黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2020学年高二物理上学期第一次月考试题 17页

黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2020学年高二物理上学期第一次月考试题 ‎ 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分；其中1到8小题为单选题，9到12小题为多选题，多选题全部选对得4分，部分正确得2分，错选或不选得0分）‎ ‎1、如图所示，真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为＋Q和＋q，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘的轻弹簧连接。当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0。若弹簧发生的均是弹性形变，则（ 　）‎ A．保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量等于2x0‎ B．保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0‎ C．保持Q不变，将q变为－q，平衡时弹簧的缩短量等于x0‎ D．保持q不变，将Q变为－Q，平衡时弹簧的缩短量小于x0‎ ‎2、在静电场中，下列说法正确的是（ 　）‎ A．电场强度处处为零的区域内，电势一定也处处为零 B．电场强度处处相同的区域内，电势一定也处处相同 C．电场线的方向总是和等势面垂直 D．电势降低的方向一定是电场强度的方向 ‎3、如图所示，长为L的规则枕形导体原来不带电，O点是其几何中心。将一个带正电、电荷量为Q的点电荷放置在距导体左端R处，由于静电感应，枕形导体的a、b端分别出现感应电荷，k为静电力常量。电键S最初断开，则（ 　）‎ A．导体两端的感应电荷在O点产生的场强大小等于0‎ B．导体两端的感应电荷在O点产生的场强大小等于 C．若闭合S，有电子从枕形导体流向大地 D．导体a、b端电势满足关系φa<φb ‎4、匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为‎1 m，D为AB的中点，如图所示。已知电场线的方向平行于ΔABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V。设场强大小为E，一电量为1×10－‎6 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则（ 　）‎ A．W＝8×10－6 J，E＞8 V/m B．W＝6×10－6 J，E＞6 V/m C．W＝8×10－6 J，E≤8 V/m D．W＝6×10－6 J，E≤6 V/m ‎5、如图所示，图中K、L、M为静电场中的3个相距较近的等势面。一带电粒子（不计重力）射入此静电场中后，沿abcde轨迹运动。已知φK<φL<φM，且粒子在ab段做减速运动。下列判断中正确的是（ 　）‎ A．粒子带负电 B．粒子在a点的速度小于在b点的速度 C．粒子在a点与e点的速度相等 D．粒子在a点的电势能小于在d点的电势能 ‎6、如图所示，将等量的正、负电荷分别放在正方形的四个顶点上。O点为该正方形对角线的交点，直线段AB通过O点且垂直于该正方形，取无穷远为零电势点，以下对A、B两点的电势和场强的判断，正确的是（ 　）‎ A．EA=EB=0，φA=φB=0‎ B．EA=EB≠0，φA=φB=0‎ C．EA=EB=0，φA=φB≠0‎ D．EA=EB≠0，φA=φB≠0‎ ‎7、在光滑水平地面上有两个弹性小球A、B，质量都为m，现B球静止，A球向B球运动，发生正碰。已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为EP，则碰前A球的速度等于（ 　）‎ A． B． C． D．‎ ‎8、平行金属板间加如图（甲）所示周期性变化的电压，重力不计的带电粒子最初静止在平行金属 板中央，从t＝0时刻开始将其释放，运动过程中无碰板情况。图（乙）中，能定性描述该粒子运动的速度图像的是（ 　）‎ t T/2‎ T ‎3T/2‎ ‎2T U U0‎ ‎－U0‎ ‎0‎ 图（甲）‎ v t ‎0‎ A v t ‎0‎ B v t ‎0‎ D v t ‎0‎ C 图（乙）‎ ‎9、如图所示，竖直面内，A、B、C、D位于同一半径为r的圆上且AB⊥CD，在C点有一固定点电荷，电荷量为+Q，现从A点将一质量为m，电荷量为-q的点电荷由静止释放，该电荷沿光滑绝缘轨道ADB运动到D点时速度为，规定电场中B点的电势为零。