【物理】广东省河源市龙川县隆师中学2019-2020学年高二上学期第一次段考试题（解析版）

【物理】广东省河源市龙川县隆师中学2019-2020学年高二上学期第一次段考试题（解析版）

隆师中学2019-2020学年度第一学期第一次阶段考试 高二物理（选择性考试）‎ 一、选择题：本题包括14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中1～7小题只有一个选项符合题目要求，8～14题有多个选项符合题目要求，全对的得4分，少选且正确得2分。‎ ‎1.对于由点电荷Q产生的电场，下列说法中正确的是 (　　)‎ A. 电场强度的定义式仍成立，即E＝F/Q，式中的Q就是产生电场的点电荷 B. 在真空中电场强度的表达式为，式中的Q就是产生电场的点电荷 C. 在真空中E＝kq/r2，式中的q是试探电荷 D. 以上说法都不对 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】电场强度公式，适用于所有的电场，E为场源电荷产生的场强，q为试探电荷；点电荷的场强公式，其中E就是式中Q产生的场强；‎ ‎【详解】A、电场强度的定义式，适用于任何电场，式中Q所指的试探电荷，故A错误； B、在真空中，电场强度的表达式为：，式中Q就是产生电场的电荷即场源电荷，该公式适用点电荷电场，故B正确，CD错误。‎ ‎【点睛】本题考查的就是学生对基本公式使用条件及物理量的物理意义，在平时要注意多积累。‎ ‎2.两个分别带有电荷量和+的相同金属小球（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。‎ ‎3. 一带电粒子从电场中A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，不计粒子所受的重力，则 A. 粒子带正电 B. A点的场强小于B点的场强 C. 粒子的加速度逐渐增加 D. 粒子的速度不断减小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据轨迹可知，粒子受的电场力大致向左，与电场线方向相反，所以粒子带负电。选项A错误。‎ BC．电场线密表示场强大，带电粒子受力大，加速度大，则粒子在A点场强较大，从A到B加速度减小，选项B、C错误。‎ D．从A到B电场力对粒子做负功，粒子的速度减小，选项D正确。‎ ‎4.如图所示，在电场强度为E＝2×103 V/m的匀强电场中有三点A、M和B，AM＝3 cm，MB＝4 cm，AB＝5 cm，且AM边平行于电场线。把一电荷量q＝2×10－9 C的正电荷从B点移动到M点，再从M点移动到A点，电场力做功为(　　)‎ A. 1.6×10－7 J B. －1.6×10－7 J C. 1.2×10－7 J D. －1.2×10－7 J ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据匀强电场特点可知：A、B两点间的电势差为：‎ UAB=UAM=EdAM 所以有：‎ UAB=2000×3×10-2V=60V 正电荷从B点经M点移到A点，电场力做功为：‎ WBA=qUBA=-qUAB=-2×10-9×60J=-1.2×10-7J A．1.6×10－7 J，与结论不相符，选项A错误；‎ B．－1.6×10－7 J，与结论不相符，选项B错误；‎ C．1.2×10－7 J，与结论不相符，选项C错误；‎ D．－1.2×10－7 J，与结论相符，选项D正确；‎ ‎5. a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc=120°。现将三个等量的正点电荷＋Q固定在a、b、c三个顶点上，将一个电量为＋q的点电荷依次放在菱形中心点O点和另一个顶点d点处，两点相比：（ ）‎ A. +q在d点所受的电场力较大 B. +q在d点所具有的电势能较大 C. d点的电势低于O点的电势 D. d点的电场强度大于O点的电场强度 ‎【答案】C ‎【解析】设ob=l，ad=2l，bd=2l，则 O点的电场强度为：ac两电荷相互抵消，得Eo=Eb=；d点的电场强度Eb=，Ea=‎ Eay=Eacos=，同理Ecy=，Ed=Eb+Eay+Ecy=，D错；所以+q在o点所受的电场力较大，A错；由o到d电场力做正功，电势能减小，+q在d点所具有的电势能较小，B错；沿电场线方向电势减小，所以d点的电势低于O点的电势，C对；‎ ‎6.将两只充气气球在头发上摩擦后放在绝缘水平桌面上，关于两只气球之间的静电相互作用，下列说法正确的是(　　)‎ A. 气球带同种电荷相互吸引 B. 气体带同种电荷相互排斥 C. 气体带异种电荷相互吸引 D. 气球带异种电荷相互排斥 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 两气球与头发摩擦，两只气球因为摩擦起电而带了同种电荷，同种电荷相互排斥，故选项B正确。‎ 点睛：电荷规律：同种电荷相排斥，异种电荷相吸引．根据同种电荷间的相互作用和流速与流体压强的关系来解答。‎ ‎7.在图所示的静电场中，实线表示电场线，M、N是电场中的两点．下列说法正确的是(　　)‎ A. M点的电场强度比N点的大 B. M点的电场强度比N点的小 C. M、N两点的电场强度大上相等，方向相同 D. M、N两点的电场强度大小相等，方向不同 ‎【答案】B ‎【解析】‎ A、电场线密的地方电场强度大，，故选项A错误、B正确；‎ C、场强的方向为该点的切线方向，则两点电场强度方向也不同，故选项CD错误。