甘肃省定西市岷县二中2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）

甘肃省定西市岷县二中2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）

甘肃省定西市岷县二中2020学年高二物理上学期期中试题（含解析） ‎ 一、选择题（本题共12小题，每小题6分。1--9只有一个符合题目要求；10--12有多个符合题目要求，完全选对的得6分，选对但不全对得3分，有选错的得0分。）‎ ‎1.关于电场强度的概念，下列说法正确的是(　　)‎ A. 由可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比 B. 正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关 C. 电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关 D. 电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．电场中某点的电场强度与试探电荷所受的电场力F以及试探电荷所带的电量q以及电性均无关，选项A错误，C正确；‎ B．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，但是某一点场强方向与放入试探电荷的正负无关，选项B错误；‎ D．电场中某一点的电场强度是由电场本身决定的，与是否放试探电荷无关，选项D错误。‎ ‎2.场源电荷＋Q对电荷A、电荷B的电场力FA、FB如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A. FA是电荷A产生的电场施加的 B. FA是电荷B产生的电场施加的 C. FB是电荷B产生的电场施加的 D. FB是电荷＋Q产生的电场施加的 ‎【答案】D ‎【解析】‎ FA是电荷+Q产生的电场施加，不是电荷A或B产生的电场施加的，故AB错误；FB是电荷+Q产生的电场施加，不是电荷B产生的电场施加的，故C错误，D正确。所以D正确，ABC错误。‎ ‎3.如图所示的匀强电场中，一个电荷量为q的正点电荷，沿电场线方向从A点运动到B点，A、B两点间的距离为d.在此过程中电场力对电荷所做的功为W，则A点的电场强度的大小为 A. B. qWd C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 电场力做功W=Fd=qEd，得： 故选C。‎ ‎4.有两个完全相同的金属小球A、B（它们的大小可忽略不计），A带电荷量为7Q，B带电荷量为-Q，当A、B在真空中相距为r时，两球之间的相互作用的库仑力为F；现用绝缘工具使A、B球相互接触后再放回原处，则A、B间的相互作用的库仑力的大小是（ ）‎ A. F B. F C. F D. F ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B接触之后，电荷量先中和再平分，每个球的电荷量为3Q，根据库仑定律可得，原来没接触接触时作用力为：，接触之后作用力为：‎ A．F。故A不符合题意。‎ B．F。故B符合题意。‎ C．F。故C不符合题意。‎ D．F。故D不符合题意。‎ ‎5.在电场中的A、B两处分别引入不同的试探电荷q，得到试探电荷所受的电场力随电荷量变化的关系如图所示，则（   ）‎ A. EA＞EB B EA＜EB C. EA=EB D. 不能判定EA、EB大小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：图线斜率的绝对值表示电场强度的大小，A图线斜率的绝对值大，所以A点的电场强度最大，B图线斜率的绝对值小，电场强度的最小．EA＞EB．故A正确，BCD错误．故选A。‎ 考点：电场强度 ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握电场强度的定义式，知道电场强度的大小与检验电荷的电量无关。‎ ‎6.将一正电荷从无穷远处移入电场中M点，电势能减少了8.0×10－9J，若将另一等量的负电荷从无穷远处移入电场中的N点，电势能增加了9.0×10-9J，则下列判断中正确的是（ ）‎ A. φM＜φN＜0 B. φN＞φM＞0‎ C. φN＜φM＜0 D. φM＞φN＞0‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】正电荷从无穷处移向电场中M点，电势能增加8.0×10-9 J，电场力做负功大小为8.0×10-9J，则M点的电势高于无穷远的电势，即φM＞0。正电荷从无穷远移入电场中的N点，电势能增加了9.0×10-9J，电场力做负功大小为9.0×10-9J，则N点的电势高于无穷远的电势，即φN>0。但是由于第一次电场力做功少于第二次，可知φN>φM＞0，故选B.‎ ‎【点睛】本题也可以画出电场线，标出M、N两点在电场线上大致位置，再判断电势的高低.‎ ‎7.将一正电荷从无穷远处移入电场中M点，电势能减少了8.0×10－9J，若将另一等量的负电荷从无穷远处移入电场中的N点，电势能增加了9.0×10-9J，则下列判断中正确的是（ ）‎ A. φM＜φN＜0 B. φN＞φM＞0‎ C. φN＜φM＜0 D. φM＞φN＞0‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】正电荷从无穷处移向电场中M点，电势能增加8.0×10-9 J，电场力做负功大小为8.0×10-9J，则M点电势高于无穷远的电势，即φM＞0。正电荷从无穷远移入电场中的N点，电势能增加了9.0×10-9J，电场力做负功大小为9.0×10-9J ‎，则N点的电势高于无穷远的电势，即φN>0。但是由于第一次电场力做功少于第二次，可知φN>φM＞0，故选B.‎ ‎【点睛】本题也可以画出电场线，标出M、N两点在电场线上大致位置，再判断电势的高低.‎ ‎8.如图所示，匀强电场场强为1×103N/C，ab=dc=‎4 cm，bc=ad=‎3 cm，则下述计算结果正确的是（　　）‎ A. ab之间的电势差为4 000V B. ac之间的电势差为50V C. 将q=－5×10﹣‎3C的点电荷沿abc或adc从a移到c静电力做功都是－0.25J D. 将q=－5×10﹣‎3C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，静电力做功为零 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．ab之间的电势差：‎ 故A错误。‎ B．由图看出，b、c在同一等势面上，电势相等，则ac之间电势差等于ab之间的电势差，为。故B错误。‎ C．将的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做功相等，电场力做功为 故C错误。‎ D．