陕西省黄陵中学高新部2020_2021学年高二物理上学期期中试题含解析.docx

陕西省黄陵中学（高新部）2020-2021学年高二物理上学期期中试题（含解析）（时间：90分钟）一、单选题1. 关于元电荷和点电荷，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. 点电荷就是体积很小的带电体C. 点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体D. 元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的【答案】D【解析】【详解】A元电荷是指电子或质子所带的电荷量，不是电子或质子本身，A错误；BC根据点电荷的定义可知，一个带电体能否看成点电荷，不是看体积大小和带电荷量的多少，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计，BC错误； D元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的，D正确。故选D。2. 在炎热的夏天我们可以经常看到，有的小朋友的太阳帽前有一小风扇（如图所示），该小风扇与一小型的太阳能电池板相接，对其供电。经测量该电池能产生的电动势为E=0.6V，则关于该电池的描述正确的是（）A. 把该电池接入闭合电路后，电动势减小B. 该电源比电动势为1.5V的干电池做功少C. 单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能D. 通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能【答案】D【解析】【详解】A电动势跟是否接入或者不接入外电路无关，大小不变，A错误；B电动势表示电源做功的能力的大小，不表示做功的多少，B错误；C由于不知道1s内流过电池的电量，所以不能求出1s内有多少太阳能转变为电能，C错误；D根据电动势的定义式解得即非静电力对电荷做功为0.6J，则电路中每通过1C电荷量，太阳能电池把0.6 J的太阳能转变为电能，D正确。故选D。3. 某电解池中，若在2s内有个二价正离子和个一价负离子通过某截面M，其中正离子水平向右移动，那么通过这个截面的电流的大小和方向是（）A. 0.16mA水平向右B. 1.6mA水平向右C. 0.08mA水平向左D. 0.8mA水平向左【答案】B【解析】【详解】2s内通过电解池截面的总电量为故通过这个截面的电流的大小为方向与正离子移动方向相同，即电流方向水平向右。故选B。4. 篮球运动员接传球时，通常要先伸出两臂迎球，手触到球的瞬间顺势后引，这样可以减小（）A. 球的动量B. 球对手的力的大小C. 球的动量变化量D. 球对手的力的冲量【答案】AB【解析】【详解】A球的动量随着速度的减小，动量减小，故A正确；B篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎球，手触到球瞬间顺势后引，增加了手与球间的相互作用力时间，根据可知，减小了球对手的力的大小，故B正确；C根据动量变化可知，动量变化量相同，故C错误；D球对手的力的冲量相同，故D错误。故选AB。5. 将静置在地面上质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（）A. v0B. v0C. v0D. v0【答案】D【解析】【详解】火箭点火的过程中，由于动量守恒，可得解得故选D。6. 两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球（可看成点电荷），其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，当它们静止于空间某两点时，静电斥力大小为F。现将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小为（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】两电荷同性，设一个球的带电量为q，则另一个球的带电量为5q，此时有接触后再分开，带电量各为则两球的库仑力大小为故选A。7. 在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点电场强度相同的是（） A. 图甲中与点电荷等距的a、b两点B. 图乙中两等量异号点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的a、b两点C. 图丙中两等量同号点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的a、b两点D. 图丁中非匀强电场中的a、b两点【答案】B【解析】【详解】A图甲中与点电荷等距的a、b两点场强大小相同，但是方向不相同，选项A错误；B图乙中两等量异号点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的a、b两点，场强大小和方向均相同，选项B正确；C图丙中两等量同号点电荷连线的垂直平分线上与连线等距的a、b两点，场强大小相同，方向相反，选项C错误；D图丁中非匀强电场中a、b两点，场强大小不同，方向相同，选项D错误。故选B8. 一段均匀带电的半圆形细线在其圆心O处产生的场强为E，把细线分成等长的三段圆弧，则圆弧BC在圆心O处产生的场强大小和方向为（）A. ，水平向右B. ，水平向左C. ，水平向右D. ，水平向左【答案】A【解析】【详解】如图所示B、C两点把半圆环等分为三段。设每段在O点产生的电场强度大小均为。AB段和CD段在O处产生的场强夹角为，它们的合场强大小为。则O点的合场强则所以圆弧BC在圆心O处产生的场强为，方向水平向右，故A正确，BCD错误。故选A。