河南省鹤壁市淇滨高级中学2020学年高二物理上学期第一次周考试题

河南省鹤壁市淇滨高级中学2020学年高二物理上学期第一次周考试题

淇滨高中2020学年上学期第一次周考 ‎ 高二物理试卷 考试范围 第一章、第二章1-2节；考试时间：90分钟 一、单选题（每题4分。1-9单选题，10-12多选题。共48分）‎ ‎1．对于电动势的定义式的理解，正确的是（ ）‎ A．E与W成正比 B．E与q成反比 C．E的大小与W、q无关 D．W表示静电力的功 ‎2．如图所示，两个相同的带电小球A、B分别用‎2L和L长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的同一点，当平衡时，小球B偏离竖直方向30°，小球A竖直悬挂且与光滑绝缘墙壁接触。若两小球的质量均为m，重力加速度为g.则 A．AB的静电力等于mg B．墙壁受的压力等于mg C．A球受到细线的拉力等于mg D．B球受到细线的拉力等于mg ‎3．如图所示，粗细均匀的绝缘棒组成一直径为D的圆形线框，线框上均匀地分布着正电荷，O是线 框的圆心，现在线框上E处取下足够短的带电最为q的一小段，将其沿OE连线向上移动的距离到F点处，若线框的其它部分的带电量与电荷分布保持不变，则此时O点的电场强度大小为 A． B． C． D．‎ ‎4．如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为＋Q和－Q。在它们的水平中垂线上竖直固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为＋q的小球以初速度v0从上端管口射入，则小球（ ）‎ A．速度先增大后减小 B．受到的电场力先做负功后做正功 C．受到的电场力最大值为 D．管壁对小球的弹力最大值为 ‎5．如图甲所示，x轴上固定两个点电荷Q1、Q2（Q2位于坐标原点O），其上有M、N、P三点，间距MN＝NP，Q1、Q2在x轴上产生的电势φ随x变化关系如图乙。则下列说法正确的是 A.点电荷Q1带负电 B.N点电场强度最大 C.P点电场强度大小为零 D.M、N之间电场方向沿x轴负方向 ‎6．如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，则下列说法中正确的是 A．A、B两处电势、场强均相同 B．C、D两处电势、场强均相同 C．在虚线AB上O点的场强最大 D．带正电的试探电荷在O处的电势能小于在B处的电势能 ‎7．如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，电场方向与六边形所在平面平行，已知A、B、C三点的电势分别为1V、6V和9V。则下列说法正确的是（ ）‎ A．D点的电势为7V B．电子在A点的电势能比在E点的低1eV C．电子从C点运动到F点，电场力做功为10eV D．UDF=－8V ‎8．在x轴上存在与x轴同向的电场，x轴上各点的电场强度随x点位置变化情况如图所示.点电荷a和b带的电量分别为+q和-q，不计a和b间的静电力.下列叙述正确的是 (     )‎ A．x1、x2两处的电势相同 B．a和b在x1处的电势能相等 C．将电荷a沿x轴从x1处移到x2处，电场力一直做正功 D．b在x1处的电势能大于在x2处的电势能 ‎9．如图所示,在水平放置的光滑金属板中点的正上方,有带正电的点电荷Q.一表面绝缘、带正电的金属球(可视为质点,且不影响原电场)以速度v0开始在金属 板上向右运动,在运动过程中(   )‎ A．小球减速后作加速运动 B．小球作匀速直线运动 C．小球受电场力的做功不为零 D．以上说法可能都不正确 ‎10．如图，A、B为水平放置的平行板电容器，两极板间有一个质量为m的带电粒子静止于P点．现将下极板向下移动一小段距离，则下列说法正确的是（　　）‎ A．电流计指针发生短时间的偏转 B．电容器所带电荷量增大 C．电容器量板间的电场强度变小 D．粒子将向上极板运动 ‎11．在光滑绝缘的水平面上相距为的、两处分别固定正电荷、．两电荷的位置坐标如图甲所示．图乙是连线之间的电势与位置之间的关系图象，图中 点为图线的最低点，若在的点由静止释放一个质量为、电量为的带电小球（可视为质点），下列有关说法正确的是 A．小球在处的速度最大 B．小球一定可以到达点处 C．固定在、处的电荷的电量之比为 D．小球将以点为中心做往复运动 ‎12．如图所示，一长为L的绝缘细线一端固定于O点，另一端连接质量为m、电荷量为+q的小球，处于水平向右的匀强电场中，场强．