【精編精校卷】2022-2023學年福建省德化縣第一中學高二（上）期初檢測物理試題（解析版）

德化一中2022年秋季高二年期初物理檢測試卷一、單項選擇題（本題共8小題，每小題5分，共40分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。）1.大小相同兩個金屬小球A、B帶有同種電荷，A球所帶電荷量是B球的4倍。將它們固定在兩個絕緣支架上相隔一定距離時，兩球間的庫侖力大小為F?，F(xiàn)在用另一個跟它們大小相同的不帶電金屬小球C，先后與A、B兩個小球接觸后再將C移到遠處，這時A、B兩球間的庫侖力大小變?yōu)椋ǎ〢. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】設B球所帶的電荷量為q，A球所帶的電荷量為4q，則原來A、B間庫侖力為C與A接觸后A的電荷量變?yōu)镃再與B接觸后B的電荷量變?yōu)榭芍群笈cC接觸后，A、B兩球間的庫侖力大小變?yōu)镈正確，ABC錯誤。故選D。2.有三個完全相同的金屬小球A、B、C，A所帶電荷量為＋7Q，B所帶電荷量為－Q，C不帶電。將A、B固定起來，然后讓C反復與A、B接觸，最后移去C，A、B間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼模ǎ〢.倍 B.倍 C.倍 D.倍【答案】C【解析】【詳解】C與A、B反復接觸，最后A、B、C三者所帶電荷量均分，即A、B間的作用力原來A、B間的作用力所以即故C正確，ABD錯誤。故選C。3.如圖所示，三個完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個頂點上。b和c帶正電，a帶負電，a的電荷量比b的電荷量大。已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來表示，它應是（）A.F1 B.F2 C.F3 D.F4【答案】D【解析】【詳解】對c球受力分析，由于a球的電荷量比b球的電荷量大，則a球?qū)球的靜電力大于b球?qū)球的靜電力，根據(jù)平行四邊形定則可知，合力方向如下圖所示故選D。4.兩個點電荷相距l(xiāng)，一個帶+2Q，另一個帶－Q，E1、E2分別表示兩個點電荷各自在某個位置產(chǎn)生的電場強度的大小，則在Q1、Q2所在的直線上，E1=E2的位置（）A.有兩個，兩個合場強均為0B.有兩個，兩個合場強均不為0C.有三個，其中兩個合場強為0，另一個不為0D.有兩個，其中一個合場強為0，另一個不為0【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)點電荷的電場強度可知，距離帶電量+2Q電荷處的場強大小為距離帶電量－Q電荷處的場強大小為根據(jù)可得而滿足此距離關(guān)系的有兩處，一處在兩個點電荷之間，由于是異種電荷，則此處合場強不為零。另一處在兩個點電荷連線之外，負電荷外側(cè)，由于是異種電荷，則此處場強方向相反，所以該處合場強為零。故選D。5.A、B、C三點在同一直線上，B點位于A、C之間且AB∶BC=1∶2。在B處固定一電荷量為Q的點電荷，在A處放一電荷量為+q的點電荷，它所受到的電場力為F。移去A處電荷，在C處放一電荷量為+2q的點電荷，其所受電場力為（）A. B. C.－F D.F【答案】A【解析】【詳解】取從C到B到A的方向為正方向，在A處放一電荷量為+q的點電荷，它所受到的電場力為在C處放一電荷量為+2q點電荷，其所受電場力為負號表示與F方向相反。根據(jù)題意有則有故選A。6.將帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)，另一帶負電的小球B向C靠近，結(jié)果將（）A.A向左偏離豎直線，B向右偏離豎直線 B.A位置不變，B向右偏離豎直線C.A向左偏離豎直線，B的位置不變 D.A和B的位置都不變【答案】B【解析】【詳解】由于金屬空腔可以屏蔽外部電場，所以小球B的電場對金屬空腔C內(nèi)無影響，即金屬空腔C把小球A屏蔽了，使得小球A不受空腔外電場的影響，故小球B向C靠近，小球A的位置不變。