浦北县中2023-2024学年高二上学期10月月考
物理科
考试时间:75分钟 总分:100分
一、单选题(每题4分,共32分)
1.天于元电荷,下列说法中不正确的是( )
A.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
B.元电荷实质上是指电子和质子本身
C.元电荷的值通常取e=1.60x10-19C
D.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的
2.如图所示,带箭头的直线是一个正点电荷电场中的一条电场线,电场线上有A、B两点,用EA、EB分别表示两处的电场强度大小,则( )
A. B. C. D.无法确定
3.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A.由知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷成反比
B.由知,电容器的电容与其所带电荷成正比,与两极板间的电压成反比
C.由知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关
D.由知,将所带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点电场力做功为-1J,则A、B两点间的电势差为-1V
4.下列说法正确的是( )
A.物体瞬时速度的方向就是它动量的方向
B.质量不变的物体动能改变,动量不一定改变
C.物体的动量改变,动能一定改变
D.物体所受合力的冲量越大,它的动量就越大
5.如图所示,在ab=bc、试比较ab和bc间电势差,下列说法正确的是( )
A.ab间的电势差一定小于bc间的电势差
B.因ab=bc,所以ab间的电势差等于bc间的电势差
C.ab间的电势差一定大于bc间的电势差
D.因是非匀强电场,无法比较
6.某电场等势面分布情况如图所示,则( )
A.A点的电势比B点的电势大
B.电子在A点和B点受到的静电力大小相等
C.电子在e等势面时的电势能比在c等势面时的电势能小
D.电子从b等势面移到d等势面,电势能增加10eV
7.如图所示,质量为M的盒子放在光滑的水平面上,盒子内表面不光滑,盒内放有一块质量为m的物体,某时刻给物体一个水平向右的初速度vn,那么在物体与盒子前后壁多次往复碰撞后( )
A.两者的速度均为零
B.两者的速度总不会相等
C.盒子的最终速度为,方向水平向右
D.盒子的最终速度为,方向水平向右
8.如图所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上、一颗子弹水平射入木块A,并留在其中、在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( )
A.动量守恒、机械能守恒 B.动量不守恒、机械能守恒
C.动量守恒、机械能不守恒 D.动量、机械能都不守恒
二、多选题(每题6分,共18分)
9.等量异种点电荷的电场线示意图如图所示,图中A、B分别处于两点电荷连线的四等分点,C、D分别在两点电荷连线的垂直平分线上,且到两点电荷连线的距离相等。则下列说法正确的是( )
A.A、B两点的电场强度相同,电势不相等
B.C、D两点的电场强度大小相等,方向不同
C.同一试探电荷在C、D两点的电势能一定相等
D.同一试探电荷在C、D两点所受的电场力可能不等
10.如图所示,虚线a、b、c代表电场中三条电场线,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点.下列判断正确的是( )
A.P点的场强比Q点的场强大
B.P点的电势比Q点的电势高
C.带电质点通过Q点时电势能较小
D.带电质点通过Q点时动能较大
11.如图甲,长木板A静止在光滑水平面上,质量为mB=3kg的另一物体B(可看做质点)以水平速度v0滑上长木板A的表面,由于A、B间存在摩擦,之后运动过程中A、B的速度随时间变化情况如图乙所示,g取10m/s2,下列说法正确的是( )
甲 乙
A.木板A的最小长度为2m
B.A、B间的动摩擦因数为0.1
C.木板获得的动能为12J
D.系统损失的机械能为3J
三、实验题
12.(6分)如图所示“为探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图.
(1)因为下落高度相同的平抛小球(不计空气阻力)的飞行时间相同,所以我们在实验中可以用平抛运动的________来替代平抛运动的初速度。
(2)本实验中,实验必须要求的条件是________
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽轨道末端点的切线是水平的
C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放
D.入射球与被碰球满足,
(3)图中M、P、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置,则实验中要验证的关系是________
A.
B.
C.
D.