则在+Q形成的电场中（ 　）‎ A．A点电势高于D点电势 B．D点电势为-‎ C．O点电场强度大小是A点的倍 D．点电荷-q在D点具有的电势能为-‎ ‎10、如图所示，平行板a、b组成的电容器与电池E连接，平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷，平行板b接地。现将电容器的b板向下稍微移动，则（ 　）‎ A．点电荷所受电场力减小 B．点电荷在P处的电势能减少 C．P点电势减小 D．电容器的带电荷量增加 ‎11、真空中有一半径为r0的带电金属球壳，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图，r表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离。下列说法中正确的是（ 　）‎ A．A点的电势低于B点的电势 B．A点的电场强度方向由A指向B C．A点的电场强度小于B点的电场强度 D．正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做正功 ‎12、如图所示，在竖直平面内建立xOy直角坐标系，x轴上固定一个点电荷Q，y轴上固定一根光滑绝缘细杆（细杆的下端刚好在坐标原点O处），将一个重力不计的带电圆环（可视为质点）套在杆上，从P处由静止释放，圆环从O处离开细杆后恰好绕点电荷做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（ 　）‎ A．圆环沿细杆从P运动到O的过程中，加速度一直增大 B．圆环沿细杆从P运动到O的过程中，速度先增大后减小 C．若只增大圆环所带的电荷量，圆环离开细杆后仍能绕点电荷Q做匀速圆周运动 D．若将圆环从杆上P点上方由静止释放，其他条件不变，圆环离开细杆后不能绕点电荷做匀速圆周运动 二、实验题（本题共2小题，共16分，13小题6分，14小题10分）‎ ‎13、在“探究加速度与力、质量的关系”时采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码质量为M，砂桶及砂的质量为m。‎ ‎（1）若已平衡摩擦力，在小车做匀加速直线运动过程中，绳的张力大小FT＝________，当M与m的大小满足________时，才可认为绳子对小车的拉力大小等于砂和砂桶的重力。‎ ‎（2）某同学在保持砂和砂桶质量m一定的条件下，探究小车加速度a与质量M的关系，其具体操作步骤如下，则做法合理的有（ 　）‎ A．平衡摩擦力时，砂桶应用细线通过定滑轮系在小车上且小车后面的纸带也必须连好 B．每次改变小车质量M时，都需要重新平衡摩擦力 C．实验时，先接通计时器的电源，再放开小车 D．用天平测出m及M，直接用公式a＝求出小车运动的加速度 ‎14、某同学想描绘某一热敏电阻的伏安特性曲线，实验室提供下列器材：‎ A．电压表V（量程为0~5V，内阻约5k）‎ B．电流表A1（量程为0~25mA，内阻约0.2）‎ C．电流表A2（量程为0~‎0.6A，内阻约0.1）‎ D．滑动变阻器R1（0~10，额定电流‎1.5A）；‎ E．滑动变阻器R2（0~1000，额定电流‎0.5A）‎ F．直流电源（电动势6V，内阻忽略不计）‎ G．电键一个、导线若干 ‎（1）该同学选择了适当的器材组成描绘伏安特性曲线的电路（甲图），得到热敏电阻电压和电流的7组数据（如下表），请你在方格纸上做出热敏电阻的伏安特性曲线。‎ 电压 U（V）‎ ‎0.0‎ ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎2.4‎ ‎3.0‎ ‎3.6‎ ‎4.0‎ 电流 I（mA）‎ ‎0.0‎ ‎1.6‎ ‎5.8‎ ‎8.0‎ ‎11.8‎ ‎16.0‎ ‎20.0‎ ‎（2）该同学选择的电流表是　　（选填“B”或“C”），选择的滑动变阻器是　　（选填“D”或“E”）。‎ ‎ ‎ 甲 乙 ‎（3）请根据该同学设计的电路图（甲），用笔画线代替导线将实物图（乙）连线（为热敏电阻符号）‎ 三、论述计算题（本题共3小题，共36分；计算过程需要写出必要的论述和方程，没有过程只得结果不给分）‎ ‎15、（10分）如图所示，足够长的倾角为α=370的光滑绝缘斜面处于水平向右的足够大的匀强电场中，电场强度E=103N/C，有一个质量为m=3的带电小球，以速度v=‎1m/s沿斜面匀速下滑，求：（1）小球带何种电荷？电荷量q为多少？‎ ‎（2）在小球匀速下滑的某一时刻突然撤去斜面，此后经t=0.2s内小球的位移s是多大？