甘肃省天水市第一中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷（解析版）-A4

这是一份甘肃省天水市第一中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷（解析版）-A4，共24页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
（总分：100分 时间：75分钟）
一、单选题（共8题，每题4分，共32分）
1. 下列关于点电荷的说法中，正确的是（ ）
A. 把质子或电子叫元电荷
B. 所有带电体的电荷量不一定等于元电荷的整数倍
C. 当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷
D. 只有电荷量很小的带电体才能看成是点电荷
【答案】C
【解析】
【详解】A．元电荷是指最小的电荷量，不是电荷，不是指质子或者是电子，故A错误；
B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍，故B错误；
C．当两个带电体大小远小于它们之间的距离时，可将这两个带电体看成是点电荷，故C正确
D．由带电体看作点电荷的条件，当带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状、电量的多少无具体关系，故D错误。
故选C。
2. 把一个带正电的金属小球A跟同样的不显电性的金属球B相碰，B球带上正电荷，对此过程理解正确的是
A. 这从本质上看是因为B球的负电荷（自由电子）转移到A球上
B. 创生了电荷
C. 使B球带电的方法为感应起电
D. 违背了电荷守恒定律
【答案】A
【解析】
【详解】B球原来不带电，与A球接触后，由于A球上正电荷对电子的吸引，电子从B球转移到A球上，原来中性的B球就带正电．电子带负电，所以B带正电是由于B球上的负电荷移到A球上的缘故．故A正确，BCD错误，故选A.
3. 在电场中某点放一检验电荷，其电荷量为q，检验电荷受到的电场力为F，则该点的电场强度为，那么下列说正确的是（ ）
A. 若移去检验电荷q，该点的电场强度就变为零
B. 若在该点放一个电荷量为2q的检验电荷，该点的场强就变为
C. 若在该点放一个电荷量为的检验电荷，该点场强大小仍为E，但场强方向与原来的方向相反
D. 若在该点放一个电荷量为的检验电荷，该点场强大小仍为E，场强方向与原来的方向相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．电场强度只由电场自身决定，与试探电荷无关，移去检验电荷q，该点的电场强度保持不变，仍为，故A错误；
B．电场强度只由电场自身决定，与试探电荷无关，若在该点放一个电荷量为2q的检验电荷，该点的场强仍为，故B错误；
C．电场强度只由电场自身决定，与试探电荷无关，若在该点放一个电荷量为的检验电荷，该点场强大小仍为E，场强方向与原来的方向相同，故C错误；
D．电场强度只由电场自身决定，与试探电荷无关，若在该点放一个电荷量为的检验电荷，该点场强大小仍为E，场强方向与原来的方向相同，故D正确。
故选D。
4. 下列说法正确的是( )
A. 电荷放在电势高的地方，电势能大
B. 无论正电荷还是负电荷，克服电场力做功它电势能都增大
C. 正电荷在电场中某点的电势能，一定大于负电荷在该点具有的电势能
D. 电场强度为零的点，电势一定为零
【答案】B
【解析】
【详解】A．电势能与电荷正负和电势高低都有关，所以A错；
B．克服电场力代表电场力做正功，所以电势能增加，跟电荷正负无关，B正确；
C．可知，若该点电势为负，正电荷电势能小于负电荷的电势能，C错误；
D．处于静电平衡状态下的导体其内部电场为零，但导体为一个等势体，电势不一定为零。所以D错误。
故选B。
5. 两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图所示A处电荷带正电荷量Q1，B处电荷带负电荷量Q2，且，另取一个可以自由移动的点电荷Q3，放在AB直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则（ ）
A. Q3为负电荷，且放于A左方
B. Q3为负电荷，且放于B右方
C. Q3为正电荷，且放于A、B之间
D. Q3为正电荷，且放于B右方
【答案】A
【解析】
【详解】因为每个电荷都受到其余两个电荷的库仑力作用，且已知Q1和Q2是异种电荷，对Q3的作用力一为引力，一为斥力，所以Q3要平衡就不能放在A、B之间。根据库仑定律知，由于B处的电荷Q2电荷量较大，Q3应放在离Q2较远而离Q1较近的地方才有可能处于平衡，故应放在Q1的左侧，要使Q1和Q2也处于平衡状态，Q3必须带负电，故选A。
6. 质量为m的木箱放置在光滑的水平地面上，在与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下由静止开始运动，经过时间t速度变为v，则在这段时间内拉力F与重力的冲量大小分别为( )
A. ，0B. ，0
C ，D. ，
【答案】D
【解析】
【分析】考查了冲量的计算。
【详解】根据公式
可得拉力F的冲量为
重力的冲量为
故选D。
7. 质量为0.5 kg的物体，运动速度为3 m/s，它在一个变力作用下速度变为7 m/s，方向和原来方向相反，则这段时间内动量的变化量为( )
A. 5 kg·m/s，方向与原运动方向相反
B. 5 kg·m/s，方向与原运动方向相同
C. 2 kg·m/s，方向与原运动方向相反
D. 2 kg·m/s，方向与原运动方向相同
【答案】A
【解析】
【详解】以原来的方向为正方向，由定义式
Δp=mv′－mv
得
Δp=（-7×0.5－3×0.5） kg·m/s=-5 kg·m/s，
负号表示Δp的方向与原运动方向相反．
8. 某同学将两个同样的玻璃杯，从1.5 m高处由静止放下．一个杯子掉到水泥地上碎了，另一个杯子掉到泡沫垫上完好无损．这是因为
A. 掉在水泥地上的杯子，受到的合外力对杯子的冲量大
B. 掉在泡沫垫上的杯子，受到的合外力对杯子的冲量小
C. 掉在水泥地上的杯子，受到地面对杯子的作用力大
D. 掉在泡沫垫上的杯子，受到垫子对杯子的作用力时间短
【答案】C
【解析】
【详解】玻璃杯从同一高度下落，落地前的速度大小相等，故落地前的动量相等；而最后的速度均为零；故说明动量的变化一定相等；由动量定理可知冲量也一定相等；但由于掉在水泥地上的时间较短，则说明掉在水泥地上的玻璃杯动量变化较快，从而导致冲击力较大；故C正确，ABD错误.
