2024-2025学年重庆市荣昌中学高二（上）期中物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年重庆市荣昌中学高二（上）期中物理试卷（含答案），共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示的电场线MN上有一点A，图中能正确表示A点电场强度方向的是(其中①沿电场线的切线方向)( )
A. ①B. ②C. ③D. ④
2.如图所示是定性探究电荷间相互作用力与两电荷的电荷量，以及两电荷之间的距离关系的实验装置。该实验的研究方法是( )
A. 理想实验法
B. 等效替代法
C. 微小量放大法
D. 控制变量法
3.如图所示为某建筑物上的避雷针和带电云层之间的电场线分布示意图，a、b、c是同一电场线上的点，且ab=bc，则( )
A. 带电云层带正电
B. a、b、c三点的场强相同
C. a、b间与b、c间的电势差相等
D. 云层上的电荷导入大地时，电流从避雷针流向云层
4.下面是某同学对一些公式的理解，其中正确的是( )
A. 真空中点电荷的电场强度公式E=kQr2仅适用于点电荷电场，E=Ud适用于任何电场
B. 电势差的比值定义式Uab=Wabq适用于任何电场，且Uab跟Wab、q无关
C. 由公式φ=Epp可知，电场中某点的电势φ与q成反比
D. 由Uab=Ed可知，电场中任意两点a，b间的距离越大，两点间电势差也一定越大
5.平静的水面上停着一只小船，船头站立着一个人，人的质量为m=50kg，船的质量为M=100kg，从某时刻起，人以v=10m/s的速度向船尾走去，走到船尾时他突然停止走动。不计水对船的阻力，船长为L=6m，则下列说法正确的是( )
A. 人在船上走动过程中，船的速度为10m/s
B. 人在船上走动过程中，人的位移是船的位移的2倍
C. 走动时人的动量大于小船的动量
D. 人突然停止走动后，小船由于惯性的缘故还会继续运动
6.如图所示，在匀强电场中，有边长为8cm的圆内接等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，O点为该三角形的中心，三角形各顶点的电势分别为φA=16V、φB=4V、φC=10V，DE是平行于AB过O点的直线，D、E是直线与圆周的两个交点。下列说法正确的是( )
A. O点电势为8V
B. 匀强电场的场强大小为150V/m，方向由A指向C
C. 在三角形ABC的外接圆上的E点电势最低
D. 将电子由D点移到E点，电子的电势能减少了8 3eV
7.正方形ABCD四个顶点上放置着电荷量相同的、电性如图所示的点电荷，O为正方形两对角线的交点，M、N、P、Q分别为AO、BO、CO、DO的中点。取无穷远处电势为零，下列说法正确的是( )
A. M、N、P、Q四点的场强相同
B. M、N、P、Q四点的电势均为零
C. 将一质子从M点沿MON移动到N点的过程中，电场力先做正功再做负功
D. 将一电子从M点沿MOP移动到P点的过程中，电势能先增加后减小
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.两个相同的金属小球(可看作点电荷)，带电量之比为1：7，在真空中相距为r，相互间的库仑力大小为F，现将两小球相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力大小可能变为( )
A. 9FB. 97FC. 16FD. 167F
9.如图所示，真空环境中，两个等量同种正电荷分别固定在A、C两点。已知ABCD为菱形，菱形的对角线相交于O点，不计电子的重力，则( )
A. UOB=UOD
B. B、D两处场强相同
C. 若在B点静止释放一电子，电子在B、D间往复运动，加速度一定先减小后增大
D. 若在B点给电子一方向垂直纸面大小合适的速度，电子可能绕O点做匀速圆周运动
10.如图所示，在光滑绝缘水平面上，A、B两小球质量分别为2m、m，带电量分别为+q、+2q。某时刻 A有指向B的速度v0而B球速度为零，之后两球在运动中始终未相碰，当两小球从该时刻开始到第一次相距最近的过程中( )
A. 任意时刻A、B两小球的加速度大小之比均为1：2
B. 两小球构成的系统动量守恒，电势能减少
C. A球减少的机械能大于B球增加的机械能
D. 电场力对A球做功的大小为12mv02
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.在“用传感器观察电容器的充电和放电”实验中，电路图如图甲所示。所用电容器的电容C=1.7×103μF，电源输出电压恒为U0，测得放电过程的I−t图像如图乙所示。

(1)实验过程中应先让电容器充电，应将开关S掷向______(填“1”或“2”)端。
(2)由图乙可知，每小格表示的电荷量大小为4×10−4C，则电容器在放电过程中释放的电荷总量约为______C(结果保留2位有效数字)。
(3)如果将电阻R换成一个阻值更大的电阻，则放电过程持续的时间将______(填“变长”、“不变”或“变短”)，放电过程释放的电荷量______(填“变多”、“不变”或“变少”)。
12.在“探究碰撞中的不变量”实验中，通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验，实验装置如图甲所示，实验原理如图乙所示。

