2019-2020学年河南省顶级名校联考高二(上)段考物理试卷(10月份)

1、2019-2020 学年河南省顶级名校联考高二（上）段考物理试卷（10 月份）一、单选题（本大题共8 小题，共32.0 分）1. 关于电源电动势，下列说法正确的是A.B.电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同同一电源接入不同的电路中，电动势会发生变化C. 电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势越大D. 1 号干电池比7 号干电池大，但电动势相同2.一质量为m 的小球，用长为l 的轻绳悬挂于O 点小球在水平拉力F 作用下，从平衡位置 P 点很缓慢地移动到Q 点，如图所示，则拉力F 所做的功为A.B.C.D.03. 高空

2、坠物极易对行人造成伤害。若一个50g 的鸡蛋从一居民楼的25 层坠下，与地面的撞击时间约为2ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为A. 10NB.NC.ND.N4. 如图所示，三块平行放置的带电金属薄板ABC中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点。由， ，O 点静止释放的电子恰好能运动到P 点。现将 C 板向右平移到点，则由 O 点静止释放的电子A. 运动到 P 点返回B.C. 运动到点返回D.运动到 P 和点之间返回穿过点5. 已知均匀带电球体在球的外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同如图所示，半径为R 的球体上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷，在过球心O 的直线上

3、有A、B 两个点， O 和 B、B 和 A 间的距离均为现以 OB 为直径在球内挖一球形空腔，若静电力常量为k，球的体积公式为，则 A 点处场强的大小为A.B.C.D.6.如图所示的实验装置中，极板A 接地，平行板电容器的极板B 与一个灵敏的静电计相接将A 极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容 C、两极间的电压U ，电容器两极板间的场强E 的变化情况是A. Q 变小， C 不变， U 不变， E 变小，静电计指针的偏角不变B. Q 变小， C 变小， U 不变， E 不变，静电计指针的偏角变大第1页，共 13页C. Q 不变， C 变小， U 变大， E 不变，静

4、电计指针的偏角变大D. Q 不变， C 变小， U 变大， E 变小，静电计指针的偏角变小7.质量为 m 的物块，带正电Q，开始时让它静止在倾角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，如图所示，斜面高为H ，释放物体后，物块落地的速度大小为A.B.C.D.8.一匀强电场的方向竖直向上。时刻， 一带电粒子以一定初速度水平射入该电场，电场力对粒子做功的功率为P，不计粒子重力，则关系图象是A.B.C.D.二、多选题（本大题共4 小题，共20.0 分）9.虚线 a、b 和 c 是某静电场中的三个等势而，它们的电势分别为、和，一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN 所

5、示，可知A.B.C.D.粒子从粒子从粒子从粒子从K 到 L 的过程中，电场力做负功L 到 M 的过程中，电场力做负功K 到 L 的过程中，电势能增加L 到 M 的过程中，动能减少10.如图所示，从斜面顶端P 处以初速度向左水平抛出一小球，落在斜面上的A点处，AP 之间距离为 L，小球在空中运动时间为t，改变初速度的大小，L 和 t 都随之改变关于L 、 t 与的关系，下列说法中正确的是A. L与 成正比B.L与成正比C. t 与 成正比D. t 与成正比11.如图甲所示，在某电场中建立x 坐标轴，一个电子仅在电场力作用下沿x 轴正方向运动，经过A、 B、C 三点，已知该电子的电势能随坐标 x

6、变化的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是第2页，共 13页A. A 点电势高于B 点电势B. A 点的电场强度大于B 点的电场强度C. C、B 两点电势差小于 B、 A 两点电势差D. 电子经过 A 点的速率大于经过B 点的速率12. 如图所示， AB 为一固定的水平绝缘杆，在其上下对称位置固定放置一对等量同种正点电荷，其连线与 AB 交于 O 点，杆上的 E、F 点关于 O 点对称， E、 F 的间距为 可以视为质点的小球穿在杆上，小球与杆的动摩擦因数随位置而变化，该变化规律足以保证小球从E 点以一初速度v 沿杆向右做匀减速直线运动并经过F 点，小球带负电，质量为m。其在 O 点处与杆的动

7、摩擦因数为则在由 E到 F的过程中A. 小球在 O 点电势能最小B. 小球在 E、F 两点与杆的动摩擦因数一定不相同C. E 到 O 点，小球与杆的动摩擦因数逐渐减小D. 小球克服摩擦力做功为三、填空题（本大题共1 小题，共12.0 分）13. 用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中：运用公式对实验条件的要求是_；若实验中所用重物的质量打点纸带如图1 所示，打点时间间隔为，则记录 B 点时，重物速度_ ，重物动能_ ，从开始下落起至B 点时重物的重力势能减少量是_ ，由此可得出的结论是_ ；取根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以 为纵轴、 以 h 为横轴画出的图象应是图 2中的

