2021周口中英文学校高二上学期第一次月考物理试题含答案

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周口中英文学校高中部2020-2021上学期第一次月考物 理 试 题(时间：90分钟　分值：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是(　　)A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉2. 两个大小相同的小球带有同种电荷，质量分别为m1和m2，带电荷量分别是q1和q2，用绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与中垂线方向成α1角和α2角，且两球处于同一水平线上，如图所示．若α1＝α2，则下述结论正确的是(　　)A．q1一定等于q2B．一定满足eq \f(q1,m1)＝eq \f(q2,m2)C．m1一定等于m2D．必须同时满足q1＝q2、m1＝m23. 如图所示，平行板电容器两极板的间距为d，极板与水平面成45°角，上极板带正电．一电荷量为q(q>0)的粒子在电容器中靠近下极板处，以初动能Ek0竖直向上射出．不计重力，极板尺寸足够大．若粒子能打到上极板，则两极板间电场强度的最大值为(　　)A．eq \f(Ek0,4qd)　 B．eq \f(Ek0,2qd)C．eq \f(\r(2)Ek0,2qd) D．eq \f(\r(2)Ek0,qd)4. 如图所示，两质量和所带电荷量均不同的同电性带电粒子，由静止开始经同一加速电场加速后，经右板的同一小孔进入同一偏转电场，假设两粒子均能落在B板上，若不计重力，下列说法正确的是(　　)A．比荷小的粒子的水平位移小B．电荷量小的粒子水平位移小C．质量小的粒子水平位移小D．两粒子落在B板的同一位置5．第七届中国(上海)国际超级电容器产业展览会于2016年8月23日至25日在上海新国际博览中心举行．如图所示为超级平行板电容器，相距为d的两极板M、N分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电．现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则(　　)A．油滴带正电 B．油滴带电荷量为 eq \f(mg,Ud)C．电容器的电容为 eq \f(kmgd,U2) D．将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动6．静电喷漆技术具有效率高、质量好等优点，其装置示意图如图所示，A、B为两块水平放置的平行金属板，间距d＝1.0 m，两板间有方向竖直向上、电场强度大小为E＝1.0×103 N/C的匀强电场，在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为v0＝1.0 m/s、质量均为m＝5.0×10－14 kg、电荷量均为q＝2.0×10－15 C的带负电的油漆微粒，不计微粒所受空气阻力及微粒间的相互作用，油漆微粒最后都落在金属板B上，重力加速度g＝10 m/s2.下列说法中错误的是(　　)A．沿水平方向喷出的微粒运动到B板所需时间为0.2 sB．沿不同方向喷出的微粒，从喷出至到达B板，电场力做功为2.0×10－12 JC．若其他条件均不变，d增大为原来的2倍，喷涂面积增大为原来的2倍D．若其他条件均不变，E增大为原来的2倍，喷涂面积减小为原来的eq \f(1,2)二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7.图中虚线是某电场中的一簇等差等势线．两个带电粒子从P点均沿等势线的切线方向射入电场，粒子运动的部分轨迹如图中实线所示．若粒子仅受电场力的作用，则下列说法中正确的是(　　)A．a点的电场强度小于b点的电场强度B．a点的电势高于b点的电势C．粒子从P运动到a的过程中，粒子的动能和电势能总和不变D．粒子从P运动到b的过程中，粒子的动能增大8. 静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷(　　)A．在x2和x4处电势能相等B．由x1运动到x3的过程中电势能增大C．由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小D．由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大9．如图甲所示，在两平行的金属板间加上如图乙所示的电压．在0～1 s内，一点电荷在两极板间处于静止状态，t＝2 s时电荷仍运动且未与极板接触，则在1～2 s内，点电荷(g取10 m/s2)(　　)A．做匀加速直线运动，加速度大小为10 m/s2B．做变加速直线运动，平均加速度大小为5 m/s2C．做变加速直线运动，2 s末加速度大小为10 m/s2D．2 s末速度大小为10 m/s10. 如图所示，在竖直平面内xOy坐标系中分布着与水平方向成45°角的匀强电场，将一质量为m、带电荷量为q的小球，以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程x＝ky2，且小球通过点Peq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,k)，\f(1,k))).已知重力加速度为g，则(　　)A．电场强度的大小为 eq \f(mg,q)B．小球初速度的大小为 eq \r(\f(g,2k))C．小球通过点P时的动能为 eq \f(5mg,4k)D．小球从O点运动到P点的过程中，电势能减少 eq \f(\r(2)mg,k)三、非选择题(本题共3小题，共40分．