长沙大学附属中学高二期中考试物理-教师用卷

绝密★启用前长沙大学附属中学高二期中考试物理注意事项:

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。

3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。一、单选题：本大题共6小题，共24分。1.如图所示，真空中xOy平面直角坐标系内存在方向平行纸面的匀强电场，A，B，C为其中的三点，A点与坐标原O点重合，BC=2L。已知电子从A点运动到B点时，动能减小ΔEk；质子从B点运动到C点时克服电场力做功W，W=2A.θ可能为300，该匀强电场的场强可能为E=23ΔEk3eL

B.θ一定为300，该匀强电场的场强一定为E=2【答案】A

【解析】【分析】

粒子由A沿直线移到B的过程中，电场力做功，求出AB的电势差，同理求出BC电势差，根据电势差与电势的关系即可求得电势，根据电场线与等势线垂直，确定电场强度的方向；根据匀强电场的电势差与电场强度的关系求出场强的大小。

【解答】

CD.电子电荷量的大小设为：e，由电势差的定义得：UAB=ΔEke，UBC=−2ΔEke；

则UAC=UAB+UBC=−ΔEke，即A点的电势比C点的电势低ΔEke，故CD错误；

AB.2.美国物理学家密立根发现，物体所带的电荷量总是某个数值的整数倍，而这个数值就是电子电荷量的绝对值(1.6×10−19C)，后来人们把电子所带电荷量的多少叫做元电荷，用符号A.某带电体的带电量为4.0×10−19C B.点电荷就是元电荷

C.某带电体得到了3.2×【答案】C

【解析】解：A、任何带电体所带电荷量都等于元电荷或者是元电荷的整数倍，4.0×10−19C不是元电荷的整数倍，故是不可能的，故A错误；

B、元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷；带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，所以点电荷不同与元电荷，故B错误；

C、任何带电体所带电荷量都等于元电荷或者是元电荷的整数倍，3.2×10−19C是元电荷的两倍，故是可以的，故C正确；

D、任何带电体所带电荷量都等于元电荷或者是元电荷的整数倍，1.8×10−3.如图1所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点。一个带负电的点电荷仅受电场力作用，从A点沿电场线运动到B点。在此过程中，该点电荷的速度随时间变化的规律如图2所示。则下列说法中正确的是(

)A.A点的电场强度比B点的小 B.A点的电势比B点的电势高

C.点电荷在A点的电势能比在B点的大 D.点电荷在A点受到的电场力比在B点的大【答案】B

【解析】解：AD、根据图2显示，点电荷在电场中做匀减速直线运动，说明电场力大小恒定，因此A、B两点的电场强度相同，故AD错误；

BC、由于点电荷仅受电场力作用，其动能与电势能总和守恒。从A点运动到B点时动能减少，电势能增加，故A点电势能小于B点。根据电势能公式Ep=qφ，且电荷为负，可得A点电势高于B点，故B正确，C错误。

故选：B。

题目中带负电的点电荷从A到B做匀减速运动，说明电场力恒定且方向与运动方向相反。由于电场力恒定，A、B两点电场强度相同，点电荷动能减少，电势能增加，负电荷在电势高处电势能小，因此A点电势高于B点。4.如图甲所示，长直导线右侧的矩形线框abcd与直导线位于同一平面，当长直导线中的电流发生如图乙所示的变化时(图中所示电流方向为正方向)，线框中的感应电流与线框受力情况为(

)

A.t1到t2时间内，线框内电流的方向为abcda，线框受力向左

B.t1到t2时间内，线框内电流的方向为abcda，线框受力向右【答案】A

【解析】【分析】本题考查愣次定律的应用，注意原磁场的方向及变化关系。观察乙图中电流的变化，根据安培定则分析通电直导线周围的磁场，据愣次定律分析线圈的感应电流方向，由安培力公式分析线框受力。【解答】AB.t1到t2时间内，根据安培定则可知导线框所在处的磁场方向垂直纸面向里，直导线中的电流减小，穿过线框的磁通量减小，根据楞次定律得到：线框中感应电流方向为abcda，根据左手定则可知导线框所受安培力向左，故A正确，B错误；

C.在t2时刻，根据楞次定律，可知线框内电流的方向为abcda，但直导线没有电流，即没有磁场，则线框不受力，故5.如图甲，倾角为θ的光滑绝缘斜面，底端固定一带电量为Q的正点电荷。将一带正电小物块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放，小物块沿斜面向上滑动至最高点B处，此过程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图象如图乙(E1和x1为已知量)。已知重力加速度为g，静电力常量为k，由图象可求出(

)

