内蒙古通辽市高二（下）开学考试物理试题（word版含答案）

内蒙古通辽市高二（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为15V、29V、47V，下列说法正确的是（　　）
A．坐标原点处的电势为-3V
B．电子在a点的电势能比在b点的高14eV
C．电子从b点运动到c点，克服电场力做功为18eV
D．电场强度的大小为5V/cm，方向沿Oc连线，由c指向O
2．如图所示，在匀强电场中，虚线为电场线，与Ox轴成角，Ox轴上a、b、c三点的坐标分别为3cm、9cm、12cm，O点的电势为零，a点的电势为-3V，则下列说法正确的是（　　）
A．场强大小为100V/m
B．电场线方向斜向下
C．c点的电势为-12V
D．电子在a点的电势能为-3eV
3．如图所示，在绝缘水平面上固定着一光滑绝缘的圆形槽，在某一过直径的直线上有O、A、B三点，其中O为圆心，A点固定电荷量为Q的正电荷，B点固定一个未知电荷，且圆周上各点电势相等，．有一个可视为质点的质量为m、电荷量为－q 的带电小球正在槽中运动，在C点受到的电场力指向圆心，C点所处的位置如图所示，根据题干和图示信息可知 (　　)
A．B点的电荷带正电
B．B点的电荷的电荷量为3Q
C．B点的电荷的电荷量为
D．小球在槽内做的是匀速圆周运动
4．如图，质子（）．氘核（）和α粒子都沿平行板电容器中线OO′方向垂直于电场线射入板间的匀强电场，射出后都能打在同一个与中线垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点，粒子重力不计，下列推断正确的是（ ）
A．若它们射入电场时的速度相同，在荧光屏上将出现3个亮点
B．若它们射入电场时的动能相等，在荧光屏上将只出现1个亮点
C．若它们射入电场时的动量相同，在荧光屏上将出现3个亮点
D．若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场，在荧光屏上将只出现1个亮点
5．如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点，不计重力。下列说法正确的是（　　）
A．M带负电荷，N带正电荷
B．M在b点的动能小于它在a点的动能
C．N在d点的电势能等于它在e点的电势能
D．N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功
6．如图所示，空间有一正三棱锥，O点是底面ABC的中心，现在顶点P固定一正点电荷，在O点固定一个电荷量与之相等的负点电荷。下列说法正确的是（　　）
A．A、B、C三点的电场强度相同
B．A、B、C三点的电势相等
C．将一带负电的试探电荷从B点沿直线移到C点，静电力对该试探电荷先做负功再做正功
D．将一带负电的试探电荷从A点沿直线移到B点，该试探电荷的电势能始终不变
二、单选题
7．如图所示是示波管的原理图，它是由电子枪、竖直偏转电极YY'、水平偏转电极XX'和荧光屏组成．电子枪发射的电子打在荧光屏上将出现亮点，不加任何电压时，电子打在荧光屏中心．若亮点很快移动，由于视觉暂留关系，能在荧光屏看到一条亮线．现在加上频率较高的偏转电压，则下列说法正确的是(　　)
A．如果只在偏转电极YY'上加上如图（3）所示U=Umsinωt的电压，应观察到一条水平的亮线
B．如果只在偏转电极XX'上加上如图（2）所示的电压，应观察到一条倾斜的亮线
C．如果在偏转电极YY'上加上如图（3）所示U=Umsinωt的电压，同时在偏转电极XX'上加上图（2）所示的电压，应观察到一条正弦曲线，如图（4）
D．如果在偏转电极YY'上加上如图（3）所示U=Umsinωt的电压，同时在偏转电极XX'上加上图（2）所示的电压，应观察到一条正弦曲线，如图（5）
8．如图所示，质量为m的物块（视为质点）带正电Q，开始时让它静止在倾角=600的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为的匀强电场（设斜面顶端处电势为零），斜面高为H．释放后，物块落地时的电势能为，物块落地时的速度大小，则（ ）
