1、- 1 -山大附中 20182019 学年第一学期期中考试高二年级物理(理)试题一、单选题1.关于元电荷和点电荷的理解正确的是 A. 元电荷就是电子B. 元电荷是表示跟电子所带电量绝对值相等的电量C. 体积很小的带电体就是点电荷D. 点电荷是一种理想化模型，对于任何带电球体总可把它看作电荷全部集中在球心的点电荷【答案】B【解析】【详解】元电荷的电量等于电子的电量，但不是电子。元电荷是带电量的最小单元。没有电性之说。故 A 错误；元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量，故 B 正确；当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷，并不是体积小就是点电荷，故 C 错误
2、；当带电体之间的距离不是很大时，带电球体就不能看作电荷全部集中在球心的点电荷，因为此时带电体之间的电荷会影响电荷的分布。故 D 错误；故选 B。2.下列是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中正确的是 A. 根据电场强度的定义式 ，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比B. 根据电容的定义式 ，电容器的电容与所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比C. 根据真空中点电荷电场强度公式 ，电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比D. 根据公式 ，带电量为 1C 正电荷，从 A 点移动到 B 点克服电场力做功为 1J，则A、 B 点的电势差为 1V【答案】C【解析】试题分析：电场强度取决于电
3、场本身，与有无试探电荷无关；用电容器和电势差的定义式即可求解- 2 -解：A、电场强度取决于电场本身的性质，与试探电荷无关，所以不能理解电场中某点的电场强度和试探电荷的电量成反比，故 A 错误B、电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，取决于电容器本身的属性，与电容器所带的电量和板间电压无关，故 B 错误C、根据点电荷的场强公式真空中点电荷电场强度公式 E= ，电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比，故 C 正确D、据电势差的定义式 UAB= 知，带电量为 1C 正电荷，从 A 点移动到 B 点克服电场力做功为 1J，则 A、B 点的电势差为1V，故 D 错误故选：C【点评】本题关键抓住电场
4、强度是描述电场本身性质的物理量，其大小和方向与试探电荷无关，是电场本身决定；电容取决于电容器本身；灵活应用电势差的定义式3.如图所示，点电荷 、 分别置于 M、 N 两点， D 点为 MN 连线的中点，点 a、 b 在 MN 连线上，点 c、 d 在 MN 中垂线上，它们均关于 O 点对称 下列说法正确的是 A. c、 d 两点的电场强度相同B. a、 b 两点的电势相同C. 将电子沿直线从 c 移到 d，电场力对电子先做负功再做正功D. 将电子沿直线从 a 移到 b，电子的电势能一直增大【答案】D【解析】试题分析：根据电场线分布的对称性可知， 两点的电场强度大小相等，方向不同，则电场强度不同
5、，故 A 错误；MN 间的电场线方向由 MN，根据沿电场线方向电势逐渐降低，则知 点的电势高于 点的电势，故 B 错误；对两个电荷在中垂线上的场强进行叠加，在 段方向斜向右上，在 段方向斜向右下，所以电子所受的电场力在 段斜向左下，在 段斜向左上，电场力跟速度的方向先是锐角后是钝角，电场力对电子先做正功后做负功，故 C 错误；- 3 -将电子沿直线从 移到 ，电子受到的电场力与速度方向一直相反，电场力一直做负功，则电子的电势能一直增大，故 D 错误。考点：电场的叠加；电势；电势差与电场强度的关系【名师点睛】根据电场线分布，比较 两点的电场强度大小和方向关系根据沿电场线方向电势逐渐降低，来比较
6、点和 点的电势将电子沿直线从 点移到 点，通过电子所受的电场力与速度的方向夹角判断电场力做正功还是负功由电势的变化，分析从 移到 电子的电势能如何变化。4.如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面，1、2 两点间距离与3、4 两点间距离相等 下列判断正确的是 A. 2、3 两点的电势相等B. 1、3 两点的电场强度相等C. 1、2 两点的电场强度相等D. 1、2 两点的电势差与 3、4 两点的电势差相等【答案】A【解析】【详解】由题目可得，2 与 3 处于同一条等势线上，所以 2 与 3 两点的电势相等，A 正确；电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1 与 3 比较，它们的
