安徽省肥东县第二中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题

安徽省肥东县第二中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题

肥东二中2019-2020学年度第一学期期中考试 高二年级 物理试卷 一、选择题（1-9题单选，10-12题多选，每题4分，共48分）‎ ‎1.关于摩擦起电，下列说法正确的是 ( )‎ A. 摩擦起电过程中电荷的总量增加 B. 两种不同材料的绝缘体相互摩擦后，它们必将同时带上等量同种电荷 C. 摩擦起电时，质子从一个物体转移到另一个物体 D. 摩擦起电时，电子从一个物体转移到另一个物体 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，电荷的总量不变，它们同时带上等量异种电荷。‎ A.由上分析可知，A不符合题意； ‎ B.由上分析可知，B不符合题意；‎ C.由上分析可知，C不符合题意； ‎ D.由上分析可知，D符合题意。‎ ‎2.关于点电荷，下列说法中正确的是 （ ）‎ A. 只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 B. 体积很大的带电体一定不能看作点电荷 C. 点电荷一定是电量很小的电荷 D. 点电荷是一种理想化的模型，实际不存在 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC.带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状和电量多少无具体关系，故ABC不符合题意； ‎ D.点电荷是一种理想化的物理模型，实际上不存在，故D符合题意。‎ ‎3.两个分别带有电荷量和+相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为。两小球相互接触后将其固定距离变为 ‎，则两球间库仑力的大小为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】本题考查库仑定律及带电体电量的转移问题。接触前两个点电荷之间的库仑力大小为，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q，距离又变为原来的，库仑力为，所以两球间库仑力的大小为，C项正确。‎ ‎4.点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，如图所示，在AB连线上，电场强度为零的地方在（）‎ A. B左侧 B. A右侧 C. A和B之间 D. A的右侧及B的左侧 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：点电荷电场线的分布特点；正电荷电场的电场线从正电荷出发到无穷远终止，负电荷电场的电场线从无穷远出发到负电荷终止．‎ A、在B的左侧，A产生的电场强度向左，B产生的电场强度向右，电场强度方向相反，但由于A的电量大于B的电量，且A较远，由点电荷场强公式="k" Q/r2 可知，在同一点电场强度大小可能相等，所以合场强可能为零．故A正确．‎ B、A的右侧，A产生的电场强度向右，B产生的电场强度向左，电场强度方向相反，而且由题A的电量大于B的电量，且A较近，由点电荷场强公式="k" Q/r2 可知，在同一点A的电场强度一定大于B的电场强度，所以合场强不可能为零．故B错误．‎ C、A和B之间两点产生的电场强度方向均向向左，合场强不可能为零．故C错误．‎ D、由上可知D错误．‎ 考点：考查了电场的叠加 ‎5.将一正电荷从无穷远处移至电场中点，电场力做功为，若将一个等量的负电荷从电场中点移向无穷远处，电场力做功为，下列关于、两点的电势、的关系中正确的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设电荷的电荷量为为q，一正电荷从无穷处移向电场中M点，则M点电势 一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处, 则N点电势 可见 A. 与计算结果不相符，故A错误； ‎ B. 与计算结果不相符，故B错误；‎ C. 与计算结果相符，故C正确； ‎ D. 与计算结果不相符，故D错误。‎ ‎6.如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子．运动轨迹如图中虚线所示．则(　　)‎ ‎ ‎ A. a一定带正电，b一定带负电 B. a速度将减小，b的速度将增加 C. a的加速度将减小，b的加速度将增加 D. 两个粒子的电势能一个增加一个减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 由于不知道电场线的方向，a、b带电性质不能判断，A错；a所受电场力向左，电场力做正功，速度增大，同理可判断b粒子速度增大，B错；电场力F=ma，F=qE，电场线疏密表示场强大小，可知C对；D错；‎ ‎7.