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

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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

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
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