1、西安市第一中学高 2020 届高二年级第一学期十月月考物理试题一、单项选择题：（本大题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。每小题给出的4 个选项中只有一项是正确的）1.下列选项不符合历史事实的是（ ）A. 富兰克林命名了正、负电荷B. 库仑在前人工作的基础上通过库仑扭秤实验确定库仑定律C. 麦克斯韦提出电荷周围存在一种特殊的物质-电场D. 法拉第为了简洁形象描述电场，提出电场线这一辅助手段【答案】C【解析】富兰克林命名了正负电荷，为定量研究电现象奠定了基础，符合史实，A 正确；库仑利用扭秤实验证明了点电荷间相互作用力与它们间距离的二次方成反比，符合史实， B 正确；奥斯特发现了电流的
2、磁效应，首次揭示了电和磁的联系，C 错误；法拉第首先提出了“场”的概念认为电荷间的作用是通过“场”实现的，符合史实，故 D 正确2.真空中两个相同的金属小球（可看成点电荷） ，带电量绝对值之比为 19，相距为 r，两球相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的相互作用力可能为原来的( )A. 21/9 B. 16/9 C. 4/9 D. 3/9【答案】B【解析】【详解】设原来两小球带电量绝对值分别为 、 ，则两球接触前的库仑力 。若两球带同种电荷，两球接触后平分电量，两球带电量绝对值 ，两球接触后的库仑力 ；若两球带异种电荷，两球接触后电荷先中和再平分，则两球带电量绝对值 ，两球接触后的库仑力
3、。故 B 项正确，ACD 三项错误。【点睛】用库仑定律计算库仑力时，代入电荷量的绝对值，然后据电荷电性判断库仑力的方向。3.如图所示，以 为圆心的圆周上有六个等分点 a、b、c、d、e、f。等量正、负点电荷分别放置在 a、d 两处时，在圆心 O 处产生的电场强度大小为 E。现改变 a 处点电荷的位置，使 O点的电场强度改变，下列叙述正确的是( )A. 移至 b 处，O 处的电场强度大小减半，方向沿 odB. 移至 c 处，O 处的电场强度大小不变，方向沿 oeC. 移至 f 处，O 处的电场强度大小不变，方向沿 oeD. 移至 e 处，O 处的电场强度大小减半，方向沿 oc【答案】D【解析】试
4、题分析：根据点电荷在 0 处电场强度的叠加，满足矢量合成的原理从而求出两个点电荷在 O 点产生的电场强度的大小，然后结合题目的要求，将负电荷的位置变化后，再由库仑定律和平行四边形定则合成即可因为移动前，两电荷在 O 点产生的合场强为 E，等量正、负点电荷在 O 处的电场强度大小均为 ，方向都水平向右当移至 b 处，两点电荷在该处的电场强度方向夹角为 60，O 处的合电场强度大小 ，方向沿eOd 的角平分线，故 A 错误；当移至 c 处，两点电荷在该处的电场强度方向夹角为 120，则 O 处的合电场强度大小为 ，方向由 O 指向 e，故 B错误；当移至 f 处，O 处的合电场强度大小 ，方向沿d
5、Oc 的角平分线，故 C 错误；当移至 e 处，两点电荷在该处的电场强度方向夹角为 120，O 处的合电场强度大小 ，方向由 O 指向 c，故 D 正确4.如图所示，一个不带电的表面绝缘的导体 P 正在向带正电的小球 Q 缓慢靠近，但不接触，也没有发生放电现象，则下列说法中正确的是( )A. B 端的感应电荷为负电荷B. 导体内场强越来越大C. C 点的电势高于 B 点电势D. 导体上的感应电荷在 C 点产生的场强始终大于在 B 点产生的场强【答案】D【解析】导体 P 处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体的右端 B 要感应出正电荷，在导体的左端 C 会出现负电荷，A 错误；处于静电平衡的
6、导体内场强为 0，B 错误；CD 处在同一个等势体上，电势相等，C 错误；在 C 点和 B 点的场强由导体上的感应电荷和正电的小球Q 共同叠加产生，并且为 0，正电的小球 Q 在 C 点的场强大于 B 点的场强，所以导体上的感应电荷在 C 点产生的场强始终大于在 B 点产生的场强，D 正确5.在点电荷 Q 的电场中，一个 粒子( 带正电)通过时的轨迹如图实线所示，a、b 为两个等势面，则下列判断中正确的是( ). A. Q 可能为正电荷，也可能为负电荷B. 运动中.粒子总是克服电场力做功C. 粒子经过两等势面的动能 EkaE kbD. 粒子在两等势面上的电势能 EpaE pb【答案】D【解析】
