2020-2021学年河北省衡水市第十四中学高二上学期一调考试物理试题 Word版

这是一份2020-2021学年河北省衡水市第十四中学高二上学期一调考试物理试题 Word版，共10页。
2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写在答题纸上指定的位置。
3.答案书写在答题纸上，在试卷、草稿纸上答题一律无效，选择题答案必须按要求填涂。
试卷Ⅰ（共64 分）
一．选择题（本题共16小题，每小题4分，共64分。在每小题给出的四个选项中，第1~10题只有一项符合题目要求，第11~16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.下列是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中正确的是
A. 电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零电势能位置时静电力做的功
B. 根据电容的定义式，电容器的电容与所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
C. 根据电场强度的定义式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比
D. 静电场中电场强度为零的位置，电势一定为零
2．避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如图所示，图中的竖直黑线代表了避雷针，为水平地面，、是电场中的两个点。下列说法正确的是
A．避雷针尖端感应出了负电荷
B．点的场强比点的场强大
C．点的电势比点的电势高
D．负电荷从点移动到点，电场力做正功
3.如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点，a、b电势分别为φa=5V、φb=3V．下列叙述正确的是（ ）
A. 该电场在c点处的电势一定为4 V
B. a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb
C. 一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少
D. 一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a
4.如图，质量为m，带电量为＋q的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑块滑至竖直向下的匀强电场区域时，滑块运动的状态为
A. 将加速下滑 B. 继续匀速下滑
C. 将减速下滑 D. 以上3种情况都有可能
5.基于人的指纹具有终身不变性和唯一性的特点，发明了指纹识别技术。目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同。此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据。根据文中信息，下列说法正确的是 （ ）
A. 在峪处形成的电容器电容较大
B. 充电后在嵴处形成的电容器的电荷量大
C. 在峪处形成的电容器放电较慢
D. 潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响
6.如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，静电计指针张角会随电势差U的变大而变大，现使电容器带电并保持总电量不变，下列哪次操作能让静电计指针张角变大
A. 仅将A板稍微上移 B. 仅减小两极板之间的距离
C. 仅将玻璃板插入两板之间 D. 条件不足无法判断
7.如图所示，已知带电小球A、B的电荷量分别为QA、QB，OA=OB，都用长L的绝缘丝线悬挂在绝缘墙角O点处．静止时A、B相距为d．为使平衡时AB间距离减为d/2，可采用以下哪些方法（ ）
A. 将小球A、B的质量都增加到原来的2倍
B. 将小球B的质量增加到原来的4倍
C. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半
D. 将两小球的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍
8.如图ABCD的矩形区域存在沿A至D方向的匀强电场，场强为E，边长AB＝2AD，质量m、带电量q的正电粒子以恒定的速度v从A点沿AB方向射入矩形区域，粒子恰好从C点以速度v1射出电场，粒子在电场中运动时间为t，则（ ）
A. 若电场强度变为2E，粒子从DC边中点射出
B. 若电场强度变为2E，粒子射出电场的速度为2v1
C. 若粒子入射速度变，则粒子从DC边中点射出电场
D. 若粒子入射速度变为，则粒子射出电场时的速度为
9.如图所示，在匀强电场中，有边长为5cm的等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，O点为该三角形的中心，三角形各顶点的电势分别为、、，下列说法正确的是B
A. O点电势为零
B. 匀强电场的场强大小为，方向由C指向A
C. 在三角形ABC外接圆的圆周上电势最低点的电势为1V
D. 将电子由C点移到A点，电子的电势能减少了4eV
10．如图所示，水平向左的匀强电场场强大小为E，一根不可伸长的绝缘细线长度为l，细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平的位置A，然后由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向夹角θ＝60°的位置B时速度为零．以下说法中正确的是( )
A．A点电势低于B点电势
B．小球受到的电场力与重力的关系是Eq＝mg
C．小球在B点时，细线拉力为2mg
D．小球从A运动到B过程中，电场力对其做的功为Eql
11.两金属板(平行)分别加上如下图中的电压，能使原来静止在金属板中央的电子(不计重力)有可能做往返运动的电压图象应是(设两板距离足够大)( )
12.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，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仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）
A． 三个等势面中，a的电势最高
B． 带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
