2018-2019学年高二物理上学期10月模块诊断试卷(含解析).doc

xx-2019学年高二物理上学期10月模块诊断试卷(含解析)一、单项选择题 (本题共8题，每题只有一项与题意符合，每题4分，共32分）1.关于静电场的电场强度和电势，下列说法不正确的是A. 电场强度的方向处处与等电势面垂直B. 电场强度为零的地方，电势也为零C. 随着电场强度的大小逐渐减小，电势可能升高D. 任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向【答案】B【解析】【详解】电场线与等势面垂直，而电场强度的方向为电场线的方向，所以电场强度的方向与等势面垂直，故A正确；电场强度与电势没有直接关系，电场强度为零时，电势不一定为零；电势为零，电场强度不一定为零，故B错误；电场强度的大小逐渐减小时，电势不一定逐渐降低，也不一定升高，故C正确；顺着电场线方向电势降低，电场强度的方向是电势降低最快的方向，故D正确。此题选择不正确的选项，故选B。2.如图所示，图甲中AB是点电荷电场中的一条电场线，图乙是放在电场线上a、b处的正试探电荷所受电场力大小与其电荷量间的函数图线，由此可以判定A. 其它电场线可能与AB等距且平行B. 若场源是正点电荷，位置可能在A侧C. 若场源是正点电荷，位置可能在B侧D. 若场源是负点电荷，位置可能在B侧【答案】B【解析】【详解】F-q图象的斜率表示电场强度大小，图线a的斜率大于b的斜率，说明a处场强大于b处的场强，则不可能是匀强电场；若电场是由点电荷产生的，说明a距离场源较近，无论场源是正电荷还是负电荷，都应位于A点。故B正确，ACD错误。故选B。3.中子内有一个电荷量为e的上夸克和两个电荷量为e的下夸克，一个简单模型是三个夸克都在半径为r的同一个圆周上，如图所示下面四幅图中，能够正确表示出各夸克所受静电力作用的是()A. B. C. D. 【答案】B【解析】三个夸克都在半径为r的同一圆周，形成了等边三角形，电荷量为的下夸克受到另一个电荷量为的下夸克的库仑斥力F1和电荷量为的上夸克库仑引力F2。根据库仑定律得：F1=F2，根据力的合成得F1和F2的合力方向竖直向上，据对称性另一个下夸克受静电作用力的方向也是竖直向上。故ACD错误，B正确。故选B。4.如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为ab的中点已知a、b两点的电势分别为a=3V，b=9V，则下列叙述正确的是( )A. 该电场在c点处的电势一定为6VB. 负电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大C. 正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中动能一定增大D. a点处的场强可能小于b点处的场强【答案】D【解析】【详解】若该电场是匀强电场，则在c点处的电势为c=6V，若该电场不是匀强电场，则在c点处的电势为c6V故A错误。根据负电荷在电势高处电势能小，可知负电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定减小，选项B错误；正电荷只受电场力作用从 a 点运动到 b 点的过程中电势能增大，则动能一定减小，选项C错误； 一条电场线，无法判断电场线的疏密，就无法判断两点场强的大小，所以a点处的场强Ea可能小于b点处的场强Eb，故D正确。故选D。【点睛】电场线的疏密可表示电场强度的相对大小，但一条电场线，无法判断电场线的疏密，就无法判断两点场强的大小但可根据电势的高低判断电势能的大小.5.如图所示质量相等的A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6m/s，B球的速度是-2m/s，不久A、B两球发生了对心碰撞。对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的哪一种猜测结果一定无法实现的是 （ ）A. ， B. ，C. ， D. ，【答案】C【解析】试题分析: 设每个球的质量均为，碰前系统总动量，碰前的总机械能为，碰撞过程满足动量守恒且总的机械能不会增加，A选项碰后总动量，总机械能，动量守恒，机械能守恒，故A可能实现。