二、多选题（共4题，每题4分，共16分。全部选对得4分，少选得2分，多选得0分。）
9. 两个相同的金属小球，所带电荷量大小之比为1：7，相距r，两小球可视为点电荷，两者相互接触后再放回原来位置上，则它们之间的库仑力大小与原来之比可能为（ ）
A. 4：7B. 3：7C. 16：7D. 9：7
【答案】CD
【解析】
【详解】由库仑定律可得：得，当两相同金属小球带同种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为4：4，所以库仑力是原来的16：7．当两相同金属小球带异种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为3：3，所以库仑力是原来的9：7，故C、D正确，A、B错误．
10. 如图所示,仅在电场力作用下,一带电粒子沿图中虚线从A运动到B,则()
A. 粒子带负电
B. 带电粒子的加速度减小
C. 带电粒子的电势能增加
D. 带电粒子的电势升高
【答案】AC
【解析】
【详解】A. 带电粒子在电场中受到的电场力的方向应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可以判断带电粒子受到的电场力是向下的，与电场线的方向相反，所以粒子一定是带负电．故A正确；
B. 由于A点的电场线比B的电场线稀疏，所以B的电场强度大，电荷在B的时受到的电场力大，加速度大，故B错误；
C.在从A运动的B的过程中，电场力做负功，动能减小，电荷的电势能增加，故C正确；
D.沿电场线方向电势降低，从A运动的B的过程中，电势降低，故D错误；
故选AC.
11. 质量相等的甲、乙两个球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动，甲球的动量是8 Kg.m/s ，乙球的动量是4 Kg.m/s ，当甲球追上乙球时发生碰撞，则碰撞后甲、乙两球的动量可能值是（ ）
A. 甲的动量是—5 Kg.m/s ，乙的动量是18 Kg.m/s
B. 甲的动量是 5 Kg.m/s ，乙的动量是 7 Kg.m/s
C. 甲的动量是 3 Kg.m/s ，乙的动量是10Kg.m/s
D. 甲的动量是6Kg.m/s ，乙的动量是6 Kg.m/s
【答案】BD
【解析】
【分析】两球碰撞过程遵守动量守恒定律，碰撞过程中总动能不增加，动量与动能的关系EK=．
【详解】A、碰撞前质量相等的甲、乙两球的总动量P=12Kgm/s，总能量Ek=+=
碰撞后甲、乙两球的动量P=—5 Kg.m/s+18 Kg.m/s=13Kgm/s，动量不守恒；
碰撞后甲、乙两球的能量Ek=+=，能量增加，故A错误．
B、碰撞后甲、乙两球的总动量P=5Kg.m/s+7Kg.m/s=12Kgm/s，动量守恒；
碰撞后甲、乙两球能量Ek=+=，能量不增加，故B正确．
C、碰撞后甲、乙两球的总动量P=3Kg.m/s+10Kg.m/s=13Kgm/s，动量不守恒；
碰撞后甲、乙两球的能量Ek=+=，能量增加，故C错误．
D、碰撞后甲、乙两球的总动量P=6Kg.m/s+6Kg.m/s=12Kgm/s，动量守恒；
碰撞后甲、乙两球的能量Ek=+=，能量不增加，故D正确．
故选B、D
【点睛】对于碰撞问题，要掌握碰撞过程的三个基本规律来分析：一、动量守恒；二、系统总动能不增加（爆炸例外）；三、碰撞后如同向运动，后面的物体的速度不大于前面物体的速度，即要符合实际运动情况
12. 如图所示，将两个等量异种点电荷分别固定于A、B两处，AB为两点电荷的连线，MN为AB连线的中垂线，交AB于O点，M、N距两个点电荷较远，以下说法正确的是（）
A. 沿直线由A到B,各点的电场强度先减小后增大
B. 沿直线由A到B,各点的电势升高
C. 沿中垂线由M到O，电场强度增大
D 将一正电荷从M点移到O点，电场力做正功
【答案】ABC
【解析】
【详解】由电场线的分布可知，沿直线由A到B，电场线先变疏后变密，则电场强度先减小后增大．故A正确．电场线方向由B到A，根据顺着电场线方向电势降低可知，沿直线由A到B，各点的电势一直升高．故B正确．沿中垂线由M到O，电场线越来越密，电场强度一直增大，故C正确．MN是一条等势线．将一正电荷从M点移到O点，电场力不做功，故D错误．
三、实验题（共1题，共12分）
13. 如图为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图
（1）入射小球m1与被碰小球m2直径相同，均为d，它们的质量相比较，应是m1________m2（填大于、等于或小于）。
