湖南省衡阳县第三中学2020-2021学年高二上学期期中考试物理试题

湖南省衡阳县第三中学【最新】高二上学期期中考试物理试

题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．某电场的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，A、B两点的电场强度的大小分别为E A、E B，则E A、E B的大小关系是（）

A．E A＞E B B．E A=E B C．E A＜E B D．无法确定

2．如图所示，Q是放在绝缘柄上的带正电的物体，把一个系在绝缘丝线上的带正电的小球，先后挂在图中的A、B两个位置，小球两次平衡时，丝线偏离竖直方向的夹角分别为θ1、θ2，则θ1和θ2的关系是( )

A．θ1>θ2B．θ1<θ2

C．θ1=θ2D．无法确定

3．如图所示，是某电场中的三个等势面，电势分别为9V、6V和3V，关于等势面上的A、B、C三点的电势，下列说法正确的是( )

A．A点的电势高于B点的电势

B．B点的电势高于A点的电势

C．B点的电势低于C点的电势

D．A点的电势低于C点的电势

4．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到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，可以判定（）

A ．φa >φb >φc

B ．E a >E b >E c

C ．φa －φb ＝φb －φc

D ．

E a ＝E b ＝E c

5．如图所示，平行板电容器两板间距离为d ，电场强度为E ，a 、b 为电容器中的两点则（ ）

A ．a 点的电势等于b 点的电势

B ．电荷q 在a 点所受的电场力等于在b 点所受的电场力

C ．电荷q 在a 点的电势能等于在b 点的电势能

D ．a 、b 两点之间的电势差u=Ed 6．下列说法正确的是___________ A ．由库仑定律12

2q q F k

r

=可知0r →，当时，F →∞ B ．处于静电平衡状态的导体内部场强处处为0 C ．电场中某点的电场强度越大，则该点的电势越高 D ．电场线与等势面平行

7．如图所示，电场中A 、B 两点的场强大小分别为E A 、E B ．对E A 、E B 的大小关系判断正确的是（ ）

A ．E A ＞E

B B ．E A ＜E B

C ．E A =E B

D ．无法判断

8．如图，带正电的点电荷Q 固定在真空中的M 点，将另一带正电的点电荷q 从N 点沿直线移动到P 点，在这一过程中，（ ）

A．q所受的电场力将不断变大

B．q所受的电场力将不断减小

C．电场力对q做正功，q的电势能不断增大

D．电场力对q做负功，q的电势能不断减小

9．带正电的点电荷Q的电场对应的电场线分布如图所示，先后将同一带正电的试探电荷q放在电场中的A、B两点，所受静电力大小分别F A、F B，则的大小关系是

A．F A= F B B．F A< F B C．F A> F B D．无法确定

10．如图所示，木块沿竖直墙下落，木块的受力情况是（）

A．只受重力B．受到重力和摩擦力

C．受到重力、摩擦力和弹力D．受到重力和弹力

11．在运动会铅球比赛中，运动员将铅球向斜上方抛出，不计空气阻力，在铅球的飞行过程中，下列说法正确的是( )

A．铅球的动能不断增大B．铅球的重力势能不断减小

C．铅球的机械能先减小后增大D．铅球的机械能守恒

12．以10m/s的初速度从距水平地面20m高的塔上水平抛出一个石子,不计空气阻力,取10m/s2,则石子抛出点到落地点位移的大小为( )

A．20m B．30m

C D

13．如图所示，一根轻质弹簧，放在光滑的水平面上，左端固定在竖直墙壁上，当用8N的力水平向右拉弹簧右端时，弹簧的伸长量为4cm；当用8N的力水平向左压弹簧右端时，弹簧的压缩量为(设上述两种情况中弹簧的形变均为弹性形变)( )

A．12cm B．10cm C．6cm D．4cm

14．起重机用钢绳将重物竖直向上匀速提升，在重物匀速上升的过程中( )

A．重物的动能逐渐增大

B．重物的重力势能逐渐增大

C．钢绳对重物的拉力逐渐增大

D．钢绳对重物的拉力的功率逐渐增大

15．物体做直线运动的v-t图象如图所示，则该物体在前2秒内的运动情况是( )