B选项碰后总动量，总机械能，动量守恒，机械能减小，故B可能实现。C选项碰后总动量，总机械能，动量守恒，机械能增加，违反能量守恒定律，故C不可能实现。D选项碰后总动量，总机械能，动量守恒，机械能减小，故D可能实现。故选C考点：本题考查了动量守恒定律、能量守恒定律。6.质量为m的人站在质量为M、长为6米的静止小船的右端，小船的左端靠在岸边（如图所示），当他向左走到船的左端时，船左端离岸的距离是1.2米，则（ ）A. M=2m B. M=3m C. M=4m D. M=5m【答案】C【解析】【详解】设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为v，人从船尾走到船头所用时间为t。取船的速度为正方向。则，v，规定向右为正方向，根据动量守恒得，即Ml2=m（l-l2），l=6m，l2=1.2m，则M=4m，故C正确，ABD错误。故选C。【点睛】人船模型是典型的动量守恒模型，体会理论知识在实际生活中的应用，关键要注意动量的方向7.如图所示，质量为m的小球A静止于光滑水平面上，在A球与墙之间用轻弹簧连接，现用质量为3m的小球B以水平速度与A相碰后粘在一起压缩弹簧，不计空气阻力，若弹簧被压缩过程中的最大弹性势能为EP，从球A被碰后开始到弹簧压缩到最短的过程中墙对弹簧做的功为W，冲量大小为I，则下列表达式中正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】A、B碰撞过程，取向左为正方向，由动量守恒定律得 3mv0=(3m+m)v；解得v=0.75v0；碰撞后，AB一起压缩弹簧，当AB的速度减至零时弹簧的弹性势能最大，由能量守恒定律得：最大弹性势能 E=4mv2；联立解得 E=；从球A被碰后开始到弹簧压缩到最短的过程中，对AB及弹簧整体，由动量定理得 I=4mv=3mv0，选项D错误；墙对弹簧的弹力位移为零，则墙对弹簧做功为零；选项A正确，BCD错误； 故选A。【点睛】分析清楚物体的运动过程、正确选择研究对象是正确解题的关键，应用动量守恒定律、机械能守恒定律即可正确解题。在运用动量定理和动量守恒定律时都要选择正方向，用符号表示速度的方向8.如图所示，倾角 = 30的光滑斜面固定在水平地面上，斜面长度为60m。质量为3kg的滑块A由斜面底端以初速度v0 = 15 m/s沿斜面向上运动，与此同时，一质量为2kg的物块B从静止由斜面顶端沿斜面向下运动，物块A、B在斜而上某处发生碰撞，碰后A、B粘在一起。已知重力加速度大小为g =10 m/s2。则A. A、B运动2 s后相遇B. A、B相遇的位置距离斜面底端为225 mC. A、B碰撞后瞬间，二者速度方向沿斜而向下，且速度大小为1m/sD. A、B碰撞过程损失的机械能为135J【答案】D【解析】【详解】两物体在斜面上运动的加速度大小均为a=gsin300=5m/s2，设经过时间t 两物体相遇，则解得t=4s，相遇的位置距离斜面底端为，选项AB错误；相碰前两物体的速度分别为vA=v0-at=-5m/s，方向沿斜面向下；vB=at=20m/s,取向下为正方向，由动量守恒定律可知：mAvA+ mBvB=( mA+ mB)v，解得v=11m/s，选项C错误；A、B碰撞过程损失的机械能为，选项D正确；故选D.二、多项选择题 (本题共5题，每题至少有一个选项与题意符合，选出与题意相符和的选项。每题4分，漏选得2分，错选得0分，共20分）9.如图所示，一质量M=3.0 kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m=1.0 kg的小木块A，同时给A和B以大小均为4.0 m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B板，在小木块A做加速运动的时间内，木板速度大小可能是()A. 2.1 m/s B. 2.4 m/s C. 2.8 m/s D. 3.0 m/s【答案】AB【解析】试题分析：以A、B组成的系统为研究对象，系统动量守恒，取水平向右方向为正方向，从A开始运动到A的速度为零过程中，由动量守恒定律得：，代入数据解得：，当从开始到AB速度相同的过程中，取水平向右方向为正方向，由动量守恒定律得：，代入数据解得：，则在木块A正在做加速运动的时间内B的速度范围为：，故选项AB正确。