（2）为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使________。
（3）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是________。（填选项前的符号）
A. 用天平测量两个小球的质量m1、m2
B. 测量小球m1开始释放高度h
C. 测量抛出点距地面的高度H
D. 分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E. 测量平抛射程OM，ON
（4）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________ （用（3）中测量的量表示）。
【答案】（1）大于 （2）斜槽末端水平 （3）ADE
（4）
【解析】
【小问1详解】
入射小球与被碰小球碰撞后，为了保证入射小球不反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量。
【小问2详解】
为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使斜槽末端水平。
【小问3详解】
设入射小球碰撞前瞬间的速度为，碰撞后入射小球和被碰小球的速度分别为、；两球碰撞过程，由动量守恒可得
小球离开斜槽轨道后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，做平抛运动的时间相等，则有
即
可知实验需要用天平测量两个小球的质量m1、m2；需要分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N，测量平抛射程OM，ON。
故选ADE。
【小问4详解】
由（3）问分析可知，若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为
四、计算题（共4题，共40分）
14. 在真空中O点放一个点电荷Q = + 1.0 × 10 - 9C，直线MN通过O点，OM的距离r = 30cm，M点放一个点电荷q = - 1.0 × 10 - 10C，如图所示。求：
（1）q在M点受到的作用力；
（2）M点的场强。
【答案】（1），方向沿MO连线指向Q；（2），方向沿OM连线背离Q
【解析】
【分析】直接根据库仑定律公式进行计算即可，依据场强的定义式，即可求出在M所在处的场强的大小。
【详解】（1）根据库仑定律公式得，q在M点受到的作用力
方向，由M指向O（或向左）。
（2）根据电场强度定义式得，M点的场强大小
方向，由M指向N（或向右）。
15. 如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为的负电荷由A点移到B点，克服电场力做功0.2J，已知A、B两点间距离为2cm，两点连线与电场方向成60°角，求：
（1）A、B两点间的电势差UAB；
（2）该匀强电场的电场强度E。

【答案】（1）1000V；（2）
【解析】
【详解】（1）依题意，可得A、B两点间的电势差
（2）由
得
16. 如图，匀强电场中，A、B、C三点构成一个直角三角形，把电荷量 的点电荷由A点移到B点，静电力做功，再由B点移到C点，电荷克服静电力做功，取B点的电势为零。
(1) 求A点，C点的电势分别是多少？
(2) 在图中过B点划出一条电场线，简单说明你是如何画出的
【答案】（1），；（2）图见解析，过B做AC的垂线，方向由B点指向AC边
【解析】
【详解】（1）A、B间电势差为
B、C间电势差为
又因为
，，
得到
（2）根据（1）可知A、C两点的电势相等，根据等势面与电场线垂直，可知场强方向垂直AC向上，过B点作AC的垂线即为过B点的一条电场线，方向由B点指向AC边，如下图所示。
17. 如图所示，光滑水平面上依次放置两个质量均为m的小物块A和C以及光滑曲面劈B，B的质量为M=3m，劈B的曲面下端与水平面相切，且劈B足够高，现让小物块C以水平速度v0向右运动，与A发生弹性碰撞，碰撞后小物块A又滑上劈B，求物块A在B上能够达到的最大高度。

【答案】
【解析】
【详解】小物块C与A发生弹性碰撞，由动量守恒得
mv0＝mvC＋mvA
由机械能守恒定律得
联立以上解得
vC＝0，vA＝v0
设小物块A在劈B上达到的最大高度为h，此时小物块A和B的共同速度大小为v，对小物块A与B组成的系统，由机械能守恒得
水平方向动量守恒
联立以上解得