【物理】海南省华东师范大学第二附属中学乐东黄流中学2019-2020学年高二上学期期末考试试题（解析版）

【物理】海南省华东师范大学第二附属中学乐东黄流中学2019-2020学年高二上学期期末考试试题（解析版）

高二物理上学期期末复习题 ‎1.如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点，已知在P、Q连线至某点R处的电场强度为零，且PR=2RQ，则 A. q1=2q2 B. q1=4q2 C. q1=-2q2 D. q1=-4q2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】已知点R处的电场强度为零，可知两点电荷的电性相同．根据题述，q1和q2在点R处的电场强度大小相等，方向相反，由真空中点电荷周围的场强公式知，，将r1=2r2代入，可得q1=4q2，故B正确ACD错误。故选B。‎ ‎2.如图，质量为m、带电量为q的小球B用绝缘细线悬挂，处于固定的带电体A产生的电场中，A可视为点电荷，B为试探电荷．当小球B静止时，A、B等高，细线偏离竖直方向的夹角为θ．已知重力加速度为g．则点电荷A在B处所产生的场强大小为（）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】小球处于平衡状态，受力如图：‎ 根据合成法，知电场力：‎ F=mgtanθ 解得：‎ E==‎ ABC.由上计算可知，ABC错误；‎ D.由上计算可知，D正确．‎ ‎3.如图所示，两个可视为质点的金属小球A和B质量都是m，都带正电荷，电荷量都是q，如果连接小球的绝缘细线长度都是L，静电力常量为k，重力加速度为g．求：连接A、B的细线张力为多少？‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】以为研究对象，受到竖直向下的重力，以及竖直向下的库仑力，还有绳子竖直向上的拉力，则有：‎ ‎4.如图，在光滑绝缘水平桌面上，三个带电小球a、b和c分别固定于正三角形顶点上．已知a、b带电量均为+q，c带电量为-q，则 A. ab连线中点场强为零 B. 三角形中心处场强为零 C. a所受库仑力方向垂直于ab连线 D. a、b、c所受库仑力大小之比1:1:‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在ab连线的中点处，ab两电荷在该点的合场强为零，则该点的场强等于c在该点形成的场强，大小不为零，选项A错误；‎ B．在三角形的中心处，ab两电荷在该点的场强大小相等，方向夹120°角，则合场强竖直向下，电荷c在该点的场强也是竖直向下，则三角形中心处场强不为零，选项B错误；‎ C．a受到b的排斥力沿ba方向，受到c的吸引力沿ac方向，则其合力方向斜向左下方与ab连线成60°角，选项C错误；‎ D．ab受库仑力大小相等，均为；c受库仑力：，则 a、b、c所受库仑力大小之比为1:1:，选项D正确.‎ ‎5.一边长为r的正三角形的三个顶点，固定有3个点电荷，电荷量分别为+q、+q和–2q，如图，静电力常量为k，则三角形中心处O点的电场强度大小和方向 A. ，指向电荷量为–2q的点电荷 B. ，指向电荷量为–2q的点电荷 C. ，背离电荷量为–2q的点电荷 D. ，背离电荷量为–2q的点电荷 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】O点是三角形的中心，到三个电荷的距离为，两个+q电荷在O处产生的场强大小均;根据对称性和几何知识得知：两个+q在O处产生的合场强为 ‎；再与-2q在O处产生的场强合成，得到O点的合场强为E=E12+E3=，方向指向电荷量为-2q 的点电荷，故选B.‎ ‎6.在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点．下列说法正确的是(　　)‎ A. 甲图中与点电荷等距的a、b两点电势相等 B. 乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点场强和电势都相等 C. 丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b电势和场强都相等 D. 丁图中匀强电场中的a、b两点电势和场强都相等 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 甲图为正点电荷的电场，图中、两点在同一个圆上，所以、两点的电势相同，故A正确；‎ B. 乙图为等量的异种电荷的电场，在中垂线上所有点的电势相等，并且场强的方向均为水平的指向负电荷，所以、两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同，即场强相同，故B正确；‎ C. 丙图为等量的同种正电荷的电场，在中垂线上所有关于中点对称的点的电势相等，并且场强的大小相等，方向相反，故C错误；‎ D. 丁图是匀强电场，、点的场强的大小和方向都相同，但是根据沿电场线的方向电势降低可知，点的电势要比点的电势高，故D错误．‎ ‎7.