考点：动量守恒定律【名师点睛】本题考查了求木块的速度，应用动量守恒定律即可正确解题，本题也可以用牛顿与运动学公式求解，运用动量守恒定律解题不需要考虑过程的细节，只要确定过程的初末状态即可，应用牛顿定律解题要分析清楚物体的整个运动过程，要体会应用动量守恒定律解题的优越性。10.如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1V、2V、3V，正六边形所在平面与电场线平行。下列说法正确的是( )A. 通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线B. 匀强电场的电场强度大小为10V/mC. 匀强电场的电场强度方向为由C指向AD. 将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将减少1.61019J【答案】ACD【解析】【详解】A、连接AC，AC中点电势为2V，与B电势相等，则EB连线必为一条等势线，由正六边形对称性，CDEB，而匀强电场的等势面平行，则CD直线也是一条等势线，同理，AF的直线也为等势线；故A正确。B、BA间的电势差为UBA=1V，又UBA=EdABcos30，得场强;故B错误。C、由几何知识得知，CAEB，EB是等势线，则CA连线必为一条电场线，而且电场强度的方向由C指向A故C正确。D、由上得知，E的电势为2V，D点与C点的电势相等为3V，则电子从E点移到D点，电场力做正功，而且为WED=qUED=q（E-D）=-1.610-19（2-3）J=1.610-19J，电势能将减小1.610-19J故D正确。故选ACD。【点睛】本题考查匀强电场性质的掌握，解题的关键找等势点，作出电场线，这是解决这类问题常用方法同时还要充分利用正六边形的对称性分析匀强电场中各点电势的关系11.如图所示，两个正、负点电荷，在库仑力作用下，它们以两者连线上的某点O为圆心做匀速圆周运动，以下说法正确的是（ ）A. 它们所需要的向心力大小相等B. 它们做圆周运动的角速度相等C. 它们的运动半径与其质量成正比D. 它们的线速度与其质量成反比【答案】ABD【解析】【详解】在它们之间的库仑引力提供各自做圆周运动的向心力，即向心力大小相等，它们的角速度相等，故AB正确；而库仑引力提供向心力，即k=m1r12=m2r22，所以它们的轨道半径与它们的质量成反比，因此线速度与其质量成反比，故C错误，D正确；故选ABD。【点睛】解决问题时要把握好问题的切入点此题类似于双星问题中两卫星的向心力相同，角速度相等.12.如图，一粗糙绝缘竖直平面与两个等量异种点电荷连线的中垂线重合。A、O、B为竖直平面上的三点，且O为等量异种点电荷连线的中点，AO=BO。现有带电荷量为q、质量为m的小物块视为质点，从A点以初速度v0向B滑动，到达B点时速度恰好为0。则（ ）A. 小物块一定带负电B. 从A到B，小物块加速度先增大后减小C. 从A到B，小物块所受电场力做功为D. 电场中AB两点间电势差【答案】ABD【解析】【详解】小物块受重力、电场力和墙壁的弹力以及摩擦力作用，可知q带负电，从A到O的过程中，电场强度越来越大，则电场力越来越大，由于物块在水平方向上平衡，可知墙壁的弹力增大，导致滑动摩擦力增大，根据知，加速度增大，从O到B，电场强度越来越小，则电场力越来越小，由于物块在水平方向上平衡，可知墙壁的弹力减小，导致滑动摩擦力减小，根据知，加速度减小，故AB正确；因AB是等量异种电荷连线的中垂线，可知AB是等势面，即UAB=0，从A到B运动时小物块所受电场力做功为0，选项C错误，D正确；故选ABD.