南充高中2022-2023學(xué)年度上學(xué)期期中考試高2021級物理試題（時間：90分鐘  滿分100分）一、單項選擇題（本題共8小題，每小題4分，共32分）1. 比值法是用兩個基本物理量的比值來定義一個新物理量的方法，例如密度定義為質(zhì)量與體積的比值，速度定義為位移與時間的比值。下列表達式中采用比值法定義物理量的是（    ）①  ②  ③  ④  ⑤A. ②③⑤ B. ②③④ C. ①②④ D. ①②⑤【答案】C【解析】【詳解】ABCD．比值定義法，是在定義一個物理量時，采用比值的形式，被定義的新物理量不隨定義所用的物理量的大小改變。①被定義的電場強度不會隨所用的物理量電場力和電荷量的改變而改變，符合題意；②被定義的電勢不會隨所用的物理量電勢能和電荷量的改變而改變，符合題意；③是場強的決定式，場強的大小由這個式子決定，故不符合題意；④被定義的電容不會隨所用的物理量電荷量和電勢差的改變而改變，符合題意；⑤是電容的決定式，電容的大小由這個式子決定，故不符合題意；所以①②④符合題，故ABD錯誤，C正確。故選C。2. 如圖所示，一木塊置于水平桌面上，木塊與桌面的縫隙之間有一紙條，第一次將紙條緩慢從木塊下方抽出，木塊落到地面上的P點，第二次將紙條快速從木塊下方抽出，若木塊仍落到地面，則落地點（    ）  A. 仍在P點 B. 在P點左側(cè)C. 在P點右側(cè)不遠處 D. 在P點右側(cè)原水平位移的兩倍處【答案】B【解析】【詳解】將紙條快速從木塊下方抽出時，紙條對鐵塊作用時間減少，而紙條對鐵塊的作用力相同，則紙條對木塊的沖量減小，木塊動量變化較小，故木塊平拋的速度減小，水平射程減小，故木塊的落點在P點的左側(cè)。故選B。3. 如圖所示，在半徑為r的圓上有四個點正好構(gòu)成正方形，在相應(yīng)的點上固定有點電荷，點電荷所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，則圓心O處電場強度大小為（靜電力常量為k）（    ）  A.  B.  C.  D. 0【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)可知，-Q與-Q在O點產(chǎn)生的場強大小相等，方向相反，相互抵消，2Q在O點與Q在O點產(chǎn)生的場強方向相反，可得產(chǎn)生的場強為故選B。4. 如圖所示，兩根細繩拴著兩個質(zhì)量相等的小球A、B，當(dāng)它們不帶電時，上、下兩根細繩的拉力分別為、，現(xiàn)在使A、B帶同種電荷，此時上、下細繩的拉力分別為、，則（    ）  A. ， B. ，C. ， D. ，【答案】A【解析】【詳解】運用整體法研究兩個質(zhì)量相等的小球A和B，不管A、B是否帶點，整體都受重力和細線的拉力，則有平衡條件得上絲線拉力所以隔離B進行研究，不帶電時受重力、下絲線的拉力由平衡條件得帶電時受重力、下絲線的拉力和A對B的向下的排斥力，由平衡條件得即所以故選A【點睛】本題考查整體法隔離法，由平衡條件分析物體的狀態(tài)，考查靈活選擇研究對象的能力。5. 靜止于坐標(biāo)原點O的點電荷的電場中，任一點的電勢與該點和點電荷之間的距離x的關(guān)系如圖所示。A、B、C為x軸上等距的三點，取無窮遠處的電勢為零，下列說法正確的是（　　）  A. A、B、C三點的場強關(guān)系為：B. A、B、C三點的電勢關(guān)系為：C. AB、BC間的電勢差關(guān)系為：D. 負電荷在A、B、C三點的電勢能關(guān)系為：【答案】D【解析】【詳解】A．依題意，根據(jù)點電荷場強公式，可知離點電荷距離越遠，場強越小，可得故A錯誤；B．由圖可知故B錯誤；C．根據(jù)知，因為AB的平均場強大于BC間的平均場強，所以有故C錯誤；D．根據(jù)電勢能定義式，可知同一負電荷在電勢高的地方電勢能反而小，可得三點的電勢能關(guān)系為故D正確。故選D。6. 如圖所示，有一水平向右的勻強電場，范圍足夠大，場中有一燈絲O，某時刻釋放出速率相同的電子，速度方向在水平面內(nèi)沿任意方向，電子的重力忽略不計，則（    ）  A. 同一時刻所有電子的動量一定相同 B. 