2015学年江西吉安第一中学高二上学期第一次段考物理试卷与答案（带解析）.doc

1、2015学年江西吉安第一中学高二上学期第一次段考物理试卷与答案（带解析） 选择题 在如图所示的四种电场中，分别标记有 a、 b两点。其中 a、 b两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同的是（ ） A甲图：与点电荷等距的 a、 b两点 B乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的 a、 b两点 C丙图：点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面的 a、 b两点 D丁图：匀强电场中的 a、 b两点 答案： B 试题分析：甲图中的 a、 b两点电势相同，场强的大小也相同，但是场强的方向不同，故选项 A错误；乙图中的 a、 b两点电势相等，电场强度大小相等、方向都是水平向左，故选项 B正确；丙图

2、中的 a、 b两点电势相等，场强的方向垂直于平板，但是大小不同，故选项 C错误；丁图中匀强电场中的 a、 b两点， a点电势高于 b点，两点的场强大小和方向均相同，故选项 D错误。 考点：场强与电势 . 现有两个边长不等的正方形，如图所示，且 Aa、 Bb、 Cc、 Dd间距相等。在 AB、 AC、 CD、 DB的中点分别放等量的正电荷和负电荷，若取无穷远处电势为零，则下列说法中正确的是（ ） A. O点的电场强度和电势均为零 B. 把一电荷从 b点移到 c点电场力做功 为零 C. 同一电荷在 a、 d两点所受电场力不相同 D. 若 a点的电势为 ，则 a、 d两点间的电势差为 2 答案： B

3、D 试题分析：如图，左右两个电荷和上下两个电荷都是等量异种电荷，它们连线的垂直平分线都是一条等势线，并延伸到无穷远，则 O点电势与无穷远电势相等，则 O点的电势为零根据电场线从正电荷出发到负电荷终止和电场的叠加可知， O点的场强不为零，故 A错误由四个电荷分布的位置可知，电场线关于 AD连线对称，等势线关于 AD连线也对称，则 b点与 c点电势相等，电势差为零，由 W=qU分析可知，把一电荷从 b点移到 c点电场力 作功为零，故 B正确根据电场线的对称性可知， a、 d两点电场线疏密相同，场强大小相等，则同一电荷在 a、 d两点所受电场力相同，故 C错误由电场线的对称性可知，a点与 O点间的电

4、势差等于 b与 O间的电势差，则 a点的电势为 ， a、 d两点间的电势差为 2，故 D正确，故选 BD 考点：电势及电势能；电场强度 . 如图，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为 m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力 F将小球向下压至某位置静止。现撤去 F，使小球沿竖直方向运动，在小球由静止到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为 W1和 W2，小球离开弹簧时的速度为 v，不计空气阻力，则上述过程中（ ） A小球的重力势能增加 -W1 B小球的电势能减少 W2 C小球的机械能增加 W1+ mv2 D小球与弹簧组成的系统机械能守恒 答案： A

5、B 试题分析：重力对小球做功为 W1，重力势能增加 -W1，故 A正确；电场力做了W2的正功，则电势能减小 W2，故 B正确；根据动能定理得， W1+W2+W= mv2，因为除重力以外其它力做功等于小球机械能的增量，则机械能的增量为 W2+W 弹 mv2 W1，故 C错误；对小球和弹簧组成的系统，由于有电场力做功，则系统机械能不守恒，故 D错误。 考点：动能定理 . 如图所示，在匀强电场中，一个带正电的物体沿水平方向的绝缘天棚平面做匀速直线运动。从某时刻（设为 t=0）起，电场强度从 E0均匀增大。若物体与天棚平面间的动摩擦因数为 ，电场线与水平方向的夹角为 ，物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩

6、擦力，且电场空间和天棚平面均足够大，下列判断正确的是（ ） A在 t=0之前，物体可能向 左匀速直线运动，也可能向右匀速直线运动 B在 t=0之前，物体受到的摩擦力大小可能为零 C在 t=0之后，物体做减速运动，最后要掉下来 D在 t=0之后，物体做减速运动，且加速度越来越大，直到停止 答案： D 试题分析：在 t=0之前，物体受到重力（竖直向下）、支持力（竖直向上）、电场力（与 E的方向相同，斜向右上方）、摩擦力，根据物体做匀速运动，受力平衡，所以摩擦力方向只能水平向左，故物体只能水平向右运动，故 AB错误；在 t=0之后，电场强度从 E0均匀增大，竖直方向 Eqsin mg，所以永远不会掉

