【物理】山东省济宁市兖州区2018-2019学年高一下学期期中考试检测试题 （解析版）

【物理】山东省济宁市兖州区2018-2019学年高一下学期期中考试检测试题 （解析版）

山东省济宁市兖州区2018-2019学年高一下学期期中检测 物理试题 一、单项选择题（本题共10小题。）‎ ‎1.关于元电荷和点电荷的理解正确的是（　　）‎ A. 元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电量 B. 元电荷就是电子 C. 体积很小的带电体就是点电荷 D. 电荷量的数值最早是由英国物理学家库仑用实验测得的 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB． 元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电量，不是电子，任何带电体所带电荷都等于元电荷或者是元电荷的整数倍，故A正确，B错误；‎ C． 当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷，与体积大小无直接关系，故C错误；‎ D． 元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的，这是他获得诺贝尔物理学奖的重要原因，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎2.下列说法中正确的是（　　）‎ A. 在电场中，电场强度大的点，电势必定高 B. 电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快 C. 电荷置于电势越高点，其所具有的电势能也越大 D. 一带电粒子在电场中运动时，电势能一定变化 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 详解】A． 电场线密处，电场强度大，而电场线方向不确定，故无法判断电势高低，电势就不一定高，故A错误；‎ B． 电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快，故B正确；‎ C． 正电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大，负电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越小，故C错误；‎ D． 一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时，电势能不一定变化，如电子绕原子核做匀速圆周运动时电势能不会变化，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎3.真空中两个相距为的相同金属小球（可视为点电荷），带电荷量之比为1∶7，两球间相互作用的吸引力为，两球相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力变为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由题知，两球间相互作用的吸引力为，故两球带异种电荷，由库仑定律 可知两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量是先中和后平分，电荷量之比变为3：3，所以库仑力是原来的，故B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎4.如图所示，A、B、C三点的连线构成一个等腰直角三角形，∠A是直角．在B点放置一个电荷量为+Q的点电荷，测得A点的电场强度大小为E．若保留B点的电荷，再在C点放置一个电荷量为﹣Q的点电荷，则A点的电场强度大小等于（ ）‎ A. 0 B. E C. D. 2E ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】正电荷Q在A点产生的场强为E，沿BA方向，负电荷Q在A点产生的场强也为E，方向沿AC方向，根据场强的叠加可知 故C正确，ABD错误。‎ ‎5.一个带正电的质点，电量，在静电场中由点移到点，在这个过程中，除静电力做功外，质点克服其他力做功，其动能增加了，则、两点间电势差为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据动能定理得qUab+W其他=△Ek得到 故ABC错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎6.如图所示，丝绸摩擦过的玻璃棒靠近验电器时，验电器的金箔张开一定的角度，则（　　）‎ A. 验电器的金箔带负电 B. 验电器的金箔带正电 C. 验电器的金属球带正电 D. 验电器的金属球不带电 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，当用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近验电器时，由于静电感应，验电器的金属球带负电，验电器的金箔带正电，故B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎7.电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示.K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d.在两极之间加上高压U，有一电子在K极由静止被加速.不考虑电子重力，元电荷为e，则下列说法正确的是(　　)‎ A. A、K之间的电场强度为 B. 电子到达A极板时的动能大于eU C. 由K到A电子的电势能减小了eU D. 