河南省鹤壁高级中学2020-2021学年高二上学期周练物理试题（8月14日） Word版含答案 11页

鹤壁高中2022届周测试卷物理 一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）‎ 1. 下列说法正确的是 A. 库仑定律适用于点电荷，也适用于一切带电体 B. 根据，当两个电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向于无穷大 C. 若点电荷的电荷量大于的电荷量，则对的静电力大于q2对q1的静电力 D. 所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 2. 如图所示，A，B为相互接触的用绝缘支柱支撑的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，当带正电的小球C靠近A，B时，下列说法正确的是 A. A，B上的金属箔片都张开 B. 用手触摸一下A端，A，B上的金属箔片都闭合 C. 先把C移走，再把A，B分开，A，B上的金属箔片仍张开 D. 先把A，B分开，再把C移走，A，B上的金属箔片张角不变 3. ‎★如图所示，在真空中有两个带等量正电的点电荷，分别置于P、Q两点，O点是他们连线的中点，A，B，C为P、Q连线的中垂线上的三点，且，下列说法正确的是 A. A点的电场强度一定大于B点的电场强度 B. C点的电势等于B点的电势 C. 同一点电荷在A，C两点受电场力大小相同 D. 同一负电荷在B点的电势能小于其在C点的电势能 4. ‎★如图所示，虚线表示某孤立点电荷Q激发的电场中三个等间距的等势面，一带电粒子可看成点电荷仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，为轨迹与等势面的交点。下列说法正确的是   ‎ A. 粒子在a点的电势能一定小于在d点的电势能 B. 电势的高低一定是 C. 粒子运动过程中经过c点时的加速度一定最大 D. 粒子在间的动能改变量一定等于在间的动能改变量 1. 一静电场中，电势在x轴上的分布如图所示。其中段是关于直线对称的曲线，段是直线。一带负电的粒子只受电场力作用下沿x轴正方向运动，经过了O、、、四个点，则下列说法正确的是 A. 处电场强度最小，方向朝x轴正方向 B. O点和处的电场强度沿x轴的分量的大小和方向都相同 C. 粒子在段做变加速运动，段做匀加速直线运动 D. 粒子在处的电势能最小，动能最大 ‎ 2. 如图所示，在绝缘水平垫上放置四个金属壳，其中B、D的金属壳接地，A、C的金属壳与地绝缘．则金属壳不能屏蔽外电场或内电场的是 A. B. C. D. ‎ 3. 在匀强电场中，将一质量为m、带电量为q的带电小球由静止自O点释放后，其运动轨迹为一直线，直线与竖直方向的夹角为，如图所示，关于匀强电场的场强大小，下面说法中不正确的是 A. 可能是 B.最大值是 C. 最小值是 ‎ D. 可能是 4. 如图所示，光滑绝缘的半圆形容器处在水平向右的匀强电场中，一个质量为m，电荷量为q的带正电小球在容器边缘A点由静止释放，结果小球运动到B点时速度刚好为零，OB与水平方向的夹角为，‎ 则下列说法正确的是  A. 小球重力与电场力的关系是 B. 小球在B点时，对圆弧的压力为2qE C. 小球在A点和B点的加速度大小相等 D. 如果小球带负电，从A点由静止释放后，也能沿AB圆弧而运动 1. 某电场中的一条电场线与x轴重合，在的区域内电势的分布如图象所示，一带负电粒子仅在电场力的作用下沿x轴从点向点运动的过程中，速度与时间图象可能正确的是   ‎ A. ‎ B. ‎ C. D. ‎ 2. 如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H是正方体的八个顶点。则下列说法错误的是  ‎ A. 只在F、D两点放置等量异种点电荷，则A、G两点电势相等 B. 只在B、D两点放置等量异种点电荷，则E、C两点电势相等 C. 只在A、B两点放置等量异种点电荷，则H、G两点电场强度大小相等 D. 在八个顶点均放置电荷量为的点电荷，则立方体每个面中心的电场强度大小相等 ‎ 二、多选题（本大题共5小题，共25.0分）‎ 1. 如图所示，竖直方向上固定一光滑绝缘细杆，两电荷量相等的正点电荷M、N关于细杆对称固定。两电荷连线中点为O，带正电的小球套在细杆上，从距中点O高为处的P点静止释放，经过时间运动到O点。此过程中小球速度的大小v、加速度的大小a、动能、电势能无穷远处电势为随时间t或下降距离h的变化图象可能正确的有 A. ‎ B. ‎ C. D. ‎ 2. 在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为，在M点的动能为，不计空气的阻力，则 A. 从A点运动到M点电势能减小 B. 小球水平位移与的比值 C. 小球落到B点时的动能 D. 小球从A点运动到B点的过程中动能有可能小于 3. ‎★如图所示，在固定的光滑水平杆上，质量为m的物体P用轻绳跨过光滑的滑轮O、连接质量为2m的物体Q，用手托住Q使整个系统静止，此时轻绳刚好拉直，且，，，重力加速度为g。现释放Q，让二者开始运动，则下列说法正确的是 ‎ A. Q始终比P运动得快 B. 在P物体从A滑到B的过程中，P的机械能增加、Q的机械能减少 C. P运动的最大速度为 D. 