【点睛】解决本题的关键知道等量异种电荷周围电场线的特点，通过电场线疏密确定电场强度的大小，知道等量异种电荷连线的垂直平分线是等势线.13.如图所示，把A、B两个相同的导电小球分别用绝缘细线悬挂于OA和OB两点，然后使A、B两球带同种电荷，电量分别为QA、QB，已知两球静止时在同一水平面上，两细线与竖直方向的夹角分别为、，下列说法正确的是( ) A. 若，则两球的电量QAQBB. 若，则两球的质量mA时，滑块A可以滑过斜面顶端。考点：15.如图所示，一个质量为1.010-4kg的带电小球，穿过一根光滑的绝缘杆（绝缘杆固定在电场中），置于场强为2.0102N/C的水平向右的匀强电场中，杆与水平面夹角为53，小球刚好匀速下滑，问：(1)小球带何种电荷？(2)电荷量为多少？【答案】(1) 小球带负电 (2) 【解析】【详解】（1）小球匀速下滑，根据平衡条件，对小球受力分析如图所示，可知电场力水平向左，与电场方向相反，小球带负电.（2）由平衡条件可知：qE=mgtan530解得小球的电荷量q=6.6710-6C16.如图所示，一根长L=15m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E=10105N/C、与水平方向成=30角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q+4510-6C；另一带电小球B 穿在杆上可自由滑动，电荷量q+1010-6C，质量m=1010-2kg。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。（静电力常量k=90109Nm2/C2，取g=10m/s2）（1）小球B开始运动时的加速度为多大？（2）小球B的速度最大时，距M端的高度h1为多大？（3）小球B从N端运动到距M端的高度h2=061m时，速度为v=10m/s，求此过程中小球B的电势能改变了多少？【答案】（1）3.2 m/s2 ；（2）0.9 m；（3）8.4102J【解析】试题分析：（1）开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得解得代入数据解得a=32m/s2 （2）小球B速度最大时合力为零，即解得代入数据解得（3）小球B从开始运动到速度为v的过程中，设重力做功为W1，电场力做功为W2，库仑力做功为W3，根据动能定理有W1+W2+W3=mv2 W1=mg（L-h2） W2=-qE（L-h2）sin解得设小球B的电势能改变了，则=-（W2+W3） 考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】此题是带电粒子在电场中的运动问题；解题时能够正确对小球B进行受力分析和运动分析，知道电场力做功量度电势能的变化，常用动能定理求解变力功。视频17.如图所示，离地面高545m的O处用不可伸长的细线挂一质量为04kg的爆竹(火药质量忽略不计)，线长045m把爆竹拉起使细线水平，点燃导火线后将爆竹无初速度释放，爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块，一块朝相反方向水平抛出，落到地面A处，抛出的水平距离为x=5m另一块仍系在细线上继续做圆周运动通过最高点C空气阻力忽略不计，取g=10ms2求：(1)爆炸瞬间反向抛出那一块的水平速度v1(2)继续做圆周运动的那一块通过最高点时细线的拉力T【答案】(1) 5ms (2) 4378N【解析】【详解】（1）设爆竹总质量为2m，刚好到达B时的速度为v，爆炸后抛出那一块的水平速度为v1，做圆周运动的那一块初速度为v2；平抛运动的那一块：H=gt2 x=v1t 由及得：v1=5ms （2）D到B机械能守恒：爆竹爆炸，动量守恒：由及L=0.45m得：v2=11ms设向上做圆周运动的那一块通过最高点时速度为vC，由机械能守恒可得：设最高点时线的拉力为T，由牛顿运动定律得：由得：T=43.78N【点睛】本题是动量和能量综合的问题，运用机械能守恒定律以及动量守恒定律解题，关键是要确定研究的过程，判断在研究的过程中机械能是否守恒.