1、- 1 -临汾一中 2018-2019 学年度第一学期高二年级阶段性测试物理试题一、单项选择题（本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。 ）1. 法拉第是 19 世纪最伟大的实验物理学家之一，他在电磁学研究方面的卓越贡献如同伽利略、牛顿在力学方面的贡献一样，具有划时代的意义，正是他提出了电场的概念。 关于静电场场强的概念，下列说法正确的是（ ）A. 由 E=F/q 可知，某电场的场强 E 与 q 成反比，与 F 成正比B. 正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入检验电荷的正负有关C. 电场中某一点的场强
2、与放入该点的检验电荷的正负无关D. 电场中某点不放检验电荷时，该点场强等于零【答案】C【解析】试题分析：电场强度是一个比值定义，与放入的检验电场受到的大小与 F 和及带电量 q 无关，是由电场本身的性质决定的，A 错误，C 正确；电场强度的方向规定与正电荷受力的方向相同，负电荷受力的方向与电场强度方向相反，因此与正负电荷无关，B 错误；一旦通过检验电荷测出了该点的电场强度，把检验电荷移走，该点的电场强仍不变，与是否有检验电荷无关，D 错误。考点：电场强度2.将一正电荷从无穷远处移向电场中 M 点，电场力做功为 6.010-9J，若将一个等量的负电荷从电场中 N 点移向无穷远处，电场力做功为 5
3、.010-9J，则 M、N 两点的电势 M、 N有如下关系 （ ）A. M N0 B. N M0 C. N M0 D. M N0【答案】A【解析】略3.如图所示，直角三角形 ABC 中 B30，点电荷 A、 B 所带电荷量分别为 QA、 QB，测得在C 处的某正点电荷所受静电力方向平行于 AB 向左，则下列说法正确的是( )- 2 -A. A 带正电， QA QB18B. A 带负电， QA QB18C. A 带正电， QA QB14D. A 带负电， QA QB14【答案】B【解析】【详解】AC、由平行四边形定则可知，A 对 C 的力沿 CA 方向，指向 A，又 C 带正电，所以 A带负电，
4、故 A、C 错误；BD、由几何关系得 ，解得 ，故 B 正确，D 错误；故选 B。4.一个带电粒子在匀强电场中运动的轨迹如图中曲线 AB 所示，平行的虚线 a、 b、 c、 d 表示该电场中的四个等势面不计粒子重力，下列说法中正确的是( )A. 该粒子一定带正电B. 四个等势面中 a 等势面的电势一定最低C. 该粒子由 A 到 B 过程中动能一定逐渐减小D. 该粒子由 A 到 B 过程中电势能一定逐渐减小【答案】D- 3 -【解析】A、电场线和等势线垂直，所以电场沿竖直方向，从带电粒子的轨迹 AB 可知，电场力竖直向上，由于不知电势的高低，因而无法确定电场线的方向，故粒子的电性无法确定，故 A
5、 错误，B 错误；C、根据电场力与速度的夹角，可知电场力做正功，粒子的动能增大，而电势能则减小，故C 错误， D 正确。故选：D。5.在平行板间加上如图(甲)所示周期性变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从 t0 时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况，在图(乙)中，能定性描述粒子运动的速度时间图象的是【答案】A【解析】不计重力的带电粒子在周期变化的电场中，在电场力作用下运动速度随着时间变化的关系由加速度来确定，而加速度是由电场力来确定，而电场力却由电势差来确定开始粒子在匀强电场中从静止运动，前半个周期是匀加速运动，后半个周期是匀减速运动，在下一个周期中仍是这样：继续向前匀加速运动，
6、再匀减速运动，这样一直向前运动下去速度的方向不变，而大小先增大后减小，再增大，再减小故选：A点评：带电粒子正好是从零时刻由静止开始运动，加速度、速度具有周期性与对称性6. 将两金属球 P、Q 固定，让球 P 带上正电后，形成的稳定电场如图所示，已知实线为电场线，虚线为等势面，其中 A、B、C、D 为静电场中的四点，则（ ）A. C、D 两点的电场强度相同，电势相等- 4 -B. A、B 两点的电势相同，电场强度不同C. 将电子从 A 点移至 B 点，电场力做负功D. 将电子从 A 点移至 D 点，电势能增大【答案】C【解析】试题分析：电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，电
