2020-2021学年山西省忻州一中高二(下)月考物理试卷(4月份)(附答案详解)
山西高二高中物理月考试卷带答案解析
山西高二高中物理月考试卷班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________一、选择题1.下列关于点电荷的说法，正确的是（）A．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷C．点电荷一定是电荷量很小的电荷D．体积很大的带电体只要距离满足一定条件也可以看作点电荷2.以下关于静电场电场线的说法，正确的是（）A．电场线是电荷移动的轨迹B．电场线是实际存在的曲线C．电场线是闭合的曲线D．电场线是起始于正电荷（或无穷远处），终止于负电荷（或无穷远处）3.某电场的电场线如图所示，则某点电荷在 A 和 B 处所受电场力的大小关系是（）A．B．C．D．电荷正负不明无法判断4.关于电源的作用，下列说法中正确的是（）A．电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷B．电源的作用是能够自己直接释放出电能C．电源的作用是能保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流D．电源的作用就是使自由电荷运动起来5.通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为I/2，则在时间t内产生的热量为（）A．4Q B．2Q C．Q/2D．Q/46.首先发现电流磁效应的物理学家是（）A．安培B．法拉第C．奥斯特D．伽利略7.关于磁感线，下列说法中正确的是（）A．两条磁感线可以相交B．磁感线是磁场中实际存在的线C．磁感线总是从N极出发，到S极终止D．磁感线的疏密程度反映磁场的强弱8.把小磁针放在环形电流中央，通以如图所示顺时针方向电流，则小磁针N极指向为（）A．水平向左B．垂直环形电流所在平面向里C．水平向右D．垂直环形电流所在平面向外9.下图中分别标明了通电直导线中电流 I、匀强磁场的磁感应强度 B 和电流所受安培力 F的方向，其中正确的是（）10.如图所示的四个图中，标出了匀强磁场的磁感应强度B的方向、带正电的粒子在磁场中速度v的方向和其所受洛伦兹力f的方向，其中正确表示这三个方向关系的图是（）二、计算题1.在真空中有两个相距0．18m的正点电荷，Q电量为十1．8×10-12C。
山西高二高中物理月考试卷带答案解析
山西高二高中物理月考试卷班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________一、选择题1.如图所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A 和B ，使它们彼此接触，起初它们不带电，分别贴在导体A 、B 下部的金属箔均是闭合的。
下列关于实验现象的描述及带电情况的判断中正确的是A. 把带正电荷的物体C 移近导体A ，A 、B 下部的金属箔都张开且分别带正电和负电B. 把带正电荷的物体C 移近导体A ，只有A 下部的金属箔张开且带负电C. 把带正电荷的物体C 移近导体A ，再使A 、B 分开少许，稳定后A 、B 下部的金属箔都张开且分别带负电和正电D. 把带正电荷的物体C 移近导体A ，再使A 、B 分开少许，稳定后A 、B 下部的金属箔都闭合均不带电 2.下列关于对库仑定律的理解正确的是A ．库仑定律的公式和万有引力定律的公式在形式上很相似，所以库仑力和万有引力是相同性质的力B ．库仑定律反映的是两个点电荷间的静电力，因此一定不能用于计算两个非点电荷带电体间的静电力C ．由库仑定律知，在两个带电体之间的距离接近0时，它们之间的静电力无穷大D ．微观带电粒子的库仑力比万有引力要强得多，因此在研究微观带电粒子的相互作用时，可以把万有引力忽略3.如图所示为等量正点电荷a 、b 周围空间电场线分布示意图，图中O 为a 、b 的中点，虚线MN 、PQ 分别为a 、b 所在直线和a 、b 连线的中垂线，下列说法中正确的是A ．这些电场线是由正点电荷a 、b 所激发出来的B ．关于O 点对称的两点场强相同C ．如果在aO 之间某点由静止释放一正试探电荷（不计重力），则该试探电荷将以O 为中心做往复运动D ．如果在PO 之间某点由静止释放一负试探电荷（不计重力），则该试探电荷在向O 运动过程中，加速度一定先增大后减小4.如图所示，真空中有两个点电荷Q 1=+4×10-8C 和Q 2=-1×10-8C ，固定在足够大光滑绝缘水平面上，其坐标分别x =0和x =6cm ，则下列说法中正确的是A ．在x 轴上存在两点，在这两点分别由 Q 1、Q 2产生的电场强度相同B ．在x =8cm 的位置上由静止释放一负试探电荷，则该试探电荷将在x 轴上做往复运动C ．在x =12cm 的位置上由静止释放一正试探电荷，则该试探电荷将一直沿x 轴正方向运动D ．在x =12cm 的位置上给一正试探电荷沿x 轴正方向某一初速度，则该试探电荷将沿x 轴正方向做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速运动5.如图所示，虚线a 、b 、c 是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一带电质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P 、Q 是轨迹上的两点。
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山西高二高中物理月考试卷班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________一、选择题1.下列关于电场强度的说法中，正确的是（）A．公式只适用于真空中点电荷产生的电场B．由公式可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷q在电场中该点所受的电场力成正比C．在公式中，是点电荷Q产生的电场在点电荷Q处的场强大小；而是点电荷Q1产生的电场在点电荷处场强的大小D．由公式可知，在离点电荷非常近的地方(r→0)，电场强度E可达无穷大2.关于电场强度、电势和电势能下列说法中正确的是（）A．在电场中，电场强度大的地方，电势一定高；B．在电场中，电势高的地方，放在该点的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能也越大；C．在电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能；D．在匀强电场中,电场强度的方向是电势降低最快的方向3.如图，A、B、C三点在匀强电场中，AC⊥BC，∠ABC=60°，=20cm，把一个电量q=1×10﹣5C的正电荷从A移到B，电场力不做功；从B移到C，电场力做功为﹣×10﹣3J，则该匀强电场的场强大小和方向是（）A. 866V/m，垂直AC向上B. 866V/m，垂直AC向下C. 1000V/m，垂直AB斜向上D. 1000V/m，垂直AB斜向下4.如图所示，平行板电容器的两极板A、B接在电池的两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，给电容器充电，稳定后悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则（）A. 若保持开关S闭合，A极板向B极板靠近，则θ减小B. 若保持开关S闭合，A极板向B极板靠近，则θ不变C. 若开关S断开，A极板向B极板靠近，则θ不变D. 若开关S断开，A极板向B极板靠近，则θ增大5.如图所示，质子()和α粒子()，以相同的初速度垂直射入偏转电场(粒子不计重力)，则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为（）A．1∶1B．1∶2C．2∶1D．1∶46.如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为3V、5V、7V，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，带电粒子只受电场力，则下列说法正确的是（）A. 粒子带负电B. 粒子在P点的动能大于Q点动能C. 粒子在P点电势能大于粒子在Q点电势能D. 粒子在P点受到电场力大于Q点受到的电场力7.如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔，右极板电势随时间变化的规律如图乙所示，电子原来静止在左极板小孔处. (不计重力作用)下列说法中正确的是（）A．从t=0时刻释放电子，电子可能在两板间振动B．从t=T/2时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上C．从t=T/4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上D．从t=3T/8时刻释放电子，电子必将打到左极板上8.如图所示，在两个固定电荷+q和-q之间放入两个原来不带电的导体，1、2、3、4为导体上的四个点，在达到静电平衡后，各点的电势分别是、、、，则（）A．>>>B．=>=C．<<<D．=<=9.分别将带正电、负电和不带电的三个等质量小球，分别以相同的水平速度由P点射入水平放置的平行金属板间，已知上极板带负电,下极板接地．三小球分别落在图中A、B、C三点，则正确的是（）A．A带正电、B不带电、C带负电B．三小球在电场中加速度大小关系是<<C．三小球在电场中运动时间相等D．三小球到达下板时的动能关系是>>10.示波管的内部结构如图甲所示．如果在偏转电极、之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心．如果在偏转电极之间和之间加上图丙所示的几种电压，荧光屏上可能会出现图乙中（a）、（b）所示的两种波形．则A ．若和分别加电压（3）和（1），荧光屏上可以出现图乙中（a ）所示波形B ．若和分别加电压（4）和（1），荧光屏上可以出现图乙中（a ）所示波形C ．若和分别加电压（3）和（2），荧光屏上可以出现图乙中（b ）所示波形D ．若和分别加电压（4）和（2），荧光屏上可以出现图乙中（b ）所示波形二、多选题1.如图甲所示，A 、B 是一条电场线上的两点，若在某点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从A 运动到B ，其速度随时间变化的规律如图乙所示，则（ ）A. 电场力F A ＜F BB. 电场强度E A =E BC. 电势＜D. 电势能Ep A ＜Ep B2.一带电油滴在匀强电场E 中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下，若不计空气阻力，则此带电油滴从a 运动到b 的过程中，能量变化情况为（ ）A ．动能减小B ．电势能增加C ．动能和电势能之和减小D ．重力势能和电势能之和减小三、填空题1.如图所示，A 、B 两点相距0.1m ，AB 连线与电场线的夹角θ＝60°，匀强电场的场强E ＝100V/m ，则A 、B 间电势差U AB ＝__________V 。
山西高二高中物理月考试卷带答案解析
山西高二高中物理月考试卷班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________一、选择题1.关于电场力和场强，以下说法正确的是A．分别处于电场中两点的检验电荷，受到的电场力大则该点的场强大B．在电场某点如果检验电荷受到的电场力为零，则该点的场强也为零C．检验电荷在电场中所受电场力的方向就是该点的场强方向D．同一检验电荷在以一个点电荷为球心，半径为r的球面上各点所受电场力相同2.如图，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变A、B两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针偏转角度A.一定减小B.一定增大C.一定不变D.可能不变3.关于电势差的说法中正确的是A．两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功B．电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1VC．在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟所移动的电荷带电的多少有关D．两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比4.如图所示，带正电的导体球A置于原来不带电的空腔导体球B内，a、c分别为导体A、B内的点，b为导体A和B之间的一点，下列说法正确的是A.a、b、c三点的电势都相等B.c点的场强为零，但电势最低C.b点的场强为零，但电势大于零D.a、b、c三点的场强都为零5.如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带正电小球在该电场中运动，不计小球所受的重力和空气阻力，实线表示该小球的运动轨迹。
已知小球在a点的动能等于29eV，运动到b点时的动能等于2eV，若取C点为零电势点，则这个带电小球的电势能等于－6eV时，它的动能等于A．33eV B．24eV C．12eV D．17ev6.如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别为，，则a、b连线的中点c的电势应为A．B．C．D．无法判断的高低7.等量同种点电荷连线中垂线上的电场强度E随x变化的图像如图所示。
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忻州一中高二年级月考物理试卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。
考试时间100分钟。
第Ⅰ卷（选择题 共45分）一、本题共14小题；每小题3分，共42分。
在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确。
全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的0分。
把答案填在答卷纸上。
1．关于机械振动和机械波下列叙述正确的是A ．有机械振动必有机械波B ．有机械波必有机械振动C ．在波的传播中，振动质点并不随波的传播方向发生迁移D ．在波的传播中，如振源停止振动，波的传播并不会立即停止2．一列波沿直线传播，在某一时刻的波形图如图所示，质点A 的位置与坐标原点相距0.5 m ，此时质点A 沿y 轴正方向运动，再经过0.02 s 将第一次达到最大位移，由此可见A ．这列波波长是2 mB ．这列波频率是50 HzC ．这列波波速是25 m/sD ．这列波的传播方向是沿x 轴的负方向3．一列波正沿X 轴正方向传播, 波长为λ, 波的振幅为A ，波速为V ．某时刻波形如图所示，经过t ＝V45 时,下面说法正确的是 A ．波前进了45λ B ．质点P 完成了45次全振动 C ．质点P 此时正向y 轴负方向运动D ．质点P 运动的路程为 5 A4．下列说法中正确的是A.运动着的物体机械能和内能都不为零，而静止着的物体机械能和内能都为零B.质量大的物体一定比质量小的物体具有较多的机械能和热能C.温度高的物体具有较多的机械能和内能D.物体的机械能为零时，它的内能不为零5．下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是A ．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大B ．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C ．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D ．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小6．有一质量为m kg ，速率为v 1 m/s 的铅弹(已知1kg 铅温度升高1℃所需的热量为CJ)，在它穿过一个固定的砂袋后，速率减小到v 2 m/s ．若子弹在砂袋中克服摩擦力做功时，所产生的热量的40%为子弹所吸收，子弹在这一过程中温度升高了多少摄氏度？ A.Cv v )(2.02221- B.C v v )(24.02221- C.)(418.02221v v mC - D.)(048.02221v v mC - 7．一个点电荷，从静电场中a 点移到b 点，其电势能的变化为零,则A 、a 、b 两点的场强一定相等B 、该点电荷一定沿等势面移动C 、作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的D 、a 、b 两点的电势一定相等8．有两个半径为R ，分别带电Q 和-Q 的金属球，球心相距为d(d>R)，它们之间的相互作用力的大小为F 1,另有两个分别带电Q 和-Q 的相距为d 的点电荷,它们之间的相互作用力的大小为F 2，则A 、F 1>F 2B 、F 1<F 2C 、F 1=F 2D 、难以确定 9．下列粒子从初速度为零的状态经过加速电压为U 的电场之后，其中粒子速度最大的是A 、钠离子Na +B 、α粒子C 、氘核D 、质子10．一横截面积为S 的铜导线，流过电流为I ，设单位体积的导线中有n 个自由电子，电子的电量为q ，此时电子的定向移动速度为v ，则在△t 时间内，通过电线的横截面积的自由电子数为A 、nvS △tB 、I △t/qC 、nv △tD 、I △t/Qs11．如图所示，一金属球原来不带电．现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN ，金属球感应电荷产生的电场在球内直径上a 、b 、c 三点的场强大小分别为E a 、E b 、E c ，三者相比，则：A.E a 最大B.E b 最大C.E c 最大D.E a =E b =E c12．如图所示，电源电动势E V 3=，内阻不计，但电灯L 不亮，用电压表测得0==cd ab U U ，V U U ad bc 3==，由此可判定电路故障可能是A 、R 2短路，其他部分无故障B 、R 1断路，其他部分无故障C 、R 2和L 短路，其他部分无故障D 、L 短路，其他部分无故障13．有一平行板电容器C ，极板是水平放置的，它和三个可变电阻及电源连成如图所示的电路。