同一時段所有電子的位移一定相同C. 同一時刻所有電子加速度一定相同 D. 同一時刻所有粒子的動能一定相等【答案】C【解析】【詳解】C．由牛頓第二定律得同一時刻所有電子的加速度一定相同。故C正確；A．電子所受電場力相同，相同時間內(nèi)，電場力的沖量相同，由于電子的初動量不同，由動量定理，同一時刻所有電子的動量不一定相同。故A錯誤；B．初速度向左的電子，做勻加速直線運動；初速度向右的電子，先向右做勻減速直線運動，后向左做勻加速直線運動，初速度方向豎直向上和豎直向下的電子，做類平拋運動。由于所有電子的加速度相同，運動性質(zhì)不同，同一時段所有電子的位移一定不相同。故B錯誤；D．從開始運動到某時刻，初速度水平向左的電子和初速度水平向右的電子，靜電力做功不同，粒子的動能一定不相等。故D錯誤。故選C。7. 如圖所示，A、B、C、D為勻強電場中的三個點，已知，，，將一帶電量為的正電荷從A點移到B點，電場力做功，則下列說法正確的是（    ）A. A點電勢為 B. 該正電荷在A點具有的電勢能為C. 電場強度E沿AC方向由A指向C D. D點與C點處于同一等勢線上【答案】D【解析】【詳解】由題意得因為，所以A錯誤；該正電荷在A點具有的電勢能為B錯誤；CD．因為，所以D點與C點處于同一等勢線上，電場強度E沿AB方向由A指向B，C錯誤，D正確。故選D。8. 如圖所示，兩塊水平正對平行放置的金屬板A、B與電源相連，在與兩板等距的M點有一帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將A板向上平移一小段距離，穩(wěn)定后，下列說法中正確的是（    ）  A. 液滴將加速向上運動 B. M點電勢降低C. 帶電液滴在M點的電勢能減小 D. 在A板向上平移過程中，電路中電流沿順時針方向【答案】B【解析】【詳解】A．電容器兩端電壓U不變，根據(jù)可知電場強度減小，電場力減小。因此液滴向下加速，A錯誤；B．根據(jù)又因=0，因此M點電勢降低，B正確；C．由于帶電粒子帶負電，電勢能表達式電勢減小，因此帶電粒子的電勢能增加。C錯誤；D．若將A板向上平移一小段距離，板間距增大，根據(jù)可知電容器電容減小，由于電壓不變，因此電荷量減小，電容器放電，電流方向逆時針方向，D錯誤。故選B。二、多項選擇題（本題共5小題，每小題4分，共20分。全部選對得4分，選對但不全得2分，有選錯或不選的得零分）9. 如圖所示，虛線a、b、c表示O處點電荷電場中的三個等勢線，相鄰等勢線的電勢差相等，質(zhì)子射入電場后（只受電場力作用）的運動軌跡如圖中實線所示，其中先后經(jīng)過的四個點1、2、3、4表示運動軌跡與等勢線的交點，由此可以判定（    ）  A. O處的點電荷一定帶負電B. 質(zhì)子運動過程中，動能先減小后增大，電勢能先增大后減小C. 三個等勢線的電勢高低關(guān)系是D. 質(zhì)子從位置2到位置3與從位置3到位置4過程中電場力所做的功相等【答案】BD【解析】【詳解】A．從質(zhì)子射入電場后的運動軌跡可以看出兩個電荷相互排斥，故點O處電荷帶正電，故A錯誤；B．兩個電荷相互排斥，故質(zhì)子運動過程中電場力先做負功，后做正功，根據(jù)動能定理，動能先變小后變大，電勢能先增大后減小，故B正確；C．點O處電荷帶正電，結(jié)合正電荷的等勢面圖，可以知道a、b、c三個等勢面的電勢高低關(guān)系是故C錯誤；D．由于相鄰等勢線的電勢差相等，所以電場力做功所以質(zhì)子從位置2到位置3與從位置3到位置4過程中電場力所做的功相等，故D正確。故選BD。10. 如圖為示波器的工作原理示意圖，電子經(jīng)電壓為的加速電場后，以（方向水平向右）進入偏轉(zhuǎn)電場（電場線沿豎直方向），最終從偏轉(zhuǎn)電場右側(cè)離開，偏轉(zhuǎn)電場兩平行極板的間距為d，電勢差為，板長為L，為了增大電子在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)角，可采取的方法是（    ）  A. 盡量使板長L長些 B. 使加速電壓降低一些C. 減小兩板間電勢差 D. 