A．第1秒内做匀加速直线运动，第2秒内做匀速直线运动

B．第1秒内做匀速直线运动，第2秒内静止

C．初速度大小为2m/s

D．第1秒内加速度大小为0.5m/s2

16．如图，将物体从固定的光滑斜面上静止释放，物体沿斜面下滑的过程中，下列说法正确的是（）

A．物体所受的合力为零

B．斜面对物体的支持力对物体做正功

C．物体的动能不变

D．物体的机械能守恒

二、填空题

17．如图所示，真空中有一对相距为d的平行金属板A和B，两板间电势差为U，两板间的电场为匀强电场．若一个质量为m、电荷量为q的粒子，仅在静电力的作用下由静止开始从A板向B板做匀加速直线运动并到达B板，则粒子在运动过程中加速度大小a=________，粒子到达B板时的速度大小v=________．

18．宇宙飞船（内有宇航员）绕地球做匀速圆周运动，地球的质量为M，宇宙飞船的质量为m，宇宙飞船到地球球心的距离为r，引力常量为G，宇宙飞船受到地球对它的万有引力F=________；宇宙飞船运动的线速度v =________。

19．一个质量为m的人，站在电梯内随电梯竖直向上运动，重力加速度为g。当电梯匀速上升时，人对电梯底板的压力F_______（填“大于”“小于”或“等于”）mg；当电梯加速上升时，人处于__________（填“超重”或“失重”）状态。

三、实验题

20．“探究加速度与力、质量的关系”的实验采用的是控制变量法．研究物体加速度与质量的关系时，应保持物体的（_________）(填“合力”或“质量”)不变；研究物体加速度与合力的关系时，作出的a-F图像如图所示，由图可知，a与F成（_________）(填“正比”或“反比”)．

21．在“用打点计时器测速度”的实验中，打出的纸带如图所示．已知打点计时器使用的是交流电源频率为50Hz，计数点A和B之间、B和C之间均有4个打出的点，则打B、C两点的时间间隔是（_____________）s；为了求出BC段的平均速度，还要用刻度尺量出（_________）段的距离．

四、解答题

22．把一个质量为m=0.1kg的小球用细线悬挂起来，让小球在竖直平面内摆动，摆动中小球最高位置与最低位置的高度差为h=1.25m. 不计阻力，取重力加速度g=10m/s2在小球从最高位置摆到最低位置的过程中，问：

（1）小球的机械能是否守恒？(只需填“守恒”或“不守恒”)

（2）重力对小球所做的功是多少？

（3）小球摆到最低位置时，速度的大小是多少？

23．如图，两块带等量异种电荷的平行金属板A、B水平放置，组成平行板电容器，两板间距d=0.05m。两板之间有一个质量m=1.0×10-3kg、电荷量q=+1.0×10?6C的带电油滴恰好处于静止状态。重力加速度g=10m/s2。

①判断金属板A带何种电荷？

②求两板间的电压大小；

③若只增加平行板电容器的带电量，试判断带电油滴将向上运动还是向下运动？24．．如图所示，长L=1.6m，质量M=3kg的木板静放在光滑水平面上，质量m=1kg、带电量q=+2.5×10-4C的小滑块放在木板的右端木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1，所在空间加有一个方向竖直向下强度为E=4.0×104N/C的匀强电场，如图所示，现对木板施加一水平向右的拉力F．取g=10m/s2，求：

（1）使物块不掉下去的最大拉力F；

（2）如果拉力F=11N恒定不变，小物块所能获得的最大动能.

参考答案

1．C

【解析】

【详解】

电场线的疏密表示电场强度的大小，A点处的电场线比B点处的电场线稀疏，则E A

2．A

【解析】

试题分析：对小球受力分析，其受重力，绳的拉力，库仑力，进而得到夹角的表达式

解：

小球受重力mg，绳的拉力，库仑力F，绳与竖直方向夹角为：

库仑力：，

由于电荷Q与B的距离大于电荷与A之间的距离，所以F A＞F B，故θ1＞θ2，故A正确，BCD错误

故选A

【点评】重点掌握库仑力表达式，其次是正确表示角度，尽量用重力，不要用绳的拉力莱尼表示．

3．A

【解析】因A、B、C三点所在的等势面的电势分别为9V、6V和3V，则A点的电势高于B 点的电势，B点的电势高于C点的电势，A点的电势高于C点的电势，故选A.