如图所示，真空中等量同种正点电荷放置在M、N两点，在MN的连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是( )‎ A. 正电荷+qc点电势能大于在a点电势能 B. 正电荷+q在c点电势能等于在a点电势能 C. 在MN连线的中垂线上,O点电势最高 D. 负电荷-q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度先减小再增大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题考查了等量同种电荷周围电场分布情况：中垂线上上下电场线方向相反，根据电场线方向判断电势高低．a、c两点关于中垂线对称，电势相等，电荷在这两点电势能相等.‎ ‎【详解】根据电场线的分布情况和对称性可知，a、c两点的电势相等，则正电荷在a点电势能一定等于在c点电势能．故A错误，B正确；沿电场线方向电势降低，在MN连线的中垂线上，O点电势最高．故C正确；由对称性知O点的场强为零，从O点向上或向下场强都是先增加后减小；则电荷-q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度可能先减小再增大，也可能先增大，后减小再增大再减小．故D错误；故选BC．‎ ‎8.下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较，正确的是 A. EA=EC>EB，φA=φC>φB B. EA=EC>EB，φA>φB>φC C. EB>EA>EC，φA=φC>φB D. EB>EC>EA，φA=φC>φB ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据电场线的疏密分布知，A点的电场线比C点密，B点的电场线比A点密，则EB＞EA＞EC；等量的异种电荷的中垂线为等势线，则A点的电势与C点的电势相等，沿着电场线方向电势逐渐降低，则A点的电势大于B点电势．所以φA=φC＞φB． ‎ A．EA=EC>EB，φA=φC>φB，与结论不相符，选项A错误；‎ B．EA=EC>EB，φA>φB>φC，与结论不相符，选项B错误；‎ C．EB>EA>EC，φA=φC>φB，与结论相符，选项C正确；‎ D．EB>EC>EA，φA=φC>φB，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎9.如图所示，虚线表示电场中一簇等势面，相邻等势面之间电势差相等，一个正电荷以一定的初速度进入电场 中，仅在电场力作用下从 M 点运动到 N 点（轨迹图中没有画出），此过程中电场力对正电荷做负功，由此可以判断 ‎ A. M 点的电场强度大于 N 点的电场强度 B. M 点的电场强度等于 N 点的电场强度 C. M 点的电势低于 N 点的电势 D. M 点电势等于 N 点的电势 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．因为N点处等势面比M处等势面密集，可知M 点的电场强度小于 N 点的电场强度，选项AB错误；‎ CD．根据正电荷的运动轨迹可知，电场力的方向偏向右下方，可知电场线偏向右下方，沿电场线电势降低，可知M 点的电势低于 N 点的电势，选项C正确，D错误．‎ ‎10.电场中等势面如图所示，下列关于该电场的描述正确的是(　　)‎ A. A点的电场强度比C点的小 B. 负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大 C. 电荷沿等势面AB移动的过程中，电场力始终不做功 D. 正电荷由A移动到C，电场力做负功 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：A点的等势面比C点的等势面密，则A点的场强比C点的大，故A错误；负电荷在高电势点电势能小，在低电势点电势能高，故B错误；沿着等势面移动点电荷，电势能不变，电场力不做功，故C正确；正电荷由A到C，为沿电场力方向运动，则电场力做正功，故D错误．‎ 考点：电势能；等势面 ‎11.如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是 A. 电势φA＞φB，场强EA＞EB B. 电势φA＞φB，场强EA＜EB C. 将+q电荷从A点移到B点电场力做了正功 D. 将-q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能EPA＞EPB ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．电场线越密的地方电场强度越大，所以场强EA＜EB，沿着电场线电势降低，所以电势φA＞φB．故A错误，B正确． C．将+q电荷从A点移动到B点所受电场力和电场线方向相同，电场力做正功．故C正确． D．将-q电荷分别放在A、B两点，所受电场力和电场线方向相反，电场力做负功，电势能增加，所以EPA＜EPB．故D错误．‎ ‎12.