陕西省咸阳市泾阳县云阳中学高二物理上学期第一次段考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年陕西省咸阳市泾阳县云阳中学高二（上）第一次段考物理试卷一、选择题：本题共12小题，每小题4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e=1.61019c的整数倍d物体的带电量可以是任意的一个值2感应起电和摩擦起电都能使物体带电，关于这两种带电过程，下列说法正确的（）a感应起电和摩擦起电都是电荷从物体的一部分转移到另一部分b感应起电是电荷从一个物体转移到另一个物体c感应起电和摩擦起电都是电荷从一个物体转移到另一个物体d摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体3两个分别带有电荷量q和+3q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为f两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（）abcd12f4电场强度的定义式为e=，点电荷的场强公式为e=，下列说法中正确的是（）ae=中的场强e是电荷q产生的be=中的场强e是电荷q产生的ce=中的f表示单位正电荷的受力de=和e=都只对点电荷适用5如图所示，正电荷q在电场力作用下由p向q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在电场是图中哪一个？（）abcd6如图所示，q是带正电的点电荷，p1和p2为其电场中的两点若e1、e2为p1、p2两点处的电场强度的大小，1、2为p1、p2两点的电势，则（）ae1e2，12be1e2，12ce1e2，12de1e2，127如图所示点电荷电场中，将检验电荷从a点分别移到以点荷为中心的同一圆周上的b、c、d、e各点，则电场力做功（）a从a到b做功最多b从a到c做功最多c从a到e做功最多d做功一样多8某电场的部分电场线如图所示，a、b是一带电粒子仅在电场力作用下运动轨迹（图中虚线）上的两点，下列说法中正确的是（）a粒子一定是从b点向a点运动b粒子在a点的加速度小于它在b点的加速度c粒子在a点的电势能小于它在b点的电势能d电场中a点的电势高于b点的电势9如图所示，四条竖直线是一个匀强电场中的四个等势面，相邻两个等势面之间的距离为2cm，由此可以确定场强的大小和方向是（）a100 v/m，水平向左b100 v/m，竖直向下c200 v/m，水平向左d200 v/m，水平向右10下列静电学公式中，f、q、e、u、r和d分别表示电场力、电量、场强、电势差以及距离f=；e=；e=；u=ed则（）a它们都只对点电荷或点电荷的场才成立b只对点电荷或点电荷的场成立，只对匀强电场成立c只对点电荷成立，对任何电场都成立，只对匀强电场才成立d只对点电荷成立，对任何电场都成立11用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图所示）设两极板正对面积为s，极板间的距离为d，静电计指针偏角为实验中，极板所带电荷量不变，若（）a保持s不变，增大d，则变大b保持s不变，增大d，则变小c保持d不变，减小s，则变小d保持d不变，减小s，则不变12如图所示，在p板附近有一电子由静止开始向q板运动，关于电子到达q板时的速率，下列说法正确的是（）a两极板间距离越大，加速时间越长，电子获得的速率就越大b两极板间距离越小，加速度就越大，电子获得的速率也越大c电子获得的速率与两极板间的距离无关，仅与加速电压有关d以上分析都不正确二、填空题：每小题6分，共12分13场源电荷q=2104 c，是正点电荷检验电荷q=2105 c，是负点电荷，它们相距r=2m，且都在真空中，如图所示则q所受的静电力的大小为 n，q所在的b点的场强的大小为 n/c14如图是一匀强电场，已知场强e=2102n/c现让一个电荷量q=4108c的电荷沿电场方向从m点移到n点，mn间的距离s=30cm试求：（1）电荷从m点移到n点电势能的变化；（2）m、n两点间的电势差三、计算题（本题共4个小题，每题10分，共40分）15半径相同的两金属小球a、b带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电金属小球c，先后与a、b接触后移开（1）若a、b两球带同种电荷时，接触后两球的电荷量之比为多大？（2）若a、b两球带异种电荷时，接触后两球的电荷量之比为多大？16有一带电量q=3106c的点电荷，从电场中的a点移到b点时，克服电场力做功6104j，从b点移到c点时电场力做功9104j问：（1）ab、bc、ca间电势差各为多少？