7、正电荷受到了排斥力作用，所以 Q 的电性一定是正电荷故 A 错误；根据运动轨迹可知，带电粒子受到了排斥力作用，从 a 到 b 过程中，电场力做负功，反之，远离 Q 的过程电场力做正功故 B 错误；根据运动轨迹可知，带电粒子受到了排斥力作用，从 a 到 b 过程中，电场力做负功；因此动能减小，电势能增大故 C 正确，D 错误；故选 C点睛：该题考查轨迹问题，首先要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向，确定是排斥力还是吸引力由动能定理分析动能和电势能的变化是常用的思路.6.如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极之间的电势差，现使 A 板带正电，B 板带等量负电，且带电量不变，则下
8、列说法正确的是（ ）A. 将 B 板稍微向右移，静电计指针张角将变小B. 若将 B 板稍微向上移，静电计指针张角将变小C. 若将 B 板稍微向左移，静电计指针张角变小D. 若将玻璃板插入两极板之间，静电计指针张角将变大【答案】A【解析】【详解】A：将 B 板稍微向右移，电容器两板间距离减小，电容器的电容 增大，电容器带电量不变，则两板间电势差 减小，静电计指针张角将变小。故 A 项正确。B：若将 B 板稍微向上移，电容器两板正对面积减小，电容器的电容 减小，电容器带电量不变，则两板间电势差 增大，静电计指针张角将增大。故 B 项错误。C：若将 B 板稍微向左移，电容器两板间距离增大，电容器的电
9、容 减小，电容器带电量不变，则两板间电势差 增大，静电计指针张角将增大。故 C 项错误。D：若将玻璃板插入两极板之间，电容器两板间介质的介电常数变大，电容器的电容增大，电容器带电量不变，则两板间电势差 减小，静电计指针张角将变小。故 D 项错误。【点睛】平行板电容器充电后，若保持其始终与直流电源相连，则板间电压 不变。当电容器电容的影响因素发生变化后，据 、 、 来判断各量如何变化。平行板电容器充电后与电路断开，由于电荷不能移动，电容器的带电量 不变。当电容器电容的影响因素发生变化后，据 、 、 来判断各量如何变化。7.篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球.接球时,两手随球迅速收缩至胸前,这样
10、做可以A. 减小球对手的冲量 B. 减小球对手的冲击力C. 减小球的动量变化量 D. 减小球的动能变化量【答案】【解析】接球时，两臂随球迅速收缩至胸前，这样延长了球与身体的接触时间，由动量定理可知，减小了篮球对人的冲击力，故选 B；8.在距地面高为 h,同时以大小为 v0 的速度分别平抛、竖直上抛、竖直下抛质量相等的物体,当它们从抛出到落地时,比较它们的动量的增量 p,有 ( )A. 平抛过程最大 B. 竖直上抛过程最大C. 竖直下抛过程最大 D. 三者一样大【答案】B【解析】三个小球中竖直上抛的物体运动时间最长，而竖直下抛的物体运动时间最短，故它们重力的冲量，竖直上抛的物体最大，则由动量定理
11、 可得，竖直上抛的物体动量的增量最大，故 B 正确；故选 B。9.如图所示，光滑水平面上有大小相同的 A、B 两球在同一直线上运动。两球质量关系为mB 2mA，规定向右为正方向，A、 B 两球的动量均为 6 kgm/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后 A 球的动量增量为4 kgm/s，则A. 左方是 A 球，碰撞后 A、B 两球速度大小之比为 25B. 左方是 A 球，碰撞后 A、B 两球速度大小之比为 110C. 右方是 A 球，碰撞后 A、B 两球速度大小之比为 25D. 右方是 A 球，碰撞后 A、B 两球速度大小之比为 110【答案】A【解析】规定向右为正方向，碰撞前 A. B 两球的动量
12、均为 6kgm/s，说明 A.、B 两球的速度方向向右，两球质量关系为 mB=2mA，所以碰撞前 vAvB，所以左方是 A 球。碰撞后 A 球的动量增量为4kgm /s，所以碰撞后 A 球的动量是 2kgm/s碰撞过程系统总动量守恒,mAvA+mBvB=m AvA+mBvB所以碰撞后 B 球的动量是 10kgm/s根据 mB=2mA，所以碰撞后 A. B 两球速度大小之比为 2:5。故选：A。【名师点睛】两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量守恒；同时考虑实际情况，碰撞前后面的球速度大于前面球的速度动量是矢量，具有方向性。10.如图所示，静止在光滑水平面上的木板 A，右端有一根轻质弹