按题目要求作答，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11．(12分)如图所示，一条长为L的细线上端固定，下端拴一个质量为m，电荷量为q的小球，将它置于方向水平向右的匀强电场中，使细线竖直拉直时将小球从A点静止释放，当细线离开竖直位置偏角α＝60° 时，小球速度为0.(1)求小球带电性质和电场强度E.(2)若小球恰好完成竖直圆周运动，求小球在A点应有的初速度vA的大小(可含根式)．12．(14分)如图12所示，在E＝103 V/m的水平向左的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R＝40 cm，一带正电荷q＝10－4 C的小滑块(可视为质点)，质量为m＝40 g，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10 m/s2，问：图12(1)要使小滑块恰好运动到圆轨道的最高点C，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？(2)这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大？(P为半圆轨道中点)13．(14分)如图甲所示，长为L、间距为d的两金属板A、B水平放置，ab为两板的中心线，一个带电粒子以速度v0从a点水平射入，沿直线从b点射出，若将两金属板接到如图乙所示的交变电压上，欲使该粒子仍能从b点以速度v0射出，求：(1)交变电压的周期T应满足什么条件？(2)粒子从a点射入金属板的时刻应满足什么条件？姓名 班级 学号 考场 座号 周口中英文学校高中部2020-2021上学期高二第一次月考物 理 答 题 卷一、选择题(本题共10小题，每小题6分。1～5题为单项选择题，7～10题为多项选择题，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分共计60分)二、非选择题（12分+14分+14分）11*解析：12*.13**.周口中英文学校高中部2020-2021上学期高二第一次月考物理试题答案一、选择题(本题共10小题，每小题6分。1～5题为单项选择题，7～10题为多项选择题，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分共计60分)二、非选择题（12分+14分+14分）11*解析：(1)根据电场方向和小球受力分析可知小球带正电．小球由A点释放到速度等于零，由动能定理有0＝EqLsin α－mgL(1－cos α)解得E＝eq \f(\r(3)mg,3q).(2)如图所示，将小球的重力和电场力的合力作为小球的等效重力G′，则G′＝eq \f(2\r(3),3)mg，方向与竖直方向夹角为30°偏向右下．若小球恰能做完整的圆周运动，在等效最高点meq \f(v2,L)＝eq \f(2\r(3),3)mg小球从A点以初速度vA运动，由动能定理知eq \f(1,2)mv2－eq \f(1,2)mveq \o\al(2,A)＝－eq \f(2\r(3),3)mgL(1＋cos 30°)联立解得vA＝ eq \r(2（\r(3)＋1）gL).答案：(1)小球带正电　eq \f(\r(3)mg,3q)　(2) eq \r(2（\r(3)＋1）gL)12.解析　(1)设滑块与N点的距离为L，由动能定理可得，qEL－μmgL－mg·2R＝eq \f(1,2)mv2－0小滑块在C点时，mg＝meq \f(v2,R)联立解得v＝2 m/s，L＝20 m(2)滑块到达P点时，对全过程应用动能定理得，qE(L＋R)－μmgL－mgR＝eq \f(1,2)mvP2－0在P点，FN－qE＝meq \f(v\o\al(,P2),R)，联立解得FN＝1.5 N由牛顿第三定律可得，滑块通过P点时对轨道压力大小为1.5 N.答案　(1)20 m　(2)1.5 N13.解析：(1)为使粒子仍从b点以速度v0穿出电场，在垂直于初速度方向上，粒子的运动应为：加速，减速，反向加速，(反向)减速，经历四个过程后，回到中心线上时，在垂直于金属板的方向上速度正好等于零，这段时间等于一个周期，故有L＝nTv0，解得T＝eq \f(L,nv0)粒子在eq \f(1,4)T内离开中心线的距离为y＝eq \f(1,2)aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)T))eq \s\up12(2)又a＝eq \f(qE,m)，E＝eq \f(U0,d)，解得y＝eq \f(qU0T2,32md)在运动过程中离开中心线的最大距离为ym＝2y＝eq \f(qU0T2,16md)粒子不撞击金属板，应有ym≤eq \f(1,2)d解得T≤2d eq \r(\f(2m,qU0))故n≥eq \f(L,2dv0) eq \r(\f(qU0,2m))，即n取大于等于eq \f(L,2dv0) eq \r(\f(qU0,2m))的整数所以粒子的周期应满足的条件为T＝eq \f(L,nv0)，其中n取大于等于eq \f(L,2dv0) eq \r(\f(qU0,2m))的整数．(2)粒子进入电场的时刻应为eq \f(1,4)T，eq \f(3,4)T，eq \f(5,4)T，…故粒子进入电场的时刻为t＝eq \f(2n－1,4)T(n＝1，2，3，…)．答案：(1)T＝eq \f(L,nv0)，其中n取大于等于eq \f(L,2dv0) eq \r(\f(qU0,2m))的整数(2)t＝eq \f(2n－1,4)T(n＝1，2，3，…)题号一二三总分分数题号1*2*3*4*5*6*7*8**9**10**合计答案题号一二三总分分数题号1*2*3*4*5*6*7*8**9**10**合计答案CCBDCDACDBCBCBC