7、场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小顺着电场线电势逐渐降低，根据这些知识和电场的对称性进行分析解：A、由图知 C、D 两点电场线的疏密程度相同，说明场强的大小相等，但场强方向不同，则电场强度不同两点在同一等势面上，电势相等故 A 错误B、A 点和 B 点不在同一个等势面上，所以它们的电势不同，场强方向相反，则电场强度也不同，故 B 错误C、由图知：A 点的电势与 D 点的电势相等，高于 B 点的电势，根据负电荷在电势高处电势能小，可知将电子从 A 点移至 B 点，电势能增大，电场力做负功，故 C 正确D、A、D 在同一等势面上，将电子从 A 点移至 D 点，电场力不做功，其电势
8、能不变，故 D 错误故选：C【点评】加强基础知识的学习，要掌握住电场线的特点：电场线的疏密表示场强大小，沿电场线方向电势逐渐降低，掌握处于静电平衡的导体是一个等势体，即可解决本题7.如图，六面体真空盒置于水平面上，它的 面与 面为金属板，其它面为绝缘材料 面带正电， 面带负电从小孔 沿水平方向以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴 、 、 ，最后分别落在 、 、 三点则下列说法正确的是（ ）A. 三个液滴在真空盒中都做平抛运动 B. 三个液滴的运动时间不一定相同C. 三个液滴落到底板时的速率相同 D. 液滴 所带电荷量最多- 5 -【答案】D【解析】A三个液滴具有水平速度，但除了受重力以外，还
9、受水平方向的电场力作用，不是平抛运动，故 A 错误；B在竖直方向上三个液滴都做自由落体运动，下落高度又相同，运动时间必须相同，故 B错误；C因为重力做功相同，而电场力对液滴 做功最多，它落到底板时的速率最大，故 C 错误；D在相同的运动时间内，液滴 水平位移最大，说明它在水平方向的加速度最大，它受到的电势力最大，根据 可知电荷量也最大，故 D 正确故选 D。【点睛】真空盒内有水平向右的电场，正电荷在电场中受到向右的电场力，不可能做平抛运动；根据液滴的受力情况，运用运动的分解法，由牛顿第二定律和运动学公式结合进行分析。8.地面附近处的电场的电场线如图所示,其中一条方向竖直向下的电场线上有 a、
10、b 两点,高度差为 h。质量为 m、电荷量为- q 的检验电荷，从 a 点由静止开始沿电场线运动，到 b 点时速度为 。下列说法中正确的是( )A. 质量为 m、电荷量为+ q 的检验电荷，从 a 点由静止起沿电场线运动到 b 点时速度为B. 质量为 m、电荷量为+2 q 的检验电荷，从 a 点由静止起沿电场线运动到 b 点时速度为C. 质量为 m、电荷量为-2 q 的检验电荷，从 a 点由静止起沿电场线运动到 b 点时速度仍为D. 质量为 m、电荷量为-2 q 的检验电荷，在 a 点由静止开始释放，点电荷将沿电场线在a、 b 两点间来回运动【答案】D【解析】【详解】A、从 a 到 b 的过程
11、中，运用动能定理，对 q 有： ，对于 q 有：- 6 -，两式相加化简得 ，故 A 错误；B、对+2 q 运用动能定理： ，联立解得 ，故 B 错误；C. 对2 q 运用动能定理： ，联立解得 ，故 C 错误；D、由以上分析可知，电荷量为-2 q 的检验电荷，到达 b 点时，速度为零，说明电场力大于重力，故接下来向上运动，根据电场线的分布可知，越向上，电场力越小，最终会小于重力，当速度减为零后，又会向下运动，如此往复，故 D 正确；故选 D。【点睛】粒子在电场力与重力共同做功下，导致重力势能、电势能与动能间相互转化，但它们的之和不变；电场力做功，导致电势能变化，重力做功，导致重力势能变化。二