4．A

【详解】

A．由沿电场方向电势降低可得φa>φb>φc，故A正确；

BD．一条电场线无法描述电场的分布，故E a、E b、E c的大小关系不能确定，故BD错误；C．如果是匀强电场，才有φa－φb＝φb－φc，故C错误。

故选A。

5．B

【解析】因为沿电场线方向电势逐渐降低，可知a点的电势高于b点的电势．故A错误．平行板电容器间的电场为匀强电场，场强大小和方向处处相同，则电荷在a点所受的电场力等

于 在b 点所受的电场力．故B 正确．因为a 点的电势高于b 点的电势，若电荷带正电，则电荷在a 点的电势能大于在b 点的电势能，若电荷带负电，则电荷在a 点的电势能小于b 点的电势能．故C 错误．两极板间的电势差等于Ed ，而a 、b 两点的电势差小于两极板间的电势差．故D 错误．故选B ．

点睛：解决本题的关键知道沿电场线方向电势逐渐降低，掌握判断电势能高低的方法：1、根据电场力做功进行判断，2、根据E p =qφ进行判断． 6．B 【解析】

库仑定律使用的条件是真空中的点电荷，当r→0时，不能看成点电荷，库仑定律不再适用．故A 错误；当感应电荷的电场与外电场大小相等时方向相反时达到静电平衡，所以处于静电平衡状态的导体内部场强处处为0．故B 正确；电势的高低与电场强度的大小无关，电场中某点的电场强度越大，该点的电势不一定高．故C 错误；电场线与等势面垂直．故D 错误．故选B.

点睛：此题考查了库仑定律、静电感应现象电场线与电势的关系以及电场线与等势面的关系．其中处于静电感应平衡状态导体的特点，导体内部合场强处处为零，是一个等势体，这是题目中易错的地方． 7．A 【解析】

电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场线越密的地方电场强度越大，则知B A E E ＞，故A 正确，BCD 错误． 8．B 【解析】

根据库仑定律可得q 所受的电场力为F =

kQq r 2

，点电荷q 从N 点沿直线移动到P 点的过程中，

r 增大，所以q 所受的电场力将不断减小，A 错误、B 正确；点电荷q 从N 点沿直线移动到P 点的过程中，电场力对q 做正功，q 的电势能不断减小，故CD 错误；故选B ． 9．C

【解析】电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，由图可知，A 点的电场线密，所以A 点的电场强度大，电荷在A 点受到的电场力大，所以F A ＞F B ，所以C 正确，ABD 错误．故选C ．

点睛：电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布．同时电场力大小是由电场强度与电荷量决定，而同一电荷电场力由电场强度确定．此处已控制电荷量不变． 10．A 【解析】

重力方向竖直向下，墙面也是竖直的，所以物体与墙之间并没有相互挤压，所以当物体沿着墙壁竖直下落时，只受到地球的吸引力即重力，物体与墙壁间没有相互挤压，故没有滑动摩擦力和墙壁支持力．故选A ． 11．D

【解析】运动员将铅球向斜上方抛出，不计空气阻力，只受重力，机械能守恒，上升过程动能减小、重力势能增加，下降过程动能增加、重力势能减小；故ABC 错误，D 正确；故选D. 12．C 【解析】

根据平抛运动的分位移公式，有：0x v t =，212y gt =

，联立解得2s t ==，

020m x v t ==，故合位移为s ==，故选C.

【点睛】本题关键是明确石子的运动规律，然后根据平抛运动的分位移公式列式后联立求解． 13．D 【解析】

试题分析：根据F=kx 得，劲度系数8200/0.04

F k N m x ===，当用8N 的力水平向左压弹簧右端时，弹簧弹力为8N ，根据胡克定律，压缩量为：

80.044200

F x m m cm k ''====，故D 正确，A 、B 、C 错误． 考点：胡克定律

【名师点睛】结合弹力的大小和伸长量，通过胡克定律求出劲度系数，再结合弹力的大小，根据胡克定律求出弹簧的压缩量；解决本题的关键掌握胡克定律，F kx =，注意x 为形变量的大小，不是弹簧的长度． 14．B 【解析】

重物竖直向上匀速上升，速度不变，动能保持不变．故A 错误．重物的高度增大，重力势

能逐渐增大．故B 正确．重物匀速运动，钢绳对重物的拉力与重力平衡，保持不变．故C 错误．由公式P=Fv ，拉力F 不变，v 不变，则钢绳对重物的拉力的功率不变．故D 错误．故选B. 15．A 【解析】

