1、1巴市一中 20182019 学年第一学期期中考试高二年级物理试题一、选择题1.关于静电场,下列说法中正确的是 ( )A. 在电场中某点的电势为零,则该点的电场强度一定为零B. 电荷在电场中电势高的地方电势能大,在电势低的地方电势能小C. 根据公式 U=Ed 可知,在匀强电场中两点间的距离越大,电势差就越大D. 正电荷从电势高的点运动到电势低的点,电势能一定减小【答案】D【解析】解：A、电场强度和电势都是描述电场的物理量，二者无直接关系，但二者相互关联；电势是标量与零势面的选取有关，所以电场强度为零的地方电势不一定为零，电势为零的地方电场强度也不一定为零，故 A 错误B、据电势能公式 Ep=q
2、 知，电势能取决于该点的电势和电荷，并不是只有正电荷在电场中电势高的地方电势能大，在电势低的地方电势能小，负电荷正好相反，故 B 错误C、公式 U=“Ed“ 中的 d 为沿电场强度方向的距离，所以在匀强电场中，两点间沿电场强度方向的距离越大，电势差就越大，如果 d 不是沿电场强度方向的距离，那么间距大时，电势差不一定大，故 C 错误D、据电势能公式 Ep=q 知，正电荷在电势越高的地方电势能越大，在电势越低的地方电势能越小，所以正电荷从电势高的点运动到电势低的点，电势能一定减少，选项 D 正确故选：D【点评】明确电场强度和电势都是描述电场的物理量，二者无直接关系，但二者相互关联；公式 U=“E
3、d“ 中的 d 为沿电场强度方向的距离；电荷在某点的电势能是由该点电势和电荷决定2. 在点电荷 Q 产生的电场中有 a，b 两点，相距为 d。已知 a 点的场强大小为 E，方向与ab 连线成 60角， b 点的场强方向与 ab 连线成 30角。如图所示，则点电荷 Q 的电性和b 点的场强大小为（ ）2A. 正电、 B. 负电、C. 正电、 D. 负电、【答案】C【解析】试题分析:将场强 Ea、E b反向延长，交点即为点电荷所在位置，如图所示，由于电场强度方向指向外，则知该点电荷带正电如图所示：根据几何知识分析解得，a 点到 Q 点的距离 r a=d，b 点到 Q 点的距离 ，a、b 两点到rb
4、= 3d点电荷 Q 的距离之比 由公式 ，得 a、b 两点场强大小的比值ra:rb=1: 3 E=kQr2E：E b=3：1得，E b=E/3，故 A、B、D 错误，C 正确故选 C考点：考查点电荷的场强；匀强电场中电势差和电场强度的关系名师点睛：本题考查对点电荷电场的掌握程度在电场问题中，画电场线、等势线及其他图形，将抽象问题变得直观形象，注意体会这种方法的应用3.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 从管口射入，则小球A. 速度先增大后减小B. 受到的库仑
5、力先做负功后做正功C. 受到的库仑力最大值为 8kqQd23D. 管壁对小球的弹力最大值为4kqQd2【答案】C【解析】试题分析：对于等量异种电荷，根据矢量的合成法则，中垂线的中点的电场强度最大，在无穷远的电场强度为零；点电荷靠近两个电荷的连线的中点过程，电场力不做功；中点处的电场强度最大，则库仑力也最大，弹力也是最大，从而即可求解解：A、电荷量为+q 的小球以初速度 v0从管口射入的过程，因电场力不做功，只有重力做功；根据动能定理，故速度不断增加；故 A 错误；B、小球有下落过程中，库仑力与速度方向垂直，则库仑力不做功；故 B 错误；C、在两个电荷的中垂线的中点，单个电荷产生的电场强度为：E
6、= = ；根据矢量的合成法则，则有电场强度最大值为 ，因此电荷量为+q 的小球受到最大库仑力为，故 C 正确；D、根据 C 选项的分析，结合受力分析可知，弹力与库仑力平衡，则管壁对小球的弹力最大值为 ，故 D 错误；故选：C【点评】本题关键是明确等量异号电荷的中垂线上的电场强度的分布情况，同时要结合动能定理和矢量合成原理分析，注意与等量同种电荷的区别4.如图所示，匀强电场中的 PAB 平面平行于电场方向， C 点为 AB 的中点， D 点为 PB 的中点。将一个带负电的粒子从 P 点移动到 A 点，电场力做功 WPA=1.6108 J；将该粒子从 P点移动到 B 点，电场力做功 W PB=3.