12、、多项选择题（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题意。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有错选或不答的得 0 分。）9.一带负电的试探电荷在不同电场中由静止释放，只受电场力作用，且沿直线运动，它运动的 v t 图象如图中甲、乙所示，则下列关于试探电荷所处的电场说法正确的是( )A. 甲图可能是在带正电的点电荷形成的电场中的 v t 运动图象B. 甲图可能是在带负电的点电荷形成的电场中的 v t 运动图象C. 乙图可能是在等量同种点电荷形成的电场中的 v t 运动图象D. 乙图可能是在等量异种点电荷形成的电场中的 v t 运动
13、图象【答案】BD【解析】A 项：甲图中试探电荷做加速度逐渐减小的变加速运动，逆着电场线运动，故不可能在带正电的点电荷形成的电场中运动，故 A 错误；B 项：甲图中试探电荷做加速度逐渐减小的变加速运动，逆着电场线运动，故可能在带负电的点电荷形成的电场中运动，故 B 正确C、D 项：乙图中试探电荷的加速度先减小后增大的变加速运动，故逆着电场线运动，故在等- 7 -量异种电荷产生的电场中，故 C 错误，D 正确。点晴：解决本题关键是理解速度时间图像的斜率表示加速度，点电荷和等量的同种、异种电荷的电场线分布特点。10.如图所示，在平面直角坐标系中有一底角是 60的等腰梯形，坐标系中有方向平行于坐标平面
14、的匀强电场，其中 O（0，0）点电势为 6V，A（1， ）点电势为 3V，B（3， ）点电势为 0V，则由此可判定（ ）A. C 点的电势为 3VB. C 点的电势为 6VC. 该匀强电场的电场强度大小为 100V/mD. 该匀强电场的电场强度大小为 100 V/m【答案】D【解析】试题分析：因为 AB 平行于 CD，并且四边形 ABCD 为底角是 60的等腰梯形，其中坐标O（0，0） ，A（1， ） ，B（3， ） ，故有：U OC=2UAB，即 6- C=2（3-0） ，得 C=0V，故 AB错误；由 A 分析知，BC 为 0V 等势线，过 B 作 OC 的垂线 BD，垂足为 D，再作 D
15、E 垂直于 BC，由几何关系得： ，故电场强度为： ，故 C 错误，D 正确故选 D考点：电场强度与电势差的关系【名师点睛】解决本题的关键知道电场线与等势线垂直，掌握匀强电场的电场强度大小与电势差的关系，即 求出电场强度的大小，注意 d 是沿电场线方向上的距离。11. 在竖直平面内有一方向斜向上且与水平方向成 =30角的匀强电场，电场中有一质量为 m，电量为 q 的带电小球，用长为 L 的不可伸长的绝缘细线悬挂于 O 点，如图所示。开始小球静止于 M 点时，细线恰好水平。现用外力将小球拉到最低点 P，然后由静止释放，则以下判断正确的是（ ）- 8 -A. 小球再次到 M 点时，速度刚好为零B.
16、 小球从 P 到 M 过程中，合外力对它做功为 mgLC. 小球从 P 到 M 过程中，其机械能增加了 mgLD. 如果小球运动到 M 点时，细线突然断裂，小球以后将做匀变速曲线运动【答案】BD【解析】试题分析：当小球静止于 M 点时，细线恰好水平，说明重力和电场力的合力方向水平向右，小球从 P 到 M 过程中，线拉力不做功，只有电场力和小球重力做功，它们的合力也是恒力，方向水平向右，所以小球到最右边时，速度最大，而不是零，A 错误；电场力与重力合力为，这个方向上位移为 L，所以做功为 ，B 正确；机械能增加量就是动能增加量 和重力势能增加量 之和，C 错误；细线突然断裂时，速度方向竖直向上，
17、合外力水平向右，做匀变速曲线运动，D 正确。考点：动能定理的应用；功能关系；带电粒子在匀强电场中的运动【名师点睛】本题考查了在复合场中的受力分析，其中方向出重力和电场力的合力方向水平向右且求出大小是本题的关键。12.静电场在 x 轴上的场强 E 随 x 的变化关系如图所示，x 轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿 x 轴运动，则点电荷A. 在 x2和 x4处电势能相等B. 由 x1运动到 x3的过程电势能增大C. 由 x1运动到 x4的过程电场力先增大后减小D. 由 x1运动到 x4的过程电场力先减小后增大- 9 -【答案】BC【解析】【详解】A.x 2x4处场强为 x 轴负方向，则从 x2到
