安徽省合肥市肥东县新城高升学校2019_2020学年高二物理上学期期中试题理含解析.doc

安徽省合肥市肥东县新城高升学校2019-2020学年高二物理上学期期中试题 理（含解析）一、单选题1. 下列关于电场的叙述中正确的是A. 点电荷产生的电场中，以点电荷为圆心，为半径的球面上，各点的场强都相等B. 正电荷周围的场强一定比负电荷周围的场强大C. 取走电场中某点的试探电荷后，该点的场强为零D. 电荷在电场中某点所受电场力方向与该点场强的方向不一定相同【答案】D【解析】本题考查了对电场强度的理解，它是通过比值定义的，比值与其电场力及电量均没有关系例如：质量与体积的比值定义为密度当质量变大时，体积变大，而比值却不变电场线虽不实际存在，但却能形象描绘电场的强度与方向A、 点电荷为圆心，r为半径的球面上，根据公式可得各点的电场强度大小相同，但方向不同，故A错误；B、正电荷周围的电场强度不一定比负电荷周围的电场强度强，除与各自电荷量外，还与电荷的距离有关故B错误；C、在电场中某点放入试探电荷q，该点的场强为，取走q后，没有了电场力，但该点的电场强度仍不变，故C错误；D、物理学中规定电场中某点的电场强度方向与放在该点的正电荷受到电场力方向相同，跟放在该点的负电荷受到的电场力方向相反，D正确思路拓展：电场强度是描述电场强弱的物理量，它是由电荷所受电场力与其电量的比值来定义比值与电场力及电量均无关而电场线越密的地方，电场强度越强2.一电子在电场中由a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，图中平行实线是等势面。则下列说法中错误的是 （ ）A. a点的电势比b点低B. 电子在a点的加速度方向向右C. 电子从a点到b点动能减小D. 电子从a点到b点电势能增加【答案】AB【解析】【详解】A根据电子的运动轨迹可知，电子受的电场力向下，电场线与等势面垂直，由此可知电场线的方向向上，沿电场线的方向，电势降低，所以a点的电势比b点高，故A错误；B根据电子的运动轨迹可知，电子受的电场力向下，电子受的电场力向下，所以电子在a点的加速度方向向下，故B错误；C从a点到b点的过程中，电场力做负功，所以电子从a点到b点动能减小，故C正确；D从a点到b点的过程中，电场力做负功，所以电子从a点到b点电势能增加，故D正确。3.如图，在等边三角形abc的中心O处有一带正电的点电荷，d为ac边的中点，则在该点电荷产生的电场中（ ）A. a、b、c点的电场强度相同B. a、c、d点的电势差满足UadUdcC. 电子在a点时的电势能小于在b点的电势能D. 电子在a点时的电势能大于在d点的电势能【答案】D【解析】【详解】A由点电荷的场强公式可知，a、b、c点的电场强度大小相等，但方向不同，所以a、b、c点的电场强度不相同，故A错误；B由于a、b、c三点到点电荷的距离相等，所以a、b、c三点的电势相等，所以UadUcd，故B错误；C由于a、b两点的电势相等，所以电子在a点时的电势能等于在b点的电势能，故C错误；D由于d点离正点电荷更近，所以d点电势比a点电势高，根据负电荷在电势低处电势能大，所以电子在a点时的电势能大于在d点的电势能，故D正角。4. 有一束正离子，以相同速率从同一位置进入带电平行板电容器的匀强电场中，所有离子运动轨迹一样，说明所有离子 （ ）A. 具有相同质量B. 具有相同电荷量C. 具有相同的比荷D. 属于同一元素的同位素【答案】C【解析】【详解】正离子垂直进入匀强电场后，做类平抛运动，将运动分解，离子的偏转距离为： 所有离子运动轨迹一样，y相等，速率v0、场强E、极板长度L均相同，当偏转距离y相等时，则离子的比荷 相同，但它们的质量不一定相同，电量也不一定相同，原子序数不一定相等，则离子不一定是属于同一元素的同位素，ABD错误C正确。5.如图,虚线a、b、c是在O点处的一个点电荷形成的静电场中的三个等势面,一带正电的粒子射入该电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示.不计粒子的重力,由图可知()A. 粒子运动时电场力先做负功,后做正功B. a、b、c三个等势面的电势关系是a>b>cC. 粒子运动时的电势能先增大后减小D. 粒子运动时动能先增大再减小【答案】D【解析】【详解】A根据带电粒子轨迹的弯曲方向可知：带电粒子受到了引力作用，Q与带电粒子是异种粒子，所以Q一定带负电，粒子运动过程中粒子所受的电场力与速度的夹角先锐角，做正功，后为钝角，做负功，故A错误；BQ带负电荷，电场线方向从无穷处到Q终止，根据顺着电场线方向电势降低可知，故B错误；CD粒子所受的电场力与速度的夹角先锐角，做正功，后为钝角，做负功，所以电势能先减小后增大，由能量守恒可知，粒子运动时的动能先增大再减小，故C错误，D正确。6.如图所示,当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形金属导体上电荷的移动情况是()A. 枕形金属导体中的正电荷向B端移动,负电荷不移动B. 