2018-2019学年内蒙古鄂尔多斯市高二上学期期中考试物理试题 解析版

2018-2019学年内蒙古鄂尔多斯市高二上学期期中考试物理试题 解析版

鄂尔多斯市2018——2019学年第一学期期中考试高二年级物理试题 一、选择题 ‎1.下列关于元电荷的说法中错误的是（　　）‎ A. 元电荷实质上是指电子本身 B. 所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 C. 元电荷e的值最早是由美国物理学家密立根通过实验测定的 D. 元电荷的值通常取e=1.60×10‎‎-19C ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：电子的带电量最小，质子的带电量与电子相等，但电性相反，故物体的带电量只能是电子电量的整数倍，人们把这个最小的带电量叫做叫做元电荷．‎ 解：A、元电荷是指电子或质子所带的电荷量，不是电子或质子本身，故A错误 B、所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍，故B正确；‎ C、元电荷e的值最早是由美国物理学家密立根通过实验测定的，故C正确；‎ D、元电荷的数值为e=1.60×10﹣‎19C，故D正确；‎ 本题选择错误的，故选：A ‎【点评】元电荷是带电量的最小值，它不是电荷，只是等于质子或电子的带电量；明确所有带电体所带电量均是元电荷的整数倍．‎ ‎2.关于库仑定律，下列说法正确的是(　　)‎ A. 库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体 B. 根据F＝k，可知当两电荷间的距离趋近于零时，库仑力将趋向无穷大 C. 若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的库仑力大于q2对q1的库仑力 D. 库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是与距离平方成反比的定律 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：库仑定律适用于点电荷，点电荷并不是体积很小的球体，A错误；当两个点电荷距离趋于0时，两带电体已不能看出点电荷了，该公式，不适用了，故电场力并不是趋于无穷大，B错误；两点电荷之间的作用力是相互的，根据牛顿第三定律，无论点电荷q1的电荷量与q2的电荷量大小如何，q1对q2的电场力大小上总等于q2对q1电场力，C错误；库仑定律的表达式为，万有引力定律的表达为，故两表达式相似，都是平方反比定律，D正确；故选D。‎ 考点：库仑定律。‎ ‎【名师点睛】库仑定律适用于真空中两个点电荷间的作用力，，两个点电荷间的库仑力是一对相互作用力；带电体能看作点电荷的条件是带电体的大小和形状及电荷量对分析的问题的影响可以忽略，这两个带电体就可以看做是点电荷。‎ ‎3.下列关于电场强度的说法中，正确的是（　　）‎ A. 公式只适用于真空中点电荷产生的电场 B. 由公式可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比 C. 在公式中，是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小； 是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小 D. 由公式可知，在离点电荷非常靠近的地方（），电场强度可达无穷大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：是电场强度的定义式适用于一切电场，A错误；电场强度E表示电场本身的强度和方向，与试探电荷无关，不能说E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比，B错误；‎ 库仑定律公式公式中，是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1所在处的场强大小；是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小，C正确；‎ D、当r→0时，电荷已不能看成点电荷，公式不再成立，D错误；故选C 考点：电场强度。‎ ‎【名师点睛】电场强度是描述电场的力的性质的物理量，要想知道电场中某点的电场强度，可以在该点放一试探电荷，由来描述该点的强弱，不同的试探电荷，受到的力不同，但是相同的，为了描述电场的这种性质，引入电场强度这个物理量，即为电场强度的定义式；而是点电荷所形成的电场的场强的决定式，是说点电荷所形成的电场的场强决定于场源电荷的电荷量和距点电荷的距离。‎ ‎4.