（2）如以b点为零电热，则a、c两点的电势各为多少？17如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷a、b，a带电荷量+q，b带电荷量9q现引入第三个点电荷c，恰好使三个点电荷处于平衡状态，问：c应带什么性质的电荷？应放于何处？所带电荷量为多少？18如图a为粒子源，在a和极板b间的加速电压为u1，在两水平放置的平行带电板c、d间的电压为u2，现设有质量为m，电荷量为q的质子初速度为零，从a被加速电压u1加速后水平进入竖直方向的匀强电场，平行带电板的极板的长度为l，两板间的距离为d，不计带电粒子的重力，求：（1）带电粒子在射出b板时的速度；（2）带电粒子在c、d极板间运动的时间；（3）带电粒子飞出c、d电场时在竖直方向上发生的位移y2015-2016学年陕西省咸阳市泾阳县云阳中学高二（上）第一次段考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：本题共12小题，每小题4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e=1.61019c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【专题】常规题型【分析】物体带正电的原因是物体缺少电子造成的物体带负电的原因是物体带有多余的电子造成的元电荷是最小的电荷量，其值取e=1.61019c，任何带电体带的电荷量都是元电荷的整数倍或者等于元电荷【解答】解：a、物体带正电的原因是物体缺少电子造成的物体带负电的原因是物体带有多余的电子造成的故a、b错误；c、元电荷是最小的电荷量，其值取e=1.61019c，任何带电体带的电荷量都是元电荷的整数倍或者等于元电荷所以物体的带电量是不连续的一些数值故c正确，d错误故选：c【点评】本题是一道基础题，知道物体通过得失电子可以带上正电或负电，熟练应用基础知识即可正确解题2感应起电和摩擦起电都能使物体带电，关于这两种带电过程，下列说法正确的（）a感应起电和摩擦起电都是电荷从物体的一部分转移到另一部分b感应起电是电荷从一个物体转移到另一个物体c感应起电和摩擦起电都是电荷从一个物体转移到另一个物体d摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体【考点】电荷守恒定律；元电荷、点电荷【分析】感应起电的实质是电荷从物体的一部分转移到另一个部分摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷【解答】解：a、感应起电的实质是电荷从物体的一部分转移到另一个部分，摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，故a错误b、感应起电的实质是电荷从物体的一部分转移到另一个部分，故b错误c、感应起电的实质是电荷从物体的一部分转移到另一个部分，摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，故c错误d、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷，故d正确故选d【点评】摩擦起电和感应起电的实质都是电子发生了转移，只是感应起电是电子从物体的一部分转移到另一个部分摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体3两个分别带有电荷量q和+3q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为f两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（）abcd12f【考点】库仑定律；电荷守恒定律【专题】计算题【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：接触前两个点电荷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，所以两球分开后各自带电为+q，距离又变为原来的，库仑力为f=k，所以两球间库仑力的大小为故选c【点评】本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题4电场强度的定义式为e=，点电荷的场强公式为e=，下列说法中正确的是（）ae=中的场强e是电荷q产生的be=中的场强e是电荷q产生的ce=中的f表示单位正电荷的受力de=和e=都只对点电荷适用【考点】电场强度【专题】电场力与电势的性质专题【分析】公式e=是电场强度的定义式，公式