7、电场强度的大小不相同，方向不同，B 错误；电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1 与 2 比较，它们的电场强度的大小不相同，方向相同，C 错误；根据 ，由于 1、2 两点的电场线比 3、4 两点间的电场线密集，故在 12 两点间电场力做功多，故 12 两点间电势差大，D 错误【点睛】根据电场线的分布特点：从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止，分析该点电荷的电性；电场线越密，场强越大顺着电场线，电势降低利用这些知识进行判断5.某电场的电场线分布如图所示 实线 ，以下说法正确的是（）- 4 -A. c 点场强小于 b 点场强B. b 和 c 处在同一等势面上C. 若将一试探电荷+q 由
8、a 点移动到 d 点，电荷的电势能将减小D. 若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由 a 点运动到 d 点，可判断该电荷一定带负电【答案】C【解析】【详解】电场线的疏密表示场强的强弱，由图知 c 点场强大于 b 点场强，故 A 错误；沿电场线方向电势逐渐降低，故 b 的电势大于 c 的，故 B 错误；若将一试探电荷+q 由 a 点移动到 d点，电场力做正功，电荷的电势能将减小，故 C 正确；由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力大致斜向左上方，与电场强度方向相同，故粒子带正电，故 D 错误；故选C。【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，利用电场中有关
9、规律求解比较电势能的大小有两种方法：一可以从电场力做功角度比较，二从电势能公式角度判断，先比较电势，再比较电势能6.如图所示，在原来不带电的金属细杆 ab 附近 P 处放置一个正点电荷，达到静电平后A. a 端电势比 b 端低B. b 端电势与 d 点的电势相等C. a 端电势一定不比 d 点低D. 感应电荷在杆内 c 处的场强方向由 a 指向 b【答案】D【解析】【详解】ABC、达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到，由于正电荷在右边，所以越往右电场的电势越高，则有： ，故- 5 -ABC 错误D、由于杆处于静电平衡状态，所以内部的场强为零，正电荷和感应电荷在内部产
10、生的合场强为零；正电荷在 c 处产生的场强方向由 b 指向 a，所以感应电荷在杆内 c 处产生的场强方向由 a 指向 b，故 D 正确故选：D7.如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地在两极板间有一固定在 P 点的点电荷，以 E 表示两极板间的电场强度， EP表示点电荷在 P 点的电势能， 表示静电计指针的偏角若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（ ）A. 增大， E 增大 B. 增大， EP不变C. 减小， EP增大 D. 减小， E 不变【答案】D【解析】试题分析：若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，则根
11、据 可知，C 变大，Q 一定，则根据 Q=CU 可知，U 减小，则静电计指针偏角 减小；根据 ，Q=CU， ，联立可得 ，可知 Q 一定时，E 不变；根据 U1=Ed1可知 P 点离下极板的距离不变，E 不变，则 P 点与下极板的电势差不变，P 点的电势不变，则 EP不变；故选项ABC 错误，D 正确。【考点定位】电容器、电场强度、电势及电势能【名师点睛】此题是对电容器的动态讨论；首先要知道电容器问题的两种情况：电容器带电荷量一定和电容器两板间电势差一定；其次要掌握三个基本公式： ， ，Q=CU；同时记住一个特殊的结论：电容器带电荷量一定时，电容器两板间的场强大小与两板间距无关。视频- 6 -
12、8.类似双星运动那样，两个点电荷的质量分别为 m1、m 2，且带异种电荷，电荷量分别为Q1、Q 2，相距为 d，在库仑力作用下 不计万有引力 各自绕它们连线上的某一固定点，在同一水平面内做匀速圆周运动，已知 m1的动能为 Ek，则 m2的动能为（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】对于质量 m1，它们的库仑力提供其向心力。即 ；对于质量 m2，它们的库仑力提供其向心力。即 ；则它们总的动能为： m1v2+ m2v2=k ；所以 m2的动能为 k -EK，故选 B。9.三个 粒子在同一地点沿同一方向飞入偏转电场，出现了如图所示的轨迹，由此可以判断下列不正确的是 A. 在 b 飞
13、离电场的同时， a 刚好打在负极板上B. b 和 c 同时飞离电场C. 进电场时 c 的速度最大， a 的速度最小D. 动能的增加值 c 最小， a 和 b 一样大【答案】B【解析】选 B.对 a、b 粒子，由 y t2可知，偏转位移相同，t at b，A 正确；y by c，故- 7 -tbt c，B 错误；由 t 可知，v av bv c，C 正确，而动能的增量 E kW 电 Eqy，故得，E kcE kaE kb，D 正确10.如图所示，电荷量 ，质量为 m 的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，现加一竖直向上的匀强电场，电场强度为 E，以下判断中正确的是（ ）A. 物体将沿斜面减速下滑 B.