如图所示，两个点电荷，电荷量分别为q1＝4×10－‎9C和q2＝－9×10－‎9C，两者置于光滑绝缘水平面上相距‎20cm的a、b两点。现引入第三个点电荷q放在a、b所在直线上，且三者只在静电力作用下均静止不动，该点电荷所处的位置是(　　) ‎ A. 距a点左侧‎40cm处 B. 距a点右侧‎8cm处 C. 距b点右侧‎20cm处 D. 无法确定 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 此电荷电性不确定，根据平衡条件，它应在q1点电荷的左侧，设距q1距离为x，由，将数据代入，解得x＝‎40 cm，故A正确，BCD错误．‎ 故选：A ‎5.A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度v和时间t的关系图象如图所示．则此电场的电场线分布可能是图中的(　　)‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：加速度增大，则说明电场力增大，即电场强度增大，而电场线的疏密程度表示电场强度，电场线越密，电场强度越大，故AD正确；‎ 考点：考查了电场线 ‎【名师点睛】对于电场线需要掌握，一、电场线的疏密程度表示电场强度大小，电场线越密，电场强度越大，否则，电场强度越小，二、沿电场方向电势降低，三、电场线越密，等势面也越密，在根据公式计算电势能的时候需要将各个物理量的正负号代入计算 ‎6.如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速运动，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是(　　)‎ A. 先变大后变小，方向水平向左 B. 先变大后变小，方向水平向右 C. 先变小后变大，方向水平向左 D. 先变小后变大，方向水平向右 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从A→O→B，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小．则电子所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向左，则外力的大小先变大后变小，方向水平向右，故B正确，ACD错误。‎ ‎7.将一正电荷从无穷远处移向电场中M点，电场力做功为6.0×10-9J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为7.0×10-9J，则M、N两点的电势φM、φN有如下关系 （ ）‎ A. M＜N＜0 B. N＞M＞0‎ C. N＜M＜0 D. M＞N＞0‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：正电荷从无穷处移向电场中M点，电场力做功为W1=6×10-9J，电荷的电势能减小，由电势能公式Ep=qφ，知M点的电势小于无穷远的电势，即φM＜0．负电荷从电场中N点移向无穷远处，静电力做功W2=7×10-9J，电势能减小，电势升高，则N点的电势小于无穷远的电势，即φN＜0．由于两电荷电量相等，从无限远处移入电场中N点电场力做功较大，N点与无穷远间的电势差较大，则N点的电势低于M点的电势，即得到φN＜φM＜0．故选C．‎ 考点：电场力的功与电势差的关系 ‎8.关于电势差和电场力做功的说法中，正确的是 ( )‎ A. 电势差是矢量，电场力做的功是标量 B. 在两点间移动电荷，电场力不做功，则两点间的电势差为零 C. 在两点间被移动的电荷的电荷量越少，则两点间的电势差越大 D. 在两点间移动电荷时，电场力做正功，则两点间的电势差大于零 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电场线与等势面垂直。沿电场线的方向，电势降低。电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加。‎ ‎【详解】A项，电势差有正负，但是符号不代表方向，是标量。电场力做的功是标量，故A项错误。‎ B项，由电场力做功的表达式 ，电场力不做功，故两点间电势差为零，故B项正确。‎ C项，两点间的电势差与移动的电荷无关，由电场决定，故C项错误。‎ D项，根据可知，电场力做正功时，两点间电势差取决于所带电荷种类，若为负电荷，则电势差小于零，故D项错误。‎ 综上所述，本题正确答案为B。‎ ‎9.如图所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)(　　)‎ A. k B. k C. k D. k ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度为：E=k，而半径为R均匀分布着电荷量为Q的圆盘上电荷，与在a点处电荷量为q的固定点电荷在b点处的合场强为零，则圆盘在此处产生电场强度也为：E=k．