7、2108 J。则下列说法正确的是( )A. 直线 PC 为等势线4B. 若将该粒子从 P 点移动到 C 点，电场力做功为 WPC=2.4108 JC. 电场强度方向与 AD 平行D. 点 P 的电势高于点 A 的电势【答案】B【解析】一个带电粒子从 P 点移动到 A 点，或是从 P 点移动到 B 点，电场力都做正功， P 到 AB 间都有电势差，故直线 PC 为不可能是等势线，A 错误； C 是 AB 的中点，故 C 点电势为 AB 的中点电势，故该粒子从 P 点移动到 C 点，电场力做功为 ，故 B 正确；WPC=WPA+WPB2 =1.8108J将该粒子从 P 点移动到 B 点，电场力做功
8、 WPB2.410 8 J，则将该粒子从 P 点移动到 D 点，电场力做功 WPD1.210 8 J=WPA，则 AD 为等势线，电场线与 AD 垂直，C 错误；带负电的粒子从 P 点移动到 A 点，电场力做正功，故电势能减小，故 A 点电势高于 P 点，D 正确。5.如图所示，在绝缘的斜面上存在着沿水平向右的匀强电场，一带电金属块由静止开始沿斜面滑到底端，已知在金属块下滑的过程中动能增加了 0.7J，金属块克服摩擦力做功0.3J，重力做功 1.2J，则以下判断正确的是（ ）A. 金属块带负电荷B. 电场力做功 0.2JC. 金属块的机械能减少 1.2JD. 金属块的电势能增加 0.2J【答案
9、】D【解析】【分析】在金属块滑下的过程中动能增加了 0.7J，金属块克服摩擦力做功 0.3J，重力做功 1.2J，根据动能定理求出电场力做功知道电场力做功量度电势能的改变知道重力做功量度重力势能的改变【详解】A、B、D、在金属块滑下的过程中动能增加了 0.7J，金属块克服摩擦力做功50.3J，重力做功 1.2J，根据动能定理得： W 总 =WG+W 电 +Wf= EK，解得 W 电 = EK-WG-Wf=0.7-1.2-（-0.3）=-0.2J，所以电场力做功-0.2J，金属块的电势能增加 0.2J由于金属块下滑，电场力做负功，所以电场力应该水平向右，所以金属块带正电荷；故 D 正确，A，B
10、错误.C、在金属块滑下的过程中重力做功 1.2J，重力势能减小 1.2J，动能增加了 0.7J，所以金属块的机械能减少 0.5J，故 C 错误.故选 D.【点睛】解这类问题的关键要熟悉功能关系，也就是什么力做功量度什么能的变化，并能建立定量关系6.如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，则坐标轴上 间各点的O x2电势分布如图乙所示，则（ ）A. 在 间，场强先减小后增大O x2B. 在 间，场强方向一定发生了变化O x2C. 若一负电荷从 O 点运动到 点，电势能逐渐减小x2D. 从 O 点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在 间一直做加速运动O x2【答案】BD【解析
11、】-x 图象的切线斜率表示电场强度，0-x 2之间 -x 图象的斜率先增大后减小，且斜率一直为负值，说明电场强度方向不变，向右，电场强度先增大后减，故 A B 错误；0-x 2之间电场强度方向向右，故一负电电荷从 O 点由静止释放，仅受电场力作用，由于负电荷受到的电场力的方向与场强的方向相反，所以是向右减速，速度一直减小，动能减小，则电势能增大，故 C 错误；0-x 2之间电场强度方向向右，故一负电电荷从 O 点由静止释放，仅受电场力作用，是向右加速，速度一直增加，故 D 正确；故选 D.6点睛：本题从数学有角度理解 -t 图象的斜率等于场强，由电势的高低判断出电场线的方向，再判断电场力做功情
12、况7.如图所示，在原来不带电的金属细杆 ab 附近的 P 点处，放置一个正点电荷，达到静电平衡后，说法中不正确的是（ ）A. a 端的电势和 b 端的相等B. b 端的电势比 d 点的高C. 金属细杆内 c 处场强为零D. 金属细杆内 c 处感应电荷场强的方向由 a 指向 b【答案】B【解析】【详解】A、B、C、达到静电平衡后，杆处于静电平衡状态，整个导体是一个等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到 a= b，所以内部的场强处处为零， c 处的电场强度为0，故 A，C 正确，B 不正确；D、由于静电感应，达到静电平衡后，导体上感应出来的正电荷在 a 端，负电荷在 b 端，因C 处的电场强度
13、为零，那么细杆内 c 处感应电荷场强的方向由 a 指向 b，故 D 正确；本题选择不正确的故选 B.【点睛】达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，这是解决本题的关键的地方，对于静电场的特点一定要熟悉8.如图所示，真空中 A、B 两个点电荷的电荷量分别为+Q 和-q，放在光滑绝缘水平面上，A、B 之间用绝缘轻弹簧连接，当系统静止时弹簧的压缩量为 ，下列过程都在弹性限度内，x0则下列说法正确的是A. 仅将+Q 变成-Q，平衡时弹簧伸长量等于 x0B. 仅将+Q 变成-Q，平衡时弹簧伸长量大于 x0C. 仅将+Q 变成+2Q，平衡时弹簧压缩量等于 2x0D. 仅将+Q 变成+2Q，平衡