A.小物块的带电量 B.A、B间的电势差

C.小物块的质量 D.小物块速度最大时到斜面底端的距离【答案】C

【解析】AD.由动能图线得知，小物块的动能先增大后减小；此图线的斜率即为小物块所受的合外力，由图线变可知合外力先沿斜面向上减小后沿斜面向下增大；当合外力为零，即库仑力与重力沿斜面下滑分力大小相等时，动能最大，此时可列平衡方程，mgsinθ=kQqx2，q为小物块的电量。此式有两个未知量，无解。故AD错误；

B.A到B的过程中重力势能的增加等于电势能的减小，所以可以求出小物块电势能的减小，由于小物块的电量不知道，所以不能求出AB之间的电势差。故B错误；

C.由重力势能线得到E6.如图所示，两块较大的金属板A，B平行水平放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、带电量为q的油滴恰好在P点处于静止状态。则下列说法正确的是(

)

A.在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有b→a的电流，P点电势升高

B.在S仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有b→a的电流，P点电势不变

C.若将S断开，且将A板向左平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中无电流，P点电势升高

D.若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，【答案】B

【解析】【分析】

S闭合后电容器的电压不变，根据板间距离的变化，分析场强的变化，即可判断油滴的运动情况，由公式Q=CU分析电容器的电量变化；S断开，电容器电量不变，板间场强不变，油滴仍处于静止状态。

本题考查电容的动态分析问题，解题的关键是明确电键闭合时，电容器的电压不变，然后结合公式U=Ed和共点力平衡条件列式分析。

【解答】

A.开始时，重力和电场力平衡，故mg=qE，将A板下移，由E=Ud可知，E变大，故油滴应向上加速运动；根据C=QU，C=εS4πkd，有Q=εSU4πkd，因电压U不变，随着间距d减小，故电容器电量增大，充电，故G中有a→b的电流，由于电场强度E变大，则PB电势差增大，而B板接地，因此P点电势降低，故A错误；

B.若将A板向右平移一小段位移，由E=Ud可知，E不变，油滴仍静止；根据C=QU，C=εS4πkd，有Q=εSU4πkd，故电容器电量减小，放电，故G中有b→a的电流，因BP电势差不变，那么P点的电势也不变，故B正确；

C二、多选题：本大题共4小题，共16分。7.如图所示，A、B是两个等量异种点电荷，C、D是A、B连线的中垂线上且与连线距离相等的两点，则(

)

A.在A、B连线的中垂线上，从C到D，各点电势都相等，场强都相同

B.在A、B连线的中垂线上，从C到D，场强先增大后减小，电势先升高后降低

C.在A、B连线的中垂线上，从C到D，场强先增大后减小，各点的电势都相等

D.在A、B连线上，从A到B，场强先减小后增大，电势逐渐升高【答案】CD

【解析】解：A、在中垂线上，电场方向始终垂直中垂线且指向负电荷，但是电场强度的大小不同，在正中间的电场强度最大，向两边逐渐的减小，所以A错误；

B、在A、B连线的中垂线上，从C到D，场强先增大后减小，但是垂线上的所有点的电势都为零，所以B错误，C正确；

D、从正电荷到负电荷，电势是逐渐升高的，所以从A到B，电势逐渐升高，离电荷越近，电荷的场强越大，所以从A到B，场强先减小后增大，所以D正确。

故选：CD。

根据等量的异种电荷的电场的分布的规律，在中垂线上，电场方向始终垂直中垂线且指向负电荷，并且中垂线上的电势都为零，由此可以分析电场力和电势能的变化．

8.如图所示，一个枕形导体AB原来不带电，将它放在一个负点电荷的电场中，点电荷的电荷量为Q，与AB中心O点的距离为R.由于静电感应，在导体A，B两端分别出现感应电荷．当达到静电平衡时(

)

A.导体A端电势高于B端电势

B.导体A端电势低于B端电势

C.导体中心O点的场强为0

D.枕形导体两端的感应电荷在O点产生感应电场强度E=【答案】CD

【解析】【分析】

本题主要考查静电感应，静电平衡导体的特点是整个导体是等势体，内部场强处处为零，据此分析即可．

解决本题的关键是理解并掌握静电平衡导体的特点：整个导体是等势体，内部场强处处为零．

【解答】

AB.当达到静电平衡时整个导体是一个等势体，则导体A端电势等于B端电势．故A错误，B错误；

CD.当达到静电平衡时导体中心O点的场强为0，枕形导体两端的感应电荷在导体中心O点的场强大小与点电荷−Q产生的场强大小相等，为kQR2，方向相反，为水平向左，故9.如图，把原来不带电的金属球壳B的外表面接地，将一个带正电的小球A从小孔中放入球壳内，但不与B发生接触，达到静电平衡后，则(

)

