内蒙古北京师范大学乌兰察布市集宁附属中学2022-2023学年高二上学期第一次月考物理试卷（含答案）

北师大集宁附中2022--2023学年高二年级第一次月考

物理试题

命题人：     满分：100分     时间：90分钟

一、单选题(本题8小题，每小题4分，共 32分。每题只有一个选项符合题意)

1．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，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电的油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（    ）

A．平行板电容器的电容将变小

B．静电计指针张角变小

C．带电油滴的电势能减少

D．若将上极板与电源断开后再将下极板左移一小段距离，则油滴所受电场力不变

2．如图所示，M、N是匀强电场中的两点，一负电荷在M点时的速度与电场线方向成45°角，在M点时动能为，运动到N点时速度方向与电场线垂直。已知负电荷所带电荷量为-q，电荷仅受电场力作用，则M、N两点的电势差为（　　）

A． B． C． D．

3．如图所示，虚线a、b、c为某电场中的等差等势面，其中等势面b的电势为0，实线为电子在该电场中的运动轨迹。若电子经过等势面a时的动能为16eV，经过等势面c时的速度大小为经过等势面a时速度大小的一半，以下说法正确的是（    ）

A．等势面a的电势为16V

B．等势面c的电势为6V

C．实线可能是该电场的某条电场线

D．电子不可能运动到电势为-12V的等势面

4．如图所示，在直角三角形所在的平面内有匀强电场，其中A点电势为0 V，B点电势为3 V，C点电势为6 V。已知∠ACB=30°，AB边长为m，D为AC的中点。现将一点电荷放在D点，且点电荷在C点产生的场强为2 N/C，则放入点电荷后，B点场强为（　　）

A．4 N/C B．5 N/C C．2N/C D．N/C

5．如图甲所示，一平行板电容器两板间距为d，在一板内侧附近有一带电量为q、质量为m的正离子，为使该离子能在两极间来回振动而不撞在两极上，在两极间加上如图乙所示交变电压，此交变电压的周期应有（　　）

A．T＜4d B．T>4d

C．T＜2d D．T>2d

6．空间有一匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系O­xyz，M、N、P为电场中的三个点，M点的坐标为（0，a，0），N点的坐标为（a，0，0），P点的坐标为。已知电场方向平行于直线MN，M点电势为0，N点电势为1V，则P点的电势为（　　）

A．          B．           C．         D．

7．如图所示，一电荷量为q、质量为m的带电粒子以初速度v0由P点射入匀强电场，入射方向与电场线垂直。粒子从Q点射出电场时，其速度方向与电场线成30°角。已知匀强电场的宽度为d，不计重力作用。则匀强电场的场强E大小是（  ）

A．          B．         C．        D．

8．如图所示，A、B两物体质量之比mA：mB＝3：2，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则（　　）

A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成系统的动量守恒

B．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数不同，A、B、C组成系统的动量不守恒

C．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成系统的动量守恒

D．若A、B所受的摩擦力大小不相等，A、B、C组成系统的动量不守恒

二、（本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有多个选项正确，全选对得4分，选不全得2分，选错或不选得0分）

9．如图所示，A、B两个异种电荷的等质量小球，分别被两根绝缘细绳系在木盒内的同一竖直线上。静止时，木盒对地面的压力为FN，细绳对A的拉力为，细绳对B的拉力为，若将系B的细绳和系A的细绳同时断开，则两细绳刚断开时（　　）

A．木盒对地面的压力增大

B．木盒对地面的压力减小

C．木盒对地面的压力为

D．木盒对地面的压力为

10．质量为M的带有光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为M的小球以速度v0水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，重力加速度为g，则（     ）

A．小球以后将向左做平抛运动

B．小球将做自由落体运动

C．此过程小球对小车做的功为Mv02

D．小球在圆弧轨道上上升的最大高度为

11．如图甲所示，光滑绝缘水平面上有一沿水平方向的电场，MN是其中的一条直线，线上有A、B、C三点。一带电荷量为＋2×10－3C、质量为1×10－3kg的小物块从A点静止释放，沿MN做直线运动，其运动的v－t图像如图乙所示，其中B点处的切线斜率最大（图中标出了该切线），C点处的切线平行于t轴，运动过程中小物块电量保持不变，则下列说法中正确的是（  ）

A．A、B两点的电势差UAB＝－4V

B．B点为AC间电场强度最大的点，场强大小E＝1V/m

C．由A到C的过程中小物块的电势能先减小后变大

D．小物块从B点到C点电场力做的功W＝10－2J

12．如图所示，在两平行板间接直流电源，位于A板附近的带电粒子在电场力作用下，由静止开始向B板运动，关于粒子在两板间的运动，下列说法正确的是（　　）

A．粒子到达B板时的速率与两板间距离和电源电压均有关

B．若电源电压U与粒子的电荷量q均变为原来的2倍，则粒子到达B板时的速率变为原来的4倍

C．两板间距离越大，粒子运动的时间越长

D．粒子到达B板时的速率与两板间距离无关，与电源电压有关

三、实验题（本题2小题， 共15分）

13．（6分）利用电容器通过高电阻放电可以测电容器的电容，其电路图如图甲所示，其测量原理如下：电容器充电后，所带电荷量Q与两极板间电势差U与电容C之间满足一定的关系，U可由直流电压表直接读出，Q可由电容器放电测量，使电容器通过高电阻放电，放电电流随电容器两极板间电势差U的下降而减小，通过测出不同时刻的放电电流值，直到I=0，作出放电电流I随时间变化的I-t图像，求出电容器所带的电荷量，再求出电容器的电容。

