重庆市第四十九中学2023-2024学年高二物理上学期第一次月考试题（Word版附解析）

重庆市第四十九中学校2023-2024学年度高二上期第一次月考物理试卷一、单选题（每个小题只有一个正确的选项。每小题4分，共7小题，28分。）1.下列物理学史材料中，描述正确的是（　　）A.卡文迪什通过扭秤实验测量出静电引力常量的数值B.安培通过实验测定了元电荷e的数值C.法拉第提出了“电场”的概念，并制造出第一台电动机D.库仑通过与万有引力类比，在实验的基础上验证得出库仑定律【答案】D【解析】【详解】A．卡文迪什通过扭秤实验测量出万有引力常量的数值，故A错误；B．密立根通过油滴实验比较精确地测定了元电荷e的数值，故B错误；C．法拉第提出了“电场”概念，并制造出第一台发电机，而第一台实用电动机是德国科学家雅可比于1834年发明的，故C错误；D．库仑通过与万有引力类比，在实验的基础上验证得出库仑定律，故D正确。故选D。2.对下列物理公式理解，其中正确的是（　　）A.由公式可知，静电场中某点的电势φ是由放入该点的点电荷所具有的电势能Ep和该电荷电量q所决定的B.由公式可知，静电场中某点的电场强度E由放入该点的点电荷所受的电场力F和该电荷电量q所决定的C.由公式可知，平行板电容器的电容与极板间的正对面积S成正比D.由公式可知，电容器的电容C由电容器所带电荷量Q和两极板间的电势差U决定【答案】C【解析】【详解】A．静电场中某点的电势φ由电场本身决定，与试探电荷无关，故A错误；B．电场强度E由电场本身决定，与试探电荷无关，故B错误； C．公式是电容的决定式，由公式可知平行板电容器电容C与极板的正对面积S成正比，故C正确；D．电容器的电容C由电容器本身决定，与其所带的电荷量Q和两极板间的电势差U无关，故D错误。故选C3.如图甲为电场中的一条电场线，沿电场线建立坐标轴。若坐标轴上O~x2间各点的电势φ分布如图乙所示，则（　　）A.在O~x2间，电场强度先减小后增大B.在O~x2间，电场强度方向没有发生变化C.若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐减小D.从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在O~x2间一直做匀加速运动【答案】B【解析】【详解】A．φ-x图线的斜率表示电场强度，从图上可以看出斜率先变大后变小，所以电场强度先变大后变小，故A错误；B．在O-x2间可以看出，电势逐渐降低，电场强度的方向从高电势指向低电势，所以场强方向一直沿x轴正方向，故B正确；C．对负电荷来说，电势越低，电势能越大，所以从O点运动到x2点，负电荷的电势能逐渐增大，故C错误；D．由在O-x2之间图线的斜率不是定值可知，电场是非匀强电场，所以电荷受电场力是变力，电荷要做变加速运动，故D错误。故选B。4.如图所示，三个点电荷q1、q2、q3在一直线上静止，q1、q3带正电，q2与q3的距离为q1与q2距离的2倍，下列说法正确的是（　　） A.q2带正电，且q1＞q3B.q2带正电，且q1＜q3C.q2带负电，且q1＞q3D.q2带负电，且q1＜q3【答案】D【解析】【详解】三个电荷处于平衡时两边电性相同和中间相反，q1、q3带正电，则q2带负电。由于三个电荷均处于平衡状态，设q1与q2距离为r，则q2与q3的距离为2r，所以对q1有对q2有对q3有解得q1：q2：q3=9：4：36所以q1＜q3故选D。5.如图所示的电场中，实线表示电场线，虚线表示等差等势面，A、B、C为电场中的三个点。下列正确的（　　）A.A点电势比B点高B.A点场强比B点小C.负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大D.B点和C点间的电势差是C点和A点间电势差的2倍 【答案】C【解析】【分析】【详解】A．因为沿电场线方向电势逐渐降低，由图式可知，电势从B点到A点逐渐降低，所以A点电势比B点低，故A错误；B．因为电场线越紧密的地方电场强度越大，由于A点电场线比B点紧密，所以A点场强比B点大，故B错误；C．由图示可知，负电荷在B点的运动到A点的过程中，电场力做负功，电势能增加，所以负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大，故C正确；D．因为虚线表示等差等势面，所以B点和C点间的电势差和C点和A点间电势差相等，故D错误。故选C。6.一电子只在电场力作用下从电场中的A点移动到B点的过程中，电子克服电场力做了5eV的功，则（　　）A.A点的电势比B点的电势高5VB.A点的电势比B点的电势低5VC.电子的电势能减少了5eVD.电子的动能增加了5eV【答案】A【解析】【详解】AB．由于电子带负电，电子克服电场力做功，电子一定是从高电势点向低电势点运动，根据，可得A点的电势比B点的电势高5V，故A正确B错误；CD．克服电场力做了5eV的功，电子的电势能增加了5eV，则动能减小了5eV，故CD错误。故选A。7.