A.球壳B的空腔中场强处处为零 B.球壳B不带电

C.球壳B的内、外表面电势相等 D.球壳B的电势为零【答案】CD

【解析】解：A、由于静电感应，金属球壳B内壁感应出负电荷，A带正电，则B的空腔内电场强度不为零。故A错误。

B、金属球壳B外表面接地，大地中电子跑到球壳B上将正电荷中和，所以B带负电。故B错误。

C、D、静电平衡后，金属球壳B是一个等势体，金属球壳B的内表面电势等于外表面电势；由于接地，球壳B的电势为零。故CD正确。

故选：CD。

静电平衡后，由于静电感应，金属球壳B内壁感应出负电荷，外表面接地，不带电．B的空腔内电场强度不为零．金属球壳B是一个等势体．

10.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θ.实验中，极板所带电荷量不变，下列判断中正确的是(

)A.保持S不变，增大d，则θ变小 B.保持S不变，增大d，则θ变大

C.保持d不变，减小S，则θ变大 D.保持d不变，减小S，则θ变小【答案】BC

【解析】解：根据电容的定义式C=ϵS4πkd，保持S不变，增大d，电容C减小，再根据U=QC，知U增大，所以θ变大．故A错误，B正确．

保持d不变，减小S，电容减小，再根据U=QC三、实验题：本大题共2小题，共18分。11.为探究静电对水流的影响，某同学进行了下列实验：①观察水流。发现梳子一靠近水流。水流就弯向梳子②用塑料梳子梳头发，然后将梳子靠近水流③移开梳子、小水流又平稳地流了下来④调节水龙头。使它平稳地流出一细小水流(1)以上实验步骤合理的顺序是__________(填步骤前序号(2)为确保实验成功。应让头发和塑料梳子保持__________(选填“干燥”“湿润或“潮湿”)(3)梳子一靠近水流。水流就弯向梳子。是因为__________

(填选项前字母)A.梳子带负电，水带正电，两者相互吸引B.梳子带正电，水带负电，两者相互吸引C.梳子带负电，水不带电，梳子靠近水时，使水分子极化相互吸引D.梳子带正电，水不带电，梳子靠近水时，使水分子极化相互吸引【答案】(1)④②①③

;

【解析】【分析】

本题考查探究静电对水流的影响。解决问题的关键是清楚实验原理，利用静电的知识分析判断。

【解答】

(1)由题意实验步骤合理的顺序应为： ④调节水龙头。使它平稳地流出一细小水流; ②用塑料梳子梳头发，然后将梳子靠近水流; ①观察水流。发现梳子一靠近水流。水流就弯向梳子; ③移开梳子、小水流又平稳地流了下来。即顺序为 ④ ② ① 12.某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：

A.电流表A1(内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=3mA)

B.电流表A2(内阻约为0.4Ω，量程为0.6A)

C.定值电阻R0=900Ω

D.滑动变阻器R(5Ω,2A)

E.干电池组(6V,0.05Ω)

F.一个开关和导线若干

G.螺旋测微器，游标卡尺

(1)如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为______mm；如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为______cm。

(2)用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用______挡(填“【答案】(1)6.126；10.230；

(2)×1Ω；10.0；

(【解析】【分析】

本题考查了螺旋测微器与游标卡尺读数、欧姆表的使用方法、设计电路图、求电阻阻值；螺旋测微器固度刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数；游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数，螺旋测微器需要估读，游标卡尺不需要估读。

(1)螺旋测微器固度刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数；游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；

(2)由欧姆表测电阻要选择合适的挡位使指针指在中央刻度线附近；欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数；

(3)根据伏安法测电阻的实验原理与所给实验器材作出电路图；

(4)根据电路图应用欧姆定律求出电阻阻值。

【解答】

(1)由图示螺旋测微器可知，其示数为：6mm+12.6×0.01mm=6.126mm；

由图示游标卡尺可知，其示数为：102mm+6×0.05mm=102.30mm=10.230cm；

(2)用欧姆表“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，说明所选挡位太大，应该换用×1Ω挡，并进行一系列正确操作，由图3所示可知，则金属棒的阻约为10.0×四、计算题：本大题共3小题，共30分。13.如图所示是库仑扭秤的原理图，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的两端分别固定带电量为Q的带正电小球A和不带电小球B。把另一个带电量为q的金属小球C靠近A，A、C两球相互排斥至距离为r。已知静电力常量为k，忽略球的大小。问

(1(2)A、C(3)若一个不带电的相同金属小球D与C球接触后再移开，调节A、C两球间距离仍为r，则A、C【答案】解：(1)A球带正电且A和C相互排斥，故C球也带正电；

(2)根据库仑定律可知A、C两球间的库仑力F=kQqr2;

(【解析】根据同种电荷互相排斥异种电荷互相吸引判断带电性质；根据库仑定律球库仑力的大小以及判断库仑力大小的变化。14.如图所示，一质量为m=2.0×10−2kg、带电荷量为q=