山西省运城市永济中学校2020-2021高二物理上学期入学考试试题

山西省运城市永济中学校2020—2021学年高二物理上学期入学考试试题
（满分100分，考试时间90分钟） 第Ⅰ卷 （选择题，共48分）
一、选择题（本题共12小题,每小题4分,共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12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。

下列关于电场强度的说法中正确的是（ )
A 。

公式F
E q
=
只适用于真空中点电荷产生的电场 B.由公式F
E q
=
可知,电场中某点的电场强度E 与试探电荷q 在电场中该点所受的电场力F 成正比 C.在公式122Q Q F k
r =中， 22Q k r 是点电荷2Q 产生的电场在点电荷1
Q 处的场强大小；而1
2
Q k r 是点电荷1Q 产生的电场在点电荷2Q 处的场强大小
D.由公式2Q
E k
r
=可知,在离点电荷非常近的地方()0r →，电场强度E 无穷大 2。

如图各电场中,A ，B 两点电场强度相同的是（ )
A 。

B. C 。

D 。

3。

对公式U
E d
=
的理解,下列说法正确的是（ ） A.此公式适用于计算任何电场中A B 、两点间的电势差 B.A 点和B 点间距离越大，则这两点的电势差越大 C 。

公式中的d 是指A 点和B 点之间的距离
D.公式中的d 是A B 、所在的两个等势面间的垂直距离 4。

关于电荷的电势能，下列说法正确的是( )
A 。

在电场强度大的地方,电荷的电势能一定大
B 。

在电场强度为零的地方,电荷的电势能一定为零
C.只在静电力的作用下，电荷的电势能一定减少
D.只在静电力的作用下，电荷的电势能可能增加,也可能减少 5。

如图所示,a 、b 、c 是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a 至c,a 、b 间的距离等于b 、c 间的距离,用φa 、φb 、φc 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势
和电场强度,可以断定（ ）
A 。

E a 〉E b 〉E c B.φa >φb >φc
C.φa —φb =φb -φc D 。

E a =E b =E c
6。

如图所示，在某一真空空间，有一水平放置的理想平行板电容器充电后与电源断开，若正极板A 以固定直线OO '为中心沿竖直方向作微小振幅的缓慢振动时，恰有一质量为m 带负电荷的粒子（不
计重力）以速度v 沿垂直于电场方向射入平行板之间,则带电粒子在电场区域内运动的轨迹是(设负极板B 固定不动,带电粒子始终不与极板相碰)( ）
A 。

直线 B.正弦曲线
C.抛物线
D.向着电场力方向偏转且加速度作周期性变化的曲线
7。

关于如图a 、图b 、图c 、图d 所示的四种圆 周运动模型，下列说法正确的是( ）
A 。

如图a 所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力大于车的重力
B 。

如图b 所示，在固定圆锥筒(内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力
C 。

如图c 所示,轻质细杆一端固定一小球，绕另一端0在竖直面内做圆周运动，在最高点小球所受合力不可能为零
D.如图d 所示，火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道,向心力由火车所受重力和支持力的合力提供 8。

如图所示,质量为m 的物体,通过细绳在汽车的牵引下由静止开始运动，当物体上升h 髙度时，汽车的速度为v ，细绳与水平面间的夹角为θ，此后汽车做匀速直线运动，则下列说法正确的是（ )
A.汽车速度为v 时,物体的速度大小为
cos v
θ
B 。

汽车匀速后,绳对物体的拉力与物体的重力等大 C.汽车速度达到v 时，绳子拉力对物体做的功为21
(cos )2
mgh m v θ+
D.汽车速度达到v 时，绳子拉力对物体做的功为21
(cos )2m v θ
9.关于元电荷和点电荷的理解正确的是( ）
A.元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电量 B 。

元电荷就是电子
C 。

体积很小的带电体就是点电荷 D.点电荷是一种理想化模型 10。

电容器电容的定义式Q
C U
=
可知( ) A.若电容器不带电,则电容C 为零
B 。

电容
C 与电容器所带电荷量Q 成正比,与电压U 成反比 C 。

电容C 与电容器所带电荷量Q 多少无关
D.电容在数值上等于使电容器两板间的电压增加1V 时所需增加的电荷量
11。

最近,科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星,并测得它围绕该恒星运行一周所用的时间为1200年，它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍.假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周,仅利用以上两个数据可以求出的量有（ ）
A.恒星质量与太阳质量之比
B.恒星密度与太阳密度之比
C.行星质量与地球质量之比
D.行星运行速度与地球公转速度之比
12.如图所示，由电动机带动着倾角37θ=︒的足够长的传送带以速率4m/s v =顺时针匀速转动.一质量2kg m =的小滑块以平行于传送带向下'2m/s v =的速率滑上传送带，已知小滑块与传送带间的动摩擦因数
78
μ=，取210m/s g =,sin 370.6︒=，cos370.8︒=,则小滑块从接触传送带到与传送带相对静止的时间内
（ )
A 。