盡可能使板間距離d大一些【答案】AB【解析】【詳解】電子在加速電場中根據(jù)動能定理得電子在偏轉(zhuǎn)電場中所以偏轉(zhuǎn)電場中偏轉(zhuǎn)角的正切值為要增大電子在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)角，應(yīng)使板長L長些或使加速電壓降低一些。故選AB。11. 一帶電粒子在非勻強電場中做直線運動，由A點經(jīng)B、C點運動到D點，其圖像如圖所示，忽略粒子重力，則下列說法中正確的是（    ）  A. A點的電場強度一定小于B點的電場強度B. 粒子在A點的電勢能小于在B點的電勢能C. CD間各點的電場強度為零D. A、B兩點間的電勢差等于C、B兩點間的電勢差【答案】CD【解析】【詳解】A．由v-t圖可知，四個點中A點斜率最大，故加速度也最大，由，可得A點電場強度最大，故A錯誤；B．粒子只受電場力，那么當(dāng)動能最大時，電勢能最小，動能最小時，電勢能最大。所以由v-t圖可知，A點電勢能大于B點電勢能，故B錯誤；C．粒子通過CD時速度大小不變，可知此時粒子的加速度為零，即受到的電場力為零，電場強度為零，故C正確；D．AC兩點速度相等，則可知電場力做功為零，AC兩點電勢相等，從A到B電場力做正功與B到C克服電場力所做功相等，則可得A、B兩點間的電勢差等于C、B兩點間的電勢差，故D正確。故選CD。12. 如圖所示，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上相向運動，A、B兩球的質(zhì)量分別為m和，A、B兩球發(fā)生正碰，碰撞后A球的速率是原來的兩倍，B球恰好靜止。則（　?。?/span>A. 碰撞前A、B兩球的速度大小之比為1∶1B. 碰撞前A、B兩球的速度大小之比為3∶2C. A、B兩球發(fā)生的碰撞是彈性碰撞D. A、B兩球發(fā)生的碰撞是非彈性碰撞【答案】AC【解析】【詳解】AB．設(shè)向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律得A正確，B錯誤；CD．碰撞前系統(tǒng)動能為碰撞后系統(tǒng)動能為可知，碰撞前后系統(tǒng)機械能相等，A、B兩球發(fā)生的碰撞是彈性碰撞，C正確，D錯誤。故選AC。13. 如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定一個半徑為R的絕緣圓環(huán)，有兩個可視為點電荷的相同的帶負電的小球A和B套在圓環(huán)上，其中小球A可沿圓環(huán)無摩擦地滑動，小球B固定在圓環(huán)上和圓心O的連線與水平方向的夾角為45°?，F(xiàn)將小球A從水平位置的左端由靜止釋放，則下列說法中正確的是(  )A. 小球A從釋放到運動到圓環(huán)最低點Q的過程中，電勢能始終保持不變B. 小球A可以恰好運動到圓環(huán)的水平直徑右端P點C. 小球A運動到圓環(huán)最低點Q的過程中，速率先增大后減小D. 小球到達圓環(huán)最低點Q時的速度大小為【答案】CD【解析】【詳解】A.開始時小球A與B之間的距離小于環(huán)的直徑，而小球A與B之間的最大距離等于環(huán)的直徑；由于兩個小球都帶負電，所以二者之間的距離增大時，庫侖力做正功，電勢能減??；當(dāng)二者之間的距離減小時，電場力做負功，電勢能增大，即小球A從釋放到運動到圓環(huán)最低點Q的過程中，電勢能先減小后增大，故A錯誤；B.當(dāng)B球不存在時，由于機械能守恒定律可得，A球能夠運動到P點，但是當(dāng)有B球后，A、B兩球靠近時電場力做負功，一部分機械能轉(zhuǎn)化為電勢能，故A球不可能運動到P點，故B錯誤；C.小球A從釋放到運動到圓環(huán)最低點Q的過程中，必存在一點，在該點重力沿運動方向的力與庫侖力沿運動反方向的力大小相等，在該點切向合力為零，速度達到最大；在此點前小球A速率增大，在此點后小球A速率減小，故C正確；D.由圖可知A、Q兩點與B球的距離相等，A、Q兩點的電勢相等，即φA＝φQ，所以小球在A點的電勢能與在Q點的電勢能是相等的，小球從A到Q的過程中增加的動能等于小球減少的重力勢能，即mgR＝mv2小球到達圓環(huán)最低點Q時的速度大小v＝故D正確。 