由K沿直线到A电势逐渐减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ K之间建立的是非匀强电场，公式U=Ed不适用，因此A、K之间的电场强度不等，故A错误；根据动能定理得：Ek-0=eU，得电子到达A极板时的动能 Ek=eU，故B错误；由能量守恒定律知，由K到A，电场力做正功，电势能减少，电子的电势能减小了△EP=eU．故C正确；由K沿直线到A电势逐渐升高，故D错误．故选C.‎ 点睛：本题只要抓住电场线的疏密表示场强的大小，电场力做正功时，电荷的电势能减少，动能增大，就能轻松解答．要知道公式U=Ed只适用于匀强电场．‎ ‎8.如图所示，PQ为等量异种点电荷A、B连线的中垂线，C为中垂线上的一点，M、N分别为AC、BC的中点，若取无穷远处的电势为零，则下列判断正确的是　　‎ A. M、N两点的电场强度相同 B. M、N两点的电势相等 C. 若将一负试探电荷由M点移到C点，电场力做正功 D. 若将一负试探电荷由无穷远处移到N点时，电势能一定增加 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：M、N两点场强大小相等，但方向不同，选项A错误；PQ线上各点的电势均为零，PQ左侧电势为负，右侧电势为正，则M点电势低于N点电势，选项B错误；负电荷由M点移到C处，电势能减小，故电场力做正功，选项C正确；无穷远处电势为零，N点电势大于零，故负电荷由无穷远处移到N点时，电势能一定减小，选项D错误；故选C．‎ 考点：电场强度；电势及电势能.‎ ‎9.如图所示，是一点电荷周围的三条电场线，、、是电场中的三点，且，已知点电势，点电势，则（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．因为不是匀强场，电场线密集的地方场强大，，根据,‎ 可知，故AB错误；‎ CD．因为，即,故,故C错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎10.一带电粒子在电场中仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度大小随时间变化的图象如图所示，、分别是带电粒子在A、B两点对应的时刻，则下列说法中正确的有（ ）‎ A. A处的场强一定小于B处的场强 B. A处的电势一定高于B处的电势 C. 带电粒子从A到B的过程中，电场力一定对它做正功 D. 带电粒子在A处的电势能一定小于B处的电势能 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】v-t图象的斜率等于加速度，由v-t图象看出，质点做加速度增大的加速运动，而质点在电场中仅受电场力作用，则知电场力增大，说明电场强度增大，即有A处的场强一定小于B处的场强．故A正确．由于电荷的电性未知，不能判断电场线的方向，也就无法判断电势的高低．故B错误．质点的动能增大，由能量守恒定律得知，其电势能一定减小，电场力一定对它做正功，则有电荷在A处的电势能一定大于在B处的电势能．故C正确，D错误．故选AC．‎ 二、多项选择题（共5小题。）‎ ‎11.如图所示，在光滑绝缘水平面上有A、B、C三个可视为点电荷的带电小球，位于同一条直线上，仅在它们之间的静电力作用下均处于静止状态，且距离关系满足：AB>BC，下列说法正确的是（ ）‎ A. A，C带同种电荷 B. A，B带异种电荷 C. B所带的电荷量最大 D. A，B在C处产生电场的合场强为零 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，因此AB正确．同时根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”， 即B所带的电荷量最小，选项C错误；因C处于静止状态，可知C处的场强为零，即A，B在C处产生电场的合场强为零，故D正确；故选ABD．‎ ‎【点睛】三个小球只受静电力而平衡时，三个小球所带的电性一定为“两同夹一异”，且在大小上一定为“两大夹一小”．‎ ‎12.将一电荷量为的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。、为电场中的两点，则（　　）‎ A. 点的电场强度比点的大 B. 点的电势比点的低 C. 检验电荷在点的电势能比在点的大 D. 将检验电荷从点移到点的过程中，电场力做负功 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电场线的疏密表示场强的大小，由图象知a点的电场强度比b点大，故A正确；‎ B． a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势，即a点的电势比b点的高，故B错误；‎ C． 电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小，即负电荷在a点的电势能较b点小，故C错误；‎ D． 由上知，-q在a点的电势能较b点小，则把-q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点，电势能增大，电场力做负功，故D正确。‎ 故选AD。‎ ‎13.某静电场中的一条电场线与X轴重合，其电势的变化规律如图所示．在O点由静止释放一个负电荷，该负电荷仅受电场力的作用，则在-x0～x0区间内（　　）‎ A. 该静电场是匀强电场 B. 该静电场是非匀强电场 C. 负电荷将沿X轴正方向运动，加速度不变 D. 负电荷将沿X轴负方向运动，加速度逐渐减小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：电势φ-x图线的斜率等于电场强度大小，由于图线的斜率不变，所以该电场是匀强电场；沿着电场线方向，电势是降低的，则图中的电场线方向指向沿x轴负方向，负电荷受到的电场力方向与场强方向相反，因此，负电荷将沿x轴正方向运动，加速度不变，所以正确选项为A、C．