A． B． C． D．
9．如图所示为一正点电荷的电场线的分布情况，A、B、C为其中一条电场线上的三点．已知AB=BC，=0， =5V，则关于A点的电势高低，下列判断中正确的是（ ）
A．>10 V B．<10 V C．="10" V D．="5" V
10．如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置。在管子的底部固定一电荷量为（0）的点电荷。在距离底部点电荷为的管口A处，有一电荷量为（0）、质量为的点电荷由静止释放，在距离底部点电荷为的处速度恰好为零。现让一个电荷量为、质量为的点电荷仍在A处由静止释放，已知静电力常量为，重力加速度为，则该点电荷（　　）
A．运动到处的速度为零
B．运动到处的速度大小为
C．在下落过程中加速度逐渐减小
D．速度最大处与底部点电荷距离为
11．两电荷量分别为和的点电荷放在x轴上的O，M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A，N两点的电势均为零，段中的C点电势最高，则下列说法正确的是（　　）
A．N点的电场强度大小为零 B．间场强方向沿x轴正方向
C． D．将一负点电荷从N点移到D点，电势能先增加后减少
12．如图所示，长度为的不可伸长的绝缘轻绳，穿过中心有孔的两个完全相同的带电小球P和Q，悬挂于天花板上的O点，两球静止时的位置将轻绳分成长度相等的三段，处于等边三角形的三个顶点上，已知两小球的质量均为m，静电力常量为k，重力加速度为g，不计轻绳与球孔之间的摩擦，则小球所带的电荷量为（　　）
A． B． C． D．
13．两个点电荷在真空中所产生的电场的电场线（方向未标出）如图所示。图中C点为两个点电荷连线的中点，MN为两个点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称。则下列说法正确的是（　　）
A．这两个点电荷是等量的同种电荷
B．C点的电场强度比D点的电场强度大
C．C点的电势比D点的电势高
D．将这两个点电荷互换位置后，C、D两点场强不会发生变化
14．如图所示，伽利略猜想落体的速度应该随时间均匀变化。为验证自己的猜想，伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律。某同学对斜面实验进行验证，先让斜面保持倾角不变，让小球从不同位置由静止下滑，测得小球下滑的位移为，对应的时间为，下列关系式成立的是（　　）
A． B． C． D．
三、实验题
15．在如图所示的实验装置中,充电后的平行板电容器与电源断开，极板A与静电计相连,极板B接地．
(1)若将极板B向上平行移动一小段距离,则将观察到静电计指针偏角_________（填“增大”或“减小”或“不变”）,说明平行板电容器的电容随极板正对面积S减小而减小．
(2)若将极板B向左平行移动一小段距离,则将观察到静电计指针偏角增大,说明平行板电容器的电容随板间距离d增大而__________（填“增大”或“减小”或“不变”）．
(3)若将玻璃板插入A、B两极板间，则将观察到静电计指针偏角_________（填“增大”或“减小”或“不变”）．
四、解答题
16． 秋千由踏板和绳构成，人在秋千上的摆动过程可以简化为单摆的摆动，等效“摆球”的质量为m，人蹲在踏板上时摆长为，人站立时摆长为。不计空气阻力，重力加速度大小为g 。
（1）如果摆长为，“摆球”摆到最高点时摆角为θ，求此时“摆球”加速度的大小。
（2）人蹲着摆动和站立摆动时如果摆角均小于5°，则时间t内哪一种情况摆动次数多？多几次？
（3）在没有别人帮助的情况下，人可以通过在低处站起、在高处蹲下的方式使“摆球”摆得越来越高。设人蹲在踏板上从最大摆角开始运动，到最低点时突然站起，此后保持站立姿势摆到另一边的最大摆角为。假定人在最低点站起前后“摆球”摆动速度大小不变，通过计算证明。