7、下，故 C错误；在 t=0之后，电场强度从 E0均匀增大，水平方向有： F 合=Eqcos-（ Eqsin-mg）， 当 E=E0时， F 合 =0，即为： E0qcos=（ E0qsin-mg），所以有： F 合 =Eqcos-（ Eqsin-mg） = ，而 E越来越大，所以上式越来越小，就是负得越来越大，所以加速度向右且不断增大直到物体停止运动，故 D正确。 考点：匀强电场的电势差与场强关系 . 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

8、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 1） D在 M、 N之间插入金属板，且不和 M、 N接触 答案： CD 试题分析：将 M板向下平移，正对面积减小，根据 ，电容减小，根据 ， Q不变，则电势差增大，张角变大，故 A错误；将 M板沿水平向左方向远离 N 板， d 变大，根据 ，电容减小，根据 ， Q 不变，则电势差增大 ，张角变大，故 B错误；在 M、 N之间插入云母板（介电常数 1），根据 ，电容增大，根据 ， Q不变，则电势差减小，张角

9、变小，故 C 正确。在 M、 N 之间插入金属板，且不和 M、 N 接触， d减小，根据 ，电容增大，根据 ， Q 不变，则电势差减小，张角变小，故 D正确 考点：电容器的电容；电势差 . 如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹， a、 b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受到电场力的作用，根据此图可以作出的正确判断是（ ） A带电粒子所带电荷的正 、负 B带电粒子在 a、 b两点的受力方向 C带电粒子在 a、 b两点的加速度何处较大 D带电粒子在 a、 b两点的速度何处较大 答案： BCD 试题分析：粒子的运动轨迹向左弯曲，

10、说明粒子在 a、 b两点受到的电场力沿电场线向左由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，故 A错误， B正确；根据电场线的疏密与电场强度的强弱的关系，判断出 a点的电场强度大，故 a点的电场力的大，根据牛顿第二定律可知，带电粒子在 a点的加速度比 b点的加速度大，故 C正确；粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在 a、 b两点受到的电场力沿电场线向左，从 a到 b电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，则粒子在 a点的速度较大，故 D正确，故选： BCD 考点：带电粒子在电场中的运动 . 如图所示为匀强电场的电场强度 E随时间 t变化的图象。当 t=0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒

11、子只受电场力的作用，则下列说法中正确的（ ） A带电粒子将始终向同一个方向运动 B 2s末带电粒子回到原出发点 C带电粒子在 0-3s内的初、末位置间的电势差为零 D 0-3s内，电场力的总功不为零 答案： C 试题分析：带电粒子在前 1 秒处于匀加速，在第二秒内先做匀减速后反向加速，所以不是始终向一方向运动，故 A错误；带电粒子在前 1秒处于匀加速，在第二秒内由于加速度大小是之前的 2倍，方向与之前相反，因此用去 0.5秒先做匀减速接着 0.5秒反向加速所以 2s末带电粒子不在出发点，故 B错误；带电粒子在 0-3s内的初、末位置间的电场力做功为零，电势能变化为零，则电势差为零，故 C正确，

12、 D错误； 故选： C。 考点：带电粒子在电场中的运动 . 某同学用伏安法测小灯泡的电阻时，误将电流表和电压表接成如图所示的电路，接通电源后，可能出现的情况是（ ） A电流表烧坏 B电压表烧坏 C小灯泡烧坏 D小灯泡不亮 答案： D 试题分析：由于电压表内阻较大，所以电路中的电流非常小，故灯泡几乎不亮，不会被烧坏；电流表中示数很小，不会被烧坏；此时电压表相当于直接接在电源两端，故此时电压表的示数接近电源的电动势；故 ABC 错误； D正确；故选：D. 考点：伏安法测电阻 . 如图所示，有三个电阻，已知 R1： R2： R3=l： 3： 6，则电路工作时，电压U1： U2为（ ） A 1： 6