如图,AB是某点电荷产生的电场中的一条电场线,在电场线上P处由静止释放一个带负电的试探电荷时,它沿直线向B点处运动,对此现象判断正确的是(不计电荷重力)(　　)‎ A. 电荷向B做匀加速运动 B. 电荷向B做加速度越来越小的加速运动 C. 电荷向B做加速运动,加速度的变化情况不能确定 D. 电荷向B做加速度越来越大加速运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点处运动，电荷受到的电场力向右，所以电场线的方向向左，但是只有一条电场线，不能判断电场线的疏密的情况，不能判断电荷的受力的变化的情况，不能判断加速度的变化的情况。 A．电荷向B做匀加速运动，与结论不相符，选项A错误；‎ B．电荷向B做加速度越来越小的加速运动，与结论不相符，选项B错误；‎ C．电荷向B做加速运动,加速度的变化情况不能确定，与结论相符，选项C正确；‎ D．电荷向B做加速度越来越大的加速运动，与结论不相符，选项D错误.‎ ‎8.如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一静止的点电荷q（负电荷），不计重力，下列说法中一定正确的是（ ）‎ A. 点电荷在从P到O过程中，加速度越来越大，速度也越来越大 B. 点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大 C. 点电荷运动在O点时加速度为零，速度达最大值 D. 点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到点电荷速度为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．由等量同种电荷周围的电场线的分布可知，O点场强为零，从O点沿着中垂线向无穷远处延伸，场强先增大后减小，P点位置不确定，所以负点电荷在从P到O的过程中，方向确定由P指向O，点电荷速度越来越大，在O点时加速度为零，速度达最大值，但是从P到O的过程中加速度大小变化不确定，可能是先增大后减小，也可能是越来越小，故AB错误，C正确；‎ D．同理点电荷越过O点后，速度越来越小，但加速度变化不确定，可能是越来越大，也可能是先增大后减小，需要有P点所处位置决定，D错误。‎ ‎9.图中的电容器C两板间有一负电荷q静止，使q向上运动的措施是（ ）‎ A. 两板间距离增大 B. 两板间距离减小 C. 两板间相对面积减小 D. 两板间相对面积增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：两极板间距离d增大，而电容器的电压U不变，则板间场强减小，电荷所受电场力减小，电荷将向下运动．故A错误．两极板间距离d减小，而电容器的电压U不变，则板间场强增大，电荷所受电场力增大，电荷将向上运动．故B正确．两极板正对面积S减小或变大时，电容器的电压U和距离d都不变，则板间场强不变，电荷并不运动．故CD错误．故选B．‎ 考点：电容器；电场强度 ‎【名师点睛】本题是简单的电容器动态变化分析问题，抓住板间电压不变是关键；熟练掌握匀强电场的场强公式。‎ ‎10.关于电场中电荷的电势能的大小，下列说法正确的是（　　）‎ A. 在电场强度越大的地方，电荷的电势能也越大 B. 正电荷沿电场线方向移动，电势能一定增大 C. 负电荷沿电场线方向移动，电势能一定增大 D. 正电荷沿电场线方向移动，电势能一定减小 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】在电场强度越大的地方，同一电荷受到的电场力越大，但电势能不一定大，电势能与电场强度没有直接关系。故A错误；正电荷沿电场线移动，电场力做正功，电势能一定减小，故B错误，D正确；负电荷沿电场线移动，电场力做负功，电势能一定增大，故C正确；故选CD。‎ ‎11.如图所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球慢慢靠近，关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 两端的感应电荷越来越多 B. 两端的感应电荷是同种电荷 C. 两端的感应电荷是异种电荷 D. 两端的感应电荷电荷量相等 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】绝缘导体在外加电场下保持静电平衡，靠近带电体时外加场强增大，感应电荷增多；绝缘导体原来不带电，绝缘导体两端的感应电荷为等量异种电荷。故B项错误，ACD三项正确。‎ ‎12. 如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子 A. 所受重力与电场力平衡 B. 电势能逐渐增加 C. 动能逐渐增加 D. 做匀变速直线运动 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：根据题意可知，粒子做直线运动，则电场力与重力的合力与速度方向反向，粒子做匀减速直线运动，因此A错误，D正确；由A选项分析可知，电场力做负功，则电势能增加，故B正确；因电场力做负功，则电势能增加，导致动能减小，故C错误。