河北省張家口市宣化第一中學(xué)2020_2021學(xué)年高二物理上學(xué)期9月試題含解析

1、河北省張家口市宣化第一中學(xué)2020-2021學(xué)年高二物理上學(xué)期9月試題（含解析）一、單選題（本大題共10小題，共40.0分）1. 關(guān)于電場下列說法不正確的是（）a. 電場是為了便于研究物體的運(yùn)動而引入的理想模型b. 只要有電荷就有電場c. 正電荷在某點(diǎn)受到電場力的方向就是該點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向d. 電荷間相互作用是通過電場發(fā)生的【答案】a【解析】【詳解】a電場是實(shí)際存在的物質(zhì)，不是理想化模型，a錯(cuò)誤；符合題意；b電荷的周圍存在電場，b正確，不符合題意；c電場強(qiáng)度的方向與正電荷所受電場力方向相同，與負(fù)電荷所受電場力方向相反，c正確，不符合題意；d電荷間的相互作用是通過電場而發(fā)生的，電場最基本的性質(zhì)是

2、對處在它里面的電荷有力的作用，d正確，不符合題意2. 有關(guān)電場強(qiáng)度的理解,下述說法正確的是( )a. 由可知,電場強(qiáng)度e跟放入的電荷q所受的電場力f成正比b. 當(dāng)電場中存在試探電荷時(shí),電荷周圍才出現(xiàn)電場這種特殊的物質(zhì),才存在電場強(qiáng)度c. 由可知,在離點(diǎn)電荷很近的地方,r接近于零,電場強(qiáng)度為無窮大d. 電場強(qiáng)度是反映電場本身特性的物理量,與是否存在試探電荷無關(guān)【答案】d【解析】【詳解】a電場強(qiáng)度e可以根據(jù)定義式來測量,電場強(qiáng)度就等于每單位正電荷所受的力,但場強(qiáng)與試探電荷無關(guān),是由電場本身決定的,故a錯(cuò)誤；bd電場強(qiáng)度是由電場本身決定的,是電場的一種性質(zhì),與試探電荷是否存在無關(guān),故b錯(cuò)誤,d正確；

3、c庫侖力屬于強(qiáng)相互作用,是一種遠(yuǎn)程力,點(diǎn)電荷電場的決定式,也不適用于r接近0的情況故c錯(cuò)誤3. 真空中有兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷，它們之間的作用力為f，若它們的帶電量都增大為原來的3倍，距離增大為原來的2倍，它們之間的相互作用力變?yōu)閍. 16fb. c. d. 【答案】b【解析】【詳解】由庫侖定律可得變化前為：，變化后為：a16f故a不符合題意 b故b符合題意 c故c不符合題意 d故d不符合題意4. 如圖所示，在原來不帶電的金屬細(xì)桿ab附近p處放置一個(gè)正點(diǎn)電荷，達(dá)到靜電平衡后（）a. a端電勢比b端低b. b端電勢與d點(diǎn)的電勢相等c a端電勢一定不比d點(diǎn)低d. 感應(yīng)電荷在桿內(nèi)c處的場強(qiáng)方向由a指向b【

4、答案】d【解析】【詳解】abc、達(dá)到靜電平衡后，導(dǎo)體為等勢體，導(dǎo)體上的電勢處處相等，所以可以得到，由于正電荷在右邊，所以越往右電場的電勢越高，則有：，故abc錯(cuò)誤d、由于桿處于靜電平衡狀態(tài)，所以內(nèi)部的場強(qiáng)為零，正電荷和感應(yīng)電荷在內(nèi)部產(chǎn)生的合場強(qiáng)為零；正電荷在c處產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由b指向a，所以感應(yīng)電荷在桿內(nèi)c處產(chǎn)生的場強(qiáng)方向由a指向b，故d正確故選d5. 如圖所示，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)，a、b兩點(diǎn)相距0.2m，兩點(diǎn)連線與電場的夾角是60，下列說法正確的是（）a. 電荷量的電荷從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)電勢能增大6jb. 電荷量的電荷從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)電場力做功為-6jc. 若取a點(diǎn)的電勢為0，則b點(diǎn)的電勢d. a

