四川省内江市2023_2024学年高二物理上学期第一次月考试题含解析

这是一份四川省内江市2023_2024学年高二物理上学期第一次月考试题含解析，共15页。试卷主要包含了8cmD等内容，欢迎下载使用。

全卷满分100分，考试时间为75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考号、班级用签字笔填写在答题卡上相应的位置。
2.选择题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，不能答在试题卷上。
3.非选择题用签宇笔将答案直接答在答题卡相应位置上。
4.考试结束后，监考人员将答题卡收回。
第Ⅰ卷（选择题共50分）
一、本大题共10小题，每小题5分，共50分。每小题的四个选项中，第1-7小题只有一个选项符合题目要求；第8-10小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，错选或不选得0分。
1. 如图所示，金属棒A带正电，让其靠近验电器B的金属球，则（ ）
A. 验电器金属箔片不张开，因为棒A没有和B接触
B. 验电器金属箔片张开，因为验电器下部箔片都带了正电
C. 验电器金属箔片张开，因为整个验电器都带了负电
D. 验电器金属箔片张开，因为整个验电器都带了正电
【答案】B
【解析】
【详解】因棒A带正电，将其靠近验电器B，根据同种电荷相斥、异种电荷相吸可知，验电器金属箔中的电子就会被棒A中的正电荷吸引到验电器上端的小球上，所以下端的箔片就会带上正电，两箔片带上同种电荷，相互排斥，故箔片张开。故ACD错误，B正确；
故选B。
2. 如图，在光滑绝缘的水平面上放置两个带异种电荷、电荷量不同的小球，则由静止释放后（ ）
A. 两球的加速度逐渐增大B. 两小球的动能逐渐减小
C. 两小球受到的库仑力不做功D. 两小球受到的库仑力大小不相等
【答案】A
【解析】
【详解】A．两球带异种电荷，两者相互吸引，它们之间的距离减小，根据库仑定律
可知两小球受到的库仑力均在增大，根据牛顿第二定律
可知加速度增大，A正确；
BC．两小球都在库仑力作用下做加速运动，库仑力做正功，动能增大，BC错误；
D．两小球受到的库仑力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律知两库仑力大小相等、方向相反，D错误。
故选A。
3. 图中画了四个电场的电场线，其中图A和图C中小圆圈表示一个点电荷，图A中虚线是一个圆，图B中几条直线间距相等且互相平行，则在图A、B、C、D中M、N两点电场强度相同的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．该图中M、N两点的场强大小相同，但是方向不同，选项A错误；
B．该图中M、N两点的场强大小和方向均相同，场强相同，选项B正确；
C．该图中M、N两点的场强大小不相同，但是方向相同，选项C错误；
D．该图中M、N两点的场强大小不相同，方向也不同，选项D错误。
故选B。
4. 某静电场的电场线如图中实线所示，虚线是某个带电粒子在仅受电场力作用下的运动轨迹，下列说法正确的是
A. 粒子一定带负电荷
B. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
C. 粒子在M点的动能大于它在N点的动能
D. 粒子一定从M点运动到N点
【答案】B
【解析】
【详解】A. 根据运动轨迹可知，粒子受电场力指向右上方，则粒子一定带正电荷，选项A错误；
B. 因为M点电场线较N点稀疏，则M点场强较小，则粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，选项B正确；
C. 从M点到N点电场力做正功，动能变大，则粒子在M点的动能小于它在N点的动能，选项C错误；
D. 由运动轨迹不能确定粒子一定是从M点运动到N点，选项D错误．
