2020版高二物理上学期期中试题(含解析).doc

2020版高二物理上学期期中试题(含解析)一、单项选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分每小题只有一个答案正确）1. 关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是（ ）A. 电场强度大的地方，电势一定高B. 电场强度不变，电势也不变C. 电场强度为零处，电势一定为零D. 电场强度的方向是电势降低最快的方向【答案】D【解析】试题分析：电场线密处，电场强度大，而电场线方向不确定，故无法判断电势高低，故A错误；在匀强电场中，电场强度不变，沿着电场线的方向，电势总是逐渐降低的，故B错误；电势为零，是人为选择的，电场强度为零的地方，电势不一定为零故C错误沿着电场方向电势降低最快，故D说法正确；故选D考点：电场强度；电势【名师点睛】此题是对电场强度和电势概念的考查；要知道电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场线的方向反映电势的高低，则电场强度与电势没有直接关系顺着电场线方向，电势逐渐降低，但场强不一定减小。2.2.一不计重力的带电粒子q从A点射入一正点电荷Q的电场中，运动轨迹如图所示，则()A. 粒子q带正电B. 粒子q的加速度先变小后变大C. 粒子q的电势能先变小后变大D. 粒子q的动能一直变大【答案】C【解析】试题分析：从粒子的运动轨迹可以看出，粒子靠近正点电荷，故粒子带负电，A正确；先靠近后远离，而离点电荷近的地方电场强度大，所以粒子的加速度先变大后减小，而靠近过程中电场力做正功，远离过程中电场力做负功，则电势能先减小后增大，动能先增大后减小，故C正确BD错误；考点：考查了带电粒子在电场中的运动3.3.如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点，a、b电势分别为a=5V、b=3V下列叙述正确的是（）A. 该电场在c点处的电势一定为4 VB. a点处的场强Ea一定大于b点处的场强EbC. 一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D. 一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a【答案】C【解析】当该电场是匀强电场时，由公式U=Ed知沿电场方向相同距离电势差相等，则电场在c点处的电势一定为4V当该电场不是匀强电场时，在c点处的电势不一定为4V故A错误；一条电场线无法比较电场线的疏密，就无法比较场强的大小，则a点处的场强Ea不一定大于b点处的场强Eb故B错误。由题，a点的电势高于b点的电势，根据正电荷在电势高处电势能大可知，正电荷从c点运动到b点电势能一定减少。故C正确。由题可判断电场线方向从a指向c，正电荷运动到c点时受到的静电力由a指向c。故D错误。故选C。点睛：本题关键要抓住电场线的物理意义：电场线的疏密表示电场的强弱，电场线的方向表示电势的高低在匀强电场中沿任意方向相同距离电势差相等。4.4.如图所示,A,B为两块竖直放置的平行金属板,G是静电计,开关S合上后,静电计指针张开一个角度.下述做法可使指针张角增大的是()A. 使A,B两板靠近些B. 使A,B两板正对面积错开些C. 断开S后,使B板向左平移减小板间距离D. 断开S后,使A,B板错位正对面积减小【答案】D【解析】试题分析：由图可看出静电计测得的是A、B两金属板间的电势差，电势差增大，指针张角就增大。 只要电键S闭合着，两板间的电势差就不变，总等于电源的电动势，故A、B项错；断开S后，两板上的电量保持不变，两板间距变小，由知电容C增大，再由知两板间的电势差U减小，故C项错；断开S后减小两板正对面积，由知电容C减小，再由知电压U增大，故D项正确。考点：本题考查了静电计、电容及平行板电容器的电容概念和公式。5.5.如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触.把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A,B下部的金属箔都张开,( )A. 此时A带正电,B带负电B. 此时A电势低,B电势高C. 先把A和B分开,然后移去C,贴在A,B下部的金属箔都闭合D. 