析)
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山西省阳高县第一中学20222022学年高二上学期第二次月考物理试
题
一选择题
1.关于摩擦起电和感应起电,以下说法正确的是()
A. 摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷
B. 摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移
C. 不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移
D. 以上说法均不正确
【答案】C
【解析】
解:摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体,并没有产生电荷.
感应起电过程电荷在电场力作用下,电荷从物体的一部分转移到另一个部分,所以ABD错误,C正确.
故选C
【点评】摩擦起电和感应起电的实质都电子发生了转移,只是感应起电是电子从物体的一部分转移到另一个部分.摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体.
2.对于欧姆定律,理解正确的是()
A. 从I=U/R可知,导体中的电流跟加在它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比
B. 从R=U/I可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C. 从U =IR可知,导体两端的电压随电阻的增大而增高
D. 从R=U/I可知,导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
【答案】A
【解析】
【详解】对于欧姆定律I=U/R可知,导体中的电流跟加在它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比,A对;导体的电阻由导体本身决定,跟导体两端的电压和通过导体的电流无关,BCD 错,故本题选A。
3.电荷从静止开始只在电场力作用下的运动(最初阶段的运动),则电荷( )
A. 总是从电势高的地方移到电势低的地方
B. 总是从电场强度大的地方移到电场强度小的地方
C. 总是从电势能大的地方移到电势能小的地方
D. 总是从电势能小的地方移到电势能大的地方
【答案】C
【解析】
如果是负电荷,运动方向与场强相反,故电势会增大,故A错误;静止开始的电荷会沿着电场力的方向运动,但此方向的场强不一定减小,故B错误;由于电荷只受电场力,因此电场力做正功,电势能减小,所以εA>εB,故C正确D错误.
4.如图所示是两个等量异种点电荷,周围有123456各点,其中12之间距离与23之间距离相等,25之间距离与26之间距离相等.两条虚线互相垂直且平分,那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是( )
A. 13两点电场强度相同
B. 56两点电场强度相同
C. 45两点电势相同
D. 13两点电势相同
【答案】AC
【解析】
试题分析:本题根据等量异种电荷周围电场分布情况分析.在如图所示的电场中,等量异种电荷连线上的电场方向是相同的,由+Q指向Q;两电荷连线上的电场强度大小关于2点对称,两电荷连线的中垂线是一条等势线.
12之间距离与23之间距离相等,由场强的矢量合成和对称性可知:13两点电场强度相同,A 错误;25之间距离与26之间距离相等,由场强的矢量合成得56两点电场强度相同,B正确;两个等量异种点电荷的中垂线是一条等势线,所以2456的电势相等,C正确;顺着电场线的方向电势降低,则知1点的电势低于3点的电势,D错误.
5.如图所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有ab两点,a点的场强大小为E a,方向与ab连线成60°角,b点的场强大小为E b,方向与ab连线成30°角.关于ab两点场强
E a E b及电势φaφb的关系,正确的是 ( )
A. E a=3E b,φa>φb
B. E a=3E b,φa<φb
C. ,φa<φb
D. ,φa<φb
【答案】B
【解析】
试题分析:由图可知,该电场是负点电荷产生的电场,电场线从无穷远处指向负点电荷,设Oa间距离为d a,Ob间距离为d b,由几何关系可知:,根据点电荷的场强公式可知:;点电荷的等势线是以点电荷为圆心的圆,电场线由电势高的等势线指向电势低的等势线,φa<φb,故B正确,ACD错误。
考点:点电荷的电场强度,电场线,电势,等势面
6.如图所示为两电阻R1和R2的伏安特性曲线.若在两电阻两端加相同的电压,关于它们的电阻值及发热功率比较正确的是( )
A. 电阻R1的阻值较大
B. 电阻R2的阻值较大
C. 电阻R1的发热功率较大
D. 电阻R2的发热功率较大
【答案】BC
【解析】
【详解】因为该图象是图线,图象的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻越小,所以
的阻值大于的阻值,故A错误B正确.根据功率的公式,电压相同,电阻大的功率小,所以的发热功率大,故C正确D错误.故选BC.
7.四种电场的电场线如图所示.一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动,且加速度越来越大.则该电荷所在的电场是图中的()
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
正电荷q在电场中由M点向N点做加速运动,则其所受的电场力方向与速度方向相同,由于该电荷带正电,所以电场力方向与电场强度方向相同,则可知,电场强度方向由,根据牛顿第二定律得知,加速度与电场强度成正比,电荷的加速度增大,场强增大,电场线越来越来密,故C正确。
点睛:本题要具有分析加速度与电场强度电场线疏密关系的能力.电场线越密,场强越大,电荷的加速度越大。
8.如图所示,平行板电容器在充电后不切断电源,此时板间有一带电尘粒恰能在电场中静止.若正对的平行板左右错开一些( )
A. 带电尘粒将向上运动
B. 带电尘粒将向下运动
C. 错开过程中,通过电阻R的电流方向为A到B
D. 错开过程中,通过电阻R的电流方向为B到A
【答案】C
【解析】
试题分析:根据电容器的决定式,当正对面积S减小时,电容器的电容减小.带电尘粒受电场力没有发生变化,故电场力不变粒子仍处于平衡状态,故AB错误;由于电容器的电容减小,两极板间电压保持不变,故电容器的带电荷量将减小,故电容器放电,流经电阻R电流方向从A至B,故C正确,D错误.故选C.