17．一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替如图所示，曲线上的A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径叫做A点的曲率半径．在场强为B的水平匀强磁场中，一质量为m、带正电q的小球在O点静止释放，小球的运动曲线如图所示已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到x轴距离的2倍，重力加速度为求：
（1）小球运动到任意位置处的速率v．
（2）小球在运动过程中第一次下降的最大距离．
（3）当在上述磁场中加一竖直向上场强为的匀强电场时，小球从O静止释放后获得的最大速率．
18．如图甲所示，滑块与足够长的木板叠放在光滑水平面上，开始时均处于静止状态。作用于滑块的水平力F随时间t变化图象如图乙所示，时撤去力F。已知滑块质量，木板质量，滑块与木板间的动摩擦因数，取。求：
（1）时滑块的速度大小；
（2）0～2.0s内木板的位移大小；
（3）0～2.0s内因摩擦而产生的热量。
五、填空题
19．带电量为C的粒子先后经过电场中的A、B两点，克服电场力做功J，已知B点电势为50V，则（l）A、B间两点间的电势差是_______；（2）A点的电势_______；
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参考答案：
1．ABD
【解析】
【详解】
A．在匀强电场中
解得
A正确；
B．根据负电荷在电势越低的点，其电势能越大，可知电子电子在a点的电势能比在b点的高，且
B正确；
C．电子从b点运动到c点，电场力做功为
C错误；
D．沿x方向的场强大小为
沿y方向的场强大小为
合场强为
方向沿Oc连线，由c指向O，D正确。
故选ABD。
2．BC
【解析】
【详解】
AB．O点的电势为零，a点的电势为-3V，可以知道沿x方向电势降低，所以电场线方向斜向下，根据
A错误B正确；
C．根据
O点的电势为零，c点的电势为-12V，C正确；
D．电子在a点的电势能为
D错误。
故选BC。
3．CD
【解析】
【详解】
ABC．小球在C点所受的电场力方向沿CO，且指向O点，A对小球吸引，则B对小球排斥，所以B带负电

由∠ABC=∠ACB=30°知：∠ACO=30°，，；由相似三角形可得： ，即：，解得：；故AB错误，C正确；
D．圆周上各点电势相等，小球在运动过程中电势能不变，根据能量守恒得知，小球的动能不变，小球做匀速圆周运动，故D正确．
4．CD
【解析】
【分析】
三个粒子进入匀强电场中都做类平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，则得到：a=qE/m,偏转距离为：，运动时间为 ,联立三式得：
【详解】
A．若它们射入电场时的速度相等，y与比荷成正比，而三个粒子中质子的比荷最大，氘核和α粒子的比荷相等，在荧光屏上将出现2个亮点．故A错误；
C．若它们射入电场时的动量相等
可见y与qm成正比，三个qm都不同，则在荧光屏上将只出现3个亮点．故C正确；
B．若它们射入电场时的动能相等，y与q成正比，在荧光屏上将只出现2个亮点．故B错误；
D．若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，根据推论可知，y都相同，故荧光屏上将只出现1个亮点．故D正确；
故选CD。
5．ABC
【解析】
【详解】
A．由带电粒子在正点电荷的电场中运动的轨迹可知，M受到的是吸引力。N受到的是排斥力，因此M带负电，N带正电，A正确；
B．正点电荷的电场，离电荷越近电势越高，a点电势高于b点电势，M带负电，带负电粒子从高电势到低电势，电场力做负功，电势能增大，动能减小，因此M在b点的动能小于它在a点的动能，B正确；
C．由题图可知，d点和e点在同一个圆上，电势相等，所以N在d点的电势能等于它在e点的电势能，C正确；
D．N在从c点运动到d点的过程中，是从高电势到低电势，N带正电，是电场力做正功，D错误。
故选ABC。
6．BC
【解析】
【详解】
A．A、B、C三点到两电荷的距离相等，两电荷分别在A、B、C三点产生的场强大小相同，两电荷分别在A、B、C三点产生场强的夹角相同；据平行四边行定则可得，A、B、C三点的电场强度大小相同、方向不同，故A项错误；