如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为2×10-4的负电荷由A点移到B点，克服电场力做功0.2J，已知A、B两点间距离为2cm，两点连线与电场方向成60°角．求：‎ ‎（1）A、B两点间的电势差UAB ‎ ‎（2）该匀强电场的电场强度E ‎【答案】（1）1000V （2）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）由求解电势差，（2）由求解电场强度.‎ ‎（1）A、B两点间的电势差 ‎（2）由，得 ‎13.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地．以E表示两板间的电场强度,θ表示静电计指针的偏角．若保持上极板不动,将下极板向下移动一小段距离至图中虚线位置的过程中,下列说法正确的是（ ）‎ A. 电容器中的电场强度不变 B. G表中有电流流过 C. 静电计的指针偏角θ减小 D. 电容器的电容变大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】ACD.电容器与电源断开，故电量不变；下极板向下移动时，两板间的距离增大，根据可知，电容C减小，则根据可知，电压U增大；故静电计指针偏角θ增大；两板间的电场强度为：‎ 因此电场强度E与板间距无关，因此电场强度E不变，故A正确CD错误．‎ B.因为电容器带电量不变，没有电荷移动，所以G表中没有电流，故B错误．‎ ‎14.如图所示，平行板电容器A、B间有一带电油滴P正好静止在极板正中间，现将两极板间稍错开一些，其它条件不变．则（ ）‎ A. 油滴将静止不动，电流计中电流由a流向b B. 极板带电量减少，两板间电势差和场强不变 C. 油滴将向上加速，电流计中电流由b流向a D. 油滴将向下加速，电流计中电流由a流向b ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】将两极板稍错开一些，由于电势差不变，d不变，则根据知，电场强度不变，电场力不变，油滴不动；根据得，S减小，则电容变小，U不变，根据Q=CU知，电荷量减小，则电流计中的电流由a流向b；‎ A．油滴将静止不动，电流计中电流由a流向b，与结论相符，选项Ａ正确；‎ B．极板带电量减少，两板间电势差和场强不变，与结论相符，选项B正确；‎ C．油滴将向上加速，电流计中电流由b流向a，与结论不相符，选项Ｃ错误；‎ D．油滴将向下加速，电流计中电流由a流向b，与结论不相符，选项Ｄ错误；‎ ‎15.如图所示，在竖直放置的平行金属板A、B之间加有恒定电压U，A、B两板的中央留有小孔O1、O2，在B板的右侧有平行于极板的匀强电场E，电场范围足够大，感光板MN垂直于电场方向固定放置．第一次从小孔O1处由静止释放一个质子，第二次从小孔Ol处由静止释放一个α粒子，关于这两个粒子的运动，下列判断正确的是 A. 质子和α粒子在O2处的速度大小之比为1：2‎ B. 质子和α粒子在整个过程中运动的时间相等 C. 质子和α粒子打到感光板上时的动能之比为1：2‎ D. 质子和α粒子打到感光板上的位置相同 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据动能定理：，解得：，所以质子和α粒子在O2‎ 处的速度大小之比：，A错误 B．在A、B间：，质子的加速度大，所以质子运动时间短，进入竖直电场做类平抛运动，水平速度质子的大，所以质子运动时间短，B错误 C．对整个过程用动能定理，设O2到MN板的电势差为有：，所以末动能与电量成正比，所以质子和α粒子打到感光板上时的动能之比为1：2，C正确 D．O2到MN板，竖直方向：，水平方向：联立解得：，所以质子和α粒子打到感光板上的位置相同，D正确 ‎16.如图所示，A、B两相同金属板水平放置．现让两板带上等量异种电荷，两板间形成竖直方向的匀强电场．将一带电粒子沿水平方向从A板左侧靠近A板射入电场中．当粒子射入速度为v1时，粒子沿轨迹Ⅰ从两板正中间飞出，电场力做功为W1；当粒子射入速度为v2时，粒子沿轨迹Ⅱ落到B板正中间，电场力做功为W2．不计粒子重力，则(　 　) ‎ A. v1∶v2＝2∶1 B. v1∶v2＝2∶1‎ C. W1∶W2＝1∶1 D. W1∶W2＝1∶2‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】粒子在电场中做类平抛运动，根据规律，竖直方向：，水平方向匀速：，联立解得：，所以：v1∶v2＝2∶1；电场力做功，，联立可得：W1∶W2＝1∶2，BC错误AD正确 ‎17.一带电粒子由静止开始经U＝500V的电压加速后，沿平行板的中线垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若两板间距离d＝2.0cm，板长L＝5.0cm，要使带电粒子能从平行板间飞出，两极板间所加电压的最大值不超过多少？（不计粒子的重力）‎ ‎【答案】U2≤160V ‎【解析】‎ 粒子射出加速电场时 有：mv02/2=U1q ‎ 在偏转电场中y≤d/2‎ y=at2/2=U2ql2/2mv02d 解得U2≤2U1d2/l2=160V