河北省衡水中学2020届高三物理下学期第二次调研考试试题(含解析)

河北省衡水中学2020届高三物理下学期第二次调研考试试题（含解

析）

第Ⅰ卷(选择题 共126分)

一、选择题：本大题共13小题，每小题6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.如图所示，由绝缘轻杆构成的正方形ABCD位于竖直平面内，其中AB边位于水平方向，顶点处分别固定一个带电小球。其中A、B处小球质量均为m，电荷量均为2q(q>0)；C、D处小球质量均为2m，电荷量均为q。空间存在着沿DB方向的匀强电场，在图示平面内，让正方形绕其中心O顺时针方向旋转90°，则四个小球所构成的系统（ ）

A. 电势能增加，重力势能增加 B. 电势能不变，重力势能不变 C. 电势能减小，重力势能减小 D. 电势能不变，重力势能增加 【答案】D 【解析】

【详解】让正方形绕其中心O顺时针方向旋转90°，则电场力对四个小球做总功为：

W电=E?2q?Lcos45?E?2q?Lcos45?E?q?Lcos45?E?q?Lcos45?0

则系统电势能不变； 系统重力势能变化量：

?Ep?2mgL?mgL?mgL

则重力势能增加；

A．电势能增加，重力势能增加，与结论不相符，选项A错误； B．电势能不变，重力势能不变，与结论不相符，选项B错误；

C．电势能减小，重力势能减小，与结论不相符，选项C错误； D．电势能不变，重力势能增加，与结论相符，选项D正确； 故选D.

2.空间存在一静电场，x轴上各点电势φ随x变化的情况如图所示．若在-x0处由静止释放一带负电的粒子，该粒子仅在电场力的作用下运动到x0的过程中，下列关于带电粒子的a-t图线，v-t图线，Ek-t图线，Ep-t图线正确的是（ ）

A. B. C. D.

【答案】B 【解析】

【详解】AB、由φ?x图可知，图像的斜率表示电场强度，从?x0到x0的过程中电场强度先

减小后增大，受到沿x轴正方向的电场力先减小后增大，粒子的加速度也是先减小后增大，在x?0位置加速度为零；粒子在运动过程中，粒子做加速度运动，速度越来越大，先增加得越来越慢，后增加得越来越快，故B正确，A错误；

C、粒子在运动过程中，受到沿x轴正方向的电场力先减小后增大，根据动能定理可知Ek?x图像的斜率先变小再变大，在x?0位置的斜率为零，故C错误； D、由于粒子带负电，根据电势能EP?q?可知，EP?x变化规律与φ?故D错误； 图线正确的是选B．

3.2010 年命名为“格利泽 581g”的太阳系外行星引起了人们广泛关注，由于该行星的温度可维持表面存在液态水，科学家推测这或将成为第一颗被发现的类似地球世界，遗憾的是一直到 2019 年科学家对该行星的研究仍未有突破性的进展。这颗行星距离地球约 20 亿光年(189.21 万亿公里)，公转周期约为 37 年，半径大约是地球的 2 倍，重力加速度与地球相近。则下列说法正确的是

A. 飞船在 Gliese581g 表面附近运行时的速度小于 7.9km/s B. 该行星的平均密度约是地球平均密度的C. 该行星的质量约为地球质量的 8 倍

D. 在地球上发射航天器前往“格利泽 581g”，其发射速度不能超过 11.2km/s 【答案】B 【解析】

【详解】ABC．忽略星球自转的影响，根据万有引力等于重力得：

x变化规律相反，

1 2v2mg =m R得到

v =gR 万有引力等于重力，

GMm=mg，得到 R2gR2M=

GgR2M3g?G?ρ= 4V4?GR3?R3这颗行星的重力加速度与地球相近，它的半径大约是地球的2倍，所以它在表面附近运行的

速度是地球表面运行速度的2倍，大于7．9km/s，质量是地球的4倍，密度是地球的故B正确，AC错误。

1。2D．航天器飞出太阳系所需要的最小发射速度为第三宇宙速度，即大于等于16．7km/s，故D错误。

4.如图所示，在光滑绝缘的水平面上，虚线左侧无磁场，右侧有磁感应强度B?0.25T的匀强

?3磁场，磁场方向垂直纸面向外，质量mc?0.001kg、带电量qc??2?10C的小球C静置于

其中；虚线左侧有质量mA?0.004kg，不带电的绝缘小球A以速度v0?20m/s进入磁场中与

C球发生正碰，碰后C球对水平面压力刚好为零，碰撞时电荷不发生转移，g取10m/s 2，取

向右为正方向．则下列说法正确的是（ ）

A. 碰后A球速度为15m/s C. A对C做功0.1J 【答案】A 【解析】

B. C对A的冲量为0.02N?s D. AC间的碰撞为弹性碰撞

【详解】A．设碰后A球的速度为v1，C球速度为v2。

碰撞后C球对水平面压力刚好为零，说明C受到的洛伦兹力等于其重力，则有

Bqcv2=mcg 代入数据解得

v2=20m/s

在A、C两球碰撞过程中，取向右为正方向，根据动量守恒定律得

mAv0=mAv1+mcv2

代入数据解得

v1=15m/s

故A正确。

B．对A球，根据动量定理，C对A的冲量为

I=mAv1-mAv0=（0.004×15-0.004×20）N?s=-0.02N?s

故B错误。

C．对A球，根据动能定理可知A对C做的功为

112W?mCv2?0??0.001?202J=0.2J

22故C错误；

D．碰撞前系统的总动能为

Ek?碰撞后的总动能为

112mAv0??0.004?202J=0.8J 221112Ek??mAv12?mCv2??0.004?152J+0.2J?0.65J

222因Ek′＜Ek，说明碰撞有机械能损失，为非弹性碰撞，故D错误。 故选A。

5.如图，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（ ）

A. 电压表读数减小 B. 小球的电势能减小 C. 电源的效率变高

D. 若电压表、电流表的示数变化量分别为?U 和?I ，则【答案】AD 【解析】

A项：由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再由R1串连接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时R1两端的电压也增大；所以并联部分的电压减小，故A正确；

B项： 由A项分析可知并联部分的电压减小，即平行金属板两端电压减小，根据E??U?I?r?R1

U，平d行金属板间的场强减小，小球将向下运动，由于下板接地即下板电势为0，由带电质点P原处