山西高二高中物理月考试卷带答案解析
山西高二高中物理月考试卷班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________一、选择题1.在物理学的发展过程中，许多科学家作出了杰出的贡献，以下说法符合历史事实的是（）A．奥斯特第一个宣布了电流的磁效应，并总结出了用右手螺旋定则判断电流的磁感线方向B．欧姆通过实验研究发现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．安培通过实验研究得出了真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力的规律D．法拉第提出了场的概念，并首先用电场线形象地描述电场2.如图中实线表示电场线，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，后经过N点，可以判断（）A．粒子一定带负电B．从M点到N点，粒子的动能增大C．从M点都N点，粒子的电势能增大D．粒子在M点的加速度大于在N点的加速度3.关于磁感应强度，下列说法正确的是（）A．若长度为L、电流为I的一小段通电直导线放入匀强磁场受到磁场力F，则该匀强磁场的磁感应强度大小为B．磁感应强度的方向与放入该点的电流元所受磁场力的方向相同C．磁感应强度的方向与放入该点小磁针N极所受磁场力的方向相同D．由磁感应强度可知，磁感应强度B与电流元在该点受到的磁场力F成正比，与电流元IL成反比4.如图所示是表示正电荷运动方向v、磁感应强度B和电荷所受的洛伦兹力F的相互关系图，四个图均为立体图且B、v、F两两相互垂直，其中正确的是（）A． B． C． D．5.如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab=cd=10cm，ad=bc=20cm．电场线与矩形所在平面平行．已知a点的电势为20V，b点的电势为24V，则下列说法正确的是（）A．cd间电势差一定为4VB．c点电势可能比d点低C．电场强度方向一定由b指向aD．电场强度大小一定为E=40V/m6.板间距为d 的平等板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U 1，板间场强为E 1．现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为d ，其他条件不变，这时两极板间电势差U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是（ ） A ．U 2=U 1，E 2=E 1 B ．U 2=2U 1，E 2=4E 1 C ．U 2=U 1，E 2=2E 1D ．U 2=2U 1，E 2=2E 17.如图所示，直导线AB 与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离，直导线固定，线圈可以自由运动，当它们同时通以如图箭头所示的电流时，从右向左看，线圈将（ ）A ．顺时针转动，同时靠近直导线AB B ．顺时针转动，同时远离直导线ABC ．逆时针转动，同时靠近直导线ABD ．逆时针转动，同时远离直导线AB8.如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，电路中的R 2、R 3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R 0为定值电阻，R 1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小），当开关S 闭合，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，下列说法中正确的是（ ）A ．只断开开关S ，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动B ．只调节电阻R 3的滑动端P 2向上移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动C ．只调节电阻R 2的滑动端P 1向下移动时，电压表示数变大，带电微粒向上运动D ．只增大R 1的光照强度，电阻R 0消耗的功率变大，带电微粒向上运动9.有关电场力和洛伦兹力，以下说法正确的是（ ）A ．在电场中，电荷无论运动还是静止一定会受到电场力的作用B ．在磁场中，只有电荷运动一定会受到洛伦兹力的作用C ．电荷在电场中运动，电场力对电荷一定做功D ．电荷在磁场中运动，洛伦兹力对电荷一定不做功10.如图所示是粒子速度选择器的原理图，如果粒子所具有的速率，那么（ ）A ．带正电粒子必须沿虚线方向从左侧进入场区，才能沿直线通过B ．带负电粒子必须沿虚线方向从右侧进入场区，才能沿直线通过C ．不论粒子电性如何，沿虚线方向从左侧进入场区，都能沿直线通过D ．不论粒子电性如何，沿虚线方向从右侧进入场区，都不能沿直线通过11.如图所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在光屏P上，关于电子的运动，则下列说法中正确的是（）A．滑动触头向右移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升B．滑动触头向左移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升C．电压U增大时，其他不变，则电子打在荧光屏上的速度大小不变D．电压U增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变12.质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．如图所示为质谱仪的原理示意图．现利用这种质谱仪对氢元素进行测量．氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场．加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中．氢的三种同位素氕、氘、氚的电量之比为1：1：1，质量之比为1：2：3，它们最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”．关于三种同位素进入磁场时速度大小的排列顺序和a、b、c三条“质谱线”的排列顺序，下列判断正确的是（）A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕B．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚C．a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氕、氘、氚D．a、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕二、实验题1.用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图甲所示，此示数为 mm，用20分度的游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图乙所示，此示数为 cm．2.用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有：A、电压表V：0～3～15VB、电流表A：0～0.6～3AC、滑动变阻器R1：（总阻值20Ω）C、滑动变阻器R2：（总阻值100Ω）（1）滑动变阻器选用；（填R1或者R2）（2）已知电流表内阻与电源内阻相差不大，在如图1虚线框中画出电路图，并将如图2实物图中的电压表用笔画线连入电路；（3）在U﹣I图中已画出七组实验数据所应用的坐标点，请根据这些点做出U﹣I图线（如图3）并由图线求出：E= V，r Ω．三、填空题某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻，他检查了多用电表的机械调零后将红、黑表笔分别插入多用表的正负表笔插孔，又将选择开关拨至电阻测量适当的量程处，然后他应该将红黑表笔．进行欧姆调零，在测二极管的反向电阻时，将表笔接二极管正极，另一支表笔接二极管负极，读出电表示数．四、计算题1.如图所示，质量为0.2kg的物体带正电，其电量为4×10﹣4C，从半径为0.3m光滑的圆弧滑轨上端A点由静止下滑到底端B点，然后继续沿水平面滑动．物体与水平面间的滑动摩擦系数为0.4，整个装置处于E=103N/C的竖直向下的匀强电场中．（g取10m/s2）求：（1）物体运动到圆弧滑轨底端B点时对轨道的压力；（2）物体在水平面上滑行的最大距离．2.如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为B，宽度为d，一电子从磁场做边界垂直射入，当其从右边界穿出时速度方向与入射方向的夹角为30°，已知的质量m，电量为e，不计电子的重力，求：（1）电子的在磁场中的运动的半径；（2）电子入射速度的大小；（3）电子穿过磁场的时间．3.如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，相距2m并处于竖直向上的磁感应强度B为0.75T的匀强磁场中，一根质量为3.0kg的金属杆放在导轨上且与导轨垂直，当金属棒中通如图所示的电流为5A时，金属棒恰好做匀速直线运动，求：（g=10m/s2）（1）导轨与金属棒间的动摩擦因数；（2）保持其它条件不变，通入金属棒中电流变为9A瞬间，金属棒加速度的大小；（3）保持其它条件不变，将两导轨的右端抬高，使其与水平方向夹角为45°，若要仍使金属棒保持静止且与导轨间无摩擦力，金属棒中的电流．4.如图所示，MN、PQ是平行金属板，板长为L，两板间距离为d，在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰场．一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v好从PQ板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场．不计粒子重力．试求：（1）两金属板间所加电压U的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小．山西高二高中物理月考试卷答案及解析一、选择题1.在物理学的发展过程中，许多科学家作出了杰出的贡献，以下说法符合历史事实的是（）A．奥斯特第一个宣布了电流的磁效应，并总结出了用右手螺旋定则判断电流的磁感线方向B．欧姆通过实验研究发现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．安培通过实验研究得出了真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力的规律D．法拉第提出了场的概念，并首先用电场线形象地描述电场【答案】D【解析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．解：A、奥斯特发现了电流的磁效应，安培总结出了右手螺旋定则．故A错误．B、德国物理学家欧姆做了大量的实验精确的确定了电流与电压、电阻的关系﹣﹣欧姆定律，发现导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．故B错误．C、库伦通过实验研究得出了真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力的规律．故C错误．D、法拉第提出了电场的概念，并首先用电场线形象地描述电场．故D正确．故选：D【点评】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．2.如图中实线表示电场线，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，后经过N点，可以判断（）A．粒子一定带负电B．从M点到N点，粒子的动能增大C．从M点都N点，粒子的电势能增大D．粒子在M点的加速度大于在N点的加速度【答案】B【解析】由粒子轨迹的弯曲方向判断电场力方向，电场力方向应指向轨迹的内侧，从而判断粒子的电性．确定电场力的大小．由电场力做功正负，判断电势能的大小和动能的大小．由牛顿第二定律分析加速度的大小．解：A、粒子所受的电场力方向应指向轨迹的内侧，得知，粒子所受电场力方向大致斜向左下方，粒子一定带正电．故A错误；BC、粒子从M到N的过程中，电场力对粒子做正功，其电势能减小，动能增大，故B正确，C错误．D、电场线的疏密表示场强的大小，则知M处场强比N处场强小，由a=知粒子在M点的加速度小于在N点的加速度，故D错误．故选：B【点评】本题是电场中轨迹问题，关键要根据轨迹的弯曲方向判断出粒子所受的电场力方向，再抓住电场线的物理意义判断场强、电势等的大小．3.关于磁感应强度，下列说法正确的是（）A．若长度为L、电流为I的一小段通电直导线放入匀强磁场受到磁场力F，则该匀强磁场的磁感应强度大小为B．磁感应强度的方向与放入该点的电流元所受磁场力的方向相同C．磁感应强度的方向与放入该点小磁针N极所受磁场力的方向相同D．由磁感应强度可知，磁感应强度B与电流元在该点受到的磁场力F成正比，与电流元IL成反比【答案】C【解析】在磁场中磁感应强度有强弱，则由磁感应强度来描述强弱．将通电导线垂直放入匀强磁场中，即确保电流方向与磁场方向相互垂直，则所受的磁场力与通电导线的电流与长度乘积之比．解：A、若长度为L、电流为I的一小段通电直导线“垂直”放入匀强磁场受到磁场力F，则该匀强磁场的磁感应强度大小为．故A错误；B、通电导线在磁场中的受力方向，由左手定则来确定，所以磁场力的方向与磁场及电流方向相互垂直．故B错误；C、关键磁场方向的规定可知，磁场中某点的磁场方向就是小磁针N极受磁场力的方向，故C正确；D、由于是通过比值定义，所以B与F，与IL均无关，而B由磁场本身性质决定．故D错误；故选：C【点评】本题考查对电场强度与磁感应强度两公式的理解能力，首先要理解公式中各个量的含义，其次要理解公式的适用条件，注意比值定义法的含义，同时知道电荷有正负之分．4.如图所示是表示正电荷运动方向v、磁感应强度B和电荷所受的洛伦兹力F的相互关系图，四个图均为立体图且B、v、F两两相互垂直，其中正确的是（）A． B． C． D．【答案】B【解析】根据磁场方向、电荷运动方向应用左手定则判断出洛伦兹力方向，然后答题．解：A、正电荷运动方向向右，磁场方向竖直向下，则由左手定则可知，洛伦兹力垂直纸面向里，故A错误；B、负电荷运动方向垂直纸面向外，磁场方向竖直向上，则由左手定则可知，洛伦兹力向右，故B正确；C、正电荷运动方向垂直纸面向里，磁场方向竖直向左，则由左手定则可知，洛伦兹力竖直向上，故C错误；D、负电荷运动方向向左，磁场方向垂直纸面向外，则由左手定则可知，洛伦兹力竖直向下，故D错误；故选：B．【点评】本题考查了判断洛伦兹力方向，应用左手定则即可正确解题，应用左手定则解题时要注意电荷的正负．5.如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab=cd=10cm，ad=bc=20cm．电场线与矩形所在平面平行．已知a点的电势为20V，b点的电势为24V，则下列说法正确的是（）A．cd间电势差一定为4VB．c点电势可能比d点低C．电场强度方向一定由b指向aD．电场强度大小一定为E=40V/m【答案】A【解析】在匀强电场中，每前进相同的距离，电势的降落相等．根据该结论分析cd间的电势差，并判断电势的高低．由E=研究电场强度的大小．解：A 、在匀强电场中，在相同的方向上，每前进相同的距离，电势的降落相等，则cd 间的电势差等于ba 间的电势差，为24V ﹣20V=4V ，故A 正确．B 、由上分析知，cd 间的电势差大于零，所以c 点的电势一定比d 点的电势高．故B 错误．C 、沿着电场线方向电势逐渐降低，则电场强度方向可能由b 指向a ，但不一定，故C 错误．D 、若电场强度方向由b 指向a ，则电场强度为 E===40V/m ，由于电场强度方向不确定，所以电场强度大小不一定为E=40V/m ，故D 错误． 故选：A【点评】本题关键是记住“匀强电场中每前进相同的距离电势的降落相等”的结论，要明确公式E=中d 是两点沿电场线方向的距离．6.板间距为d 的平等板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U 1，板间场强为E 1．现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为d ，其他条件不变，这时两极板间电势差U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是（ ） A ．U 2=U 1，E 2=E 1 B ．U 2=2U 1，E 2=4E 1 C ．U 2=U 1，E 2=2E 1D ．U 2=2U 1，E 2=2E 1【答案】C【解析】根据电容公式判断出电容的变化，再根据电容定义式得出电势差的变化，再根据匀强电场公式判断出场强的变化．解：根据电容公式说明电容变为2倍，根据电容定义式，发现电量变为原来的2倍，电容也变为原来的2倍，所以电势差不变，根据场强关系，d 变为原来的，所以场强变为2倍，故A 、B 、D 错误，C 正确．故选C ．【点评】解决本题的关键是熟练运用电容的定义式、决定式．7.如图所示，直导线AB 与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离，直导线固定，线圈可以自由运动，当它们同时通以如图箭头所示的电流时，从右向左看，线圈将（ ）A ．顺时针转动，同时靠近直导线AB B ．顺时针转动，同时远离直导线ABC ．逆时针转动，同时靠近直导线ABD ．逆时针转动，同时远离直导线AB【答案】A【解析】根据安培定则判断通电导线AB 产生的磁场方向，采用电流元法和特殊位置法分析圆环所受安培力，判断圆环的运动情况．解：根据安培定则可知，通电导线AB 在右侧产生的磁场方向垂直纸面向里．采用电流元法，将圆环分成前后两半，根据左手定则可知，外侧半圆受到的安培力向上，内侧受到的安培力向下，从右向左看，圆环将顺时针转动． 又特殊位置：圆环转过90°时，通电直导线AB 对左半圆环产生吸引力，对右半圆环产生排斥力，由于吸引力大于排斥力，圆环靠近AB ．