考点:电容器
【名师点睛】本题主要考查电容器的动态变化,抓住电容器与电源相连,两极板间电压保持不变,由于电容器的正对面积发生变化而引起电容器的电容变化,从而判定在变化过程中电容器是充电还是放电来判定电流方向。
9.质量为1kg的物体从离地面5m高处自由下落。
与地面碰撞后.上升的最大高度为3.2m,设球与地面作用时间为0.2s,则小球对地面的平均冲力为(g=10m/s2)()
A. 90N
B. 80N
C. 110N
D. 100N
【答案】A
【解析】
试题分析:由动能定理得:小球下落过程:mgh1=mv120,
v1=10m/s,方向竖直向下;
小球上升过程:mgh2=0mv22,
v2=8m/s,方向竖直向上;
以向下为正方向,由动量定理得:(mgF)t=mv2mv1,
即:(1×10F)×0.2=1×(8)1×(10),
解得:F=100N;负号表示冲力方向向上;故选D.
考点:动能定理;动量定理.
10.如图所示,虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子MN质量相等,所带电荷的绝对值也相等.现将MN从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如右图中两条实线所示.点abc为实线与虚线的交点.已知O点电势高于c点,若
不计重力,则( )
A. M带负电荷,N带正电荷
B. N在a点的速度与M在c点的速度大小不相同
C. N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D. M在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零
【答案】D
【解析】
由题,等势线在水平方向,O点电势高于c点,根据电场线与等势线垂直,而且由高电势指向低电势,可知电场方向竖直向下,根据粒子的轨迹可判断出N粒子所受的电场力方向竖直向上,M粒子所受的电场力方向竖直向下,故知M粒子带正电,N带负电,故A错误.由动能定理可知,N在a点的速度与M在c点的速度大小相等,故B正确.N从O点运动至a点的过程中电场力与速度的夹角为锐角,电场力做正功.故C错误.Oc间电势差不为零,由动能定理可知M从O点运动至c点的过程中,电场力对它做功不为零.故D错误.故选B.
点睛:本题要根据粒子的轨迹判定电场力方向,根据电场线与等势线垂直的特点,分析能否判定电性.由动能定理分析电场力做功是常用的方法.
视频
11.质量相等的AB两球在光滑水平面上,沿同一直线,同一方向运动,A球的动量p A=9 kg·m/s,B球的动量p B=3 kg·m/s.当A追上B时发生碰撞,则碰后AB两球的动量可能值是( )
A. p A′=6 kg·m/s,p B′=6 kg·m/s
B. p A′=8 kg·m/s,p B′=4 kg·m/s
C. p A′=2 kg·m/s,p B′=14 kg·m/s
D. p A′=4 kg·m/s,p B′=17 kg·m/s
【答案】AB
【解析】
【详解】碰撞前系统总动量:p=p A+p B=12kg•m/s,由题意可知m A=m B=m
(1)如果p A′=6kg•m/s,p B′=6kg•m/s,系统动量守恒,碰撞后的机械能不增加,即:
,符合实际,故A正确;
(2)如果pA′=8kg•m/s,pB′=4kg•m/s,碰撞过程动量守恒;但碰撞后,不符合实际情况,故B错误;
(3)如果pA′=2kg•m/s,pB′=14kg•m/s,碰撞过程动量守恒;但碰撞后系统的机械能增加,即:,不符合实际,故C错误;
(4)如果p A′=4kg•m/s,p B′=17kg•m/s, 碰撞后系统总动量
p′=p A′+p B′=4kg•m/s+17kg•m/s=13kg•m/s,碰撞过程动量不守恒,不符合题意,故D错误,故本题选A。
12.如图所示,竖直放置的一对平行金属板间的电势差为U1,水平放置的一对平行金属板间的电势差为U2.一电子由静止开始经U1加速后,进入水平放置的金属板间,刚好从下板边缘射出.不计电子重力,下列说法正确的是( )
A. 增大U1,电子一定打在金属板上
B. 减小U1,电子一定打在金属板上
C. 减小U2,电子一定能从水平金属板间射出
D. 增大U2,电子一定能从水平金属板间射出
【答案】BC
【解析】
电子经U1加速,qU1=ymv2,电子以速度v进入水平放置的金属板间做类平抛运动,x=vt,at2,a=qU2/dm,联立解得x=d,所以正确选项是BC.
