【物理】河南省周口中英文学校2019-2020学年高二上学期全科竞赛试题

【物理】河南省周口中英文学校2019-2020学年高二上学期全科竞赛试题

周口中英文学校2019—2020学年高二竞赛 物理试题 时间:90分钟 范围：第一章、第二章1-6节 满分：120 ‎ 一、 单选题（每题4分，共36分）‎ ‎1．金属球壳原来带有电荷,而验电器原来不带电,如图所示,现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连,验电器的金属箔 A.不会张开 B.一定会张开 C.先张开后闭合 D.可能会张开 ‎2．如图所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔。当枕形导体的A端靠近一带电导体C时，以下说法错误的是 A.A端金箔张开，B端金箔闭合 B.用手触枕形导体B端时，A端金箔仍张开，B端金箔闭合 C.用手触枕形导体后，先后将手和C都移走，两对金箔均张开 D.选项C中两对金箔带同种电荷 ‎3．如图所示，两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，A球电荷量为+Q，B球电荷量为-3Q，两球之间的静电力大小为F，将两球相互接触后放回原处，此时两球之间的静电力变为 A.‎ B.小于 C.‎ D.大于 ‎4．如图所示，虚线表示电场中的等势线，相邻等势线之间的电势差相等，一电子以一定的初速度进入电场中，只在电场力的作用下运动，运动轨迹如图中实线所示，M、N两点是电子运动轨迹上的两个点，由此可判断 ‎ A.N点电势高于M点电势 B.电子一定是从N点运动到M点 C.电子在M点的电势能小于在N点的电势能 D.电子在M点的动能小于在N点的动能 ‎5．如图所示,边长为L=1 m的等边三角形ABC置于匀强电场中,电场线的方向平行于△ABC所在平面,其中A点电势为1 V,AC中点电势为2 V,BC中点的电势为4 V,则该匀强电场的场强大小是 A.‎ B.‎ C.‎ D.‎ ‎6．如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为 A.‎ B.‎ C.‎ D.‎ ‎7．下列说法中，正确的是 A.公式只适用于真空中点电荷电场 B.由公式可知，导体的电阻与加在导体上的电压成正比 C.由公式可知，电势与电势能成正比，与放入电场中检验电荷的电荷量q成反比。‎ D.在公式中，是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小；而是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处场强的大小 ‎8．如图所示，在相距为d的两个点，固定着电量分别为-Q和+Q的两个点电荷，在它们连线的水平中垂线上固定一根长为L，内壁光滑的绝缘细管，现有一电量为+q的小球以初速度从管口射入，已知静电力常量为k，则下列说法正确的是 A.小球的速度一直减小 B.小球的速度先减小后增大 C.小球的电势能保持不变 D.管壁对小球的弹力最大值为 ‎9．可以证明，一个极板间为真空的平行板电容器，两极板之间的电场强度E只与极板所带的电荷量Q及极板面积S有关，与两极板的距离无关，若定义 (电荷的面密度)，(真空的绝对介电常数，式中k为静电常数)，请你通过推理作出判断，下列关系式正确的是 A.‎ B.‎ C.‎ D.‎ 二、多选题（ 每题6分，选不全给2分，多选、错选不给分，共18分）‎ ‎10．如图所示，一质量为m、带电荷量为q的物体处于场强按E＝E0－kt(E0、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向)变化的电场中，物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ，当t＝0时刻物体处于静止状态。若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是 ‎ A.物体开始运动后加速度先增加、后减小 B.物体开始运动后加速度不断增大 C.经过时间，物体在竖直墙壁上的位移达最大值 D.经过时间，物体运动速度达最大 ‎11．如图所示，竖直平面内有一个圆，BD是其竖直直径，AC是其另一条直径，该圆处于匀强电场中，场强方向平行于圆周所在平面，带等量负电荷的相同小球从圆心O以相同的初动能沿不同方向射出，小球会经过圆周上不同的点，其中通过圆周上A点的小球动能最小，忽略空气阻力，下列说法中正确的是 ‎ A.电场方向沿OA方向 B.小球经过圆周上的不同点时，过B点的小球的动能和电势能之和最小 C.小球经过圆周上的不同点时，过C点的小球的电势能和重力势能之和最小 D.小球经过圆周上的不同点时，机械能最小的小球应经过圆弧CND上的某一点 ‎12．在竖直平面内有一方向斜向上且与水平方向成α=30°的匀强电场，电场中有一质量为m，电量为q的带电小球，用长为L的不可伸长的绝缘细线悬挂于O 点，如图所示。开始小球静止于M点，这时细线恰好为水平，现用外力将小球拉到最低点P，然后由静止释放，下列判断正确的是 A.