河南省豫南重点高中2021-2022学年高二上学期精英对抗赛物理试题含答案

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豫南重点高中2021-2022学年高二上学期精英对抗赛物理试卷注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡上；2.答选择题时选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮檫干净后，再选涂其他答案标号，写在本试卷上无效；3.答主观题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效；4.考试结束后，将答题卡交回。一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分；1-8为单选，9-12为多选，多选题全部选对者得4分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分）1、在科学发展史上，很多科学家做出了杰出的贡献.他们在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法.下列叙述不正确的是（   ）A．法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场，这是一种形象化的研究方法B．用点电荷来代替实际带电体是采用了理想化物理模型的方法C．库仑得出库仑定律并用扭秤实验测出了静电力常数k的数值D．电场强度的表达式E=F/q和电势差的表达式U=W/q都是利用比值法得到的定义式2、下列关于电源电动势的认识中，你认为正确的是（　　）A．同一电源接入不同的电路中，电动势会发生变化B．1号1.5 V干电池比7号1.5 V干电池大，但电动势相同C．电动势表征了电源把其他形式能转化为电能的本领，电源把其他形式能转化为电能越多，电动势越大D．电动势、电压和电势差虽名称不同，但单位相同，所以物理意义也相同3、目前智能手机普遍采用了电容触摸屏，电容触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的，它是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO(纳米铟锡金属氧化物)，夹层ITO涂层作为工作面，四个角引出四个电极，当用户手指触摸电容触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，因为工作面上接有高频信号，电流通过这个电容器分别从屏的四个角上的电极中流出，且理论上流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算来确定手指位置。对于电容触摸屏，下列说法正确的是(　　)A．电容触摸屏触摸时，不需要压力即能产生位置信号B．使用绝缘笔在电容触摸屏上也能进行触控操作C．手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容变小D．手指与屏的接触面积变化时，电容不变4、如图所示，已知电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，保护电阻R0＝0.5 Ω，则当电阻箱R的读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大且这个最大值为(　　)A．1 Ω　    6 W    B．0.5 Ω　  8 WC．1 Ω　    1.5 W       D．1.5 Ω　  6 W5、一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是(　　)A．A点的电场强度比B点的大B．小球表面的电势比容器内表面的低C．B点的电场强度方向与该处内表面垂直D．将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同6、如图甲所示，在匀强电场中，虚线为电场线，与Ox轴成θ＝37°角，Ox轴上有a、b、c三点，Oa＝bc＝ab＝2 cm，Ox轴上各点的电势φ的变化规律如图乙所示。取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。下列说法正确的是(　　)A．电场线方向斜向上B．场强大小为800 V/mC．c点的电势为16 VD．电子在a点的电势能为－32 eV7、一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计）。小孔正上方d/2处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回。若将下极板向上平移d/4，则从P点开始下落的相同粒子将（    ）A．打到下极板上            B．在下极板处返回C．在距上极板d/2处返回      D．在距上极板2d/5处返回8、在x轴上O、P两点分别放置电荷量为q1、q2的点电荷，一带正电的试探电荷在两电荷连线上的电势能EP随x变化关系如图所示，其中A、B两点电势能为零，BD段中C点电势能最大，则（    ）A．q1和q2都是正电荷且q1> q2B．BC间场强方向沿x轴负方向C．C点的电场强度大于A点的电场强度D．将一负点电荷从B点移到D点，电场力先做负功后做正功9、如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场E1，之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上。整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，则（    ）A、偏转电场E2对三种粒子做功一样多B、三种粒子打到屏上时的速度一样大C、三种粒子运动到屏上所用时间相同D、三种粒子一定打到屏上的同一位置10、如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)。当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。有关下列说法中正确的是(　　) A．只逐渐增大R1的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大，R3中有向上的电流B．只调节R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的功率变大，R3中有向上的电流C．只调节R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数不变，带电微粒向上运动D．若断开开关S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动11、如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初动能均为Ek0，已知t＝0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场．则(　　)       A．所有粒子都不会打到两极板上B．所有粒子最终都垂直电场方向射出电场C．