故A 正确，BCD 错误． 故选：A ．【点评】本题是磁场中典型问题：判断安培力作用下导体运动的方向．常用方法有：等效法、电流元法、特殊位置法等．8.如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，电路中的R 2、R 3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R 0为定值电阻，R 1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小），当开关S 闭合，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，下列说法中正确的是（）A．只断开开关S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动B．只调节电阻R3的滑动端P2向上移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动C．只调节电阻R2的滑动端P1向下移动时，电压表示数变大，带电微粒向上运动D．只增大R1的光照强度，电阻R0消耗的功率变大，带电微粒向上运动【答案】CD【解析】电路稳定时，电容相当于开关断开，其电压等于与之并联的滑动变阻器部分的电压．只逐渐增大R1的光照强度，R1的阻值减小，总电阻减小，总电流增大，判断R消耗的电功率，电容器两端的电压增大，电容下极板带的电荷量变大，所以电阻R3中有向上的电流，电路稳定时，电容相当于开关断开，只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，对电路没有影响，只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，由E=分析板间场强变化和油滴所受电场力变化，判断油滴的运动情况．若断开电键S，电容器处于放电状态．解：A、若断开电键S，电容器处于放电状态，电荷量变小，板间场强减小，带电微粒所受的电场力减小，将向下运动，故A错误；B、电路稳定时，电容相当于开关断开，只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，对电路没有影响，故B错误；C、只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，由E=可知，电场力变大，带电微粒向上运动，故C正确；D、只逐渐增大R1的光照强度，R1的阻值减小，外电路总电阻减小，总电流增大，电阻R消耗的电功率变大，滑动变阻器的电压变大，电容器两端的电压增大，电场力变大，带电微粒向上运动，故D正确．故选：CD．【点评】本题中稳定时电容器与电路部分是相对独立的．分析油滴是否运动，关键分析电场力是否变化，难度适中．9.有关电场力和洛伦兹力，以下说法正确的是（）A．在电场中，电荷无论运动还是静止一定会受到电场力的作用B．在磁场中，只有电荷运动一定会受到洛伦兹力的作用C．电荷在电场中运动，电场力对电荷一定做功D．电荷在磁场中运动，洛伦兹力对电荷一定不做功【答案】AD【解析】电场的性质是对电荷有力的作用．当运动的带电粒子的速度方向不与磁场平行，将会受到洛伦兹力作用．解：A、电场的性质是对电荷有力的作用，电荷无论是静止还是运动，在电场中都会受到电场力．故A正确．B、静止的电荷在磁场中不受磁场力，若运动的电荷速度方向与磁场方向平行，则也不受磁场力的作用．故B错误．C、电荷在电场中运动，电场力对电荷不一定做功，如电子绕原子核运动．故C错误；D、根据左手定则可知，电荷所受的洛仑兹力一定与磁场方向垂直，电荷在磁场中运动，洛伦兹力对电荷一定不做功．故D正确．故选：AD．【点评】解决本题的关键知道电场的性质是对电荷有力的作用．当运动的带电粒子的速度方向不与磁场平行，将会受到洛伦兹力作用，若运动电荷的速度方向与磁场方向平行，则不受洛伦兹力．10.如图所示是粒子速度选择器的原理图，如果粒子所具有的速率，那么（）A．带正电粒子必须沿虚线方向从左侧进入场区，才能沿直线通过B．带负电粒子必须沿虚线方向从右侧进入场区，才能沿直线通过C．不论粒子电性如何，沿虚线方向从左侧进入场区，都能沿直线通过D．不论粒子电性如何，沿虚线方向从右侧进入场区，都不能沿直线通过【答案】AC【解析】带电粒子受到的电场力和洛伦兹力平衡时，才能沿直线通过，根据左手定则判断洛伦兹力方向，确定两个力能否平衡，即可判断粒子能否沿直线运动．解：A、带正电粒子沿平行虚线方向从左侧进入场区，所受的电场力竖直向下，由左手定则判断可知，洛伦兹力方向竖直向上，两个力能平衡，粒子能沿直线通过；若带正电粒子平行虚线方向从右侧进入场区进入场区，洛伦兹力方向竖直向下，与电场力方向相同，两力不能平衡，则粒子向下偏转；故带正电粒子沿虚线方向从左侧进入场区，一定能沿直线通过，但入射点可以偏上或者偏下，故A正确．B、带负电粒子沿平行虚线方向从右侧进入场区，所受的电场力竖直向上，由左手定则判断可知，洛伦兹力方向竖直向上，两个力不能平衡，则粒子向上偏转；故B错误；C、由选项A的分析可知，带正电粒子沿虚线方向从左侧进入场区，一定能沿直线通过；带负电粒子沿虚线方向从左侧进入场区，电场力和洛仑兹力都方向，同样平衡，故也一定能沿直线通过；故C正确；D、由选项B的分析可知，带正电粒子沿虚线方向从右侧进入场区，一定不能沿直线通过；带负电粒子沿虚线方向从右侧进入场区，电场力和洛仑兹力方向都向上，依然相同，同样不平衡，故也一定不能沿直线通过；故D错误；故选：AC．【点评】本题考查对速度选择器工作原理的理解，由qE=qvB得，v=，此结论与带电粒子的电性、电量无关．11.如图所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在光屏P上，关于电子的运动，则下列说法中正确的是（）A．滑动触头向右移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升B．滑动触头向左移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升C．电压U增大时，其他不变，则电子打在荧光屏上的速度大小不变D．电压U增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变【答案】BD【解析】粒子在电场中加速时，滑动触头向右移动时，加速电压增大，加速后速度变大，粒子在偏转电场中运动时间变短，粒子在平行偏转电场方向的位移减小．同理触头向左移动时，加速电压减小，加速后速度变小，粒子在电场中运动时间变长，粒子在平行偏转电场方向的位移增大；当加速电压不变时，偏转电压变化，影响平行电场方向的电场力的大小，也就是影响加速度的大小，粒子在电场中运动时间不变，改变偏转的位移大小．解：由题意知，电子在加速电场中加速运动，根据动能定理得：eU=，电子获得的速度为v=．电子进入偏转电场后做类平抛运动，也就是平行电场方向做初速度为0的匀加速直线运动，加速度为a=，电子在电场方向偏转的位移为：y=．垂直电场方向做匀速直线运动，粒子在电场中运动时间为 t=，又∵偏转电场方向向下，∴电子在偏转电场里向上偏转．A、滑动触头向右移动时，加速电压变大，所以电子获得的速度v增加，由上式得知，电子在电场中运动时间t减少，故电子偏转位移y变小，因为电子向上偏转，故在屏上的位置下降，故A错误；B、滑动触头向左移动时，加速电压变小，所以电子获得的速度v减小，由上式得知，电子在电场中运动时间t变大，故电子偏转位移y变大，因为电子向上偏转，故在屏上的位置上升，故B正确；C、偏转电压增大时，电子在电场中受到的电场力增大，即电子偏转的加速度a增大，又因为电子获得的速度v不变，电子在电场中运动的时间不变，a增大，而电子打在屏上的速度为，故电子打在屏上的速度增大，故C错误；D、偏转电压增大时，电子在电场中受到电场力增大，即电子偏转的加速度度a增大，又因为加速电压不变，电子进入电场的速度没有变化，电子在电场中运动的时间t没有发生变化，故D正确．故选：BD．【点评】电子在加速电场作用下做加速运动，运用动能定理可得电子获得的速度与加速电场大小间的关系，电子进入偏转电场后，做类平抛运动，运动时间受电场的宽度和进入电场时的速度所决定，电子在电场方向偏转的距离与时间和电场强度共同决定．熟练用矢量合成与分解的方法处理类平抛运动问题．。
山西高二高中物理月考试卷带答案解析
山西高二高中物理月考试卷班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________一、选择题1.如图所示，质量分别是，电荷量分别为的两个带电小球，分别用长为的绝缘细线悬挂于同一点，已知，，两球静止平衡时的图可能是2.下列关于电场强度的说法中，正确的是A．公式只适用于真空中点电荷产生的电场B．公式中F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量C．在公式中，是点电荷产生的电场在点电荷的场强大小；而是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小D．电场强度E与电场力F成正比，与放入电荷的电量q成反比3.如图所示，一带电荷量为q的金属球，固定在绝缘的支架上，这时球外P点的电场强度为，当把一电荷量也是q的点电荷放在P点时，测得作用在这个点电荷的静电力为，当把一电荷量为aq的点电荷放在P点时，测得作用在这个点电荷的静电力为，则在国际单位制中A．的数值等于B．的数值等于C．a比1小得越多，的数值越接近D．a比1小得越多，的数值越接近4.一正电荷在电场中仅受电场力作用，从A点运动到B点，速度随时间变化的图像如图所示，分别对应电荷在A、B两点的时刻，则下列说法中正确的是A．A处的电场强度一定小于B处的电场强度B．A处的电势一定低于B处的电势C．电荷在A处的电势能一定大于在B处的电势能D．从A到B的过程中，电场力对电荷做正功5.在点电荷Q形成的电场中有一点A，当一个-q的试探电荷从电场的无线远处被移到电场中的A点时，静电力做的功为W，则试探电荷在A点的电势能以及电场中A点的电势分别为A．B．C．D．6.如图所示，匀强电场中，A、B、C三点构成一边长为a的等边三角形，电场强度方向平行于纸面，现有一电子，在电场力作用下，由A至C动能减少W，而质子在电场力作用下，由A至B动能增加W，则该匀强电场E的大小和方向的判断正确的是A．，方向垂直BC并由A指向BCB．，方向垂直BC并由A指向BCC．，方向垂直AC并由B指向ACD．，方向垂直AB并由C指向AB7.两异号点电荷电场中的部分等势面如图所示，已知B点电势高于A点电势，若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为，则A．a处为正电荷，B．a处为正电荷，C．a处为负电荷，D．a处为负电荷，8.如图所示，一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图中虚线abc所示，图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，则下列判断错误的是A．此粒子一直受到静电力排斥作用B．粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能C．粒子在b点的速度一定大于在a点的速度D．粒子在a点和c点的速度大小一定相等9.下图中A、B两点放有电荷量+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC=CD=BD，将一正电荷从C点沿直线移到D点，则A．C点场强小于D点场强B．电场力先做正功，再做负功C．C点电势小于D点电势D．电场力先做负功再做正功10.如图所示两个点电荷，电荷量分别为、，MN是两个点电荷连线的中垂线，P是中垂线上的一点，下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧A．、都是正电荷，且<B．是正电荷，是负电荷，且C．是负电荷，是正电荷，且D．、都是负电荷，且11.如图所示，水平固定的小圆盘A带电荷量为Q，电势为零，从盘心O释放一质量为m，带电荷量为+q的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的C点，OC=h，又知道竖直线上B点时小球速度最大，由此可确定Q所形成的电场的哪些物理量A．B点的电场强度B．C点的电场强度C．B点的电势D．C点的电势12.将一电荷量为+Q的小球方在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等，a、b为电场中的两点，则A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的大C．检验电荷-q在a点的电势能在b点的大D．将检验电荷-q从a点移到b点的过程中，电场力做负功二、计算题1.如图所示，A、B是带有等量的同种电荷的两个小球，它们的质量都是m，它们的悬线长度是L，悬线上端都固定在同一点O，B球悬线竖直且被固定，A球在力的作用下，在偏离B球x的地方静止平衡，此时A受到绳的拉力为；现保持其他条件不变，用改变A球质量的方法，使A球在距B为处平衡，则A受到绳的拉力为多大？2.如图所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方与Q相距分别为h和0.25h，将另一点电荷从A点由静止释放，运动到B点时速度正好又变为零，若此电荷在A点处的加速度大小为，试求：（1）此电荷在B点处的加速度；（2）A、B两点间的电势差（用Q和h表示）。
2019-2020学年山西省忻州市高二(下)月考物理试卷(4月份)(附答案详解)
2019-2020学年山西省忻州市高二（下）月考物理试卷（4月份）一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.在物理学发展过程中，有许多伟大的科学家做出了巨大贡献。
关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是()A. 楞次认为感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B. 奥斯特首先发现了电流磁效应，并首先发现了磁场对电流的作用规律C. 法拉第由通电螺线管外部的磁场和条形磁铁的磁场的相似性提出了分子电流假说，解释了磁现象的电本质D. 库仑用“扭秤”实验精确测定了元电荷e的值2.两个完全相同的金属小球，带电荷量分别为+Q和−5Q，当两小球相距为d(d远大于小球半径)时，它们之间的库仑力大小为F，若让两小球接触后再放回原处，则它们之间的库仑力大小将变为()A. 43F B. F C. 23F D. 45F3.如图所示，真空中有两个带等量正电荷的Q1、Q2固定在水平x轴上的A、B两点。
一质量为m、电荷量为q的带电小球恰好静止在A、B连线的中垂线上的C点，由于某种原因，小球带电荷量突然减半。
D点是C点关于AB对称的点，则小球从C点运动到D点的过程中，下列说法正确的是()A. 小球做匀加速直线运动B. 电场力先做正功后做负功C. 小球受到的电场力可能先减小后增大D. 小球的机械能一直不变4.若使一已充电的电容器的电荷量减少q，其电压减少为原来的13，则()A. 电容器原来的带电荷量为1.5qB. 电容器的电容变为原来的13C. 电容器原来的电压为1VD. 将电容器完全放电后，其电容变为零5.为了减小输电线路上的电能损耗，我国研制并投产了百万伏特高压输电线路。
若A、B两地原采用200kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率△P=400kW.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率△P′为()A. 16kWB. 25kWC. 32kWD. 50kW6.一线圈在磁场中绕垂直于磁感线的固定轴匀速转动，产生交流电的瞬时值表达式为u=220√2sin100πt(V)，下列说法正确的是()s时，线圈平面与中性面重合A. 当t=1200s时，线圈的电流将改变方向B. 当t=1100s时，穿过线圈平面的磁通量等于零C. 当t=1100D. 将该电压加在标有“220V60W”的灯泡两端，灯泡的实际功率等于30W7.某小组将充电器里的变压器拆下，连成图示电路进行实验探究，图中R为滑动变阻器，L为小灯泡，电表均为理想电表，变压器可视为理想变压器。
山西高二高中物理月考试卷带答案解析
