湖南省醴陵市第一中学2018-2019学年高二上学期入学考试物理试题

湖南省醴陵市第一中学2018-2019学年高二上学期入学考试物理试题

‎2020届高二年级入学考试物理试卷 时量：90分钟 总分：100分 一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共计60分。在每小题给出的四个选项中，1-8题只有一项符合题目要求，9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）‎ ‎1．电场中有一点P，下列哪种说法是正确的(　　)‎ A．若放在P点电荷的电荷量减半，则P点的场强减半 B．若P点没有试探电荷，则P点场强为零 C．P点场强越大，则同一电荷在P点所受静电力越大 D．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 ‎2、右图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布情况，‎ 以下说法正确的是 (　　)‎ A．a、b为异种电荷 B．a、b为同种电荷 C．A点场强大于B点场强 D．A点电势低于B点电势 ‎3．如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A带电＋Q，B带电－9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为(　　)‎ A．正，B的右边0.4 m处 B．正，B的左边0.2 m处 C．负，A的左边0.2 m处 D．负，A的右边0.2 m处 ‎4．如图所示，Q1和Q2是两个电荷量大小相等的点电荷，MN是两电荷的连线，HG是两电荷连线的中垂线，O是垂足。下列说法正确的是(　　)‎ A．若两电荷是异种电荷，则OM的中点与ON的中点电势一定相等 B．若两电荷是异种电荷，则O点的电场强度大小，与MN 上各点相比是最小的，而与HG上各点相比是最大的 C．若两电荷是同种电荷，则OM中点与ON中点处的电场强度一定相同 D．若两电荷是同种电荷，则O点的电场强度大小，与MN上各点相比是最小的，与HG上各点相比是最大的 ‎5. 如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则(　　)‎ A．a一定带正电，b一定带负电 B．a的速度将减小，b的速度将增加 C．a的加速度将减小，b的加速度将增大 D．两个粒子的动能一个增加一个减小 ‎6、设电子在运动过程中只受电场力作用，则在下列哪个电场中，只要给电子一个适当的初速度它就能自始至终沿一条电场线运动；给电子另一个适当的初速度它也可能始终沿某个等势面运动（ ）‎ A．匀强电场 ‎ B．正点电荷产生的电场 ‎ C．负点电荷产生的电场 ‎ D．以上都不可能 ‎7、一平行板电容器两极板间距为d 、正对面积为 S，对此电容器充电后 将它与电源断开．当增加两板间距时，电容器两极板间( 　)‎ A．电场强度减小，电势差变大 B．电场强度不变，电势差不变 C．电场强度不变，电势差变大 D．电场强度减小，电势差减小 ‎8．如图所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷＋Q、－Q，虚线是以＋Q所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断错误的是(　　)‎ A．b、d两点处的电势相同 B．四个点中c点处的电势最低 C．b、d两点处的电场强度相同 D．将一试探电荷＋q沿圆周由a点移至c点，＋q的电势能减小 ‎9. 如图所示，两电荷量分别为Q(Q＞0)和－Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b点位于y轴O点上方，取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是(　　)‎ A．b点电势为零，电场强度也为零 B．正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右 C．将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功 D．将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，后者电势能的变化较大 ‎10. 如图所示，竖直向上的匀强电场中，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球，小球静止时位于N点，弹簧恰好处于原长状态。保持小球的带电量不变，现将小球提高到M点由静止释放。则释放后小球从M运动到N过程中(　　)‎ A．小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变 B．小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量 C．弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量 D．小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和 ‎11．如图所示，真空中固定两个等量异号点电荷＋Q、－Q，图中O是两电荷连线中点，a、b两点与＋Q的距离相等，c、d是两电荷连线垂直平分线上的两点，bcd构成一等腰三角形，a、e两点关于O点对称。