5. 直角坐标系中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图所示。M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为（ ）
A. ，沿y轴正向B. ，沿y轴负向
C. ，沿y轴正向D. ，沿y轴负向
【答案】B
【解析】
【详解】正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零，则作为对称点的H点处的电场强度也为零，正点电荷在H点的场强大小
方向沿y轴正向。由于H点处电场强度为零，则两个负点电荷在H点的合场强大小
方向沿y轴负向。当正点电荷移到G点后，正点电荷在H点的场强大小
方向沿y轴正向，两个负点电荷在H点的合场强大小为，方向沿y轴负向，因此H点处场强的大小为
方向沿y轴负向。
故选B。
6. 如图A、B两带电平行板间电场强度为，板距为5cm，点距A板0.5cm，B板接地。将电量为的带正电粒子由点移到点的过程电场力做功为，则下列说法中正确的是（ ）
A. A、B两板间的电压为300VB. 点电势为270V
C. 点距离B板为0.8cmD. 粒子的电势能减小
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据公式可得A、B两板间的电压为
A正确；
B．点到A板间的电势差为
B板接地电势为零，可得A板电势为
所以点电势为
B错误；
C．点到点间的电势差为
根据
可得
所以B板到点间的电势差为
可得点距离B板距离为
C错误；
D．带正电粒子由点移到点的过程电场力做负功，电势能增加，D错误。
故选A
7. 如图所示，在匀强电场中有一平行四边形，已知A、B、C三点的电势分别为，，，则D点的电势为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据匀强电场的电势分布特点可知
解得
故选C。
8. 在轴上有两个点电荷和，它们产生的电场的电势在轴上分布如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 和带有异种电荷B. 处电场强度一定为0
C. 负电荷沿轴从移动到，电势能增加D. 正电荷沿轴从移动到，电场力做负功
【答案】ABC
【解析】
【分析】
【详解】A．由图知：从0到，电势先降低后升高，在间合电场水平向右，合电场水平向左，则知正电荷在轴上坐标原点；负电荷在轴的负方向上，故A正确；
B．根据图线的斜率表示该点的电场强度，处图线的斜率为0，即电场强度为0；故B正确；
C．带负电的点电荷沿轴从移动至，即电势减小，电势能增大，故C正确；
D．正电荷沿轴从移动到，电势降低，电势能减小，故电场力做正功，故D错误；
故选ABC。
9. 如图所示，虚线代表电场中的等势面，实线是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，下列说法正确的是（ ）
A. 该粒子带正电
B. 该粒子一定从a点运动到c点
C. 该粒子在a的加速度小于在b点的加速度
D. 该粒子在a的电势能小于b点的电势能
【答案】CD
【解析】
【详解】A．根据电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，可知电场方向大致向左，又根据曲线运动的物体所受合外力指向轨迹的内侧可知，粒子在点所受电场力方向向右，则可知粒子带负电，故A错误；
B．由题中所给的信息不能确定粒子的运动方向，故B错误；
C．由题意可知相邻两等势面间的电势差相等，根据等差等势面的分布密集程度可表示电场的强度判断电场强度的大小，点的电场强度大于点的电场强度，则粒子在点所受电场力大于在点所受电场力，根据牛顿第二定律可知该粒子在的加速度小于在点的加速度，故C正确；
D．结合前面的分析可知，点的电势高于点的电势，负电荷在电势越高的地方电势能越大，所以该粒子在的电势能小于点的电势能，故D正确。
故选CD。
10. 如图甲所示，水平面上固定一倾角为37°的光滑绝缘斜面，空间存在水平向左的匀强电场。一带电量的小物块从斜面底端以一定初速度沿斜面上滑，图乙是在上滑过程中物块的电势能、动能分别随位移x变化的关系。已知重力加速度，g=10m/s2，则物块质量m和电场强度E的大小分别为（ ）