9. a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点电场线与矩形所在的平面平行已知a点的电势是20V，b点的电势是24V，d点的电势是4V，如图由此可知，c点的电势为（ ）A. 4VB. 8VC. 12VD. 24V【答案】B【解析】试题分析：根据在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分将线段bd五等分，如图所示，则Ube=Ubd=×（24-4）=4v，故Ube=b-e=4v，故f-d=4v，故e=24-4=20vf=8v故a=e，连接cf，则cfae，故c点的电势c=f=8v故B正确故选B考点：电势【名师点睛】在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分；在匀强电场中电场线平行且均匀分布故等势线平行且均匀分布以上两点是解决此类题目的金钥匙10. 如图所示，气球下面有一根长绳，一个质量为m1=50kg的人抓住气球下方的长绳，气球和长绳的总质量为m2=20kg，长绳的下端刚好和水平面接触，当系统静止时人离地面的高度为h=5m。如果这个人开始沿绳向下滑，当他滑到绳下端时，他离地面高度是（可以把人看做质点）（）A. 5mB. 2.6mC. 3.6mD. 8m【答案】C【解析】【详解】设人的速度v1，气球的速度v2，根据人和气球动量守恒得则有所以气球和人运动的路程之和为5m，则人下滑的距离为气球上升的距离为故选C。11. 矩形滑块由不同材料的上下两层粘结在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块，若射击上层，则子弹恰好不射出；若射击下层，则子弹整个儿恰好嵌入，则上述两种情况相比较，说法错误的是（）A. 两次子弹动量变化量一样大B. 两次滑块所受冲量一样大C. 两次系统产生的热量一样多D. 子弹击中上层过程中，系统产生的热量较多【答案】D【解析】【详解】AB根据动量守恒知道最后物块和子弹整体获得的速度（最后物块和子弹的公共速度）是相同的，则两次子弹初速度相等，末速度也相等，则动量变化量一样大；同理由于滑块两次的初速度相等，末速度也相等，则根据动量定理，两次滑块受到的冲量一样大，故AB正确，不符合题意；CD由于两次作用后物块和子弹整体末速度相等，则体统损失的机械能相等，产生的热量也相等，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。故选D。二、多选题12. 一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01s。下列说法正确的是（）A. 垒球动量变化量为B. 垒球动量变化量为C. 球棒对垒球的平均作用力大小为360ND. 球棒对垒球的平均作用力大小为1260N【答案】BD【解析】【详解】设垒球的初速度的方向为正方向，则末速度为。AB动量的变化量为矢量，有即垒球的动量变化量大小为12.6kg·m/s，负号表示方向与初速度方向相反，故A错误，B正确；CD由冲量的定义可知，球棒对垒球的平均作用力大小为故C错误，D正确；故选BD。13. 向空中发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a、b两部分，若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向，则（）A. a、b一定同时到达水平地面B. b的速度方向一定与原速度方向相反C. 在炸裂过程中，a、b受到爆炸力的大小一定相等D. 从炸裂到落地的这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大【答案】AC【解析】【详解】Aa、b都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由于高度相同，由得知a、b飞行时间一定相同，一定同时到达水平地面，故A正确；B在炸裂过程中，由于重力远小于内力，系统的动量守恒。炸裂前物体的速度沿水平方向，炸裂后a的速度沿原来的水平方向，根据动量守恒定律判断可知：b的速度一定沿水平方向，但不一定与原速度方向相反，取决于a的动量与物体原来动量的大小关系，故B错误；C根据牛顿第三定律可知，在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力的大小一定相等，故C正确；Da、b都做平抛运动，高度相同，飞行时间相同，由于初速度大小关系无法判断，所以a飞行的水平距离不一定比b的大，故D错误。故选AC。14. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc。实线为一带正电的质点（不计重力）仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，下列判断正确的是（）A. 三个等势面中，a的电势最高B. 带电质点在M点具有的电势能比在N点具有的电势能小C. 带电质点通过M点时的加速度比通过N点时大D. 带电质点通过M点时的速度比通过N点时大【答案】AC【解析】【详解】A由MN的弯曲情况可以判定粒子受力方向为向右下方，正电荷受力方向与电场线方向一致，电场线与等势面垂直由电势高的等势面指向电势低的等势面，由此可知a的电势最高，故A正确；BDM点的电势比N点的电势高，由M到N时电场力对带正电的粒子做正功，粒子的电势能减小，带电质点在M点具有的电势能比在N点具有的电势能大；由M到N动能变大，则带电质点通过M点时的速度比通过N点时小，故BD错误； C由于M点等势面密集，则电场线密集，场强较大，则带电质点通过M点时的加速度比通过N点时大，选项C正确；故选AC。15. 一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左，不计空气阻力，则小球（ ）A. 做直线运动B. 做曲线运动C. 速率先减小后增大D. 速率先增大后减小【答案】BC【解析】【详解】小球受重力和电场力两个力作用，合力的方向与速度方向不在同一条直线上，小球做曲线运动故A错误，B正确小球所受的合力与速度方向先成钝角，然后成锐角，可知合力先做负功然后做正功，则速度先减小后增大故C正确，D错误故选BC【点睛】解决本题的关键知道物体做直线运动还是曲线运动的条件，关键看合力的方向与速度方向的关系16. 匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象如图所示。