5、、b兩點(diǎn)間的電勢差是【答案】b【解析】【詳解】a從a到b，電場力做功，則電勢能減小6j。故a錯(cuò)誤；b從a到b，電場力做功；故b正確；cdab間的電勢差，因?yàn)閍點(diǎn)電勢為0，b點(diǎn)的電勢為，故cd錯(cuò)誤。故選b。6. 如圖所示，a、b、c是勻強(qiáng)電場中的三點(diǎn)，三點(diǎn)的電勢分別為，cm，可確定該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為a. b. c. d. 【答案】d【解析】【詳解】如下圖所示，用dfg把a(bǔ)c四等分，因此：，連結(jié)bf直線便是電場中電勢為4v的等勢線，過該等勢線上任一點(diǎn)m作垂線并指向電勢降落方向，便得到一條電場線由幾何關(guān)系知三角形bcf為等邊三角形，則bc兩點(diǎn)在場強(qiáng)方向上的距離：則場強(qiáng)：a. 與分析結(jié)果不符，故a

6、錯(cuò)誤b. 與分析結(jié)果不符，故b錯(cuò)誤c. 與分析結(jié)果不符，故c錯(cuò)誤d. 與分析結(jié)果相符，故d正確7. 如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，平行板電容器的極板b與一靜電計(jì)相接，極板a接地，靜電計(jì)此時(shí)指針的偏角為 下列說法正確的是（ ）a. 將極板a向左移動一些，靜電計(jì)指針偏角不變b. 將極板a向右移動一些，靜電計(jì)指針偏角變小c. 將極板a向上移動一些，靜電計(jì)指針偏角變小d. 在極板間插入一塊玻璃板，靜電計(jì)指針偏角變大【答案】b【解析】【詳解】a、將極板a向左移動一些時(shí)，兩極板間的距離d增大，根據(jù)電容的決定式c分析得知電容c減小，而電容器的電量q不變，由電容的定義式c分析可知，極板間的電勢差u增大，所以靜電計(jì)指針

7、偏角變大；故a錯(cuò)誤.b、將極板a向右移動一些時(shí)，兩極板間的距離d減小，根據(jù)電容的決定式c分析得知電容增大，而電容器的電量不變，由電容的定義式c分析可知，極板間的電勢差減小，所以靜電計(jì)指針偏角變小，故b正確.c、將極板a向上移動一些，兩極板正對面積s減小，根據(jù)電容的決定式c分析得知電容減小，而電容器的電量不變，由電容的定義式c分析可知，極板間的電勢差增大，所以靜電計(jì)指針偏角變大，故c錯(cuò)誤.d、在極板間插入一塊玻璃板，增大，電容增大，而電容器的電量不變，由電容的定義式c分析可知，極板間的電勢差減小，所以靜電計(jì)指針偏角變小，故d錯(cuò)誤.故選b.8. 如圖所示，點(diǎn)電荷、分別置于m、n兩點(diǎn)，o點(diǎn)為mn連線

8、的中點(diǎn)，點(diǎn)a、b在mn連線上，點(diǎn)c、d在mn中垂線上，它們均關(guān)于o點(diǎn)對稱下列說法正確的是a. c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同b. a、b兩點(diǎn)的電勢相同c. 將電子沿直線從c移到d，電場力對電子先做負(fù)功再做正功d. 將電子沿直線從a移到b，電子的電勢能一直增大【答案】d【解析】【分析】根據(jù)電場線分布，比較c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小和方向關(guān)系根據(jù)沿電場線方向電勢逐漸降低，來比較a點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢，由沿直線從a到b電勢的變化，分析電子從a移到b過程中電勢能如何變化將電子沿直線從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，通過電子所受的電場力與速度的方向夾角判斷電場力做正功還是負(fù)功【詳解】a：根據(jù)電場線分布的對稱性可知，c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度

9、大小相等，方向不同，則c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不同故a項(xiàng)錯(cuò)誤bd：mn間的電場線方向由mn，沿電場線方向電勢逐漸降低，則a點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢；電子沿直線從a移到b電勢降低，電子帶負(fù)電，據(jù)，則電子的電勢能一直增大故b項(xiàng)錯(cuò)誤，d項(xiàng)正確c：對兩個(gè)電荷在中垂線上的場強(qiáng)進(jìn)行疊加，在oc段場強(qiáng)方向斜向右上，在od段場強(qiáng)方向斜向右下；電子所受的電場力在oc段斜向左下，在od段斜向左上；電子沿直線從c移到d，電場力跟速度的方向先是銳角后是鈍角，電場力對電子先做正功后做負(fù)功故c項(xiàng)錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是進(jìn)行電場的疊加，通過電場力與速度的方向關(guān)系判斷電場力做正功還是負(fù)功9. 兩個(gè)等量同種電荷固定于光滑水平面上