枕形金属导体中的负电荷向A端移动,正电荷不移动C. 枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动D. 枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动【答案】B【解析】【详解】当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时，发生了静电感应现象，金属导电的实质是自由电子的移动，即负电荷在外电场的作用下枕形金属导体自由电子向A移动，正电荷不移动，故B正确。7.某电解池，如果在1 s内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是()A. 0B. 0.8 AC. 1.6 AD. 3.2 A【答案】D【解析】【详解】由题，电解池中正负离子运动的方向相反，则1s内通过截面正离子的电量为q1=2n1e负离子的电量绝对值为q2=n2e则电流为代入数据解得：A0与分析不符，故A错误；B0.8 A与分析不符，故B错误；C1.6 A与分析不符，故C错误；D3.2 A与分析相符，故D正确。8.在如图甲所示的电场中，一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，则它运动的v­t图象可能是下图中的（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，由于电场力的作用，负电荷应该做加速运动，并且从电场线的分布可以看出，电场强度越来越大，所以运动的加速度应该越来越大，在 图像中，斜率表示加速度的大小，故B正确综上所述本题答案是;B二.多选题9.某电容式话筒的原理如图8所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动，当P、Q间距离增大时，()A. P、Q构成的电容器的电容减小B. P上电荷量保持不变C. 有电流自M经R流向ND. PQ间的电场强度不变【答案】AC【解析】试题分析：电容式话筒与电源串联，电压保持不变在P、Q间距增大过程中，根据电容决定式得电容减小，又根据电容定义式得电容器所带电量减小，电容器的放电电流通过R的方向由M到N，根据场强知场强变小，故C正确，ABD错误。考点：电容器的动态分析名师点睛：解决电容器的动态分析问题，抓住不变量，若电容始终与电源相连，两端间的电压不变；若电容器与电源断开，则电容器所带的电量不变。10.如图所示，AB、CD为一圆的两条直径且相互垂直，O点为圆心空间存在一未知静电场，方向与圆周所在平面平行现让一电子先从A点运动至C点，电势能减少了Ep；又从C点运动到B点，电势能增加了Ep.那么此空间存在的静电场可能是()A. 匀强电场，方向垂直于AB由O点指向C点B. 匀强电场，方向垂直于AB由C点指向O点C. 位于O点的正点电荷形成的电场D. 位于D点的负点电荷形成的电场【答案】BD【解析】【详解】现让一电子先从A点运动至C点，电势能减少了Ep；又从C点运动到B点，电势能增加了Ep，所以A和B电势相等A、如果是匀强电场，AB连线是等势线，匀强电场垂直于AB，由于电子先从A点运动至C点，电势能减少，所以A点电势小于C点电势，沿着电场线电势一定降低所以方向垂直于AB由C点指向O点，故A错误，B正确C、如果位于O点的正点电荷形成的电场，A点电势等于C点电势，故C错误D、位于D点的负电荷形成的电场，符合题意，位于D点的正点电荷形成的电场不符合题意故D错误故选：B11.如图所示，、为两块平行带电金属板，带负电，带正电且与大地相接，两板间点处固定一负电荷，设此时两极间的电势差为，点场强大小为，电势为，负电荷的电势能为，现将、两板水平错开一段距离（两板间距不变），下列说法正确的是（ ）A. 变大，变大B. 变小，变小C. 变小，变大D. 变大，变小【答案】AC【解析】【详解】AB将两板水平错开一段距离，两板正对面积减小，根据电容的决定式可知，电容C减小，而电容器的电量Q不变，则由得知，板间电压U增大，板间场强可知，板间场强增大，故A正确，B错误；CDP点到下板距离不变，由公式UBP=EdBP得知，P点与下板电势差增大，由于电场线向上，P点的电势低于下极板的电势，则P点的电势降低，负电荷在P点的电势能变大，故C正确，D错误。12.如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于电场线方向进入电场，它们分别落到A、B、C三点()A. 落到A点的小球带正电，落到B点的小球不带电B. 三小球在电场中运动的时间相等C. 三小球到达正极板时动能关系是EkAEkBEkCD. 