‎ ‎（g取‎10m/s2）‎ ‎16、（10分）如图所示，在绝缘水平面上的O点固定一正电荷，在离O点高度为r0的A处由静止释放一个带同种电荷、电量为q的液珠，液珠开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g。液珠沿竖直方向运动到距O点为2r0‎ 的B点（图中未画出）时，液珠的速度刚好为零。若已知静电力常量为k，两电荷均可看成点电荷且电量保持不变，不计空气阻力。求：‎ ‎（1）液珠运动速度最大时离O点的距离h；‎ ‎（2）若同质量、电荷量为1.5q的液珠仍从A处静止释放，求该液珠经过B点时的速度vB的大小。‎ ‎17、（16分）如图所示，两平行金属板A、B长为L＝‎8 cm，两板间距离d＝‎8 cm，A板比B板电势高，且两板间电压大小为U=300 V，一带正电的粒子电荷量为q＝1.0×10－‎10 C、质量为m＝1.0×10－‎20 kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度v0＝2.0×‎106 m/s，粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域，然后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域（设界面PS右侧点电荷的电场分布不受界面的影响）。已知两界面MN、PS相距为s1=‎12 cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为s2=‎9 cm，粒子穿过界面PS做匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。（静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，粒子的重力不计）‎ ‎（1）在图上粗略画出粒子的运动轨迹；‎ ‎（2）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离为多远；到达PS界面时离D点为多远；‎ ‎（3）确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。【计算结果保留两位有效数字】‎ 哈师大附中2020级高二上学期10月份月考 物理试题 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共45分；其中1到10小题为单选题，11到15小题为多选题，多选题全部选对得3分，部分正确得2分，错选或不选得0分）‎ ‎1、如图所示，真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为＋Q和＋q，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘的轻弹簧连接．当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0.若弹簧发生的均是弹性形变，则（　B　）‎ A．保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量等于2x0‎ B．保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0‎ C．保持Q不变，将q变为－q，平衡时弹簧的缩短量等于x0‎ D．保持q不变，将Q变为－Q，平衡时弹簧的缩短量小于x0‎ ‎2、在静电场中（C）‎ A.电场强度处处为零的区域内，电势一定也处处为零 B.电场强度处处相同的区域内，电势一定也处处相同 C.电场线的方向总是和等势面垂直 D.电势降低的方向一定是电场强度的方向 ‎3、如图所示，长为L的规则枕形导体原来不带电，O点是其几何中心．将一个带正电、电荷量为Q的点电荷放置在距导体左端R处，由于静电感应，枕形导体的a、b端分别出现感应电荷，k为静电力常量．电键S最初断开，则（　B　）‎ A．导体两端的感应电荷在O点产生的场强大小等于0‎ B．导体两端的感应电荷在O点产生的场强大小等于 C．若闭合S，有电子从枕形导体流向大地 D．导体a、b端电势满足关系φa<φb ‎4、匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为‎1 m，D为AB的中点，如图所示。已知电场线的方向平行于Δ ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V。设场强大小为E，一电量为1×10－‎6 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则（ A ）‎ A．W＝8×10－6 J，E＞8 V/m B．