开始运动后，当P速度再次为零时，Q下降了距离 1. ‎★如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动，不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g，则 A. a落地前，轻杆对b先做正功后做负功 B. a落地时速度大小为 C. a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大于mg D. a下落过程中，其加速度先小于g，后大于g 2. ‎★如图，劲度系数为的轻弹簧下端固定于倾角为的光滑斜面底端，上端连接物块Q，Q同时与斜面平行的轻绳相连，轻绳跨过定滑轮O与套在光滑竖直杆的物块P连接，图中O、B两点等高，间距。初始时在外力作用下，P在A点静止不动，A、B间距离，此时轻绳中张力大小为。已知P质量为，Q质量为。现将P由静止释放不计滑轮大小及摩擦，取，，，下列说法正确的是 A. P位于A点时，弹簧的伸长量为 B. P上升至B点时的速度大小为 C. P上升至B点的过程中，轻绳拉力对其所做的功为 D. P上升至B点的过程中，细线拉力对P做的功等于Q机械能的减少量 三、计算题（本大题共4小题，共45.0分）‎ 1. ‎（8分）如图所示，一带电荷量为q的粒子，从匀强电场的A点以水平速度射入竖直向下的匀强电场，粒子经过B点时，其速度与水平方向之间夹角为已知A、B两点间的水平距离为L，粒子的质量为m，不计粒子所受重力，求：‎ 电场强度的大小．‎ ‎、B两点间的电势差．‎ 2. ‎（10分）如图所示，质量为m的小球A穿在绝缘细杆上，杆的倾角为，小球A带正电，电荷量为q。在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正电荷。将A由距B竖直高度为H处无初速度释放，小球A下滑过程中电荷量不变。不计A与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中，已知静电力常量k和重力加速度g。求：‎ ‎ 球刚释放时的加速度大小。 当A球的动能最大时，A球与B点的距离。‎ 3. ‎★（11分）如图所示，在场强的水平匀强电场中，有一根长的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量、电荷量的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g取。求：‎ ‎ 小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少？ 若取A点电势为零，小球在B点的电势能、电势分别为多大？ 小球到B点时速度为多大？绳子张力为多大？‎ 1. ‎★（16分）如图所示，半径的光滑半圆弧轨道固定在竖直平面内，AB是半圆弧轨道的竖直直径，轨道下端点B处静止着质量为的物块Q，轨道在B点与倾角的传送带轮子半径很小上端点相切。电动机带动传送带以的速度逆时针匀速运动，传送带下端点C与水平面CDO平滑连接，B、C间距；一轻质弹簧的右端固定在O处的挡板上，质量为的物体P靠在弹簧的左端D处，此时弹簧处于原长，C、D间距，OD段光滑，DC段粗糙。现将物块P压缩弹簧一定距离后由静止释放，P在传送带上一直做匀加速直线运动，在轨道上B点，P与Q正碰碰撞时间不计，碰后两物体粘在一起且恰好能沿圆轨道通过A点，上述过程中，P经C点滑上和经B点离开传送带速度大小不变，方向分别变为沿传送带向上和水平向左。已知物块P与传送带间的动摩擦因数为、与CD段间的动摩擦因数为，且P与Q均可视为质点，g取。求：‎ 在圆弧轨道的B点，P与Q碰后粘在一起的瞬间对轨道的压力大小；‎ 物块P在传送带上运动的过程中，系统由于摩擦产生的热量Q；‎ 物块P释放前，系统具有的弹性势能以及带动传送带的电动机由于运送物块P多输出的电能E。 ‎ ‎ ‎ 答案 ‎1. D 2. A 3. C 4. A 5. C 6. C 7. B 8. C 9. A 10. A 11. BCD 12. BD 13. BC 14. ABD 15. AD ‎ ‎16. 解：粒子在电场中做类平抛运动， 水平方向有： 竖直方向有： 联立解得：； 在B点，速度与水平方向成，则B点的速度为： 对从A到B过程，根据动能定理有： 解得：。  ‎ ‎17. 解：由牛顿第二定律可知 ‎ 根据库仑定律有 又知 得。‎ 当A球受到合力为零，即加速度为零时，动能最大。‎ 设此时A球与B点间的距离为d，则 解得。 答：球刚释放时的加速度大小。‎ 当A球的动能最大时，A球与B点的距离。  ‎ ‎18. 解：小球到达最低点B的过程中重力势能的变化量为， 电势能的变化量为 若取A点电势为零，小球在B点的电势能 由得   由动能定理得：， 代入解得 在B点，对小球由牛顿第二定律得：， 得  ‎ ‎19. 解：假设物块Q、P的质量为m、M恰，碰后恰好能过A点，由牛顿第二定律： 代入数据得： 从B到A由机械能守恒定律 代入数据得： 在圆弧轨道上B点，设轨道对物体的支持力为 由牛顿第二定律： 代入数据得 由牛顿第三定律：物体对轨道的压力大小，方向竖直向下 设物块P碰前瞬时速度为，在C点的速度为，在传送带上的加速度为a，运动时间为t，物块P、Q碰撞过程动量守恒， ‎ 代入数据得 M在传送带上运动时，由牛顿第二定律： 代入数据得 由运动学规律有： 代入数据得： 由运动学规律有： 代入数据得： 传送带在t时间的位移为： 摩擦产生的热量： 代入数据解得： 设弹簧的弹力对物体做功W 从弹簧的压缩端到C点，对M由动能定理有： 且 代入数据解得： 由能量守恒定律得： 代入数据得： 答：在圆弧轨道的B点，m、M碰后粘在一起的瞬间对轨道的压力为720N； 在传送带上运动的过程中，系统由于摩擦产生的热量为180J； 释放前，系统具有的弹性势能为300J，带动传送带的电动机由于运送M多输出的电能为480J。  ‎