当t=0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子（带正电），设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（）A. 带电粒子将始终向同一个方向运动B. 2s末带电粒子回到原出发点C. 3s末带电粒子的速度为零D. 内，电场力的冲量为零【答案】CD【解析】【详解】A由牛顿第二定律可知，带电粒子在第1s内的加速度为第2s内加速度为故a2=2a1因此先加速1s再减小0.5s时速度为零，接下来的0.5s将反向加速，v-t图象如图所示：带电粒子在前1秒匀加速运动，在第二秒内先做匀减速后反向加速，所以不是始终向一方向运动，故A错误；B根据速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，在t=2s时，带电粒子没有回到出发点，故B错误；C由解析中的图可知，粒子在第1s内做匀加速运动，第2s内做匀减速运动，3s末的瞬时速度刚减到0，故C正确；D因为第3s末粒子的速度刚好减为0，根据动量定理知粒子只受电场力作用，前3s内动量变化为0，即电场力的冲量为零，故D正确。故选CD。三、实验题17. 如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开：上移左极板，可观察到静电计指针偏转角_（选填“变大”“变小”或“不变”）；将极板间距离增大时，可观察到静电计指针偏转角_（选填“变大”“变小”或“不变”）；两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角_（选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】变大；变大；变小【解析】【详解】根据电容的定义式和决定式得1上移左极板，两板正对面积减小，则增大，可观察到静电计指针偏转角变大。2将极板间距离增大时，则增大，可观察到静电计指针偏转角变大。3两板间插入一块玻璃，即增大，则减小，可观察到静电计指针偏转角变小。18. 如图甲所示，在做验证动量守恒定律的实验时，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，继续匀速运动，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板右端下面垫放小木片用以 平衡摩擦力。(1)若获得纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）。A为运动起始的第一点，则应_选段来计算A的碰前速度，应选_段来计算A和B碰后的共同速度。（选填“AB”“BC”“CD”或“DE”）(2)已测得小车A的质量mA=0.30kg，小车B的质量为mB=0.20kg，由以上测量结果可得碰前系统总动量为_，碰后系统总动量为_。（结果保留三位有效数字）(3)实验结论：在误差允许的范围内，小车A、B组成的系统碰撞前后总动量_（选填“守恒”或“不守恒”）。【答案】 (1). BC (2). DE (3). 1.04 (4). 1.03 (5). 守恒【解析】【详解】（1）1 车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度。2碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度。（2）3 系统的动量即碰前A的动量4碰后的总动量（3）5在误差允许的范围内，小车A、B组成的系统碰撞前后总动量守恒。四、解答题（解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须写明数值和单位）19. 有一个带电量的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服静电力做功，从B点移到C点，静电力对电荷做功，问：(1)AB、CA间电势差各为多少？(2)若A点电势为零，则B点的电势为多少？电荷在B点的电势能为多少？【答案】(1)-400V，100V；(2)400V，【解析】【详解】(1)根据AB间电势差AC间电势差（2）若，根据解得B点的电势能20. 北京成功申办2022年冬奥会，水立方将摇身一变，成为冰立方，承办北京冬奥会冰壶比赛。训练中，运动员将质量为19kg的冰壶甲推出，运动一段时间后以0.4m/s的速度正碰静止的冰壶乙，然后冰壶甲以0.1m/s的速度继续向前滑向大本营中心。若两冰壶质量相等，求：(1)冰壶乙获得的速度；(2)试判断两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞。【答案】(1)03m/s；(2)非弹性碰撞【解析】【详解】(1)由题意可设冰壶甲碰撞前、后的速度分别为设冰壶乙碰撞后的速度为，由动量守恒定律知代入数据解得(2)碰撞前的动能碰撞后两冰壶的总动能因为，所以两冰壶间的碰撞为非弹性碰撞。21. 如图所示的装置放置在真空中，炽热的金属丝可以发射电子，金属丝和竖直金属板之间加一电压U0，发射出的电子被加速后，从金属板上的小孔S射出。装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置，极板长度为L，板间距为d，两极板间加以电压U的偏转电场。从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场（忽略金属极板边缘对电场的影响）。设电子刚离开金属丝时的速度为零，质量为m，电荷量为e。(1)忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时初速度v0和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y；(2)分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决(1)问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。已知，。【答案】(1)，；(2)见解析【解析】【详解】(1)根据功和能的关系，有电子射入偏转电场的初速度在偏转电场中，电子的运动时间偏转距离(2)考虑电子所受重力和电场力的数量级，有重力电场力由于，因此不需要考虑电子所受重力。