内容正文:
姓名
座位号
(在此卷上答题无效)
高二物理
(试卷满分:100分考试用时:75分钟)
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题
目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内
作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:必修一、必修二和必修三的第九、十章。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题
目要求的。
1.关于同一试探电荷处于电场中某两点时的情况,下列判断正确的是
A.受到电场力大的点,其对应的电场强度一定大
B.受到电场力大的点,其对应的电势一定高
C.具有电势能大的点,其对应的电势一定高
D.具有电势能大的点,其对应的电场强度一定大
2.我们所处的地球表面实际存在有电场,该电场可视为匀强电场且方向竖直向下。已知取地面电势为
零时,离地面高2m处的电势为200V,则该电场的场强大小为
A.40V/m
B.60V/m
C.80V/m
D.100V/m
3.铲车在生产、建筑等领域的广泛应用,极大的提高了工作效率。图示为铲车铲斗竖直横截面的简化
图,铲斗可以绕0点在竖直面内顺时针或逆时针缓慢转动,此时铲斗的OA壁与水平面O,O2有一定
的夹角,且OA壁上静置有建筑材料C,若铲斗缓慢转动少许角度的过程
中,C相对OA壁始终保持相对静止,则下列判断正确的是
A.铲斗顺时针转动时,C受到的OA壁的摩擦力逐渐减小
B.铲斗逆时针转动时,C受到的OA壁的支持力逐渐减小
C.铲斗顺时针转动时,C受到的合力逐渐增大
D.铲斗逆时针转动时,C受到的合力大小始终不变
4.图示为外表面接地的空心球形导体壳,当在壳内的O点放置一点电荷时,壳内的电场线分布情况,A、
B为同一电场线上的两点,C为另一电场线上的一点,已知A、B两点的电
势关系为P4<PB,图中OC=OA。下列说法正确的是
A.该点电荷带正电
B.A、C两点的电场强度大小关系为E4>Ec
C.A、0两点及C、0两点间电势差的关系为UAo<Uco
D.若把一负的试探电荷分别置于A、C两点,则其在A点时的电势能小
高二物理试卷第1页(共6页)
5.如图所示,甲、丙为带有等量正电荷的小球(视为点电荷),乙为导体空腔,它们均处于绝缘支座上,A、
0、B为腔内与球心等高的三个点,O点到两球心距离相等,且OA=OB,当乙处于静电平衡时,下列说
法正确的是
甲
丙
B
+
A.乙上的感应电荷在A点产生的电场强度方向一定水平向右
B.乙上的感应电荷在0O点产生的电场强度大小一定为零
C.乙上的感应电荷在A、B两点产生的电场强度一定相等
D.A、0两点的电势关系为P4>Po
6.利用图甲所示装置可以测量带电小球所带的电荷量,图中A、B为处于竖直面内两竖直正对的平行金
属板,它们分别与电源的正负极相连,其中A板固定,B板可水平移动,两板间有一带电小球,通过绝
缘细线系于0点,小球静止时,细线与竖直方向的夹角为0,记录两板的间距d及对应的0角,得到的
am0关系图象如图乙所示,已知小球的质量为m,电源的电压为U,重力加速度为g,图象的
k,则小球所带的电荷量为
B
tang
图甲
图乙
A.ik
C.U
Ug
mk
mg
D器
7.如图所示,A、B两个质量均为m的带异种电荷的小球在同一竖直线上通过绝缘细线相连,由静止释
放时,两小球以加速度g一起竖直向上做匀加速直线运动,若已知小球B所带电
荷量的绝对值为9,匀强电场的电场强度大小为E,方向竖直向下,不计两球间的
库仑力且均可视为点电荷,重力加速度为g,则下列说法正确的是
A.小球A带正电
B.运动过程中,两小球组成的系统的电势能逐渐增大
C.小球A所带的电荷量值为4m+g
E
D.两小球运动过程中,细线的拉力大小为mg+qE
8.如图甲所示,甲、乙两点电荷相距5x,以甲电荷为坐标原点,以两点电荷的连线为x轴建立坐标系,取
无穷远处电势为0时,连线上的各点电势p与对应坐标x的关系图象如图乙所示,x=4x。处图线的切
线恰与:轴平行,已知在取无穷远处电势为0时,距离场源电荷Q为r处的电势计算公式为=4?,
其中k为静电常数。不计重力,下列说法正确的是
高二物理试卷第2页(共6页)
4
X/
—5x0
图甲
图乙
A.若在x=2xo处静止释放一正的试探电荷,它将向乙运动
B.在x>5x,的某点的电场强度可能为零
C.甲、乙两点电荷的电荷量之比为1:16
D=24处的电势e=,