A、C是竖直平面内以O为圆心、L为半径的圆周上与O等高的两点，B、D 是圆周的最低点和最高点．则 A．将球由A点静止释放，球到达B点时速度为零 B．将球由C点静止释放，球到达B点前瞬间的速度为 C．将球由C点静止释放，球到达A点速度为 D．在B点给小球向右的速度v0，球运动能经过最高点D；若在B点给小球向左的速度v0，则小球也一定能通过最高点D 二、实验题（每空2分，共14分）‎ ‎13．（1）图一中螺旋测微器读数为__________mm。图二中游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）读数为_________cm。‎ ‎（2）如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面哪些操作将使静电计指针张角变小_____。‎ A．将M板向下平移 B．将M板沿水平向左方向远离N板 C．在M、N之间插入云母板（介电常数）‎ D．在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触 ‎（3）在“电场中等势线的描绘”实验中，用在导电纸上形成的电流场模拟静电场，描绘一个平面上的等势线。现有一位同学想模拟带负电的点电荷附近电场在一个平面上的等势线，他在木板上依次铺上白纸、复写纸、导电纸，并用图钉固定，然后在导电纸中央平放上一个小圆柱形电极A，如图1所示。‎ ‎①还需要怎样一个电极？答：_______。在图画出该电极，并用连线完成实验电路的连接____。‎ ‎②通电后，要描绘出过C点的等势线，还需要的仪器是：_______________。‎ ‎③在图2的俯视图中，通电后，当将灵敏电流表一个探针接触C点，将另一个探针由C点附近，沿C→B滑动的过程中，灵敏电流表指针与零刻度夹角的变化情况是_________。‎ A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 三、解答题（14题12分，15题12分，16题14分）‎ ‎14．如图所示，一个质量为m、带电荷量为+q的粒子在O点以初速度v0沿与水平方向夹角为θ的方向射出，粒子在运动过程中所受空气阻力大小恒为Ff，如果在某方向上加一定大小的匀强电场，粒子可沿初速度方向做直线运动.‎ ‎（1）求所加匀强电场的电场强度的最小值及方向；‎ ‎（2）若加上水平方向的匀强电场，经过一段时间后粒子又回到了O点，求粒子回到O点时的速度大小.‎ ‎15．如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆与半径为的圆周交于、两点，在圆心处有一固定的正点电荷，点为的中点，点位于圆周的最低点。现有一质量为、电荷量为、套在杆上的带负电小球（可视为质点）从点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为，点距过点的水平面的竖直高度为，小球滑到点时的速度大小为。求：‎ ‎（1）小球滑到点时的速度大小；‎ ‎（2）若以点作为参考点（零电势点），试确定点的电势。‎ ‎16．如图所示，BC是半径为R的圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E。今有一质量为m、带正电q的小滑块（体积很小可视为质点），从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，求：‎ ‎（1）滑块由C到B的过程中，电场力做什么功？做功为多少？‎ ‎（2）滑块通过B点时的速度大小．‎ ‎（3）水平轨道上A、B两点之间的距离．‎ 参考答案 ‎1．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 电源的电动势是指电源将其它形式的能量转化为电能的本领，在数值上，等于非静电力将单位正电荷从电源的负极移送到正极时所做的功。定义式不是决定式，不能说E与W成正比，也不能说E与q成反比，故AB错误，C正确。而W指的是非静电力的功，故D错误。‎ ‎2．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AD.对B球受力分析，如图所示：‎ 根据共点力平衡得，A、B两球的静电力为：，B球受到的细线拉力为：；故A项错误，D项错误.‎ BC.对A球受力分析，如图所示，根据平衡有：，则根据牛顿第三定律知墙壁受的压力为；细线的拉力为：；故B错误，C正确.‎ ‎3．