四川省广安市2023_2024学年高二物理上学期第一次月考试题含解析

这是一份四川省广安市2023_2024学年高二物理上学期第一次月考试题含解析，共12页。
一、单项选择题：本题共7个小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 关于电场强度的定义式，下列说法中正确的是（）
A. E和F成正比，F越大E越大
B. E和q成反比，q越大E越小
C. E的方向与+q受力F的方向相同
D. E的大小是由F和q的大小共同决定的
【答案】C
【解析】
【详解】ABD．电场强度的定义式为比值定义式，E与F、q没有比例关系，适用于任何电场场强的计算，电场强度反映电场本身的特性，由电场本身决定，与试探电荷无关，故ABD错误；
C．E的方向与正试探电荷所受的电场力方向相同，与负试探电荷所受的电场力方向相反，故C正确。
故选C。
2. 如图所示，各电场中A、B两点电场强度相同的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．电场强度是矢量，电场线疏密表示电场强度大小，方向沿该点的切线方向，图中， A、B两点电场强度大小相同，方向不同，故电场强度不同，故A错误；
B．电场中A点电场强度大于B点电场强度，故B错误；
C．图为匀强电场，电场中A、B两点电场强度大小相同，方向相同，故C正确；
D．图中， A、B两点电场强度大小不相同，方向也不同，故D错误。
故选C。
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 重力做功与路径无关，而电场力做功与路径有关
B. 电场力对电荷做正功时，电荷具有的电势能将增加
C. A电荷的电势能，B电荷的电势能，则
D. 电场力对电荷做负功时，电荷具有的电势能将增加
【答案】D
【解析】
【详解】A．重力做功和电场力做功均与路径无关，与初、末位置有关，A错误；
B D．由电场力对电荷做功特点可知，电场力对电荷做正功时，电荷具有的电势能将减少，电场力对电荷做负功时，电荷具有的电势能将增加，B错误，D正确；
C．电势能是标量，电势能的正或负表示电荷在该点的电势能比零电势能点的电势能大或小，则有EpA>EpB，C错误。
故选D。
4. 如图为真空中两点电荷A，B形成电场中的电场线，该电场线关于虚线对称，点为A，B点电荷连线的中点，、为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是（ ）
A. A，B可能带等量异种电荷
B. A，B可能带不等量的正电荷
C. 同一试探电荷在、两点处所受电场力大小相等，方向相反
D. a、b两点处无电场线，故其电场强度为零
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由于电场线关于虚线对称，点为A，B点电荷连线的中点，结合等量异种与等量同种点电荷电场线的分布特征，可知A，B带等量同种正电荷，故AB错误；
C．、为其连线的中垂线上对称的两点，根据等量同种点电荷电场线的分布特征，可知、两点位置的电场强度大小相等，方向相反，则同一试探电荷在、两点处所受电场力大小相等，方向相反，故C正确；
D．电场线是为了形象描述看不见、摸不着的电场而人为假想的，其分布的疏密程度表示电场的强弱，a、b两点处虽然无电场线，但其电场强度不为零，故D错误。
故选C。
5. A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5 kg，速度大小为10 m/s，B质量为2 kg，速度大小为5 m/s，两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4 m/s，则B的速度大小为（）
A. 10m/sB. 5m/sC. 6m/sD. 12m/s
【答案】A
【解析】
【详解】取A球的速度方向为正方向，AB的总动量大小为：
根据动量守恒得：，解得：
A．10m/s．故A符合题意．
B．5m/s．故B不符合题意．
C．6m/s．故C不符合题意．
D．12m/s．故D不符合题意．
6. 为研究“鸡蛋撞地球”的平均作用力大小，小明将一个鸡蛋（质量约为50g）从45m高处由静止释放，鸡蛋做自由落体运动，测得鸡蛋从接触地面开始大约经5×10-4s速度减为0，重力加速度大小取g=10m/s2。估算鸡蛋与地球相互作用的平均作用力大小为（ ）
A. 3000NB. 300NC. 30ND. 3N
【答案】A
【解析】
【详解】鸡蛋做自由落体运动，由，可得落地前瞬间的速度大小为
以竖直向上为正方向，由动量定理有
解得
故选A。
7. 有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长（估计一吨左右）。一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量。他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头后停下来，而后轻轻下船。用卷尺测出船后退的距离为d，然后用卷尺测出船长L，已知他自身的质量为m，则渔船的质量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为，人从船尾走到船头所用时间为t。取船的速度为正方向。则