山西高二高中物理月考试卷班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________一、选择题1.关于电势和电势能下列说法中正确的是（取无限远处电势为零）（）A．在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大B．在电场中，放在某点的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能也越大C．在正的点电荷电场中的任一点，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能D．在负的点电荷所产生的电场中任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能2.如图所示，一簇电场线的分布关于y轴对称，O是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则（）A．M点的电势比P点的电势低B．O、M间的电势差小于N、O间的电势差C．一正电荷在O点时的电势能小于在Q点时的电势能D．将一负电荷由M点移到P点，电场力做正功3.在电场中（）A．某点的电场强度大，该点的电势一定高B．某点的电势高，检验电荷在该点的电势能一定大C．某点的场强为零，检验电荷在该点的电势能一定为零D．某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零4.如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知MN=NQ，a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则（）A．a一定带正电，b一定带负电B．a加速度减小，b加速度增大C．MN电势差|U MN|等于NQ两点电势差|U NQ|D．a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小，轨迹如图，则（）5.如图所示，一个带正电的粒子进入一点电荷+Q的电场中，初速度为vA．N点电势高于M点电势B．N点电势低于M点电势C．该粒子在M点动能比在N点动能大D．该粒子在M点电势能比在N点电势能大6.如图所示，分别在M、N两点固定放置两个点电荷+Q和﹣q（Q＞q），以MN连线的中点O为圆心的圆周上有A、B、C、D四点．下列说法正确的是（）A．A点电势低于B点电势B．A点场强大于B点场强C．将某正电荷从C点移到O点，电场力做负功D．将某正电荷从O点移到D点，电势能增加7.图中虚所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和2eV．当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为﹣8eV时，它的动能应为（）A．18eV B．13eV C．20eV D．34eV8.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=4R．已知M点的场强大小为E，静电力常量为k，则N点的场强大小为（）A．﹣E B．﹣E C．D．+E9.如图所示，真空中有A、B两个等量异种点电荷，O、M、N是AB连线的垂线上的三个点，且AO＞OB．一个带负电的检验电荷仅在电场力的作用下，从M点运动到N点，其轨迹如图中实线所示．若M、N两点的电势分别为φM 和φN，检验电荷通过M、N两点的动能分别为EkM和EkN，则（）A．φM =φN，EkM=EkNB．φM＜φN，EkM＜EkNC．φM ＜φN，EkM＞EkND．φM＞φN，EkM＞EkN10.如图，A、B两个带电小球用等长绝缘细线悬挂于O点，A球固定，B球受到库仑力作用与细线间成一定的夹角，若其中一个小球由于漏电，电荷量缓慢减小，则关于A、B两球的间距和库仑力大小的变化，下列说法中正确的是（）A．间距变小，库仑力变大B．间距变小，库仑力变小C．间距变小，库仑力不变D．间距不变，库仑力减小11.如图所示，虚线a 、b 、c 代表静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa ，φb 和φc ，φa ＞φb ＞φc ．一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图中实线KLMN 所示，由图可知（ ）A ．粒子从K 到L 过程中，电场力做负功B ．粒子从L 到K 过程中，电场力做负功C ．粒子从K 到L 过程中，电势能增加D ．粒子从L 到K 过程中，动能减少12.如图所示，B 、C 、D 三点都在以点电荷+Q 为圆心的某同心圆弧上，将一个检验电荷从A 点分别移到B 、C 、D 各点时，电场力做功的大小比较（ ）A ．W AB ＞W AC B ．W AD ＞W AB C ．W AD =W AC D ．W AC =W AB13.两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，若图中A 、B 两点处的场强大小分别为E A 、E B ，电势分别为φA 、φB ，则（ ）A ．E A ＜EB φA ＞φB B ．E A ＜E B φA ＜φBC ．E A ＞E B φA ＜φBD ．E A ＞E B φA ＞φB14.两个等量异种点电荷位于x 轴上，相对原点对称分布，正确描述电势φ随位置x 变化规律的是图（ ）A ．B ．C ．D ．15.如图所示，虚线AB 和CD 分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O 点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M 、N 上，下列说法中正确的是（ ）A ．A 、B 两处电势、场强均相同B ．C 、D 两处电势、场强均相同C ．在虚线AB 上O 点的场强最大D ．带正电的试探电荷在O 处的电势能大于在B 处的电势能16.如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a 、b 、c （可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是（ ）A ．a 对b 的静电力一定是引力B ．a 对b 的静电力可能是斥力C ．a 的电量可能比b 少D ．a 的电量一定比b 多17.如图所示，两个等量同种点电荷分别固定于光滑绝缘水平面上A 、B 两点．一个带电粒子由静止释放，仅受电场力作用，沿着AB 中垂线从C 点运动到D 点（C 、D 是关于AB 对称的两点）．下列关于粒子运动的v ﹣t 图象中可能正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．二、填空题1.如图所示，A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30°．现在A 、B 两点放置两点电荷q A 、q B ，测得C 点场强的方向与AB 平行，则q A 带 ，q A ：q B = ．2.如图所示，用绝缘细线拴一个质量为m 的小球，小球在竖直向下的场强为E 的匀强电场中的竖直平面内做匀速圆周运动，则小球带 电荷，所带电荷量为 ．三、计算题1.如图所示，在水平放置的两个平行金属板之间的匀强电场中，A 、B 两点之间的连线与竖直方向的夹角为60°．把带电荷量为q=﹣1.5×10﹣8C 的点电荷由A 点移到B 点，克服电场力做了4.2×10﹣5 J 的功．（1）试确定两板所带电荷Q 1、Q 2的电性；（2）若已知A 点电势φA =800V ，|AB|=1cm ．试求B 点电势φB 和电场强度的大小和方向．2.如图所示，一根长为l 的细绝缘线，上端固定，下端系一个质量为m 的带电小球，将整个装置放入一匀强电场，电场强度大小为E ，方向水平向右，已知：当细线偏离竖直方向为θ=37°时，小球处于平衡状态，（sin37°=0.6）试求：（1）小球带何种电荷，带电量为多少；（2）如果将细线剪断，小球经时间t发生的位移大小；（3）若将小球拉至最低点无初速释放，当小球运动到图示位置时受到线的拉力的大小．山西高二高中物理月考试卷答案及解析一、选择题1.关于电势和电势能下列说法中正确的是（取无限远处电势为零）（）A．在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大B．在电场中，放在某点的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能也越大C．在正的点电荷电场中的任一点，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能D．在负的点电荷所产生的电场中任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能【答案】D【解析】要熟练掌握从两个方面判断电势能的高低变化：一是根据电势的高低利用公式E=φq进行判断，二是根p据电场力做功判断电势能的变化，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功电势能增大．=φq可知，正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势高的地方电势能小，由于不知电荷解：A、根据公式Ep的正负，因此无法判断它在电势高的地方电势能的高低，故A错误；B、若放在同一点的电荷带电量为负值，电荷量大，则其具有电势能小，故B错误；C、在电场中的任何一点上，若此处的电势为正，则正电荷所具有的电势能大于负电荷具有的电势；若此处的电势为负，则正电荷所具有的电势能小于负电荷具有的电势，故C错误；D、一般选择无穷远处为零电势点，因此负点电荷周围的电势为负值，在其周围正电荷具有电势能为负值，负电荷具有电势能为正值，故正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能，故D正确．故选D．【点评】电势能是电场中的重要概念，要学会从多个角度进行理解，尤其注意的是电势能的大小和电荷带电量的正负有关．2.如图所示，一簇电场线的分布关于y轴对称，O是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则（）A．M点的电势比P点的电势低B．O、M间的电势差小于N、O间的电势差C．一正电荷在O点时的电势能小于在Q点时的电势能D．将一负电荷由M点移到P点，电场力做正功【答案】ABD【解析】根据电场线的方向判断电势高低．由公式U=Ed分析O、M间的电势差与N、O间的电势差的关系．O点的电势高于Q点的电势，根据正电荷在电势高处电势能大，判断电势能的大小．根据电势能的变化，判断电场力做功的正负．解：A、根据顺着电场线的方向电势降低可知，M点的电势比P点的电势低．故A正确．B、O、M间的场强小于N、O间的场强，OM=NO，由公式U=Ed分析得知，O、M间的电势差小于N、O间的电势差．故B正确．C、由图可得到，O点的电势高于Q点的电势，根据推论：正电荷在电势高处电势能大，则正电荷在O点时的电势能大于在Q点时的电势能．故C错误．D、M点的电势比P点的电势低，则负电荷在M点的电势能比在P点的电势能大，所以将一负电荷由M点移到P点时，电势能减小，电场力将正功．故D正确．故选ABD【点评】本题关键要根据电场线方向判断出电势的高低，利用推论分析电势能的变化，判断电场力做功的正负．3.在电场中（）A．某点的电场强度大，该点的电势一定高B．某点的电势高，检验电荷在该点的电势能一定大C．某点的场强为零，检验电荷在该点的电势能一定为零D．某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零【答案】D【解析】本题抓住电场强度与电势无关、正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势高处电势能小、电势为零，电势能为零，进行分析判断．解：A、某点的电场强度大，该点的电势不一定高，两者没有直接关系，故A错误．B、某点的电势高，由公式EP=qφ知，正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，故B错误．C、某点的场强为零，该点的电势不一定为零，检验电荷在该点的电势能不一定为零，故C错误．D、某点的电势为零，即φ=0，由公式EP=qφ知，检验电荷在该点的电势能一定为零，故D正确．故选D【点评】解决本题关键要知道电势与电场强度无关、电势能的公式EP=qφ，即可进行判断分析．4.如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知MN=NQ，a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则（）A．a一定带正电，b一定带负电B．a加速度减小，b加速度增大C．MN电势差|U MN|等于NQ两点电势差|U NQ|D．a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小【答案】B【解析】根据粒子轨迹的弯曲方向，判断电场力方向．当电场力方向与场强方向相同时，粒子带正电，当电场力方向与场强方向相反时，粒子带负电．电场线越密，场强越大，粒子受到的电场力越大，加速度越大．非匀强电场中，距离相等的两点间，场强越大，电势差越大．根据电场力做功的大小，判断动能变化量的大小．解：A、由图，a粒子的轨迹方向向右弯曲，a粒子所受电场力方向向右，b粒子的轨迹向左弯曲，b粒子所受电场力方向向左，由于电场线方向未知，无法判断粒子的电性．故A错误．B、由题，a所受电场力逐渐减小，加速度减小，b所受电场力增大，加速度增大．故B正确．C、已知MN=NQ，由于MN段场强大于NQ段场强，所以MN两点电势差|UMN |大于NQ两点电势差|UNQ|．故C错误．D、根据电场力做功公式W=Uq，|UMN |＞|UNQ|，由于题目中没有告诉两个粒子所带电量的关系，属于不能判定a粒子从等势线2到3电场力做功是否小于（大于）b粒子从等势线2到1电场力做功，所以不能判定a粒子到达等势线3的动能变化量与b粒子到达等势线1的动能变化量的大小．故D错误．故选：B【点评】本题是电场中轨迹问题，关键要根据轨迹的弯曲方向能判断出粒子的电场力方向．本题中要注意该电场不是匀强电场，公式U=Ed不能直接使用．常见题型，比较简单．5.如图所示，一个带正电的粒子进入一点电荷+Q的电场中，初速度为v，轨迹如图，则（）A．N点电势高于M点电势B．N点电势低于M点电势C．该粒子在M点动能比在N点动能大D．该粒子在M点电势能比在N点电势能大【答案】AC【解析】根据电场线的疏密判断电场强度的大小，再去判断电场力的大小．由轨迹的弯曲方向判断带电粒子所受电场力的大致方向，再根据电场力做功的正负判断电势能的大小和动能的大小．解：A、由运动轨迹可知，正点电荷在运动轨迹的右侧，根据顺着电场线方向电势逐渐降低可知，N点的电势高于M点的电势，故A正确，B错误．C、粒子受力的方向指向运动轨迹凹的一侧，故粒子从M运动到N的过程中，电场力做负功，粒子的电势能增大，动能减小，则粒子在M点的电势能小于在N点的电势能；粒子在M点的动能大于在N点的动能．故C正确，D错误．故选：AC．【点评】对于粒子在电场中运动的问题，往往要根据曲线运动的特点：合力方向指向轨迹的内侧判断电场力方向．再结合电场线的物理意义分析场强、电势的大小．6.如图所示，分别在M、N两点固定放置两个点电荷+Q和﹣q（Q＞q），以MN连线的中点O为圆心的圆周上有A、B、C、D四点．下列说法正确的是（）A．A点电势低于B点电势B．A点场强大于B点场强C．将某正电荷从C点移到O点，电场力做负功D．将某正电荷从O点移到D点，电势能增加【答案】BC【解析】由题，Q带正电，q带负电，电场线方向由A指向B，根据顺着电场线电势逐渐降低．电场线越密，电场强度越大．根据对称性，分析CD两点电势关系、场强关系．解：A、由题，电场线方向由M指向N，则A点电势高于B点电势．故A错误．B、由于Q＞q，A点处电场线比B点处电场线密，A点场强大于B点场强．故B正确．C、由图象知O点电势大于C点电势，故将某正电荷从C点移到O点，电场力做负功．故C正确．D、将某正电荷从O点移到D点，电场力做正功，电势能减少．故D错误．故选：BC【点评】本题考查判断电势、场强大小的能力，往往画出电场线，抓住电场线分布的特点进行判断．7.图中虚所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和2eV．当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为﹣8eV时，它的动能应为（）A．18eV B．13eV C．20eV D．34eV【答案】A【解析】由题，相邻的等势面之间的电势差相等，电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等，电势能变化量相等，根据能量守恒定律确定出电荷在b等势面上的电势能，写出电荷的总能量，再由能量守恒求出其电势能变为﹣8eV时的动能值．解：由题，电荷经过a、b点时的动能分别为26eV和2eV，动能减小为24eV．而相邻的等势面之间的电势差相等，电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等，电势能变化量相等，则电荷从3等势面到4等势面时，动能减小8eV ，电势能增大，等势面3的电势为0，电荷经过b 时电势能为8eV ，又由题，电荷经b 点时的动能为2eV ，所以电荷的总能量为E=E p +E k =8eV+2eV=10eV ，其电势能变为﹣8eV 时，根据能量守恒定律得到，动能应为18eV ． 故选：A【点评】本题关键要根据电场力做功与电势差的关系确定电荷的总能量．中等难度．8.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面AB 上均匀分布正电荷，总电荷量为q ，球面半径为R ，CD 为通过半球顶点与球心O 的轴线，在轴线上有M 、N 两点，OM=ON=4R ．已知M 点的场强大小为E ，静电力常量为k ，则N 点的场强大小为（ ）A ．﹣EB ．﹣EC ．D ．+E【答案】A【解析】均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场，假设将带电量为2q 的球面放在O 处，求得在M 、N 点所产生的电场．左半球面在M 点的场强与缺失的右半球面在N 点产生的场强大小相等．解：若将带电量为2q 的球面放在O 处，均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．则在M 、N 点所产生的电场为：，由题知当半球面在M 点产生的场强为E ，则N 点的场强为，故选：A【点评】本题解题关键是抓住对称性，找出两部分球面上电荷产生的电场关系．左半球面在M 点的场强与缺失的右半球面在N 点产生的场强大小相等，方向相反是解题的关键．9.如图所示，真空中有A 、B 两个等量异种点电荷，O 、M 、N 是AB 连线的垂线上的三个点，且AO ＞OB ．一个带负电的检验电荷仅在电场力的作用下，从M 点运动到N 点，其轨迹如图中实线所示．若M 、N 两点的电势分别为φM 和φN ，检验电荷通过M 、N 两点的动能分别为E kM 和E kN ，则（ ）A ．φM =φN ，E kM =E kNB ．φM ＜φN ，E kM ＜E kNC ．φM ＜φN ，E kM ＞E kND ．φM ＞φN ，E kM ＞E kN【答案】B【解析】电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到无穷远处或负电荷为止，沿电场线的方向，电势降低，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加． 解：根据带负电粒子的运动轨迹，粒子受到的电场力指向轨迹弯曲的一侧，负电荷受到的电场力指向带正电的电荷，所以A 点带正电，B 点带负电；因为AO ＞OB ，根据等量异种点电荷电场线及等势面分布特点可知，E M 大于E N ，φM 小于φN ，因此负电荷在M 点的电势能高于N 点，那么电荷在M 点的动能小于M 点，故B 正确，ACD 错误．故选：B ．【点评】本题要求掌握住等量异种电荷的电场的分布的情况，根据电场分布的特点可以分析本题．10.如图，A 、B 两个带电小球用等长绝缘细线悬挂于O 点，A 球固定，B 球受到库仑力作用与细线间成一定的夹角，若其中一个小球由于漏电，电荷量缓慢减小，则关于A 、B 两球的间距和库仑力大小的变化，下列说法中正确的是（ ）A ．