将的点电荷沿矩形路径abcd移动一周，电场力不做功。故D正确。‎ ‎9.在两个固定电荷+q和－q之间放入两个原来不带电的导体． 1，2，3，4‎ 为导体上的四个点，达到静电平衡后，各点的电势分别是，正确的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到，，由于正电荷在右边，沿着电场线方向电势逐渐降低，所以越往右电势越高，所以，故 B正确，ACD错误。‎ ‎10.如图所示．平行板电容器两个极板为A、B，B板接地，A板带有电荷量+Q．板间电场有一固定点P．若将B板固定，A板下移一些，或者将A板固定，B板上移一些．在这两种情况下，以下说法正确的是 A. A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变 B. A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高 C. B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低 D. B板上移时，P点的电场强度减小，P点电势降低 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由题，电容器两板所带电量不变，正对面积不变，A板下移时，根据、 和可推出：‎ 可知，P点的电场强度E不变。P点与下板的距离不变，根据公式U=Ed，P点与下板的电势差不变，则P点的电势不变。故A正确，B错误。‎ CD．B板上移时，同理得知，P点的电场强度不变，根据公式U=Ed，P点与下板的电势差减小，而P点的电势高于下板的电势，下板的电势为零，所以P点电势降低。故C正确，D错误。‎ ‎11. 如图所示为一正点电荷M和一金属板N形成的电场线，a、b、c为电场中的三点，则下列说法正确的是（ ）‎ A. a、c两点的电场强度大小关系为Ea＞Ec B. a、b两点的电势关系为φa＜φb C. 一负点电荷在a点处的电势能大于它在b点处的电势能 D. 若将某正点电荷由a点移到c点，电场力做正功 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．‎ 解：A、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，则a、c两点的电场强度大小关系为Ea＞Ec，所以A正确．‎ B、沿电场方向电势降低，所以a点电势比b点的电势高，所以B错误．‎ C、由图可知，负点电荷子从a到b过程中，电场力做负功，电势能增加，即在a点处的电势能小于它在b点处的电势能，所以C错误．‎ D、由图可判断，正点电荷由电势高的a点移到电势低的c点，电场力做正功，粒子的电势能逐渐减小，所以D正确．‎ 故选：AD．‎ 点评：加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，注意沿着电场线，电势降低，并掌握电场力做功与电势能的变化，同时理解电势能的高低还与电荷的电性有关．‎ ‎12.如图所示，一个质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力)，从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入，当入射速度为v时，恰好穿过电场而不碰金属板．要使粒子的入射速度变为，仍能恰好穿过电场，则必须再使(　　)‎ A. 粒子电荷量变为原来的 B. 两板间电压减为原来的 C. 两板间距离增为原来的4倍 D. 两板间距离增为原来的2倍 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】设平行板长度为，宽度为，板间电压为，恰能穿过一电场区域而不碰到金属板上，则沿初速度方向做匀速运动：，垂直初速度方向做匀加速运动：，则偏转位移为：‎ 欲使质量为m、入射速度为的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板，则沿初速度方向距离仍是l，垂直初速度方向距离仍为。‎ A．使粒子的带电量减少为原来的，则 故A符合题意。‎ B．使两板间所接电源的电压减小到原来的一半 故B不符合题意。‎ CD．板的电压不变，距离变化，根据，有Uql2=md2v2，速度减小为，则距离应该增加为2倍。故C不符合题意，D符合题意。‎ 二、计算题（28分）‎ ‎13.如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0×10－‎2 kg，所带电荷量为＋2.0×10－‎8 C．现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直线成30°角，绳长L＝‎0.2 m，(重力加速度g的大小取‎10 m/s2)。求这个匀强电场的电场强度大小 ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】对带电小球受力分析如图所示：‎ 小球受力平衡，则 qE＝mgtan 30°‎ 解得：‎ E＝×107 N/C ‎14.如图所示，真空中三个点电荷A、B、C，电荷量均为＋Q，两两相距a放置，试问：‎ ‎(1)C所受的静电力是多少？‎ ‎(2)如果将A、B移到它们连线的中点P，C受到的静电力又是多少？‎ ‎【答案】(1) ，沿PC方向　(2) ，沿PC方向 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)点电荷A在C处产生场强：，沿AC方向，同理，点电荷B在C处产生的场强：，沿BC方向，根据矢量叠加原理得合场强：‎ 沿PC方向，电荷C受到的静电力为：‎ 沿PC方向。‎ ‎(2)将A、B移到P点，C受到的静电力为：‎ 沿PC方向。‎ ‎15.如图所示,一个电子由静止开始经加速电场加速后,又沿中心轴线从O 点垂直射入偏转电场,并从另一侧射出打到荧光屏上的O点, 点为荧光屏的中心。已知电子质量,电荷量,加速电场电压U0=2500V,偏转电场电压,极板的长度,板间距离,极板的末端到荧光屏的距离 (忽略电子所受重力,结果保留两位有效数字)。求 ‎(1)电子射入偏转电场时的初速度;‎ ‎(2)电子打在荧光屏上的P点到点的距离h;‎ ‎(3)电子经过偏转电场过程中电场力对它所做的功W。‎ ‎【答案】(1) (2) (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)电子在加速电场中，根据动能定理有：‎ 代入数据得：‎ ‎(2)设电子在偏转电场中运动的时间为t，电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y电子 在水平方向做匀速直线运动：‎ 电子在竖直方向上做匀加速运动：‎ 根据牛顿第二定律有：‎ 联立并代入数据解得：‎ 电子离开偏转电场时速度的反向延长线过偏转电场的中点，由图知，‎ 解得：‎ h=‎‎0.72cm ‎(3)电子在偏转电场运动的过程中电场力对它做的功：‎