云南省红河州元阳县第一中学2018_2019学年高二物理上学期期中试题.docx

红河州元阳县一中2018-2019学年上学期期中考试高二物理本试卷分第卷和第卷两部分，共100分，考试时间120分钟。 学校：_姓名：_班级：_考号：_分卷I一、单选题(共12小题,每小题3.0分,共36分) 1.如图所示，在矩形ABCD的AD边和BC边的中点M和N处各放一个点电荷，它们带等量异种电荷E、F分别是AB边和CD边的中点，P、Q两点在MN的连线上，且MPQN，则电场强度和电势都相同的两点是()AE和FBP和QCA和BDC和D2.ab是长为l的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示，ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为E2，则以下说法正确的是()A 两处的电场方向相同，E1E2B 两处的电场方向相反，E1E2C 两处的电场方向相同，E1E2D 两处的电场方向相反，E1E23.两个等量正点电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示一个电荷量为2 C、质量为1 kg的小物块从C点由静止释放，其运动的vt图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)则下列说法正确的是()AB点为中垂线上电场强度最大的点，场强E2 V/mB 由C到A的过程中物块的电势能先减小后增大C 从C到A电势逐渐升高DA、B两点电势差UAB5 V4.如图所示，两个相同的空心金属球M和N，M带电荷量为Q，N不带电(M、N相距很远，互不影响)，旁边各放一个不带电的金属球P和R，当将带正电Q的小球分别放入M和N的空腔中时()AP、R上均有感应电荷BP、R上均没有感应电荷CP上有而R上没有感应电荷DP上没有而R上有感应电荷5.处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零的原因是()A 导体内部无任何电场B 外电场不能进入导体内部C 所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零D 外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的合场强为零6.使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开下列四个图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是()ABCD7.关于元电荷的解释，下列说法正确的是（ ）。元电荷就是电子 元电荷跟电子所带的电荷量相等 基本电荷就是质子 物体所带的电荷只能是元电荷的整数倍A B C D 8.如图，是一个常用的电子元件，关于它的说法正确的是()A 这个电子元件名称叫电阻B 这个电子元件的电容是220法拉C 这个电子元件的电量是50库仑D 这个电子元件额定电压为50伏9.关于电场力和电场强度，下列说法正确的是（ ）A 电场强度的方向总是跟电场力的方向一致B 电场强度的大小总是与电场力的大小成正比C 正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致D 电荷在某点受到的电场力越大，该点的电场强度越大10.如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷Q和Q.直线MN是两点电荷连线的中垂线，O是两点电荷连线与直线MN的交点a、b是两点电荷连线上关于O的对称点，c、d是直线MN上的两个点(cOdO)下列说法中正确的是()Aa点的场强等于b点的场强；将一检验电荷沿aOb由a移动到b，所受电场力先增大后减小Ba点的场强等于b点的场强；将正检验电荷沿aOb由a移动到b，电势能先增大后减小Cc点的场强小于d点的场强；将正检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大Dc点的场强小于d点的场强；将正检验电荷沿MN由c移动到d，电势能不变11.如图所示，电荷q射入一固定的点电荷Q的电场中，仅受电场力的作用，先后经过a点和b点，图中虚线表示其运动轨迹A、B两点到点电荷Q的距离分别为ra和rb，且rb2ra，则()Aa点的电场强度是b点电场强度的2倍B 电场力对电荷q先做正功后做负功C 电荷q在b点的动能大于在a点的动能D 带电粒子在b点的电势能大于在a点的电势能12.如图所示是一个平行板电容器，其电容为C，带电荷量为Q，上极板带正电，两极板间距为d.现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，A、B两点间的距离为s，连线AB与极板间的夹角为30，则静电力对试探电荷q所做的功等于()ABCD二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) 13.(多选)如图所示，接地的金属板右侧有固定的点电荷Q，a、b点是金属板右侧表面的两点，其中a到Q的距离较小下列说法正确的是()A 由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面带正电B 由于静电感应，金属板右侧表面带负电，左侧表面不带电C 整个导体，包括表面上的a、b点，是一个等势体，且电势等于零Da、b两点的电场强度不为零，且a、b两点电场强度方向相同，但a点的电场强度比b点的电场强度要大一些14.