8、_ 四、计算题（本大题共4 小题，共48.0 分）14. 如图所示的匀强电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d，各等势面电势已在图中标出，现有一质量为m 的带电小球以速度、方向与水平方向成角斜向上射入电场，要使小球做直线运动，求：小球应带何种电荷及其电荷量；小球受到的合外力；在入射方向上小球运动的最大位移电场足够大 。第3页，共 13页15.如图所示， 木板 A 质量，足够长的木板B 质量，质量为板 B 上，水平地面光滑，B、C 之间存在摩擦开始时B、 C 均静止，现使A 以向右运动，与B 碰撞后以速度弹回 g 取，求：运动过程中的最大速率碰撞后 C 在 B 上滑行距离，求 B、 C

9、 间动摩擦因数的木块 C 置于木的初速度16.空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O、 P 是电场中的两点。从O 点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球 A、B。A 不带电，B 的电荷量为。A 从 O 点发射时的速度大小为，到达P 点所用时间为t；B 从 O 点到达 P 点所用时间为。重力加速度为g，求：电场强度的大小；运动到 P 点时的动能。17. 在金属板 A、B 间加上如图乙所示的大小不变、方向周期性变化的交变电压，其周期是现有电子以平行于金属板的速度从两板中央射入 如图甲 。已知电子的质量为m，电荷量为 e，不计电子的重力，求：若电子从时刻射入，在半个周期内恰好能从A 板的边

10、缘飞出，则电子飞出时速度的大小。若电子从时刻射入，恰能平行于金属板飞出，则金属板至少多长？若电子恰能从两板中央平行于板飞出，电子应从哪一时刻射入，两板间距至少多大？第4页，共 13页第5页，共 13页答案和解析1.【答案】 D【解析】解： A、电动势、电压和电势差不但名称不同，物理意义也不相同，电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，反映了电源内部非静电力做功的本领，电压和电势差是两点之间电势的差，它们只是单位也相同，故 A 错误；B、同一电源接入不同的电路，电动势不会发生变化，故B 错误；C、电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为电能本领越大，

11、电动势就越大；故C 错误；D、 1 号干电池比7 号干电池的体积大，但电动势相同，故D 正确。故选： D。电动势由电源中非静电力的特性所决定，跟电源的体积无关，与外电路无关。电动势的大小反映将其它形式的能转变为电能的本领大小。与电压、电势差的物理意义不同，单位相同。解决本题的关键掌握电动势的特性及物理意义。知道电动势由电源本身决定，与外电路无关。2.【答案】 B【解析】解：小球从平衡位置P 点缓慢地移动到Q 点的过程中，根据动能定理得：得拉力 F 所做的功为：故选： B。小球从平衡位置P 点缓慢地移动到Q 点的过程中，动能变化量为零，重力做负功，绳子拉力不做功，水平拉力 F 做功，根据动能定理

12、求解拉力F 所做的功本题要求学生能正确理解功的定义式的含义及适用条件为恒力做功，对于变力，运用动能定理求变力做功是常用的方法3.【答案】 C【解析】解：每层楼高约为3m，鸡蛋下落的总高度为：；自由下落时间为：，与地面的碰撞时间约为：，全过程根据动量定理可得：解得冲击力为：，故 C 正确。故选： C。每层楼高约为3m，计算鸡蛋下落的总高度，计算下落的时间，全过程根据动量定理列方程求解。本题主要是考查动量定理，利用动量定理解答问题时，要注意分析运动过程中物体的受力情况，能够根据全过程动量定理求解。4.【答案】 A第6页，共 13页【解析】【分析】根据匀强电场电场强度的公式，电容的定义式以及电容的决

13、定式，联立得，知道在电量不变的情况下，改变两板间距离，场强不变，再结合动能定理进行讨论。解决考查带电粒子在电场中的运动，关键是要运用动能定理处理，注意在电量不变的条件下，改变极板间的距离场强不变。【解答】设 AB 间电场强度为，BC 间场强为，根据题意由O 点释放的电子恰好能运动到P 点，根据动能定理，有BC 板电量不变， BC 板间的场强由知 BC 板间的场强不随距离的变化而变化，当C 板向右平移到时， BC 板间的场强不变，由知，电子仍然运动到P 点返回，故A 正确， BCD 错误；故选： A。5.【答案】 B【解析】【分析】本题采用割补的思想方法求解，先求出整个大球在B 点产生的场强，再