间距变小，库仑力变大B ．间距变小，库仑力变小C ．间距变小，库仑力不变D ．间距不变，库仑力减小【答案】B【解析】以小球B 为研究对象，由于逐渐漏电的过程中，处于动态平衡状态．分析B 受力情况：重力G ，A 的斥力F 1和线的拉力F 2三个力作用，作出力图，根据△FBF 1∽△PQB ，得到线的拉力F 2与线长的关系，再进行分析求解．解：以小球为研究对象，球受到重力G ，A 的斥力F 2和线的拉力F 1三个力作用，作出力图，如图．作出F 1、F 2的合力F ，则由平衡条件得：F=G ．根据△FBF 1∽△PQB 得：在A 、B 两质点带电量逐渐减少的过程中，PB 、PQ 、G 均不变，减小，A 、B 间斥力F 2大小的变小，故B 正确， 故选：B【点评】本题是力学中动态平衡问题，采用的是三角形相似法，得到力的大小与三角形边长的关系，进行分析，也可以应用函数法求解．11.如图所示，虚线a 、b 、c 代表静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa ，φb 和φc ，φa ＞φb ＞φc ．一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图中实线KLMN 所示，由图可知（ ）A ．粒子从K 到L 过程中，电场力做负功B ．粒子从L 到K 过程中，电场力做负功C ．粒子从K 到L 过程中，电势能增加D ．粒子从L 到K 过程中，动能减少【答案】AC【解析】根据轨迹的弯曲判断出电荷的受力，通过电场力做功判断电势能的变化，以及根据动能定理，通过电场力做功判断动能的变化．解：A 、由轨迹弯曲方向可知粒子受到的是斥力，粒子从K 到L 的过程中，电场力方向与运动方向相反，电场力做负功．故A 正确．BC 、粒子从L 到K 过程中，电场力做正功，动能增大，故BD 错误．C 、粒子从K 到L 的过程中，电场力做负功，电势能增加．故C 正确．故选：AC ．【点评】解决本题的关键知道电场力做功与电势能的关系，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．12.如图所示，B 、C 、D 三点都在以点电荷+Q 为圆心的某同心圆弧上，将一个检验电荷从A 点分别移到B 、C 、D 各点时，电场力做功的大小比较（ ）A ．W AB ＞W AC B ．W AD ＞W AB C ．W AD =W AC D ．W AC =W AB【答案】CD【解析】B 、C 、D 在以Q 为圆心的同一圆周上，电势相等，电场力做功公式W=qU 分析即可．解：据题知，B 、C 、D 都在以Q 为圆心的同一圆周上，而此圆周是一个等势线，各点的电势相等，则A 与B 、C 、D 三点的电势差U 相等，电场力做功公式W=qU 分析电场力做功相等．即有W AB =W AC =W AD ．故AB 错误，CD 正确．故选：CD【点评】本题一方面要知道以点电荷Q 为圆心的圆是一个等势面；二要知道电场力做功与路径无关，只与初末位置的电势差有关．13.两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，若图中A 、B 两点处的场强大小分别为E A 、E B ，电势分别为φA 、φB ，则（ ）A ．E A ＜EB φA ＞φB B ．E A ＜E B φA ＜φBC ．E A ＞E B φA ＜φBD ．E A ＞E B φA ＞φB【答案】D【解析】根据电场线的疏密判断场强的大小，电场线越密，场强越大．画出过B 点的等势线，根据顺着电场线电势降低判断电势的高低．解：由电场线的分布情况可知，A 处电场线比B 处电场线密，则A 点的场强大于B 点的场强，即E A ＞E B ． 画出过B 点的等势线与A 所在的电场线交于C 点，则有A 点的电势高低C 点的电势，所以A 点的电势高低B 点的电势，即φA ＞φB ．故选项D 正确．故选：D【点评】本题的技巧是画出等势线．对于电场线的物理意义：电场线疏密表示场强的大小，电场线的方向反映电势的高低要牢固掌握，熟练应用．14.两个等量异种点电荷位于x 轴上，相对原点对称分布，正确描述电势φ随位置x 变化规律的是图（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】A【解析】本题根据电场线的性质，沿电场线的方向电势降低进行判断即可．解：两个等量异号电荷的电场线如下图，根据“沿电场线方向电势降低”的原理，从左侧无穷远处向右电势应升高，正电荷所在位置处最高；然后再慢慢减小，O 点处电势为零，则O 点右侧电势为负，同理到达负电荷时电势最小，经过负电荷后，电势开始升高，直到无穷远处，电势为零；故B 、C 、D 是错误的；A 正确．故选：A ．【点评】本题中应明确沿电场线的方向电势降低；并且异号电荷连线的中垂线上的电势为零；因为其中垂线为等势面，与无穷远处电势相等．15.如图所示，虚线AB 和CD 分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O 点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是（）A．A、B两处电势、场强均相同B．C、D两处电势、场强均相同C．在虚线AB上O点的场强最大D．带正电的试探电荷在O处的电势能大于在B处的电势能【答案】BD【解析】根据等量异种电荷电场线和等势面分布特点，可以比较A与B，C与D电势、场强关系及O、B电势高低；根据电场线疏密可知，在M、N之间O点场强最小；利用正电荷在电势高处电势能大，可比较正电荷在O、B 电势能大小．解：A、根据顺着电场线方向电势降低，结合等量异种电荷电场线、等势面分布对称性特点可知，A、B场强相同，A 点电势高．故A错误．B、根据等量异种电荷等势面分布可知：CD是一条等势线，C、D两处电势．由电场分布的对称性可知：C、D两处的场强相同．故B正确．C、根据电场线疏密表示场强的大小可知，在AB之间，O点场强最小．故C错误．D、O点电势高于B点电势，正试探电荷在O处电势能大于在B处电热能．故D正确．故选：BD【点评】这类问题要巧妙利用电场线、等势面分布对称性的特点，再根据电场线方向判断电势高低，电场线的疏密判断场强的大小．16.如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是（）A．a对b的静电力一定是引力B．a对b的静电力可能是斥力C．a的电量可能比b少D．a的电量一定比b多【答案】AD【解析】因题目中要求三个小球均处于平衡状态，故可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果．解：根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，因此A正确，B错误．同时根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”．故D正确，C错误，故选：AD【点评】三个小球只受静电力而平衡时，三个小球所带的电性一定为“两同夹一异”，且在大小上一定为“两大夹一小”．17.如图所示，两个等量同种点电荷分别固定于光滑绝缘水平面上A、B两点．一个带电粒子由静止释放，仅受电场力作用，沿着AB中垂线从C点运动到D点（C、D是关于AB对称的两点）．下列关于粒子运动的v﹣t图象中可能正确的是（）A． B． C． D．【答案】AC【解析】A、B为两个等量的同种电荷，其连线中垂线上电场强度方向若是负电荷则为C→O、D→O，若是正电荷则为O→C、O→D；点电荷q仅受电场力作用从C点到D点运动的过程中，由于释放位置不清楚．则电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况不确定．因此可能加速度先增加后减。
山西高二高中物理月考试卷带答案解析
山西高二高中物理月考试卷班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________一、选择题1.关于曲线运动，下列说法正确的有（）A．做曲线运动的物体速度方向在时刻改变，故曲线运动一定是变速运动B．做曲线运动的物体，受到的合外力方向一定在不断改变C．只要物体做圆周运动，它所受的台外力一定指向圆心D．物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动2.如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺上的三个点。
当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列说法正确的是（）A．a、b和c三点的线速度大小相等B．a、b和c三点的角速度相等C．a、b的角速度比c的大D．c的线速度比a、b的大3.如图所示的两个斜面，倾角分别为37°和53°，在顶点两个小球A、B以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A、B两个小球平抛运动时间之比为（）A.1:1B.4:3C.16:9D.9:164.如果卡车发动机的额定功率为100kW，它受到的阻力恒为2.5×103N，则这辆卡车行驶的速度最大能达到（）A．20m/s B．30m/s C．40m/s D．50m/s5.如图所示，两段长均为L的轻质线共同系住一个质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间距离也为L。
今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时速率为v，两段线中张力恰好均为零，若小球到达最高点时速率为2v，则此时每段线中拉力大小为（）A. mg B．2mg C．3mg D．4mg6.甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。
以下判断正确的是（）A．甲的周期大于乙的周期B．甲的加速度大于乙的加速度C．乙的速度小于第一宇宙速度D．甲在运行时能经过北极的正上方7.如图所示，斜劈静止于水平面上，现将一小球从图示位置静止释放，不计一切摩擦，则在小球从释放到将要落至地面的过程中，下列说法正确的是（）A．小球的机械能守恒B．斜劈的机械能不守恒C．斜劈与小球组成的系统机械能守恒D．小球重力势能减少量等于斜劈动能的增加量8.如图所示，建筑工地上载人升降机用不计质量的细钢绳跨过定滑轮与一电动机相连，通电后电动机带动升降机沿竖直方向先匀加速上升后匀速上升。
山西高二高中物理月考试卷带答案解析
山西高二高中物理月考试卷班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________一、选择题1.下列叙述正确的是A．起电的实质是改变原来物质结构，产生新电荷B．元电荷是指带电量为的电子或质子C．库仑测定了电子所带电量的值，为了纪念他，所以电量单位为库仑D．在任何情况下，只要系统与外界没有电荷交换，电荷的代数和就不变2.关于点电荷与库仑定律，下列说法中正确的是A．点电荷一定是带电量很小的电荷B．点电荷是一种物理模型，质子直接作为点电荷处理C．当真空中的两个点电荷间的距离r→0时，它们之间的静电力F→∞D．当真两个点电荷间的距离r→0时，库仑定律的公式就不适用了3.两个用相同材料制成的半径相等的带异种电荷的金属小球，可看做点电荷，其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，它们间的库仑力大小是F，现将两球接触后再放回原处，它们间库仑力的大小是A．B．C．D．4.两固定点电荷A、B带电量，在真空中相距为，现将检验电荷q置于某一位置时所受库仑力恰好为零，则此位置当A、B为A．同种电荷时，在A、B连线上靠近A一侧B．同种电荷时，在BA连线的延长线上靠近B一侧C．异种电荷时，在A、B连线上靠近A一侧D．异种电荷时，在AB连线的延长线上靠近B一侧5.下列说法中正确的是A．电子带电量很小，周围不存在电场B．电场是一种物质，与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C．电荷间的作用力是通过电场产生的，电场对处在它里面的电荷可能不存在力的作用D．电场是认为设想出来的，其实并不存在6.电场强度的定义式，下列说法中正确的是A．该定义式只适用于点电荷形成的电场B．F是试探电荷所受到的力，q是初速度电场电荷的电荷量C．电场强度的方向与F的方向相同D．由该定义式可知，场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比7.真空中有一个点电荷，在距其r处的P点放一电荷量为的试探电荷，试探电荷受到的电场力为F，则下列正确的是A．P点的场强大小为B．P点的场强大小等于C．试探电荷的电荷量与P处的场强无关，大小为D．若在P点不放试探电荷，则该点的场强方向不确定8.如图所示，在等量异种电荷连线的中垂线上取A、B、C、D四点，B、D两点关于O点对称，则关于各点场强的关系，下列说法中正确的是A．B．C．四点场强方向不尽相同D．，与大小关系无法确定9.一带电微粒从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，不计粒子所受的重力，则A．粒子带正电B．粒子的加速度逐渐减小B．A点的场强小于B点的场强D．粒子的速度不断减小10.某电场中的一条电场线如图所示，下列判断正确的是A．B．，与无法判断大小C．与无法判断大小，D．可能有二、计算题1.如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30°，现在A、B两点放置两点电荷，测得C 点电场强度的方向与AB平行，求2.如果把q=的电荷从无穷远（电势为零）移到电场中的A点，需要克服静电力做功，那么，A点的电势是多少？3.如图，一质量为m，电荷量为q（q>0）的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点，已知该粒子在A点的速度大小为，方向与电场方向的夹角为60°，它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°，不计重力，求A、B两点间的电势差4.竖直放置的两块足够成的平行金属板间有匀强电场，其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成角时小球恰好平衡，如图所示，距负极板距离为b（1）小球带电荷量是多少？（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？5.如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q=的正电荷从a点移到b点时静电力做功为，求（1）匀强电场的场强E；（2）电荷从b移到c，静电力做功（3）a、c两点间的电势差。
山西高二高中物理月考试卷带答案解析
山西高二高中物理月考试卷班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________一、选择题1.关于电场强度E的说法正确的是A．根据E=可知，电场中某点的电场强度与电场力F成正比，与电量q成反比B．电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同C．E是矢量，与F的方向一致D．公式E=对任何电场都适用2.关于场强和电势差的关系，说法正确的是A．电场强度越大的地方，电势越高B．沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降低必定相等C．电势降低的方向必定是电场强度的方向D．沿着电场线方向，单位距离上降落的电势越大，则场强越大3.如图所示，取一对用绝缘支柱支撑的金属导体A和B，使它们彼此接触．起初它们不带电，贴近A、B下面的金属箔片是闭合的．现在把带正电荷的球C移近导体A，可以看到A、B上的金属箔片都张开了．下列说法正确的是()A．A内部的场强比B内部的场强大B．A、B内部的场强均为零C．A左端的电势比B右端的电势低D．A左端的电势比B右端的电势高4.MN是一负电荷产生的电场中的一条电场线，一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹，如图中虚线所示，下列说法正确的是A．负电荷一定位于ab虚线的右侧B．带电粒子在a点加速度大于b点加速度C．带电粒子在a点电势能大于b点电势能D．带电粒子在a点的动能大于b点的动能5.直角坐标系xoy中，A、B两点位于x轴上，坐标如图所示，C、D位于y轴上。
C、D两点各固定一等量正点电荷，另一电量为Q的负点电荷置于O点时，B点处的电场强度恰好为零。