C． 带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大
D． 带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大
13.如图所示，ABCDEFGH为长方体空间的八个顶点，BC = BF = a, BA=a,等量同种点电荷（Q>0）)分别固定在空间的A点和G点，一检验负电荷仅在电场力作用下从空间B点由静止开始运动，下列说法正确的是
A. E点和C点的电势相等
B. E点和C点的电场强度相同
C. 检验电荷能运动到H点
D. 检验电荷一直做加速运动
14.如图所示，长为L＝0.5 m、倾角为θ＝37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中，一带电荷量为＋q，质量为m的小球(可视为质点)，以初速度v0＝2 m/s恰能沿斜面匀速上滑，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，则下列说法中正确的是( )
A．小球在B点的电势能大于在A点的电势能
B．水平匀强电场的电场强度为
C．若电场强度加倍，小球运动的加速度大小为3 m/s2
D．若电场强度减半，小球运动到B点时的速度为初速度v0的一半
15.如图所示，氕、氘、氚的原子核自初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么( )
A．经过加速电场的过程中，静电力对氚核做的功最多
B．经过偏转电场的过程中，静电力对三种核做的功一样多
C．三种原子核打在屏上的速度一样大
D．三种原子核都打在屏的同一位置上
16.如图所示，光滑绝缘细杆AB，水平放置于被固定的带负电荷的小球的正上方，小球的电荷量为Q，可视为点电荷．a、b是水平细杆上的两点，且在以带负电小球为圆心的同一竖直圆周上．一个质量为m、电荷量为q的带正电的小圆环(可视为质点)套在细杆上，由a点静止释放，在小圆环由a点运动到b点的过程中，下列说法中正确的是( )
A．小圆环所受库仑力的大小先增大后减小
B．小圆环的加速度先增大后减小
C．小圆环的动能先增加后减少
D．小圆环与负电荷组成的系统电势能先增加后减少
试卷Ⅱ（共36分）
二．计算题（解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。）
17. （7分）如图所示，带有小孔的平行极板A、B间存在匀强电场，电场强度为E0，极板间距离为L.其右侧有与A、B垂直的平行极板C、D，极板长度为L，C、D板间加恒定的电压．现有一质量为m、带电荷量为e的电子(重力不计)，从A板处由静止释放，经电场加速后通过B板的小孔飞出；经过C、D板间的电场偏转后从电场的右侧边界M点飞出电场区域，速度方向与边界夹角为60°，求：
(1)电子在A、B间的运动时间；
(2)C、D间匀强电场的电场强度．
18.(9分）如图1所示，光滑绝缘斜面的倾角θ=30°，整个空间处在电场中，取沿斜面向上的方向为电场的正方向，电场随时间的变化规律如图2所示。一个质量m=0.2kg，电量q=1×10－5C的带正电的滑块被挡板P挡住，在t=0时刻，撤去挡板P。重力加速度g=10m/s2，求：
(1)0~4s内滑块的最大速度为多少?
(2)0~4s内电场力做了多少功?
19.(8分）如图所示，在E=103V/m的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN连接，半圆形轨道平面与电场线平行，P为QN圆弧的中点，其半径R=40cm，一带正电q=10-4C的小滑块质量m=10g，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15，位于N 点右侧1.5m处，取g=10m/s2，求：
(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，则滑块应以多 大的初速度v0向左运动？
(2)这样运动的滑块通过P点时对轨道的压力是多大？
20. （12分）如图所示,区域Ⅰ内有电场强度为E =2×104N/C、方向竖直向上的匀强电场；区域Ⅱ中有一光滑绝缘圆弧轨道，轨道半径为R =2m,轨道在A点的切线与水平方向成60°角，在B点的切线与竖直线CD垂直；在区域Ⅲ有一宽为d =3m的有界匀强电场，电场强度大小未知,方向水平向右.一质量为=0.4kg、带电荷量为q =—2×10-4C的小(质点)从左边界O点正上方的M点以速度=2m/s水平射入区域Ⅰ，恰好从A点沿圆弧轨道切线进人轨道且恰好不能从区域Ⅲ中电场的右边界穿出，在电场中不计小球的重力，但在区域Ⅱ中不能忽略小球的重力，(g取10m/s2)求：
（1）OM的长L；
（2）小球从B点进入区域Ⅲ时的速度大小；
（3）区域Ⅲ中电场的电场强度大小。
答案
A 2.C 3.C 4.B 5.B 6.A 7.D 8.C 9.B 10.B
11.BC 12.BD 13.AC 14.BD 15.BD 16.AC
17.(1) (2) 【解析】试题分析：（1）电子在A.B间直线加速，加速度
电子在A、B间的运动时间为t则，所以
设电子从B板的小孔飞出时的速度为，则电子从平行极板C.D间射出时沿电场方向的速度为，又，所以C.D间匀强电场的电场强度
18.（1）20m/s（2）40J
【解】(l)在0~2 s内，滑块的受力分析如图甲所示，
电场力F=qE
解得
在2 ---4 s内，滑块受力分析如图乙所示
解得
因此物体在0～2 s内，以的加速度加速，
在2～4 s内，的加速度减速，即在2s时，速度最大
由得，
(2)物体在0～2s内与在2～4s内通过的位移相等．通过的位移
在0~2 s内，电场力做正功 -
在2～4 s内，电场力做负功
电场力做功W=40 J
19.（1）7m/s （2）0.6N
解：（1）设滑块到达Q点时速度为v，
则由牛顿第二定律得：mg+qE=m，
滑块从开始运动至到达Q点过程中，由动能定理得：
﹣mg•2R﹣qE•2R﹣μ（mg+qE）x=mv2﹣mv
联立方程组，解得：v0=7m/s；
（2）设滑块到达P点时速度为v′，则从开始运动至到达P点过程中，
由动能定理得：﹣（mg+qE）R﹣μ（qE+mg）x=mv′2﹣mv
又在P点时，由牛顿第二定律得：FN=m，
代入数据解得：FN=0.6N，方向水平向右；
20、
解：（1）小球在区域 I中做类平抛运动，设小球在A点的速度为vA，竖直分速度为vy，
则有


由牛顿第二定律可得：
从O到A竖直方向的位移：
解得：
（2）在区域 II中，由图可知，由A至B下降的高度为，根据动能定理：
mg•=mvB2 —mvA2
解得
在区域 III中，小球在水平方向做匀减速直线运动，到达右边界时水平速度刚好减为零，由匀变速直线运动的速度位移公式

解得: E′=1.2×104N/C