广西壮族自治区南宁市沛鸿民族中学2020学年高二物理上学期段考试卷（含解析）

广西壮族自治区南宁市沛鸿民族中学2020学年高二物理上学期段考试卷（含解析）

‎2020年秋季学期南宁沛鸿民族中学段考 ‎ 高二物理试卷 一、单选题 ‎1.关于电量的下列说法中,哪个是正确的(  )‎ A. 物体所带的电量可以是任意实数 B. 某物体带的正电,是因为它失去了个电子 C. 物体的带电量不可能小于 D. 任何物体的带电量不可能少于‎1C ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、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错误；‎ B、某物体带1.6×10‎-19C的正电，是因为它失去了1个电子，故B错误；‎ C、物体的带电量应等于1.6×10‎-19C或者是1.6×10‎-19C的整数倍，不可能小于1.6×10‎-19C，故C正确；‎ D、任何带电体所带电荷都是e的整数倍，可以少于‎1C，故D错误；‎ 故选：C．‎ ‎2.如图所示的电场中有A、B两点,下列判断正确的是(  )‎ A. 电势,电场强度 B. 电势,电场强度 C. 将电荷量为q的正电荷从A点移到B点,电场力做负功,电势能增大 D. 将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点,电荷具有的电势能 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、由图示可知，B处的电场线密，A处的电场线稀疏，因此B点的电场强度大，A点的场强小，即；沿着电场线的方向，电势逐渐降低，由图示可知，故A、B错误；‎ C、将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减小，故C错误；‎ D、将电荷量为q的负电荷从A点移到B点，电场力做负功，电势能增加，则有，故D正确；‎ 故选D。‎ ‎【点睛】电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向．沿着电场线方向电势是降低的；带电粒子在电场中做正功，电势能减小，若做负功，电势能增加。‎ ‎3.如图所示,两个固定的等量异种电荷,在它们连线的垂直平分线上有a、b、c三点,则(  )‎ A. a点电势比b点高 B. a、b两点场强方向相同 C. a、b、c三点与无穷远处电势不相等 D. 带电粒子(不计重力)在a点无初速释放,则它将在a、b连线上运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 解：A、两个等量异种电荷的电场中，在它们连线的垂直平分线上的点的电势都是相等，若规定无穷远处的电势为零，则a、b、c三点的电势都相等为零，所以A错误．‎ B、两个等量异种电荷的电场中，垂直平分线上所有的点的电场的方向都是平行的，所以B正确．‎ C、无穷远处电势为零，而a、b、c三点的电势都相等为零，所以C错误．‎ D、垂直平分线上所有的点的电场的方向都是平行的，电场的方向是在水平方向的，所以电荷不能在a、b连线上运动，所以D错误．‎ 综上所述本题答案是：B 点睛：根据等量异种电荷的电场和电势的分布情况可以知道，在它们连线的垂直平分线上的点的电势都是相等，并且垂直平分线上所有的点的电场的方向都是平行的，由此可以判断电场和电势的变化的情况．‎ ‎4. 在具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电荷，图中的四个图画出了其空间电场的电场线情况，符合实际情况的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 解：把正电荷放在金属球壳内部，由于静电感应的作用，在球壳的内壁会感应出负电荷，在球壳的外壁会感应出正电荷，所以在金属球壳的壳壁之间，由于正电荷的电场和感应电场的共同的作用，在金属球壳的壳壁之间的电场强度为零，所以在金属球壳的壳壁之间没有电场线，对于球壳外部的电场分布情况不会受到影响，所以正确的是D．‎ 故选D 考点：电场线；静电场中的导体．‎ 分析：当正电荷放入不带电金属球壳内部的时候，由于静电感应的作用，在金属球壳的壳壁之间的电场强度为零，在球壳外的电场的分布不受球壳的影响．‎ 点评：本题是考查学生对于静电感应现象的理解情况，在球壳的内壁放电荷的时候，球壳不会对球壳外部的电场产生影响，只影响壳壁之间的电场的分布情况．‎ ‎5.如图所示,实线是电场中一簇方向未知的电场线,虚线是一个带正电粒子从a点运动到b点的轨迹,若带电粒子只受电场力作用,粒子从a点运动到b点的过程中(  )‎ A. 