移去C,贴在A,B下部的金属箔都闭合【答案】D【解析】带正电的物体C靠近A附近时，由于静电感应，A端带上负电，B端带上正电，故A错误；此时AB为等势体，两端电势相等，故B错误；用导线连接A，B左右两端点时，A、B的电势仍然相等，仍然是A端带上负电，B端带上正电，下部金属箔张开，B下部金属箔也张开，故C错误；移去C，A、B两端的电荷将中和，之后两端都不带电，所以贴在A、B下部的金属都闭合，故D正确。所以D正确，ABC错误。6.6.如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（）A. 增大，E增大 B. 增大，EP不变C. 减小，EP增大 D. 减小，E不变【答案】D【解析】试题分析：若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，则根据C=S4kd可知，C变大，Q一定，则根据Q=CU可知，U减小，则静电计指针偏角减小；根据E=Ud，Q=CU，C=S4kd，联立可得E=4kQS，可知Q一定时，E不变；根据U1=Ed1可知P点离下极板的距离不变，E不变，则P点与下极板的电势差不变，P点的电势不变，则EP不变；故选项ABC错误，D正确。【考点定位】电容器、电场强度、电势及电势能【名师点睛】此题是对电容器的动态讨论；首先要知道电容器问题的两种情况：电容器带电荷量一定和电容器两板间电势差一定；其次要掌握三个基本公式：C=S4kd，E=Ud，Q=CU；同时记住一个特殊的结论：电容器带电荷量一定时，电容器两板间的场强大小与两板间距无关。视频7. 如图所示，有一带电物体处在一个斜向上的匀强电场E中，由静止开始沿天花板向左做匀速直线运动，下列说法正确的是（ ）A. 物体一定带正电B. 物体一定带负电C. 物体不一定受弹力的作用D. 物体一定受弹力的作用【答案】AD【解析】试题分析：物体由静止向左匀速运动，所以物体在运动过程中受力平衡，由于物体受以地球向下的重力作用，故物体所受电场力有有竖直向上的分量，故电场力沿电场线方向向上，物体带正电，又电场力沿电场方向向上，故电场力有水平方向的分力，而物体在水平方向受力平衡，故物体必受天花板的摩擦力作用，根据摩擦力的产生条件知，物体与天花板间必有弹力作用故BC错误，AD正确。考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系【名师点睛】知道电场方向与正电荷的受力方向相同，与负电荷的受力方向相反，这是解决本题的关键，能根据平衡判定物体所受弹力和摩擦力。8.8.如图所示,实线为一点电荷Q形成的电场中的几条电场线(方向未标出),虚线为一电子在电场中从M点运动到N点的轨迹.若电子在运动中只受静电力的作用,则下列判断正确的是() A. 电子在M点的电势能比在N点的电势能大B. 电子在M点的加速度比在N点的加速度大C. 电子在M点的速度比在N点的速度大D. 形成电场的点电荷Q带负电【答案】A【解析】试题分析：由图看出，电子的轨迹向下弯曲，其所受的电场力方向向上，故建立电场的点电荷Q带正电，A错误；电场线的疏密表示电场强度的大小，M点电场线稀疏，所以离子在M点的电场力小，加速度也小，B错误；粒子从M到N，电场力做正功，动能增大电势能减小，所以离子在N点的速度大于在M点的速度，粒子在M点的电势能比在N点的电势能大，所以C错误；D正确；故选D。考点：电场线、电场强度。【名师点睛】由运动的轨迹弯曲方向确定出电场力方向，根据离子的电性分析电场线的方向，根据电场力的方向与速度方向的夹角确定电场力做功的正负，从而判断出动能和势能的大小关系。9.9.如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象当t0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是()A. 带电粒子将始终向同一个方向运动B. 2 s末带电粒子回到原出发点C. 3 s末带电粒子的速度为零D. 03 s内，电场力做的总功为零【答案】CD【解析】试题分析：由牛顿第二定律可知，带电粒子在第1s内的加速度为：a1=qEm，第2s内加速度为：a2=2qEm故 a2=2a1，因此先加速1s再减小0.5s时速度为零，接下来的0.5s将反向加速，v-t图象如图所示：带电粒子在前1秒匀加速运动，在第二秒内先做匀减速后反向加速，所以不是始终向一方向运动，故A错误根据速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，在t=2s时，带电粒子离出发点最远，故B错误；由图可知，粒子在第1s内做匀加速运动，第2s内做匀减速运动，3s末的瞬时速度刚减到0，故C错误；因为第3s末粒子的速度刚好减为0，根据动能定理知粒子只受电场力作用，前3s内动能变化为0，即电场力做的总功为零故D正确故选：D考点：带电粒子在电场中的运动；动能定理。