陕西省延安市吴起中学2020-2021学年高二上学期第一次月考物理试题

吴起高级中学2020—2021学年第一学期高二第一次质量检测物理试题第I卷（选择题共48分）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。其中18题为单项选择题，912题为多项选择题，选全得4分，选不全的得2分，错选得0分。）1.关于库仑定律，下列说法中正确的是()A.库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体B.根据F＝k，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大C.若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力D.库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律【答案】D【解析】【详解】A．当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷．不是体积小就能看成点电荷．故A错误．B．当两个点电荷距离趋于0时，两电荷不能看成点电荷，此时库仑定律的公式不再适用．故B错误．C．两电荷之间的相互作用力大小相等，与点电荷电量的大小无关．故C错误．D．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律，故D正确．2.如图所示，是点电荷电场中的一条电场线，则()A.a点场强一定大于b点场强B.形成这个电场的电荷一定带正电C.在b点由静止释放一个电子，将一定向a点运动D.正电荷在a处受到的静电力大于其在b处的静电力【答案】C【解析】【分析】正电荷的电场线始于正电荷终止于无限远或负电荷，负电荷的电场线始于无限远终止于负电荷，通过电场线的疏密情况来判断场强的大小，分析电子的受力情况，判断其运动方向；【详解】A、一条电场线无法判断电场线的疏密情况，故a点与b点场强大小关系不能确定，故A错误；