三小球在电场中运动的加速度关系是aA<aB<aC【答案】AD【解析】【详解】在平行金属板间不带电小球、带正电小球和带负电小球的受力如图所示：由此可知不带电小球做平抛运动带正电小球做类平抛运动带负电小球做类平抛运动根据题意，三小球在竖直方向都做初速度为0的匀加速直线运动，球到达下极板时，在竖直方向产生的位移h相等，据得三小球运动时间，正电荷最长，不带电小球次之，带负电小球时间最短A三小球在水平方向都不受力，做匀速直线运动，则落在板上时水平方向的距离与下落时间成正比，故水平位移最大的A是带正电荷的小球，B是不带电的小球，C带负电的小球，故A正确；B由于三小球在竖直方向位移相等，初速度均为0，由于电场力作用，三小球的加速度不相等，故它们的运动时间不相等，故B错误；C根据动能定理，三小球到达下板时的动能等于这一过程中合外力对小球做的功。由受力图可知，带负电小球合力最大为G+F，做功最多，动能最大，带正电小球合力最小为G-F，做功最少，动能最小，即有故C错误；D因为A带正电，B不带电，C带负电，所以 由受力分析可知，故D正确。二、填空题13.已知如图，a、b、c、d四点在同一直线上b、c两点间的距离等于c、d两点间的距离在a点固定放置一个带电量为Q点电荷将另一个电荷量为q的点电荷从a、b 间的某一点由静止释放，它通过b、d两点时的动能依次为20eV和100eV，则它通过c点时的动能一定_60 eV（填大于、等于或小于）【答案】大于【解析】【详解】由于a点固定放置一个带电量为Q点电荷，故：；对bc过程，根据动能定理，有：；对cd过程，根据动能定理，有：；联立解得：故答案为：大于14.一节干电池的电动势为1.5 V，说明电池内非静电力每移动1C的电荷做功是_J，其电势能_（选填“增加”或“减少”），是_能转化为_能的过程。【答案】 (1). 1.5 (2). 增加 (3). 化学 (4). 电【解析】【详解】1234蓄电池的电动势是1.5V，根据电源的电动势定义式分析可知，电池内非静电力每移动1C的电荷做功，蓄电池内非静电力对自由电荷做功，将化学能转化为自由电荷电势能，其电势能增加。15.有两个相同的金属小球A和B，分别带有+10Q和-1Q的电量，用绝缘支柱固定在相距r的两处，则两球间的相互作用力的大小为_现用第三个不带电的相同的小球C，反复不断地与A、B两球轮流接触许多次后，把C移开，此时A、B两球相互_ ，它们之间的作用力大小为 _【答案】 (1). (2). 互相排斥 (3). 【解析】【详解】1根据库仑定律，原来两球之间的库仑力为2带电体相互接触后移开，同种电荷电量平分，异种电荷电量先中和再平分，将A、B固定起来，然后让C球反复与A、B球接触，最后移走C，所以A、B、C最终带电量根据库仑定律，后来的库仑力为由于两球带同种电荷互相排斥，故方向沿AB线向外三、计算题16.如图所示，正方形ABCD处在一个匀强电场中，电场线与正方形所在平面平行已知AD=6cm.A、B、C三点的电势依次为UA=6.0V，UB=4.0V，UC=2.0V（1）求D点的电势UD（2）在图中画出过A点的电场线（要把作图过程画在图上。只画最后结果不能得分）【答案】(1)(2)【解析】【详解】(1)匀强电场中，沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等，故解得(2)故需要在AD的连线上找出两点：M、N，将AD三等分，则M点的电势为4V，与B在同一个等势面上，做出BM的垂直线，由于沿着电场线方向电势降低，所以电场线方向是沿着E的方向由A指向C，如图17.为使带负电的点电荷在匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B,必须对该电荷施加一个恒力F,如图所示.已知AB=0.5m,恒力F=3×10-4N,F与AB的夹角=37°,点电荷的电荷量q=3×10-7C,A点电势A=60V,求：（1）电场强度的大小和方向（2）B点的电势.(不计重力,sin=0.6,cos=0.8)【答案】(1)1000N/C，电场强度方向与恒力方向相同(2)【解析】【详解】(1)电荷所受电场力与恒力F大小相等，方向相反，如图所示则：F=Eq解得：电场强度方向与恒力方向相同(2)过AB点的等势线如图虚线所示，则：因，解得18.一束初速度不计的电子在经U的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离d，板长l，偏转电极边缘到荧光屏的距离为L，偏转电场只存在于两个偏转电极之间已知电子质量为m，电荷量为e，求：（1）电子离开加速电场是的速度大小；（2）电子经过偏转电场的时间；（3）要使电子能从平行板间飞出，两个极板上能加的最大电压？（4）电子最远能够打到离荧光屏上中心O点多远处？【答案】（1）（2）（3）（4）【解析】试题分析：设电子流经加速电压后的速度为，则由动能定理有：q=e (2分)(1分)电子经过偏转电场时做类平抛运动，运动时间(3分)设两极板上最多能加的电压为要使电子能从平行板间飞出则电子的最大侧移量为，则有：(4分)联立两式(2分)从板边缘飞出到荧光屏上离O点最远。这时tan=vy/v0=Y/L (1分)而vy="at" (1分) tan=vy/v0="Ul/2dU=" d/l (1分)Y=" L" d/l (1分)离O点最远距离=" Y+d/2=(2L+l)" d /2l (2分)考点：本题考查带电粒子在电场中的运动。- 14 -