三、實驗題（本題共2小題，每空2分，共16分）14. “探究碰撞中的不變量”的實驗裝置如圖甲所示。  （1）下列說法正確的一項是________。（請?zhí)钫_選項前的字母）A．本實驗中需要平衡小車與木板之間的摩擦力B．實驗時應(yīng)當(dāng)先推動小車A，再接通打點計時器電源C．實驗過程中用到的電火花打點計時器需要接6V直流電源D．這兩個小車碰撞過程可視為彈性正碰（2）碰撞前B車靜止在木板上，獲得的紙帶如圖乙所示。打點計時器紙帶上ab、bc、cd、de段的運動時間均為0.5s，相鄰計數(shù)點間距分別為，，，，已測得小車A（含橡皮泥）的質(zhì)量，小車B（含撞針）的質(zhì)量。由圖乙紙帶中的數(shù)據(jù)以及點的分布情況可知，碰撞前系統(tǒng)的總動量為________，碰撞后系統(tǒng)的總動量為________。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）【答案】    ①. A    ②. 0.290（0.288~0.290）    ③. 0.287【解析】【詳解】（1）[1]A．本實驗中要平衡摩擦力，這樣可減小實驗誤差，故A正確；B．實驗時應(yīng)先接通打點計時器電源，再推動小車A，故B錯誤；C．電火花打點計時器需要接220V直流電源，故C錯誤；D．兩小車分別代撞針和橡皮泥，撞后粘在一起，發(fā)生完全非彈性碰撞，故D錯誤。故選A。（2）[2][3]碰前A車做勻速直線運動，速度由bc段求得則碰前系統(tǒng)總動量p0=mAv0≈0.290kg·m/s碰后A、B車一起做勻速直線運動，速度由de段求得則碰后系統(tǒng)總動量p=（mA+mB）v≈0.287 kg·m/s15. 如圖甲所示為探究平行板電容器電容大小決定因素的實驗。（1）給電容器充電后與電源斷開，即保持____________（選填“電壓”或“電荷量”）不變。若將B板上移，靜電計指針偏角____________（選填“變小”“變大”或“不變”）；若將B板左移，靜電計指針偏角變大，電容器的電容____________（選填“變小”“變大”或“不變”）。（2）“探究電容器充放電”的實驗裝置如圖乙所示。將開關(guān)S扳到a，待電容器充電結(jié)束后，向電容器中間插入一塊有機玻璃板，則在插入過程中電流方向為______________；電容器充電結(jié)束后，將開關(guān)S扳到b放電的過程中，電流方向為____________。（均選填“c至d”或“d至c”）【答案】    ①. 電荷量    ②. 變大    ③. 變小    ④. d至c    ⑤. c至d【解析】【詳解】（1）[1][2][3] 給電容器充電后與電源斷開，即保持電荷量不變，若將B板上移，正對面積減小電容減小，且電壓增大，靜電計指針偏角變大。若將B板左移，靜電計指針偏角變大，電容器的電容減小。（2）[4][5] 待電容器充電結(jié)束后，向電容器中間插入一塊有機玻璃板，電容變大，電量變大，有充電電流，電流方向為d至c，電容器充電結(jié)束后，將開關(guān)S扳到b放電的過程中，因為上極板帶正電，電流方向為c至d。四、解答題（本題共3小題，共32分。解題時需寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)據(jù)計算的題目，需寫出最終結(jié)果和單位，只有最后答案的不得分）16. 如圖所示，兩個高度相同的滑塊A和B靜止在絕緣光滑的水平面上，二者之間的距離，滑塊A及滑塊B的質(zhì)量均為m，其中滑塊A所帶電荷量為，滑塊B不帶電。此時在空間中施加一水平向右范圍足夠大的勻強電場，場強大小為。已知A與B的碰撞為彈性正碰，碰撞過程中不發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，。試求：（1）滑塊A第一次與滑塊B發(fā)生彈性正碰后滑塊B速度；（2）從第一次碰撞結(jié)束至第二次碰撞前滑塊A的運動時間。  