e=是点电荷电场强度的计算式，注意它们的内涵与外延不同电场是一种物质，其基本性质是对放入其中的电荷有力的作用【解答】解：a、e=是电场强度的定义式，采用比值法定义，适用于任何电场，式中q是试探电荷，故a错误b、e=是点电荷电场强度的计算式，q是产生电场的场源电荷，故b正确c、e=，f表示试探电荷的受到电场力，故c错误d、只有e=对点电荷适用，故d错误故选：b【点评】对于场强的二大公式关键要理解并掌握其适用条件、各个量准确的含义，要注意比值定义法的含义5如图所示，正电荷q在电场力作用下由p向q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在电场是图中哪一个？（）abcd【考点】电场线；电场强度【分析】电荷在电场只受电场力，根据牛顿第二定律可知，电场力越大，加速度越大正电荷的电场力与电场强度成正比，电场线的疏密表示电场强度的大小根据上述知识分析【解答】解：a、电荷在匀强电场中做匀加速直线运动，不符合题意故a错误 b、p到q，电场线越来越疏，电场强度越来越小，电荷做加速度减小的加速运动不符合题意故b错误 c、p到q，电场线越来越密，电场强度越来越大，电荷做加速度减大的加速运动符合题意故c正确 d、p到q，电场线越来越疏，电场强度越来越小，电荷做加速度减小的加速运动不符合题意故d错误故选：c【点评】本题考查对电场线的理解能力电场线可以形象直观表示电场，电场线的疏密表示电场的强弱，切线方向表示电场强度的方向6如图所示，q是带正电的点电荷，p1和p2为其电场中的两点若e1、e2为p1、p2两点处的电场强度的大小，1、2为p1、p2两点的电势，则（）ae1e2，12be1e2，12ce1e2，12de1e2，12【考点】电场强度；电势【专题】电场力与电势的性质专题【分析】q是带正电的点电荷，电场线从q出发到无穷远终止顺着电场线电势降低由公式e=，分析场强的大小【解答】解：由公式e=分析可知，r1r2，则场强e1e2电场线方向由p1指向p2，顺着电场线电势降低，则电势12故选a【点评】本题考查对场强和电势大小的比较能力，比较简单7如图所示点电荷电场中，将检验电荷从a点分别移到以点荷为中心的同一圆周上的b、c、d、e各点，则电场力做功（）a从a到b做功最多b从a到c做功最多c从a到e做功最多d做功一样多【考点】电势能【专题】电场力与电势的性质专题【分析】以点电荷q为中心的球面上所有各点的场强的大小相等而方向不同；该球面是等势面【解答】解：该球面是等势面，各点的电势相等，所以：uab=uac=uad=uae，将检验电荷从a点分别移到以点荷为中心的同一圆周上的b、c、d、e各点，则电场力做功w=qu，所以电场力做功一样多故d正确故选：d【点评】该题考查点电荷的电场的特点，掌握以点电荷q为中心的球面上所有各点的电势相等是解题的关键属于基础题目8某电场的部分电场线如图所示，a、b是一带电粒子仅在电场力作用下运动轨迹（图中虚线）上的两点，下列说法中正确的是（）a粒子一定是从b点向a点运动b粒子在a点的加速度小于它在b点的加速度c粒子在a点的电势能小于它在b点的电势能d电场中a点的电势高于b点的电势【考点】电场线；电场强度；电势【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据做曲线运动的物体所受合外力指向其轨迹的内侧来判断电场力方向，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，确定场强的大小，根据牛顿第二定律判断加速度的大小电场力做正功时，电势能减小，电场力做负功时，电势能增加【解答】解：a、带电粒子仅在电场力作用下运动，带电粒子受电场力向右指向其轨迹的内侧，粒子可能是从b点向a点运动，也有可能是从a点向b点运动的，故a错误b、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，粒子在a点时受到的电场力大，根据牛顿第二定律得知，粒子在a点的加速度大于在b点的加速度故b错误c、带电粒子受电场力向右指向其轨迹的内侧，假设由a点运动到b点过程中，电场力与轨迹上每一点的切线方向也就是速度方向成钝角，所以电场力做负功，电势能增大，动能减小，所以粒子在a点的动能大于它在b点的动能，粒子在a点的电势能小于它在b点的电势能反之一样故c正确d、带电粒子受电场力向右指向其轨迹的内侧，所以粒子带正电，由于粒子在a点的电势能小于它在b点的电势能，所以电场中a点的电势低于b点的电势，故d错误故选：c【点评】解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，然后利用电场线、电势、电场强度、电势能、电场力做功等之间的关系进一步判断各个物理量的变化情况9如图所示，四条竖直线是一个匀强电场中的四个等势面，相邻两个等势面之间的距离为2cm，由此可以确定场强的大小和方向是（）a100 