则下列说法正确的是(　　)‎ A．a、b两点的电势相同 B．a、e两点的电场强度相同 C．将电子由c沿cd边移到d的过程中电场力做正功 D．质子在b点的电势能比在O点的电势能大 ‎12. 如图所示，光滑绝缘水平桌面上有A、B两个带电小球(可以看成点电荷)，A球带电量为＋3q，B球带电量为－q，由静止同时释放后A球加速度大小为B球的两倍。现在A、B中点固定一个带正电C球(也可看成点电荷)，再由静止同时释放A、B两球，结果两球加速度大小相等。则C球带电量可能为(　　)‎ A.q　　　 B.q　　　‎ C.q　　　 D.q 二、计算题（13题9分，14题9分，15题10分，16题12分，共计40分,必须写出文字说明和基本物理公式，写在答题卡方框外的答案无效。）‎ ‎13．把带电荷量2×10－8 C的正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功8×10－6 J，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功2×10－6 J，求：‎ ‎(1)A点的电势；‎ ‎(2)A、B两点的电势差；‎ ‎(3)把2×10－5 C的负电荷由A点移到B点电场力做的功．‎ ‎14.如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab＝5 cm，bc＝12 cm，其中ab沿电场方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q＝4×10－8 C的正电荷从a移到b电场力做功为W1＝1.2×10－7 J，求：‎ ‎(1)匀强电场的场强E；‎ ‎(2)电荷从b移到c，电场力做的功W2；‎ ‎(3)a、c两点间的电势差Uac.‎ ‎15. 如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周的最低点．现有一质量为m、电荷量为－q、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑．已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为2.求：‎ ‎(1)小球滑至C点时的速度大小；‎ ‎(2)A、B两点间的电势差；‎ ‎(3)若以C点作为参考点(零电势点)，试确定A点的电势．‎ ‎16． 如图所示，两块平行金属板竖直放置，两板间的电势差U＝1500 V(仅考虑两板间的 电场)，现将一质量、电荷量的带电小球从两板的左上方距两板上端的高度h＝20 cm的地方以初速度v0＝4 m/s水平抛出，小球恰好从左板的上边缘进入电场，在两板间沿直线运动，从右板的下边缘飞出电场，求：‎ ‎(1)金属板的长度L ‎(2)小球飞出电场时的动能Ek ‎2020届高二年级入学考试物理试卷 时量：90分钟 总分：100分 一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共计60分。在每小题给出的四个选项中，1-8题只有一项符合题目要求，9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）‎ ‎1．电场中有一点P，下列哪种说法是正确的(　　)‎ A．若放在P点电荷的电荷量减半，则P点的场强减半 B．若P点没有试探电荷，则P点场强为零 C．P点场强越大，则同一电荷在P点所受静电力越大 D．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向 解析：选C.电场中某点的电场强度与试探电荷无关，故A、B错；由于F＝qE知，C对；场强方向与正试探电荷受力方向相同，故D错．‎ ‎2、右图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布情况，‎ 以下说法正确的是 (　A　)‎ A．a、b为异种电荷 B．a、b为同种电荷 C．A点场强大于B点场强 D．A点电势低于B点电势 ‎3．如图614所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A带电＋Q，B带电－9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为(　　)‎ 图614‎ A．正，B的右边0.4 m处 B．正，B的左边0.2 m处 C．负，A的左边0.2 m处 D．负，A的右边0.2 m处 解析：选C　要使三个电荷均处于平衡状态，必须满足“两同夹异”“两大夹小”‎ 的原则，所以选项C正确。‎ ‎4．如图6112所示，Q1和Q2是两个电荷量大小相等的点电荷，MN是两电荷的连线，HG是两电荷连线的中垂线，O是垂足。下列说法正确的是(　　)‎ 图6112‎ A．若两电荷是异种电荷，则OM的中点与ON的中点电势一定相等 B．若两电荷是异种电荷，则O点的电场强度大小，与MN上各点相比是最小的，而与HG上各点相比是最大的 C．若两电荷是同种电荷，则OM中点与ON中点处的电场强度一定相同 D．若两电荷是同种电荷，则O点的电场强度大小，与MN上各点相比是最小的，与HG上各点相比是最大的 解析：选B　若两电荷是异种电荷，则OM的中点与ON的中点电势一定不相等，选项A错误。若两电荷是异种电荷，根据两异种电荷电场特点可知，O点的电场强度大小，与MN上各点相比是最小的，而与HG上各点相比是最大的，选项B正确。若两电荷是同种电荷，则OM中点与ON中点处的电场强度大小一定相同，方向一定相反，选项C错误。