重庆市江北区第十八中学2020-2021学年高二上学期物理期中考试试卷_试卷库

重庆市江北区第十八中学2020-2021学年高二上学期物理期中考试试卷

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一、单选题（共8小题）

1、行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（）

A . 将司机的动能全部转换成汽车的动能 B . 减小了司机单位面积的受力大小 C . 减少了碰撞前后司机动量的变化量 D . 延长了司机的受力时间并减小了司机的受力面积

2、一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线中的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若导线均匀拉长，使其半径变为原来的 $\text{[math]}$ ，再给它两端加上电压U，则（）

A . 自由电子定向移动的平均速率为 $\text{[math]}$ B . 通过导线的电流为 $\text{[math]}$ C . 自由电子定向移动的平均速率为 $\text{[math]}$ D . 通过导线的电流为 $\text{[math]}$

3、一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（）

A . $\text{[math]}$ 时物块的速率为2m/s B . $\text{[math]}$ 时物块的动量大小为2kg·m/s C . $\text{[math]}$ 时物块的动量大小为3kg·m/s D . $\text{[math]}$ 时物块的速度为零

4、如图所示电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，P为其中的一个定点。将开关S闭合，电路稳定后将A板向上平移一小段距离，则下列说法正确的是（）

A . 电容器的电容增加 B . 在A板上移过程中，电阻R中有向下的电流 C . A，B两板间的电场强度增大 D . P点电势降低

5、电荷量不等的两点电荷固定在x轴上坐标为－3L和3L的两点，其中坐标为3L处电荷带正电，电荷量为Q。两点电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中x=L处电势最低，x轴上M、N两点的坐标分别为－2L和2L，则下列判断不正确的是（）

A . 两点电荷一定为同种电荷 B . 负检验电荷在原点O处受到向右的电场力 C . 原点O处场强大小为 $\text{[math]}$ D . 负检验电荷由M点运动到N点的过程，电势能先增大后减小

6、如图所示，物体A、B的质量分别为m、2m，物体B置于水平面上，B物体上部半圆型槽的半径为R，将物体A从圆槽的右侧最顶端由静止释放，一切摩擦均不计。则（）

A . A不能到达B圆槽的左侧最高点 B . B一直向右运动 C . A运动到圆槽的最低点时速度为 $\text{[math]}$ D . B向右运动的最大位移大小为 $\text{[math]}$

7、质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量M与m的比值可能为（）

A . 2 B . 4 C . 6 D . 8

8、空间有平行于梯形区域abcd的匀强电场，已知梯形的 $\text{[math]}$ ，∠c和∠d均为直角，且上底 $\text{[math]}$ 、下底 $\text{[math]}$ ，并知a、b、c三点的电势分别为4V、8V、10V。将一电荷量 $\text{[math]}$ 的点电荷从a点开始沿abcd路线移动，则下列判断正确的是（）

A . 梯形区域的下底ad中点的电势为8V B . 该匀强电场的场强大小为 $\text{[math]}$ C . 该点电荷在c点的电势能为 $\text{[math]}$ D . 该点电荷从a点移到d点过程中，电场力对它做功为 $\text{[math]}$

二、多选题（共4小题）

1、如图所示，虚线a、b、c表示在O处某一点电荷的电场中的三个等势面，设两相邻等势面间的间距相等。一电子射入电场后的运动轨迹如图中实线所示，其中1、2、3、4表示电子的运动轨迹与等势面的一些交点。由此可以判定（）

A . a、b、c三个等势面的电势关系是 $\text{[math]}$ B . O处的点电荷一定带正电 C . 电子在1、2、3、4位置处所具有的电势能与动能的总和一定相等 D . 电子从位置1到2和从位置3到4的过程中电场力做功的关系是 $\text{[math]}$

2、如图，质子 $\text{[math]}$ 、氘核 $\text{[math]}$ 、氚核 $\text{[math]}$ 和α粒子 $\text{[math]}$ 都沿平行板电容器中线OO´方向垂直于电场线射入板间的匀强电场，射出后都能打在同一个与中线垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点，粒子重力不计，下列推断正确的是（）

A . 若它们射入电场时的速度相同，在荧光屏上将出现3个亮点 B . 若它们射入电场时的动能相等，在荧光屏上将只出现2个亮点 C . 若它们射入电场时的动量相同，在荧光屏上将出现3个亮点 D . 若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场，在荧光屏上将只出现2个亮点

3、如图所示，长为 $\text{[math]}$ 、间距为 $\text{[math]}$ 的平行金属板水平放置， $\text{[math]}$ 点有一粒子源，能持续水平向右发射初速度为 $\text{[math]}$ ，电荷量为 $\text{[math]}$ ，质量为m的粒子。在两板间存在如图2所示的交变电场，取竖直向下为正方向，不计粒子重力。以下判断正确的是（）

