2023-2024年四川省自貢市第二十二中學(xué)校高二上學(xué)期期中考試物理試題（解析版）

自貢市第二十二中學(xué)校2023-2024學(xué)年度上期期中測試高二物理一、選擇題（1-7為單選題，每題4分，共28分；8-10為多選題，每題5分，共15分）1.關(guān)于電場強(qiáng)度和電場線，下列說法正確的是（）A.在電場中某點(diǎn)放一檢驗(yàn)電荷后，該點(diǎn)的電場強(qiáng)度會發(fā)生改變B.由電場強(qiáng)度的定義式可知，電場中某點(diǎn)的E與q成反比，與q所受的電場力F成正比C.電荷在電場中某點(diǎn)所受力的方向即為該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向D.初速為零、重力不計(jì)的帶電粒子在電場中運(yùn)動的軌跡可能不與電場線重合【答案】D【解析】【詳解】A．檢驗(yàn)電荷是一個的理想化電荷，并不影響放入點(diǎn)的原場強(qiáng)，A錯誤；B．電場強(qiáng)度的定義式是一個比值定義的公式，場強(qiáng)與電場本身性質(zhì)決定，而與是否放入電荷及受力多少無關(guān)，B錯誤；C．正電荷在電場中某點(diǎn)所受力的方向即為該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向，而負(fù)電荷則相反，C錯誤；D．當(dāng)電場是非均強(qiáng)場時，初速為零的帶電粒子在電場中運(yùn)動與電場線可能不重合，D正確。故選D。2.關(guān)于電勢差和電場力做功說法中，正確的是（）A.電勢差的大小由電場力在兩點(diǎn)間移動電荷做的功和電荷的電量決定B.電場力在兩點(diǎn)間移動電荷做功的多少由兩點(diǎn)間的電勢差和該電荷的電量決定C.電勢差是矢量，電場力做的功是標(biāo)量D.在勻強(qiáng)電場中與電場線垂直方向上任意兩點(diǎn)的電勢差不為零【答案】B【解析】【詳解】A．電勢差的大小由電場本身決定，與電場力在兩點(diǎn)間移動電荷做的功和電荷的電量無關(guān)，選項(xiàng)A錯誤；B．根據(jù)W=Uq可知，電場力在兩點(diǎn)間移動電荷做功的多少由兩點(diǎn)間的電勢差和該電荷的電量決定，選項(xiàng)B正確；C．電勢差是標(biāo)量，電場力做的功是標(biāo)量，選項(xiàng)C錯誤；D．在勻強(qiáng)電場中與電場線垂直方向上任意兩點(diǎn)在同一個等勢面上，則電勢差為零，選項(xiàng)D錯誤。故選B。3.兩個放在絕緣架上的相同金屬球，相距r，球的半徑比r小得多，帶電荷量大小分別為q和3q，相互作用的斥力為3F?，F(xiàn)讓這兩個金屬球相接觸，然后分開，仍放回原處，則它們之間的相互作用力將變?yōu)椋ǎ〢.F B.C.4F D.以上三個選項(xiàng)之外的一個值【答案】C【解析】【分析】【詳解】由庫侖定律可得得兩電荷由于相互排斥，則帶同種電荷，而兩球接觸后再分開平分總電量，故分開后兩球的帶電量為2q；則庫侖力故選C。4.如圖所示是空間某一電場中的一條電場線．、是該電場線上的兩點(diǎn)．下列說法中正確的是（）A.該電場一定是勻強(qiáng)電場B.比較、兩點(diǎn)場強(qiáng)大小，一定有C.比較同一個試探電荷在、兩點(diǎn)受到的電場力，一定有D.比較電子在、兩點(diǎn)電勢能，一定有【答案】D【解析】【詳解】A．一條電場線無法確定場強(qiáng)大小和方向是否處處相同，所以該電場不一定是勻強(qiáng)電場，故A錯誤；B．電場線的疏密才反映電場強(qiáng)度的大小，而一條電場線無法確定疏密，所以不能比較M、N兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小，故B錯誤；C．由B項(xiàng)分析可知，M、N兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小無法確定，根據(jù)F=qE可知無法確同一個試探電荷在M、N兩點(diǎn)受到的電場力大小，故C錯誤；D．若電子從M運(yùn)動到N，電場力對電子做正功，電勢能減小，則有EM＞EN，若電子從N運(yùn)動到M，電場力對電子做負(fù)功，電勢能增加，則有EM＞EN，故D正確．【點(diǎn)睛】本題考查對電場線物理意義的理解，電場線的疏密表示場強(qiáng)的大小，電場線的方向反映電勢的高低，該電場不一定是勻強(qiáng)電場．無法比較M、N兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小，根據(jù)電場力做功正負(fù)判斷電勢能的大?。?.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，極板A接地，平行板電容器的極板B與一個靈敏靜電計(jì)相接。將A極板向左移動，增大電容器兩極板間的距離時，電容器所帶的電量Q、電容C兩極間的電壓U，電容器兩極板間的場強(qiáng)E的變化情況是（）A.Q變小，C不變，U不變，E變小B.Q變小，C變小，U不變，E不變C.Q不變，C變小，U變大，E不變D.Q不變，C變小，U變大，E變小【答案】C【解析】【詳解】電容器與電源斷開，不能充電也不能放電，所以電量Q不變；根據(jù)增大電容器兩極板間的距離時，電容C減?。