小滑块的加速度大小为21m/s B.重力势能增加了120J
C.小滑块与传送带因摩擦产生的内能为84J
D.电动机多消耗的电能为
336J
第Ⅱ卷 （非选择题，共52分)
二、实验题(13小题3分，14小题12分，共15分）
13。

某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行,打点计时器工作频率为50 Hz 。

(1）实验中木板略微倾斜，这样做的目的是 (选填正确选项前的字母） A 。

释放小车后，小车能匀加速下滑 B 。

增大橡皮筋对小车的弹力
C.使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
D.使橡皮筋松弛后小车做匀加速运动
(2）实验中是通过改变橡皮筋的 （选填“长度”或“条数”)来改变做功的值。

（3)若根据多次测量数据画出的W v -图象如图乙所示，根据图线形状可知,对W 与v 的关系的以下猜想中肯定不正确的是( ）
A.W v ∞
B.1
W v
∞
C 。

2
W v ∞
D 。

3
W v ∞
14.关于平抛运动,完成下列问题：
（1)在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛速度.实验简要步骤如下：
A 。

让小球多次从斜槽上的同一位置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置；
B.安装好器材,注意斜槽末端水平和平板竖直，记下小球在斜槽末端时球心O 点和过O 点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是 。

C.测出曲线上某点的坐标x y 、，用0v = 算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求0v 的值，然后求它们的平均值。

D 。

取下白纸,以O 为原点,以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹。

上述实验步骤的合理顺序是 (只填排列序号即可）。

（2）如图所示,某次在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长 1.25cm l =。

若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a b c d 、、、所示，则小球平抛的初速度的计算式为 （用l g 、表示)，其值是 m/s ，速率是 m/s 。

(取29.8m/s g =）
（3）此实验中抛出点距a 点左上方水平距离为 ,竖直距离为 。

（用l 表示) 三、计算题(共37分）
15.（8分）在静电场中,把一个电荷量为5
2.010q C -=⨯的负电荷由M 点移到N 点，电场力做功4
6.010J -⨯,由N 点移到P 点,电场力做负功， 3
1.010J -⨯,则M 、N 、P 电势高低关系是怎样的？
16。

（8分）如图所示,真空中xOy 平面直角坐标系上的ABC 三点构成等边三角形，边长L ＝2.0m ．若将电荷量均为q ＝＋2。

0×10－6
C 的两点电荷分别固定在A 、B 点，已知静电
力常量
k ＝9.0×109N ・m 2/C 2，求：
(1）两点电荷间的库仑力大小； (2)C 点的电场强度的大小和方向．
17.（9分）如图所示，真空中光滑绝缘的水平面上的两个等量异号的点电荷A 和B ,电荷量分别为4Q +和Q -,它们之间的距离为r ，
为使两电荷保持静止，现加入第三个点电荷C 使三个点电荷都处于平衡状态（静电力常量为k ).则第三个点电荷C 应放在什么位置？第三个点电荷C 的电性及电荷最是多少？
18.（12分)如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A 点，弹簧处于自然状态时其右端位于B 点。

水平桌面右侧有一竖直放罝的光滑轨道MNP ,其形状为半径0.8m R =的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN 为其竖直直径，P 点到桌面的竖直距离也是R 。

用质量10.4kg m =的物块将弹簧缓慢压缩到C 点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B 点。

用同种材料、质量为20.2kg m =的物块将弹簧也缓慢压缩到C 点释放,物块过B 点后其位移与时间的关系为262x t t =-，物块从桌面右边缘D 点飞离桌面后,由P 点沿圆轨道切线落入圆轨道。

g 取210m/s .求:
（1）BP 间的水平距离。

（2）判断2m 能否沿圆轨道到达M 点。

(3）释放后2m 在水平桌面上运动过程中克服摩擦力做的功.
物 理 答 案
一、选择题（本题共12小题,每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9~12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。