而小球A在金屬空腔C內(nèi)，由于靜電感應使得金屬空腔C外表面帶正電而與小球B互相吸引，所以小球B向C靠近，小球B由于被吸引而向右偏離豎直線。故選B。7.如圖所示，電荷量為－q、質(zhì)量為m的滑塊，沿固定絕緣斜面勻加速下滑?，F(xiàn)加一豎直向上的勻強電場，電場強度為E，下列判斷正確的是（）A.物體可能勻速下滑 B.物體將沿斜面減速下滑C.物體將沿斜面以原加速度加速下滑 D.物體將沿斜面以更大的加速度加速下滑【答案】D【解析】【詳解】加電場之前，對滑塊受力分析得又解得且所以加電場之后，對滑塊的受力分析為又解得又解得所以加一豎直向上的勻強電場后，物體將沿斜面以更大的加速度加速下滑。故選D。8.如圖所示，在點電荷+q的電場中，放著一塊電荷量電荷均勻分布的絕緣矩形薄板，MN為其對稱軸，O點為幾何中心。點電荷+q與a、O、b之間的距離分別為d、2d、3d。已知圖中a點的電場強度為零，則圖中b點的電場強度大小和方向分別為（）A.，水平向右 B.，水平向左C，水平向左 D.，水平向左【答案】C【解析】【詳解】圖中a點的電場強度為零，則薄板在a點激發(fā)的電場強度與點電荷+q在a點激發(fā)的電場強度等大反向，故薄板在a點激發(fā)的電場強度為，方向水平向右根據(jù)薄板周圍電場的對稱性可知，薄板在b點激發(fā)的電場強度為，方向水平向左而+q在b點激發(fā)的電場強度為，方向水平向左則圖中b點的電場強度為，方向水平向左故選C。二、多項選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）9.為了減少污染，工業(yè)廢氣需用靜電除塵器除塵，某除塵裝置如圖所示，其收塵極為金屬圓筒，電暈極位于圓筒中心。當兩極接上高壓電源時，電暈極附近會形成很強的電場使空氣電離，廢氣中的塵埃吸附離子后在電場力的作用下向收塵極運動并沉積，以達到除塵目的。假設塵埃向收塵極運動過程中所帶電量不變，下列判斷正確的是（）A.金屬圓筒內(nèi)存在勻強電場B.金屬圓筒內(nèi)越靠近收塵極電勢越高C.帶電塵埃向收塵極運動過程中加速度越來越大D.帶電塵埃向收塵極運動過程中受到的電場力越來越小【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)圖像信息可知，除塵器內(nèi)電場在水平面上的分布類似于點電荷電場，電暈極相當于點電荷而位于電場正中心，故A錯誤；B．由于根據(jù)題干未知電暈極和收塵極所接高壓電源的正負極，則無法確定除塵器內(nèi)電場線方向，即無法判斷金屬圓筒內(nèi)各位置電勢的高低，故B錯誤；CD．由于越靠近收塵極電場線越來越稀疏，則帶電塵埃向收塵極運動過程中受到的電場力越來越小，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度也越來越小，故C錯誤，D正確。故選D。10.在勻強電場中，一個帶電粒子射入電場后，留下一條從a到b虛線所示的徑跡，重力不計，下列判斷正確的是（）A.帶電粒子可能帶正電B.粒子從a運動到b的過程中電場力對其做正功C.粒子在a點的動能小于在b點的動能D.場強方向向右【答案】A【解析】【詳解】AD．根據(jù)粒子的運動軌跡可知，該粒子做曲線運動，則受到水平向左的電場力作用。由于電場線方向和帶電粒子電性未知，則場強方向無法確定。若電場線方向向左，則粒子帶正電荷。若電場線方向向右，則粒子帶負電，故A正確，D錯誤；B．由于粒子受到電場力方向水平向左，則粒子從a運動到b的過程中電場力對其做負功，故B錯誤；C．粒子從a運動到b的過程中電場力對其做負功，動能減小，則粒子在a點的動能大于在b點的動能，故C錯誤。故選A11.如圖所示，M、N兩點處于同一水平面，O為M、N連線的中點，過O點的豎直線上固定一根絕緣光滑細桿，桿上A、B兩點關(guān)于O點對稱第一種情況，在M、N兩點分別放置電荷量為+Q和-Q的等量異種點電荷，套在桿上帶正電的小金屬環(huán)從A點無初速度釋放，運動到B點;第二種情況，在M、N兩點分別放置電荷量為+Q的等量同種點電荷，該金屬環(huán)仍從A點無初速度釋放，運動到B點.則兩種情況中（）A.金屬環(huán)運動到B點的速度第一種情況較大B.金屬環(huán)從A點運動到B點所用的時間第一種情況較短C.