运动过程中所有粒子的最大动能不可能超过2Ek0D．只有t＝(n＝0，1，2…)时刻射入电场的粒子才能垂直电场方向射出电场12、如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零。则小球a  （    ）A．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B．从N到P的过程中，速率先增大后减小C．从N到Q的过程中，电势能一直增加D．从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量三、实验题（共18分）11．(本题6分)下面三个图为探究平行板电容器电容大小决定因素的实验，请将正确结论填在横线上．给电容器充电后与电源断开，即保持电量Q不变，那么A．若保持板间距离d不变，正对面积S变小，两板电势差U________，电容C________.B．若保持S不变，d变大，两板电势差U________，电容C________.C．若保持S和d都不变，插入介质板后，两板电势差U________，电容C________.(填“变小”、“变大”或“不变”)12．(本题12分)为了测定阻值约为 ，额定电流为0.5A的电阻器的电阻，现准备有下列器材：A．电源E：电动势E=6V、内阻不计；B．电流表A1：量程为0～3A、内阻约为0.06；C．电流表A2：量程为0～0.6A、内阻约为0.3；D．电压表V1：量程为0～15V、内阻约为E．电压表V2：量程0～5V、内阻约为；F、滑动变阻器R1 ：量程为0～20，额定电流为3A的滑动变阻器；G、滑动变阻器R2 ：量程为0～800，额定电流为0.5A的滑动变阻器；H、电键S和导线若干.（1）实验中要求通过待测电阻的电流能从0.15A起逐渐增大，为尽可能较精确地测出该电阻的阻值，并且实验中，电表示数调节方便，电流表应选择________（填写器材前面的代码），电压表应选择_________（填写器材前面的代码），滑动变阻器应选择________（填写器材前面的代码）。（2）在方框中画出符合要求的实验电路图。  三、计算题（共4小题，15题8分，16题12分，17题14分，共34分）15（8分）在匀强电场中把电荷量为q=的点电荷从A点移到B点，克服静电力做的功为；再把这个点电荷从B点移到C点，静电力做的功为，取B点电势为零。求：（1）A点电势  （2）点电荷在C点的电势能        16（12分）如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，又沿偏转电场极板间的中心轴线从点垂直射入偏转电场，并从另一侧射出打到荧光屏上的点，点为荧光屏的中心。已知电子质量，电荷量e ，加速电场电压，偏转电场电压，极板的长度，板间距离，极板的末端到荧光屏的距离（忽略电子所受重力）。求：（1）电子射入偏转电场时的初速度（2）电子打在荧光屏上的点到点的距离（3）电子经过偏转电场过程中电场力对它所做的功          17（14分）如图所示，在方向水平向左、范围足够大的匀强电场中，固定一由内表面绝缘光滑且内径很小的圆管弯制而成的圆弧BD，圆弧的圆心为O，竖直半径，B点和地面上A点的连线与地面成角，AB=R .一质量为m、电荷量为q的小球可视为质点从地面上A点以某一初速度沿AB方向做直线运动，恰好无碰撞地从管口B进入管道BD中，到达管中某处图中未标出时恰好与管道间无作用力且小球能到达D点。已知，重力加速度大小为g ，求：（1）匀强电场的场强大小E和小球到达C处时的速度大小（2）小球的初速度大小以及到达D处时的速度大小（3）若小球从管口D飞出时电场大小不变但反向，则小球从管口飞出后离D水平距离的最大值        物理答案一、选择题（共48分，1-8题为单选题，9-12题为多选题。全对得4分，选不全得2分。）1、C   2、B   3、A   4、D   5、C   6、D   7、C   8、B9、AD  10、AC   11、ABC   12、BC13．变大 变小 变大 变小 变小 变大【解析】先根据电容的决定式分析电容的变化，再根据电容的定义式分析板间电势差的变化，判断静电计指针张角的变化．【详解】A、保持板间距离d不变，两极板正对面积减小，根据电容的决定式得知，电容C变小，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析得到，板间电势差U变大；B、保持S不变，板间距离d增大，根据电容的决定式得知，电容C变小，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析得到，板间电势差U变大；C、保持S和d都不变，插入介质板后，根据电容的决定式得知，电容C变大，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析得到，板间电势差U变小．【点睛】本题是电容的动态分析问题，由电容的决定式和定义式结合进行分析．14．C    E    F        【解析】(1)[1][2][3]电源电动势为6V，电压表需要选择E，待测电阻的额定电流为0.5A，电流表应选择C；待测阻值约为，为方便实验操作，滑动变阻器应选择F；(2)[4]由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示：【点睛】本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图，要掌握实验器材的选择原则：安全性原则、精确性原则、方便实验操作原则；根据题意确定滑动变阻器与电流表接法是设计实验电路的关键。二、计算题（共4小题，15题8分，16题12分，17题14分，共34分）15（8分）【答案】（1） （2）-  （1）A到B点，由电场力做功得,又WAB=，=0解得 -------------3分（2）B点移动到C点，由电场力做功得),又解得----------------2分点电荷在C点的电势能为-------------------3分注意：其它解法酌情给分！16（12分）【答案】（1）；（2）；（3）  （1）根据动能定理得=m  解得-------------------3分 （2）在偏转电场，有       运动的时间为 速度偏转角度满足电子打在荧光屏上的P点到O′点的距离-----------------5分（3）电子经过偏转电场过程中电场力对它做的功----------------4分注意：其它解法酌情给分！17（14分）【答案】（1），；（2），（3）【详解】(1)(4分小球做直线运动时的受力情况如图所示小球带正电，则得--------2分小球到达C处时电场力与重力的合力恰好提供小球做圆周运动的向心力，如图所示，则得-----------2分(2)（5分）小球“恰好无碰撞地从管口B进入管道BD”，说明。小球从A点运动到C点的过程，根据动能定理有得-------------2分小球从C处运动到D处的过程，根据动能定理有得        -------------------------  3分(3)小球水平飞出后，在水平方向上做初速度为的匀变速运动，竖直方向上做自由落体运动，则水平方向上的加速度得-------------2分小球从管口D飞出到落地所用的时间设为t，则得--------------2分由于，说明小球在水平方向上速度为0时，小球尚未落地，则最大水平射程------------1分 注意：其它解法酌情给分！