2024-2025学年河北省保定市九校高二（上）期中物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2024-2025学年河北省保定市九校高二（上）期中物理试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.下列关于静电除尘的说法正确的是A.烟雾颗粒被强电场粉碎成更小的颗粒

B.进入除尘器后，烟雾中的颗粒被强电场电离而带正电，颗粒向电源负极运动

C.烟雾颗粒带电后，受到竖直向下的电场力而向下运动

D.除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动2.下面是某同学对一些公式的理解，其中正确的是(

)A.真空中点电荷的电场强度公式E=kQr2仅适用于点电荷电场，E=Ud适用于任何电场

B.电势差的比值定义式Uab=Wabq适用于任何电场，且Uab跟Wab、q无关

C.由公式φ=Ep3.如图所示的是某电场的等势面分布情况，相邻等势面电势差相等，如果把电子从b等势面移到e等势面，则静电力做的功为(

)

A.15 eV B.−15eV C.15J D.−15J4.如图所示，点电荷A和B带电荷量分别为+6.0×10−8C和−3×10−8C，彼此相距6cm。若在两点电荷连线中点O处放一个半径为1cm的金属球壳，静电力常量k=9×109A.3×105N/C B.9×104N/C5.如图所示的电路中，电源电压U=16V，两定值电阻的阻值R1:R2=3:5，电容A.1×10−3C B.C.3×10−4C6.如图所示，在直角坐标系xOy中有a、b、c、d四点，c点坐标为−4cm,3cm.现加上一方向平行于xOy平面的匀强电场，d点电势为8V。将一电荷量为−2×10−5C的点电荷从a点移动到d点，电场力做的功为2.4×10−4J。将其从d点移动到b点，电场力做的功为A.匀强电场的方向沿x轴正方向 B.坐标原点O的电势为0

C.该点电荷在c点的电势能为1.6×10−4J 7.如图所示，水平天花板下方固定一光滑小定滑轮O，在定滑轮的正下方C处固定一带正电的点电荷，不带电的小球A与带正电的小球B通过跨过定滑轮的绝缘轻绳相连。开始时系统在图示位置静止，已知OB<OC。若B球所带的电荷量缓慢减少(未减为零)，则在B球到达O点正下方前，下列说法正确的是A.A球的质量大于B球的质量 B.B球的轨迹是一段圆弧

C.此过程中点电荷对B球的库仑力不变 D.此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐减小二、多选题：本大题共3小题，共18分。8.关于起电，以下说法正确的是(

)A.不论是摩擦起电还是感应起电，都是因为电子的转移

B.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为电荷的创生

C.接触起电是因为电荷的转移，摩擦起电是因为创生了电荷

D.自然界中的电荷是守恒的9.如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力作用下从A点运动到B点，其运动的v−t图像如图乙所示，则(

)A.图甲中电场线的方向由B指向A

B.A点的电场强度小于B点的电场强度

C.A点的电势低于B点的电势

D.该负电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能10.如图所示，在足够长的光滑绝缘水平面上竖直固定一光滑绝缘、半径为R的四分之一圆弧轨道BC，B为圆弧的最低点，A点在圆弧左侧的水平面上，且A、B间距为2R。整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度大小为E。一质量为m、电荷量为mgE的带正电小球从A点由静止释放，忽略空气阻力，重力加速度大小为g，则

A.小球运动到B点时的速度大小vB=2gR

B.小球在圆弧BC上运动过程中的最大动能Ekmax=3mgR

C.小球从离开圆弧轨道到落地过程中的最小速率v三、填空题：本大题共1小题，共6分。11.“祖冲之”学习小组设计了以下实验来探究库仑定律。如图所示，在竖直墙上固定一个表面绝缘的压力传感器，一个电荷量为+Q的金属小球a紧贴着压力传感器置于绝缘光滑的水平地面上。另一个电荷量也为+Q的相同小球b置于同一个绝缘水平地面上，a、b间的距离为r(r远大于小球的直径)，压力传感器显示作用力为0.2N。现将b移到距离a为r2处(虚线)后固定。(1)此时传感器显示作用力为_____N；(2)另有一个不带电的相同小球c(图中未画出)，若将c与b轻触后把c移走，此时传感器显示作用力为_____N；若将c与b轻触后放在b球右侧地面上，由静止释放，小球c的加速度将_____(填“增大”或“减小”)。四、实验题：本大题共1小题，共6分。12.观察电容器充、放电现象的实验装置如图甲所示。电源的输出电压恒为8V，S是单刀双掷开关，G为灵敏电流计，C为平行板电容器。

(1)当开关S接______(填“1”或“2”)时，平行板电容器放电，流经G表的电流方向______(填“向左”或“内右”)；

(2)将G表换成电流传感器，电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化的图像如图乙所示，已知图乙中图线所围的面积约为38个方格，可算出电容器的电容为______F。五、计算题：本大题共3小题，共42分。13.三个可看作点电荷、用相同材料做成的滑块分别位于竖直等边三角形的三个顶点上，ma=2mb=2mc=2m，qa=2(1)等边三角形的边长L；(2)滑块b与水平面间的动摩擦因数μ。14.在粗糙绝缘、倾角为θ的固定斜面上有一质量为m、电荷量为qq>0的小滑块，小滑块恰好处于静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，当在空间加水平向右的匀强电场时，小滑块对斜面的压力恰好为零，求：(1)小滑块与斜面间的动摩擦因数μ；(2)电场强度大小E；(3)小滑块的加速度大小a。15.如图所示，图中P、Q之间的加速电压U0=1.82×104V，M、N两板之间的偏转电压U=2.184×104V，电子从电子枪中逸出后沿图中虚线OO′射入，经加速电场，偏转电场区域后，打到水平靶台的中心点C，虚线OO′与靶台ACB在同一竖直面内，且AB的长度为10cm。已知电子质量m=9.1×10−31kg，电荷量e=1.6×10−19C(1)求电子进入偏转电场区域时速度的大小；(2)求靶台中心点C离N板右侧的水平距离；(3)若使电子打在靶台ACB上，求M、N两板之间的电压范围(计算结果保留两位有效数字)。答案解析1.D