粒子运动的加速度逐渐增大 B. 粒子运动的速度逐渐增大 C. 粒子的电势能逐渐增加 D. 粒子的动能逐渐减小 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由粒子的运动轨迹可知，带电粒子所受的电场力向左，由于粒子带正电，故电场线向左，由于a点运动到b点过程中，电场线越来越稀疏，故电场强度减小，粒子所受的电场力逐渐减小，则加速度逐渐减小，故A错误；‎ BCD、电场力与速度方向的夹角为钝角，则从a点运动到b点电场力做负功，动能逐渐减小，速度逐渐减小，电势能逐渐增大，故C、D正确，B错误；‎ 故选CD。‎ ‎【点睛】关键是根据运动轨迹弯曲方向判定电场力方向，然后根据电性判断电场线方向，从而判断电势高低，根据电场力做功判断电势能的变化。‎ ‎6.a和b为电场中的两个点,如果把的负电荷从a点移动到b点,电场力对该电荷做了的正功,则该电荷的电势能(  )‎ A. 增加了 B. 增加了 C. 减少了 D. 减少了 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 略 ‎7.下列哪个选项说法正确(  )‎ A. +q在A点的电势能比在B点大,则B点的电势高 B. -q在C点的电势能比在D点大,则C点的电势高 C. +q在E点的电势能为负值,-q在F点的电势能为负值,则F点的电势高 D. 以上说法都不正确 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由可知，+q在A点的电势能比在B点大，则A点的电势高，故A错误；‎ B、由可知，−q在C点的电势能比在D点大，则C点的电势低，D点的电势高，故B错误；‎ C、+q在E点的电势能为负值，则E点电势为负值；−q在F点的电势能为负值，则F点的电势为正值，故F点的电势高，故C正确；‎ D、因C正确，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎【点睛】关键是知道电势能和电势能关系为：，该公式在计算中要注意各物理量的符号。‎ ‎8.如图所示,一均匀带电荷量为+Q的细棒,在过中点c垂直于细棒的直线上有a、b、d三点,a和b,b和c,c和d之间的距离均为R,在a处有一电荷量为+q的固定点电荷.已知b点处的电场强度为零,则d点处的电场强度大小为(K为静电力常量)(  )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度为，方向向右；在b点处的场强为零，根据电场的叠加原理可知细棒与q在b处产生电场强度大小相等，方向相反，则知细棒在b处产生的电场强度大小为 ‎，方向向左；根据对称性可知细棒在d处产生的电场强度大小为，方向向右，而电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为，方向向右，所d点处场强的大小为，方向向右，故C正确，A、B、D错误；‎ 故选C。‎ ‎【点睛】关键是在b点处的场强为零，说明细棒和q在b点的电场强度大小相等，方向相反，那么在d点处场强的大小即为两者之和．因此根据点电荷的电场强度为E 即可求解。‎ ‎9.如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差,现使板带电,则下列判断正确的是(   )‎ A. 增大两极板之间的距离,指针张角变大 B. 将板稍微上移,静电计指针张角将变大 C. 若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大 D. 若将板拿走,则静电计指针张角变为零 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A、增大两极板之间的距离，由电容的决定式可知，电容增小，电容器的电量不变，由分析可知，板间电压增大，静电计指针张角变大，故A正确；‎ B、将A板稍微上移时，正对面积减小，由电容的决定式可知，电容增小，电量不变，由分析可知，板间电压增大，静电计指针张角变大，故B正确；‎ C、将玻璃板插入两板之间，电容的决定式可知，电容增大，电量不变，由分析可知，板间电压减小，静电计指针张角变小，故C错误；‎ D、若将A板拿走，B板上带电量不变，静电计相当于验电器，指针张角不为零，故D错误，‎ 故选AB。‎ ‎【点睛】关键是已充电的平行板电容器电量不变．静电计测量电势差的大小，电容器板间的电势差越大，静电计指针张角越大，根据电容器电容的决定分析电容的变化，由电容的决定式分析板间电势差的变化。‎ ‎10.如图，带电粒子由静止开始，经电压为U1的加速电场加速后，垂直电场方向进入电压为U2的平行板电容器，经偏转落在下板的中间位置。