(1)实验室有如下A、B、C三个小球，则入射小球应该选取______进行实验(填字母代号)；

(2)已有的实验器材有：斜槽轨道，大小相等质量不同的小球两个，重垂线一条，白纸，复写纸，圆规。实验中还缺少的测量器材有______；
(3)小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹。多次试验，白纸上留下了10个印迹，如果用画圆法确定小球的落点P，图丙中画的三个圆最合理的是______；

(4)关于本实验，下列说法正确的是______；
A.小球每次都必须从斜槽上的同一位置静止释放
B.必须测量出斜槽末端到水平地面的高度
C.实验中需要用到重垂线
D.斜槽必须足够光滑且末端保持水平
(5)若两球发生弹性碰撞，用刻度尺测量M、N距O点的距离分别为x1、x3，及第(1)题结论，通过验证等式______(用题中所给x1、x3字母表示)是否成立，从而验证该碰撞是否为弹性碰撞。
四、简答题：本大题共1小题，共14分。
13.长为L的轻质绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为+q的小球(可视为质点)。如图所示，在空间施加沿水平方向的匀强电场，小球静止在A点，此时细线与竖直方向夹角为α=37°。已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，电场的范围足够大，重力加速度为g。
(1)求匀强电场的电场强度大小E。
(2)求A、O两点间的电势差U；
(3)保持细线始终张紧，将小球从A点拉起至与O点处于同一水平高度的B点。将小球由B点静止释放，求小球运动至A点时速度的大小v。
五、计算题：本大题共2小题，共27分。
14.一质量为m的子弹以速度v0水平射入并穿过静置在光滑水平地面上的木块如图所示，已知木块的质量为M，子弹穿过木块的时间为t，木块对子弹的阻力恒为f。求：
(1)子弹对木块的冲量大小及方向；
(2)子弹穿过木块后，子弹和木块运动的速度。
15.示波管装置如图甲所示，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，电子从静止经大小为U0的电压加速后以一定速度沿轴线O1O2连续射入偏转电极，偏转电极的极板沿轴线方向长度为l，间距为d，极板右侧到荧光屏的距离为D。已知电子电荷量为e，质量为m，重力不计。

(1)求电子进入偏转电极时的速度大小v0；
(2)若偏转电极所加电压为U1，求电子离开偏转电场时竖直方向的偏移量及偏转角正切值；
(3)若偏转电极两端加图乙所示的周期性电压，电压最大值为Um、电场变化周期为T，且T远大于电子在电场中的运动时间，求荧光屏上亮点经过O2时的速度大小v。
参考答案
1.A
2.D
3.D
4.B
5.B
6.D
7.D
8.BD
9.AD
10.AC
11.1 1.6×10−2 变长 不变
12.B 刻度尺 C AC x3=4x1
13.解：(1)小球静止在A点时受力平衡

根据平衡条件qE=mgtanα
解得E=3mg4q，方向水平向左；
(2)A、O两点沿电场线方向距离d=Lsinα=0.6L
根据电势差与场强的关系U=Ed
解得：U=9mgL20q
(3)小球从B点运动至A点的过程中
根据动能定理mgLcsα−qE(L−Lsinα)=12mv2
解得v= gL
答：(1)匀强电场的电场强度大小为3mg4q，方向水平向左。
(2)A、O两点间的电势差为9mgL20q；
(3)小球运动至A点时速度的大小为 gL。
14.解：(1)规定向右为正，子弹对木块的冲量I=ft
子弹对木块冲量大小为ft，方向水平向右
(2)设子弹穿过木块后，子弹的运动速度为v1，木块的运动速度为v2，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有：mv0=mv1+Mv2
根据动量定理有：ft=Mv2
解得v1=v0−ftm
v2=ftM
答：(1)子弹对木块的冲量大小为ft，方向水平向右；
(2)子弹穿过木块后，子弹和木块运动的速度分别为v0−ftm、ftM。
15.解：(1)根据动能定理有
eU0=12mv02
解得
v0= 2eU0m
(2)电子在偏转场中做类平抛运动，设竖直方向的偏移量为y，偏转角为θ。水平方向
l=v0t
竖直方向
y=12at2
根据牛顿第二定律有
a=eU1md
解得
y=U1l24U0d
偏转角正切值为
tanθ=vyv0
vy=at
解得
tanθ=U1l2U0d
(3)设电子打到荧光屏上的竖直位移为Y，由几何关系可得

Y=(D+l2)tanθ=(2D+l)lu4U0d
光点移动的速度
v=ΔYΔt=(2D+l)l4U0dΔuΔt
由图像可知
ΔuΔt=2UmT
则
v=(2D+l)lUm2U0dT
答：(1)电子进入偏转电极时的速度为 2eU0m；
(2)电子离开偏转电场偏移量为U1l24U0d，偏转角正切值为U1l2U0d；
(3)经过O2时的速度大小为(2D+l)lUm2U0dT。