桓鶕?jù)解得增大電容器兩極板間的距離時，電壓U增大；根據(jù)解得增大電容器兩極板間的距離時，E不變。故選C。6.設(shè)電子在運(yùn)動過程中只受電場力作用，在下述的哪一種電場中可能出現(xiàn)以下情況：只要給電子一個適當(dāng)?shù)某跛俣人湍苎赝粭l電場線運(yùn)動；而給電子另一個適當(dāng)?shù)某跛俣人湍苁冀K沿某一個等勢面運(yùn)動（）A.正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場 B.負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場C.勻強(qiáng)電場 D.等量同種電荷產(chǎn)生電場【答案】A【解析】【詳解】電子能夠在只受電場力作用下沿著直線運(yùn)動，電場線應(yīng)該為直線，電子能在電場力的作用下沿著等勢面運(yùn)動，即電場力始終與速度方向垂直，則電場力提供電子做圓周運(yùn)動所需的向心力，由此可知，應(yīng)該為正的點(diǎn)電荷，也可以在等量同種正的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中，在兩點(diǎn)電荷連線的中垂線平面上做勻速圓周運(yùn)動，但是不能在同種等量負(fù)點(diǎn)電荷電場中做勻速圓周運(yùn)動；在負(fù)點(diǎn)電荷電場中，電子只能做直線運(yùn)動，不能沿某一等勢面做勻速圓周運(yùn)動；在勻強(qiáng)電場中電子能做直線運(yùn)動，不可能沿某一個等勢面運(yùn)動，故A正確，BCD錯誤。故選A。7.一個帶電粒子射入一固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電場中，粒子運(yùn)動軌跡如圖虛線abc所示，圖中實(shí)線表示電場的等勢面，下列判斷正確的是（）A.粒子在a→b→c的過程中，電場力始終做正功B.粒子在a→b→c的過程中，一直受靜電引力作用C.粒子在a→b→c的過程中，ab段受引力，bc段受斥力D.粒子在a→b→c的過程中，ab段逆著電場線，bc段順著電場線【答案】B【解析】【詳解】ABC．根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出，粒子在a→b→c的過程中，一直受靜電引力作用，粒子在a→b過程，電場力做正功，b→c的過程電場力做負(fù)功，故AC錯誤，B正確；D．粒子在a→b→c的過程中，軌跡與電場線不在同一直線上，故D錯誤。故選B。8.電容器、電源、電阻、電鍵組成如圖所示的電路．接通開關(guān)K，電源即給電容器充電（）A.保持K接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場的電場強(qiáng)度增加B.保持K接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的帶電量不變C.充電結(jié)束后斷開K，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢差減小D.充電結(jié)束后斷開K，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的電勢差增大【答案】AC【解析】【詳解】A．保持K接通，則兩板間電勢差U一定，減小兩極板間的距離，根據(jù)則兩極板間電場的電場強(qiáng)度增加，選項(xiàng)A正確；B．保持K接通，則兩板間電勢差U一定，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，根據(jù)可知電容變大，根據(jù)Q=CU可知，極板上的帶電量變大，選項(xiàng)B錯誤；C．充電結(jié)束后斷開K，則Q一定，減小兩極板間的距離，根據(jù)則C變大，根據(jù)Q=CU則兩極板間的電勢差減小，選項(xiàng)C正確；D．充電結(jié)束后斷開K，則Q一定，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，根據(jù)則C變大，根據(jù)Q=CU則極板上的電勢差減小，選項(xiàng)D錯誤。故選AC。9.如圖所示，在兩個等量異種點(diǎn)電荷的電場中，AB為中垂線，且AO=BO，則A.A、B兩點(diǎn)場強(qiáng)相等B.正電荷從A運(yùn)動到B，電勢能增加C.負(fù)電荷從A運(yùn)動到B，電勢能增加D.A、B兩點(diǎn)電勢差為零【答案】AD【解析】【詳解】由等量異種電荷的電場線分布可知，A、B兩點(diǎn)場強(qiáng)大小和方向距相同，故兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等，選項(xiàng)A正確；由于AB兩點(diǎn)的電勢相等，故無論是正電荷還是負(fù)電荷，從A運(yùn)動到B，電場力均不做功，電勢能不變，選項(xiàng)BC錯誤，D正確；故選AD.10.