山西省运城市永济中学校2020-2021学年高二上学期入学考试物理试卷
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物 理 试 题(满分100分,考试时间90分钟) 第Ⅰ卷 (选择题,共48分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
)1.下列关于电场强度的说法中正确的是( )A.公式FE q=只适用于真空中点电荷产生的电场 B.由公式FE q=可知,电场中某点的电场强度E 与试探电荷q 在电场中该点所受的电场力F 成正比C.在公式122Q Q F kr =中, 22Q k r是点电荷2Q 产生的电场在点电荷1Q 处的场强大小;而12Q kr是点电荷1Q 产生的电场在点电荷2Q 处的场强大小 D.由公式2QE k r=可知,在离点电荷非常近的地方()0r →,电场强度E 无穷大2.如图各电场中,A,B 两点电场强度相同的是( )A. B. C. D.3.对公式UE d=的理解,下列说法正确的是( ) A.此公式适用于计算任何电场中A B 、两点间的电势差B.A 点和B 点间距离越大,则这两点的电势差越大C.公式中的d 是指A 点和B 点之间的距离D.公式中的d 是A B 、所在的两个等势面间的垂直距离4.关于电荷的电势能,下列说法正确的是( )A.在电场强度大的地方,电荷的电势能一定大B.在电场强度为零的地方,电荷的电势能一定为零C.只在静电力的作用下,电荷的电势能一定减少D.只在静电力的作用下,电荷的电势能可能增加,也可能减少5.如图所示,a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a至c,a、b间的距离等于b、c间的距离,用φa、φb、φc和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和电场强度,可以断定( )A.E a>E b>E cB.φa>φb>φcC.φa-φb=φb-φcD.E a=E b=E c6.如图所示,在某一真空空间,有一水平放置的理想平行板电容器充电后与电源断开,若正极板A以固定直线OO 为中心沿竖直方向作微小振幅的缓慢振动时,恰有一质量为m带负电荷的粒子(不计重力)以速度v沿垂直于电场方向射入平行板之间,则带电粒子在电场区域内运动的轨迹是(设负极板B固定不动,带电粒子始终不与极板相碰)( )A.直线B.正弦曲线C.抛物线D.向着电场力方向偏转且加速度作周期性变化的曲线7.关于如图a、图b、图c、图d所示的四种圆周运动模型,下列说法正确的是( )A.如图a所示,汽车安全通过拱桥最高点时,车对桥面的压力大于车的重力B.如图b所示,在固定圆锥筒(内壁光滑)内做匀速圆周运动的小球,受重力、弹力和向心力C.如图c所示,轻质细杆一端固定一小球,绕另一端0在竖直面内做圆周运动,在最高点小球所受合力不可能为零D.如图d所示,火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道,向心力由火车所受重力和支持力的合力提供8.如图所示,质量为m 的物体,通过细绳在汽车的牵引下由静止开始运动,当物体上升h 髙度时,汽车的速度为v ,细绳与水平面间的夹角为θ,此后汽车做匀速直线运动,则下列说法正确的是( )A.汽车速度为v 时,物体的速度大小为cos vθB.汽车匀速后,绳对物体的拉力与物体的重力等大C.汽车速度达到v 时,绳子拉力对物体做的功为21(cos )2mgh m v θ+ D.汽车速度达到v 时,绳子拉力对物体做的功为21(cos )2m v θ9.关于元电荷和点电荷的理解正确的是( )A.元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电量B.元电荷就是电子C.体积很小的带电体就是点电荷D.点电荷是一种理想化模型 10.电容器电容的定义式QC U=可知( ) A.若电容器不带电,则电容C 为零B.电容C 与电容器所带电荷量Q 成正比,与电压U 成反比C.电容C 与电容器所带电荷量Q 多少无关D.电容在数值上等于使电容器两板间的电压增加1V 时所需增加的电荷量11.最近,科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星,并测得它围绕该恒星运行一周所用的时间为1200年,它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍.假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周,仅利用以上两个数据可以求出的量有( )A.恒星质量与太阳质量之比B.恒星密度与太阳密度之比C.行星质量与地球质量之比D.行星运行速度与地球公转速度之比12.如图所示,由电动机带动着倾角37θ=︒的足够长的传送带以速率4m/s v =顺时针匀速转动。
一质量2kg m =的小滑块以平行于传送带向下'2m/s v =的速率滑上传送带,已知小滑块与传送带间的动摩擦因数78μ=,取210m/s g =,sin370.6︒=,cos370.8︒=,则小滑块从接触传送带到与传送带相对静止的时间内( )A.小滑块的加速度大小为21m/sB.重力势能增加了120JC.小滑块与传送带因摩擦产生的内能为84JD.电动机多消耗的电能为336J第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二、实验题(13小题3分,14小题12分,共15分)13.某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,打点计时器工作频率为50 Hz。
(1)实验中木板略微倾斜,这样做的目的是 (选填正确选项前的字母)A.释放小车后,小车能匀加速下滑B.增大橡皮筋对小车的弹力C.使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功D.使橡皮筋松弛后小车做匀加速运动(2)实验中是通过改变橡皮筋的 (选填“长度”或“条数”)来改变做功的值。