(多选)a、b、c三个粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场，下列说法正确的是()A 在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上Bb和c同时飞离电场C 进入电场时，c的速度最大，a的速度最小D 动能的增量相比，c的最小，a和b的一样大15.(多选)某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是()A 粒子必定带正电荷B 由于M点没有电场线，粒子在M点不受静电力的作用C 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D 粒子在M点的动能小于在N点的动能16.(多选)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示下列说法正确的是()A 保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半B 保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍C 保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半D 保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半分卷II三、实验题填空题(共4小题,每小题5.0分,共20分) 17.如图所示，ABCD为放在E1.0103V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中BCD部分是直径为20 cm的半圆环，AB15 cm，今有m10 g、q104C的小球从静止由A点沿轨道运动，它运动到图中C处时的速度是_ m/s，在C处时对轨道的压力是_ N；要使小球能运动到D点，开始时小球的位置应离B点_m.18.如图所示，真空中有三个点电荷，它们固定在边长50 cm的等边三角形的三个顶点上，每个电荷都是2106C，则q3所受的库仑力的大小为_，方向为_19.如图是示波管的原理图它由电子枪、偏转电极(XX和YY)、荧光屏组成，管内抽成真空给电子枪通电后，如果在偏转电极XX和YY上都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心O点(1)带电粒子在_区域是加速的，在_区域是偏转的(2)若UYY0，UXX0，则粒子向_板偏移，若UYY0，UXX0，则粒子打在荧光屏上_点，若UYY0，UXX0，则粒子向_板偏移20.将一个106C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做功2106J从B点移到C点，电场力做功4106J，则UAB_ V，UAC_ V.四、计算题(共4小题,共38分) 21.在电场强度为E104N/C、方向水平向右的匀强电场中，用一根长L1 m的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m0.2 kg、电荷量为q5106C带正电的小球，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动现将杆从水平位置A轻轻释放，在小球运动到最低点B的过程中，电场力对小球做功多少？A、B两位置的电势差多少？小球的电势能如何变化？小球到达B点时的速度多大？(取g10 m/s2)22.已知，规定离场源电荷无穷远处电势为零之后，在点电荷电场中电势与场源电荷电荷量Q及离点电荷的距离之间的关系为k，其中k为静电力常量，k9.0109Nm2/C2.如图所示，某处固定一带电量为Q1106C，可看做点电荷的带电小球，另一电荷量为q41012C的试探电荷从电场中A点沿曲线(图中实线)运动到B点，已知A、B两点与带电小球球心之间的距离分别为rA20 cm，rB10 cm.求：(1)A、B间的电势差UAB；(2)从A到B过程中，试探电荷电势能的变化量23.如图所示，质量为m5108kg的带电粒子以v02 m/s的速度从水平放置的平行金属板AB中央飞入电场，已知L10 cm，板间距d2 cm，当AB间加电压UAB1 000 V时，带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高)求AB间所加电压在什么范围内带电粒子能从极板间射出？24.如图所示，从炽热的金属丝漂出的电子(速度可视为零)，其质量为m，电荷量为e，经加速电场加速后沿偏转电场的轴线MN垂直电场线射入偏转电场中，加速电场两极间的电势差为U1，偏转电场两极板间的电势差为U2，偏转电场两极板的长度均为L，板间距离为d，电子的重力不计在满足电子能射出偏转电场的条件下，求：(1)电子离开加速电场后的速度；(2)电子刚射出电场时的偏转角的正切值答案解析1.【答案】A【解析】由等量异种点电荷形成的电场特点知E、F两点的电场强度和电势都相同；P、Q两点的电场强度相同，但P点的电势比Q点的高；A、B两点的电场强度的大小相等，但方向不同，若无穷远处电势为0，则A点的电势为正，B点的电势为负，A点的电势高于B点，同理D、C两点的场强和电势也不同故选A.2.【答案】D【解析】将均匀带电细杆等分为很多段，每段可看做点电荷设细杆带正电，根据电场的叠加，这些点电荷在P1的合场强方向向左，在P2的合场强方向向右，且E1E2.故选D.3.【答案】D【解析】由题图乙知，小物块在B点时加速度最大，故B点场强最大，加速度大小为2 m/s2，根据牛顿第二定律得qEma，解得E1 V/m，A错误；由C到A的过程中小物块的动能一直增大，电势能始终在减小，电势逐渐降低，B、C错误；根据动能定理有qUBAmvmv，解得UAB5 V，D正确4.