那么圆盘在此d产生电场强度则仍为：E=k．而电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为：E′=，由于都在d处产生电场强度方向相同，即为两者大小相加．所以两者这d处产生电场强度为；故选B．‎ ‎【点睛】考查点电荷与圆盘电荷在某处的电场强度叠加，紧扣电场强度的大小与方向关系，从而为解题奠定基础．‎ ‎10.如图所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出，现在使电子入射速度变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板的间距应变为原来的 (　　)‎ A. 2倍 B. 4倍 C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出，则电子在电场中做类平抛运动，沿电场方向有，水平方向上有，其中，联立可得，若电子的速度变为原来的两倍，仍从正极板边沿飞出，则由上式可得两极板的间距d应变为原来，C正确；‎ 考点：考查了带电粒子在电场中的偏转 ‎【名师点睛】根据题目所给的信息，找到粒子在竖直方向位移表达式，讨论速度的变化对竖直方向的位移的影响即可解决本题．‎ 视频 ‎11.两个相同的带电金属小球（可看成点电荷），电量大小之比是1：7，在真空中相距为r。现将两球接触后仍放回原处，则它们间库仑力的可能是原来的（　　）‎ A. 7 B. 3/‎7 C. 9/7 D. 16/7‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】由库仑定律可得：得，当两相同金属小球带同种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为4：4，所以库仑力是原来的16：7。当两相同金属小球带异种电荷时，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，电量变为3：3，所以库仑力是原来的9：7．故CD正确，AB错误。故选CD。‎ ‎12.如图（a）所示，直线AB是某点电荷电场中的一条电场线．图（b）是放在电场线上 a、b两点的电荷量与所受电场力大小的函数图象．由此可以判定（　　）‎ A. 场源可能是正电荷，位置在点A左侧 B. 场源可能是正电荷，位置在点B右侧 C. 场源可能是负电荷，位置在点A左侧 D. 场源可能是负电筒，位置在点B右侧 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】由电场强度的定义式E=F/q得知：F-q图象的斜率表示电场强度大小，图线a的斜率大于b的斜率，说明a处场强大于b处的场强，电场是由点电荷产生的，说明a距离场源较近，即场源位置在A侧；由于电场线的方向不能确定，故场源电荷可能是正电荷，也可能是负电荷。故AC正确，BD错误。故选AC。‎ ‎13.一个带电粒子在匀强电场中运动的轨迹如图中曲线AB所示，平行的虚线a、b、c、d表示该电场中的四个等势面．不计粒子重力，下列说法中正确的是(　　)‎ A. 该粒子一定带正电 B. 四个等势面中a等势面的电势一定最低 C. 该粒子由A到B过程中动能一定逐渐减小 D. 该粒子由A到B过程中电势能一定逐渐减小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A、电场线和等势线垂直，所以电场沿竖直方向，从带电粒子的轨迹AB 可知，电场力竖直向上，由于不知电势的高低，因而无法确定电场线的方向，故粒子的电性无法确定，故A错误，B错误；‎ C、根据电场力与速度的夹角，可知电场力做正功，粒子的动能增大，而电势能则减小，故C错误，D正确。‎ 故选：D。‎ ‎14.如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负试探电荷在这个电场中的运动轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是（　　）‎ A. 电荷电荷从a到b加速度减小 B. 试探电荷在b处的电势能比a处大 C. b处电势比a处高 D. 试探电荷在b处速度比a处小 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】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，所以粒子在b点的加速度大，所以A错误；从a到b的过程中，电场力做负功，电势能增加，所以b处电势能大，所以B正确；根据粒子的运动的轨迹可以知道，负电荷受到的电场力的方向向下，所以电场线的方向向上，所以a点的电势大于b点的电势，所以C错误；由B的分析可知，电场力做负功，电势能增加，速度减小，所以电荷在b处速度小，所以D正确。