2023-2024年四川省自贡市第二十二中学校高二上学期期中考试物理试题（解析版）

自贡市第二十二中学校2023-2024学年度上期期中测试高二物理一、选择题（1-7为单选题，每题4分，共28分；8-10为多选题，每题5分，共15分）1.关于电场强度和电场线，下列说法正确的是（）A.在电场中某点放一检验电荷后，该点的电场强度会发生改变B.由电场强度的定义式可知，电场中某点的E与q成反比，与q所受的电场力F成正比C.电荷在电场中某点所受力的方向即为该点的电场强度方向D.初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的轨迹可能不与电场线重合【答案】D【解析】【详解】A．检验电荷是一个的理想化电荷，并不影响放入点的原场强，A错误；B．电场强度的定义式是一个比值定义的公式，场强与电场本身性质决定，而与是否放入电荷及受力多少无关，B错误；C．正电荷在电场中某点所受力的方向即为该点的电场强度方向，而负电荷则相反，C错误；D．当电场是非均强场时，初速为零的带电粒子在电场中运动与电场线可能不重合，D正确。故选D。2.关于电势差和电场力做功说法中，正确的是（）A.电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定B.电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定C.电势差是矢量，电场力做的功是标量D.在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差不为零【答案】B【解析】【详解】A．电势差的大小由电场本身决定，与电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量无关，选项A错误；B．根据W=Uq可知，电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定，选项B正确；C．电势差是标量，电场力做的功是标量，选项C错误；D．在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点在同一个等势面上，则电势差为零，选项D错误。故选B。3.两个放在绝缘架上的相同金属球，相距r，球的半径比r小得多，带电荷量大小分别为q和3q，相互作用的斥力为3F。现让这两个金属球相接触，然后分开，仍放回原处，则它们之间的相互作用力将变为（）A.F B.C.4F D.以上三个选项之外的一个值【答案】C【解析】【分析】【详解】由库仑定律可得得两电荷由于相互排斥，则带同种电荷，而两球接触后再分开平分总电量，故分开后两球的带电量为2q；则库仑力故选C。4.如图所示是空间某一电场中的一条电场线．、是该电场线上的两点．下列说法中正确的是（）A.该电场一定是匀强电场B.比较、两点场强大小，一定有C.比较同一个试探电荷在、两点受到的电场力，一定有D.比较电子在、两点电势能，一定有【答案】D【解析】【详解】A．一条电场线无法确定场强大小和方向是否处处相同，所以该电场不一定是匀强电场，故A错误；B．电场线的疏密才反映电场强度的大小，而一条电场线无法确定疏密，所以不能比较M、N两点的场强大小，故B错误；C．由B项分析可知，M、N两点的场强大小无法确定，根据F=qE可知无法确同一个试探电荷在M、N两点受到的电场力大小，故C错误；D．若电子从M运动到N，电场力对电子做正功，电势能减小，则有EM＞EN，若电子从N运动到M，电场力对电子做负功，电势能增加，则有EM＞EN，故D正确．【点睛】本题考查对电场线物理意义的理解，电场线的疏密表示场强的大小，电场线的方向反映电势的高低，该电场不一定是匀强电场．无法比较M、N两点的场强大小，根据电场力做功正负判断电势能的大小．5.如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏静电计相接。将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C两极间的电压U，电容器两极板间的场强E的变化情况是（）A.Q变小，C不变，U不变，E变小B.Q变小，C变小，U不变，E不变C.Q不变，C变小，U变大，E不变D.Q不变，C变小，U变大，E变小【答案】C【解析】【详解】电容器与电源断开，不能充电也不能放电，所以电量Q不变；根据增大电容器两极板间的距离时，电容C减小；根据解得增大电容器两极板间的距离时，电压U增大；根据解得增大电容器两极板间的距离时，E不变。故选C。6.设电子在运动过程中只受电场力作用，在下述的哪一种电场中可能出现以下情况：只要给电子一个适当的初速度它就能沿同一条电场线运动；而给电子另一个适当的初速度它就能始终沿某一个等势面运动（）A.正点电荷产生的电场 B.负点电荷产生的电场C.匀强电场 D.等量同种电荷产生电场【答案】A【解析】【详解】电子能够在只受电场力作用下沿着直线运动，电场线应该为直线，电子能在电场力的作用下沿着等势面运动，即电场力始终与速度方向垂直，则电场力提供电子做圆周运动所需的向心力，由此可知，应该为正的点电荷，也可以在等量同种正的点电荷产生的电场中，在两点电荷连线的中垂线平面上做匀速圆周运动，但是不能在同种等量负点电荷电场中做匀速圆周运动；在负点电荷电场中，电子只能做直线运动，不能沿某一等势面做匀速圆周运动；在匀强电场中电子能做直线运动，不可能沿某一个等势面运动，故A正确，BCD错误。故选A。7.一个带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图虚线abc所示，图中实线表示电场的等势面，下列判断正确的是（）A.粒子在a→b→c的过程中，电场力始终做正功B.粒子在a→b→c的过程中，一直受静电引力作用C.粒子在a→b→c的过程中，ab段受引力，bc段受斥力D.