若将该负点电荷移到A点，则B点处场强的大小和方向分别为（静电力常量为k）A. ,沿x 轴正方向B. ,沿x 轴负方向C. ,沿x 轴负方向D.,沿x 轴正方向6.如图所示，平行板电容器与电动势为E 的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于容器中的P 点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离（）A ．带点油滴将沿竖直方向向上运动B ．P 点的电势将降低C ．带点油滴的电势能将减少D ．若电容器的电容减小，则极板带电量将增大7.如图甲所示，两个固定的点电荷A 、B 带电荷量分别为Q 1、Q 2，其中A 带负电，a 、b 、c 三点在它们连线的延长线上．现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a 点开始向远处运动经过b 、c 两点(粒子只受电场力作用)，粒子经过a 、b 、c 三点时的速度分别为v a 、v b 、v c ，其速度－时间图像如图乙所示．以下说法中正确的是A. B 一定带负电B. B 的电荷量一定小于A 的电荷量C. b 点的电场强度最大D. 粒子由a 点运动到c 点过程中，粒子的电势能先减小后增大8.如图所示，某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a 点运动到b 点的轨迹（图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等差等势面，则下列说法正确的判断是A ．如果图中虚线是电场线，电子在a 点动能较小B ．如果图中虚线是等势面，电子在b 点动能较小C ．不论图中虚线是电场线还是等势面，a 点的场强都大于b 点的场强D ．不论图中虚线是电场线还是等势面，a 点的电势都高于b 点的电势9.如图所示，PQ 放置两个电量相等的异种电荷，它们连线的中点是O ，N 、a 、b 是中垂线上的三点，且oa=2ob ，N 处放置一负点电荷；则A ．a 处的场强的大小小于b 处的场强的大小B ．a 处的电势小于b 处的电势C ．a 、O 间的电势差大于a 、b 间的电势差2倍D ．电子在a 处的电势能大于电子在b 处的电势能二、不定项选择题1.如图所示，在电场中，将一个负电荷从C点分别沿直线移到A点和B点，克服静电力做功相同．该电场可能是A．沿y轴正向的匀强电场B．沿x轴正向的匀强电场C．第Ⅰ象限内的正点电荷产生的电场D．第Ⅳ象限内的正点电荷产生的电场2.带有同种电荷的各种带电粒子（不计重力）沿垂直电场方向入射到平行带电金属板之间的电场中，并都能从另一侧射出．以下说法正确的是A．若粒子的带电量和初动能相同，则离开电场时它们的偏向角相同B．若质量不同的带电粒子由静止开始经相同电场加速后进入该偏转电场，则离开电场时它们的偏向角相同C．若带电粒子由静止开始经相同电场加速后进入该偏转电场，离开电场时其偏移量与粒子电荷量成正比D．若带电粒子以相同的初速度进入该偏转电场，离开电场时其偏移量与粒子的荷质比成反比三、多选题如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点，固定一电荷量为＋Q的点电荷．一质量为m、带电荷沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B量为＋q的物块(可视为质点的检验电荷)，从轨道上的A点以初速度v点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零)，P到物块的重心竖直距离为h，P、A连线与水平轨道的夹角为60°，k为静电常数，下列说法正确的是A．点电荷＋Q产生的电场在B点的电场强度大小B．物块在A点时受到轨道的支持力大小为C．物块在A点的电势能E PA =＋QφD．点电荷＋Q产生的电场在B点的电势四、填空题长为L的导体棒原来不带电，将一带电量为q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当达到静电平衡后棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于__________．五、简答题1.将一个电荷量为1.0×10－8 C的负电荷，从无穷远处移到电场中的A点，克服电场力做功2.0×10－8 J，现将该电荷从A点移到B点，电场力做功1.0×10－8 J．则电场中A点的电势为_________ ；B点电势为___________ ．(取无穷远处为零电势能点)2.如图所示，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L＝2．0 m。
山西高二高中物理月考试卷带答案解析
山西高二高中物理月考试卷班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________一、选择题1.关于电场，下列说法正确的是( ) A ．由E=知，若q 减半，则该处电场强度为原来的2倍 B ．由E=k 知，E 与Q 成正比，而与r 2成反比C ．由E=k知，在以Q 为球心，以r 为半径的球面上，各处场强均相同D ．电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向2.处于静电平衡中的导体，内部场强处处为零的原因是( ) A ．外电场不能进入导体内部B ．所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零C ．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零D ．以上解释都不正确3.设星球带负电，一带电粉尘悬浮在距星球表面1000 km 的地方，又若将同样的带电粉尘带到距星球表面2000 km 的地方相对于该星球无初速释放，则此带电粉尘( ) A ．向星球下落 B ．仍在原处悬浮 C ．推向太空 D ．无法判断4.如右图所示，匀强电场场强E ＝100 V/m ，A 、B 两点相距10 cm ，A 、B 连线与电场线夹角为60°，则U BA 的值为( )A ．－10 VB ．5VC ．－5VD ．－5V5.两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为5∶1(皆可视为点电荷)，它们在相距一定距离时相互作用力为F 1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F 2，则F 1∶F 2可能为( ) A ．5∶2 B ．5∶4 C ．5∶6 D ．5∶96.如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点处的电势为0 V ，点处的电势为6 V, 点处的电势为3 V, 则电场强度的大小为 ( )A ．200V/mB ．200V/mC ．100 V/mD ．100V/m7.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8.一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)．小孔正上方处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处(未与极板接触)返回．若将下极板向上平移，则从P点开始下落的相同粒子将( )A．打到下极板上B．在下极板处返回C．在距上极板处返回D．在距上极板d处返回9.如图所示，在平行板电容器A、B两板上加上如图所示的交变电压，开始时B板电势比A板高，这时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动，设A、B两板间的距离足够大，则下述说法中正确的是( )A．电子先向A板运动，然后向B板运动，再返回A板做周期性来回运动B．电子一直向A板运动C．电子一直向B板运动D．电子先向B板运动，然后向A板运动，再返回B板做周期性来回运动10.如图所示，平行板电容器两个极板为A、B，B板接地，A板带电荷量＋Q，板间电场内有一固定点P.若将B板固定，A板下移一些，或者将A板固定，B板上移一些，在这两种情况下，以下说法正确的是( )A.A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变B.A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高C.B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低D.B板上移时，P点的电场强度减小，P点电势降低11.如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等．一个正电荷在等势面L3处的动能为20 J，运动到等势面L1处时动能为零；现取L2为零电势参考平面，则当此电荷的电势能为4 J时，它的动能为(不计重力及空气阻力)()A．16 J B．10 J C．6 J D．4 J 二、填空题1.如图所示，质量为m 、电量为q 的带电微粒，以初速度V 0从A 点竖直向上射入水平方向、电场强度为E 的匀强电场中。
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山西高二高中物理月考试卷班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________一、选择题1.关于元电荷的下列说法中正确的是（）A．元电荷就是电子B．元电荷就是质子C．元电荷的值通常取e=1.60×10-19C D．元电荷的值通常取e=1.60×10-23C2.关于点电荷的说法，正确的是（）A．带电体能否看成点电荷，是看它的形状和大小对相互作用力的影响是否能忽略不计B．点电荷一定是电量很小的电荷C．体积很大的带电体一定不能看作点电荷D．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷3.真空中有两个点电荷相距r，他们之间的相互作用力为F，现保持它们的电量不变，把它们之间的距离增大到2r，它们之间的相互作用力变为A．F/4B．F/2C．4F D．2F4.金属板和板前一正点电荷形成的电场线分布如图所示，A、B、C、D为电场中的四个点，则（）A. B、D两点的电势相等B. B点的电场强度比D点的大C. 负电荷在C点的电势能低于在A点的电势能D. 正电荷由D点静止释放，只受电场力作用沿电场线运动到B点5.某电场的电场线分布如图所示（实线），以下说法正确的是（）A．c点场强大于b点场强B．b和c处在同一等势面上C．若将一试探电荷+q由a点移动到d点，电荷的电势能将增大D．若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由a点运动到d点，可判断该电荷一定带负电6.用电场线能很直观．很方便地比较电场中各点的强弱。
如图所示，左边是等量异种点电荷形成电场的的电场线，右边是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称，则下列认识不正确的是A. B、C两点电场强度大小和方向都相同B. A、D两点电场强度大小相等，方向相反C. E、F两点电场强度大小和方向都相同D. 从E到F过程中电场强度先增大后减小7.下列选项中的各1/4圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各1/4圆环间彼此绝缘，则坐标原点O处电场强度最小的是（）A．B．C．D．8.如图所示，先接通电键S使电容器充电，然后断开S，增大两极板间的距离时，电容器所带电量Q、电容C、两极板间电势差U的变化情况是（）A. Q变小，C不变，U不变B. Q变小，C变小，U不变C. Q不变，C变小，U变大D. Q不变，C变小，U变小9.如图所示，一个枕形导体原来不带电，将它放在一个负点电荷的电场中，点电荷的电荷量为，与中心点的距离为。
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山西高二高中物理月考试卷班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________一、选择题1.宇航员在探测某星球时，发现该星球均匀带电，且电性为负，电荷量为Q．在一次实验时，宇航员将一带负电q （q＜＜Q）的粉尘置于离该星球表面h高处，该粉尘恰好处于悬浮状态．宇航员又将此粉尘带至距该星球表面的2h高处，无初速释放，则此带电粉尘将（）A．仍处于悬浮状态B．背向该星球球心方向飞向太空C．向该星球球心方向下落D．沿该星球自转的线速度方向飞向太空2.当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3C，消耗的电能为0.9J。
为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( )A．3V，1.8J B．3V，3.6J C．6V，1.8J D．6V，3.6J3.在如图所示的闪光灯电路中，电源的电动势为，电容器的电容为。
当闪光灯两端电压达到击穿电压时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定( )A．电源的电动势一定小于击穿电压B．电容器所带的最大电荷量一定为C．闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大D．在一个闪光周期内，通过电阻的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等4.如图（a）所示，在x轴上的两点分别放有-Ｑ和+4Ｑ两个点电荷，位置坐标分别为0和1。
图（b）是反映沿x 轴电势分布情况的图线，正确是 ( )5.如图，在x轴上的O、M两点固定着两个电荷量分别为q1和q2的点电荷，两电荷连线上各点电势φ随x的变化关系如图所示，其中A、B两点的电势均为零，BD段中的C点离x轴最远，则 ( )A.q1为负电荷、q2为正电荷B.BD段中C点场强最大且沿x轴正方向C.A点场强小于C点场强D.将一负点电荷从B点移到D点，电场力先做正功后做负功6.如图所示，绝缘轻杆可绕中点O转动，其两端分别固定带电小球A和B，处于水平向右的匀强电场中．初始时使杆与电场线垂直，松开杆后，在电场力作用下，杆最终停在与电场线平行的位置上，则下列说法正确的是 ( )A ．球一定带正电荷B ．A 球的电荷量一定大于B 球的电荷量C ．B 球的电势能一定减少D ．两球的电势能之和一定减少7.如图所示电路，开关S 原来是闭合的，当R 1、R 2的滑片刚好处于各自的中点位置时，悬在空气平行板电容器C 两水平极板间的带电尘埃P 恰好处于静止状态.要使尘埃P 向下加速运动，下列方法中可行的是（ ）A ．把R 1的滑片向左移动B ．把R 2的滑片向左移动C ．把R 2的滑片向右移动D ．把开关S 断开8.如图所示，一个带电荷量为＋Q 的点电荷甲固定在绝缘平面上的O 点；另一个带电荷量为－q 、质量为m 的点电荷乙，从A 点以初速度v 0沿它们的连线向甲滑行运动，运动到B 点静止．已知静电力常量为k ，点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ，A 、B 间的距离为s ．下列说法正确的是 ( )A ．O 、B 间的距离为B ．点电荷乙从A 运动到B 的运动过程中，中间时刻的速度小于C ．点电荷乙从A 运动到B 的过程中，产生的内能为D ．在点电荷甲产生的电场中，A 、B 两点间的电势差9.如图 所示，面积足够大的、板间距离为d 的两平行金属板竖直放置，与直流电压为U 的电源连接，板间放一半径为R （2R ＜d ）的绝缘金属球壳，C 、D 是球壳水平直径上的两点，则以下说法正确的是 ( )A.由于静电感应，球壳上C 、D 两点电势差为B.由于静电感应，球壳中心O 点场强为零C.用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带正电D.用手摸一下球壳，再拿去平行金属板，球壳带负电10.空间存在一沿x 轴方向的静电场，电场强度E 随x 变化的关系如图所示，图线关于坐标原点旋转对称，A 、B是x 轴上关于原点对称的两点。
山西省忻州市东城中学2021年高二物理月考试卷带解析
山西省忻州市东城中学2021年高二物理月考试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1. 一物体的质量为2kg ，当受到的合外力为8N 时，由牛顿第二定律可以求出物体的加速度为A.2m/s2 B．20m/s2 C．8m/s2 D．4m/s2参考答案：D2. 下列关于偏振光的说法中正确的是（）A．自然光就是偏振光B．沿着一个特定方向传播的光叫偏振光C．沿着一个特定方向振动的光叫偏振光D．单色光就是偏振光参考答案：C3. 一个物体做直线运动，其速度－时间图象如图所示，由此可以判断该物体做的是A．初速度为零的匀加速运动B．初速度不为零的匀加速运动C．匀速运动D．匀减速运动参考答案：B4. （多选）物体受到合力F的作用,由静止开始运动,力F随时间变化的图象如图所示,下列说法中正确的是( )A.该物体将始终向一个方向运动B.3 s末该物体回到原出发点C.0～3 s内,力F的冲量等于零,功也等于零D.2～4 s内,力F的冲量不等于零,功却等于零参考答案：BCD5. 当某一电容器的电压是40V时，它所带电量是0.2C，若它的电压降到20V时，则( )(A)电容器的电容减少一半 (B)电容器的电容不变(C)电容器的带电量减少一半 (D)电容器带电量不变参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 已知氘核的质量为，中子的质量为，的质量为．两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成并放出一个中子，质量亏损为1u时，释放的能量为931.5MeV．（1）计算上述核反应中释放的能量．（2）若两个氘核以相等的动能发生对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的和中子的动能各是多少？参考答案：（1）（2）中子动能为：氦的动能为：【详解】（1）由质量数守恒和核电荷数守恒，写出核反应方程为：则反应过程中质量减少了：反应过程中释放的核能为：。
（2）设核和的动量分别为和，由动量守恒定律得：由此得和大小相等，由动能和动量关系及核和质量关系，得中子的动能是核动能的3倍，即：：：1由能量守恒定律得：由以上可以算出中子动能为：，氦的动能为：7. 电源的电动势为6V ，内阻为2Ω，外电阻可以在0到100Ω范围内变化，当外电阻从0逐渐增大时，电源的输出功率变化情况是 ，电源的最大输出功率是 W 。
2020-2021学年山西省忻州一中高二(下)月考数学试卷(理科)(4月份)(附答案详解)