13、簧沿水平方向与木板相连，木板质量 M3 kg.质量 m1 kg 的铁块 B 以水平速度 v04 m/s 从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端。在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为 ( )A. 3 J B. 4 J C. 6 J D. 20 J【答案】A【解析】试题分析：设铁块与木板速度相同时，共同速度大小为 v，铁块相对木板向右运动时，滑行的最大路程为 L，摩擦力大小为 f根据能量守恒定律得：铁块相对于木板向右运动过程：铁块相对于木板运动的整个过程： ，又根据系统动量守恒可知，mv0=（M+m）v联立得到：E P=3J故选 A考点：能量守恒定律及动量守恒定律。
14、二、多项选择题：（本大题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题给出的 4个选项中至少有两项是正确的，选不全的得 2 分，有错选或不答的得 0 分）11.如图所示，A、B 为等量同种电荷，且均为正电荷，M 、N、P 为 A、B 连线的中垂线上的三个点，O 为连线的中点，则： （ ）A. 将另一点电荷 q 由 M 点移到 O 点过程中，电场力做功为零B. M、N、P、O 点的电势满足 MNPOC. 在该电场中 O 点的场强最小D. EM和 EP可能大小相等。【答案】BCD【解析】【详解】A：由电场的叠加原理可知， OM 间电场方向由 O 指向 M，点电荷 q 由 M 点移到O 点过程中
15、，电场力方向与位移相同或相反，电场力做功不为零。故 A 项错误。B：OM 间电场方向由 O 指向 M，顺着电场线电势降低，则 。故 B 项正确。C：据电场的叠加原理可知，O 点场强为零，最小。故 C 项正确。D：M 处和 P 处电场线的疏密可能相同，所以 EM和 EP可能大小相等。故 D 项正确。【点睛】等量同种正电荷连线中点的场强为零，从中点沿连线中垂线往外场强先增大后减小（不是均匀变化） ，且方向从中点沿中垂线往外。12.如图所示的电路中，A、B 是平行板电容器的两金属板。先将电键 S 闭合，等电路稳定后将 S 断开，并将 B 板向下平移一小段距离，保持两板间的某点 P 与 A 板的距离不
16、变。则下列说法正确的是 ( )A. 电容器的电容变小 B. 电容器内部电场强度变大C. 电容器两极板电压变大 D. P 点电势升高【答案】ACD【解析】【详解】电路稳定后将 S 断开，电容器带电量不变AC：B 板向下平移一小段距离，电容器两板间距离增大，电容器的电容 减小；电容器带电量不变，则电容器两板间电压 增大。故 AC 两项正确。BD：电容器带电量不变，电容器两板间距离增大；据 、 、 ，可得电容器内部场强 不变。电容器内部场强不变，P 与 B 板间距离增大，则 P 与 B 板（接地）间电势差增大，P 点电势增大。故 B 项错误， D 项正确。13.在绝缘光滑的水平面上相距为 6L 的
17、A、B 两处分别固定正电荷 QA、Q B，两电荷的位置坐标如图甲所示图乙是 AB 连线之间的电势 与位置 x 之间的关系图象，图中 x=L 点为图线的最低点，若在 x=2L 的 C 点由静止释放一个质量为 m、电量为+q 的带电小球（可视为质点） ，下列有关说法正确的是（ ）A. 小球在 x=L 处的速度最大B. 小球一定可以到达 x=2L 点处C. 小球将以 x=L 点为中心作往复运动D. 固定在 AB 处的电荷的电量之比为 QA：Q B=4：1【答案】AD【解析】解：A、据 x 图象切线的斜率等于场强 E，则知 x=L 处场强为零，所以小球在 C 处受到的场强向左，向左加速运动，到 x=L
18、 处加速度为 0，从 x=l 向左运动时，电场力向右，做减速运动，所以小球在 x=L 处的速度最大，故 A 正确B、C、根据动能定理得：qU=0，得 U=0，所以小球能运动到电势与出发点相同的位置，由图知向左最远能到达 x=L 点处，然后小球向右运动，小球将以 x=0.5L 点为中心作往复运动，故 BC 错误D、x=L 处场强为零，根据点电荷场强则有：k =k ，解得QA：Q B=4：1，故 D 正确故选：AD【点评】解决本题首先要理解 x 图象切线的意义，知道电场力做功和路径无关，只和初末两点的电势差有关，掌握电场力做功的公式 W=qU 和电荷场强公式，灵活运用电场的叠加原理14.如图所示，