10.10.如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q0)的固定点电荷。已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)()A. k3qR2 B. k10q9R2 C. kQ+qR2 D. k9Q+q9R2【答案】B【解析】因为圆盘上电荷分布均匀，并且形状规则，故可圆盘可等效看做为电荷集中在c点，带电量为Q的点电荷，q在b点产生的电场强度大小为E1=kqR2，Q在b点产生的电场强度大小为E2=kQR2，因为b点电场强度为零，所以kQR2=kqR2，解得Q=q，Q带正电，q在d处此时的电场强度大小为E3=kq3R2，方向向右；Q在d处产生的电场强度大小为E3=kQR2，方向向右，故d点的合场强为E=kq3R2+kQR2=k10q9R2，B正确二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)11.11.下列各量中，与检验电荷无关的物理量是（ ）A. 电场力F B. 电场强度EC. 电势差U D. 电场力做的功W【答案】BC【解析】试题分析：电场力E=Fq与检验电荷的电荷量有关，A错误；电场强度只和电场本身的性质有关，与检验电荷无关，B正确；电势是人为规定的，电势差是相对的，与检验电荷无关，C正确；电场力做功W=Fqs与检验电荷有关，D错误考点：考查了电场力，电场强度，电势差，电场力做功12.12.两个固定的等量异种电荷,在它们连线的垂直平分线上有a,b,c三点,如图所示,下列说法正确的是( )A. a点的电势比b点电势高B. a,b两点场强方向相同,b点场强比a大C. a,b,c三点与无穷远处电势相等D. 一带电粒子(不计重力)在a点无初速释放,则它将在a,b线上运动【答案】BC【解析】【详解】A、C、两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，此等势线一直延伸到无穷远处，a、b、c是两个等量异种电荷连线的垂直平分线的三点，则它们的电势相等，而且与无穷远处电势相等；故A错误，C正确。B、a与b两处的场强方向均与水平向右，当由于b处电场线密，则b处的电场强度要比a处大；故B正确。D、由a点释放时，根据电场线特点可知，它受力水平向右，故它将向右运动，不会在ab线上运动；故D错误。故选BC。【点睛】本题考查电场的叠加以及常见电场场的掌握情况；对于等量异种电荷和等量同种电荷连线和垂直平分线的特点要掌握，熟记电场线形状，抓住电场线和等势面的对称性进行记忆知道等量异种电荷中垂线为等势面13.13.关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是A. 电场强度的方向处处与等电势面垂直B. 电场强度为零的地方，电势也为零C. 随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D. 任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向【答案】AD【解析】试题分析：电场线总和等势面垂直，所以电场方向也和等势面垂直，A正确；等量同种电荷的连线中点处，电场强度为零，但是电势不为零，B错误；沿电场方向电势降低，与电场强度大小无关，C错误；沿电场线的方向电势降低最快；故电场中任一点的电场强度的方向总是指向该点电势降落最快的方向，D正确考点：考查了电场强度，电势，等势面【名师点睛】做本题的关键是知道电场强度与电势没有直接关系，电势是人为规定的，而电场强度和电场本身性质有关；电场强度的方向与等势面垂直，电场强度的方向是电势降低最快的方向；根据这些知识进行解答视频14.14.小太阳同学设计了一种静电除尘装置，如图甲所示，其中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料。图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定为U的高压直流电源相连。