贵州省贵阳市清镇市卫城中学高二物理上学期期中试卷（含解析）.doc

2014-2015学年贵州省贵阳市清镇市卫城中学高二（上）期中物理试卷一、单项选择题（共15题，每题4分，共60分）1关于电容器的电容，下列说法正确的是（）a电容器不带电时，其电容为零b电容器带电荷量越多，其电容越大c电容器两极板间电压越低，其电容越小d电容器的电容只由它本身的性质决定2对于一个已经带电的物体，下列说法中正确的是（）a物体上一定有多余的电子b物体上一定缺少电子c物体的带电量一定是元电荷的整数倍d物体的带电量可以是任意的一个值3关于库仑定律，下列说法中正确的是（）a库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体b根据f=k，当两点电荷间的距离趋于零时，库仑力将趋向于无穷大c若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的库仑力大于q2对q1的库仑力d库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律4下列关于电场强度的说法中正确的是（）a公式e=只适用于真空中的点电荷产生的电场b由公式e=可知，电场中某点的电场强度e与检验电荷在电场中该点所受的电场力成正比c公式e=适用于真空中点电荷产生的电场d公式e=可知，在离点电荷非常靠近的地方（r0），电场强度可达无穷大5已知平行板电容器的电容为c，带电荷量为q，两极板间的距离为d则此电容器在两极板间产生的匀强电场大小为（）abcd6两个完全相同的带电金属小球（可视为点电荷）放在绝缘支架上，带电量分别为q1与q2它们间静电力大小为f现将这两个小球接触一下再分开，仍放回原处，它们间的静电力方向不变，大小为f则原带电量q1与q2之比为（）a1：7b3：4c6：7d2：57如图所示，虚线a、b、c代表电场中三条电场线，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，p、q是这条轨迹上的两点下列判断中正确的是（）ap点的电势比q点的电势高bp点的场强比q点的场强大c带电粒子通过q点时电势能比p点时小d带电粒子通过q点时动能比p点时大8如图甲所示，a、b是某电场中的一条电场线上的两点一带正电的粒子只受电场力的作用，沿电场线从a点运动到b点在这个过程中，粒子运动的vt图象如图乙所示关于a、b两点电势a和b场强ea和eb的大小，下列叙述中正确的是（）aab，eaebbab，ea=ebcab，ea=ebdab，eaeb9如图所示，在两个固定电荷+q和q之间放入两个原来不带电的导体，1、2、3、4为导体上的四个点，在达到静电平衡后，各点的电势分别是1、2、3、4，则（）a4321b4=32=1c4321d4=32=110如图所示，静止的电子在加速电压u1的作用下从o经p板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的匀强电场，在偏转电压u2的作用下偏转一段距离现使u1减小为原来的一半，要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该采取的办法是（）a使u2加倍b使u2变为原来的c使u2变为原来的倍d使u2变为原来的4倍11如果在电场中某两点间移动电荷量为5108c的点电荷，电场力做功6103j这两点间的电势差为（）a1.2105vb1.0105vc3.01011vd3.0105v12一个带正电的质点，电荷量q=2.0109c，在静电场中由a点移动到b点在这过程中除电场力外，其它力做的功为6.0105j，质点的动能增加了8.0105j，则a、b两点 间的电势差uab为（）a1104 vb1104 vc4104 vd7104 v13如图所示，在电场强度e=2000v/m的匀强电场中，有三点a、m和b，am=4cm，mb=3cm，ab=5cm，且am边平行于电场线，把一电荷量q=2109c的正电荷从b移到m点，再从m点移到a点，电场力做功为（）a0.6106jb0.12106jc0.16106jd0.12106j14匀强电场中的三点a、b、c是一个三角形的三个顶点，ab的长度为1m，d为ab的中点，如图所示已知电场线的方向平行于abc所在平面，a、b、c三点的电势分别为14v、6v和2v设场强大小为e，一电量为1106 