19、两物体 A、B 用轻质弹簧相连静止在光滑水平面上，现同时对 A、B 两物体施加等大反向的水平恒力 F1、F2，使 A、B 同时由静止开始运动，在运动过程中，对 A、B 两物体及弹簧组成的系统，正确的说法是（弹簧不超过其弹性限度） （ ）A. 动量始终守恒B. 机械能不断增加C. 当弹簧伸长到最长时，系统的机械能最大D. 当弹簧弹力的大小与 F1、F2 的大小相等时，A、 B 两物体速度为零【答案】AC【解析】由题知，同时对 A、B 两物体施加等大反向的水平恒力 F1、F 2，系统合外力为零，动量守恒，A 正确；当弹簧伸长到最长时，系统的机械能最大，B 错误、C 正确；弹簧弹力的大小与 F1、F
20、 2 的大小相等时，A、B 两物速度最大，D 错误。三实验填空题（每空 2 分，共 26 分）15.某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车 A 的前端粘有橡皮泥，推动小车 A 使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车 B 相碰并粘合成一体，继续做匀速运动。他设计的装置如图甲所示。在小车 A 后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为 50 Hz，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力。(1)若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点的间距( 已标在图上)。A 为运动的起点，则应选_段来计算 A 碰前的速度，应选 _段来计算 A 和 B 碰后的共同速度( 以上两空选填“AB”“B
21、C”“CD”或“DE”)。(2)已测得小车 A 的质量 m10.4 kg，小车 B 的质量 m20.2 kg，则碰前两小车的总动量为_kgm/s，碰后两小车的总动量为 _kgm/s。 （结果保留三位有效数字）【答案】 (1). BC (2). DE (3). 0.420 (4). 0.417【解析】（1）A 与 B 碰后粘在一起，速度减小，相等时间内的间隔减小，可知通过 BC 段来计算 A 的碰前速度，通过 DE 段计算 A 和 B 碰后的共同速度。（2）A 碰前的速度： ，碰前总动量：P1=m1v1=0.41.05=0.420kgm/s，碰后共同速度： ，碰后的总动量：P 2=（m1+m2）
22、v2=0.60.695=0.417kgm/s。16.A、B 两带电平行板间电场强度 E610 3 N/C，两板间距离为 5cm，电场中 P1 点距 A 板0.5cm，B 板接地，如上图所示那么 A、B 两板电压为_V，P 1 点电势为_V，今将一个带电荷量为 2103 C 的带电粒子由 P1 点移到 P2 点，此过程电场力做功9.610 2 J，则 P2 点距离 B 板_cm.【答案】270 3.7【解析】解：（1）由公式 U=Ed 得 UAB=61035102V=300V；那么 AB 的电压为 300V；（2）两板间距离为 5cm，电场中 P1 点距 A 板 0.5cm，则 P1 点距 B
23、板的距离为 4.5cm，由公式 U=Ed 得 UP1B=61034.5102=270V由于 B 板接地且 B 极带正电，则 P1 点电势为270 V（3）带电荷量为 2103C 的带电粒子由 P1 点移到 P2 点，此过程电场力做功 9.6102J，则这两点的电势差为 UP1P2= = =48V所以 P2 点电势为 222V，又因为 UP2B=Ed所以 d= = =3.7cm负号表示逆着电场线方向，故答案为：300；270；3.7【点评】在用公式 EP=q计算某点的电势能的时候，一定要注意带着符号来计算场中求解某点的电势往往先求出该点与零电势点间的电势差，再求解该点的电势17.如图所示，实线为
24、电场线，虚线为等势面，且相邻两等势面的电势差相等，一正电荷在等势面 3 上时具有动能 60J，它运动到等势面 1 上时，速度恰好为零，令 20，那么，当该电荷的电势能为 12 J 时，其动能大小为_ J。【答案】18【解析】由题，正电荷在等势面 3上时动能 60J，在等势面 1上时动能为零，此过程电荷动能的减小 60J由于相邻等势面间的电势差相等，电荷经过相邻等势面时电场力做功相等，动能减小量相等，则电荷经过 2等势面时的动能为 30J，又 2=0，所以电荷的动能与电势能的总量为 30J，根据能量守恒定律得到，电势能为 12J 时它的动能为 18J18.带电量为 C 的粒子先后经过电场中的 A