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,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。
9.图甲所示为打铁花的场景,打铁花是我国民间习俗、民间艺术中富有文化特色的非物质文化遗产,打
铁花表演时,表演者用工具将高温的铁汁抛向空中,或打击到墙上,铁花四溅,蔚为状观。图乙为某一
铁花的一段运动轨迹,O点为轨迹的最高点,若测得铁花经过AB和BC的时间均为t=0.1s,A、C两点
的连线长L=2m,与水平方向的夹角0=53°,重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,不计
空气阻力的影响。下列说法中正确的是
A
图甲
图乙
A.铁花经过B点时速度方向与水平方向的夹角大于53
B.铁花经过B点时的速度大小为10m/s
C.铁花经过O点时的速度大小为8m/s
D.铁花从0点运动到C点经历的时间为0.9s
10.图示中的竖直线a、b、c、d为匀强电场的等势面,已知a、b相距4cm,b、c相距2cm,c、d相距1cm,b、c
等势面的电势分别为P6=0V,P。=2V。一质量m=6.4×104kg、电g
荷量g=3.2×1019C的正粒子自图中的0点,以v。=1.6×108m/s的
速度射入电场,若0方向与水平方向的夹角0=60°,不计粒子重力,
则下列说法正确的是
A.粒子在两次通过等势面a的过程中,动能与电势能之和先增大后
减小
B.等势面a的电势p。=-4V
C.匀强电场的电场强度大小为100V/m
D.粒子可能通过等势面d
高二物理试卷第3页(共6页)
三、非选择题:本题共5小题,共58分。
11.(6分)
实验小组使用如图所示的实验电路研究电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系。图中A、B
为两不带电的相同电容器,V为数字电压表(视为内阻无穷大),初始时开关S,和S2均处于断开状态。
C
(1)把开关S,接C,足够长的时间后,记下电压表的示数U。,之后把开关S,第一次接D,足够长的
时间后,记下电压表的示数U1,断开S1,闭合S2,足够长的时间后,再断开S2。把开关S,第二次接D,记
下电压表示数U2;断开S,闭合S2,依次重复该操作,小组同学记录的开关S,接D的次数n及对应的电
压表的示数Un如下表所示。
0
1
2
3
4
5
U/V
16.0
8.1
4.1
1.9
1.0
(1)①表中开关S,第5次接D时,理论上电压表的示数U,=
0
(保留一位小数)
②据表中数据可知,在误差允许的范围内,随着的逐渐增大,电容器所带的电荷量Q与两极板间
的电势差U的比值将
。(填“增大”“减小”或“不变”)
(2)若用指针式电压表替代数字电压表,则该实验
正常进行。(填“能”或“不能”)
12.(10分)
某同学利用图甲所示的装置探究力学问题,一端带有定滑轮的长木板放置在水平面上,木板的左端
固定有打点计时器,滑块的左端与穿过打点计时器的纸带相连,右端通过水平细线与重物相连,重物与
细线之间接有拉力传感器(图中未画出),当地的重力加速打点计时器
滑块
度为g=9.8m/s2。
(1)某次实验时,调节与打点计时器相连的电源的频率纸带
为50Hz,接通电源后,由静止释放重物,实验得到纸带上部
分点迹如图乙所示,测得图中x1=1.70cm,x2=1.92cm,x3=
重物
2.15cm,x4=2.35cm,则打点计时器打下B点时重物的速度
图甲
大小为
m/s,滑块运动时的加速度大小为a=
m/s2。(结果均保留两位有效数字)
个△x/m
/Hz2
0
图乙
图丙
高二物理试卷第4页(共6页)
(2)更换纸带,在其他条件不变的情况下仅调节电源的频率「,重复上述操作后,得到相应的纸带。
取△x=(x3+x4)-(x1+x2),作出的△x-2的图像如图丙所示,则该图像的斜率k=
m/s2。(结
果保留三位有效数字)
(3)当电源的频率由50Hz调为40Hz时,拉力传感器的示数将
(填“增大”“减小”或“不
变”),若测得电源频率为40Hz时,拉力传感器的示数F=1.72N,则重物的质量m=
kg(结果
保留两位有效数字)。
13.(10分)
景区内常会在斜坡上修建滑道,这不仅可以方便游客下山,还可以让游客在滑行过程中欣赏周围美
丽的风景,感受滑道带来的速度与激情。图甲所示为某一景区内一段倾斜长直滑道,其倾角0=37°,若
已知质量m=50kg的游客在通过滑道的AB段所用时间为2s,此过程中其平均速度v与时间t的关系图
象如图乙所示,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)游客通过B点时的速度大小;