为使同样的带电粒子，从同样的初始位置由静止加速、偏转后能穿出平行板电容器，下列措施可行的是 A. 保持U2和平行板间距不变，减小U1‎ B. 保持U1和平行板间距不变，增大U2‎ C. 保持U1、U2和下板位置不变，向下平移上板 D. 保持U1、U2和下板位置不变，向上平移上板 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 粒子在电场中加速 ，在偏转电场中 ， ，解得 ：开始时 ,若要使x增大为L，保持U2和平行板间距不变，减小U1则x会减小，选项A错误；保持U1和平行板间距不变，增大U2，则x减小，选项B错误；保持U1、U2和下板位置不变，向下平移上板，则d减小，x减小，选项C错误；保持U1、U2和下板位置不变，向上平移上板，则x变大，故选项D正确，故选D.‎ ‎11.a和b是点电荷电场中的两点，如图所示，a点电场强度与ab连线夹角为，b点电场强度与ab连线夹角为，则关于此电场，下列分析正确的是 A. 这是一个正点电荷产生的电场，‎ B. 这是一个正点电荷产生的电场，‎ C. 这是一个负点电荷产生的电场，‎ D. 这是一个负点电荷产生的电场，‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：将延长相交，根据交点可确定点电荷Q的位置，根据电场方向确定场源电荷的正负，由几何知识求出a、b两点到Q的距离之比，由求解场强之比．‎ 设点电荷的电荷量为Q，将延长相交，交点即为点电荷Q的位置，如图所示，从图中可知电场方向指向场源电荷，故这是一个负点电荷产生的电场，AB错误；‎ 设a、b两点到Q的距离分别为和，由几何知识得到，由公式可得场强关系为，即，故C错误D正确．‎ ‎12.如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ，极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电量为q，从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出，则(　 　)‎ A. 微粒达到B点时动能为 B. 微粒的加速度大小等于gsin θ C. 两极板的电势差 D. 微粒从A点到B点的过程电势能减少 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 由题分析可知，微粒做匀减速直线运动，动能减小．故A错误；由题分析可知，tanθ=‎ 得a=gtanθ，故B错误；‎ 微粒沿水平方向做直线运动，则重力势能不变，动能减小，则电势能增加．由上可知微粒的电势能增加量△ɛ=ma，又△ɛ=qU，得到两极板的电势差U=．故C正确．微粒从A点到B点的过程电势能增加．故D错误．故选C.‎ 二、多项选择题 ‎13.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的( )‎ A. 极板X应带正电 B. 极板X′应带正电 C. 极板Y应带正电 D. 极板Y′应带正电 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：电子受力方向与电场方向相反，因电子向X向偏转则，电场方向为X到，则X带正电，即极板X的电势高于极板，同理可知Y带正电，即极板Y的电势高于极板，故A正确 考点：考查了示波管及其使用．‎ ‎【名师点睛】由亮斑位置可知电子偏转的打在偏向X，Y向，由电子所受电场力的方向确定电场的方向，再确定极板所带的电性由亮斑位置可知电子偏转的打在偏向X，Y向，由电子所受电场力的方向确定电场的方向，再确定极板所带的电性．‎ ‎14.在如图所示的4种情况中，a、b两点的场强相同，电势不同的是（）‎ A. 带电平行板电容器两极板间的a、b两点 B. 离点电荷等距的a、b两点 C. 达到静电平衡时导体内部的a、b两点 D. 两个等量异种电荷连线上，与连线中点O等距的a、b两点 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电势是标量，电场强度是矢量，标量只要大小相等，标量就相等，而矢量，大小、方向均相同，矢量才相同．根据电场线的分布判断．‎ ‎【详解】a、b处于匀强电场中，场强相同，电势不同，沿着电场线电势逐渐降低，a点电势高于b点电势，即a、b两点电势不等，故A正确；a、b处于同一等势面上，电势相等，而电场强度方向不同，故电场强度不同，故B 错误。处于静电平衡状态下的金属内部a，b两点，电场强度均为零，整个导体是等势体，电势相等，故C错误；根据电场线的分布情况可知a、b 两点场强相同，a、b间的电场线从正电荷到负电荷，沿着电场线电势逐渐降低，故a、b两点电势不等，故D正确；故选AD。