10、，其連線中垂線上有a、b、c三點(diǎn)，如圖甲所示，一個(gè)電荷量為2c，質(zhì)量為1kg小物塊從c點(diǎn)靜止釋放，其運(yùn)動的v-t圖象如圖乙所示，其中b點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置（圖中標(biāo)出了該切線）則下列說法正確的是（）a. b點(diǎn)為中垂線上電場強(qiáng)度最大的點(diǎn),場強(qiáng)b. 由c到a的過程中物塊的電勢能先減小后變大c. 由c點(diǎn)到a點(diǎn)電勢逐漸升高d. a、b兩點(diǎn)間的電勢差【答案】a【解析】【詳解】a據(jù)v-t圖可知帶電粒子在b點(diǎn)的加速度最大為：，所受的電場力最大為，據(jù)知，b點(diǎn)的場強(qiáng)最大為，a正確；b據(jù)v-t圖可知帶電粒子的速度增大，電場力做正功，電勢能減小，b錯(cuò)誤；c據(jù)兩個(gè)等量的同種正電荷，其連線中垂線上電場強(qiáng)度方向

11、由o點(diǎn)沿中垂線指向外側(cè)，故由c點(diǎn)到a點(diǎn)的過程中電勢逐漸減小，c錯(cuò)誤；d據(jù)v-t圖可知a、b兩點(diǎn)的速度，在根據(jù)動能定理得電場力從b到a做的功，故，d錯(cuò)誤10. 光滑絕緣水平面上相距為l的點(diǎn)電荷a、b帶電荷量分別為4q和q，如圖所示，今引入第三個(gè)點(diǎn)電荷c，使三個(gè)點(diǎn)電荷都處于平衡狀態(tài)，則c的電荷量和放置的位置是（ ）a. q，在a左側(cè)距a為l處b. 2q，在a左側(cè)距a為處c. 4q，在b右側(cè)距b為l處d. 2q，在b右側(cè)距b為處【答案】c【解析】試題分析：a、b、c三個(gè)電荷要平衡，必須三個(gè)電荷在一條直線上，外側(cè)二個(gè)電荷相互排斥，中間電荷吸引外側(cè)兩個(gè)電荷，所以外側(cè)兩個(gè)電荷距離大，要平衡中間電荷的拉力，

12、必須外側(cè)電荷電量大，中間電荷電量小，所以c必須帶正電，在b的右側(cè)設(shè)c所在位置與b的距離為r，則c所在位置與a的距離為lr，要能處于平衡狀態(tài)，所以a對c的電場力大小等于b對c的電場力大小，設(shè)c的電量為q則有：，解得：rl對點(diǎn)電荷a，其受力也平衡，則：解得：q4q，即c帶正電，電荷量為4q，在b的右側(cè)距b為l處故選c考點(diǎn)：庫侖定律；物體的平衡二、多選題（本大題共8小題，共32.0分）11. 對于電場中a、b兩點(diǎn)，下列說法中正確的是（）a. 電勢差的定義式，說明兩點(diǎn)間的電勢差與電場力做功成正比，與移動電荷的電荷量q成反比b. 把正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場力做正功，則有c. 電勢差的定義式中，與移動電荷

13、的電荷量q無關(guān)d. 電場中a、b兩點(diǎn)間的電勢差等于把正電荷q從a點(diǎn)移動到b點(diǎn)時(shí)電場力做的功【答案】bc【解析】【詳解】ac電勢差的定義式，是比值定義法，電勢差與電場力做功、與移動電荷的電荷量q無關(guān)，故a錯(cuò)誤，c正確；b把正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場力做正功，由公式得知，電勢差，故b正確；d電場中a、b兩點(diǎn)間的電勢差等于把單位正電荷q從a點(diǎn)移動到b點(diǎn)時(shí)電場力做的功，故d錯(cuò)誤。故選bc。【點(diǎn)睛】電勢差的定義式，是比值定義法，電勢差與電場力做功、與移動電荷的電荷量q無關(guān)。把正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場力做正功，由公式判斷電勢差的正負(fù)。電場中a、b兩點(diǎn)間的電勢差等于把單位正電荷q從a點(diǎn)移動到b點(diǎn)時(shí)電場力做的功

14、。本題要抓住電勢差的定義式，具有比值定義法的共性，電勢差反映電場本身的特性，與試探電荷無關(guān)。12. 在水平向左的勻強(qiáng)電場中，一帶電顆粒以速度v從a點(diǎn)水平向右拋出，不計(jì)空氣阻力，顆粒運(yùn)動到b點(diǎn)時(shí)速度大小仍為v，方向豎直向下已知顆粒的質(zhì)量為m，電荷量為q，重力加速度為g，則顆粒從a運(yùn)動到b的過程中a. 做勻變速運(yùn)動b. 速率先增大后減小c. 電勢能增加了d. a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)低【答案】ac【解析】【詳解】a.小球受到的重力和電場力是恒力，所以小球做的是勻變速運(yùn)動故a正確b.由于不知道重力和電場力的大小關(guān)系，故無法確定速度大小的變化情況故b錯(cuò)誤c.在平行于電場方向，小球的動能減小量為，減小的動能轉(zhuǎn)化