小球到达M点时速度为零 B.小球达到M点时速度最大 C.小球运动到M点时绳的拉力大小为mg D.如果小球运动到M点时，细线突然断裂，小球将做匀变速曲线运动 三、实验题（每空10分，共20分）‎ ‎13．在用电流场模拟静电场等势线的实验中，要把白纸、复写纸、导电纸铺在绝缘板上，它们自上而下的顺序是        、       、       ；电源应采用6V的       (选填“交流电”或“直流电”)‎ ‎14．如图所示，在竖直平面内有两个等量的异种点电荷，其电荷量分别为+Q、﹣Q，固定在同一个水平直线上相距为l的A、B两点．在AB连线的垂直平分线有固定光滑竖直绝缘杆，在C点有一个质量为m、电荷量为﹣q小环(可视为点电荷)静止释放．已知ABC构成正三角形，求：‎ ‎(1)在C点杆对小环的作用力大小；‎ ‎(2)小环滑到D点的速度大小．‎ 四、解答题（15题12分，16题12分，17题12分，18题12分，共48分）‎ ‎15．如图所示,在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的绝缘细线一端连着一个质量为m的带电小球,另一端固定于O点.把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速度释放.已知小球摆到最低点的另一侧最高处时,线与竖直方向的最大夹角为θ ‎,求小球经过最低点时细线对小球的拉力.‎ ‎16．平行金属板A、B带电后,板间产生匀强电场,如图1-6-26所示,两板间距是5 cm,两板间电压是60 V.‎ ‎(1)求两板间的场强;‎ ‎(2)电场中有P1和P2两点,P1点距离A板0.5 cm,P2点距离B板也是 0.5 cm.P1、P2两点间电势差多大?‎ ‎(3)若将B板接地,P1与P2两点的电势各是多少?‎ ‎17．如图所示，已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20 cm，A、B、C三点都在匀强电场中，且A、B、C所在平面与电场线平行，把一个电荷量的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为。‎ ‎(1) 匀强电场的场强方向是否垂直于AB。‎ ‎(2) 求A、C间的电势差；‎ ‎(3) 若规定B点电势为零，求C点的电势 ‎18．如图所示，一簇平行线为方向未知的匀强电场的电场线，沿与此平行线成60°角的方向，把一带电荷量为q=-1.0×10-6 C的质点从A点移到B点，电场力做功为2.0×10-6 J，已知A、B两点间距为2 cm。求：‎ (1) ‎  匀强电场的大小。(2)如果B点电势为φB=1 V，则A点电势为多大。‎ ‎【参考答案】‎ 一、 单选题（36分）‎ 1. B 2.A  3.B 4.C 5.C 6.B  7.D 8.C 9.B 二、多选题（18分）‎ ‎10.BC 11.BC 12.BD 三、实验题（20分）‎ ‎13.导电纸 复写纸 白纸 直流电 ‎14.(1) (2)‎ ‎【解析】本题考查了电场力与电势的性质.‎ ‎(1)在C点根据库仑定律 A对小环 B对小环 AB对小环合力 杆对小环的作用力 (2)小环从C到D，电场力不做功，根据动能定理 小环滑到D点的速度大小 四、计算题（15题12分，16题12分，17题12分，18题12 分。共48分）‎ ‎ 15.mg(3-)‎ ‎【解析】设细线长为l,小球所带的电荷量为q,场强为E.若电荷量q为正,则场 强方向水平向右(如答图所示).从释放点到左侧最高点,由动能定理得 mglcos θ-qEl(1+sin θ)=0‎ 若小球运动到最低点时的速度为v,此时线的拉力为F,由功能关系得mv2=mgl-qEl 由牛顿第二定律得F-mg=m 由上面各式得F=mg(3-).‎ 同理,若电荷量q为负,也可得出此结果,故小球经过最低点时细线对小球的拉力为F=mg(3-). ‎ ‎16.(1)1.2×103 V/m　(2)48 V　(3)54 V　6 V ‎【解析】(1)两板之间是匀强电场,可得 E=V/m=1.2×103 V/m.‎ ‎(2)P1、P2两点间沿场强方向的距离d=4.0 cm,‎ 所以=Ed=1.2×103×4×10-2 V=48 V.‎ ‎(3)B板接地,则其电势为零,电场中其他点的电势就等于该点与B板的电势差.所以 ‎=E·d1=1.2×103×4.5×10-2 V=54 V ‎=E·d2=1.2×103×0.5×10-2 V=6 V ‎17.(1)是垂直AB连线 (2)  (3)‎ ‎【解析】本题考查了电势、电势差、电场力做功等知识点，意在考查考生的应用能力。‎ 根据得，，得，‎ ‎；‎ ‎，，所以。‎ ‎18.(1)200 V/m；(2)－1 V ‎【解析】本题考查了匀强电场中电场强度与电势差之间的关系，意在考查考生的识记和应用能力。‎ ‎(1)AB两点的电势差U==2V；粒子带负电，所以电场线斜向下 则匀强电场的场强大小 E==200V/m ‎(2)根据电场线方向可知φB>φA 所以φA=φB-2=-1V