c的正电荷从d点移到c点电场力所做的功为w，则（）aw=8106j，e8v/mbw=6106j，e6v/mcw=8106j，e8v/mdw=6106j，e6v/m15如图所示，虚线表示某点电荷q所激发电场的等势面，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一个等势面上甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a射入电场，在电场中沿不同的轨迹abd曲线、acd曲线运动则下列说法正确的是（）a两粒子所带的电荷符号相同b乙粒子经过b点时的速度小于乙粒子经过d点的速度c两个粒子电势能都是先减小后增大d经过b点时两粒子的动能一定相等二、填空题16如图所示，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压u，在a板附近有一带电荷量为+q的粒子，只在电场力作用下，由静止开始从正极板运动到负极板，在此过程中，电场力做功，做功的大小为j，粒子的动能增量为j，到负极板时的速度大小为m/s，要想使一个带电量为q的粒子，只在电场力作用下，从正极板运动到负极板，需克服电场力做功j，初速度至少为m/s三、计算题（共3题，17题6分、18题8分、19题8分，共22分）17已知氢核（质子）的质量是1.671027kg，电子的质量是9.11031kg，在氢原子内它们之间的最短距离为5.31011m求在氢原子中它们之间的库仑力是万有引力的多少倍？（g=6.671011nm2/kg2）18如图所示，两个同样的气球充满氢气（气球的重力忽略不计），气球带有等量同种电荷，两根等长的细线下端系上5.0103kg的重物后悬浮在空中，求每个气球的带电量（g取10n/kg）19长为l的平行金属板电容器，两极板间形成匀强电场，一个带电荷量为+q，质量为m的带电粒子，以初速度v0紧贴上极板沿垂直于电场线方向射入匀强电场中，刚好从下极板边缘射出，且射出时速度方向恰好与下板成60角，如下图所示，求匀强电场的场强大小和两极板间的距离2014-2015学年贵州省贵阳市清镇市卫城中学高二（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（共15题，每题4分，共60分）1关于电容器的电容，下列说法正确的是（）a电容器不带电时，其电容为零b电容器带电荷量越多，其电容越大c电容器两极板间电压越低，其电容越小d电容器的电容只由它本身的性质决定【考点】电容【专题】电容器专题【分析】电容器的电容由本身的因素决定，与极板所带的电量以及两端间的电势差无关【解答】解：根据c=，电容器的电容由本身性质决定，与它所带的电量以及两端间的电压无关电容器不带电时，电容不变故d正确，a、b、c错误故选d【点评】解决本题的关键掌握电容的决定式c=，知道电容的大小与电量和两端间的电压无关2对于一个已经带电的物体，下列说法中正确的是（）a物体上一定有多余的电子b物体上一定缺少电子c物体的带电量一定是元电荷的整数倍d物体的带电量可以是任意的一个值【考点】元电荷、点电荷【分析】元电荷是带电量最小的电荷量的数值，大小等于一个电子或一个质子带电量的大小，其它带电体的带电量是元电荷的整数倍【解答】解：带电体可以是正电，也可以是负电，物体的带电量一定是元电荷的整数倍，不能是任意值故选：c【点评】知道元电荷不是一种电荷，而是指带电体所能够带的最小的电荷量3关于库仑定律，下列说法中正确的是（）a库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体b根据f=k，当两点电荷间的距离趋于零时，库仑力将趋向于无穷大c若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的库仑力大于q2对q1的库仑力d库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律【考点】库仑定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】库仑定律只适用于真空中两静止的点电荷之间的作用力当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷两个带电体间的距离趋近于零时，带电体已经不能看成点电荷了【解答】解：a、库仑定律适用于点电荷，点电荷并不是体积很小的球体，故a错误b、当两个点电荷距离趋于0时，两带电体已不能看出点电荷了，该公式f=k不适用了，故电场力并不是趋于无穷大，故b错误c、两点电荷之间的作用力是相互的，根据牛顿第三定律，无论点电荷q1的电荷量与q2的电荷量大小如何，q1对 q2的电场力大小上总等于q2对 