若两电荷是同种电荷，则O点的电场强度为零，与MN上各点相比是最小的，与HG上各点相比也是最小的，选项D错误。‎ ‎5. 如图6114所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则(　　)‎ 图6114‎ A．a一定带正电，b一定带负电 B．a的速度将减小，b的速度将增加 C．a的加速度将减小，b的加速度将增大 D．两个粒子的动能一个增加一个减小 解析：选C　根据两粒子的偏转方向，可知两粒子带异性电荷，但无法确定其具体电性，故A错误；由粒子受力方向与速度方向的关系，可判断电场力对两粒子均做正功，两粒子的速度、动能均增大，故B、D错误；从两粒子的运动轨迹判断，a 粒子经过的电场的电场线逐渐变得稀疏，b粒子经过的电场的电场线逐渐变密，说明a的加速度减小，b的加速度增大，故C正确。‎ ‎6、设电子在运动过程中只受电场力作用，则在下列哪个电场中，只要给电子一个适当的初速度它就能自始至终沿一条电场线运动；给电子另一个适当的初速度它也可能始终沿某个等势面运动（ B ）‎ A．匀强电场 B．正点电荷产生的电场 ‎ C．负点电荷产生的电场 D．以上都不可能 ‎7、一平行板电容器两极板间距为d 、正对面积为 S，对此电容器充电后 将它与电源断开．当增加两板间距时，电容器两极板间( C 　)‎ A．电场强度减小，电势差变大 B．电场强度不变，电势差不变 C．电场强度不变，电势差变大 D．电场强度减小，电势差减小 ‎8．如图623所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷＋Q、－Q，虚线是以＋Q所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断错误的是(　C　)‎ 图623‎ A．b、d两点处的电势相同 B．四个点中c点处的电势最低 C．b、d两点处的电场强度相同 D．将一试探电荷＋q沿圆周由a点移至c点，＋q的电势能减小 ‎9. 如图621所示，两电荷量分别为Q(Q＞0)和－Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b点位于y轴O点上方，取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是(　　)‎ 图621‎ A．b点电势为零，电场强度也为零 B．正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右 C．将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功 D．将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，后者电势能的变化较大 解析：选BC　因为等量异种电荷在其连线的中垂线上的电场方向为水平指向负电荷，所以电场方向与中垂线方向垂直，故中垂线为等势线，因为中垂线延伸到无穷远处，所以中垂线的电势为零，故b点的电势为零，但是电场强度不为零，A错误；等量异种电荷连线上，电场方向由正电荷指向负电荷，方向水平向右，在中点O处电势为零，O点左侧电势为正，右侧电势为负，又知道正电荷在正电势处电势能为正，故B正确；O点的电势低于a点的电势，电场力做负功，所以必须克服电场力做功，C正确；O点和b点的电势相等，所以先后从O、b点移到a点，电场力做功相等，电势能变化相同，D错误。‎ ‎10. 如图6215所示，竖直向上的匀强电场中，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球，小球静止时位于N点，弹簧恰好处于原长状态。保持小球的带电量不变，现将小球提高到M点由静止释放。则释放后小球从M运动到N过程中(　　)‎ 图6215‎ A．小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变 B．小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量 C．弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量 D．小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和 解析：选BC　由于有电场力做功，故小球的机械能与弹簧的弹性势能之和是改变的，故A错误；由题意，小球受到的电场力与重力大小相等，在小球从M运动到N过程中，重力做多少正功，重力势能就减少多少，电场力做多少负功，电势能就增加多少，又两力做功一样多，可知B正确；由动能定理可知，弹力对小球做的功等于小球动能的增加量，又弹力的功等于弹性势能的减少量，故C正确；显然电场力和重力做功的代数和为零，故D错误。‎ ‎11．如图1所示，真空中固定两个等量异号点电荷＋Q、－Q，图中O是两电荷连线中点，a、b两点与＋Q的距离相等，c、d是两电荷连线垂直平分线上的两点，bcd构成一等腰三角形，a、e两点关于O点对称。则下列说法正确的是(　　)‎ 图1‎ A．a、b两点的电势相同 B．a、e两点的电场强度相同 C．将电子由c沿cd边移到d的过程中电场力做正功 D．质子在b点的电势能比在O点的电势能大 解析：选BD　a、b两点虽然关于＋Q对称，但是由于－Q的影响，两点的电势并不相等，故A错误；a、e两点的合场强大小相等，且方向相同，故B正确；c、O、d在一条等势线上，故电子从c点移到d点电场力不做功，C错误；b点电势高于O点的电势，则质子在b点的电势能大，故D正确。