‎ ‎14.如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面D时，动能为20eV飞经等势面C时，电势能为－10eV，飞至等势面B时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离为‎5cm，则下列说法正确的是 ( )‎ A. 等势面A的电势为－10V B. 匀强电场的场强大小为200V/m C. 电子再次飞经D势面时，动能为10eV D. 电子的运动为匀变速直线运动 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．电子从D到B的过程，根据动能定理得：‎ ‎-eUDB=0-EkD 解得：‎ 则电场强度：‎ 电子经过等势面C时的电势能为-10ev，则C点的电势为10V，因为CA间的电势差等于DB间的电势差，可知A点电势为-10V,故A、B均正确;‎ C．根据能量守恒定律得，电子再次经过D等势面时，动能不变，仍然为20eV，故C错误；‎ D．因为电场强度的方向与等势面垂直，则电子所受电场力方向与速度方向在同一条直线上，做匀变速直线运动,故D正确．‎ ‎15.如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中．三个带电小球质量相等，A球带负电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零.则(　　)‎ A. B球带负电荷，C球带正电荷 B. B球和C球都带正电荷 C. B球和C球所带电量不一定相等 D. B球和C球所带电量一定相等 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．B球受重力及A、C对B球的库仑力而受于平衡状态；则A与C球对B球的库仑力的合力应与重力大小相等，方向相反；而库仑力的方向只能沿两电荷的连线方向，故可知A对B的库仑力应指向A，C对B的作用力应指向B的左侧；因A带负电，则可知B、C都应带正电；故A错误，B正确；‎ CD．由受力分析图可知，A对B的库仑力应为C对B库仑力的2倍，故C带电量应为A带电量的一半；同理分析C可知，B带电量也应为A带电量的一半，故B、C带电量应相同；故C错误，D正确；‎ 故选BD．‎ 三、填空题 ‎16.如图所示为“探究影响平行板电容器电容的因素”的实验，其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，使电容器充电后与电源断开。‎ ‎（1）实验中使用静电计的目的是___________（填序号）；‎ A.直接测量静电计上电荷量的变化情况 B.直接测量电容器电容的变化情况 C.观察电容器电荷量的变化情况 D.观察电容器电势差的变化情况 ‎（2）向左移动左极板，可观察到静电计指针偏角__________，将电介质插入两板之间，静电计的指针偏角__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。‎ ‎【答案】 (1). D (2). 变大 变小 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器电压的变化情况，无法判断电量的变化情况，故D正确，ABC错误。‎ 故选D。‎ ‎（2）根据电容的决定式 知将左极板缓慢左移，两板间距离增大，电容减小，根据 知电荷量不变，则电势差增大，指针偏角变大；在两极板间插入电介质，电容增大，则电势差减小，指针偏角变小。‎ 四、计算题（本题共3个小题。）‎ ‎17.如图所示，在真空中的点放一点电荷，直线过点，，已知静电力常量；‎ ‎（1）求点的场强大小和方向；‎ ‎（2）在点放一试探电荷，若点的电势比点的电势高，将试探电荷从点移到点，求电场力所做的功。‎ ‎【答案】（1）200N/C，方向为由M指向N；（2）电场力做的功为-4×10﹣9J ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由点电荷的场强公式E=k 得M点的场强E=9.0×N/C=200N/C 方向：由M指向N ‎ ‎（2）电荷q从M点移到N点，电场力做的功为 ‎18.如图所示，水平放置的平行板电容器的两极板、，两板间距离，接上恒定直流电源。上极板的中央有一小孔，在的正上方处的点，有一小油滴自由落下。已知小油滴的电量，质量。当小油滴即将落到下极板时，速度恰好为零。（不计空气阻力，），求：‎ ‎（1）两极板间的电势差；‎ ‎（2）两极板间的电场强度；‎ ‎（3）若平行板电容器的电容，则该电容器带电量是多少？‎ ‎【答案】（1）3.0×103V；（2）2.0×104V/m，方向竖直向下；（3）1.2×10﹣‎‎8C ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由动能定理 则有mg（h+L）+qUMN=0‎ 代入数据解得UMN=3.0×103V ‎（2）由E=‎ 代入数据解得E=2.0×104 V/m，方向竖直向下 ‎（3）根据Q=CU 得该电容器带电量 Q=4.0×10﹣12×3.0×‎103C=1.2×10﹣‎‎8C ‎19.一匀强电场足够大，场强方向是水平的，一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角做直线运动重力加速度为g．求：‎ ‎（1）小球运动的加速度的大小a；‎ ‎（2）小球运动到最高点时的位移x；‎ ‎（3）小球运动到最高点其电势能变化量△Ep．‎ ‎【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小球做直线运动，所受的合力与速度方向在同一直线上，根据平行四边形定则得：‎ 解得：小球的加速度 ‎（2）小球从开始到最高点位移为 ‎（3）因为 则小球运动到最高点时其电势能的变化等于克服电场力的做功，‎ 即：‎