答案:C 解析：电场强度的定义式F
E q
=
适用于任何电场，故A 错误; 电场中某点的电场强度由电场本身决定,而与电场中该点是否有试探电荷或引入试探电荷所受的电场力无关，故B 错误;
电荷间的相互作用是通过电场而产生的，所以1
2
Q k r 是点电荷1Q 在距离其为r 的点电荷2Q 处产生场强的大小, 2
2
Q k
r 是点电荷2Q 在距离其为r 的点电荷1Q 处产生场强的大小，C 正确; 公式2Q
E k r
=是点电荷产生的电场中某点场强的计算式，当0r →时，所谓“点电荷"已不存在，该公
式已不适用,故D 错误.
2。

答案：C 解析：A 、B 是同一圆上的两点,场强大小相等,但方向不同,则电场强度不同.故A 错误。

A 、B 场强大小不等，但方向相同，则电场强度不同.故B 错误.A 、B 是匀强电场中的两点，电场强度相同,故C 正确电场线的疏密表示场强的大小，所以A 、B 场强不等,故D 错误故选C.
3.答案：D 解析：此公式只适用于计算匀强电场中A B 、两点间的电势差,选项A 错误;公式中d 是A 和B 所在等势面间的垂直距离,不是A 点和B 点间的距离.选项B 、C 错误,D 正确.
4.答案：D 解析：电场强度与电势能无关，电势能有相对性，可以人为规定零势能面,故选项AB 错误；只在静电力作用下，若电荷从静止开始运动,电场力做正功，电势能减少，若电荷做减速运动， 则电场力做
负功,电势能增加,故选项D 正确，C 错误。

5.答案：B 解析：由“沿着电场线的方向,电势降低"知:φa 〉φb 〉φc ，断定选项B 对;因这一电场线不能肯定就是匀强电场中的电场线,故选项C 、D 不能断定是否正确；这一电场线也不能断定就是正点电荷形成的电场中的一条电场线,故选项A 不能断定是否正确。

正确答案为选项B.
6。

答案：C 解析：平行板电容器的电容4S
C kd
επ=
(S 为两板的正对面积,d 为两板间的距离),由,U Q E C d U =
=以及4S C kd επ=可推导出4kd E S
πε= 即,Q
E S
ε∝由此式可知,若Q 、S 和介质不变，只改变距离d ，则电场强度E 不变，所以正极板A 以固定直线〇〇'为中心沿竖直方向做微小振幅的缓慢移动时，两平行板间的电场强度不变，带电粒子受到的竖直向上的电场力不变,其受力情况不变,则粒子做类平抛运动，C 正确。

7。

答案：D 解析：汽车在最高点时.有2
N mv mg F r
-=，知N F mg <,车对桥面的压力小干车的重力，
故A 错误;在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力,故B 错误；题图c 是竖直平面内圆周运动的杆模型,小球在最高点时最小速度为零，所以在最高点时小球所受合力可能为零。

故C 错误;火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道，向心力由火车所受重力和支持力的合力提供,故D 正确
8.答案：C 解析：物体上升h 高度时,将汽车的速度沿细绳方向和垂直细绳方向分解，则沿细绳方向速度为cos v θ，从这以后v 恒定，但θ逐渐减小.物体仍做加速运动。

绳对物体的拉力大于物体重力,AB 错误；对物体的运动过程。

根据动能定理得2
12W mgh mv -=
物
，所以绳子拉力对物体做的功为21
(cos )2
W mgh m v θ=+，C 正确，D 错误。

9.答案:AD 解析：A 、电子所带电量是最小的电荷量,人们把这个最小电荷量叫做元电荷,用e 表示,A 选项正确。

B 、最小电荷量叫做元电荷,是电荷量的单位，不是电荷，也不是电子，B 选项错误.
C 、点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化的模型,类似于力学中的质点，实际中并不存在。

一个带电体能否看做点电荷,是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状，C 选项错误.
D 、理由同C,D 选项正确。

故选AD.
10.答案：CD 解析：电容器电容的大小由电容器自身决定，与其带电与否、所带电荷量Q 的多少均无关；根据Q
C U =
可知,当电容器电压发生变化时,所带电荷量也发生变化,但两者比值保持不变,即Q Q C U U
∆==∆本题正确答案为C 、D 。

11.答案:AD 解析：太阳系外的行星围绕恒星做圆周运动。

地球围绕太阳做圆周运动.万有引力提供行星
或地球运动的向心力,根据牛顿运动定律得2
22Mm G mr r T π⎛⎫
= ⎪⎝⎭
.再加上题中的已知条件可得恒星与太阳的
质量之比。