18、 x4处逆着电场线方向移动，电势升高，正电荷在 x4处电势能较大，故 A 错误；B.x1x3处场强为 x 轴负方向，则从 x1到 x3处逆着电场线方向移动，电场力做负功，电势能增大，故 B 正确；C. 由 x1运动到 x4的过程中，由图可以看出电场强度的绝对值先增大后减小，故电场力先增大后减小，故 C 正确，D 错误；故选：BC.三、实验探究题（本题共 3 小题，每空 3 分，共 15 分）13.地球表面附近某区域存在大小为 150 N/C、方向竖直向下的电场。一质量为 1.00104 kg、带电荷量为1.0010 7 C 的小球从静止释放，在电场区域内下落 10.0 m。对此过程，该小球的电
19、势能改变量为_，动能的改变量为_。 (重力加速度大小取 9.80 m/s2，忽略空气阻力)【答案】 (1). 1.5010 4 J (2). 9.65103 J【解析】【详解】设小球下落的高度为 h，则电场力做的功 ，电场力做负功，电势能增加，所以电势能增加 1.510-4J，重力做的功 ，合力做的功，根据动能定理可知答案为：小球的电势能改变量为 1.50104 J，动能的改变量为 9.65103 J。【点睛】解决本题的关键是掌握常见的功能关系，知道电场力做功决定了电势能的变化，合外力做功决定了动能的变化。14.如图所示为一空腔球形导体(不带电)，现将一个带负电的小金属球 A 放入腔中，当静电
20、平衡时，图中 a、b、c 三点的场强 E 和电势 的大小关系分别是：_ 、 _- 10 -【答案】 (1). (2). 【解析】【分析】将带正电的小金属球 A 放入腔中，当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面；画出电场线的分布，根据电场线越密，场强越大，顺着电场线，电势降低，判断场强和电势的大小。【详解】当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，画出电场线的分布如图由于 a 处电场线较密， c 处电场线较疏， b 处场强为零，则 根据顺着电场线方向电势降低，整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面
21、，分析可知电势关系是15.如图所示，在边长为 L 的正方形的四个顶点上分别放置点电荷，其电荷量为q、 Q、 q、 Q，已知点电荷 Q 刚好静止，则 _。【答案】【解析】【详解】由图可得，两个 q 对+Q 的库仑斥力大小均为 ，且两力方向相互垂直，故二者合力大小 ，-Q 对+Q 的库仑引力为 ，由于点电荷 Q 刚好静止，- 11 -故 ，解得：答案为 【点睛】解决本题的关键掌握点电荷的库仑力公式，会根据平行四边形定则进行库仑力的叠加。四、计算题（本题共 4 小题,共 45 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。）16.如图所示，平行金属带电极板 A、 B 间可看成匀强电场，场强 E
22、1.210 2V/m，极板间距离 d5cm，电场中 C 和 D 分别到 A、 B 两板距离均为 0.5 cm， B 板接地求：(1)C 和 D 两点的电势、两点间电势差各为多少？(2)将点电荷 q210 2 C 从 C 匀速移到 D 时外力做多少功？【答案】(1) C5.4 V； D0.6 V； UCD4.8 V(2) W 外 9.610 2 J【解析】试题分析：由于 B 板接地，则 B 板电势 =0.又因 A、 B 板间的电场为匀强电场，根据公式可计算出 C、 D 两点与 B 板的电势差从而可计算出 C、 D 两点的电势再根据易计算出将 q 从 C 匀速移至 D 时电场力所做的功等于外力做功
23、的多少（1）因正极板接地，板间各点电势均小于零，则 均大于零，由 得：.又 ，且 ，所以 ，由于 ，所以又 ， ，得 .所以 .（2）将点电荷从 C 匀速移到 D 时，外力对电荷做了正功，其值和电场力做功相等- 12 -17.如图所示，固定在地面上的光滑圆弧面与车 C 的上表面平滑相接，在圆弧面上有一个滑块 A，其质量为 mA2kg，在距车的水平面高 h1.25 m 处由静止下滑，车 C 的质量为mC6kg，在车 C 的左端有一个质量 mB2kg 的滑块 B，滑块 A 与 B 均可看做质点，滑块 A 与B 碰撞后黏合在一起共同运动，最终没有从车 C 上滑出，已知滑块 A、 B 与车 C 的动摩