2020-2021学年山西省忻州一中高二（下）月考数学试卷（理科）（4月份）一、单选题（本大题共12小题，共60.0分）1.已知集合A={x|x2+2x−3<0}，B={x|x≤−1}，则A∩(∁R B)等于()A. [−1,1)B. (−1,1)C. (−1,1]D. [−1,1]2.已知点A(−2,1)，B(0,−3)，则以线段AB为直径的圆的方程为()A. (x−1)2+(y−1)2=5B. (x+1)2+(y+1)2=5C. (x−1)2+(y−1)2=20D. (x+1)2+(y+1)2=203.函数f(x)=x4在区间[a,2a]上的平均变化率为15，则实数a的值为()A. 13B. 12C. 1D. 24.已知f(x)=sin2x−2x，则f′(π6)=()A. −1B. √3−1C. −2D. −325.已知等差数列{a n}的前n项和为S n，若a13=9，S21=84，则a17等于()A. 9B. 14C. 19D. 246.从0，1，2，3这四个数字中任取三个不同的数字，则所抽取的三个数字之和能被6整除的概率为()A. 12B. 15C. 14D. 257.已知直线l：kx+y−√2k=0与双曲线C：x2−y2b2=1(b>0)的一条渐近线平行，且这两条平行线间的距离为43，则双曲线C的焦距为()A. 4B. 6C. 2√3D. 88.下列不等式成立的是()A. √3+1>2√2B. 若m>0，则12>m+1m+2C. 若a>b，c>d，则a−c>b−dD. 若m>0，n>0，且m+n=1，则2m +8n≥189.若函数f(x)=12x2−ax−lnx在区间(1,2)内有最小值，则实数a的取值范围为()A. (0,1)B. (12,23) C. (0,32) D. (1,32)10. 已知函数f(x)=Msin(ωx +φ)(M >0,ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示，其图象的一个最高点是A(4π9,2)，且B(7π9,0)，则( )A. φ=−π3B. 直线x =−2π3是函数f(x)图象的一条对称轴 C. f(2π9)=f(2π)D. 函数f(x)在区间[−π,−π2]上单调递减11. 如图，由火柴杆拼成的一系列图形中，第n 个图形由若干个正三角形组成：通过观察可以发现n =20时，第20个图形中火柴杆的根数为( )A. 480B. 540C. 600D. 63012. 已知函数y =f(x)在R 上可导，且满足不等式f′(x)>2f(x)，且f(0)=e ，则关于x 的不等式f(x)≥e 2x+1的解集为( )A. [1,+∞)B. (−∞,1]C. [0,+∞)D. (−∞,0]二、单空题（本大题共4小题，共20.0分）13. 已知向量a ⃗ ，b ⃗ 满足|a ⃗ |=2，a ⃗ ⋅(a ⃗ +2b ⃗ )=12，则向量b ⃗ 在向量a⃗ 的方向上的投影为______．14. 已知条件p ：(x +1)2>4；条件q ：x >a ，且￢p 是￢q 的充分不必要条件，则a的取值范围是______ ．15. 已知函数f(x)=ln(−x)与函数g(x)=e x −(e −1)x −a 的图象上存在关于y 轴对称的点，则实数a 的取值范围为______ ．16. 椭圆C ：x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点为F(c,0)，O 为坐标原点，直线x −2√2y =0与C 相交于A 、B 两点.若在线段OF 上存在点M ，使得AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0，则椭圆C 离心率的取值范围是______ ． 三、解答题（本大题共6小题，共70.0分）17.在△ABC中，a，b，c分别为角A，B，C的对边，且满足cosC+sinC=a+c．b(1)求角B的大小；(2)若a+c的最大值为10，求边长b的值．18.已知函数f(x)=ax3−2ax2+b(a≠0)在区间[−1,2]上的最小值为−2，最大值为1．(1)求实数a，b的值；(2)若函数g(x)=f(x)−m有且仅有三个零点，求实数m的取值范围．19.如图所示，该几何体是由一个直三棱柱ABE−DCF和一个四棱锥P−ABCD组合而成，其中EF=EA=EB=2，AE⊥EB，PA=PD=√5，平面PAD//平面EBCF．(1)证明：平面PBC//平面AEFD；(2)求直线AP与平面PCD所成角的正弦值．20.已知函数f(x)=2x−lnx．(1)求曲线y=f(x)过点(−1,0)的切线方程；(2)令函数g(x)=f(x)−xlnx−ax，若函数g(x)单调递减，求实数a的取值范围．21.已知函数f(x)=ax2+x−1+2(a∈R)的定义域为[0,+∞)．e x(1)当a>0时，证明：f(x)≥1；(2)当a<0时，若f(x)≥0恒成立，求实数a的取值范围．22.直线l过抛物线C：y2=4x的焦点F，且与抛物线C交于M，N两点．(1)设点M在第一象限，过M作抛物线C的准线的垂线，A为垂足，且tan∠MFA=1，2直线l1与直线l关于直线AM对称，求直线l1的方程；(2)过F且与l垂直的直线l2与圆D：(x−3)2+y2=3交于P，Q两点，求△MPQ与△NPQ面积之和的最大值．答案和解析1.【答案】B【解析】解：由题知可得，A={x|−3<x<1}，B={x|x≤−1}，故∁R B={x|x>−1}，所以A∩(∁R B)=(−1,1)．故选：B．先利用一元二次不等式的解法求出集合A，由集合补集以及交集的定义求解即可．本题考查了集合交集与补集的运算，涉及了一元二次不等式的解法，属于基础题．2.【答案】B【解析】解：因为点A(−2,1)，B(0,−3)，故AB的中点即为圆心，则圆心坐标为(−1,−1)，AB为圆的直径，根据两点间距离公式AB=√(−2−0)2+(1+3)2=√4+16=2√5，故圆的半径为2√52=√5，所以以线段AB为直径的圆的方程为(x+1)2+(y+1)2=5．故选：B．先利用中点坐标公式求出圆心的坐标，再有两点间距离公式求出AB的长度，即可得到圆的半径，求出圆的标准方程即可．本题考查了圆的标准方程的求解，两点间距离公式的运用，中点坐标公式的运用，求解圆的标准方程，关键是确定圆心和半径，属于基础题．3.【答案】C【解析】解：由区间[a,2a]，可知2a>a，可得a>0，又由f(2a)−f(a)2a−a =16a4−a4a=15a3=15，解得a=1．故选：C．先由区间的定义求出a的值，然后利用平均变化率的定义列式求解即可．本题考查了区间定义的应用，平均变化率定义的运用，考查了运算能力，属于基础题．4.【答案】A【解析】解：由f′(x)=2cos2x−2，则f′(π6)=2cosπ3−2=−1．故选：A．求出f′(x)，然后将x=π6代入即可．本题考查了导数的运算，解题的关键是利用复合函数的求导公式以及导数的四则运算公式求出f′(x)，考查了运算能力，属于基础题．5.【答案】C【解析】解：依题意，S21=21a11=84，解得a11=4，故a13−a112=d=2.5，故a17=a13+4d=19．故选：C．由已知结合等差数列的通项公式及求和公式即可直接求解．本题主要考查了等差数列的通项公式及求和公式，属于基础题．6.【答案】C【解析】解：从0，1，2，3这四个数字中任取三个不同的数字，共有∁43=4种；而抽取的三个数字之和能被6整除的只有1，2，3一种；所以：所抽取的三个数字之和能被6整除的概率为：14．故选：C．求出总数以及符合条件的个数，进而求出结论．本题主要考查古典概型的简单计算，考查计算能力，属于基础题．7.【答案】B【解析】解：直线l 与双曲线C ：x 2−y 2b 2=1(b >0)的一条渐近线平行，不妨设直线l 与渐近线bx −y =0平行， 由kx +y −√2k =0可知，l 过点(√2,0)， ∵两条平行线间的距离为43， ∴√2b|√1+b 2=43，解得b 2=8，∴c 2=9，双曲线C 的焦距为6． 故选：B ．利用直线与双曲线的渐近线平行，平行线之间的距离，得到关于b 的方程，然后求出焦距即可．本题考查了双曲线的简单性质，平行线之间的距离的求法，是基础题．8.【答案】D【解析】解：对于A ，由(√3+1)2−(2√2)2=(4+2√3)−8=2√3−4=2(√3−2)<0，可知√3+1<2√2，故A 选项错误；对于B ，由m+1m+2−12=m2m+4>0，可知m+1m+2>12，故B 选项错误； 对于C ，若a =5，b =4，c =3，d =1，故C 选项错误； 对于D ，由2m +8n =2(1m +4n)(m +n)=2(4m n+n m +5)≥2(2√4m n×nm +5)=18．当且仅当m =13，n =23时取等号，故D 选项正确． 故选：D ．利用作差法可判断A ，B ，利用特值法可判断C ，利用乘1法，结合基本不等式的性质可判断D ．本题考查了不等式的性质，赋值法的应用，主要考查学生的运算能力和数学思维能力，属于基础题．9.【答案】C【解析】解：由f′(x)=x −a −1x =x 2−ax−1x，若函数f(x)在区间(1,2)内有最小值．此时函数f(x)必定存在极值点，由△=a 2+4>0，设x 1，x 2为一元二次方程x 2−ax −1=0的两根，有{x 1+x 2=ax 1x 2=−1<0，故只需要1<x 2<2即可，令g(x)=x 2−ax −1，有{g(1)=−a <0g(2)=3−2a >0，解得0<a <32．故选：C ．依题意可知函数f(x)在区间(1,2)必定存在极值点，对f(x)求导，可令g(x)=x 2−ax −1，只需{g(1)=−a <0g(2)=3−2a >0，解该不等式组即得答案．本题考查利用导数研究函数的最值，考查转化思想及运算求解能力，属于中档题．10.【答案】C【解析】由题可知，f(x)函数最高点为2，即M =2，14T =7π9−4π9=π3， 则T =43π， ∵ω>0，∴ω=2πT =2π43π=32，∴故f(x)=2sin(32x +φ)， 将A(4π9,2)代入可得32×4π9+φ=π2+2kπ(k ∈Z)，解得φ=−π6+2kπ(k ∈Z)， ∵|φ|<π2，∴φ=−π6， ∴A 项错误，，f(x)=2sin(32x −π6)， ∵f(−2π3)=2sin(−7π6)=1≠±2，∴B 项错误， ∵f(2π9)=2sin(32×2π9−π6)=1，f(2π)=2sin(3π−π6)=2sin5π6=1，∴C 项正确，观察图像可知，函数f(x)在[0,π2] 上先单调递增，再单调递减，对该区间向左移动三个周期，即 f(x)在区间[−π,−π2]上也单调递增，再单调递减，：D 项错误， 故选：C ．根据图象求出函数的解析式，结合三角函数对称轴、单调性的性质即可得到结论．本题主要考查三角函数的图象和性质，根据图象求出函数的解析式是解决本题的关键，属于基础题．11.【答案】D【解析】解：根据题意，由图形可得： n =1时，有1个三角形，3根火柴； n =2时，有3个三角形，9根火柴； n =3时，有6个三角形，18根火柴； n =4时，有10个三角形，30根火柴； ……，依次类推：n =i 时，有i(i+1)2个三角形，3i(i+1)2根火柴；故当n =20时，有3×20×212=630根火柴；故选：D ．根据题意，求出前4个图形中火柴杆的数目，分析其变化的规律，进而计算可得答案． 本题考查归纳推理的应用，注意图形中变换规律，属于基础题．12.【答案】C【解析】解：令g(x)=f(x)e 2x，有g′(x)=f′(x)−2f(x)e 2x>0，可得函数g(x)单调递增，不等式f(x)≥e 2x+1可化为f(x)e 2x ≥e ， 又由g(0)=f(0)e 0=e ，不等式可化为g(x)≥g(0)，则x ≥0，即关于x 的不等式f(x)≥e 2x+1的解集为[0,+∞)． 故选：C ． 令g(x)=f(x)e 2x，对函数g(x)求导，结合题意可知函数g(x)单调递增，所求不等式可转化为g(x)≥g(0)，则x ≥0，由此得出正确答案．本题考查利用导数研究函数的单调性，考查不等式的求解，考查转化思想及运算求解能力，属于中档题．13.【答案】2【解析】解：由已知|a⃗|=2，a⃗⋅(a⃗+2b⃗ )=12，∴a⃗2+2a⃗⋅b⃗ =12，∴a⃗⋅b⃗ =4；∴向量b⃗ 在向量a⃗的方向上的投影为a⃗ ⋅b⃗|a⃗ |=42=2；故答案为：2．根据平面向量的数量积的几何意义解答．本题考查了平面向量的数量积公式的运用，熟记公式是关键，属于基础题．14.【答案】[1,+∞)【解析】解：由￢p是￢q的充分不必要条件，可知￢p⇒￢q，但￢q⇏￢p，又一个命题与它的逆否命题等价，可知q⇒p但p≠q，又p：x>1或x<−3，可知{x|x>a}⊊{x|x>1或x<−3}，所以a≥1．故答案为：[1,+∞)．根据命题的等价关系，q⇒p但p≠q即可得到集合关系，由集合关系求得a的范围．本题考查了充要条件的判定及复合命题的真假规律，解答的关键是正确理解充分而不必要条件的含义，属于基础题．15.【答案】[1,+∞)【解析】解：函数f(x)关于y轴对称的函数为y=lnx，若函数f(x)与函数g(x)的图象上存在关于y轴对称的点，只需要方程e x−(e−1)x−a=lnx有解，方程可化为a=e x−(e−1)x−lnx，令ℎ(x)=e x−(e−1)x−lnx，有ℎ′(x)=e x−e+1−1x，由函数y=ℎ′(x)单调递增，且ℎ′(1)=0，可得函数ℎ(x)的减区间为(0,1)，增区间为(1,+∞)，可得ℎ(x)min=1，当x →0时，e x →1，−(e −1)x →0，−lnx →+∞，可得函数ℎ(x)的值域为[1,+∞)， 故实数a 的取值范围为[1,+∞)． 故答案为：[1,+∞)．求出函数f(x)关于y 轴对称的函数为y =lnx ，方程e x −(e −1)x −a =lnx 有解，方程可化为a =e x −(e −1)x −lnx ，构造函数，利用函数的导数，判断函数的单调性求解函数的最值，转化求解a 的范围即可．本题考查函数的导数的应用，函数与方程的应用，考查构造法的应用，是难题．16.【答案】[√32,1)【解析】解：设A(2√2y 0,y 0)．∵在线段OF 上存在点M ，使得AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0， ∴AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⊥BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ，∴|OF ⃗⃗⃗⃗⃗ |≥|OA ⃗⃗⃗⃗⃗ |，∴8y 02+y 02≤c 2，∴9y 02≤c 2①，又∵8y 02a 2+y 02b 2=1，∴y 02=a 2b 28b 2+a 2②，由①②得，8c 4−18a 2c 2+9a 4≤0， 即8e 4−18e 2+9≤0，解得34≤e 2≤32， ∵e <1，∴√32≤e <1．故答案为：[√32,1)．设A(2√2y 0,y 0).利用AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0，推出|OF ⃗⃗⃗⃗⃗ |≥|OA ⃗⃗⃗⃗⃗ |，得到8y 02+y 02≤c 2，结合椭圆方程，转化求解离心率的表达式，推出结果即可．本题考查椭圆的简单性质，考查转化思想以及计算能力，是中档题．17.【答案】解：(1)∵cosC +sinC =a+c b．∴bcosC +bsinC =a +c ，∴由正弦定理可得sinBcosC +sinBsinC =sinA +sinC ， ∵sinA =sin(B +C)=sinBcosC +cosBsinC ，∴sinBcosC +sinBsinC =sinBcosC +cosBsinC +sinC ， ∴sinBsinC =cosBsinC +sinC ， ∵C ∈(0,π)，sinC ≠0，∴sinB −cosB =1，可得√2sin(B −π4)=1，可得sin(B −π4)=√22，∵B ∈(0,π)，B −π4∈(−π4,3π4)，∴B −π4=π4，可得B =π2． (2)∵B =π2，C =π2−A ，∴由正弦定理可得a =bsinA ，c =bsinC =bsin(π2−A)=bcosA ，∴a +c =bsinA +bcosA =√2bsin(A +π4)≤10，当A =π4时取最大值10，此时可得b =5√2．【解析】(1)由正弦定理，三角函数恒等变换的应用化简已知等式可得sin(B −π4)=√22，结合范围B −π4∈(−π4,3π4)，进而解得B 的值．(2)由已知及正弦定理，三角函数恒等变换的应用可得a +c =√2bsin(A +π4)≤10，结合正弦函数的性质可求b 的值．本题主要考查了正弦定理，三角函数恒等变换的应用，正弦函数的性质，考查了转化思想，属于中档题．18.【答案】解：(1)函数f(x)=ax 3−2ax 2+b ，则f′(x)=3ax 2−4ax =ax(3x −4)，①当a >0时，令f′(x)>0，可得x >43或x <0，此时函数f(x)的增区间为(−∞,0)，(43,+∞)，f(x)的减区间为(0,43)， 由f(0)=b ，f(−1)=−a −2a +b =b −3a ， f(43)=6427a −329a +b =b −3227a ，f(2)=8a −8a +b =b ，因为函数f(x)=ax 3−2ax 2+b(a ≠0)在区间[−1,2]上的最小值为−2，最大值为1， 则有{b =1b −3a =−2，解得a =1，b =1；②当a <0时，令f′(x)>0，可得0<x <43，此时函数f(x)的减区间为(−∞,0)，(43,+∞)，f(x)的增区间为(0,43)， 由f(0)=b ，f(−1)=−a −2a +b =b −3a ， f(43)=6427a −329a +b =b −3227a ，f(2)=8a −8a +b =b ，因为函数f(x)=ax 3−2ax 2+b(a ≠0)在区间[−1,2]上的最小值为−2，最大值为1，则有{b =−2b −3a =1，解得a =−1，b =−2．综上所述，a =1，b =1或a =−1，b =−2；(2)①当a =b =1时，f(0)=1，f(43)=1−3227=−527， 若函数g(x)有且仅有三个零点，实数m 的取值范围为(−527,1)； 当a =−1，b =−2时，f(0)=−2，f(43)=−2+3227=−2227， 若函数g(x)有且仅有三个零点，实数m 的取值范围为(−2,−2227)．【解析】(1)求出f′(x)，对a 的取值进行分类讨论，分别利用导数研究函数的单调性，由最值列出方程组，求解即可；(2)利用(1)中的结论，得到函数f(x)的最值与极值情况，然后由零点的定义求解即可． 本题考查利用导数研究函数的单调性与函数的最值问题，函数零点的理解和应用，考查逻辑推理能力与化简运算能力，属于中档题．19.【答案】解：(1)证明：取EF 中点O ，BC中点G ，AD 中点H ，连结OH ，PH ，OG ，PG ， 由题意得PH =√PA 2−AH 2=√5−1=2=OH =OG ，∴PH−//OG ，∴四边形PHOG 是平行四边形，∴OH//PG ，∵AB−//DC ，∴四边形ABCD 是平行四边形，∴AD//BC ，∵AD ∩OH =H ，BC ∩PG =G ， ∴平面PBC//平面AEFD ．(2)解：以O 为原点，OE 为x 轴，OG 为y 轴，OH 为z 轴，建立空间直角坐标系， 则A(1,0，2)，P(0,2，2)，C(−1,2，0)，D(−1,0，2)， PA⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,−2,0)，PC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(−1,0，−2)，PD ⃗⃗⃗⃗⃗ =(−1,−2,0)， 设平面PCD 的法向量n⃗ =(x,y ，z)， 则{n ⃗ ⋅PC⃗⃗⃗⃗⃗ =−x −2z =0n ⃗ ⋅PD ⃗⃗⃗⃗⃗ =−x −2y =0，取x =2，得n⃗ =(2,−1,−1)， 设直线AP 与平面PCD 所成角为θ，则sinθ=|PA ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅n ⃗⃗ ||PA ⃗⃗⃗⃗⃗ |⋅|n ⃗⃗ |=√5⋅√6=2√3015．