‎ 点睛：本题是电场中基本题型，抓住电场线的物理意义：电场线表示电场线的强弱，电场线越密，场强越大。‎ ‎8.一带负电绝缘金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了。这说明(　　)‎ A. 小球上原有的负电荷逐渐消失了 B. 在此现象中，电荷不守恒 C. 小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了 D. 该现象是由于电子的转移引起的，仍然遵循电荷守恒定律 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据电荷守恒定律，电荷不能消灭，也不能创生，只会发生转移。故A错误。‎ B．此过程中电荷仍然守恒，电荷没有消失，只是被潮湿的空气导走而已，仍然遵循电荷守恒定律。故B错误。‎ C．金属小球上的负电荷减少是由于潮湿的空气将电子导走了。故C正确。‎ D．该现象是潮湿的空气将电子导走了，是电子的转移引起，仍遵守电荷守恒定律。故D正确。‎ ‎9. 图5是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有 A. 带正电的矿粉落在右侧 B. 电场力对矿粉做正功 C. 带负电的矿粉电势能变大 D. 带正电矿粉电势能变小 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：由图可知，矿料分选器内的电场方向水平向左，带正电的矿粉受到水平向左的电场力，所以会落到左侧，选项A错误．无论矿粉带什么电，在水平方向上都会在电场力的作用下沿电场力的方向偏移，位移与电场力的方向相同，电场力做正功，选项B正确带负电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，选项C错误．带正电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，选项D正确．故选BD。‎ 考点：电场力；电势能 ‎【名师点睛】该题考察了带电物体在电场力作用下的运动，要熟练的掌握带电粒子在电场中的受力情况及其运动情况，并会分析电场力做功与电势能的变化情况。‎ ‎10.如图所示，平行直线表示电场线，但未标方向，带电为＋10－2 C 的微粒在电场中只受电场力作用，由A点移到B点，动能损失 0.1 J，若A点电势为－10 V，则(　　)‎ A. 电场线方向从右向左 B. B点的电势为10伏 C. 微粒的运动轨迹可能是轨迹a D. 微粒的运动轨迹可能是轨迹b ‎【答案】AC ‎【解析】A．由动能定理可知WE=△EK=-0.1J；可知粒子受到的电场力做负功，故粒子电势能增加，B点的电势高于A点电势；而电场线由高电势指向低电势，故电场线向左，故A正确；‎ B．AB两点的电势差 则UB-UA=10V 解得UB=0V 故B错误；‎ CD．电场力向左，电场力方向指向粒子运动的轨迹的凹向，则粒子可能沿轨迹a运动，故C正确，D错误；‎ ‎11.两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ与O点，A为MN上的一点，一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则（　　）‎ A. q由A向O的运动是匀加速直线运动 B. q由A向O运动的过程电势能逐渐减小 C. q运动到O点时的动能最大 D. q运动到O点时电势能为零 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：本题要根据等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性，分析试探电荷的受力情况，分析其运动情况，根据电场力做功情况，分析其电势能的变化情况．‎ 解：A、两等量正电荷周围部分电场线如右图所示，其中P、Q连线的中垂线MN上，从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小，且方向始终指向无穷远方向．‎ 故试探电荷所受的电场力是变化的，q由A向O的运动做非匀加速直线运动，故A错误．‎ B、电场力方向与AO方向一致，电场力做正功，电势能逐渐减小；故B正确．‎ C、从A到O过程，电场力做正功，动能增大，从O到N过程中，电场力做负功，动能减小，故在O点试探电荷的动能最大，速度最大，故C正确．‎ D、取无限远处的电势为零，从无穷远到O点，电场力做正功，电势能减小，则q运动到O点时电势能为负值．故D错误．故选BC ‎【点评】本题考查静电场基本概念．关键要了解等量同种点电荷电场线的分布情况，运用动能定理进行分析．‎ ‎12.如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图。电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小，下列关于该仪器的说法正确的是（ ）‎ A. 该仪器中电容器的电极分别是芯柱和导电液体 B. 芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大 C. 