根据动量守恒定律
则得
解得渔船的质量
故选B。
二、多项选择题：本题共4个小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 关于电场线，下列说法正确的是（ ）
A. 电场线的方向，就是电荷受力的方向
B. 正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动
C. 电场线越密的地方，同一电荷在此处所受电场力越大
D. 静电场的电场线不可能是闭合的
【答案】CD
【解析】
【详解】A．正电荷受到的电场力与电场方向相同，负电荷受到的电场力与电场方向相反，则电场线的方向，不一定是电荷受力的方向，故A错误；
B．正电荷只在电场力作用下，如果电场线不是直线，电荷不沿电场线运动，故B错误；
C．电场线越密的地方，电场强度越大，同一电荷在此处所受电场力越大，故C正确；
D．静电场的电场线由正电荷或无穷远出发指向负电荷或无穷远，电场线是不闭合的，故D正确。
故选CD。
9. 一带电粒子仅在电场力作用下从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，电场线如图中实线所示，不计粒子所受重力，则（ ）
A粒子带正电荷
B. 粒子加速度逐渐减小
C. 粒子初速度不为零
D. 粒子动能增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方，与电场强度方向相反，故粒子带负电，故A错误；
B．电场中A点电场线密集，故电场强度大，电场力大，故加速度大，所以粒子的加速度一直减小，故B正确；
C．粒子做曲线运动，初速度不为零。故C正确。
D．由于带电粒子是从A到B，带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方，电场力做负功，动能减小，故D错误。
故选BC。
10. 一带有半径足够大的光滑圆弧轨道的小车的质量，小车静止在光滑水平地面上，圆弧下端水平。有一质量的小球以水平初速度从圆弧下端滑上小车，如图所示，取水平向左为正方向。，则（ ）
A. 在小球滑到最高点的过程中，小球与小车组成的系统动量守恒
B. 小球沿圆弧轨道上升的最大高度为0.4m
C. 小球离开小车时的速度为
D. 小球从滑上小车到离开小车的过程中对小车做的功为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．小球与小车组成的系统在水平方向受合外力是零，在竖直方向受合外力不是零，因此系统只在水平方向动量守恒，故A错误；
B．系统在水平方向动量守恒，由动量守恒定律可得
系统的机械能守恒
当时，最大，则有高度h最大，联立解得
故B错误；
C．设小球离开小车时的速度为v3，小车的速度为v4，取水平向左为正方向，系统在水平方向动量守恒和系统的机械能守恒，则有
联立解得
小球的速度方向向右，故C正确；
D．小球离开小车时小车在水平方向的速度为，由动能定理可得小球对小车做的功为
故D正确。
故选CD。
11. 如图所示，水平传送带以速度v匀速运动，时将一小工件轻轻放到传送带上，时工件速度达到v，然后与传送带保持相对静止一起向右运动。设工件质量为m，传送带足够长，下列说法正确的是（ ）
A. 传送带对工件的作用力的冲量为mv，后传送带对工件的作用力的冲量为0
B. 滑动摩擦力对工件做的功为
C. 工件与传送带因摩擦产生的热量为
D. 传送带克服摩擦力做功
【答案】BC
【解析】
【详解】A．传送带一直对工件都有竖直向上的支持力，则传送带对工件的水平方向的作用力的冲量为mv，后传送带对工件的作用力的冲量不为零，仍有竖直方向的冲量，故A错误；
B．只有摩擦力对工件做功，根据动能定理可知，滑动摩擦力对工件做的功为，故B正确；
C．设工件加速过程的位移为x，则
工件与传送带因摩擦产生的热量
故C正确；
D．传送带克服摩擦力做功
故D错误。
故选BC。
三、实验题（每空2分，共14分）
12. 如图所示为“探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图。先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。
（1）本实验必须测量的物理量是___________。（填序号字母）
A. 斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B. 小球a、b的质量ma、mb
C. 小球a、b的半径r
D. 小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E. 记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC
F. a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
（2）根据实验要求，ma___________mb（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）为测定未放小球b时，小球a落点平均位置，把毫米刻度尺的零刻线跟记录纸上的O点对齐，如图给出了小球a落点附近的情况，由图可得OB距离应为___________ cm。