15、為了小球的電勢能，所以小球電勢能增加了故c正確d. 在平行于電場方向有，解之得，所以a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)低故d錯(cuò)誤13. 如圖甲所示，x軸上固定兩個(gè)點(diǎn)電荷、位于坐標(biāo)原點(diǎn)，軸上有m、n、p三點(diǎn)，間距，、在軸上產(chǎn)生的電勢隨x變化關(guān)系如圖乙。下列說法正確的是（）a. m點(diǎn)電場場強(qiáng)大小為零b. n點(diǎn)電場場強(qiáng)大小為零c. m、n之間電場方向沿x軸負(fù)方向d. 一正試探電荷從p移到m過程中，電場力做功【答案】bd【解析】【詳解】ab圖線的切線斜率表示電場強(qiáng)度的大小，可知n處場強(qiáng)為零，m處的場強(qiáng)不為零，故a錯(cuò)誤，b正確；cm點(diǎn)的電勢為零，n點(diǎn)的電勢小于零，因沿電場線方向電勢降低，故在mn間電場方向沿x軸正方向，故

16、c錯(cuò)誤；d由圖象可知，故電場力做功從p移到m過程中，電場力做負(fù)功，故故d正確。故選bd。14. 如圖所示，在豎直平面內(nèi)有水平向左的勻強(qiáng)電場，在勻強(qiáng)電場中有一根長為l的絕緣細(xì)線，細(xì)線一端固定在o點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球。小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成角，此時(shí)讓小球獲得初速度且恰能繞o點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，重力加速度為g。下列說法正確的是( )a. 勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度eb. 小球動能的最小值為ekc. 小球運(yùn)動至圓周軌跡的最高點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最小d. 小球從初始位置開始，在豎直平面內(nèi)運(yùn)動一周的過程中，其電勢能先減小后增大【答案】ab【解析】【詳解】a小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成角，受重力、拉力和電

17、場力，三力平衡，根據(jù)平衡條件，有：mgtanqe解得e故a正確；b小球恰能繞o點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，在等效最高點(diǎn)a速度最小，拉力為零，根據(jù)牛頓第二定律，有：則最小動能故b正確；c運(yùn)動過程中小球的機(jī)械能和電勢能之和不變，則小球運(yùn)動至電勢能最大的位置時(shí)機(jī)械能最小，小球帶負(fù)電，則小球運(yùn)動到圓周軌跡的最左端時(shí)機(jī)械能最小，故c錯(cuò)誤；d小球從初始位置開始，若在豎直平面內(nèi)逆時(shí)針運(yùn)動一周，電場力先做正功后做負(fù)功再做正功，則其電勢能先減小后增大再減小，同理，若順時(shí)針運(yùn)動一周，其電勢能先增大后減小再增大，故d錯(cuò)誤。故選ab。15. 如圖所示，虛線a、b、c、d是某勻強(qiáng)電場中的4個(gè)平行且等距的等勢面，其中等勢面

18、c的電勢為0，一電子僅在靜電力的作用下運(yùn)動，經(jīng)過a、d等勢面時(shí)的動能分別為26ev和5ev，則下列說法正確的是a. 等勢面d的電勢為-7vb. 等勢面b的電勢為4vc. 該電子不可能到達(dá)電勢為10v的等勢面d. 該電子運(yùn)動到某一位置，其電勢能變?yōu)?ev時(shí)，它動能為4ev【答案】ad【解析】【詳解】（1）因電子僅在靜電力的作用下運(yùn)動，經(jīng)過a、d等勢面的動能分別為26ev和5ev，根據(jù)動能定理有，即，又，可得，選項(xiàng)a正確；（2）因勻強(qiáng)電場中，等勢面b的電勢為7v，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；（3）因只有靜電力做功，動能和電勢能之和保持不變當(dāng)電子的速度為零時(shí)，由能量守恒可得，解得，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；（4）同理，由能量守恒