（1）以放电电流为纵坐标，放电时间为横坐标，在坐标纸上作充电电压为U=8 V时的I-t图像，图乙为一次实验所得的I-t图像。估算电容器在整个放电过程中释放的电荷量Q=____C（结果保留两位有效数字）。

（2）根据以上数据估算的电容是C=____F（结果保留两位有效数字）。

14．（9分）如图所示，用碰撞实验器研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系可以验证动量守恒定律。

（1）下列器材选取或实验操作符合实验要求的是___________。（填选项前字母）

A．可选用半径不同的两小球

B．小球A每次必须从斜轨同一位置释放

C．需用停表测定小球在空中飞行的时间

（2）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过仅测量___________（填选项前字母），间接地解决这个问题。

A．小球开始释放的高度h

B．小球抛出点距地面的高度H

C．小球做平抛运动的水平射程

（3）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影点。实验时，先将入射球A多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，OP的长度为L。然后把被碰小球B静止放在轨道的水平部分，再将入射小球A从斜轨上S位置由静止释放，与小球B相撞，并多次重复。还要完成的必要步骤是___________。（填选项前字母）

A．用天平测量A、B两个小球的质量分别为、

B．测量小球A开始释放高度

C．测量抛出点距地面的高度

D．分别找到A、B两球相碰后平均落地点的位置M、N

E. 测量平抛射程OM、ON的长度分别为、

（4）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为___________（用题中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为___________（用题中测量的量表示）。

四、计算题．（本题4小题，共37分。要求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）

15．（8分）如图所示，用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中。三个带电小球质量相等，A球带正电。平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零。

（1）指出B球和C球分别带何种电荷，并说明理由；

（2）若A球电荷量为Q，则B球的电荷量为多少。

16．（8分）质量m=0.60kg的篮球从距地板H=0.80m高处由静止释放，与水平地板撞击后反弹上升的最大高度h=0.45m，从释放到弹跳至h高处经历的时间t=1.1s，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求篮球对地板的平均撞击力。

17．（9分）如图，光滑斜面倾角为37°，一质量m＝10g、电荷量q＝＋1×10－6C的小物块置于斜面上，当加上水平向右的匀强电场时，该物体恰能静止在斜面上，g取10m/s2，求：

（1）该电场的电场强度；

（2）若电场强度变为原来的，小物块运动的加速度大小；

（3）在（2）前提下，当小物块沿斜面下滑L＝m时，机械能的改变量。

18．（12分）如图所示，水平地面上有两个静止的小物块a和b，其连线与墙垂直；a和b相距l，b与墙之间也相距l；a的质量为m，b的质量为m。两物块与地面间的动摩擦因数均相同，现使a以初速度v0向右滑动，此后a与b发生弹性碰撞，但b没有与墙发生碰撞。重力加速度大小为g。求物块与地面间的动摩擦因数μ满足的条件。

参考答案：

1．C 2．C 3．D 4．C 5．A 6．D 7．B 8．C 9．BC 10．BC 11．BD 12．CD

13．     3.4×10-3     4.3×10-4  14．     B     C     ADE         

15．（1）B、C两球都带负电荷；（2）

【解】（1）因为A球与B球间细线无拉力，A球与C球间细线也无拉力，所以B球、C球均与A球带相反电性的电荷，即B、C两球都带负电荷。（2）由对称性知qB=qC，B球受三个力作用，如图所示。

根据平衡条件有，解得qB=，故B球的电荷量为。

16．16.5N，方向向下

【解】设竖直向下为正方向，篮球从H高处下落到地板所用时间为t1，刚接触地板时的速度大小为v1，反弹离地时的速度大小为v2，上升的时间为t2；篮球从高处静止释放到刚接触地板的过程中只受到重力做正功，由动能定理得，代入数据解得

篮球从高处静止释放做自由落体运动，则根据匀变速直线运动速度与时间的关系得到篮球下落到地板所用时间为，篮球反弹上升到最大高度的过程只受到重力做负功，根据动能定理有，代入数据解得篮球反弹上升到最大高度的过程做匀减速直线运动，则根据匀变速直线运动速度与时间的关系得到篮球反弹上升到最大高度的时间为，则根据题意篮球与地板接触时间为。设地板对篮球的平均撞击力为F，由动量定理得

，代入数据解得篮球对地板的平均撞击力为。得到的值为正，则平均撞击力方向向下。

17．（1）7.5×104N/C，方向水平向右；（2）3m/s2；（3）－0.02J

【解】（1）如图所示，小物块受重力、斜面支持力和电场力三个力作用，受力平衡，则有

在x轴方向Fcos37°－mgsin37°＝0，在y轴方向FN－mgcos37°－Fsin37°＝0，得qE＝mgtan37°故有E＝＝7.5×104N/C，方向水平向右。（2）场强变化后物块所受合力为F＝mgsin37°－qEcos37°。根据牛顿第二定律得F＝ma，故代入解得a＝0.3g＝3m/s2，方向沿斜面向下。

（3）机械能的改变量等于电场力做的功，故ΔE＝－qELcos37°，解得ΔE＝－0.02J。

18．>μ≥

【解】若要物块a、b能够发生弹性碰撞，应有mv02>μmgl，即μ<。设在a、b发生弹性碰撞前的瞬间，a的速度大小为v1，由能量守恒定律有mv02=mv12＋μmgl。设在a、b碰撞后的瞬间，a、b的速度大小分别为v1′、v2′，根据动量守恒定律和机械能守恒定律可得

mv1=mv1′＋mv2′ ，mv12=mv1′2＋·mv2′2联立可得v2′=v1。根据题意，b没有与墙发生碰撞，根据功能关系可知 联立解得μ≥。综上所述，a与b发生碰撞，但b没有与墙发生碰撞的条件是>μ≥。