2022年高二物理单元测试-电场 .pdf

1 高二物理单元测试电场本试卷分第卷选择题和第卷非选择题两部分。共100 分考试用时90 分钟。第卷选择题共 40 分一、此题共10 小题，每题4 分，共 40 分在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4 分，选不全的得2 分，有选错或不答的得 0 分1关于元电荷以下说法正确的选项是 A元电荷实际上是指电子和质子本身 B所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 C元电荷的值通常取作e10-19C D电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的2关于摩擦起电和感应起电，以下说法正确的选项是 A摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生了新电荷 B摩擦起电是因为产生了新电荷，感应起电是因为电荷的转移 C不管摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移 D以上说法均不正确3以下关于静电场的说法正确的选项是 A在点电荷形成的电场中没有场强相等的两点，但有电势相等的两点 B正电荷只在电场力作用下，一定从高电势向低电势运动 C场强为零处，电势不一定为零；电势为零处，场强不一定为零D初速为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动4如下图， a、b、c 是一条电场线上的三点，电场线的方向由a 到 c，a、b 间距离等于b、c 间距离，用a、b、c和 Ea、Eb、 Ec分别表示a、b、c 三点的电势和场强，可以判定Aabc BEaEbEc Cab=bc DEa = Eb = Ec5两个半径相同的金属小球，带电量之比为17，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的A74B73C79D7166如下图， M、N 两点分别放置两个等量种异电荷，A 为它们连线的中点，B 为连线上靠近N 的一点， C 为连线的中垂线上处于A 点上方的一点，在A、B、C 三点中 A场强最小的点是A 点，电势最高的点是B 点 B场强最小的点是A 点，电势最高的点是C 点 C场强最小的点是C 点，电势最高的点是B 点精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页2 vAvBAB（甲）（乙）4 3 2 1 D场强最小的点是C 点，电势最高的点是A 点7将一正电荷从无穷远处移向电场中M 点，电场力做功为6.0 10-9J，假设将一个等量的负电荷从电场中N 点移向无穷远处， 电场力做功为7.0 10-9J，则 M、N 两点的电势M、N有如下关系 AMN0 BNM 0 CNM 0 DMN0 8如下图的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B 是这条直线上的两点，一带正电粒子以速度 vA经过 A 点向 B 点运动，经过一段时间后，粒子以速度vB经过 B 点，且 vB与vA方向相反，不计粒子重力，下面说法正确的选项是 A A 点的场强一定大于B 点的场强 BA 点的电势一定高于B 点的电势 C粒子在A 点的速度一定小于在B 点的速度 D粒子在 A 点的电势能一定小于在B 点的电势能9如下图，以点为圆心，以为半径的绝缘光滑的细圆其环面固定在水平面上，圆环与坐标轴交点分别为a、b、c、d，空间有一与x 轴正方向相同的匀强电场，场强为E，在固定环上穿有一个质量为m、电量为 +q 的小球， 小球可沿环做圆周运动。以下说法正确的选项是 A小球在c 点的电势能大于在a 点的电势能B小球在c 点的电势能小于在a点的电势能 C小球在b 点的电势能大于在d 点的电势能 D小球在b 点的电势能小于在d 点的电势能10如图甲所示，在x 轴上有一个点电荷Q图中未画出 ，O、A、 B 为轴上三点。放在 A、 B 两点的检验电荷受到的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如图乙所示。以 x 轴的正方向为电场力的正方向，则 A点电荷 Q 一定为正电荷 B点电荷 Q 在 AB 之间 CA 点的电场强度大小为2103N/C DA 点的电势比B 点的电势高第卷非选择题共 60 分二、此题共2 小题，共12 分把答案填在题中的横线上或按题目要求作答11 6 分某一研究性学习小组的同学们设计了以下实验方案来验证电荷守恒定律：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 8 页3 实验操作步骤一：手持起电板柄，用力将两块起电板快速摩擦后分开步骤二：将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球 不要接触金属球步骤三：将两块板同时插入空心金属球实验图解实验现象箔片张开箔片闭合根据以上实验过程和观察到的现象，答复以下问题：1步骤二的实验现象，说明_ 2步骤三的实验现象，说明_ 3该研究性实验_填“能”或“不能” 验证电荷守恒定律。12 6 分描绘电场中的等势线的实验装置如下图：1在实验过程中，要把复写纸、导电纸、白纸铺放在木板上，它们的顺序自上而下是：2如果以a、b 两个电极的连线为x 轴，以 a、 b 连线的中垂线为y 轴，并将一个探针固定置于y 轴上的某一点，合上开关S，而将另一个探针由b 电极处沿 x 轴正方向移到a 电极的过程中，灵敏电流表G的指针与零刻度夹角变化情况是_将字母代号填写在横线上 。A逐渐增大B逐渐减小C先变大后变小D先变小后变大三、此题共4 小题，总分值48 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13 10 分如下图，倾角为30的直角三角形底边长为2 L，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨，现在底边中点O 处固定一正电荷Q，让一个质量为m 的带正电质点 q 从斜面顶端A 沿斜边滑下不脱离斜面，已知它滑到斜边上的D 点BDAC 时加速度为a，方向沿斜面向下，求该质点刚要滑到斜边底端C 点时的加速度。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 8 页4 O 1 2 3 2 1 t/s E/104 N C-1O 1 2 3 2 1 v/m s-1t/s 14 12 分如下图，小球A 和 B 带电荷量均为 +q，质量分别为m 和 2m，用不计质量的竖直细绳连接，在竖直向上的匀强电场中以速度v0匀速上升，某时刻细绳突然断开。