二填空题
13.在电场中P点放一个电荷量为C的检验电荷,它受到的电场力为N,则P 点的场强为__________N/C。
把放在P点的检验电荷的电荷量减为C,则P点的场强为
__________N/C。
【答案】 (1). 5×104 (2). 5×104
【解析】
【详解】由得:,电场强度是电场本身的属性,与有无检验电荷无关。
14.一同学利用水平气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验时,测出一个质量为0.8kg的滑块甲以0.4m/s的速度与另一个质量为0.6kg,速度为0.2m/s的滑块乙迎面相撞,碰撞后滑块乙的速度大小变为0.3m/s,此时滑块甲的速度大小为_______m/s,方向与它原来的速度方向_______(选填“相同”或“相反”).
【答案】 (1). 0.025 (2). 相同
【解析】
碰撞过程动量守恒,设甲速度方向为正方向,碰后乙的速度方向为正方向,则有:
m甲v甲m乙v乙=m甲v甲′+m乙v乙′,代入数据解得:v甲′=0.025m/s,方向与原来方向相同.
15. (8分)用伏安法测量一个定值电阻的电阻值,现有的器材规格如下:
A.待测电阻R x(大约100 Ω)
B.直流毫安表A1(量程0~10 mA,内阻约100 Ω)
C.直流毫安表A2(量程0~40mA,内阻约40 Ω)
D.直流电压表V1(量程0~3 V,内阻约5 kΩ)
E.直流电压表V2(量程0~15 V,内阻约15 kΩ)
F.直流电源(输出电压4V,内阻不计)
G.滑动变阻器R(阻值范围0~50 Ω,允许最大电流1 A)
H.开关一个导线若干
(1)据器材的规格和实验要求,为使实验结果更加准确,直流毫安表应选________,直流电压表应选________.
(2)在方框内画出实验电路图,要求电压和电流的变化范围尽可能大一些.
(3)用铅笔按电路图将实物图连线.
【答案】(1)A2V1(2)如图所示(3)如图所示
【解析】
试题分析:(1)015V范围的电压表测量4V电压时,误差较大,所以选用电压表V1,但是选用电压表V1后待测电压最大为3V,所以电路中的最大电流为
(2)电压和电流的变化范围尽可能大一些,所以采用滑动变阻器的分压接法,因为被测电阻较小,所以采用电流表的外接法,如图所示
(3)实物图如图所示
考点:伏安法测电阻
三计算题
16. 如图所示,PQ两金属板间的电势差为50V,两板间存在匀强电场,方向水平向左,板间的距离d=10cm,其中Q板接地,两板间的A点距P板4cm,求:
(1)A点的电势.
(2)保持两板间的电势差不变,而将Q板向左平移5cm,则A点的电势将变为多少?
【答案】(1)A点的电势为30V.
(2)保持两板间的电势差不变,而将Q板向左平移5cm,则A点的电势将变为10V.
【解析】
试题分析:板间电场强度方向水平向左,可见Q板是电势最高处.Q板接地,则电势φQ=0,板间各点电势均为负值.
(1)电场强度
QA间电势差U QA=Ed′=5×102×(104)×102V=30 V.
则A点电势φA=30 V,P板电势φP=50 V.
(2)当Q板向左平移5 cm时,
两板间距离d1=10 cm5 cm=5 cm.
Q板与A点间距离变为d″=(104)cm5 cm=1 cm
电场强度=
QA间电势差
U QA′=E′d″=1.0×103×1.0×102V=10 V,
所以A点电势φA=10 V.
考点:电场强度;电势差
【名师点睛】本题关键记住两个公式:电势差与电势关系公式U AB=φAφB,电势差与电场强度关系公式U=Ed。
17.在足够大的真空空间中,存在水平向右的匀强电场,若用绝缘细线将质量为m的带正电小球悬挂在电场中,静止时细线与竖直方向夹角θ=37º.撤去细线,现将该小球从电场中的A 点竖直向上抛出,抛出的初速度大小为v0,如图所示,求:
(1)小球在电场内运动过程中的最小速率.
(2)小球从抛出至达到最小速率的过程中,电场力对小球做的功.(sin37º=0.6,cos37 º =0.8)【答案】,
【解析】
【详解】(1)小球静止在电场中时,根据力的平衡条件
qE=mgtan37°=
小球被抛出以后,受到重力和电场力的共同作用,沿重力方向的分运动是匀减速直线运动,加速度为g.设t时刻的速度为v1;沿电场方向的分运动是初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a,t时刻的速度为v2,则有:
v1=v0gt
v2=at和
小球t时刻的速度大小为
由以上各式得出:
解得v的最小值为:
(2)小球沿电场方向的位移为s
而小球在达到最小速度时,沿电场方向的速度为
得小球沿电场方向的位移为
电场力做功为
18.两个质量分别为M1和M2的劈A和B,高度相同,放在光滑水平面上.A和B的倾斜面都是光滑曲面,曲面下端与水平面相切,如图所示.一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上,距水平面的高度为h.物块从静止开始滑下,然后又滑上劈B.求物块在B上能够达到的最大高度.
【答案】
【解析】
设物块到达劈A的低端时,物块和A的的速度大小分别为和V,由机械能守恒和动量守恒得
①
②
设物块在劈B上达到的最大高度为,此时物块和B的共同速度大小为,由机械能守恒和动量守恒得
③
④
联立①②③④式得
视频。