‎ ‎【点睛】对于典型的电场的电场线分布要掌握，抓住特点，有助于解答关于电场强度、电势高低判断的问题．‎ ‎15.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是(  )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：设两个电荷所带的电量分别为+q和-5q，则两电荷之间的库仑力为；两电荷接触后，各带电量为：，则此时相互作用力为：，故选B。‎ 考点：库仑定律 ‎【名师点睛】只要系统与外界没有电荷交换，电荷的代数和就不变，即电荷守恒。两个相同材料制成的相同的带异种电荷的金属小球，接触带电的原则是先中和后平分，得出接触后各自所带的电荷量，再放回原处，根据库仑定律求出库仑力的大小。‎ ‎16.一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26 V.下列说法正确的是（ ）‎ A. 电场强度的大小为2 V/cm B. 坐标原点处的电势为19 V C. 电子在a点的电势能为 －1.6×10－18J D. 坐标原点处的电势为1 V ‎【答案】CD ‎【解析】‎ d点的电势为20V，作出等势线，垂直于等势线即为电场线的方向 A项，cd的电势差为6V，在电场线上的投影为‎2.4cm，则电场强度 ，故A项错误；‎ B项，由图可知，co为电场线方向，根据勾股定理， ， ，故B项错误，D正确；‎ C项，电子在a点的电势能 ，故C正确；‎ 综上所述本题答案是：CD 三、计算题 ‎17.如图所示，用长l＝‎30cm的细线将质量m＝4×10－‎3kg的带电小球悬挂在天花板上，空间中存在方向水平向右，大小E＝1×104N/C的匀强电场，小球静止时细线与竖直方向的夹角θ＝37º，g取‎10m/s2。‎ ‎(1)分析小球的带电性质；‎ ‎(2)求小球的带电量；‎ ‎(3)求细线的拉力。‎ ‎【答案】（1）正电；（2）3×10－‎6C；（3）5×10－2N ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）对小球进行研究，分析受力情况，作出力图，根据小球所受电场力与场强方向的关系，判断小球的电性。‎ ‎（2）、（3）根据平衡条件求出小球的电荷量和细线的拉力。‎ ‎【详解】（1）小球受竖直向下的重力和沿绳的拉力，小球偏向竖直线的右侧，电场力一定向右，所以小球带正电。‎ ‎（2）根据力的平衡条件知，F电和G的合力与F拉大小相等、方向相反，如图所示。根据平衡条件，结合几何知识有：‎ ‎（3）根据平衡条件，结合几何关系有：‎ ‎18.图中实线是一组不知方向的匀强电场的电场线，将1×10‎-6C的负电荷由A点沿水平方向移到B点，电场力做了2×10-6J的功。A、B两点间距离为‎2cm，问 ‎(1)匀强电场场强多大？方向如何？‎ ‎(2)A、B两点间的电势差多大？‎ ‎(3)若φA=0，则AB中点C的电势为多少？‎ ‎【答案】(1 ) ，场强方向沿电场线斜向下(2) (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据电场力做功与电势差的关系求出A、B 两点间的电势差，结合电势差与电场强度的关系，求出匀强电场的场强大小和方向，结合电势差的大小求出A点的电势；‎ ‎【详解】解：(1)由得：‎ 匀强电场场强：，场强方向沿电场线斜向下；‎ ‎(2)A、B两点间的电势差：‎ ‎(3)由U=Ed得AC间的电势差：‎ 而 故 ‎19.如图A、B、C、D为一匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，其中 ，电场线与矩形所在平面平行。已知将 的正电荷从A点移到B点，电场力做功 ；将这个电荷从B移到C点电势能增加了 ，设A点电势为零。求：‎ ‎（1）B点和C点的电势 ‎（2）匀强电场的电场强度大小和方向 ‎【答案】(1) ,12V（2）由C指向B,‎ ‎【解析】‎ 试题分析：根据电势差定义式及电势与电势差关系即可求得B、C点电势；找出电场强度的方向，根据即可求得场强。‎ ‎（1）根据电势差定义式可得AB的电势差为：‎ 根据，由题意知，代入数据解得：。‎ 根据电势差定义式可得BC的电势差为：‎ 根据，因为，代入数据可得 ‎（2）如图所示，‎ 连接BC，将BC四等分，则，连接AO，则AO为等势线，由于；由几何关系可知，，所以场强方向为BC连线，由C指向B，根据场强公式：。‎ 点睛：本题主要考查了考查了电场力做功与电势差及电势能与电势的关系及场强公式，属于基础题。‎