24、擦因数均为 0.5，车 C 与水平地面的摩擦忽略不计取 g10 m/s 2.求：(1)滑块 A 与 B 碰撞后瞬间的共同速度的大小(2)车 C 的最短长度【答案】(1) v22.5 m/s. (2) L0.375 m【解析】【分析】滑块下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出速度，A、B 碰撞过程系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出 A、B 的速度；由能量守恒定律可以求出 C 的最小长度。【详解】解：(1)设滑块 A 滑到圆弧末端时的速度大小为 v1由机械能守恒定律得：代入数据解得：设 A. B 碰撞后瞬间的共同速度为 v2，由于碰撞瞬间相互作用力巨大， C 给 A 和 B 的摩擦可以忽略
25、，故 A 与 B 组成的系统动量守恒，以 A 的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：代入数据解得：(2)设车 C 的最短长度为 L，滑块 A 与 B 最终没有从车 C 上滑出，三者的最终速度相同，设其共同速度为 v3，以 A 的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：由能量守恒定律得：代入数据解得：18.如图所示，质量 m5.010 -8千克的带电粒子，以初速 v0=2m/s 的速度从水平放置的平行- 13 -金属板 A、B 的中央，水平飞入电场，已知金属板长 0.1m，板间距离 d210 -2m，当UAB=1000V 时，带电粒子恰好沿直线穿过电场，若两极板间的电势差可调，要使粒子能从两板间飞
26、出，U AB的变化范围是多少?(g 取 10m/s2)【答案】 【解析】试题分析：（1）当 UAB=103V 时，带电粒子恰能做匀速直线运动，则有 Eq=qU/d=mg得 q =mgd/U=11011 C。（2）当微粒正好从 B 出去，带电粒子在电场中受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力，在电场中做类平抛运动，有水平方向 L=v 0t1竖直方向 d/2=a1t12/2 mgqU 1/d=ma1联立、代入数据得 U1=200V。（3）当粒子正好从 A 出去，带电粒子在电场中受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力，在电场中做类平抛运动，水平方向 L=v0t2竖直方向 d/2=a2t22/2 qU2/
27、dmg =ma 2联立、代入数据得 U2=1800V。综上所述，AB 间电压在 200V，1800V 之间考点：带电粒子在电场中的偏转。19.如图所示，CD 左侧存在场强大小为 E ，方向水平向左的匀强电场，一个质量为 m、电荷量为 q 的光滑绝缘小球，从底边 BC 长 L，倾角 53的直角三角形斜面顶端 A 点由静止开始下滑，运动到斜面底端 C 点后进入一细圆管内(C 处为一小段长度可忽略的圆弧，圆管内径略大于小球直径)，恰能到达 D 点，随后从 D 离开后落回到斜面 P 点，重力加速度为g(sin 530.8，cos 530.6)。- 14 -(1)求 DA 两点间的电势差 UDA；(2)
28、求圆管半径 r；(3)求小球从 D 点运动到 P 点的时间 t。【答案】 （1） （2） (3) 【解析】(1)因 WAD mgL WDA， UDA或 UDA EL 解得 UDA (2)由恰好过 D 点，判断 vD0 从 A 到 D 过程，根据动能定理： mg(Ltan 532 r) EqL0 解得 r (3)由于 mg Eq，小球进入电场与水平方向成 45角斜向下做匀加速直线运动。设到达 P 处水平位移为 x，竖直位移为 y，则有 x y， xtan 53 x2 r解得 x ， y竖直方向自由落体有 y gt2 解得 t 点睛：针对具体的题目，分清物体的受力及运动过程，利用各个物理量之间的几何关系，合理的采用动能定理列式解答.- 15 -