【答案】（1）10m/s，速度方向水平向右；（2）4s【解析】【詳解】（1）以A為研究對象，設(shè)A第一次與B發(fā)生彈性正碰前的速度為，則帶入數(shù)據(jù)解得A、B彈性正碰解之得速度方向水平向右（2）從第一次彈性正碰后到第二次彈性正碰前，這一階段A做初速度為零的勻加速直線運動，B做勻速直線運動，且二者的運動時間t及位移均相等。則其中帶入數(shù)據(jù)解得17. 如圖所示，平行板電容器水平放置，A、B兩極板間距離為d，電容器的電容為C，A、B兩極板通過開關(guān)S與直流電源相連，A極板中心開有一小孔，小孔的直徑非常小，對兩極板間電場分布的影響忽略不計。閉合開關(guān)S，將一質(zhì)量為m，電荷量為+q的金屬小球從小孔正上方的O點由靜止釋放，小球穿過小孔到達B極板時速度恰好為零。重力加速度大小為g，小球可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，A、B兩極板間的電場可視為勻強電場，求：（1）小球到達小孔處時的速度大小（用題中已給的物理量符號表示）；（2）電容器所帶的電荷量（用題中已給的物理量符號表示）；（3）保持開關(guān)S閉合，若將電容器的B極板上移0.2d，再次將小球從O點由靜止釋放，求當(dāng)小球在電容器中速度減為零時，與A極板之間的距離（用題中已給的物理量符號表示）。  【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)機械能守恒，設(shè)小球剛到達小孔處時速度為，則解得（2）由于小球到達B極板時速度恰好為零，根據(jù)動能定理有因此電容器的帶電量為（3）電容器兩極板間的原場強大小保持開關(guān)S閉合，移動B極板后，場強變?yōu)?/span>設(shè)小球運動至A極板下方L處時速度恰好減為零，根據(jù)動能定理有聯(lián)立解得18. 如圖所示，電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后，沿平行于極板C、D的方向射入偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，加速電場及偏轉(zhuǎn)電場的電壓分別為U1、U2，偏轉(zhuǎn)電場的極板長度為L，C、D極板間距為d，在偏轉(zhuǎn)電場的右側(cè)有一擋板E以及足夠大的熒光屏MN。已知擋板E與極板CD右端的距離為L，擋板E的長度為0.5d，B板的小孔，E板的中心均在CD連線的中垂線上，初始時刻電子處于A極板的中心，忽略電子所受重力。（1）求電子剛離開加速電場時的速度大?。ㄓ妙}中已給的物理量符號表示）；（2）求電子剛離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)距離（用題中已給的物理量符號表示）；（3）若保持極板C、D的電性不變，請問調(diào)節(jié)U2在什么范圍內(nèi)可以使電子打到熒光屏MN上（用題中已給的物理量符號表示）？  【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)電子剛離開加速電場時的速度為v0，則解得（2）電子從C、D極板的左端進入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運動，加速度為運動時間為所以偏轉(zhuǎn)距離為（3）臨界情形一：電子恰好從擋板E的邊緣掠過，設(shè)電子在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)距離為y1，如圖  根據(jù)類平拋運動的規(guī)律有根據(jù)已知條件有由于三角形GHJ與三角形GIF相似，因此即解得臨界情形二：電子恰好從D極板右端掠過，電子在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)距離為所以要使電子能打到熒光屏MN上需滿足條件聯(lián)立解得

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