带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为v0，当碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值，称为除尘率。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。要增大除尘率，则下列措施可行的是A. 只增大电压UB. 只增大长度LC. 只增大高度dD. 只增大尘埃被吸入的水平速度v0【答案】AB【解析】解：增加除尘率即是让离下极板较远的粒子落到下极板上，带电尘埃在矩形通道内做类平抛运动，在沿电场的方向上的位移为y=即增加y即可A、只增加电压U可以增加y，故A满足条件；B、只增大高度d，由题意知d增加则位移y减小，故不满足条件；C、只增加长度L，可以增加y，故C满足条件；D、只增加水平速度v0，y减小，故不足条件故选：AC【点评】此题为结合生活背景的题目，考查频率较高，注意构建物理情景类平抛运动，应用运动的分解知识求解三填空题（共14分,每空2分）15.15.(1)在真空中两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为2108 C，相距20 cm，则它们之间的相互作用力为_N，在两者连线的中点处，电场强度大小为_N/C.(2)如图，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为、，且.若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，两球质量为ma，mb，两球落地时间为ta，tb，落地时水平位移为xa，xb，则ma_mb，ta_tb，xa_xb.(填，或)【答案】 (1). 9105 (2). 3.6104 (3). (4). (5). 【解析】【详解】(1)已知真空中两点电荷的电量均为q=210-8C，距离r=0.2m，根据库仑定律得F=kq2r2=9109(2108)20.22N=9105N;两点电荷在中点处产生的场强大小均为E=kq(r2)2=910921080.12=1.8104N/C, 方向相同；则在两者连线的中点处，电场强度大小为E合=2E=3.6104N/C.(2)对小球受力分析，根据平衡条件有：mag=F库tan,mbg=F库tan,由于，所以mamb；mamb，因此水平方向上，a的加速度小于b的加速度竖直方向上作自由落体运动，根据运动的独立性可知，两球同时落地，ta=tb；由于a的加速度小于b的加速度，因此a球水平飞行的距离比b球小.【点睛】第(1)题考查两电荷连线上电场强度是两电荷产生的电场强度的叠加,根据平行四边形定则进行合成;第(2)题涉及运动的独立性以及物体的平衡等，较好的考查了学生综合应用知识的能力.16.16.如图，带箭头的线段表示电场线，一带电粒子只在电场力作用下由 A点运动到B点，图中虚线为其运动轨迹，可判断粒子带_电(填“正”或“负”)，粒子在_点加速度较大(填A或B)。【答案】 (1). 负 (2). B【解析】【详解】电场线的方向向上，根据粒子的运动的轨迹可以判断得出粒子受到的电场力的方向为向下，与电场线的方向相反，所以该离子带负电;电场线密的地方电场的强度大，所以粒子在B点受到的电场力大，在B点时的加速度较大【点睛】电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，沿电场线的方向，电势降低，电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小四计算题17.17.电场中A、B两点的电势是A=800V，B=200V。把电荷q=1.510-8C由A移动到B点，电场力做了多少功？电势能是增加还是减少？变化了多少？【答案】(1) WAB=9106J (2)减少量为9106J【解析】【详解】(1)A、B两点间的电势差为：UAB=AB=800V200V=600V从A点运动到B点，电场力对电子所做的功为：WAB=qUAB=(1.5108)600J=9106J(2)因电场力做正功，由功能关系W电=EP，可知EP=9106J则电势能减少，减少量为9106J【点睛】本题考查到了电场力做功的计算和电场力做功与电势能的关系：电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加，电势能变化的数值等于电场力做功的数值。这常是判断电荷电势能如何变化的依据。电荷在电场中移动时，电场力做的功与移动的路径无关，只取决于起止位置的电势差和电