q1电场力故c错误d、库仑定律的表达式为f=k，万有引力定律的表达为，故两表达式相似，都是平方反比定律，故d正确故选：d【点评】解决本题的关键掌握库仑定律的适用范围，以及能看成点电荷的条件，当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷4下列关于电场强度的说法中正确的是（）a公式e=只适用于真空中的点电荷产生的电场b由公式e=可知，电场中某点的电场强度e与检验电荷在电场中该点所受的电场力成正比c公式e=适用于真空中点电荷产生的电场d公式e=可知，在离点电荷非常靠近的地方（r0），电场强度可达无穷大【考点】电场强度；点电荷的场强【分析】公式e=适用于任何电场，运用比值法定义；e=只适用于真空中的点电荷产生的电场【解答】解：a、b、公式e=是电场强度的定义式，运用比值法定义，适用于任何电场，根据比值法定义的共性可知：e与q、f无关，故ab错误c、公式e=是根据库仑定律推导出来的，只适用于真空中点电荷产生的电场，故c正确d、在离点电荷非常靠近的地方（r0），不能将该电荷看成点电荷，公式e=不再适用，所以得不到：r0，电场强度达无穷大的结论故d错误故选：c【点评】解决本题的关键要掌握电场强度的两个公式适用条件，明确公式中各个量的准确含义，特别要运用比值法定义的共性理解e与f的关系5已知平行板电容器的电容为c，带电荷量为q，两极板间的距离为d则此电容器在两极板间产生的匀强电场大小为（）abcd【考点】电容器的动态分析【专题】电容器专题【分析】根据电容器的定义式c=，求出电容器极板间的电势差，根据匀强电场的强度公式e=得出电场强度，即可求解【解答】解：根据电容器的定义式c=，得电容器极板间的电势差 u=板间场强为 e=，故c正确，abd错误；故选：c【点评】解决本题的关键掌握电容的定义式c=，以及匀强电场电势差与电场强度的关系式e=6两个完全相同的带电金属小球（可视为点电荷）放在绝缘支架上，带电量分别为q1与q2它们间静电力大小为f现将这两个小球接触一下再分开，仍放回原处，它们间的静电力方向不变，大小为f则原带电量q1与q2之比为（）a1：7b3：4c6：7d2：5【考点】库仑定律【分析】清楚两小球相互接触后，其所带电量先中和后均分根据库仑定律的内容，根据变化量和不变量求出问题【解答】解：接触前两个相同的金属小球之间的库仑力大小为f=k，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，库仑力为f=k=f，解得：q1：q2=7：1或q1：q2=1：7，故选：a【点评】本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题，知道带电小球相互接触后，其所带电量先中和后均分7如图所示，虚线a、b、c代表电场中三条电场线，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，p、q是这条轨迹上的两点下列判断中正确的是（）ap点的电势比q点的电势高bp点的场强比q点的场强大c带电粒子通过q点时电势能比p点时小d带电粒子通过q点时动能比p点时大【考点】电场线【分析】根据等势面的疏密可以确定电场线的疏密，从而确定p、q点场强大小；根据带电微粒的运动情况可以确定带电微粒的受力情况，从而确定abc三个等势面的电势的高低；根据电场力做功可以确定带电微粒在p点和q点时动能和电势能的大小关系【解答】解：a、若带电质点从p点进入电场，由图可知带电质点所受电场力沿电场线向右，由于质点带正电，故电场线向右，故p点的电势低于q点的电势，故a错误b、由于电场线越密等势线越密，由图可知p点的场强大于q点的场强，故b正确c、带电质点在从p向q运动的过程中电场力做负功，则带电质点的电势能增大，故带电质点在p点时的电势能较小，通过q点时电势能较大故c错误d、由于带电质点在从p向q运动的过程中电场力做负功，根据动能定理可知：质点在p点时的动能大于在q点的动能故d错误故选：b【点评】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化8如图甲所示，a、b是某电场中的一条电场线上的两点一带正电的粒子只受电场力的作用，沿电场线从a点运动到b点在这个过程中，粒子运动的vt图象如图乙所示关于a、b两点电势a和b场强ea和eb的大小，下列叙述中正确的是（）aab，eaebbab，ea=ebcab，ea=ebdab，eaeb【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【专题】电场力与电势的性质专题【分析】从vt图象可以知道电荷做加速度不变的运动，根据牛顿第二定律确定电场力的方向，然后确定场强方向并比较电场强度的大小，最后根据沿着电场线电势降低来确定电势的大小【解答】解：从vt图象可以知道正电荷仅在电场力作用下沿电场线从a点到b点做加速度不变的运动，故电荷在a点受到的电场力等于电荷在b点的电场力，故a点的场强等于b点的场强；由于电荷做匀减速运动，故电场力与速度方向相反，即电场力由b指向a，故电场线由b指