14、时弹簧压缩量大于 2x07【答案】D【解析】设弹簧的劲度系数为 K，原长为 x.当系统平衡时,弹簧的伸长量为 x0，则有： kQq(xx0)2=Kx0AB. 保持 q 不变,将 Q 变为 Q,平衡时有： ，由于 x+x1x-x0，则 x1Rx是电压表分流和电流表分压造成的，属于系统误差.【点睛】解决本题的关键知道电流表的内外接引起的误差属于系统误差，掌握口诀“小外偏小,大内偏大” 17.图甲为某同学测绘额定电压为 2.5V 的小灯泡的 I-U 图线的实验电路图。(1)根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接完整_。(2)若给定的实验仪器中没有合适的电压表，现用一只满偏电流为 10mA
15、，内阻为 r=100的电流表进行改装。若将该表改装成 3V 量程的电压表，应_（填“串”或“并” ）联一只_ 的电阻。(3)实验得到的小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示。则该小灯泡的阻值随所加电压（02.5V）的增大而_（填“增大”或“减小” ） 。【答案】 (1). （1）如图； 14(2). （2）串 (3). 200 (4). （3）增大【解析】(1)根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接完整如图(2)现用一只满偏电流为 10mA，内阻为 r=100 的电流表进行改装。若将该表改装成 3V 量程的电压表，应串联一只电阻，阻值大小 R=UIgRgIg =30.011000.01=2
16、00(3)实验得到的小灯泡的伏安特性曲线如图，根据 I-U 图线上各点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，知电阻随电压的增大而增大。【点睛】要测量小灯泡的伏安特性曲线实验，要求掌握电路图、实物图、并能根据伏安特性曲线进行分析计算。三、计算题18.一个匀强电场的场强为 1.0104V/m，在平行于电场的平面上画半径为 10cm 的圆，圆周上取三点 A、 B、 C试问：(1)A、 B 间的电势差为多大？(2)B 点电势取作零时， C 点的电势为多大？(3)将一个电子从 B 点沿圆弧移到 C 点时电场力做功？15【答案】 （1）1000V（2）-600V （3）-9.610 -17J【解析】【详解】
17、(1)由匀强电场的电场强度与电势差的关系,可得 A、 B 间的电势差为: UAB=Er=1.01041010-2V=1000V(2)B 点电势取作零时， C 点的电势为： C=UCB=-Ercos53=-0.6Er=-600V；(3)将一个电子从 B 点沿圆弧移到 C 点处时电场力做功为：W=-eUBC=-e( B- C)=-1.610-19600J=-9.610-17J【点睛】解决本题的关键会运用 U=Ed 求匀强电场中两点间的电势差，知道公式 d 是两点间沿电场线方向的距离，明确 W=qU 适用于任何电场.19.在图示电路中，稳压电源的电压 U=9V，电阻 R1=9， R2为滑动变阻器，电
18、流表为理想电表小灯泡 L 标有“6V，6W”字样，电阻随温度的变化不计电键 S 断开时，求：(1)电流表的示数 I；(2)小灯泡 L 的实际功率 PL；(3)闭合电键 S，为使小灯泡 L 正常发光，滑动变阻器 R2接入电路的阻值是多少？【答案】 （1）0.6A（2）2.16W（3）4.5【解析】【详解】(1)由 可得：P=U2R RL=U2P=366=6当开关断开时，由欧姆定律可得： I=ER1+RL= 99+6A=0.6A(2)小灯泡的实际功率 P=I2RL=0.366=2.16W(3)闭合 S 后，滑动变阻器与 R1并联，而灯泡正常发光；则总电流 I=PU=1A灯泡电压为 6V，则并联部分
19、电压为 U=9-6=3V；则 R1中电流 I1=39A=13A则流过滑动变阻器的电流 I2=1I1=23A则由欧姆定律可得： .R2=323=4.516【点睛】本题考查闭合电路欧姆定律及功率公式的应用，解题时要注意明确题目要求：灯泡电阻不随温度的变化而变化20.如图所示，空间存在水平方向的匀强电场，带电量为 的绝缘滑块，其质量 m1 kg，静止在倾角为 30的光滑绝缘斜面上，斜面的末端 B 与水平传送带相接（滑块经过此位置滑上皮带时无能量损失） ，传送带的运行速度 v03 m/s，长 L1.4 m。今将电场撤去，当滑块滑到传送带右端 C 时，恰好与传送带速度相同。滑块与传送带间的动摩擦因数 0
20、.25，g10 m/s 2。(1)求匀强电场的电场强度 E；(2)求滑块下滑的高度；(3)若滑块滑上传送带时速度大于 3 m/s，求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量。【答案】 （1）1000N/C，方向水平向左 ；（2）0.8m；（3）0.5J.【解析】试题分析：（1）根据题意滑块在电场中应满足： Eq=mgtan得： E=mgtanq =1000N/C即大小为 1000N/C，方向水平向左（2）在水平传送带上： 代入数据得：a=0.5m/s 2若滑块自 B 点匀加速到 C，则：代入数据得：由动能定理得：整理得：h 1=0.1m若滑块自 B 点匀减速到 C，则：17代入数据得：v B2=4m/s由动能定理得：整理得： h 2=0.8m（3）根据题意，物块在传送带上应满足： ，且整理得：t=0.4s该时间段内传送带传送距离满足：整理得：x=1.2m根据能量守恒可知：代入数值得：Q=0.5J考点：牛顿第二定律的综合运用.视频