【答案】D【解析】当将带正电Q的小球放入M的空腔中时，由于静电感应，M的内表面带负电，而外表面带正电，其电荷量为Q，它与原来金属球M外表面所带的电荷Q正好中和，使外表面不带电这实际上是M所带电荷Q被吸引至内表面，所以金属球M外部不存在电场，不能使P产生静电感应，P上没有感应电荷当将带正电Q的小球放入原来不带电的N的空腔中时，由于静电感应，N内表面带负电荷，外表面带正电荷，N外部有电场，使R产生静电感应，故选项D正确5.【答案】D【解析】根据静电平衡的特点可知，感应电荷产生的电场与场源电荷产生的电场等大反向，导体内部合场强为零，故选D.6.【答案】B【解析】由于验电器原来不带电，因此验电器的金属球和箔片带等量异号电荷，A，C两项错误验电器靠近带电金属球的一端感应出与带电金属球异号的电荷，D项错误7.【答案】D【解析】电荷又称“基本电量”，在各种微粒，电子电荷量大小最小，人们把最小电荷叫做元电荷，电荷是跟一个电子所带电荷量数值相等的电，但既不是电子，也不是质子，任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍，D正确。8.【答案】D【解析】由该电子元件的铭牌“50 V220 F”， F是电容的单位，可知，这个电子元件名称是电容器，其电容是220 F，额定电压为50 V由QCU知，C一定，电量与电压有关，故D正确，A、B、C错误9.【答案】C【解析】正点电荷在某点所受电场力方向与该点的电场强度方向相同，负点电荷在该点受力方向则相反，A错误，C正确；电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，BD错误；10.【答案】D【解析】根据等量异种电荷周围的电场分布，a、b两点的电场强度的大小相等，方向相同，在ab连线上，O点场强最小，所以将一检验电荷沿aOb由a移动到b，所受电场力先减小后增大，故A错误；电场线由a指向b，沿电场线方向电势降低，所以将正检验电荷沿aOb由a移动到b，电势能逐渐减小，故B错误；MN为一条等势线，所以将正检验电荷沿MN由c移动到d，电势能不变，MN上面的场强O点最大，向两边逐渐减小，因为cOdO，所以c点的场强小于d点的场强，正检验电荷在O点受到的电场力最大正检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小，故C错误，D正确11.【答案】C【解析】根据Ek知，rb2ra，a点的电场强度是b点电场强度的4倍故A错误轨迹弯曲大致指向合力的方向，故电荷所受的电场力背离点电荷，可知电场力先做负功后做正功故B错误从a到b，电场力做正功，根据动能定理知，b点的动能大于a点的动能故C正确从a到b，电场力做正功，电势能减小，所以a点的电势能大于b点的电势能故D错误12.【答案】C【解析】电容器两极板间电势差为U，场强为E.而A、B两点间电势差为UABEssin 30，静电力对q所做的功为WqUAB，C正确13.【答案】BCD【解析】金属板若不接地，右侧表面将有感应的负电荷，左侧表面将有感应的等量正电荷，现金属板接地，静电平衡时左侧表面不带电，整个金属板的电势都为零，所以选项A错误，选项B、C正确金属板接地时，右侧表面上仍有感应负电荷，而且a点附近的电荷面密度(单位面积上的电荷量)比b点附近的电荷面密度要大些，电场线也密一些，电场强度要大些；整个金属板是等势体，右侧表面是等势面，电场线与等势面垂直，可见a、b两点的电场强度方向都垂直指向右侧面，方向相同，选项D正确14.【答案】ACD【解析】粒子的质量和电量相同，知加速度相同a、b两粒子在竖直方向上的位移相等，根据yat2知，a、b运动的时间相等，c在电场中运动时间最短故A正确，B错误因为tatbtc，又xaxbxc，因为垂直电场方向上做匀速直线运动，所以vcvbva.故C正确据动能定理知，a、b两电荷，电场力做功一样多，所以动能变化量相等c电荷电场力做功最少，动能变化量最小故D正确15.【答案】ACD【解析】根据电荷运动轨迹弯曲的情况，可以确定点电荷受静电力的方向沿电场线方向，故此点电荷带正电，A选项正确由于电场线越密，电场强度越大，点电荷受到的静电力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此点电荷在N点加速度大，B项错误，C选项正确粒子从M点运动到N点，静电力做正功，根据动能定理得此点电荷在N点的动能大，故D选项正确16.【答案】AD【解析】由E知，当U不变，d变为原来的两倍时，E变为原来的一半，A正确；当E不变，d变为原来的一半时，U变为原来的一半，B错误；当电容器中d不变时，C不变，由C知，当Q变为原来的两倍时，U变为原来的两倍，C错误；当d不变，Q变为原来的一半时，U变为原来的一半，则E变为原来的一半，D正确17.【答案】0.40.25【解析】由Eq()mgmv可得vCm/s；在C处由FNEq得FN0.4 N，根据牛顿第三定律得在C处时对轨道的压力为0.4 N；要使小球能运动到D点，vD1 m/s，由Eqmgmv，得0.25 m.18.【答案】0.25 N方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外【解析】如图所示，每个点电荷都受到其他两个点电荷的斥力，只求出其中一个点电荷受的库仑力即可以q3为研究对象，共受到F1和F2的作用力，q1q2q3q，相互间的距离r都相同F1F2k0.144 N根据平行四边形定则，合力为F2F1cos 300.25 N.合力的方向沿q1与q2连