v/m，水平向左b100 v/m，竖直向下c200 v/m，水平向左d200 v/m，水平向右【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；等势面【专题】电场力与电势的性质专题【分析】抓住电场线与等势面垂直，由高等势面指向低等势面，确定电场强度的方向，结合电势差的大小和沿电场线方向上的距离求出电场强度的大小【解答】解：因为电场线与等势面垂直，由高等势面指向低等势面，可知电场强度的方向水平向左电场强度的大小e=故a正确，b、c、d错误故选：a【点评】解决本题的关键知道电场线与等势面的关系，掌握匀强电场的场强公式e=，知道d是沿电场线方向上的距离10下列静电学公式中，f、q、e、u、r和d分别表示电场力、电量、场强、电势差以及距离f=；e=；e=；u=ed则（）a它们都只对点电荷或点电荷的场才成立b只对点电荷或点电荷的场成立，只对匀强电场成立c只对点电荷成立，对任何电场都成立，只对匀强电场才成立d只对点电荷成立，对任何电场都成立【考点】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】通过电场强度的适用范围进行分析求解【解答】解：a、对于公式仅适用于点电荷适用于匀强电场适用于任何电场故c正确，a、b、d错误故选c【点评】解决本题的关键知道电场强度的适用范围，并能灵活运用11用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图所示）设两极板正对面积为s，极板间的距离为d，静电计指针偏角为实验中，极板所带电荷量不变，若（）a保持s不变，增大d，则变大b保持s不变，增大d，则变小c保持d不变，减小s，则变小d保持d不变，减小s，则不变【考点】电容器的动态分析【专题】电容器专题【分析】静电计测定电容器极板间的电势差，电势差越大，指针的偏角越大根据电容的决定式c= 分析极板间距离、正对面积变化时电容的变化情况，由于极板所带电荷量不变，再由电容的定义式c= 分析板间电势差的变化，即可再确定静电计指针的偏角变化情况【解答】解：a、b、根据电容的决定式c= 得知，电容与极板间距离成反比，当保持s不变，增大d时，电容减小，电容器的电量q不变，由电容的定义式c= 分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角变大；反之，保持s不变，减小d，则减小故a正确，b错误c、d、根据电容的决定式c= 得知，电容与极板的正对面积成正比，当保持d不变，减小s时，电容减小，电容器极板所带的电荷量q不变，则由电容的定义式c= 分析可知板间电势差增大，静电计指针的偏角变大；反之，保持d不变，增大s，则减小，故c错误，d错误故选：a【点评】本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是掌握电容的两个公式：电容的决定式c= 和c=12如图所示，在p板附近有一电子由静止开始向q板运动，关于电子到达q板时的速率，下列说法正确的是（）a两极板间距离越大，加速时间越长，电子获得的速率就越大b两极板间距离越小，加速度就越大，电子获得的速率也越大c电子获得的速率与两极板间的距离无关，仅与加速电压有关d以上分析都不正确【考点】电容器；匀强电场中电势差和电场强度的关系【专题】电容器专题【分析】电子运动过程只有电场力做功，根据动能定理列出末动能与电场力做功的关系，判断末速度的大小根据牛顿第二定律和位移时间公式分析粒子运动的时间【解答】解：电子在运动过程中只有电场力做功，根据动能定理：eu=mv2，得：v=，e、m、u均不变，则电子获得的速度不变a、两板间距离越大，场强e=越小，加速时间越长，因为加速电压不变，由上面结论可知电子获得的速度大小不变，故a错误b、两板间距离越小，场强e=越大，加速度越大，因为加速电压不变，所以最后的末速度大小不变，故b错误c、根据v=，电子获得的速率与两极板间的距离无关，仅与加速电压有关，故c正确d、由上可知d错误故选：c【点评】电场力做功仅与加速的电压高低有关，当极板间的间距发生变化时要首先判断极板间的电压是否发生变化二、填空题：每小题6分，共12分13场源电荷q=2104 c，是正点电荷检验电荷q=2105 c，是负点电荷，它们相距r=2m，且都在真空中，如图所示则q所受的静电力的大小为9 n，q所在的b点的场强的大小为4.5105 n/c【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据库仑定律求出q所受的静电力由电场强度的定义式求出b点的场强eb；【解答】解：（1）根据库仑定律得，q所受的静电力为： f=k=9109n=9n（2）根据电场强度的定义式知，b点的场强 