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（　　） A.U变大，E不变B.E变大，变大C.U变小，不变D.U不变，不变【答案】C【解析】【详解】由于电容器充电后与电源断开，电容器所带电荷量不变，正极板向负极板移近时，根据可知电容C增大，又由可知U减小，而由可知，电场强度E不变，由于E不变，P到负极板的距离不变，P点与负极板间电势差不变，则可知P点的电势不变，则正电荷在P点的电势能不变。故选C。二、多选题（每小题至少两个选项，选对并选全得5分，选对未选全得3分，漏选或错选不得分。共3小题，每小题5分，共15分）8.从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法中，正确的是（　　）A.图甲中工作人员在超高压带电作业时，穿用金属丝编制的工作服应用了静电屏蔽的原理 B.图乙为家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的C.图丙为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在带正电的金属板上D.图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷【答案】ABC【解析】【详解】A．图甲中工作人员在超高压带电作业时，穿用金属丝编制的工作服应用了静电屏蔽的原理，故A正确；B．图乙为家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的，故B正确；C．图丙为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在带正电的金属板上，故C正确；D．图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带不同的电荷，从而产生引力，故D错误。故选ABC。9.人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为，从离人眼约的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.2s，取10m/s2，下列分析正确的是（　　）A.手机与眼睛作用过程中手机动量变化量的大小约为B.手机对眼睛的冲量方向竖直向上C.手机对眼睛的冲量大小约为D.手机对眼睛的平均作用力大小约为3.6N【答案】AD【解析】【详解】A．手机恰好碰到眼睛时的速度为手机与眼睛作用过程中手机动量变化量的大小故A正确；B．手机对眼睛的作用力方向向下，冲量方向竖直向下，故B错误；CD．手机受到眼睛的作用力与自身重力，选向上为正，由动量定理得（N-mg）t=mv 解得N=3.6N手机对眼睛的冲量大小故C错误，D正确。故选AD。10.在x轴上O、P两点分别放置电荷量为q1、q2的点电荷，一带正电的试探电荷在两电荷连线上的电势能EP随x变化关系如图所示，其中A、B两点电势能为零，BD段中C点电势能最大，则下列说法正确的是（　　）A.q1和q2带同种电荷B.C点的电势大于零C.B点电场强度方向沿x轴负方向D.将一负点电荷从B点移到D点，电场力先做负功后做正功【答案】BC【解析】【详解】A．由图知从O到P电势能一直减小，试探电荷带正电，电势一直降低，则两个点电荷必定是异种电荷，故A错误；B．由图可知从B到C，电势能增加，试探电荷带正电，电势升高，故C点的电势大于零，故B正确；C．根据顺着电场线电势降低可知，BC间电场强度方向沿x轴负方向，故C正确；D．将一负点电荷从B移到D点，电势先升高后降低，电势能先减小后增大，电场力先做正功后做负功，故D错误。故选BC。三、实验题（第11题6分，第12题9分，共15分）11.在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。他选用完全相同的带正电的小球和，球放在可移动的绝缘座上，球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒点，如图所示。实验时，先保持两球电荷量不变，使球从远处逐渐向球靠近，观察到两球距离越小，球悬线的偏角越大：再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，球悬 线的偏角越大。（1）实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的___________而增大，随其所带电荷量的___________而增大。（2）若、带电荷量分别为和，开始相距较远为时，它们间库仑力的大小为，将两小球相互接触后将其距离变，则两球间库仑力的大小为___________。【答案】①.减小②.增大③.【解析】【分析】【详解】（1）[1]根据实验现象，可知两电荷之间的相互作用力随其距离的减小而增大；[2]根据实验现象，可知两电荷之间的相互作用力随其所带电荷量的增大而增大；（2）[3]接触前的库仑力接触之后，电荷量先中和再平分，故电荷量为距离变为2r，则它们之间的库仑力为12.