小球A 和 B 之间的相互作用力忽略不计。求：1该匀强电场的场强E 2细绳断开后A、B 两球的加速度aA、aB 3当 B 球速度为零时，A 球的速度大小Av15 12 分电荷量为q=1 104C 的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的匀强电场，场强E 与时间 t 的关系及物块速度v 与时间 t 的关系如下图。假设重力加速度g 取 10 m/s2，求：1物块的质量m。2物块与水平面之间的动摩擦因数。3物块运动2s 过程中，其电势能的改变量。16 14 分飞行时间质谱仪可对气体分子进行分析。如下图，在真空状态下，脉冲阀P 喷AmB2 m精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 8 页5 P S d L L M N a b 探测器激光束出微量气体，经激光照射产生电荷量为q、质量为m 的正离子，自a 板小孔进入a、b间的加速电场，从b 板小孔射出，沿中线方向进入M、N 板间的偏转控制区，到达探测器。已知 a、b 板间距为d，极板 M、N 的长度和间距均为L。不计离子重力及进入a 板时的初速度。1当 a、b 间的电压为U1，在 M、N 间加上适当的电压U2，使离子到达探测器。求离子到达探测器的全部飞行时间。2为保证离子不打在极板上，试求U2与 U1的关系。参考答案精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页6 1BCD 解析：元电荷是指电子或质子所带的电荷量，数值为e10-19C，故 A 项错误， C项正确；所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍，B 项正确；电荷量e 的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的，D 也正确。2C 解析：摩擦起电和感应起电的实质都是电子的转移。不管何种起电方式都不能创造电荷。故 C 正确。3AC 解析：考查电场基本性质，几种典型场空间分布。场强是矢量，A 对；假设正电荷具有初速度，只在电场力作用下，不一定从高电势点向低电势点运动，B 错；电势具有相对性，零电势点是可任意选取的，故C 对；初速为零的正电荷假设在电场线不为直线的电场中，只在电场力作用下，其将不沿电场线运动，故错. 4A 解析：只有一条电场线，不能确定具体的电场，无法比较电场强弱及两点间的电势差5CD 解析：考查电荷守恒和库仑定律，考虑电荷可能是同种或异种。6C 解析： 考查等量种异点电荷电场线的分布特点，A、B、C 三点中场强最小的点是C 点，电势最高的点是B 点，选项 C 正确。7 C解 析 ： 取 无 穷 远 电 势=0 ， 对 正 电 荷 ：)0(MMqW得qqWMM9106； 对负电荷：)0(NNqW， 得qqWNN9107，所以NM0，选项 C 正确。8D 解析：粒子受电场力方向向左，粒子带正电，故场强向左，B 错 D 对；一条电场线无法判断场强大小，故A 错；粒子从A 点到 B 点，电场力做负功，A 点速度大于B 点速度， C 错。9A 解析： c 点的电势比a 点的电势高，小球带正电，故小球在c 点的电势能大于在a 点的电势能， A 项正确； b 点和 d 点电势相等， 小球在 b 点的电势能等于在d 点的电势能，CD 项均错。故正确选项为A。10BC 解析：由图乙 ，正检验电荷放在A 点和负检验电荷放在B 点所受电场力方向均沿 x 轴正方向，说明点电荷Q 为负电荷且放在AB 之间，选项A 错 B 对；由图线斜率表示场强，可知A 点场强大小为2103N/C，B 点场强大小为5102N/C，A 点距离 Q较近，故 A 点的电势低于B 点的电势，选项C 对 D 错。11 1插入验电器上端空心金属球内的起电板带上了电荷；2两块板带有等量异号电荷，总电荷量为零； 3能12 1导电纸 复写纸 白纸； 2D 13 10 分解：设正电荷q 在 D 点和 C 点所受静电力分别为FD、FC ，在 D 点，由牛顿第二定律得：mgsin30-FDsin30=ma，3 分在 C 点： mgsin30+FCcos30=maC 3 分D 和 C 在同一等势面上，FD=FC ， 2分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页7 所以aC =ag3231，方向沿斜面向下 2分14 12 分解： 1设场强为E，把小球A、B 看作一个系统，由于绳未断前作匀速运动，则有：23qEmg2 分得32mgEq1 分2细绳断后，根据牛顿第二定律，对 A 有：AqEmgma2 分得2Aga方向向上；1 分对 B 有：22BqEmgma 2 分4Bga负号表示方向向下 。1 分3细绳断开前后两绳组成的系统满足合外力为零，所以系统总动量守恒。设 B 球速度为零时，A 球的速度为Av，根据动量守恒定律，得：0(2)Amm vmv2 分得03Avv1 分15 12 分解：由图可知，第1s 物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有qE1 mg =ma，1 分由图线知a=2m/s2 1 分1s 后物块做匀速运动，由平衡条件有qE2= mg 1 分联立解得 qE1E2 =ma1 分由图可得 E1=3 104N/C，E2=2 104N/C，1 分代入数据解得：m=kg 1 分2由 qE2= mg 可得 =qE2/mg=0.4 2 分3物块在第1s 的位移为1211tvsm 1 分物块在第 2s 的位移为222vtsm 1 分电场力做正功2211sqEsqEW= 7J 1 分所以，物块的电势能减少7J。1 分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页8 16 14 分解：1由动能定理：2121mvqU2 分离子在 a、b 间的加速度mdqUa112 分在 a、b 间运动的时间dqUmavt11122 分在 MN 间运动的时间：vLt212qUmL2 分离子到达探测器的时间：1212)2(qUmLdttt2 分2在 MN 间侧移1222222242121ULUvLmLqUtay2 分由2Ly，得122UU2 分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页