A . 粒子在电场中运动的最短时间为 $\text{[math]}$ B . 射出粒子的最大动能为 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 时刻进入的粒子，从 $\text{[math]}$ 点射出 D . $\text{[math]}$ 时刻进入的粒子，从 $\text{[math]}$ 点射出

4、如图所示，在竖直平面内有水平向右、场强为E=1×10⁴N/C的匀强电场。在匀强电场中有一根长L=2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为0.08kg的带电小球，它静止时悬线与竖直方向成37°角，若小球获得初速度恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，cos37°＝0.8，g取10m/s²。下列说法正确（）

A . 小球的带电荷量q=4×10^－5C B . 小球动能的最小值为1J C . 小球在运动至圆周轨迹上的最高点时有机械能的最小值 D . 小球绕O点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和保持不变，且为5J

三、实验题（共2小题）

1、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。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B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，B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)此同学在探究中应用的科学方法是（选填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”）。

(3)若A、B带电荷量分别为+Q和-3Q，开始相距为r时，它们间库仑力的大小为F，将两小球相互接触后将其距离变为 $\text{[math]}$ ，则两球间库仑力的大小为。

2、两位同学用如图所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．

(1)实验中必须满足的条件是________． (1)

A . 斜槽轨道尽量光滑以减小误差 B . 斜槽轨道末端的切线必须水平 C . 入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下 D . 两球的质量必须相等

(2)测量所得入射球A的质量为m_A ，被碰撞小球B的质量为m_B ，图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放，找到其平均落点的位置P，测得平抛射程为OP；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与小球B相撞，分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N，测得平抛射程分别为OM和ON．当所测物理量满足表达式时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果满足表达式时，则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞．

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(3)乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装：如图12所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点．实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B′；然后将木条平移到图中所示位置，入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点P′；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与球B相撞，确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M′和N′．测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h₁、h₂、h₃ ．若所测物理量满足表达式时，则说明球A和球B碰撞中动量守恒．

四、解答题（共4小题）

1、如图所示，ABCDF为一绝缘光滑轨道，竖直放置在水平向右的匀强电场中，AB与电场线平行，BCDF是半径为R的圆形轨道，今有质量为m、带电量为＋q的小球在电场力作用下从A点由静止开始沿轨道运动，小球经过最高点D时对轨道的压力恰好为零，求：

(1)小球在D点的速度？

(2)A点与最低点B间的电势差为多大？

2、如图所示，带有挡板的长木板置于光滑水平面上，轻弹簧放置在木板上，右端与挡板相连，左端位于木板上的B点。开始时木板静止，小铁块从木板上的A点以速度v₀=4.0m/s正对着弹簧运动，压缩弹簧，弹簧的最大形变量x_m=0.10m；之后小铁块被弹回，弹簧恢复原长；最终小铁块与木板以共同速度运动。已知当弹簧的形变量为x时，弹簧的弹性势能 $\text{[math]}$ ，式中k为弹簧的劲度系数；长木板质量M=3.0kg，小铁块质量m=1.0kg，k=600N/m，A、B两点间的距离d=0.70m。取重力加速度g=10m/s² ，不计空气阻力。求：

(1)当弹簧被压缩最短时小铁块速度的大小v；

(2)小铁块与长木板间的动摩擦因数μ；

(3)试通过计算说明最终小铁块停在木板上的位置。

3、如图，带电量为q＝+2×10^-3C、质量为0.1kg的小球B静置于光滑的水平绝缘板右端，板的右侧空间有范围足够大的、方向水平向左、电场强度E＝10³N/C的匀强电场，与B球形状相同、质量为0.3kg的绝缘不带电小球A以初速度v₀＝10m/s向B运动，两球发生弹性碰撞后均逆着电场的方向进入电场，在电场中两球又发生多次弹性碰撞，已知每次碰撞时间极短，小球B的电量始终不变，取重力加速度g＝10m/s² ，求：

(1)第一次碰撞后瞬间两小球的速度大小；

(2)第一次碰撞与第二次碰撞的时间间隔；

(3)第二次碰后B的动能。

4、在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截面积是以O为圆心，半径为R的圆，AB为圆的直径，如图所示。质量为m，电荷量为q（q>0）的带电粒子在纸面内自A点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的C点以速率v₀穿出电场，AC与AB的夹角θ= $\text{[math]}$ 。运动中粒子仅受电场力作用。求：

(1)从圆周上的B点穿出电场的粒子，进入电场时速度应为多大？

(2)为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子穿出电场时的动能为多大？

(3)粒子穿过电场前后动量变化量的大小为mv₀ ，则粒子穿出电场时的动能为多大？