（4）图中A、B、C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.ma·OC=ma·OB＋mb·OA B.ma·OB=ma·OC＋mb·OA
C.ma·OB=ma·OA＋mb·OC D.ma·OA=ma·OB＋mb·OC
【答案】 ①. BE##EB ②. 大于 ③. 49.95 ④. C
【解析】
【详解】（1）[1] 要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替所以需要测量小球a、b的质量ma、mb，和记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC。
故选BE。
（2）[2]为防止碰撞过程入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量。
（3）[3]做尽量小的圆，把所有的落点圈在里面，圆心就是落地点，由图可知，刻度尺的最小分度值是1mm，则OB距离应为45.95cm。
（4）[4] 小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间相等，如果碰撞过程动量守恒，则
两边同时乘以时间为
则有
ma·OB=ma·OA＋mb·OC
故选C。
13. 某实验小组同学用如图所示的装置“探究影响电荷间相互作用力的因素”。把带电荷量为的小球用绝缘丝线系在铁架台上，将带电荷量为的带电体置于水平桌面上，先后移动到、、等位置，调节丝线的长度使带电小球和带电体始终位于同一水平线上。
（1）若带电小球的质量为，重力加速度为，带电体在位置时，丝线偏离竖直方向的夹角为，则带电小球受到的静电力大小为______（用m、g及的三角函数表示）。
（2）本实验方案采用的物理方法是______（选填“理想实验法”“等效替代法”“控制变量法”或“微小量放大法”）。
（3）通过上述操作可以得出的结论有______。
A.保持、不变，带电体在位置时，丝线偏离竖直方向的夹角较大，静电力较大
B.保持、不变，带电体在位置时，丝线偏离竖直方向夹角较大，静电力较大
C.保持带电体的位置不变，带电体的带电荷量越大，丝线偏离竖直方向的夹角越大，静电力越大
D.保持带电体的位置不变，带电小球的带电荷量越大，丝线偏离竖直方向的夹角越小，静电力越小
【答案】 ①. ②. 控制变量法 ③. AC##CA
【解析】
【详解】（1）[1]根据题意，对带电小球受力分析，受重力、绳子拉力和库仑力，如图所示
由平衡条件可得
（2）[2]本实验为“探究影响电荷间相互作用力的因素”，需采用的物理方法是控制变量法。
（3）[3]AB．根据题意，由库仑定律可知，保持、不变，当距离最小时，库仑力最大，丝线偏离竖直方向的夹角最大，即带电体在位置时，丝线偏离竖直方向的夹角较大，静电力较大，故B错误，A正确；
CD．根据题意，由库仑定律可知，保持两电荷距离不变，则电荷量的乘积越大，库仑力越大，丝线偏离竖直方向的夹角越大，故D错误，C正确。
故选AC。
四、解答题：本题共3个小题，共34分。完成每个试题时，考生应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
14. 如图所示，在光滑水平面上，有一质量M＝3kg的薄板，板上有质量m＝1kg的物块，两者以v0＝4m/s的初速度朝相反方向运动，薄板与物块之间存在摩擦且薄板足够长，取水平向右为正方向，求：
（1）物块最后的速度；
（2）当物块的速度大小为3m/s时，薄板的速度。
【答案】（1）2m/s，方向水平向右；（2）m/s，方向水平向右
【解析】
【分析】
【详解】（1）由于水平面光滑，物块与薄板组成的系统动量守恒，设共同运动速度大小为v，由动量守恒定律得
Mv0－mv0＝（m＋M）v
代入数据解得
v＝2m/s
方向水平向右。
（2）由（1）知，物块速度大小为3m/s时，方向向左，由动量守恒定律得
Mv0－mv0＝－mv1＋Mv′
代入数据解得
v′＝m/s
方向水平向右。
15. 如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A带电＋Q，B带电－9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，求：
（1）电荷C的电荷量；
（2）所放的位置在A的左侧还是右侧？距离多少？
【答案】（1）；（2）左侧，0.2m
【解析】
【详解】（1）（2）根据平衡条件和库仑力判断，C应带负电放在靠近带电量小的一侧，所以放在A的左边且和AB在一条直线上，设C带电荷量为q，与A点相眐为x，则以A为研究对象，由受力平衡得
以C为研究对象，则
联立解得
，
16. 如图，用一长为1m的绝缘轻绳将一带电小球（可视为质点）悬挂于水平天花板上，小球的质量为，电荷量为．现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘轻绳与竖直方向的夹角为，重力加速度大小取，，，不计空气阻力。求：
（1）匀强电场的电场强度大小和方向；
（2）若突然撤去匀强电场，小球运动到最低点时的速度大小。
【答案】（1），电场强度水平向右；（2）
【解析】
【详解】（1）对小球进行受力分析，小球带正电，故电场强度水平向右
由平衡条件可得
解得
（2）小球运动到最低点时，由动能定理有
解得