如圖所示，一帶電液滴在重力和勻強(qiáng)電場對它的作用力作用下，從靜止開始由b沿直線運(yùn)動到d，且bd與豎直方向所夾的銳角為45°，則下列結(jié)論正確的是（）A.此液滴帶負(fù)電 B.液滴做勻加速直線運(yùn)動C.合外力對液滴做的總功等于零 D.液滴的電勢能增加【答案】B【解析】【詳解】A．若液滴帶正電，其受力情況如圖所示液滴不可能沿bd做直線運(yùn)動，故只能帶負(fù)電荷，故A正確；B．對液滴進(jìn)行受力分析，其受力情況如圖所示故液滴所受合力方向與液滴運(yùn)動方向相同，且合外力為恒力，故液滴做勻加速直線運(yùn)動，故B正確；C．由上分析可知，合外力對液滴做正功，故C錯誤；D．由上分析可知，電場力對液滴做正功，故液滴的電勢能減小，故D錯誤。故選B?！军c(diǎn)睛】物體做直線運(yùn)動，則合外力方向與速度方向始終共線。二、填空題（每空5分，本題共15分）11.平行板電容器的電荷量，兩極板間的電壓，則該電容器的電容為__________?！敬鸢浮俊窘馕觥俊驹斀狻扛鶕?jù)解得12.兩半徑同為r=0.01m的金屬小球，其中一個帶電量q1=+5.0×10-8C，當(dāng)兩球心相距5m時，其間作用力為3.6×10-7N的斥力。則當(dāng)兩球心相距為0.05m時，其間作用力F__________（填大于、小于或等于）3.6×103N?！敬鸢浮啃∮凇窘馕觥俊驹斀狻績蓚€電荷之間的距離是5m時，二者之間的距離可以看作遠(yuǎn)大于小球的半徑，兩個電荷可以看作點(diǎn)電荷，根據(jù)庫侖定律代入數(shù)據(jù)解得當(dāng)兩球相距為0.05m時，若仍然是點(diǎn)電荷，它們之間的作用力但是兩球相距為0.05m時與小球的半徑接近，所以小球的大小不能忽略不計(jì)，考慮到兩個電荷之間是排斥力，所以兩個電荷的實(shí)際距離要大于小球球心之間的距離，即公式中代入的r2比實(shí)際值要小，計(jì)算的庫侖力的數(shù)值比實(shí)際值要大，故實(shí)際值要小于3.6×103N。13.已知如圖，a、b、c、d四點(diǎn)在同一直線上b、c兩點(diǎn)間的距離等于c、d兩點(diǎn)間的距離．在a點(diǎn)固定放置一個帶電量為＋Q點(diǎn)電荷．將另一個電荷量為＋q的點(diǎn)電荷從a、b間的某一點(diǎn)由靜止釋放，它通過b、d兩點(diǎn)時的動能依次為20eV和100eV，則它通過c點(diǎn)時的動能一定________60eV（填大于、等于或小于）．【答案】大于【解析】【詳解】由于a點(diǎn)固定放置一個帶電量為＋Q點(diǎn)電荷，故：；對bc過程，根據(jù)動能定理，有：；對cd過程，根據(jù)動能定理，有：；聯(lián)立解得：故答案為大于．三、計(jì)算題（共42分，其中14題10分，15題11分，16題11分。）14.如圖所示，在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，一電子（電量為e，質(zhì)量為m）從電場中的A點(diǎn)沿電場線方向以速度v0運(yùn)動，到達(dá)B點(diǎn)是時速度為零，求：（1）A、B兩點(diǎn)間電勢差UAB為多少？（2）電子從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)所用時間多少？【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）電子在電場中只受電場力，電場力做功，由動能定理得A、B兩點(diǎn)的電勢差（2）以為正方向，設(shè)從A到B的運(yùn)動時間為t，由動量定理得解得15.一個電荷量為q＝－2×10－8C，質(zhì)量為m＝1×10－14kg的帶電粒子，由靜止經(jīng)電壓為U1＝1600V的加速電場加速后，立即垂直進(jìn)入一個電壓為U2＝2400V的偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場兩極板間距為d＝8cm，極板長L＝8cm．整個裝置如圖示.(不計(jì)粒子的重力).求:（1）電荷出加速電場時的速度υ=？（2）電荷在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動的加速度a=？（3）出偏轉(zhuǎn)電場時的偏移距離y=？【答案】（1）80000m/s（2）【解析】【詳解】試題分析：由動能定理可求加速后的速度；在偏轉(zhuǎn)場中根據(jù)偏轉(zhuǎn)電壓，從而求解電場強(qiáng)度，根據(jù)牛頓第二定律可求加速度；在偏轉(zhuǎn)場中，由分運(yùn)動可求偏移距離．（1）由動能定理可得，解得（2），帶電粒子在電場中所受電場力為由牛頓第二定律得．由以式子聯(lián)立可得（3）根據(jù)分運(yùn)動，水平方向上在豎直方向上解得【點(diǎn)睛】帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)時，抓住分運(yùn)動的等時性，利用分運(yùn)動規(guī)律是解題關(guān)鍵．16.如圖所示，光滑絕緣斜面傾角為37°，一帶有正電的小物塊質(zhì)量為m，電荷量為q，置于斜面上，當(dāng)沿水平方向加如圖所示的勻強(qiáng)電場時，帶電小