14、求出割出的小圆在 A 点产生的场强， 利用整体场强等于割掉的小圆球在A 点产生的场强和剩余部分在A 点产生的场强的矢量和，从而求出A 处的场强。本题主要采用割补法的思想，根据整体球在A 点产生的场强等于割掉的小球在A 点产生的场强和剩余空腔部分在 A 点产生的场强的矢量和，掌握割补思想是解决本题的主要入手点，掌握点电荷场强公式是基础。【解答】由题意知，半径为R 的均匀带电体在A 点产生场强为：整同理割出的小球半径为，因为电荷平均分布，其带电荷量则其在 A 点产生的场强：割所以剩余空腔部分电荷在A 点产生的场强整割所以： ACD 错误， B 正确。故选： B。6.【答案】 C【解析】解：平行板电

15、容器与静电计并联，应与电源断开，故电容器所带电量不变；增大电容器两极板间的距离 d 时，由知，电容C 变小， Q 不变，根据知， U 变大，静电计指针的偏角变大；而，故说明E 与 d 无关，而Q、 k、 S 均不变，则E 不变故C 正确， ABD 错误故选： C由图可知，本题中平行板电容器与静电计相接，电容器的电量不变，改变板间距离，由，分析电容的变化，根据分析电压 U 的变化，根据分析场强的变化第7页，共 13页对于电容器动态变化分析问题， 要抓住不变量 当电容器保持与电源相连时， 电压不变 当电容器充电后，与电源断开后，往往电量不变7.【答案】 C【解析】 解：对物块进行受力分析：物块受重

16、力mg 和水平向左的电场力物块从静止开始沿重力和电场力的合力方向做匀加速直线运动。运用动能定理研究从开始到落地过程，得：又，解得，故选： C。对物块进行受力分析，找出物块的运动轨迹。运用动能定理解决这个问题。正确分析研究对象的运动情况是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题。要知道物体的运动是由所受到的力和初状态决定的。这个题目容易错误地认为物块沿着斜面下滑。8.【答案】 A【解析】解：带电粒子垂直进入电场后做类平抛运动，沿电场方向上做匀加速直线运动，故沿电场方向上的速度为：；故 ts 秒时电场力的功率为：；故说明 P 与时间成正比，故A 正确 BCD 错误。故选：

17、 A。明确带电粒子在电场中受力情况，知道带电粒子垂直电场方向进入时做类平抛运动；同时明确功率，即功率等于力与力的方向上速度的乘积。本题考查了带电粒子在电场中偏转规律的应用，同时明确功率的计算方法，知道只需求出竖直方向上的速度即可，由于粒子做类平抛运动，水平方向上的速度不会影响电场力的功率。9.【答案】 AC【解析】解：A、 C、据题，可知这个电场是正点电荷产生的，电场强度方向a 指向 c，粒子从K 到 L 的过程，电场力方向与速度方向的夹角大于，则电场力做负功，电势增加。故AC 正确。B、 D、从图中可以看出，从L 到 M 的过程中，粒子先向圆心运动，后离开圆心，电场力先做负功，后做正功，动能

18、先减小后增加，电势能先增大减小。故BD 错误。故选： AC。根据电势的高低确定电场强度的方向，从而确定出粒子所受的电场力的方向，判断电场力做功的正负，根据电场力做功正负比较动能的大小和电势能的大小解决本题的关键知道电势的高低与电场强度的关系，以及知道电场力做功与电势能的关系10.【答案】 BC【解析】解：设斜面的倾角为，平抛运动在竖直方向上有：在水平方向上有：，综合两式得：，知 L 与成正比。第8页，共 13页根据，知 t 与成正比。故B、 C 正确， A、 D 错误。故选： BC。平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，抓住分运动合运动具有等时性求出 L 、 t 与

19、的关系解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，以及知道分运动和合运动具有等时性11.【答案】 BC【解析】解： AD 、一个电子仅在电场力作用下沿x 轴正方向运动，由图知电势能一直减小，则电子从A 到B 电场力做正功，电势升高，根据动能定理，动能增加，速度增大，A 点电势低于 B 点电势，故 A 错误，D 错误；B、根据，可知图象的斜率大小体现电场强度的强弱，因此从A 到 B，电场强度减小，A 点的电场强度大于 B 点的电场强度，故B 正确；C、由图可知，电子通过相同位移时，电势能的减小量越来越小，A、 B 两点电势差大于 B、C 两点电势差，故 C

20、正确；故选： BC根据题意和图象正确判断出电子的运动形式是解题的关键，由图可知，电子通过相同位移时，电势能的减小量越来越小， 说明电场力做功越来越小， 由 可知电场力逐渐减小， 因此电子做加速度逐渐减小的加速运动，知道了运动形式即可解正确解答本题。解题过程中要把握问题的核心，要找准突破点，如本题中根据图象获取有关电子的运动、受力情况即为本题的突破点。12.【答案】 ABD【解析】 解：A、小球从 E 到 O 的过程中， 电场力对小球做正功，小球的电势能减小。 从 O 到 F 的过程中，电场力做负功，电势能增大，所以小球在O 点电势能最小，故A 正确；B、设小球在 E、F 两点所受的摩擦力大小分