(2)游客在通过AB的过程中损失的机械能△E。
/(ms)
B
0
t/s
2
图甲
图乙
14.(14分)
如图所示,处于竖直平面内的矩形ABCD,AB边长L,=2W2cm,BC边长L2=2cm,空间存在与矩形平
面平行的匀强电场。已知把一电子从A点移到B点时,电子的电势能减少了△E。=4V,而把该电子从
A点移到C点时,电子的电势能减少了△E'p=2eV,取A点的电势PA=0。
(1)求B、C两点的电势;
(2)求该匀强电场的电场强度的大小;
(3)若在A点沿AB方向以初速度v。=2×10m/s射出一带正电的粒子,其恰好从C点沿BC方向射
出矩形,不计粒子的重力,求粒子经过C点时的速度大小。
高二物理试卷第5页(共6页)
15.(18分)
如图甲所示,4
圆弧管道AB-CD内存在背离圆心O的辐向电场(图中未画出),可以连续不断均匀
发射粒子的粒子源发出的粒子的速度大小为o,粒子的质量为m,所带电荷量为-q(g>0),粒子进入管
道后,恰能沿图中虚线做半径为R的匀速圆周运动,穿出管道一段时间后,沿相距为的水平金属板E、
F间的中线(图中虚线)进入板内区域。从此时开始计时,两板间所加电压U随时间变化的规律如图
乙所示(图中么,、7已知4,未知),已知金属板长为2,所有的粒子均能从两板间射出,且时刻
10
进入板内的粒子恰能水平射出,不计粒子力的重力及相互间的作用力,求:
(1)粒子在管道中运动时,径迹上对应的电场强度大小;
(2)图乙中U1的值;
(3)在足够长的时间内从中线上方射出两板间的粒子数与总粒子数的比值(结果保留根号)。
U
E
U。
B
D
T37
2T
2
2
A
-U1
山粒子源
图甲
图乙
高二物理试卷第6页(共6页)高二物理参考答案
选择题:共10小题,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一个选项符合题目要求,每
小题4分,共32分;第9~10题有多个选项符合题目要求,每小题5分,共10分。全部选对的得5分,选
对但不全的得3分,有选错的得0分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
D
C
B
D
C
D
BD
BC
1.A
【解析】据E=可知,同一电荷受到电场力大的点,对应的电场强度也一定大,A正确:电场强度
的大小与电势的高低无必然的联系,B错误;负电荷在低电势处的电势能大,C错误;电荷具有的
电势能的大小取决于电势、电荷的性质及电荷量的多少,与电场强度无必然的联系,D错误。
2.D【解析】据E=,代入数据可求得E=100V/m,D正确,AB、C错误。
3.D【解析】因C随铲斗缓慢转动的过程中,处于平衡状态,故铲斗顺时针或逆时针转动时,C受到的
合力始终等于零,故C错误,D正确;设OA对应的倾角为0,则有F,=mgsi0,FN=mgcost0,铲斗顺
时针转动时,0增大,可知F增大,Fx减小,铲斗逆时针转动时,0减小,可知F减小,F,增大,A、
B错误。
4.C【解析】因P<9B,表明A、B两点所在电场线的方向为B→M,说明点电荷带负电,A错误;因C处
电场线的分布比A处的密集,故有Ec>E4,B错误;O、C间的平均电场强度大于O、A间的平均电
场强度,结合U=Ed,OA=0C,可推知Uo<Uco,C正确;因Uo<Uco,即(p4-Po)<(pc-Po),也即pA
<φc,故负电荷在A点时的电势能大,D错误。
5.B【解析】据电场的叠加可知,甲、丙两小球在A点产生的电场方向向右,O点的电场强度为零,结合
处于静电平衡状态下导体的特点可知,乙上的感应电荷在A点产生的电场强度方向应向左,O点
的电场强度应为零,A错误,B正确:由对称性可知,乙上的感应电荷在A、B两点产生的电场强度
大小相等,方向相反,C错误;处于静电平衡状态下的导体是一等势体,因而P=P,D错误。
6.D【解析】小球的受力情况如图示,则有Fsin0=Eg,Fcos0=mg,结合U=Ed,联
0
立可解得号爱m0,表明=爱即g=器,D正确,AB.C错误。
d Uq
F
7.C【解析】因A、B带异种电荷,只有当A带负电时,A、B才可能一起加速上升,A
错误;A、B两球组成的系统在运动的过程中,其机械能与电势能之和守恒,因
→Eq
A、B的机械能不断增大,所以系统电势能将逐渐减小,B错误:对A、B整体有
,女-2g=2mg,求得4,把,C正确:对B球有-mg-=mg,可得
mg
F=2mg+Eg,D错误。
8.D【解析】由图乙可知,4x,处的电场强度为零,表明甲、乙应带同种电荷,结合9=k,可判断甲、乙