13、B 1： 9 C 1： 3 D 1： 2 答案： D 试题分析：设 R1=r，则 R2=3r， R3=6r， R2和 R3并联后的电阻为：，故 ，故选项 D正确 . 考点：串联及并联电路的特点。 如图甲所示，一条电场线与 Ox轴重合，取 O点电势为零， Ox方向上各点的电势 随 x变化的规律如图乙所示。则（ ） A该电场线的方向将沿 Ox的正方向 B该电场线可能是孤立正电荷产生的 C该电场线可能是孤立负电荷产生的 D该电场线可能是等量异种电荷产生的 答案： D 试题分析：由图看出，电势逐渐升高，则电场线方向沿 Ox 负方向，故 A 错误；电势 -x 图线的斜率等于电场强度大小，由图看出，图线的

14、斜率先变小后变大，则电场强度先变小后变大，该电场线不可能是孤立点电荷产生的，因为电子在孤立点电荷产生的电场中电场力一直增大或一直减小，故 B错误， C错误电势 -x图线的斜率等于电场强度大小，由图看出，图线的斜率先变小后变大，则电场强度先变小后变大，可能是等量异种电荷产生的，故 D正确，故选： D 考点：电势；电场强度 . 填空题 如图所示， a、 b为两个固定的带正电 q的点电荷，相距为 L，通过其连线中点 O作此线段的垂直平分面，在此平面上有一个以 O为圆心，半径为 L的圆周，其 上有一个质量为 m，带电荷量为 -q的点电荷 c做匀速圆周运动，则c的速率为 _（不计电荷的重力） 答案： 试

15、题分析： c做匀速圆周运动所需要的向心力由两个点电荷 +q库仑力的合力提供，对 c进行受力分析如图所示， 由于 c到 O点距离 ，所以 abc是等边三角形 a、 b对 c的库仑力大小 ，合力为： F 合 =2Fcos30= 由牛顿第二定律得：；即 ， 解得： v= 考点：库仑定律及牛顿第二定律的应用 . 某同学通过查资料得知：电量为 的均匀带电球壳外的场强公式为： E=（ r为距离 球心的距离）。现已知电荷 q均匀分布在半球面 AB上，球面半径为 R， CD为通过半球顶点与球心 O的轴线，如图所示， M是位于 CD轴线上球面外侧，且 OM=ON=2R。已知 M点的场强为 E，则 N点的场强为

16、答案： 试题分析：若将带电量为 2q的球面放在 O处，均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场则在 M、 N 点所产生的电场为：，由题知当半球面如图所示产生的场强为 E，则 N点的场强为： . 考点：场强的叠加 . 现有一个灵敏电流计，它的满偏电流为 Ig=1mA，内阻 Rg=200 ，若要将它改装成量程为 3V的电压表，应 _（填 “串 ”或 “并 ”）一个 _的电阻，改装后的电压表测量电压时，指针指在表盘上原来 0.6mA处，则被测电压的大小是 _V 答案：串 ； 2800 ； 1.8 试题分析：根据串联电阻具有分压作用可知，要将电流表改装为电压表，应串联一个电阻

17、； 根据欧姆定律应有： ，解得 R=2800； 由 及 U=IRV，将 UV=3V； Ig=1mA； I=0.6mA，代入解得 U=1.8V 考点：电表的改装 . 如图用伏安法测电阻时，如果不知道待测电阻的大概值时，为了选择正确的电路以减少误差，可将电压表一个接头分别在 a、 b两点接触一下，如果安培表读数没有显著变化，则 P应接在 _处，如果伏特表读数没有显著变化，则 P应接在 _处。 答案： a ； 试题分析：根据欧姆定律和串并联规律可知，若电流表示数没有显著变化，说明电压表的分流作用较小，即电压表的内阻很大，由于电压表内阻越大时采用电流表外接法误差较小，所以电流表应采用外接法，即 P应接