A. m=0.5kgB. m=0.3kg
C. E=2×105N/CD. E=2.5×105N/C
【答案】AD
【解析】
【详解】物块沿斜面向上运动，动能减小，电势能增加；由图可知当位移为5m时，有
，
所以当位移x=5m时，根据动能定理有
而
联立解得
，
故选AD。
第Ⅱ卷（非选择题共50分）
二、本题共2个小题，每空2分，共16分。将答案直接填在答题卡上。
11. 某同学用电磁打点计时器进行“自由落体法验证机械能守恒”的实验。
（1）为完成此实验，除了图甲中所给的器材，以下所列器材中必需的有___________。
A．毫米刻度尺 B．秒表 C．天平 D．低压（）交流电源
（2）图乙为实验打下的纸带，纸带上的点都是连续打下的点。已知打点计时器所用交流电源周期为T，重力加速度为g。测得A 、B、各点到起点O（打下的第一个点）的长度分别是、、。已知重锤质量m，从起点到B点重锤减小的重力势能___________，动能增加量___________。（用题中所给字母表示）
（3）在实验中，和并不严格相等，产生误差的主要原因是___________。
【答案】 ①. AD##DA ②. ③. ④. 下落过程中阻力的影响
【解析】
【详解】（1）[1]实验验证机械能守恒不需要测量质量、时间等物理量，故不需要使用天平、秒表，需要使用刻度尺测量各点间的距离，电磁打点计时器需使用低压（）交流电源。
故选AD。
（2）[2]从起点到B点重锤减小的重力势能为
[3]B点重锤的速度为
动能增加量为
（3）[4]在实验中，和并不严格相等，产生误差的主要原因是下落过程中阻力的影响。
12. 同学们利用如图所示的实验器材验证力的平行四边形定则。在圆形水平桌面上平铺固定一张白纸，在桌子边缘安装三个不计摩擦的滑轮，其中滑轮P1固定在桌边，滑轮P2、P3可沿桌边移动。将三根绳子系在同一点O，每根绳子的另一端各挂一定数量的砝码（每个砝码的质量均为m），当系统达到平衡时，记录每根绳上的砝码数量便可得出三根绳子的拉力大小，按照正确步骤进行操作，完成实验。回答下列问题：
（1）下列说法正确的是______
A．必须以OP2、OP3绳拉力为相邻边作平行四边形
B．若三根绳互成120°角，则三根绳所挂钩码数量相等
C．以OP2、OP3绳的拉力作平行四边形，所夹对角线（合力理论值）大小与OP1拉力大小相同，则验证了力的平行四边形定则
D．三根绳可以用橡皮筋代替
（2）这次实验中，若一根绳挂的钩码质量为m，另一根绳挂的钩码质量为，则第三根绳挂的钩码质量M大小的范围是________（用含M、m的不等式表示）；
（3）下列三种记录细绳方向的做法，有助于减小误差的是___________。
A．将细绳压在纸面上，用铅笔顺着细绳描出方向
B．把刻度尺放在细绳的下方，用铅笔沿刻度尺描出细绳的方向
C．在细绳下方用铅笔在相距O点较远的位置上描出一个点迹，该点与O点的连线即为细绳的方向
（4）系统平衡后，增加P3所挂砝码的个数，同时改变P2所挂砝码的个数并将P2_______（填“逆时针”或“顺时针”）移动，可使结点O位置不动。
【答案】 ①. BD ②. ③. C ④. 逆时针
【解析】
【详解】（1）[1]A．作用在O点的三个力分别为OP1、OP2、OP3三根绳子中的拉力，由三力平衡可知，实验中应根据平行四边形定则任意合成两根绳子中的拉力，如果两根绳子拉力的合力与第三根绳子中的拉力等大、反向、共线，那么就验证了力的平行四边形定则。故任意选取两根绳的拉力为相邻边作平行四边形即可，A错误；
B．由平行四边形定则可知，若三根绳互成120°角，则其中两根绳中拉力的合力在它们夹角角平分线方向（和同样在夹角平分线方向上的第三个力平衡），则两根绳中拉力大小相等，又因为两个等大分力夹角120°时合力与两分力相等，故三根绳子中的拉力相等，即三根绳所挂钩码数量相等，B正确；