均带负电,甲、乙之间连线的电场方向如图所示,所以当在x=2x。处静止释放正的试探电荷时,试
探电荷将向甲运动,A错误;x>5x。的某点,甲、乙产生的电场方向均向左,不可能为零,B错误;由
Q甲=k号,可求出甲16
(4xo)2
C指误对红的点有+对2的点有
高二物理参考答案第1页(共4页)
=,联立可解得0=
39,D正确。
4x0
甲
9.BD【解析】对A→C过程,水平方向有Ls0=,×2,竖直方向有Ln0=5×2=6x2,解得ama
2
==an0,即a=0=53°,A错误;结合vg=√2+a,联立以上方程可求得,=6m/s,0=8m/s,
ve=l0m/s,B正确;铁花经过0点时的速度等于U,=6m/s,C错误;,c=v,B+g=9m/s,心,e=gt',解
得'=0.9s,D正确。
10.BC【解析】带电粒子只在电场力作用下运动的过程中,其动能与电势能之和守恒,A错误;由图可
知匀强电场的方向水平向左,电场强度E=号9,9=10ov/m,C正确;。=4,-9.=Eb,解得
bc be
Pn=-4V,B正确;(vocos0)2=2a,Eg=ma,联立解得x=6.4cm<x4=7cm,D错误。
11.(6分,每空2分)
(1)①0.5②不变(2)不能
【解析】(1)由表中数据可以看出,后一次S,接D时,电压表的示数在误差允许的范围内总是前一
次的2,所以表中心,理论上应等于,=0.5。由于A,B两电容器相同,每次5,接D时后,它们所带
的电荷量均等于S,接D前A所带电荷量的一半,表明电容器所带的电荷量Q与两极板电势差U的比
值不变。
(2)由于指针式电压表内部是通路,S,与C接通后再断开时电容器A所带的电荷量可通过指针式
电压表放电,实验不能正常进行。
12.(10分,每空2分)
(1)0.91
5.5
(2)22.0
(3)不变
0.40
x1+x2(x1+x2)f
【解析】(1)vs=
2T
2,解得u=0.91ms,心-七=2a4-龙=2a2T,a=2,联立可
求得a=
x3+x4)-(x1+x2)(x3+x4)-(x1+x2)f
,解得a=5.5m/s2。
4
4
(2)由(1)分析可得4=4ax,则有k=4a=2.0mv/s。
(3)重物下落的加速度与电源的频率无关,所以拉力传感器的示数不变,对重物有mg-F=ma,解得
m=0.40kg。
13.(10分)
(1)由x=%+2,可有
1
…1分
由图可知vo=2m/s,a=2m/s2…
1分
vo+vB
由0=2
1分
高二物理参考答案第2页(共4页)
求得vg=6m/s
1分
(2)对游客有mgsint0 mgcost0=ma
2分
△E=mgC0s0Xx…2分
x=vt
1分
联立方程可有△E=1600J
1分
14.(14分)
(I)对电子从A移到B的过程有△E,=U4e=(PB-94)e…1分
得9B=4V…
1分
对电子从A移到C的过程有△E'p=Uc4e=(Pc-PA)e
1分
得pc=2V
1分
(2)Um=on-0=4V,Unc=op-gc=2V.............
1分
水平方向的电场强度大小E=一
。0随1002Vm,方间B>41牙
1分
y
竖直方向的电场强度大小E,=
Uc=100v/m,方向BC
1分
则E=√E.2+E,7=1005V/m…
2分
E9L
(2)水平方向有=2×
2分
m
竖直方向有v2=2×
2分
m
代入数据求得v,=√2×10m/s
....
....
1分
15.(18分)
(1)粒子在管道中运动时有Eg=m
2分
m
解得E=
2分
gR
(2)粒子进入板内后水平方向做匀速直线运动,设在板内运动的时间为(,则有
Ls_
2%7=%0l……
1分
即t=。T
1分
对0T时刻进人板内的粒子,在竖直方向有
a)=[30)】
2分
md,a=-
a1=
1分
md
联立可解得U,=4U0,02=41…1分
(3)如图1所示,设粒子在U=U,的情况下,在板内运动时间为t1时,粒子恰从中线射出电场,则
粒子在板内竖直方向的运动情况如图2所示,则有
高二物理参考答案第3页(共4页)
U
0
中线
2
4U
图1
图2
2=(小+(
1分
v =a ti
…1分
彩立解得,
…1分
10
如图3所示,设粒子在U=-4U。的情况下,在板内运动的时间为,时,粒子恰从中线射出电场,则
粒子在竖直方向的运动情况如图4所示,则有
↑UG
U
中线
2
-t
-4U
图
图4
26=(小(
1分
v2=a2l2
1分
5-25
联立解得2=
1分
10
一个周期内从中线上方射出的粒子对应的总时间t=
…1分
所以一个周期内从中线上方射出的粒子数与总粒子数的比值为二三5-5
…1分
T10
高二物理参考答案第4页(共4页)