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 在闭合线框中，电荷关于O点分布对称，故在O点场强为零；现在将电荷量q从E移到F，那么线框部分在O点的场强等效于与E点关于O点对称的电荷量q在O点的场强；F处电荷q在O点的场强；又有E1，E2的方向相反，那么，O点的场强E＝E1−E2＝；‎ A. ，与结论不相符，选项A错误；‎ B. ，与结论相符，选项B正确；‎ C. ，与结论不相符，选项C错误；‎ D. ，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎4．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.由等量异种电荷形成的电场特点，根据小球的受力情况可知小球在细管内运动时，合力为重力，小球速度一直增大，A错误；‎ B.电场力水平向右，不做功，B错误；‎ C.在两点电荷连线中点处小球所受电场力最大，，C错误；‎ D.管壁对小球的弹力与电场力是平衡力，所以最大值为，D正确.‎ ‎5．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ABC.图线的切线斜率表示电场强度的大小，所以N点的电场强度为零，P点的场强不为零，两点电荷在N点产生的场强大小相等，方向相反，两电荷为异种电荷，所以为负电荷，为正电荷，故A正确，BC错误；‎ D.根据沿电场线方向电势越越来低可知，电场强度方向沿x轴正方向，N→P场强方向沿x轴负方向，所以M、N之间电场方向沿x轴正方向，故D错误。‎ ‎6．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB.根据等量异种点电荷电场线的分布的对称性特点及沿电场线方向电势降低，可知A、B两处场强相同，A点电势高，C、D两处场强相等，电势相等，A错误，B正确；‎ C.在线段AB上，O点场强最小，C错误；‎ D.O点电势高于B点电势，正电荷在O处电势能大于在B处电势能，D错误。‎ ‎7．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.在匀强电场中，两长度相等且相互平行的线段两端的电势差相等，则，得，A正确；‎ B.同理可求得、，电子在A的电势能，在E点的电势能，所以电子在A点的电势能比在E点的高1eV，B错误；‎ C. 电子从C点运动到F点，电场力做功为，C错误；‎ D.，D错误。‎ ‎8．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、沿场强方向电势降低，则处的电势大于处的电势，故A错误； B、由知，不同电性的电荷在同位置处的电势能不同，故B错误；C、正电荷所受电场力方向与场强方向相同，则电荷a沿x轴从处移到处，电场力一直做正功，故C正确；D、负电荷在高电势处电势能小，则b在处的电势能小于在处的电势能，故D错误.‎ ‎【点睛】‎ 本题主要考查对电势、电势能以及电场力做功的理解。‎ ‎9．B ‎【解析】‎ 金属板在Q的电场中达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直，小球所受电场力与金属板表面垂直，在金属板上向右运动的过程中，电场力方向与位移方向垂直，对小球不做功，根据动能定理得知，小球的动能不变，速度不变，所以小球做匀速直线运动，A错误B正确；电场力虽然不做功，但电场力作用了一段时间，故一定有冲量，CD错误．‎ ‎【点睛】本题关键抓住静电平衡导体的特点：整体导体是一个等势体，表面是一个等势面，知道电场线与等势面垂直，并能运用这些知识来分析实际问题．‎ ‎10．AC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、根据电容的定义式，电容器与电源保持相连，则U不变，当下极板竖直向下移动一小段距离，间距增大，根据可知C减小，则Q也减小，电容器处于放电，短时间电流指针会发生偏转，故A正确，B错误；‎ C、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，故C正确；‎ D、由C选项分析可知，因电场强度减小，则电场力减小，那么粒子会向下运动，故D错误；‎ ‎11．