C．以OP2、OP3绳的拉力作平行四边形，所夹对角线（合力理论值）大小与OP1拉力大小相同，方向OP1拉力方向相反，则验证了力的平行四边形定则。仅合力理论值大小与OP1拉力大小相同，由于一次实验具有偶然性，无法验证平行四边形定则成立，还必须改变砝码以及相应的角度，多次实验才能得出普遍规律，故C错误；
D．三根绳用橡皮筋代替不会影响拉力方向、大小记录，故三根绳可以用橡皮筋代替，D正确。
故选BD
（2）[2]若一根绳挂的钩码质量为m，另一根绳挂的钩码质量为2m，则两绳子的拉力分别为mg、2mg，两绳子的拉力的合力F的范围是
2mg-mg≤F≤mg＋2mg
即
mg≤F≤3mg
第三根绳产生的拉力在如上范围内，三力的合力为零，则第三根绳挂的钩码质量在m~3m之间，即第三根绳挂的钩码质量
（3）[3] A．不能将细绳压在纸面上用铅笔顺着细绳描出方向，因为在按压细线过程中，外力作用下容易改变细线的路径，这样误差较大，故A错误；
B．也不能用刻度尺放在细绳的下方，用铅笔沿刻度尺描出细绳的方向，因为细线与纸面间隙较大，由于个人视角不同，容易出现刻度尺发生偏移，不一定会完全沿着细线的投影方向，故B错误；
C．记录细绳方向时，在细绳下方用铅笔在相距O点较远的位置上描出一个点迹，两点即可确定一条直线，该点与O点的连线即为细绳的方向，该方法可以尽量减小误差，故C正确。
故选C。
（4）[4]方法一：如图所示
由图可知，系统平衡后，固定滑轮的位置，增加所挂砝码的个数，同时改变所挂砝码的个数并将逆时针移动，可使结点O位置不动；
方法二：三力平衡，三力可构成一个闭合的三角形，结点O位置不动及绳子拉力FT1大小方向不变，绳子的拉力FT3方向不变大小增大，则绳子的拉力FT2的变化如图所示
所以要使结点O位置不动，应将P2逆时针转动。
三、本大题共3小题，共34分。解答时写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，有数值运算的题，答案中必须写出数值和单位）。
13. 在匀强电场中，将电荷量为的点电荷从电场中的A点移到B点静电力做了的功，再从B点移到C点，静电力做了的功。求：
（1）AB两点间的电势差UAB和BC两点间的电势差UBC；
（2）如果规定B点的电势为0，点电荷在C点的电势能。
【答案】（1）4V，；（2）
【解析】
【详解】（1）A、B两点间的电势差为
B、C两点间的电势差为
（2）由于，则有
点电荷在C点的电势能为
14. 如图所示，一个质量为，带电量为的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，小球离地面足够高，静止时悬线向左与竖直方向成37°角。在某时刻将细线突然剪断，取，求：
（1）判断小球带何种电荷；
（2）电场强度E；
（3）剪断绳1s后小球的下落高度h多大，小球的电势能减少了多少。
【答案】（1）负电；（2）；（3）5m，0.28125J
【解析】
【详解】（1）小球受力水平向左，由于电场力F与场强方向相反，说明小球带负电。
（2）小球受力分析如图所示
根据平衡条件有
解得
（3）绳子剪断后，小球受到的合力大小为
小球将做匀加速直线运动，加速度大小为
后小球下落高度为
此时小球在水平方向的分位移大小为
根据功能关系可得小球的电势能减少了
15. 如图所示，水平绝缘光滑的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度。现有一电荷量，质量m=0.10kg的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C，然后落至水平轨道上的D点。取。试求：
（1）带电体在圆形轨道C点的速度大小；
（2）PB间的距离；
（3）D点到B点的距离。
【答案】（1）2m/s；（2）1m；（3）0
【解析】
【详解】（1）由物体恰好通过C点可得
解得
（2）带电体从P运动到C过程，依据动能定理得
解得
（3）带电体离开C点后在竖直方向上做自由落体运动，设在空间运动的时间t，则有
在水平方向上做匀减速运动，设在水平方向的加速度大小为a，依据牛顿第二定律得
设落在水平轨道上的位移到B点的距离为xBD，由运动学公式可得
解得