金屬環(huán)從A點運動到B點的過程中，動能與重力勢能之和均保持不變D.金屬環(huán)從A點運動到B點的過程中(不含A、B兩點)，在桿上相同位置的速度第一種情況較大【答案】BD【解析】【詳解】等量異種點電荷連線的中垂線是等勢線，帶電金屬環(huán)沿桿運動時電勢能不變，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，金屬環(huán)所受合力等于重力，做加速度為g的勻加速直線運動;等量同種正點電荷連線中垂線上，中點O電勢最高，與中點O距離越遠，電勢越低，A、B兩點關(guān)于O點對稱，電勢相等，金屬環(huán)電勢能相等，重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能，第一種情況與第二種情況在B點的速度相等，故A錯誤；由于到B點前任意同一位置處第二種情況的速度均比較小，所以第二種情況運動時間比較長，故B正確；第二種情況中電場力先做負功后做正功金屬球的動能與重力勢能之和先減小后增大，故C錯誤；第二種情況中金屬環(huán)所受電場力先是阻力后是動力，結(jié)合到B點時與第一種情況速度相等，故D正確.12.如圖所示，在一足夠大的空間內(nèi)存在著水平向右的勻強電場，電場強度大小E=3.0×104N/C。有一個質(zhì)量m=4.0×10-3kg的帶電小球，用絕緣輕細繩懸掛起來，靜止時細線偏離豎直方向的夾角θ=37°，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計空氣阻力的作用。求：(1)小球所帶的電荷量及電性；(2)如果將細線輕輕剪斷，剪斷后小球運動的加速度大小；(3)從剪斷細線開始經(jīng)過時間t=0.2s，電場力對小球做的功。【答案】（1），正電；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）小球受到重力mg、電場力F和繩的拉力FT的作用，由共點力平衡條件有解得電場力的方向與電場強度的方向相同，故小球所帶電荷為正電荷（2）剪斷細線后，小球做勻加速直線運動，設其加速度a，由牛頓第二定律有解得（3）在t=0.20s的時間內(nèi)，小球的位移為小球運動過程中，電場力做的功為13.如圖所示，一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置，圓軌道最低點B點與一條水平軌道相連，軌道是光滑的，軌道所在空間存在水平向右、場強為E的勻強電場，從水平軌道上的A點由靜止釋放一質(zhì)量為m帶正電的小球，設A、B間的距離為s，知小球受到的靜電力大小等于小球重力的倍，C點為圓形軌道上與圓心O的等高點。（重力加速度為g）（1）若，求小球運動到C點時對軌道的壓力大??；（2）為使小球剛好在圓軌道內(nèi)完成圓周運動，求s的值?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）當小球從A點釋放，在靜電力作用下運動，從A到C點靜電力做正功，重力做負功，由動能定理得到達C點時，小球受到的支持力和靜電力提供向心力由牛頓第三定律，小球?qū)壍赖膲毫Υ笮∨c小球受到的支持力大小相等，則（2）為了使小球剛好在圓周軌道內(nèi)運動，小球到達D點時恰好僅重力和靜電力，如圖所示，此時有設合力與豎直方向的夾角為，則即從A點到D點時由動能定理得解得14.如圖所示，光滑絕緣的水平軌道AB與豎直面內(nèi)半徑為R的粗糙半圓形軌道BCD相切于B點，D為半圓軌道的最高點。水平軌道AB部分存在水平向右的電場強度為E的勻強電場。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球（可視為質(zhì)點）將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，獲得向右速度后脫離彈簧，經(jīng)B點進入半圓形軌道的瞬間對軌道的壓力大小為其重力的8倍，之后沿圓周運動，并能恰好通過最高點D。已知AB距離為x，重力加速度為g，求：（1）小球從開始運動到D的過程中減小的電勢能；（2）釋放物塊時彈簧的彈性勢能；（3）物塊從B點運動到D點過程中克服摩擦力做的功；（4