W＝6×10－6 J，E＞6 V/m C．W＝8×10－6 J，E≤8 V/m D．W＝6×10－6 J，E≤6 V/m ‎5、如图所示，图中K、L、M为静电场中的3个相距较近的等势面。一带电粒子（不计重力）射入此静电场中后，沿abcde轨迹运动。已知φK<φL<φM，且粒子在ab段做减速运动。下列判断中正确的是（ D ）‎ A．粒子带负电 B．粒子在a点的速度小于在b点的速度 C．粒子在a点与e点的速度相等 D．粒子在a点的电势能小于在d点的电势能 ‎6、如图所示，将等量的正、负电荷分别放在正方形的四个顶点上。O点为该正方形对角线的交点，直线段AB通过O点且垂直于该正方形，取无穷远为零电势点，以下对A、B两点的电势和场强的判断，正确的是（　A　）‎ A.EA=EB=0，φA=φB=0‎ B.EA=EB≠0，φA=φB=0‎ C.EA=EB=0，φA=φB≠0‎ D.EA=EB≠0，φA=φB≠0‎ ‎7、在光滑水平地面上有两个弹性小球A、B，质量都为m，现B球静止，A球向B球运动，发生正碰.已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为EP，则碰前A球的速度等于（C）‎ A． B． C． D．‎ ‎8、平行板间加如图（甲）所示周期性变化的电压，重力不计的带电粒子最初静止在平行板中央，从t＝0时刻开始将其释放，运动过程中无碰板情况。图（乙）中，能定性描述该粒子运动的速度图像的是（A）‎ t T/2‎ T ‎3T/2‎ ‎2T U U0‎ ‎－U0‎ ‎0‎ 图（甲）‎ v t ‎0‎ A v t ‎0‎ B v t ‎0‎ D v t ‎0‎ C 图（乙）‎ ‎9、如图所示，竖直面内，A、B、C、D位于同一半径为r的圆上且AB⊥CD，在C点有一固定点电荷，电荷量为+Q，现从A点将一质量为m，电荷量为-q的点电荷由静止释放，该电荷沿光滑绝缘轨道ADB运动到D点时速度为，规定电场中B点的电势为零。则在+Q形成的电场中（　AB　）‎ A.A点电势高于D点电势 B.D点电势为-‎ C.O点电场强度大小是A点的倍 D.点电荷-q在D点具有的电势能为-‎ ‎10、如图所示，平行板a、b组成的电容器与电池E连接，平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷，平行板b接地。现将电容器的b板向下稍微移动，则(　AB　)‎ A．点电荷所受电场力减小 B．点电荷在P处的电势能减少 C．P点电势减小 D．电容器的带电荷量增加 ‎11、真空中有一半径为r0的带电金属球壳，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图，r表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离.下列说法中正确的是（ BD ）‎ A．A点的电势低于B点的电势 B．A点的电场强度方向由A指向B C．A点的电场强度小于B点的电场强度 D．正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做正功 ‎12、如图所示，在竖直平面内建立xOy直角坐标系，x轴上固定一个点电荷，y轴上固定一根光滑绝缘细杆（细杆的下端刚好在坐标原点O处），将一个重力不计的带电圆环（可视为质点）套在杆上，从P处由静止释放，圆环从O处离开细杆后恰好绕点电荷做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（　CD　）‎ A．圆环沿细杆从P运动到O的过程中，加速度一直增大 B．圆环沿细杆从P运动到O的过程中，速度先增大后减小 C．若只增大圆环所带的电荷量，圆环离开细杆后仍能绕点电荷做匀速圆周运动 D．若将圆环从杆上P点上方由静止释放，其他条件不变，圆环离开细杆后不能绕点电荷做匀速圆周运动 二、实验题（本题共2小题，共16分，13小题6分，14小题10分）‎ ‎13、在“探究加速度与力、质量的关系”时采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码质量为M，砂桶及砂的质量为m。‎ ‎（1）若已平衡摩擦力，在小车做匀加速直线运动过程中，绳的张力大小FT＝_______，当M与m的大小满足_ __时，才可认为绳子对小车的拉力大小等于砂和砂桶的重力。‎ ‎（2）某同学在保持砂和砂桶质量m一定的条件下，探究小车加速度a与质量M的关系，其具体操作步骤如下，则做法合理的有（　C　）‎ A.平衡摩擦力时，砂桶应用细线通过定滑轮系在小车上且小车后面的纸带也必须连好 B.每次改变小车质量M时，都需要重新平衡摩擦力 C.实验时，先接通计时器的电源，再放开小车 D.