B．A、B、C三点到两电荷的距离相等，两电荷在A、B、C三点单独产生的电势相同，电势是标量，则A、B、C三点的电势相等，故B项正确；
CD．由等量异种电荷的电场线和等势线分布可知，在过负点电荷且与两电荷连线垂直的线上，越靠近负点电荷电势越低；等量异种电荷在空间产生的电场关于两电荷的连线对称分布，则从B点沿直线到C点过程中，电势先降低后升高；将一带负电的试探电荷从B点沿直线移到C点，据可得，负电荷的电势能先增加后减小，所以静电力对该试探电荷先做负功再做正功；同理可得，将一带负电的试探电荷从A点沿直线移到B点，该试探电荷的电势能先增加后减小；故C项正确，D项错误。
故选BC。
7．C
【解析】
【分析】
示波管是带电粒子在电场中加速和偏转的实际应用．偏转电极 YY'：使电子束竖直偏转（加信号电压）；XX'：使电子束水平偏转（加扫描电压）．
【详解】
如果只在偏转电极YY'上加上如图（3）所示的电压，则在水平向不运动，只在竖直向偏转，应观察到一条竖直的亮线，故A错误；如果只在偏转电极XX'上加上如图（2）所示的电压，应观察到一条水平的亮线，故B错误；如果在偏转电极YY'上加上如图（3）所示的电压，同时在偏转电极XX'上加上图（2）所示的电压，因（2）图中的电压为单一方向上，则形成的图象只在O点的一侧为图（4），故C正确，D错误．故选C．
【点睛】
考查示波器的工作原量，会分析两个方向上所加不同电压对应的不同波形．
8．C
【解析】
【详解】
试题分析：正电荷所受电场力的方向水平向左，电场力做正功，电势能减小了mgH，电势能的变化，而电势能，由此可知，电势为零的地方，电荷的电势能也为零，故，AB选项错误；由动能定理，解得，选项C正确，选项D错误．
考点：动能定理
【名师点睛】①电场力做功和电势能的关系为,电场力做了多少功，电势能就减少多少，克服电场力做了多少功，电势能就增加多少．
②电势能的变化，而电势能，由此可知，电势为零的地方，电荷的电势能也为零．
9．A
【解析】
【详解】
试题分析：因为点电荷的电场线向外逐渐稀疏，则电场强度逐渐减小，根据U=Ed可知，UAB>UBC，因为UBC=5V，故UAB>5V，所以A点的电势大于10V，选项A正确．
考点：电势差与电场强度的关系．
10．B
【解析】
【详解】
AB．设第一个点电荷从A到B的运动过程中克服电场力做功为W，根据动能定理有
设第二个点电荷运动到处的速度为v，由于两个点电荷电荷量相同，所以从A到B的运动过程中克服电场力做功相同，根据动能定理有
联立以上两式解得
故A错误，B正确；
CD．在下落过程中点电荷所受库仑力逐渐增大，加速度先逐渐减小，当库仑力增大到与重力大小相等时，加速度减小至零，此时点电荷的速度最大，根据平衡条件可得
解得此时点电荷与底部电荷之间的距离为
之后随着点电荷继续下落，其加速度将反向增大，故CD错误。
故选B。
11．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．电势随x变化的关系图像上各点处切线斜率的绝对值表示各点的电场强度大小，显然，图像上N点的斜率不为零，所以N点的电场强度大小不为0，A错误；
B． 沿电场线方向电势逐渐降低，从N点到C点各点电势逐渐增大，即NC间场强方向从C指向N即向x轴负方向，B错误；
C．由图知无穷远处的电势为0，A点的电势为零，由于沿着电场线电势降低，所以O点的电荷q1带正电，M点电荷q2带负电，由于A点距离O比较远，距离M比较近，所以 ，C正确；
D．N→D段中，电势先高升后降低，所以场强方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向，将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增加，D错误。
故选C。
12．C
【解析】
【分析】
【详解】
对任一小球进行受力分析，受到重力和间的库仑力，还有倾斜轻绳和水平轻绳的拉力，由题意可知，倾斜轻绳与水平方向的夹角为60°，轻绳上的拉力大小处处相等，设拉力大小为F，由平衡条件得，竖直方向上有