【解析】A、除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，并不是颗粒被强电场粉碎成更小的颗粒，故A错误；

B、除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，故B错误；

C、烟雾颗粒吸附电子而带负电，从而向正极运动，而不是受到竖直向下的电场力而向下运动，故C错误；

D、除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，故D正确；

故选D。2.B

【解析】A.真空中点电荷的电场强度公式

E=kQr2

仅适用于点电荷电场，

E=UB.电势差的比值定义式

Uab=Wabq

适用于任何电场，且

Uab

跟

Wab

C.公式

φ=Epq

是电势的比值定义式，

φ

与

EpD.公式

Uab=Ed

中的

d

指

a、b

两点沿电场方向的距离，

a、b

间的距离大，二者沿电场方向的距离不一定大，两点间电势差不一定越大，选项故选B。3.A

【解析】由静电力做功表达式得Wbe=−eφb+4.C

【解析】点电荷A在O点的电场强度大小E1=kq1(d2)2=6×105N/C，方向由O指向B;点电荷B在O点的电场强度大小E5.D

【解析】由题中电路图可知，两定值电阻串联，由串联电路的特点可知，两定值电阻两端的电压与电阻成正比，则U又U所以UU电容器两极板之间的电压等于阻值为

R2

U所以Q=C故选D。6.C

【解析】B、由Wad=Uadq，得Uad=−12V，则φa=−4V，同理，由Wdb=Udbq，得Udb=8V，则φb=0，匀强电场中同一方向上距离相同，电势降落相同，可知φo=0，φc=8V，选项B正确;

7.B

【解析】对B球进行受力分析，B球受到轻绳的拉力FT、重力mBg和库仑力FA，由相似三角形可知FTOB=mBgOC=FABC=k′(定值)，其中FT=mAg，FA=kqBqCBC2，整理各式得mAgOB8.AD

【解析】A.不论是摩擦起电还是感应起电，都是因为电子的转移。故A正确；B.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电也是因为电荷的转移，并非创生。故B错误；C.接触起电和摩擦起电都是因为电荷的转移，并非创生了电荷。故C错误；D.自然界中的电荷是守恒的。故D正确。故选AD。9.ACD

【解析】AC、负电荷由静止开始从A运动到B，由乙图象可知负电荷做加速减小的加速运动，根据牛顿第二定律可知电场力方向从A到B，因负电荷的电场力方向与电场线方向相反，故电场线方向由B指向A，又根据沿着电场线方向电势逐渐降低，可知，A点电势低于B点电势，故AC正确；

B、根据速度−时间图线的斜率表示加速度，从乙图斜率可知，加速度逐渐减小，根据牛二定律可知负电荷受的电场力在减小，由电场强度定义式E=Fq可知，A点电场强度大于B点电场强度，故B错误；

D、根据负电荷在电势越低的点，其电势能越大，因A点电势低于B点电势，负电荷故在A点的电势能大于在B点的电势能，故10.AC

【解析】A、小球从出发至运动到B点的过程有Eq×2R=12mvB2，得vB=2gR，选项A正确;

B、小球在圆弧BC上运动过程中的最大动能出现在圆弧BC的中点(此时速度方向与重力和电场力的合力方向垂直，速度有极大值)，从出发到此处，由动能定理有Eq(2R+Rsin45∘)−mg(R−Rcos45∘)=Ekmax，得Ekmax=(1+2)mgR，选项B错误;

11.(1)0.8(2)

0.4

减小

【解析】(1)依题意，未移动b球时，由库仑定律可知F=同理，移动后，有F′=联立，解得F′=4F=0.8N根据小球a在水平方向受力平衡得传感器显示的作用力为0.8N。(2)[1]若将c与b轻触后把c移走，则b球的电荷量减为原来的一半，库仑力变为之前的一半，传感器显示的作用力为F′′=[2]由于a、b、c三球带同种电荷，当把小球c放在小球b右侧的地面时，小球c受到a、b两球的排斥力离a、b两球越来越远，库仑力越来越小，故其加速度将减小。12.2

向左

3.8×10【解析】解：(1)由图甲可知，当开关S接2时，平行板电容器放电，流经G表的电流方向向左。

(2)由图乙可知，每个小格的面积表示的电量为

q0=0.2×10−3×0.4C=8×10−5C

则充电结束后的电荷量为

Q=38q0

由电容定义式可得

C=QU=38×8×1013.解：(1)滑块a处于平衡状态，设b和a及c和a之间的库仑力都为F库，2F库cos30°=2mg，

有2mg=3F库，

F库=2kq2L2，【解析】详细解答和解析过程见【答案】14.解：(1)小滑块恰好处于静止状态，有mgsinθ=μmgcosθ，

解得μ=tanθ。

(2)当在空间加水平向右的匀强电场时，小滑块对斜面的压力恰好为零，

有Eqsinθ=mgcosθ，

解得E=mg【解析】详细解答和解析过程见【答案】15.(1)对电子在加速电场中的加速过程用动能定理有e解得v代入数据得v(2)电子在偏转电场中做类