向a，故b点电势较高；故c正确，a、b、d错误故选：c【点评】本题关键是根据图象确定电荷的运动情况，然后确定电场力情况，再进一步确定电场强度的情况，最后确定电势的高低9如图所示，在两个固定电荷+q和q之间放入两个原来不带电的导体，1、2、3、4为导体上的四个点，在达到静电平衡后，各点的电势分别是1、2、3、4，则（）a4321b4=32=1c4321d4=32=1【考点】静电场中的导体【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据静电平衡可知，同一个导体为等势体，导体上的电势处处相等，再由固定电荷产生的电场可以确定电势的高低【解答】解：达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到4=3，2=1，由于正电荷在右边，所以越往右电场的电势越高，所以4=32=1，所以b正确故选b【点评】达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，这是解决本题的关键的地方，对于静电场的特点一定要熟悉10如图所示，静止的电子在加速电压u1的作用下从o经p板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的匀强电场，在偏转电压u2的作用下偏转一段距离现使u1减小为原来的一半，要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该采取的办法是（）a使u2加倍b使u2变为原来的c使u2变为原来的倍d使u2变为原来的4倍【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【专题】带电粒子在电场中的运动专题【分析】电子在加速电压作用下获得速度，根据动能定理得到速度的表达式，电子垂直进入平行金属板间的匀强电场中做类平抛运动，运用运动的分解法，得出偏转距离、偏转角度与加速电压和偏转电压的关系，再进行分析【解答】解：设平行金属板板间距离为d，板长为l电子在加速电场中运动时，由动能定理得：eu1=垂直进入平行金属板间的电场做类平抛运动，则有水平方向：l=v0t，竖起方向：y=at2，vy=at，又a=，tan=联立以上四式得：偏转距离y=，偏转角度tan=现使u1减半，要想使电子的运动轨迹不发生变化，偏转距离y和偏转角度tan都不发生变化，则必须使u2减半故选：b【点评】本题电子先加速，后偏转，根据动能定理和牛顿运动定律、运动学公式结合计算，采用的是常规思路11如果在电场中某两点间移动电荷量为5108c的点电荷，电场力做功6103j这两点间的电势差为（）a1.2105vb1.0105vc3.01011vd3.0105v【考点】库仑定律；匀强电场中电势差和电场强度的关系【分析】根据电场力做功与电势差的关系求出两点间的电势差【解答】解：两点间的电势差为：u= v=1.2105v故选：a【点评】解决本题的关键掌握电场强度的定义式，以及掌握电场力做功与电势差的关系，基础题12一个带正电的质点，电荷量q=2.0109c，在静电场中由a点移动到b点在这过程中除电场力外，其它力做的功为6.0105j，质点的动能增加了8.0105j，则a、b两点 间的电势差uab为（）a1104 vb1104 vc4104 vd7104 v【考点】电势差；电势能【专题】电场力与电势的性质专题【分析】电荷由a点移至b点时，电场力和外力做功，引起动能变化，根据动能定理列方程求解a、b两点间的电势差uab【解答】解：设此过程中，电场力对点电荷做的功为wab，由动能定理可知：w外+wab=ek即wab=ekw外=2.0105j则a、b两点间的电势差为：uab=1.0104v故选a【点评】本题涉及电场力和外力做功情况，首先要考虑能否用动能定理求解13如图所示，在电场强度e=2000v/m的匀强电场中，有三点a、m和b，am=4cm，mb=3cm，ab=5cm，且am边平行于电场线，把一电荷量q=2109c的正电荷从b移到m点，再从m点移到a点，电场力做功为（）a0.6106jb0.12106jc0.16106jd0.12106j【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势差与电场强度的关系【专题】电场力与电势的性质专题【分析】匀强电场中，电势差与场强的关系是u=ed，式中d是两点沿电场强度方向的距离，然后根据d的含义可求解a、b两点间的电势差电场力做功的公式w=qu【解答】解：根据匀强电场特点可知：a、b两点间的电势差 uab=uam=edam所以uab=20004102v=80v正电荷从b点经m点移到a点，电场力做功为 