19、可得，選項(xiàng)d正確故本題選ad16. 如圖甲所示，平行金屬板中央有一個(gè)靜止的電子不計(jì)重力，兩板間距離足夠大，當(dāng)兩板間加上如圖乙所示的電壓后，在下圖中反映電子速度v、位移x和加速度a三個(gè)物理量隨時(shí)間t的變化規(guī)律可能正確的是（ ）a. b. c. d. 【答案】ad【解析】【詳解】分析電子一個(gè)周期內(nèi)的運(yùn)動情況：時(shí)間內(nèi)，電子從靜止開始向b板做勻加速直線運(yùn)動，時(shí)間內(nèi)沿原方向做勻減速直線運(yùn)動，時(shí)間內(nèi)向a板做勻加速直線運(yùn)動，時(shí)間內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度，根據(jù)電子的運(yùn)動情況分析判斷。本題是帶電粒子在周期性電場中運(yùn)動的問題，關(guān)鍵是分析電子的運(yùn)動情況。分析電子一個(gè)周期內(nèi)的運(yùn)動情況：時(shí)間內(nèi)，電

20、子從靜止開始向b板做勻加速直線運(yùn)動，時(shí)間內(nèi)沿原方向做勻減速直線運(yùn)動，時(shí)刻速度為零，時(shí)間內(nèi)向a板做勻加速直線運(yùn)動，時(shí)間內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動，接著周而復(fù)始。ac.根據(jù)勻變速運(yùn)動速度圖象是傾斜的直線可知，a圖符合電子的運(yùn)動情況，故a正確，c錯(cuò)誤；b.電子做勻變速直線運(yùn)動時(shí)圖象應(yīng)是拋物線，故b錯(cuò)誤；d.根據(jù)電子的運(yùn)動情況：勻加速運(yùn)動和勻減速運(yùn)動交替產(chǎn)生，而勻變速運(yùn)動的加速度不變，圖象應(yīng)平行于橫軸，故d正確。17. 如圖，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于o點(diǎn)，兩虛線圓均以o為圓心，兩實(shí)線分別為帶電粒子m和n先后在電場中運(yùn)動的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)不計(jì)重力下列說法正確的是a. m帶負(fù)電荷，n帶正

21、電荷b. m在b點(diǎn)的動能小于它在a點(diǎn)的動能c. n在d點(diǎn)的電勢能等于它在e點(diǎn)的電勢能d. n在從c點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)的過程中克服電場力做功【答案】abc【解析】試題分析：由粒子運(yùn)動軌跡可知，m受到的是吸引力，n受到的是排斥力，可知m帶負(fù)電荷，n帶正電荷，故a正確m從a到b點(diǎn)，庫侖力做負(fù)功，根據(jù)動能定理知，動能減小，則b點(diǎn)的動能小于在a點(diǎn)的動能，故b正確d點(diǎn)和e點(diǎn)在同一等勢面上，電勢相等，則n在d點(diǎn)的電勢能等于在e點(diǎn)的電勢能，故c正確d、n從c到d，庫侖斥力做正功，故d錯(cuò)誤故選abc考點(diǎn)：帶電粒子在電場中的運(yùn)動【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是根據(jù)曲線運(yùn)動的條件判斷出靜電力的方向，掌握判斷動能和電勢能變化的方向，

22、一般的解題思路是根據(jù)動能定理判斷動能的變化，根據(jù)電場力做功判斷電勢能的變化18. 有一橫截面積為s的鋁導(dǎo)線，當(dāng)有電壓加在該導(dǎo)線上時(shí)，導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度為i。設(shè)單位長度的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，電子電量為e，此時(shí)電子定向移動的速度為v，則在t時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)目可表示為（）a. b. c. d. 【答案】bc【解析】【詳解】ab在t時(shí)間內(nèi)自由電子定向移動的長度為，單位長度的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，則這么多長度內(nèi)含有的自由電子數(shù)目b正確，a錯(cuò)誤；cd根據(jù)公式，在t時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)目c正確，d錯(cuò)誤。故選bc。三、計(jì)算題（本大題共3小題，共28.0分）19. 如圖所示，平行板電容器的兩個(gè)極板a、b分別接在電壓為60v的恒定電源上，兩板間距為3cm，電容器帶電荷量為6108c，a極板接地求：(1)平行板電容器的電容；(2)平行板兩板間的電場強(qiáng)度；(3)距b板2cm的c點(diǎn)的電勢【答案】(1)1109 f(2)2103 v/m，方向豎直向下(3)20 v【解析】【詳解】（1）根據(jù)電容定義有（2）兩板之間為勻強(qiáng)電場方向豎直向下（3）c點(diǎn)距a板間距離為dac=d-dbc=1cma與c間電勢差uac=edac