故选BD。‎ ‎【点睛】本题关键是知道电场力的方向指向轨迹的凹向；沿电场线的方向，电势降低，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．‎ ‎15.如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是 A. 保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大 B. 断开S，将A板向B板靠近，则θ不变 C. 保持S闭合，悬线烧断，则小球在电场中将作自由落体运动 D. 断开S，悬线烧断，则小球在电场中将作变加速曲线运动 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 考点：电容器的动态分析；电场强度．‎ 专题：电容器专题．‎ 分析：小球受重力、电场力和绳子的拉力处于平衡状态，当电场力变大时θ增大，电场力变小时θ减小，因此解决本题关键是判断小球所受电场力的变化情况；注意电容器的两种状态的不同，电键闭合其电压不变，电键断开电容器所带电量保持不变．‎ 解答：解：若保持S闭合，则电容器两极板之间的电压保持不变，因此根据E=‎ 可知，当将A板向B板靠近时，电场强度增大，则电场力增大，θ将增大，若悬线烧断，小球受重力恒定的电场力作用，所以小球沿悬线延长线做匀加速直线运动运动，故A正确，C错误．‎ 若断开S，电容器带电量保持不变，由C=和C=以及E=‎ 可得：E=，由于Q、S不变，只是d变化，所以电场强度不变，故电场力不变，则θ不变，若悬线烧断，小球受重力恒定的电场力作用，所以小球沿悬线延长线做匀加速直线运动运动，故B正确，D错误．‎ 故选AB．‎ 点评：对于电容器的讨论注意电容器的两种状态，同时熟练掌握公式：C=、C=、E=‎ 之间的推导，尤其是在电容器电量保持不变时，要正确根据这三个公式推导电场强度的表达式，从而正确判断电场强度的变化．‎ 二、计算题 ‎16.如图所示，匀强电场电场线与AC平行，把10-8 C的负电荷从A点移到B点，电场力做功6×10-8 J，AB长‎6 cm，AB与AC成60°角。求：‎ ‎  ‎ ‎(1)AB两点的电势差UAB； ‎ ‎(2)设B处电势为1V，则A处电势为多少？ ‎ ‎(3)场强为多少？‎ ‎【答案】（1）-6V（2）-5V（3）200V/m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由W=qU得UAB==-6V；‎ ‎（2）UAB=φA-φB=-6V； 故φA=-5V；‎ ‎  （3）由B向AC作垂线交AC于D，D与B在同一等势面上，UDA=UBA=U=6V； 沿场强方向AD两点间距离为d=ABcos60°=‎0.03m E==200V/m ‎17.如图所示，质量为m、所带电量为+q的小球以细线悬吊于O点，并置于水平向右的匀强电场中（电场区域足够大），小球静止于P点，且细线与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g，试确定：‎ ‎⑴匀强电场的场强大小 ‎⑵剪断细线，经时间t后小球与P点的距离。‎ ‎【答案】（1） （2） ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小球的受力如图；‎ 则Eq=mgtanθ 解得 ；‎ ‎（2）剪断细线后，小球从静止沿拉力的反方向做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律： ‎ 经过t后的位移为：‎ ‎18.如图所示，水平放置的平行板电容器极板宽度为L，两板间距为d，所加电压为U。与电容器右侧边缘相距r处有一竖立的荧光屏P，它的中心O1与电容器中央相齐。今有一质量为m、电量为-q的带电粒子经加速电压U0无初速地加速后，由两极板中央垂直射入偏转电场中，并由右侧离开偏转电场，最终打在了荧光屏上，并产生一个亮点P，不计重力。试确定：‎ ‎⑴粒子打出P时的速度大小和方向；‎ ‎⑵亮点P与O1间的距离。（要求以题中所给字母表示结果）‎ ‎【答案】（1） （2） ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）粒子在加速电场中： ；‎ 在偏转电场中：水平方向：L=v0t；‎ 竖直方向：v1=at；‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎（2）由平抛运动可知，速度的反向延长线交于水平位移的中点处，则： ‎ 解得 ‎【点睛】带电粒子在电场中的偏转问题，关键是知道粒子在平行极板方向做匀速直线运动，垂直极板方向做匀加速直线运动，结合平抛运动的规律求解.‎