用天平测出m及M，直接用公式a＝求出小车运动的加速度 ‎14、某同学想描绘某一热敏电阻的伏安特性曲线，实验室提供下列器材：‎ A．电压表V（量程为0~5V，内阻约5k）‎ B．电流表A1（量程为0~25mA，内阻约0.2）‎ C．电流表A2（量程为0~‎0.6A，内阻约0.1）‎ D．滑动变阻器R1（0~10，额定电流‎1.5A）；‎ E．滑动变阻器R2（0~1000，额定电流‎0.5A）‎ F．直流电源（电动势6V，内阻忽略不计）‎ G． 电键一个、导线若干 ‎（1）该同学选择了适当的器材组成描绘伏安特性曲线的电路（甲图），得到热敏电阻电压和电流的7组数据（如下表），请你在方格纸上做出热敏电阻的伏安特性曲线。‎ 电压 U（V）‎ ‎0.0‎ ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎2.4‎ ‎3.0‎ ‎3.6‎ ‎4.0‎ 电流 I（mA）‎ ‎0.0‎ ‎1.6‎ ‎5.8‎ ‎8.0‎ ‎11.8‎ ‎16.0‎ ‎20.0‎ ‎（2）该同学选择的电流表是　B　（选填“B”或“C”），选择的滑动变阻器是　D　（选填“D”或“E”）。‎ ‎ ‎ 甲 乙 ‎（3）请根据该同学设计的电路图（甲），用笔画线代替导线将实物图（乙）连线（为热敏电阻符号）‎ 三、论述计算题（本题共3小题，共分；计算过程需要写出必要的论述和方程，没有过程只得结果不给分）‎ ‎15、（10分）如图所示，足够长的倾角为α=370的光滑绝缘斜面处于水平向右的足够大的匀强电场中，电场强度E=103N/C，有一个质量为m=3的带电小球，以速度v=‎1m/s沿斜面匀速下滑，求：（1）小球带何种电荷？电荷量q为多少？‎ ‎（2）在小球匀速下滑的某一时刻突然撤去斜面，此后经t=0.2s内小球的位移s是多大？‎ ‎（g取‎10m/s2）‎ C ‎（2）‎ S=‎ ‎16、（10分）如图所示，在绝缘水平面上的O点固定一正电荷，在离O点高度为r0的A处由静止释放一个带同种电荷、电量为q的液珠，液珠开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g。液珠沿竖直方向运动到距O点为2r0的B点（图中未画出）时，液珠的速度刚好为零。若已知静电常量为k，两电荷均可看成点电荷且电量保持不变，不计空气阻力。求：‎ ‎（1）液珠运动速度最大时离O点的距离h；‎ ‎（2）若同质量、电荷量为1.5q的液珠仍从A处静止释放，求该液珠经过B点时的速度大小vB。‎ 解：（1）设O点电荷的电荷量为Q，由牛顿第二定律，有：‎ ‎① 2分 且a=g ②‎ 液珠速度最大时，有： ③ 2分 由①②③得：‎ ‎（2）设液珠质量为m，AB电势差为由动能定理：‎ 液珠q从A处到B处有： ④ 2分 液珠1.5q从A处到B处有： ⑤ 2分 由④⑤得：‎ ‎17、（16分）如图所示，两平行金属板A、B长为L＝‎8 cm，两板间距离d＝‎8 cm，A板比B板电势高300 V，一带正电的粒子电荷量为q＝1.0×10－‎10 C、质量为m＝1.0×10－‎20 kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度v0＝2.0×‎106 m/s，粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域，然后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域（设界面PS右侧点电荷的电场分布不受界面的影响）。已知两界面MN、PS相距为‎12 cm ‎，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为‎9 cm，粒子穿过界面PS做匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。（静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，粒子的重力不计）‎ ‎（1）在图上粗略画出粒子的运动轨迹；‎ ‎（2）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离为多远；到达PS界面时离D点为多远；‎ ‎（3）确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。【计算结果保留两位有效数字】‎ 解析（1）第一段是抛物线、第二段是直线、第三段是圆弧 2分 ‎　（2）‎ ‎（3）该粒子在穿过界面PS后绕点电荷Q做匀速圆周运动，所以Q带负电 根据几何关系可知半径r＝‎‎15 cm k＝m 解得Q≈1.04×10－8 C