∴直线AP 与平面PCD 所成角的正弦值为2√3015．【解析】(1)取EF 中点O ，BC 中点G ，AD 中点H ，连结OH ，PH ，OG ，PG ，推导出四边形PHOG 是平行四边形，从而OH//PG ，推导出四边形ABCD 是平行四边形，从而AD//BC ，由此能证明平面PBC//平面AEFD ．(2)以O 为原点，OE 为x 轴，OG 为y 轴，OH 为z 轴，建立空间直角坐标系，利用向量法能求出直线AP 与平面PCD 所成角的正弦值．本题考查面面平行的证明，考查线面角的正弦值的求法，考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识，考查运算求解能力，是中档题．20.【答案】解：(1)设切点为P(m,2m −lnm)，由f′(x)=2−1x ，则曲线y =f(x)过点P 的切线方程为y −(2m −lnm)=(2−1m )(x −m)，代入点(−1,0)的坐标，有−2m +lnm =(2−1m )(−1−m)， 整理为lnm −1m +1=0，令g(x)=lnx −1x +1，有g′(x)=1x +1x 2>0，可得函数g(x)单调递增， 又由g(1)=0，可得m =1，则曲线y =f(x)过点(−1,0)的切线方程为y −2=x −1，整理为y =x +1． (2)g(x)=2x −lnx −xlnx −ax ，有g′(x)=2−1x −lnx −1−a =−1x −lnx +1−a 若函数g(x)单调递减，则必有当x >0时，−1x −lnx +1−a ≤0恒成立，可化为1−a ≤1x+lnx ，令ℎ(x)=1x +lnx ，有ℎ′(x)=−1x 2+1x =x−1x 2，令ℎ′(x)>0，可得x >1，则函数ℎ(x)的增区间为(1,+∞)，减区间为(0,1)，故ℎ(x)min =ℎ(1)=1， 则1−a ≤1，可得a ≥0，故若函数g(x)单调递减，则实数a 的取值范围为[0,+∞)．【解析】(1)设切点P 的坐标，表示出切线方程，将点(−1,0)代入切线方程可求得点P 的坐标，进而得到切线方程；(2)依题意，问题转化为当x>0时，−1x −lnx+1−a≤0恒成立，令ℎ(x)=1x+lnx，利用导数求出函数ℎ(x)的最小值即可得解．本题考查导数的几何意义以及利用导数研究函数的单调性，最值，考查转化思想及运算求解能力，属于中档题．21.【答案】(1)证明：当a>0时，因为x≥0，所以ax2+x−1≥−1，−e x≤−1，所以ax2+x−1≥−e x，故ax2+x−1e x≥−1，所以f(x)=ax2+x−1e x+2≥1；(2)解：函数f(x)=ax2+x−1e x +2(a∈R)，则f′(x)=−a[x−(−1a)](x−2)e x，①当−1a =2，即a=−12时，因为f′(x)≥0，则函数f(x)单调递增，所以f(x)≥f(0)=1>0，满足题意；②当−1a <2，即a<−12时，令f′(x)>0，可得x>2或0≤x<−1a，所以得函数f(x)的增区间为[0,−1a),(2,+∞)，由f(0)=1，若f(x)≥0恒成立，必有f(2)=4a+1e2+2≥0，可得a≥−1+2e24，则−1+2e24≤a<−12；当−1a >2，即−12<a<0时，有ax2>−12x2，故f(x)>−12x2+x−1e x+2，由①可知−12x2+x−1e x+2>0，故有f(x)>0．综上所述，当a<0时，若f(x)≥0恒成立，则实数a的取值范围为[−1+2e24,0)．【解析】(1)利用x≥0，a>0，得到ax2+x−1≥−1，−e x≤−1，由此得到ax2+x−1≥−e x，即可证明不等式；(2)求出f′(x)，对f′(x)=0的两个根进行分类讨论，分别研究函数的单调性，求解不等式恒成立问题即可．本题考查了导数与不等式的综合应用，利用导数研究不等式问题的策略为：通常构造新函数，利用导数研究函数的单调性，求出最值进行分析，属于中档题．22.【答案】解：(1)设抛物线C的准线与x 轴的交点为B，根据抛物线的定义得|MA|=|MF|，则∠MAF=∠MFA，∵∠MAF=∠AFB，tan∠MFA=12，|BF|=2，∴|AB|=|BF|tan∠AFB=1，tan∠BFM=43，∴点M的坐标为(14,1)，直线MN的斜率为−43，∵直线l1与直线l关于直线AM对称，∴直线l1的方程y−1=43(x−14)，即4x−3y+2=0；(2)当直线MN的斜率不存在时，直线PQ的斜率为0，求得|MN|=4，|OQ|=2√3，∴△MPQ与△NPQ面积之和为12×4×2√3=4√3；当直线MN的斜率存在时，设直线的方程为y=k(x−1)(k≠0)，与y2=4x联立可得，k2x2−(2k2+4)x+k2=0．设M(x1,y1)，N(x2,y2)，则x1+x2=4k2+2，x1x2=1，|MN|=√1+k2⋅√(4k2+2)2−4=4k2+44，∵PQ⊥MN，∴直线PQ的方程为y=−1k(x−1)，即x+ky−1=0．∴圆心D(3,0)到直线PQ的距离为|3+0−1|√1+k2=2√1+k2，∵圆D的半径为√3，∴|PQ|=2√3−41+k2=2√3k2−1√1+k2，∴△MPQ与△NPQ面积之和S=12|MN|⋅|PQ|=12⋅4k2+4k2⋅2√3k2−1√1+k2=4√3+2k2−1k4，∵直线PQ与圆D有两个交点，∴−1k∈(−√3,0)∪(0,√3)，令t=1k2，则t∈(0,3)，则S=4√−t2+2t+3=4√−(t−1)2+4≤8，当且仅当t=1时等号成立．综上，△MPQ与△NPQ面积之和的最大值为8．【解析】(1)由已知画出图形，由角的关系求得M坐标及MN所在直线当斜率，利用直线方程点斜式得答案；(2)当直线MN的斜率不存在时，直线PQ的斜率为0，求得|MN|=4，|OQ|=2√3，直接求得△MPQ与△NPQ面积之和为4√3；当直线MN的斜率存在时，设直线的方程为y= k(x−1)(k≠0)，联立直线方程与抛物线方程，化为关于x的一元二次方程，利用弦长公式求|MN|，写出直线PQ的方程，再由点到直线的距离公式求圆心到直线PQ的距离，|MN|⋅|PQ|求面积，然后利用换元法及配方法求面积利用垂径定理求|PQ|，再由S=12最大值．本题考查圆与抛物线、直线与圆、直线与抛物线位置关系的应用，考查数形结合思想，考查运算求解能力，属难题．。
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2020-2021学年山西省忻州一中高二（下）月考物理试卷（4月份）一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.《三国演义》中“草船借箭”是后人熟悉的故事。
若草船的质量为M，每支箭的质量为m，草船以速度v1驶来时，对岸士兵多箭齐发，n支箭以相同的速度水平射中草船。
假设此时草船正好停下来，不计水的阻力，则每支箭的速度大小为()A. Mv1nm B. Mv1mC. m1v1nMD. m1v1M2.如图所示为某质点做直线运动的v−t图象，其中在t1和t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2，则质点在t1～t2运动过程中，下列说法正确的是()A. 质点的速度方向和加速度方向相同B. 质点的速度大小和加速度大小都逐渐变小C. 合力对质点做正功D. 质点运动的平均速度大于v1+v223.如图所示，小型发电机线圈绕垂直于匀强磁场方向的轴OO′以角速度ω匀速转动。
已知线圈匝数为N、面积为S、电阻为r，匀强磁场的磁感应强度大小为B。
线圈输出端接有一阻值可以任意调节的滑动变阻器，则该滑动变阻器消耗的最大电功率为()A. N2B2S2ω28r B. N2B2S2ω24rC. N2B2S2ω22rD. N2B2S2ω2r4.如图所示，一轻弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端与小滑块B相连，另一小滑块A置于小滑块B上。
在轻弹簧的弹性限度内。
小滑块A和小滑块B保持相对静止，一起在光滑水平面上往复运动。
不考虑空气阻力，则下列说法正确的是()A. 因为小滑块A水平方向上只受摩擦力作用，所以小滑块A的运动不是简谐运动B. 作用在小滑块A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比C. 小滑块B对小滑块A的静摩擦力始终对小滑块A做负功，而小滑块A对小滑块B的静摩擦力对小滑块B不做功D. 小滑块B从平衡位置向右运动，系统的动能增大，势能减小5.如图所示，皮带在电动机的带动下保持v=1m/s的恒定速度向右运动，现将一质量m=1kg的物体由静止轻放在皮带上，物体和皮带间的动摩擦因数μ=0.5。
设皮带足够长，取g=10m/s2，在物体与皮带发生相对滑动的过程中，皮带对物体的冲量大小为()A. 1N⋅sB. 2N⋅sC. 3N⋅sD. √5N⋅s6.黑光灯是利用物理方法来灭蛾杀虫的一种环保型设备，它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯，然后害虫被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”。
如图所示是高压电网的工作电路，其输入电压为220V的正弦交流电，经变压器后输出给电网使用。
已知空气的击穿电场为3000V/cm，要使害虫瞬间被“击毙”，至少需要1000V的电压。
为了能瞬间“击毙”害虫又防止空气被击穿而造成短路，则()A. 变压器原、副线圈的匝数之比的最大值为11100B. 变压器原、副线圈的匝数之比的最小值为10011C. 电网相邻两极间的距离应大于√2cm3D. 电网相邻两极间的距离的最大值为3cm7.如图所示，将质量m=1kg的小球用轻绳OA、OB挂于竖直方向运行的升降机内，其中OA处于水平方向，OB与竖直方向的夹角的30°，且此时轻绳OA中的张力为5√3N，则此时放在升降机水平地板上质量为5kg的货物(图中未画出)对升降机的压力大小为(取重力加速度大小g=10m/s2)()A. 25NB. 50NC. 75ND. 100N8.如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻。
质量为m的金属杆ab静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下，导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长。
当该磁场区域以速度v0匀速地向右运动，MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小和方向为()A. 0B. Bdv0R，方向a→bC. Bdv0R ，方向b→a D. 2Bdv0R，方向a→b二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）9.一个质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法中正确的是()A. t=0.5s时，质点的位移大小为1cmB. 在0～6s内，质点经过的路程为20cmC. 在4s末，质点的加速度为零，速度最大D. t=1.5s和t=4.5s这两时刻，质点的位移大小相等10.质量为0.1kg的小物块在水平地面上以6m/s的速度与固定的竖直墙壁发生碰撞，碰后小物块反弹的速度大小为4m/s，碰撞时间为0.05s，则在小物块与墙壁发生碰撞的过程中()A. 小物块动量的变化量大小为0.2kg⋅m/sB. 墙面对物块的平均作用力大小为20NC. 小物块受到墙壁的冲量大小为1N⋅sD. 小物块受到重力的冲量大小为011.地球绕太阳公转的周期为一年，而天王星绕太阳公转的周期约为地球公转周期的84倍。
假设天王星和地球沿各自的轨道绕太阳做匀速圆周运动，引力常量为G，下列说法正确的是()A. 如果知道天王星的线速度，就可以估算出太阳质量B. 地球绕太阳公转的角速度大于天王星绕太阳公转的角速度C. 天王星和地球公转周期的平方之比与各自轨道半径的三次方之比相等D. 相同时间内，天王星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积12.如图所示，空间固定有两等量同种电荷，O为连线的中点，A、B为电荷连线中垂线上关于O电对称的两点，直线CD过O点与电荷连线成一定夹角，且CO=OD。
则下列说法正确的是()A. A点电势等于B点电势B. C、D两点电场强度相同C. 把电子沿直线CD从C点移到D点，电势能变化量为零D. 在A点由静止释放一电子，只受电场力作用下，将会沿AB匀加速直线运动到B点三、实验题（本大题共2小题，共12.0分）13.如图所示，利用图甲所示的装置做“探究求合力的方法”的实验。
(1)图甲中A为图钉，其作用是固定______，OB和OC为两个细绳套。
图乙是某实验小组在白纸上根据实验结果画出的图。
(2)在本实验中，所用的科学方法是______。
(3)图乙中，______(填“F”或“F′”)与图甲中的OA在同一条直线上。
(4)图丙中，小陈同学在坐标纸上画出了两个已知力F1和F2，图中每个小正方形的边长表示1N，F为根据平行四边形定则作出的合力(图中未画出)，F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2，下列说法正确的是______。
A.F1=3NB.F=6NC.θ1=45°D.θ1<θ214.(1)某物理兴趣小组首先根据图甲所示电路图“测电源电动势和内阻”，经过正确的操作，记录下几组电压表和电流表的示数，并在坐标系内作出U−I图像，如图乙所示，则由图像可得E测和r测，则E测______E真；r测______r真(均填“>”“=”或“<”)。
(2)实验后，同学们又分析其系统误差，为了克服系统误差，又根据图丙电路进行测量。
同样作出U−I图像，如图丁所示。
经过分析发现，利用图乙和图丁可以消除系统误差得出电源的电动势和内阻的真实值，则E真=______，r真=______(用图乙和丁中的字母表示)。
四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）15.如图所示，在光滑绝缘水平桌面上有垂直桌面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=9T，虚线MN是其一条边界。
由粗细、材料均相同的导线制成的单匝矩形线框abcd置于磁场中，且线框平面与磁场方向垂直，cd边与MN重合。
已知线框边长ab=cd=0.2m，ad=bc=0.1m，ab边电阻为r=2Ω。
现用水平外力将线框从边界MN以速度v=1m/s匀速拉出磁场，运动过程中cd边始终与MN平行。
求：(1)ab两点间的电压；(2)水平外力的功率。
16.某学校的兴趣小组在实验室做单摆振动实验。
如图甲所示为单摆在B、C两点间振动的情形，O点是平衡位置，图乙是这个单摆的振动图像，单摆振动的周期为T0，取摆球向右运动的方向为正方向，学校所在地的重力加速度为9.86m/s2。
若将此单摆移至悬停在某一高度的热气球载人舱中，做摆角小于5°的振动，测得周期为T，已知地球半径为R。
(1)根据图乙写出此单摆的振动方程；(2)求此单摆的摆长；(3)求该热气球此时离海平面的高度。
17.如图所示，真空中有一对竖直放置的平行金属板MN，N板上有一大小可忽略的小孔。
平行板右侧一定距离存在一半径为R的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为B0，方向垂直纸面向外，在磁场右侧距离圆心2R处有一竖直放置、高为4√3R的接收屏，过磁场区域圆心O的水平直线交于接收屏的中点O1，且通过N板小孔。
现在MN间接一加速电压，且在M板附近正对小孔的位置由静止释放一个电荷量为q、质量为m的带电粒子，粒子经加速后通过小孔从A点射入磁场，并从磁场区域最高点C射出，不计粒子重力。
求：(1)加速电压U0；(2)保持加速电压U0不变，为使粒子能打在接收屏上，仅调节磁感应强度的大小，则磁感应强度大小满足的条件。
18.一架飞机在紧急迫降时，着陆速度的大小为50m/s，方向与水平地面平行，地面对，空气阻力f1=k1v2，升力f2=k2v2(k1、k2为飞机的阻力为其与地面间弹力的25比例系数)。
已知飞机滑行时加速度恒定，飞机质量m为10吨。
设飞机刚落地时与地面无压力，g取10m/s2。
问：(1)比例系数k1和k2分别是多少？(2)飞机滑行的距离为多少？(3)飞机滑行过程中空气阻力和摩擦力各做多少功？答案和解析1.【答案】A【解析】解：n支箭同时射中草船后草船正好停下来，草船的速度为0，箭与草船组成的系统动量守恒，取船行驶方向为正方向，根据动量守恒定律得：Mv1−nmv=0，故A正确，BCD错误。
解得，箭的速度大小：v=Mv1nm故选：A。
箭射中草船的过程，两者构成的系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律列式分析．解决本题的关键是抓住系统的动量守恒，利用动量守恒定律进行定量分析．也可以根据牛顿运动定律分析．2.【答案】D【解析】解：A、在v−t图象中，速度的正负表示速度的方向，图中物体的速度一直为正值，做减速运动，加速度与速度反向，故A错误；B、根据v−t图象的斜率表示加速度，知物体的加速度不断增大，故B错误；C、根据动能定理知速度不断减小，动能减小，合力做负功，故C错误；D、若物体做匀减速直线运动，平均速度为v1+v2，由图可知，物体的位移大于物体做匀2，故D正确。
减速直线运动的位移，故平均速度v大于v1+v22故选：D。
速度−时间图象中每一点表示该时刻所对应的速度，速度的正负表示运动方向，图线的每一点的斜率表示物体在该点的瞬时加速度。
将物体的运动与匀减速直线运动进行对比，从而确定其平均速度。
合外力做负功，动能减小。
图象题是考试热点，要注意研究的顺序：“先看轴，再看线，求求斜率，相相面”。
同时要明确公式的适用条件，不能混用公式。
3.【答案】A【解析】解：线圈转动产生的感应电动势的最大值为E m=NBSω，有效值为E=m√2=√2电阻R消耗的功率P=(ER+r)2R=E2R+2r+r2R，当R=r时，此时消耗的功率最大，即P=E24r =N2B2S2ω28r，故A正确，BCD错误故选：A。