水平方向上有
联立解得
C选项正确。
故选C。
13．B
【解析】
【详解】
A．根据电场线的特点，从正电荷出发到负电荷终止可以判断，A、B是两个等量异种电荷。故A错误；
B．在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，也可以从电场线的疏密判断，所以C点的电场强度比D点的电场强度大，故B正确。
C．根据平行四边形定则，对中垂线上的场强进行合成，知中垂线上每点的电场方向都水平向右，中垂线和电场线垂直，所以中垂线为等势线，所以C点的电势等于D点的电势。故C错误；
D．若将这两个点电荷互换位置后，C、D两点场强大小不变，而方向都将发生变化，故D错误。
故选B。
【点睛】
常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握，并要注意沿电场线的方向电势是降低的，同时注意等量异号电荷形成电场的对称性。加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题。
14．D
【解析】
【详解】
小球在斜面上做匀加速运动，根据位移与时间关系有
即
故选D。
15． 增大； 减小； 减小
【解析】
【详解】
解：(1)若极板B稍向上移动一点，极板正对面积减小，由电容的决定式分析知电容减小，电容器的电量不变，根据电容的定义式，极板间的电压U增大，则静电计指针偏角增大，此实验说明平行板电容器的电容随正对面积的减小而减小；
(2)若极板B稍向左移动一点，板间距离增大，由电容的决定式分析知电容减小，电容器的电量不变，根据电容的定义式，极板间的电压U增大，则静电计指针偏角增大，此实验说明平行板电容器的电容与极板间距离成反比，极板间距离的增大而减小；
(3)将玻璃板插入A、B两极板间，由电容的决定式分析知电容增大，电容器的电量不变，根据电容的定义式，极板间的电压U减小，则静电计指针偏角减小．
【点睛】
行板电容器与静电计相接，电容器的电量不变，先由电容的决定式，分析电容的变化，根据电容的定义式，分析电压U的变化，即可判断静电计指针偏角的变化．
16．（1）a=gsinθ；（2）站着摆动时振动次数多；Δn =；（3）见解析
【解析】
【详解】
（1）在最高点时受力如图
此时加速度垂直于摆线沿轨迹切线方向， 由牛顿第二定律：
mgsinθ=ma
所以
a=gsinθ
（2）摆角小于5°，单摆做简谐振动，周期
所以蹲着摆动时t时间内振动次数
站着摆动时t时间内振动次数
因为l1>l2，所以站着摆动时振动次数多。
多了次数
（3）设人在最低点站起前后“摆球”的摆动速度大小为v，根据功能关系（或机械能守恒） 人蹲在踏板上从最大摆角开始运动到最低点的过程中，有
保持站立姿势摆到另一边的最大摆角为的过程中，有：
由此可得
因为l1>l2，得
所以
17．(1)；(2)；(3)．
【解析】
【详解】
(1)洛仑兹力不做功，由动能定理得：，
解得：
；
(2)设在最大距离处的速率为，
小球做圆周运动，由牛顿第二定律得：，
可知：
由及解得：
；
(3)小球运动轨迹如图所示：
由动能定理得：
，
小球做圆周运动，由牛顿第二定律的：
，
由及，解得：
。
18．（1）；（2）；（3）
【解析】
【分析】
【详解】
(1)木板M的最大加速度
滑块与木板保持相对静止时的最大拉力
所以F为1.5N时，M与m一起向右做匀加速运动，对整体分析有
代入数据得
(2)对M在0-1s内有
1-2s内，即F为6N时，M与m将发生相对滑动，有
则0-2s内板的位移
（3）对滑块在1-2s内有
0-2s滑块的位移
在0-2s，m与M相对位移
系统因摩擦产生的热量
19． -200V -150V
【解析】
【详解】
(1)粒子经过电场中的A. B两点，克服电场力做功6×10 4J，则电场力对粒子做功为WAB= 6×10 4J；
A. B间两点间的电势差是；
(2)根据UAB=φA φB；由题意φB=50V，得A点的电势φA= 150V．
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