13.(10分).如图所示的实验装置中,极板A接地,平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接。现将A极板向左移动,增大电容器两极板间的距离时:(填“变大”“变小”“不变”)
(1)电容C将________;
(2)电容器所带的电量Q将________;
(3)两极间的电压U将________;
(4)静电计的张角θ将________;
(5)电容器两极板间的场强E将________。
四、解答题
14.(8分)如图所示,A、B两物体的质量均为m=5kg,物体A静止在光滑平直轨道上,其左端固定有轻质弹簧,物体B以速度v0=4.0m/s沿轨道向物体A运动,并通过弹簧与物体A发生相互作用。当物体A的速度为vA=1m/s时,求:
(1)B的速度大小vB为多少;
(2)弹簧弹性势能为多少。
15.(11分)如图所示,在匀强电场中,将带电荷量q=-6×10-6C的电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了2.4×10-5J的功,再从B点移到C点,电场力做了1.2×10-5J的功。
(1)求A、B两点间的电势差UAB和B、C两点间的电势差UBC;
(2)如果规定B点的电势为零,则A点和C点的电势分别为多少?
(3)作出过B点的一条电场线。
16.(15分)如图所示,一个质量为m=2.0×10-11kg,电荷量q=+1.0×10-5C的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U1=100V电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压U2=100V。金属板长L=20cm,两板间距d=10cm。求:
(1)微粒进入偏转电场时的速度v0大小;
(2)微粒射出偏转电场时的偏转角θ和偏移的距离y1是多少。
(3)电子离开电场后,打在屏上的P点,若s=10cm,求OP的长?
浦北县中2023-2024学年高二上学期10月月考
参考答案
1.B
【详解】A.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍,故A正确,不符合题意;
B.元电荷是最小的电量单位,不是指电子和质子本身,故B错误,符合题意;
C.元电荷的值通常取e=1.60×10-19C,故C正确,不符合题意;
D.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的,故D正确,不符合题意;
2.A
【详解】根据正点电荷的电场线的分布规律,正点电荷一定在电场线箭头指向的反向位置,则A点更靠近点电荷,故A点的电场强度更大,故A正确,BCD错误。
3.D
【详解】A.电场中某点的电场强度由电场本身决定,与试探电荷所带的电荷量无关,选项A错误;
B.电容器的电容是由本身的结构决定的,与其所带电荷量以及两极板间的电压无关,选项B错误;
C.由知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量成正比,选项C错误;
D.由知,将所带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点电场力做功为-1J,则A、B两点间的电势差为选项D正确。
4.A
【详解】A.物体动量的方向与瞬时速度的方向相同,故A正确;
B.动能是标量,所以物体动能改变时,速度大小一定改变,则动量一定改变,故B错误;
C.动量是矢量,物体的动量改变时,可能只是速度方向改变,大小不变,此时动能不改变,故C错误;
D.根据动量定理,物体所受合力的冲量越大,它的动量变化就越大,但动量不一定越大,故D错误。故选A。
5.A
【详解】电场线密的地方电场强度大,电场线稀的地方电场强度小,故;沿着电场线方向电势逐渐降低,故;由等势线分布结合U=Ed可以知道.