‎ 考点：带电粒子在电场中的运动 ‎【名师点睛】考查根据运动情况来确定受力情况，带电粒子在场中受到电场力与重力，根据粒子的运动轨迹，结合运动的分析，可知电场力垂直极板向上，从而可确定粒子的运动的性质，及根据电场力做功来确定电势能如何变化。‎ 二、填空题（9分，每空3分）‎ ‎13. 如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．使电容器带电后与电源断开：‎ ‎（1）上移左极板，可观察到静电计指针偏转角 （填变大，变小或不变）；‎ ‎（2）将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角 （填变大，变小或不变）；‎ ‎（3）两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角 （填变大，变小或不变）．‎ ‎【答案】（1）变大（2）变小（3）变小 ‎【解析】‎ 试题分析：（1）根据电容的决定式知，上移左极板，正对面积S减小，则电容减小，根据知，电荷量不变，则电势差增大，指针偏角变大 ‎（2）根据电容的决定式知，将极板间距离减小时，电容增大，根据知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小 ‎（3）根据电容的决定式知，两板间插入一块玻璃，电容增大，根据知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小．‎ 考点：考查了电容器动态分析 ‎【名师点睛】在分析电容器动态变化时，需要根据判断电容器的电容变化情况，然后结合，等公式分析，需要注意的是，如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定，如果电容器充电后与电源断开，则电容器两极板上的电荷量恒定不变 三、计算题（10+10+11+12=43）‎ ‎14.如图所示，在边长为L的正方形四个顶点A、B、C、D上依次放置电荷量为＋q、＋q、＋q和－q的点电荷，求正方形中心O点的电场强度？‎ ‎【答案】正方形中心O点的场强大小为，方向沿OD连线由O指向D。‎ ‎【解析】‎ 由对称性原理可知：A、C两点电荷在中心O点产生的场强等大反向，和场强为零；B、D两点电荷在中心O点产生的场强等大同向，O点场强为B、D两点电荷在中心O点产生场强的和场强，故正方形中心O点的场强大小为，方向沿OD连线由O指向D。‎ ‎15.如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角，一个电量为q=4×10-8C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1.2×10-7J，求：‎ ‎（1）匀强电场的场强E；‎ ‎（2）电荷从b移到c，电场力做功W2。‎ ‎【答案】（1）60 N/C；（2）1.44×10﹣7J ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据W1=qExab得，匀强电场的场强 E=N/C=60 N/C ‎（2）电荷从b移到c，电场力做功 W2=qExbccos60°=J=1.44×10﹣7J 即匀强电场的场强E=60 N/C；电荷从b移到c，电场力做功W2=1.44×10﹣7J。‎ ‎16.如图所示，一平行板电容器接在U＝12 V的直流电源上，电容C＝3.0×10－10F，两极板间距离d＝1.20×10－3m，取g＝10 m/s2。求：‎ ‎(1)该电容器所带电荷量。‎ ‎(2)若板间有一带电微粒，其质量为m＝2.0×10－3kg，恰在板间处于静止状态，则微粒带电荷量多少？带何种电荷？‎ ‎【答案】（1）3.6×10－9 C （2）2.0×10－6 C    微粒带负电荷 ‎【解析】‎ ‎(1)由公式C＝‎ Q＝CU＝3×10－10×12 C＝3.6×10－9 C.‎ ‎(2)若带电微粒恰在极板间静止，则qE＝mg，‎ 而E＝解得q＝＝C ‎＝2.0×10－6 C 微粒带负电荷．‎ ‎17.如图所示，绝缘的水平面上静止着两个质量均为m，电荷量均为＋Q的物体A和B(A，B均可视为质点)，它们间的距离为r，A，B与平面间的动摩擦因数均为μ. ‎ ‎(1)A受到的摩擦力为多大？‎ ‎(2)如果将A的电荷量增至＋4Q，两物体开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A，B 各运动了多远的距离？‎ ‎【答案】（1） (2) ‎ ‎【解析】‎ 详解】试题分析：（1）对A，由平衡条件可知，摩擦力方向水平向右．‎ ‎（2）当加速度a＝0时 得到二者相距 所以 ‎【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的公式，以及知道电荷所受的库仑力与摩擦力相等时，加速度为零。‎