18、在 a处；如果电压表读数变化不明显，说明电流表的分压作用 较小，即电流表内阻较小，由于电流表内阻越小时，电流表采用内接法时误差较小，所以 P应接在 b处 考点：伏安法测电阻 . 计算题 在一个水平面上建立 x轴，在过原点 O右侧空间有一个匀强电场，电场强度大小 E=6105N/C，方向与 x轴正方向相同，在 O 处放一个电荷量 q=510-8C、质量 m=0.010kg的带负电绝缘物块，物块与水平面间的动摩擦因数 =0.2，沿 x轴正方向给物块一个初速度 v0=2m/s，求：（ g取 10m/s2） （ 1）物块最终停止时的位置； （ 2）物块在电场中运动过程的机械能增量。 答案： ) (2)

19、 -0.016J 试题分析：（ 1）物体向右匀减速到 O发生的位移为 : 物体向左匀加速运动，离开电场后匀减速到停止，距 O点位移为 ，则左侧 0.2m处 （ 2）机械能增量： 考点：动能定理的应用 . 如图所示，一个带电量为 -q的油滴，从 O点以速度 v射入匀强电场中， v的方向与电场方向成 角。已知油滴的质量为 m，测得油滴到达运动轨迹的最高点时，它的速度大小又为 v。求： （ 1）最高点的位置可能在 O点上方的哪一侧 简要说明理由。 （ 2）最高点处（设为 N）与 O点的电势差 U。 （ 3）电场强度 E。 答案：（ 1）在 O点的左上方 ；（ 2） （ 3）试题分析：（ 1）因油滴到

20、达最高点时速度大小为 v，方向水平，对 ON 过程用动能定理有 WG+W 电 =0 所以电场力一定做正功，油滴带负电，则最高位置一定在 O点的左上方 ； （ 2）由（ 1）的分析可知 qUNO=mgh 在竖直方向上油滴做初速为 vsin的竖直上抛运动，则有（ vsin） 2=2gh ， （ 3）运动时间 ，水平方向： ， ，。 考点：匀强电场中电势差与电场强度的关系；动能定理 . 如图所示，水平放置的平行板电容器，与某一电源相连，它的极板长L=0.4 m，两板间距离 d=410-3m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度 v0从两板中央平行极板射入，开关闭合前，两板不带电，由于重力作

21、用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量为 m=410-5kg，电荷量q=+l10-8C。（ g=10m/s2）求： （ 1）微粒入射速度 v0为多少 （ 2）为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上板应与电源的正极还是负极相连 所加的电压 U应取什么范围 答案：（ 1） 10m/s （ 2） 试题分析：（ 1） m/s （ 2）上极板与负极相连 当 U较大时，粒子恰好从上极板飞出 ， ， ， 当 U较小时，粒子恰好从下极板飞出 ， ， ， 所以电压范围为 考点：带电粒子在匀强电场中的偏转 . 如图所示，可视为质点的三物块 A、 B、 C放在倾角为 30、长 L=2m的固定斜面上，物块

22、与斜面间的动摩擦因数 ， A与 B紧靠在一起， C紧靠在固定挡板上，三物块的质量分别为 mA=0.80kg、 mB=0.64kg、 mC=0.50kg，其中 A不带电， B、 C的带电量分别为 qB=+4.0l0-5C、 qC=+2.0l0-5C且保持不变，开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用。如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为 0，则相距为 r时，两点电荷具有的电势能可表示为。现给 A施加一平行于斜面向上的拉力 F，使 A在斜面上做加速度a=1.5m/s2的匀加速直线运动，经过时间 t0，拉力 F变为恒力，当 A运动到斜面顶端时撤去拉力 F。已知静电力常量 k=9.0109N m2/C2， g=10m/s2。求： （ 1）未施加拉力 F时物块 B、 C间的距离； （ 2） t0时间内 A上滑的距离 （ 3） t0时间内库仑力做的功； （ 4）拉力 F对 A物块做的 总功。 答案：（ 1） 1m （ 2） 0.2m.（ 3） 1.2J.（ 4） 6.05J. 试题分析：（ 1） ， （ 2） 时库仑力为 以 B为研究对象： ， ，（ 3） ， （ 4）设在 时间内， A物块的末速度为 ，力 F对 A物块做的功为 ， ， 时间后， A、 B分离，力 F为恒力 对 A： 力 F对 A物块做的功 ， ， 考点：库仑定律；牛顿定律及动能定理的应用 .