学习小组利用如下实验装置研究两小球弹性碰撞过程中的动量守恒。如图所示，斜槽固定在水平桌面上且末端切线水平，距槽末端一定距离的位置固定着一个竖直挡板，A、B两小球直径相同且发生弹性碰撞，不计斜槽转折点的能量损耗和空气阻力，实验步骤如下：①将白纸、复写纸固定在竖直挡板上，用来记录实验中小球与竖直挡板的撞击点；②用水平仪确定竖直挡板上与小球圆心O等高的点并记录为P；③让入射小球A单独从斜槽固定挡板处静止自由释放，记录小球在竖直挡板上的撞击点；④将被碰小球B静止放置在水平轨道的末端，让入射球A再次从斜槽固定挡板处静止释放，A、B两球在 斜槽末端碰后均向右水平抛出，记录A、B两小球在竖直挡板上的撞击点；⑤重复③④操作多次，确定两小球各次的平均撞击点Q、M、N；⑥测得、、根据该实验小组的实验，回答下列问题：（1）关于该实验，下列说法正确是________A.该实验要求斜槽必须尽可能光滑B.该实验无需要求斜槽光滑C.入射小球A的质量应大于被碰小球B的质量D.入射小球A的质量应小于被碰小球B的质量（2）根据实验操作，3个撞击点P、Q、M、中，入射小球A单独释放后在竖直挡板上的撞击点为______点，A、B碰撞后A的撞击点为________点，A、B碰撞后B的撞击点为________点。（3）该实验由于没有天平无法测出小球A、B的质量，实验小组认为只要测出、、，且满足_______（写出、、关系式），则在误差允许范围内，小球A、B发生弹性碰撞过程中的动量守恒。【答案】①.BC##CB②.M③.N④.Q⑤.【解析】【详解】（1）[1]AB．小球做平抛运动，所以要求斜槽轨道末端必须水平，斜槽不必光滑，故A错误，B正确；CD．为了防止入射小球反弹，所以入射小球的质量应大于被碰小球的质量，故C正确，D错误。故选BC。（2）[2][3][4]小球离开斜槽后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，有水平方向做匀速直线运动，有 而根据动量守恒有由因为入射小球质量大于被碰小球的质量，即，根据之前的解析式，可以推知而小球离开斜槽后做平抛运动，而由题意可知，其小球的水平位移相等，所以水平速度越大，则运动时间越短，其竖直高度越低，所以，入射小球A单独释放其撞击点为M点；A、B碰撞后，A球的撞击点为N点，B球的撞击点为Q点。（3）[5]设OP的距离为x，小球离开斜槽做平抛运动，竖直方向做自由落体，有水平方向做匀速直线运动，有整理有由题意可知，、、整理得又因为动量守恒，所以有又因为是弹性碰撞，所以有 以上式子联立，整理有即三、解答题（13题12分，14题12分，15题18分，作答时写出必要的步骤及文字说明）13.如图所示，长L=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角37°。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，。求：（1）小球所受电场力F的大小。（2）小球的质量m。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据电场力的公式解得（2）由平衡条件得解得 14.如图所示的匀强电场中，有三点，，其中沿电场线方向，和电场线方向成角，一个电荷量为的正电荷从移到电场力做功为。求：（1）匀强电场的电场强度。（2）电荷从移到，电场力做的功。（3）两点间的电势差。【答案】（1）60V/m；（2）1.44×10－7J；（3）6.6V【解析】【详解】（1）设a、b两点间距离为d，有W1＝qE·d得E＝＝V/m＝60V/m（2）设b、c两点沿场强方向距离为d1，有d1＝bc·cos60°W2＝qE·d1得W2＝qE·bc·cos60°＝4×10－8×60×12×10－2×0.5J＝1.44×10－7J（3）两点间的电势差15.如图所示，水平光滑的长直轨道上MN左侧存在水平向右的匀强电场，场强大小E=1×104V/m，质量mB=9kg足够长的绝缘光滑斜面B不带电，静置于水平地面的虚线处，斜面与水平面平滑相接不固定。现将质量mA=1kg、带电量q=1×10-3C的小球A从虚线MN左侧0.8m处静止释放，一段时间后A滑上B，整个过程没有电荷转移。（1）小球A第一次离开电场时的速度 （2）小球A第二次离开电场时的速度（3）小球A和斜面B能发生几次相互作用，请通过相关计算说明【答案】（1）4m/s；（2）；（3）2次，说明见解析【解析】【详解】（1）根据动能定理小球A第一次离开电场时的速度（2）对于从A滑上B到离开B的过程，根据动量守恒根据能量守恒联立解得即A以大小为的速度向左运动，做类竖直上抛运动，所以小球A第二次离开电场时的速度为；（3）设对于小球A和斜面B第二次作用过程，根据动量守恒根据能量守恒联立解得 即A以大小为的速度向左运动，做类竖直上抛运动，所以小球A第二次离开电场时的速度为