(3)若根据多次测量数据画出的W v-图象如图乙所示,根据图线形状可知,对W与v的关系的以下猜想中肯定不正确的是()A.W vB.1Wv∞ C.2W v∞ D. 3W v∞14.关于平抛运动,完成下列问题:(1)在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛速度。
实验简要步骤如下:A.让小球多次从斜槽上的同一位置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置;B.安装好器材,注意斜槽末端水平和平板竖直,记下小球在斜槽末端时球心O点和过O 点的竖直线,检测斜槽末端水平的方法是。
C.测出曲线上某点的坐标x y、,用v=算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求v的值,然后求它们的平均值。
D.取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹。
上述实验步骤的合理顺序是 (只填排列序号即可)。
(2)如图所示,某次在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长 1.25cml=。
若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a b c d、、、所示,则小球平抛的初速度的计算式为 (用l g 、表示),其值是 m/s,速率是 m/s 。
(取29.8m/s g =)(3)此实验中抛出点距a 点左上方水平距离为 ,竖直距离为 。
(用l 表示)三、计算题(共37分)15.(8分)在静电场中,把一个电荷量为52.010q C -=⨯的负电荷由M 点移到N 点,电场力做功46.010J -⨯,由N 点移到P 点,电场力做负功, 31.010J -⨯,则M 、N 、P 电势高低关系是怎样的?16.(8分)如图所示,真空中xOy 平面直角坐标系上的ABC 三点构成等边三角形,边长L =2.0m .若将电荷量均为q =+2.0×10-6C 的两点电荷分别固定在A 、B 点,已知静电力常量k =9.0×109N ・m 2/C 2,求:(1)两点电荷间的库仑力大小; (2)C 点的电场强度的大小和方向.17.(9分)如图所示,真空中光滑绝缘的水平面上的两个等量异号的点电荷A 和B ,电荷量分别为4Q +和Q -,它们之间的距离为r ,为使两电荷保持静止,现加入第三个点电荷C 使三个点电荷都处于平衡状态(静电力常量为k ).则第三个点电荷C 应放在什么位置?第三个点电荷C 的电性及电荷最是多少?18.(12分)如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,弹簧处于自然状态时其右端位于B点。
水平桌面右侧有一竖直放罝的光滑轨道MNP,其形状为半径0.8mR=的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离也是R。
用质量10.4kgm=的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。
用同种材料、质量为20.2kgm=的物块将弹簧也缓慢压缩到C点释放,物块过B点后其位移与时间的关系为262x t t=-,物块从桌面右边缘D点飞离桌面后,由P点沿圆轨道切线落入圆轨道。
g取210m/s。
求:(1)BP间的水平距离。
(2)判断2m能否沿圆轨道到达M点。
(3)释放后2m在水平桌面上运动过程中克服摩擦力做的功。
物 理 答 案一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
)1.答案:C 解析:电场强度的定义式FE q=适用于任何电场,故A 错误; 电场中某点的电场强度由电场本身决定,而与电场中该点是否有试探电荷或引入试探电荷所受的电场力无关,故B 错误;电荷间的相互作用是通过电场而产生的,所以12Q kr是点电荷1Q 在距离其为r 的点电荷2Q 处产生场强的大小, 22Q kr 是点电荷2Q 在距离其为r 的点电荷1Q 处产生场强的大小,C 正确;公式2QE kr=是点电荷产生的电场中某点场强的计算式,当0r →时,所谓“点电荷”已不存在,该公式已不适用,故D 错误.2.答案:C 解析:A 、B 是同一圆上的两点,场强大小相等,但方向不同,则电场强度不同.故A 错误.A 、B 场强大小不等,但方向相同,则电场强度不同.故B 错误.A 、B 是匀强电场中的两点,电场强度相同,故C 正确电场线的疏密表示场强的大小,所以A 、B 场强不等,故D 错误故选C.3.答案:D 解析:此公式只适用于计算匀强电场中A B 、两点间的电势差,选项A 错误;公式中d 是A 和B 所在等势面间的垂直距离,不是A 点和B 点间的距离.选项B 、C 错误,D 正确.4.答案:D 解析:电场强度与电势能无关,电势能有相对性,可以人为规定零势能面,故选项AB 错误;只在静电力作用下,若电荷从静止开始运动,电场力做正功,电势能减少,若电荷做减速运动, 则电场力做负功,电势能增加,故选项D 正确,C 错误。
5.答案:B 解析:由“沿着电场线的方向,电势降低”知:φa >φb >φc ,断定选项B 对;因这一电场线不能肯定就是匀强电场中的电场线,故选项C 、D 不能断定是否正确;这一电场线也不能断定就是正点电荷形成的电场中的一条电场线,故选项A 不能断定是否正确.正确答案为选项B.6.答案:C 解析:平行板电容器的电容4SC kdεπ= (S 为两板的正对面积,d 为两板间的距离),由,U Q E C d U ==以及4S C kd επ=可推导出4kdE Sπε=即,QE Sε∝由此式可知,若Q 、S 和介质不变,只改变距离d,则电场强度E 不变,所以正极板A 以固定直线〇〇'为中心沿竖直方向做微小振幅的缓慢移动时,两平行板间的电场强度不变,带电粒子受到的竖直向上的电场力不变,其受力情况不变,则粒子做类平抛运动,C 正确.7.答案:D 解析:汽车在最高点时.有2N mv mg F r-=,知N F mg <,车对桥面的压力小干车的重力,故A 错误;在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球,受重力、弹力,故B 错误;题图c 是竖直平面内圆周运动的杆模型,小球在最高点时最小速度为零,所以在最高点时小球所受合力可能为零。