6.C
【详解】A.AB两点在一个等势面上,电势相同,故A错误;
B.A点处等势面比B点密,电场强度大一些,则受到的静电力大些,故B错误;
C.把电子从e等势面移到c等势面,电场力做负功,电势能增加,故C正确;
D.电子从b等势面移到d等势面,电场力做正功,电势能减小。故D错误。
7.D
【详解】由于盒子内表面不光滑,在多次碰后物体与盒相对静止,由动量守恒得
解得故D正确,ABC错误。
8.C
【详解】①设子弹质量为m,A木块的质量为m1,子弹初速为v0,则子弹在打进木块A的过程中,
有前后动能减小量为
根据实际情况,减小的这部分动能转化为了内能,即机械能不守恒;
②对子弹、两木块和弹簧组成的系统,系统合外力至始至终都为零,满足动量守恒的条件,系统动量守恒;综上所述,则系统动量守恒,机械能不守恒,故ABD错误,C正确。
9.AC
【详解】A.根据对称性可知A、B两点的电场强度相同,根据沿电场强度方向电势降低可知B点电势高于A点电势,故A正确;
BD.根据对称性可知C、D两点的电场强度大小相等,方向相同,同一试探电荷在C、D两点所受的电场力一定相等,故BD错误;
C.等量异种电荷连线的中垂线为等势线,所以同一试探电荷在C、D两点的电势能一定相等,故C正确。
10.AB
【详解】A.由电场线疏密程度可知,P点的场强比Q点的场强大,故A正确;
B.负电荷做曲线运动,电场力指向曲线的内侧,故电场线向左,沿着电场线方向,电势越来越低,故P点的电势比Q的电势高,故B正确;
CD.电场力的方向向右,若粒子从P运动到Q,电场力做负功,电势能增大,动能减小,若粒子从Q运动到P,则电场力做正功,电势能减小,动能增大,故P点的动能较大,势能较小,Q点的动能较小,电势能较大,故CD错误.
11.BD
【详解】A.由图象面积等于位移可知共速时,物体B的位移为1.5m.木板A的位移为0.5m,所以木板最小长度为1m,选项A错误;
B.由动量守恒定律解得
由图象可知木板A的加速度为1m/s2,根据
得出动摩擦因数为选项B正确.
C.从图可以看出,最后的共同速度为1m/s,由
可得木板A的获得的动能为1.5J,选项C错误;
D.系统损失的机械能代入数据得选项D正确;
12.(1)初速度 (2)BCD (3)C
【详解】(1)由平抛运动规律可知,当下落高度相同时落地时间相同,再根据
可知所以可以用平抛运动的水平位移来替代平抛运动的初速度;
(2)A.本实验必须要求入射小球在每次碰撞前的速度相同,与斜槽是否光滑无关,故A错误;
B.只有斜槽末瑞点的切线水平才能保证碰后小球做平抛运动,故B正确;
C.根据动等定理可知,只有满足入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放时,入射速度才能相同,故C正确;
D.根据弹性碰撞规律,若入射小球质量小于被碰小球的质量时,入射小球要被碰回,所以必须满足ma>mb只有满足两小球的半径相同时,碰后两小球的速度才能在一条直线上,故D正确。
(3)根据题意,P点应是小球a没有与b碰撞时的落地位置,M点应是碰后小球a的落地位置,P点应是碰后小球b的落地位置,根据平均动量守恒定律应有,
再由,,
可得故C正确,ABD错误。
13.(1)变小 (2)不变 (3)变大 (4)变大 (5)不变
【详解】(1)增大电容器两极板间的距离d时,由电容的决定式知,电容C变小。
(2)平行板电容器与静电计相连接,已与电源断开,电容器所带电量不变。
(3)(4)根据电容的定义式可知,电势差变大,则静电计指针张角变大。
(5)而电场强度
因此可知电场强度E不变。
14.(8分)(1)3m/s;(2)15J
【详解】(1)规定向右为正方向,由动量守恒定律
代入数据得
(2)根据能量守恒
解得
15.(11分)(1)4V;-2V;(2)4V,2V;(3)
【详解】(1)根据电场力做功与电势差的关系得
(2)根据电势差的定义式,,
所以,
(3)AB的中点D的电势为
连接CD,CD为等势线,电场线与等势线垂直,且由高电势指向低电势,如图所示
16.(15分)(1);(2) (3)
【详解】(1)微粒在加速电场中做加速运动,由动能定理得
解得
(2)微粒在偏转电场中做类平抛运动,水平方向
竖直方向
由牛顿第二定律得
飞出电场时,速度偏转角的正切
竖直方向偏移距离
联立以上各式,代入数据解得,
(3)电子离开偏转电场后,运动时间
竖直方向运动位移
OP的距离为
联立以上各式,代入数据解得y=20cm