B、根据电场线始于正电荷终止于无限远或负电荷，或电场线始于无限远终止于负电荷，场源电荷的位置不能确定，也就无法确定电荷的电性，故B错误．

C、在b点由静止释放一个电子，所受的静电力向左，则电子将一定向a点运动，故C正确；D、由知，E的大小不能确定，则正电荷所受的静电力大小也不能确定，故D错误．【点睛】本题考查了点电荷电场线、场强、处于电场中的电荷受力情况，解题关键明确点电荷电场线的分布情况，知道电场线的疏密程度反映场强的大小．3.某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动（）A.半径越大，加速度越大 B.半径越小，周期越大C.半径越大，角速度越小 D.半径越小，线速度越小【答案】C【解析】【分析】根据库仑定律求出原子核与核外电子的库仑力．根据原子核对电子的库仑力提供向心力，由牛顿第二定律求出角速度，加速度，周期，线速度进行比较．【详解】根据原子核对电子的库仑力提供向心力，由牛顿第二定律得=ma=m=mω2r=，可得a=T=ω=v=A、半径越大，加速度越小，故A错误；B、半径越小，周期越小，故B错误；C、半径越大，角速度越小，故C正确；D、半径越小，线速度越大，故D错误．故选C．【点睛】能够根据题意找出原子核与核外电子的库仑力提供向心力，并列出等式求解．对于等效环形电流，以一个周期研究过程求解．4.如图所示，实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子只（受静电力作用）通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上两点，则由此图作出的判断错误的是（）A.带电粒子带负电荷B.带电粒子带正电荷C.带电粒子所受静电力的方向向左D.带电粒子做匀变速运动【答案】B【解析】【详解】ABC．轨迹从b到a向上弯曲，电场力方向水平向左，电场线方向向右，故粒子一定带负电，B错误AC正确；D．由于粒子受到的电场力是恒力，故粒子一定做匀变速运动，D正确。故选B。5.如图所示，将带电棒移近两不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球都带电的是（）A.先移走棒，再把两球分开B.先把两球分开，再移走棒C.棒的带电荷量不变，两导体球不能带电D.苦思冥想之后，发现实在是没有办法，我太难了【答案】B【解析】【详解】A．先移走棒，此时甲乙两球中的电荷又发生中和，不再带电，再把球分开，同样不再带电。A错误；BD．先把两球分开，再移走棒，两球由于感应起电带上异种电荷，D错误B正确；C．感应起电，是两导体球在带电的过程中，是两球中的电荷发生了移动，棒的带电量是不变的，C错误。故选B。6.如图所示，某人站在一辆平板车的右端，车静止在光滑的水平地面上，现人用铁锤连续敲击车的右端．下列对平板车的运动情况描述正确的是A.锤子抡起的过程中，车向右运动B.锤子下落的过程中，车向左运动C.锤子抡至最高点时，车速度为0D.锤子敲击车瞬间，车向左运动【答案】C【解析】A．铁锤、人和车组成的系统水平方向动量守恒，锤子向右抡起的过程中，车向左运动，故A错误；B．锤子下落的过程中，有水平向左的速度，根据动量守恒定律，车向右运动，故B错误；C．锤子抡至最高点时，速度为零，根据动量守恒定律，车速度为0，故C正确；D．锤子向左敲击车瞬间，根据动量守恒定律，车向右运动，故D错误．故选C7.1998年6月18日,清华大学对富康轿车成功地进行了中国轿车史上的第一次碰撞安全性实验,成功“中华第一撞”,从此,我国汽车整体安全性碰撞实验开始与国际接轨,A.安全气囊主要是减小了驾驶员的动量变化率B.安全气囊减小了驾驶员受到撞击力的冲量C.安全气囊的作用减小了驾驶员的动量变化D.安全气囊延长了撞击力的作用时间,从而使得动量变化更大【答案】A【解析】【分析】安全气囊的保护作用实质上是缓冲过程中减小了作用力，根据动量定理即可分析．【详解】在碰撞过程中，驾驶员的动量的变化量是一定的，安全气囊后打开后增加了作用的时间，根据动量定理可知：所以安全气囊减小了驾驶员受到的撞击力，即减小了驾驶员的动量变化率，A正确．【点睛】考察动量定理的运用．8.如图所示为某物业公司的宣传提醒牌．从提供的信息知：一枚30g的鸡蛋从17楼（离地面人的头部为45m高）落下，能砸破人的头骨．若鸡蛋壳与人头部的作用时间为4.5×104s，人的质量为50kg，重力加速度g取10m/s2，则头骨受到的平均冲击力约为（）A.1700N B.2000N C.2300N D.2500N【答案】B【解析】【详解】鸡蛋从45m高处自由落体，由运动学规律可得速度为对鸡蛋撞击的过程，取向下为正方向，由动量定理：解得：故选B.【点睛】本题应用动量研究碰撞过程物体的速度．对于打击、碰撞、爆炸等变力作用过程，往往用动量定理研究作用力．9.关于元电荷下列说法正确的是（）A.元电荷实际上是指电子和质子本身B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C.元电荷的值通常取作e=1.60×10－19D.电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的【答案】BCD【解析】【详解】A．元电荷是指最小的电荷量，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正确；C．元电荷的值通常取作e=1.60×10－19C，故CD．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的，故D正确。故选BCD10.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱。如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称。则（）A.B、C两点场强大小和方向都相同B.A、D两点场强大小相等，方向相反C.E、O、F三点比较，O点场强最弱D.B、O、C三点比较，O点场强最强【答案】A【解析】【详解】A．由等异种点电荷的电场线分布规律可知，B、C两点场强大小相等，方向都水平向右，故A正确；B．由等异种点电荷的电场线分布规律可知，A、D两点场强大小相等，方向相同，故B错误；C．由等异种点电荷的电场线分布规律可知，E、O、F三点比较，O点场强最强，故C错误；D．由等异种点电荷的电场线分布规律可知，B、O、C三点比较，O点场强最弱，故D错误。故选A。11.如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（均可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下处于静止状态，以下判断正确的是（）A.a对b的静电力一定是引力 B.a对的静电力可能是斥力C.的电荷量可能比的少 D.的电荷量一定比的大【答案】AD【解析】【详解】AB．根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，故A正确，B错误；CD．同时根据库伦定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量大小，因此在大小上一定是“两大夹一小”，故C错误，D正确。故选AD。12.一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中．若把在空中下落的过程称为过程I，进入泥潭直到停住的过程称为过程II，空气阻力忽略不计．则（）A.过程I中钢珠动量的改变量等于重力的冲量B.过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力冲量的大小C.过程II中钢珠克服阻力所做的功等于过程I与过程II中钢珠所减少的总重力势能D.过程II中损失的机械能等于过程I中钢珠所增加的动能【答案】AC【解析】【详解】过程Ⅰ中钢珠只受到重力，根据动量定理分析得知，钢珠动量的改变量等于重力的冲量．故A正确．对全过程分析，根据动量定理可知，则阻力的冲量的大小等于过程Ⅱ和过程Ⅰ中重力冲量的大小总和．故B错误．对于整个过程：钢珠动能的变化量，根据动能定理得知，整个过程重力做功等于钢珠克服阻力做功，而整个重力做功等于整个过程中钢珠所减少的重力势能，所以过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅰ与过程Ⅱ中钢珠所减少的重力势能之和．故C正确．根据功能关系分析得知，过程Ⅱ中损失的机械能等于过程Ⅱ中钢珠克服阻力做功，等于过程Ⅰ中钢珠所增加的动能和过程Ⅱ减小的重力势能．故D错误．故选AC．【点睛】本题一要灵活选择研究的过程；二是运用动量定理研究冲量，运用动能定理研究动能的改变量是常用的思路．第II卷（非选择题共52分）二、实验题（本题14分）13.用如图所示装置验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。可以仅通过测量_______（填选项前的序号）间接地解决这个问题。A．小球开始释放时的高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的水平位移（2）在实验中，入射小球、被碰小球的质量分别为m1和m2，关于m1和m2的大小，下列关系正确的是______.A．m1=m2B．m1>m2C．m1<m2D（3）若两球在碰撞前后动量守恒，需要验证的表达式为_________________。【答案】(1).C(2).B(3).【解析】【详解】(1)[1]小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，即测量射程，故C正确，AB错误。故选C。(2)[2]两球发生碰撞后，为防止入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即(3)[3]要验证动量守恒定律定律，即验证小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得得三、计算题（本题共38分，其中14题12分、15题12分、16题14分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。）14.如图所示，真空中，带电荷量分别为＋Q与－Q的点电荷A、B相距r，则：（1）两点电荷连线的中点O的场强多大？（2）在两电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强如何？【答案】（1）合场强为，方向由A指向B（2）【解析】【详解】试题分析：根据点电荷产生的场强公式求解各个点电荷在某点产生的场强，再根据矢量合力原则求解即可．解：（1）根据电场强度的叠加原则可知：=；（2）+Q在0′处产生的场强E，方向与水平方向成60°斜向上，﹣Q在0′处产生的场强为：，，方向与水平方向成60°斜向下，根据矢量合力原则可知，O′点的场强E=，方向水平向右．答：（1）两点电荷连线的中点O的场强为；（2）在两点电荷连线中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强大小为，方向水平向右．点评：常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握，同时注意等量同号电荷形成电场的对称性．加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题．15.一个质量为mB的小球B静止在光滑水平面上，另一质量为mA的小球A以速率v从左侧运动过来与小球B发生弹性正碰，已知A球质量大于B球质量，求碰后A、B两球的速率v1、v2。【答案】，【解析】【详解】碰时动量守恒①弹性碰撞所以机械能守恒②由①②得得③由①③得：16.光滑水平面上放着质量mA＝1kg物块A与质量mB＝2kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能Ep＝49J；在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示。放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆形光滑