AC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、据图象切线的斜率等于场强，则知处场强为零，所以在处场强向左，小球向左加速运动，到处加速度为0，从向左运动时，电场力向右，做减速运动，所以小球在处的速度最大，故选项A正确；‎ BD、根据动能定理得，解得，所以小球能运动到电势与出发点相同的位置，由于处的电势高于，所以不能到达 点处；电势图线不是关于的直线对称，故小球不会以点为中心做往复运动，故选项B、D错误；‎ C、处场强为零，根据点电荷场强则有，解得，故选项C正确。‎ ‎12．AB ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 将球由A点静止释放，球到达B点时，由动能定理： ，解得vB=0，选项A正确；将球由C点静止释放，则小球受水平向右的电场力qE和竖直向下的重力mg，其合力方向斜向右下方，则小球沿直线到达B点，由动能定理：，解得，选项B正确；将球由C点静止释放，球到达B点时的速度，将此速度分解在水平和竖直方向，其中的水平速度为，从B点到A点时：，解得A点速度为，选项C错误；在B点给小球向右的速度v0，球运动能经过最高点D；则小球从B点到A点时电场力和重力的合力功为零，此时到达A点的速度为v0；若在B点给小球向左的速度v0，则小球从B点到C点的过程中，电场力和重力均做负功，则到达C点的速度小于v0或者小球不能到达C点，则小球也不一定能通过最高点D，选项D错误.‎ ‎13．‎1.997mm(1.995~1.999) ; 1.094 CD 圆环形电极 如图:‎ ‎ 灵敏检流计 C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）螺旋测微器的固定刻度读数为‎1.5mm，可动刻度读数为0.01×‎49.6mm=‎0.496mm，所以最终读数为‎1.996mm；‎ 游标卡尺的固定刻度读数为‎10mm，游标读数为0.02×‎47mm=‎0.94mm，所以最终读数为‎10.94mm=‎1.094cm；‎ ‎（2）A、根据，将M板向下平移，正对面积减小，则C减小，根据，知电势差增大，静电计指针张角变大，故A错误；‎ B、根据，将M板沿水平向左方向远离N板，d增大，则C减小，根据，知电势差增大，静电计指针张角变大，故B错误；‎ C、根据，在M、N之间插入云母板（介电常数）则C增大，根据，知电势差减小，静电计指针张角减小，故C正确；‎ D、根据，在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触，d减小，则C增大，根据，知电势差减小，静电计指针张角减小，故D正确；‎ ‎（3）①本实验利用恒定电流场模拟静电场，A电极模拟点电荷，还应选用一个圆环形电板，使得电流场成会聚形，与电场线分布相似，如图所示：‎ ‎②通电后，要描绘出过C点的等势线，还需要的仪器是灵敏检流计；‎ ‎③当将灵敏电流表一个探针接触C点，将另一个探针由C点附近，沿C→B滑动的过程中，两探针处的电势差先变大后变小，根据欧姆定律可知通过电流计的电流先变大后变小，则其偏角也先变大后变小，故C正确，ABD错误。‎ ‎14．（1），方向与v0垂直且斜向左上方 （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）当场强方向与v0垂直且斜向左上方时，即电场力在垂直速度方向上与重力的分力抵消时，电场强度最小，如图，则有：qE=mgcosθ 所以 ‎（2）若电场方向水平向左，垂直速度方向有qEsinθ=mgcosθ 沿速度方向，由牛顿第二定律得qEcosθ+mgsinθ+Ff=ma，‎ 解得 粒子做减速运动的位移 对往返全过程，由动能定理得 解得 ‎15．（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）因为B、C两点电势相等，故小球从B到C运动的过程中电场力做的总功为零，只有重力做功。由几何关系可得BC的竖直高度：‎ 根据动能定理有 解得 ‎（2）小球从A到C，重力和电场力均做正功，所以由动能定理得：‎ 又根据电场力做功与电势能的关系：‎ 又因为，可得 ‎16．（1） 负功，-qER；（2） ；（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）滑块由C到B的过程中，电场力向左，电场力对滑块做负功，做功为： W=-qER ‎（2）对从C到B过程，根据动能定理，有：mgR-qER=mvB2-0‎ 解得滑块通过B点时的速度大小：vB=‎ ‎（3）对从C到A过程，根据动能定理，有：mgR-qE(R+x)-mgx=0‎ 解得水平轨道上A、B两点之间的距离： x= ‎