eb=n/c=4.5105 n/c故答案为：9，4.5105【点评】解决本题的关键掌握库仑定律和电场强度的定义式，知道场强的大小由电场本身性质决定，与放入电场中的检验电荷无关14如图是一匀强电场，已知场强e=2102n/c现让一个电荷量q=4108c的电荷沿电场方向从m点移到n点，mn间的距离s=30cm试求：（1）电荷从m点移到n点电势能的变化；（2）m、n两点间的电势差【考点】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】（1）根据电场力的方向与电荷运动的方向之间的关系，判定电场力是做正功，还是做负功；电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加；（2）根据电场力做功wmn=qumn，可求得mn间的电势差【解答】解：（1）由图可知，负电荷在该电场中所受电场力f方向向左因此，从m点移到n点，电场力做负功，电势能增加，增加的电势能e等于电场力做的功w则e=w=qes，代入数值：e=w=qes=410821020.3j=2.4106j（2）由公式w=qu，m、n两点间的电势差：umn=v=60v答：（1）电荷从m点移到n点电势能的变化为2.4106j；（2）m、n两点间的电势差为60v【点评】此题关键电场力做功与电势能变化的关系、电场强度与电势差的关系三、计算题（本题共4个小题，每题10分，共40分）15半径相同的两金属小球a、b带有相同的电荷量，相隔一定的距离，今让第三个半径相同的不带电金属小球c，先后与a、b接触后移开（1）若a、b两球带同种电荷时，接触后两球的电荷量之比为多大？（2）若a、b两球带异种电荷时，接触后两球的电荷量之比为多大？【考点】库仑定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】接触带电的原则是先中和，再平分，根据该原则求出接触后两球的电量，注意需讨论初始时，两球带等量的同种电荷或等量的异种电荷【解答】解：（1）a、b带同种电荷时，设电荷量为q，c与a接触后，由于形状相同，二者平分电荷量，a、c所带的电荷量均为qc与b接触后平分二者电荷量，则b、c的电荷量均为（q+q）=q，a、b最终的电荷量之比为（q）：（q）=2：3（2）a、b带异种电荷时，设电荷量分别为q、q，a、c接触后，平分电荷量q，a、c的电荷量均变为q；c再与b接触，平分二者的总电荷量，c、b的电荷量均为（qq）=q则a、b最终的电荷量之比为（q）：|q|=2：1答：（1）若a、b两球带同种电荷时，接触后两球的电荷量之比为2：3；（2）若a、b两球带异种电荷时，接触后两球的电荷量之比为2：1【点评】解决本题的关键掌握接触带电的原则，以及掌握电荷量的正负值16有一带电量q=3106c的点电荷，从电场中的a点移到b点时，克服电场力做功6104j，从b点移到c点时电场力做功9104j问：（1）ab、bc、ca间电势差各为多少？（2）如以b点为零电热，则a、c两点的电势各为多少？【考点】电势差与电场强度的关系；电势差；电势【专题】电场力与电势的性质专题【分析】（1）负电荷从a移到b点的过程，电荷克服电场力做功，a点的电势高于b点的电势从b点移到c点，电场力对电荷做正功，b点的电势低于c点的电势根据电势差公式u=，分别求出a、b间与b、c间的电势差，再求出a、c间的电势差（2）根据电势差uab=ab，ubc=bc，分别求出a、c的电势【解答】解：（1）负电荷从a移到b点的过程，电荷克服电场力做功，可见负电荷从电势高处移至电势低处即abab间的电势差：uab=v=200v 负电荷从b移至c，电场力做正功，可见负电荷从电势低处移至电势高处，即cbbc间的电势差：ubc=v=300v ac间的电势差：uac=ac=ab+bc=uab+ubc=100v （2）因b点为0电势点，根据电势差公式uab=ab，ubc=bc，则得：a=uab=200vc=ucb=ubc=300v答：（1）ab、bc、ca间电势差各为200v，300v，100v（2）如以b点为零电热，则a、c两点的电势各为200v，300v【点评】本题要注意运用公式u=求解电势差时，公式u中u、w、q三个量可都代入符号，根据求出的电势差u的正负，判断两点间电势的高低17如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷a、b，a带电荷量+q，b带电荷量9q现引入第三个点电荷c，恰好使三个点电荷处于平衡状态，问：c应带什么性质的电荷？应放于何处？所带电荷量为多少？【考点】