21、别为和 电场力大小为电，合外力大小为则在 E 点有：电，在 F 点有：电，所以，由摩擦力公式，可知，小球在 E 点与杆的动摩擦因数大于在F 点与杆的动摩擦因数，故B 正确；C、E 到 O 点，由电电 ，F 一定，若 电 减小，则 减小。若场强先增大后减小， 则 电 先增大后减小，因此 先增大后减小，故 C 错误；D、在 O 点的动摩擦因数为，所以有合， 合为小球的合外力，由于小球做匀减速运动，合外力恒定，所以从E 到 F 合外力做功大小为：合合因为从 E 到 F 电场力做功为 0，所以从 E 到 F 的合外力做功就为克服摩擦力做功，所以克服摩擦力做功为：合故D正确；故选： ABD。根据电场力做

22、功情况，分析电势能的变化情况。小球做匀减速直线运动，合外力恒定不变，分析电场力的变化，确定出滑动摩擦力的变化，从而分析出动摩擦因数的变化。由动能定理求小球克服摩擦力做功。正确分析小球的受力情况，抓住匀减速运动的合外力是恒定的，这是解题的关键，要知道从E到 F 电场力第9页，共 13页做功为 0。13.【答案】初速度为零，起点间距为 2mm； ； ； ；在误差允许的范围内，重锤的机械能守恒； C【解析】解：用公式时，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始，打点计时器的打点频率为，打点周期为，重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高度所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm，利用匀变速直

23、线运动的推论有：，重锤的动能从开始下落至B 点，重锤的重力势能减少量为：得出的结论是在误差允许的范围内，重锤的机械能守恒物体自由下落过程中，由机械能守恒可以得出：，即所以以为纵轴，以h 为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线，也就是图中的C故选： C故答案为：初速度为零，起点间距为2mm；、在误差允许的范围内，重锤的机械能守恒本题应从实验原理、纸带的选择、实验步骤、实验数据处理这几点去分析本实验是以自由落体运动为例来验证机械能守恒定律，纸带匀变速直线运动时，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能根据功能关系得重力势能减小量等于重力

24、做功的数值根据的表达式，从数学的角度分析图象本题关键从实验原理出发，分析纸带的选择，数据处理，并能得出结论利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法我们更多的研究直线图形，找出其直线的斜率和截距14.【答案】解：作出电场线如图所示，只有小球受到向左的电场力，电场力和重力的合力与初速度才可能在同一条直线上，如图所示，所以小球带正电，小球沿方向做匀减速直线运动，由图知已知相邻等势面间的电势差为U ，所以可得。由图知合由动能定理得合所以第10 页，共 13页答：小球应带正电荷，电荷量为；小球受到的合外力是；在入射方向上小球运动的最大位移是。【解析】 根据电场线与等势面垂直，并指向电势较

25、低的等势面，画出电场线。要使小球做直线运动，则重力与电场力的合力与初速度共线，由此可确定小球的电性，及电荷量。根据力的合成法求小球受到的合外力；小球在入射方向先做匀减速直线运动，后反向做匀加速直线运动，速度为零时位移最大，由动能定理求小球的最大位移。本题要根据小球的运动情况去判定受力情况，由于重力方向一定， 且做直线运动， 所以可确定电场力方向，再由电场线来确定电性及电量；根据受力分析，借助动能定理或牛顿第二定律求出加速度，再由运动学公式来求出最大位移。15.与 B 碰后瞬间， B速度最大取向右为正方向，【答案】解：由 A、B 系统动量守恒，有：，代入数据得：；与 C 达到共同速度后，由B、C

26、 系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律有：，代入数据得：，由能量守恒定律得：；答：运动过程中的最大速率为碰撞后 C 在 B 上滑行距离， B、 C 间动摩擦因数 为 【解析】、B 碰撞瞬间 B 的速度最大， 碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出最大速度系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出动摩擦因数本题考查了求速度与损失的机械能问题，分析清楚物体运动过程，应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题16.【答案】解：设电场强度的大小为E，小球 B 运动的加速度为a。根据牛顿定律、运动学公式和题给条件，有解得设 B 从 O 点发射时的速度为，到达 P 点时的动能为，O、P 两点的高度差为h，根据动能定理有且有联立各式得第11 页，共 13页答：电场强度的大小为；运动到 P 点时的动能为。【解析】根据牛顿第二定律分析加速度，结合位移时间关系即可求出电场强度；结合动能定理，位移时间关系、速度时间