‎ ‎12. 如图6116所示，光滑绝缘水平桌面上有A、B两个带电小球(可以看成点电荷)，A球带电量为＋3q，B球带电量为－q，由静止同时释放后A球加速度大小为B球的两倍。现在A、B中点固定一个带正电C球(也可看成点电荷)，再由静止同时释放A、B两球，结果两球加速度大小相等。则C球带电量可能为(　　)‎ 图6116‎ A.q　　　 B.q　　　‎ C.q　　　 D.q 解析：选AB　设A、B两小球间距为L，将A、B两球释放时，对A球有k＝mA·2a，对B球有：k＝mBa，得mB＝2mA，在A、B中点固定C球后，对A球有k－k＝mAa′或k－k＝mAa′，对B球有k＋k＝mBa′，解得qC＝q或q，故A、B选项正确。‎ 二、计算题（13题9分，14题9分，15题10分，16题12分，共计40分,必须写出文字说明和基本物理公式，写在答题卡方框外的答案无效。）‎ ‎13．把带电荷量2×10－8 C的正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功8×10－6 J，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功2×10－6 J，求：‎ ‎(1)A点的电势；‎ ‎(2)A、B两点的电势差；‎ ‎(3)把2×10－5 C的负电荷由A点移到B点电场力做的功．‎ 解析：　(1)正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功8×10－6 J，所以EpA＝8×10－6 J．φA＝＝＝400 V，‎ ‎(2)EpB＝2×10－6 J，φB＝＝＝100 V．‎ 由电势差定义：UAB＝φA－φB＝300 V.‎ ‎(3)把2×10－5 C的负电荷由A点移到B点电场力做的功为：‎ WAB＝qUAB＝－2×10－5×300 J＝－6×10－3 J.‎ 答案：　(1)400 V　(2)300 V　(3)－6×10－3 J ‎14.如图1－5－15所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab＝5 cm，bc＝12 cm，其中ab沿电场方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q＝4×10－8 C的正电荷从a移到b电场力做功为W1＝1.2×10－7 J，求：‎ 图1－5－15‎ ‎(1)匀强电场的场强E；‎ ‎(2)电荷从b移到c，电场力做的功W2；‎ ‎(3)a、c两点间的电势差Uac.‎ 解析：由于电场力做功W＝qU与路径无关，只与初、末位置间的电势差有关，故可根据已知的电场力做功先求电势差，再根据匀强电场中场强与电势差的关系确定场强E.反之亦然．‎ ‎(1)设a、b两点间距离为d，有 W1＝qE·d①‎ 由①式得 E＝＝ V/m＝60 V/m.‎ ‎(2)设b、c两点沿场强方向距离为d1，有 d1＝bc·cos60°②‎ W2＝qE·d1③‎ 由②③式得W2＝qE·bc·cos60°‎ ‎＝4×10－8×60×12×10－2×0.5 J＝1.44×10－7 J.‎ ‎(3)设电荷从a移到c电场力做功为W，有 W＝W1＋W2④‎ W＝qUac⑤‎ 由④⑤式得 Uac＝＝ V ‎＝ V＝6.6 V.‎ 答案：(1)60 V/m　(2)1.44×10－7 J　(3)6.6 V ‎15. 如图1－5－16所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周的最低点．现有一质量为m、电荷量为－q、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑．已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为2.求：‎ 图1－5－16‎ ‎(1)小球滑至C点时的速度大小；‎ ‎(2)A、B两点间的电势差；‎ ‎(3)若以C点作为参考点(零电势点)，试确定A点的电势．‎ 解析：(1)因B、C两点电势相等，故小球从B到C的过程中电场力做的总功为零 由几何关系可得BC的竖直高度 hBC＝3R/2‎ 根据动能定理有 mg×3R/2＝mv/2－mv/2‎ 解得vC＝.‎ ‎(2)因为电势差UAB＝UAC，小球从A到C，重力和电场力均做正功，所以由动能定理有 mg×3R＋q|UAC|＝mv/2‎ 解得|UAB|＝|UAC|＝mgR/(2q)，‎ ‎(3)因为φA<φC、φC＝0，所以 φA＝－|UAC|＝－mgR/(2q)．‎ 答案：(1)　(2)mgR/(2q)　(3)－mgR/(2q)‎ ‎16． 如图所示，两块平行金属板竖直放置，两板间的电势差U＝1500 V(仅考虑两板间的电场)，现将一质量、电荷量的带电小球从两板的左上方距两板上端的高度h＝20 cm的地方以初速度v0＝4 m/s水平抛出，小球恰好从左板的上边缘进入电场，在两板间沿直线运动，从右板的下边缘飞出电场，求：‎ ‎(1)金属板的长度L ‎(2)小球飞出电场时的动能Ek 解析：(1)小球到达左板上边缘时的竖直分速度：‎ vy＝＝2 m/s 设小球此时速度方向与竖直方向之间的夹角为θ，‎ 则：tanθ＝＝2‎ 小球在电场中沿直线运动，所受合力方向与运动方向相同，设板间距为d，则：‎ tanθ＝＝ L＝， 解得L＝＝0.15 m ‎(2)进入电场前 mgh＝mv12－mv02‎ 电场中运动过程 qU＋mgL＝Ek－mv12‎ 解得Ek＝0.175 J 答案：(1)0.15 m　(2)0.175 J