粒子在a→b→c的过程中，ab段逆着电场线，bc段顺着电场线【答案】B【解析】【详解】ABC．根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在a→b→c的过程中，一直受静电引力作用，粒子在a→b过程，电场力做正功，b→c的过程电场力做负功，故AC错误，B正确；D．粒子在a→b→c的过程中，轨迹与电场线不在同一直线上，故D错误。故选B。8.电容器、电源、电阻、电键组成如图所示的电路．接通开关K，电源即给电容器充电（）A.保持K接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度增加B.保持K接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的带电量不变C.充电结束后断开K，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小D.充电结束后断开K，在两极板间插入一块介质，则极板上的电势差增大【答案】AC【解析】【详解】A．保持K接通，则两板间电势差U一定，减小两极板间的距离，根据则两极板间电场的电场强度增加，选项A正确；B．保持K接通，则两板间电势差U一定，在两极板间插入一块介质，根据可知电容变大，根据Q=CU可知，极板上的带电量变大，选项B错误；C．充电结束后断开K，则Q一定，减小两极板间的距离，根据则C变大，根据Q=CU则两极板间的电势差减小，选项C正确；D．充电结束后断开K，则Q一定，在两极板间插入一块介质，根据则C变大，根据Q=CU则极板上的电势差减小，选项D错误。故选AC。9.如图所示，在两个等量异种点电荷的电场中，AB为中垂线，且AO=BO，则A.A、B两点场强相等B.正电荷从A运动到B，电势能增加C.负电荷从A运动到B，电势能增加D.A、B两点电势差为零【答案】AD【解析】【详解】由等量异种电荷的电场线分布可知，A、B两点场强大小和方向距相同，故两点的场强相等，选项A正确；由于AB两点的电势相等，故无论是正电荷还是负电荷，从A运动到B，电场力均不做功，电势能不变，选项BC错误，D正确；故选AD.10.如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论正确的是（）A.此液滴带负电 B.液滴做匀加速直线运动C.合外力对液滴做的总功等于零 D.液滴的电势能增加【答案】B【解析】【详解】A．若液滴带正电，其受力情况如图所示液滴不可能沿bd做直线运动，故只能带负电荷，故A正确；B．对液滴进行受力分析，其受力情况如图所示故液滴所受合力方向与液滴运动方向相同，且合外力为恒力，故液滴做匀加速直线运动，故B正确；C．由上分析可知，合外力对液滴做正功，故C错误；D．由上分析可知，电场力对液滴做正功，故液滴的电势能减小，故D错误。故选B。【点睛】物体做直线运动，则合外力方向与速度方向始终共线。二、填空题（每空5分，本题共15分）11.平行板电容器的电荷量，两极板间的电压，则该电容器的电容为__________。【答案】【解析】【详解】根据解得12.两半径同为r=0.01m的金属小球，其中一个带电量q1=+5.0×10-8C，当两球心相距5m时，其间作用力为3.6×10-7N的斥力。则当两球心相距为0.05m时，其间作用力F__________（填大于、小于或等于）3.6×103N。【答案】小于【解析】【详解】两个电荷之间的距离是5m时，二者之间的距离可以看作远大于小球的半径，两个电荷可以看作点电荷，根据库仑定律代入数据解得当两球相距为0.05m时，若仍然是点电荷，它们之间的作用力但是两球相距为0.05m时与小球的半径接近，所以小球的大小不能忽略不计，考虑到两个电荷之间是排斥力，所以两个电荷的实际距离要大于小球球心之间的距离，即公式中代入的r2比实际值要小，计算的库仑力的数值比实际值要大，故实际值要小于3.6×103N。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________60eV（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．三、计算题（共42分，其中14题10分，15题11分，16题11分。）14.如图所示，在场强为E的匀强电场中，一电子（电量为e，质量为m）从电场中的A点沿电场线方向以速度v0运动，到达B点是时速度为零，求：（1）A、B两点间电势差UAB为多少？（2）电子从A点运动到B点所用时间多少？【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）电子在电场中只受电场力，电场力做功，由动能定理得A、B两点的电势差（2）以为正方向，设从A到B的运动时间为t，由动量定理得解得15.一个电荷量为q＝－2×10－8C，质量为m＝1×10－14kg的带电粒子，由静止经电压为U1＝1600V的加速电场加速后，立即垂直进入一个电压为U2＝2400V的偏转电场，偏转电场两极板间距为d＝8cm，极板长L＝8cm．整个装置如图示.(不计粒子的重力).求:（1）电荷出加速电场时的速度υ=？（2）电荷在偏转电场中运动的加速度a=？（3）出偏转电场时的偏移距离y=？【答案】（1）80000m/s（2）【解析】【详解】试题分析：由动能定理可求加速后的速度；在偏转场中根据偏转电压，从而求解电场强度，根据牛顿第二定律可求加速度；在偏转场中，由分运动可求偏移距离．（1）由动能定理可得，解得（2），带电粒子在电场中所受电场力为由牛顿第二定律得．由以式子联立可得（3）根据分运动，水平方向上在竖直方向上解得【点睛】带电粒子在电场中偏转时，抓住分运动的等时性，利用分运动规律是解题关键．16.如图所示，光滑绝缘斜面倾角为37°，一带有正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小