如果指示器显示出电容增大，则说明容器中液面升高 D. 如果指示器显示出电容减小，则说明容器中液面升高 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】由电容器的定义可知，该仪器中的芯柱和导电液体相当于电容器的两个极板，故A正确；绝缘层厚度越厚，则电容器的d越大，则电容越小，B错误；设芯柱的半径为r，芯柱外套的绝缘层厚度为d，则该装置的电容值为C=εrS/4πkd=εr·2πrh/4πkd∝h，C增大，液面升高，C正确D错误。‎ ‎13. 一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是 A. C 和U 均增大 B. C 增大,U 减小 C. C 减小,U 增大 D. C 和U 均减小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 解：由公式知，在两极板间插入一电介质，其电容C增大，由公式知，电荷量不变时U减小，B正确．‎ 故选B ‎【点评】本题考查了等容的定义式和决定式的配合应用．‎ ‎14.如图所示，质量分别为m1和m2的两小球，分别带电荷量q1和q2，用同等长度的绝缘线悬于同一点，由于静电斥力使两悬线与竖直方向张开相同的角度，则(　　)‎ A. q1不一定等于q2 B. m1必等于m2‎ C. 必等于 D. 必须同时满足q1＝q2和m1＝m2‎ ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 题中电荷电量可能不同，也可能相同，但各自所受的电场力大小却相同，方向相反，依据题意对两个带电小球受力分析如图，‎ 据平衡条件得，所以有，AB正确；‎ 二、实验与填空题，根据要求作答 ‎15.质子的电荷量e＝______________C ‎【答案】1.6×10-19‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]．质子的电荷量e＝1.6×10-19C.‎ ‎16.表达式：F＝，式中k＝_____________N·m2/C2，叫做静电力常量。‎ ‎【答案】9×109‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]．静电力常量k=9×109N•m2/C2.‎ ‎17.如图所示，在带电荷量为＋Q的带电体C右侧有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上。若先把A、B分开，再将C移走，则A、B分别带什么电？A带_________电，B带_______电（选填“正”负”“不带”）‎ ‎【答案】 (1). 负 (2). 正 ‎【解析】 [1][2]．由于静电感应，A带上负电，B带上正电；先把导体A和B分开，再移走C，导体A和B由于感应起电带上异种电荷不会再移走，所以此时A带负电，B带正电．‎ 三、计算题 ‎18.如图所示，两平行金属板A．B间为一匀强电场，A．B相距6cm，C．D为电场中的两点，C点在A板上，且CD＝4cm，CD连线和场强方向成60°角．已知电子从D点移到C点电场力做功为3．2×10－17J，电子电量为-1．6×10－19C．求：‎ ‎（1）匀强电场的场强； ‎ ‎（2）A．B两点间的电势差；‎ ‎【答案】（1）10000V/m; （2）600V ‎【解析】试题分析：（1）由题，D→C电场力做正功 W=qELCDcos60°‎ ‎（2）电子在电场中平衡，受到的电场力方向向上，电子带负电，则场强方向为A→B．A、B间电势差为UAB=EdAB=104×6×10-2=600V 考点：电场强度；电势及电势差 ‎【名师点睛】电场力具有力一般性质，电场力做功可根据功的一般计算公式W=Flcosα计算；注意场强公式U=Ed中的d是沿电场线方向的距离。‎ ‎19.如图所示，在O点放置一个正电荷．在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q.小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC＝30°，A距离OC的竖直高度为h.若小球通过B点的速度为v，试求：‎ ‎(1)小球通过C点的速度大小．‎ ‎(2)小球由A到C的过程中电势能的增加量．‎ ‎【答案】（1）小球通过C点的速度大小为．‎ ‎（2）小球由A到C的过程中电势能的增加量．‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）B、C在以点电荷为圆心的圆上，故BC两点电势相等，因B、C两点电势相等，小球由B到C只有重力做功，由动能定理得：（3分）‎ 解得小球在C点的速度为：（2分）‎ ‎（2）小球从A到C的过程中重力和电场力做功，根据动能定理得：‎ 解得：（4分）‎ 根据电势能变化与电场力做功的关系得电势能的增加量为：（2分）‎ 考点：电场力做功、动能定理的应用 ‎【名师点睛】本题主要考查了电场力做功和动能定理应用，B、C在以点电荷为圆心的圆上，故BC两点电势相等，从B至C的过程中合外力做功等于重力做功，根据动能定理求解C点速度大小；从A到C的过程中只有重力和电场力做功，根据动能定理求出电场力做的功，再根据电场力做功与电势能变化的关系求电势能的增加量．‎