wba=quba=quab=210980j=1.6107j故选：c【点评】公式u=ed的适用条件为匀强电场，d的含义为两点之间沿电场线方向的距离，并非两点之间的距离，因此对于物理公式要明确适用条件以及各个物理量的含义14匀强电场中的三点a、b、c是一个三角形的三个顶点，ab的长度为1m，d为ab的中点，如图所示已知电场线的方向平行于abc所在平面，a、b、c三点的电势分别为14v、6v和2v设场强大小为e，一电量为1106 c的正电荷从d点移到c点电场力所做的功为w，则（）aw=8106j，e8v/mbw=6106j，e6v/mcw=8106j，e8v/mdw=6106j，e6v/m【考点】电势能；电场强度；电势差【专题】电场力与电势的性质专题【分析】匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比，d为ab的中点，则d点的电势d=，电荷从d点移到c点电场力所做的功为w=qudc=q（dc）【解答】解：由题匀强电场中，由于d为ab的中点，则d点的电势d=10v，电荷从d点移到c点电场力所做的功为w=qudc=q（dc）=1106（102）j=8106jab的长度为1m，由于电场强度的方向并不是沿着ab方向，所以ab两点沿电场方向的距离d1m匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比，即u=ed所以e=8 v/m故选a【点评】本题考查对匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比u=ed与运用公式w=qu求解电场力做功的能力，常规题，比较简单15如图所示，虚线表示某点电荷q所激发电场的等势面，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一个等势面上甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a射入电场，在电场中沿不同的轨迹abd曲线、acd曲线运动则下列说法正确的是（）a两粒子所带的电荷符号相同b乙粒子经过b点时的速度小于乙粒子经过d点的速度c两个粒子电势能都是先减小后增大d经过b点时两粒子的动能一定相等【考点】等势面；物体做曲线运动的条件【分析】根据轨迹的弯曲方向可判断两电荷所受的电场力方向，并能确定两电荷与q电性的关系根据电场力做功正负，由动能定理分析两粒子经过c、d两点的速度大小、确定电势能的变化【解答】解：a、根据曲线运动时，质点所受的合力指向轨迹的内侧可知，甲受到引力，乙受到斥力，则甲与q是异种电荷，而乙与q是同种电荷，故两粒子所带的电荷为异种电荷故a错误b、乙从d到b过程，电场力做正功，动能增加，经过b点时的速度小于乙粒子经过d点的速度故b正确c、甲粒子从a到b过程，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大；电场力对乙粒子先做负功后做正功，电势能先增大后减小故c错误d、经过b点时，两粒子的速率相等，而质量关系未知，不能确定动能的关系故d错误故选：b【点评】本题要根据粒子的轨迹首先判断所受的电场力方向，再判断电场力做功的正负，进而可分析动能、电势能的大小二、填空题16如图所示，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压u，在a板附近有一带电荷量为+q的粒子，只在电场力作用下，由静止开始从正极板运动到负极板，在此过程中，电场力做正功，做功的大小为quj，粒子的动能增量为quj，到负极板时的速度大小为m/s，要想使一个带电量为q的粒子，只在电场力作用下，从正极板运动到负极板，需克服电场力做功uqj，初速度至少为m/s【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【专题】带电粒子在电场中的运动专题【分析】粒子在电场中运动时，只有电场力做功，根据动能定理列式求解即可【解答】解：若是正电荷，电场力向右，做正功，大小为qu，根据动能定理，动能增加qu，故：qu=解得：如果是负电荷，电场力向左，做负功，大小为qu，动能减小qu，根据动能定理，有：qu=0解得：故答案为：正，qu，qu，qu，【点评】本题关键是明确粒子的运动情况和受力情况，然后结合动能定理列式分析，基础问题三、计算题（共3题，17题6分、18题8分、19题8分，共22分）17已知氢核（质子）的质量是1.671027kg，电子的质量是9.11031kg，在氢原子内它们之间的最短距离为5.31011m求在氢原子中它们之间的库仑力是万有引力的多少倍？（g=6.671011nm2/kg2）【考点】库仑定律【分析】该题根据题目给出的数据，应用库仑定