A 选项正确:由于不知道恒星和太阳的半径之比,所以无法比较恒星与太阳的密度之比，B 选项错
误。

行星质量无法求出.也就无法比较行星质量与地球质量大小及它们的比值,C 选项错误。

但根据
2
2Mm v G m r r
=,可以比较行星运行速度与地球公转速度之比，D 选项正确.
12。

答案：AD 解析：对滑块受力分析,受重力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律， 平行斜面方向有：sin 37f mg ma -︒=, 垂直斜面方向有：cos370N mg -︒=,
其中:f N μ=，联立解得227(cos37sin 37)100.80.6m/s 1m/s 8a g μ⎛⎫
=︒-︒=⨯⨯-= ⎪⎝⎭
,故A 正确。

以平行斜面向上为正,根据速度一时间关系式,有4(2)
s 6s 1
v t a ∆--===,位移4(2)
6m 6m 2
x vt +-==
⨯=，故重力势能增加量为P sin3721060.6J 72J E mg h mg x ∆=∆=⋅︒=⨯⨯⨯=,故B 错误。

在6s 内传送带的位移'46m 24m x vt ==⨯=,故相对位移为'24m 6m 18m x x x ∆=-=-=,故产生的热量为7
cos372100.818J 252J 8
Q mg x μ=︒⋅∆=⨯⨯⨯⨯=,故C 错误。

多消耗的电能等于系统增加的机械能和内能之
和，为22P k 1172J 2422J 252J 336J 22W E E Q ⎛⎫
=∆+∆+=+⨯⨯-⨯⨯+= ⎪⎝⎭
，故D 正确。

二、实验题(13小题3分，14小题12分，共15分)
13.答案：（1）C （2）条数 （3)AB
14。

答案：(1)将小球放在水平槽中，若能静止则可认为水平;
(2）0。

70；0。

875
（3）l ;8
l
三、计算题（共37分）
15。

（8分）答案： N M P ϕϕϕ>> 解析：4
5
6.010302.010MN MN
W U V V q --⨯===--⨯
3
5
1.01050
2.010
NP NP
W U V V q ---⨯===-⨯，因为0MN M N U ϕϕ=-<,则,0M N NP N P U ϕϕϕϕ=-,则,N P ϕϕ<故有N M P ϕϕϕ>>.
16。

（8分）答案：(1)9.0×10－3N （2)7.8×103N/C ；方向沿y 轴正方向 解析:(1）根据库仑定律，A 、B 两点处的点电荷间的库仑力大小为2
2q F k L
=
代入数据得F ＝9。

0×10－3
N 。

（2)A 、B 两点处的点电荷在C 点产生的场强大小相等，均为
12
q E k
L = A 、B 两点处的点电荷形成的电场在C 点的合场强大小为E ＝2E 1cos30° 联立并代入数据得E ≈7。

8×103N/C 场强E 的方向沿y 轴正方向． 17.（9分）答案：放在A B 、连线右侧距离B 电荷r 处
C 电荷带4Q +的正电荷
解析：由于A 是正电荷，B 是负电荷，而且A 的电荷量大,则C 必定带正电,并且在A B 、电荷连线的右
侧,设其距离B 电荷为x ,对C 分析有22
4()C C QQ QQ k
k r x x
=+,再对B 分析有224C QQ QQ
k k r x =,解得4C Q Q =,x r =.
18.（12分）答案：（1)4。

1m
（2)不能到达M 点
(3)5.6J
解析：(1）设物块由D 点以初速度做平抛运动,落到P 点时竖直速度为y v ，由22y
v gR =和tan 45y D
v v =︒,
解得4m/s D v =。

设平抛运动的时间为t ,水平位移为1x ，有2
12
R gt =
,1D x v t =,解得1 1.6m x =。

由262x t t =-知小球过B 点后做初速度为06m/s v =、加速度大小为24m/s a =的匀减速运动,则
22022D v v ax -=，解得2 2.5m x =。

所以BP 的水平距离为12 4.1m x x x =+=。

（2）若物块能沿轨道到达M 点，设其在M 点速度为M v
，则22
2221122M
D m v m v gR =,
解得M v 即物块不能到达M 点。

(3）设弹簧长为AC 时的弹性势能为P E ,物块与桌面间的动摩擦因数为μ,则22m g m a μ= 释放1m 时:P 1CB E m gx μ=
释放2m 时：2
P 22012
CB E m gx m v μ=+
解得P 7.2J E =
设2m 在桌面上运动过程中克服摩擦力做的功为f W ,有2
P 212
f D E W m v -=
解得 5.6J f W =。