25、、B 两点，克服电场力做功 J，已知 B 点电势为 50V，则（1 ）A 点的电势为_V ；（2）把电量为 C 的电荷放在 A 点的电势能为_J【答案】 (1). (2). 【解析】【详解】(1) 的粒子从 A 到 B，克服电场力做功 ，则据 ，可得： (2)电量 的电荷在 A 点的电势能19.如图所示，O 点固定，绝缘轻细杆长为 L，A 端粘有一带正电荷的小球，电量为 q，质量为 m，水平方向的匀强电场的场强为 E，将小球拉成水平后自由释放，在最低点时绝缘杆给小球的力的大小是_。【答案】T3mg+2Eq【解析】【详解】以小球为研究对象，对小球自由释放到最低点过程，应用动能定理得：小球到达最低
26、点时，对小球受力分析，在竖直方向由牛顿第二定律得：联立解得：20.质量是 40kg 的铁锤从 5m 高处自由落下，打在水泥桩上，与水泥桩撞击的时间是0.05s。撞击时不考虑反弹。重力加速度 g=10m/s2（不计空气阻力）撞击时，桩对铁锤的平均冲击力的大小是_N. 【答案】F=8400N【解析】【详解】对铁锤的自由下落过程，应用动能定理得： ，解得：铁锤撞击地面前的速度以向下为正，对铁锤撞击地面过程，应用动量定理得：解得：桩对铁锤的平均冲击力的大小四、计算题：（本题共 3 小题，共 28 分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算过程，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明
27、确写出数值和单位）21.在 x 轴上有两个点电荷，一个带+Q，另一个带-4Q，相距为 L。用 E1 和 E2 分别表示两个点电荷产生的电场强度大小，求在 x 轴上 E1=E2 的位置和场强？【答案】距 Q 为 L/3 或 L 处， 或 0【解析】【分析】两电荷在 x 轴上产生的电场强度大小相等的位置，在两电荷连线之间或在两电荷连线靠近+Q 的一侧，据点电荷的场强公式求得具体的位置，据场强的叠加分别计算两处的场强。【详解】两电荷在 x 轴上产生的电场强度大小相等的位置，在两电荷连线之间 a 处或在两电荷连线靠近+Q 的一侧 b 处如图：若场强大小相等的位置在两电荷连线之间，则 ，解得：即场强大小
28、相等的位置 a 距 Q 为 L/3，且两电荷在此处产生场强方向相同，则 a 处场强若场强大小相等的位置在两电荷连线靠近+Q 的一侧 b 处，则 ，解得：即场强相等的位置 b 距 Q 为 L，且两电荷在此处产生场强方向相反，则 b 处场强为 022.如图所示,一弧形轨道与足够长水平轨道平滑连接,水平轨道上静止一小球 B。从弧形轨道上距离水平轨道 h 高处由静止释放另一小球 A,A 球沿轨道下滑后与 B 球发生弹性正碰,碰后 A 球被弹回,A 球重新下滑到水平轨道后,与 B 球间的距离保持不变。所有接触面均光滑,求碰撞结束时 A 球的速度大小。【答案】【解析】【分析】对 A 球由静止释放到水平面过
29、程，应用机械能守恒求得 A 与 B 碰前的速度，A 与 B 是弹性碰撞，可据动量守恒和机械能守恒列式，再据 A 球弹回到重新下滑后与 B 球间的距离保持不变，得出 AB 碰后速度大小关系，联立解得碰撞结束时 A 球的速度大小。【详解】对 A 球由静止释放到水平面，据机械能守恒得：A 与 B 发生弹性碰撞，设碰后 A 的速度大小为 ，B 的速度大小为 ，则：A 球弹回到重新下滑后与 B 球间的距离保持不变，则联立解得：23.在一个广阔的区域里有匀强电场，场强大小始终恒定，但方向可以变化，第一秒内的电场线如图所示，37 0，1 秒后电场方向变为竖直向上，有一个带电质点在零时刻从 A 处以一定的初速
30、度水平射出，恰好沿 x 轴做匀减速运动，1s 末到达原点 O，若AO=3.75m，g 10m/s2,求 2s 末该带电质点所处位置的坐标。【答案】质点所处位置的坐标为（0，1.25）【解析】【分析】对质点从 A 到 O 的过程，受力分析，据动能定理、动量定理等列式求得粒子到达 O 点的速度；对粒子第 2s 内进行受力分析，求出加速度，进而求得 2s 末带电质点所处位置的坐标。【详解】设质点在 A 处速度为 vo，到 O 点速度为 v，粒子电量为 q，质量为 m，电场场强为E从 A 到 O 过程中，对质点分别应用动能定理和动量定理得：AO 水平，则联立解得： 、1s 后场强变为竖直向上，因 ，质点向上加速，解得：第 2s 内质点的位移所以 2s 末该带电质点所处位置的坐标为（0，1.25）