解：A 、速度﹣时间图象的斜率表示物体的加速度，根据图象可知，第1秒内做匀加速直线运动，第2秒内做匀速直线运动，故A 正确，B 错误； C 、物体运动的初速度为0．故C 错误； D 、物体在0～1s 内的加速度为a=m/s 2，故D 错误；

故选A ．

【点评】本题是为速度﹣﹣时间图象的应用，关键要明确斜率的含义，知道速度图象倾斜的直线表示匀变速直线运动． 16．D 【详解】

A ．物体沿光滑斜面加速下滑，则物体所受的合力不为零，A 错误；

B ．斜面对物体的支持力的方向与斜面垂直，与物体的运动方向垂直，则支持力对物体不做功，B 错误；

C ．合外力对物体做正功，故物体的动能增加，C 错误；

D ．斜面光滑，故只有重力做功，则机械能守恒，D 正确。 故选D 。

17．

qU

md 【解析】

粒子从静止开始运动，只受电场力，有：U=Ed ；F=qE ；F a m

= 联立解得：qU

a md

=

根据速度位移关系公式，有：v 2=2ad

解得：v =

=

点睛：本题电荷在电场中加速问题，求解速度通常有两种思路：一是动能定理；二是牛顿第

二定律与运动学公式结合． 18． G

Mm r 2

； √

GM r

；

【解析】试题分析：宇宙飞船受到地球对它的万有引力为：F =GMm r 2

．

根据G

Mm r 2

＝m v 2

r 得飞船的线速度为：v =√

GM r

．

考点：万有引力定律的应用 19． 等于 超重

【解析】当电梯匀速上升时，人处于平衡状态，受到的支持力和重力大小相等，根据牛顿第三定律可知，人对电梯底板的压力等于mg ； 人站在电梯中随电梯一起匀加速上升，加速度向上，

由牛顿第二定律： N mg ma -=，解得： N mg ma =+，人处于超重状态。

点睛：重点是对超重和失重的判定，其依据是加速度的方向，加速向下为失重，加速度向上为超重。

20．合力 正比 【解析】

“探究加速度与力、质量的关系”的实验采用的是控制变量法．研究物体加速度与质量的关系时，应保持物体的合力不变；研究物体加速度与合力的关系时，作出的a-F 图像如图所示，由图可知，a 与F 成正比． 21．0.1 BC 【解析】

计数点A 和B 之间、B 和C 之间均有4个打出的点，则打B 、C 两点的时间间隔是： T=0.02s×5=0.1s ，

根据平均速度定义式有：

x

v t

=，所以为了求出BC 段的平均速度，还要用刻度尺量出 BC 段的距离．

22．(1)小球的机械能守恒．

(2)重力对小球所做的功W 是1.25J ．

(3)小球摆到最低位置时，速度的大小v 是5m/s ．

【解析】（1）在小球从最高位置摆到最低位置的过程中，细线的拉力与速度始终垂直，拉力对小球不做功，只有重力做功，则小球的机械能守恒．

（2）重力对小球所做的功 W=mgh=0.1×10×1.25J=1.25J （3）根据机械能守恒定律得：mgh=1

2mv 2 得v =√=√2×10×1.25=5m/s

点睛：本题考查机械能守恒定律的应用，要注意明确机械能守恒定律的表达式的正确书写．也可以根据动能定理求．

23．①A 板带“－”电②500V ③向上

【解析】①油滴能恰好在平行板电容器间静止，则电荷所受的电场力方向向上，可断定：A 板带负电．

②油滴能恰好在平行板电容器间静止，有：q

U

d

＝mg 解得： 36110100.05

500110

mgd U V V q --???==?＝ ③由Q C U ＝

可知，Q 增大，U 增大；又由U

E d

=可知，U 增大，E 增大．这样就会有qE ＞mg ，油滴将向上运动． 24．（1）8N （2）6.4J

【解析】（1）F 最大的时候物块不掉下，必是物块与木板具有共同的最大加速度a 1，对物块，最大加速度，a 1=

()

22m/s mg qE m

μ+=

对整体F =（ M + m ）a 1=" 8N " （2）木板的加速度

()

(

)44

110.1110 2.5104103

F mg qE M

μ--??+???-+=

m/s 2

=" 3" m/s

2

由

得物块滑过木板所用时间

物块离开木板时的速度v 1= a 1t =m/s

12

11 6.4J 2

k E mv =

=