14、 物体将沿斜面加速下滑C. 物体仍保持匀速下滑 D. 物体可能静止【答案】C【解析】试题分析：若滑块匀速下滑时，则有 mgsin=mgcos当加上竖直向上的电场后，在沿斜面方向， （mg-F）sin=（mg-F）cos，受力仍保持平衡，则滑块仍匀速下滑故 ABD错误、C 正确。考点：带电粒子在复合场中的运动【名师点睛】判断物体运动的状态，关键是分析受力情况，确定合力是否为零或合力与速度方向的关系若滑块匀速下滑，受力平衡，沿斜面方向列出力平衡方程加上竖直方向的匀强电场后，竖直方向加上电场力，再分析物体受力能否平衡，判断物体能否匀速运动二、多选题11.如图所示，倾角为 的光滑绝缘直角斜面 ABC，
15、 D 是斜边 AB 的中心，在 C 点固定一个带电荷量为 的点电荷 一质量为 m，电荷量为 的小球从 A 点由静止释放，小球经过 D点时的速度为 v，到达 B 点时的速度为 0，则 A. 小球从 A 到 D 的过程中静电力做功为B. 小球从 A 到 D 的过程中电势能逐渐减小C. 小球从 A 到 B 的过程中电势能先减小后增加- 8 -D. AB 两点间的电势差【答案】CD【解析】【分析】根据动能定理研究该质点从 A 点滑到非常接近斜边底端 B 点的过程，其中的 A、 D 点是同一等势面上，然后结合动能定理即可判断【详解】 A.斜面的倾角为 ，斜面上 ，由几何关系可知， ，即 A到 C 的距离
16、与 D 到 C 的距离是相等的，所以 D 与 A 的电势相等，则由 ，知 A 到 D 的过程中电场力做的功等于 0，A 错误；由于即 A 到 C 的距离与 D 到 C 的距离是相等的，由几何关系可知，沿 AD 的方向上的各点到 C 的距离先减小后增大，距离减小的过程中电场力对负电荷做正功，所以从 A 到 D 的过程中负电荷的电势能先减小后增大，B 错误；结合 B 的分析，同理可知，小球从 A 到 B 的过程中电势能先减小后增加，C 正确；设 AB 的长度为 2L，则，在小球从 A 到 D 两点得过程中，由动能定理有： ，在小球从A 到 B 的过程中有： ，所以： ，D 正确【点睛】应用动能定理
17、应注意的几个问题(1)明确研究对象和研究过程，找出始末状态的速度。(2)要对物体正确地进行受力分析，明确各力做功的大小及正负情况(待求的功除外)。(3)有些力在物体运动过程中不是始终存在的。若物体运动过程中包括几个阶段，物体在不同阶段内的受力情况不同，在考虑外力做功时需根据情况区分对待12.如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力） ，两板间距离足够大。当两板间加上如图乙所示的交变电压后，在下图中，反映电子速度 v、位移 x 和加速度 a 三个物理量随时间 t 的变化规律可能正确的是（ ）甲 乙- 9 -A. B. C. D. 【答案】AD【解析】电子在一个周期内的运动情况：在 内
18、，电子由静止状态开始匀加速运动；在 内，电子做匀减速运动，方向不变，并在 时，速度减为 0；在 时，电子反向做匀加速运动；在，电子做匀减速运动，并在 T 时，速度减为 0。故 A 正确；综上所述本题答案是：A13.如图所示，一个质量为 m、带电荷量为 q 的粒子，从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入，当入射速度为 v 时，恰好穿过电场而不碰金属板要使粒子的入射速度变为 v/2，仍能恰好穿过电场，则必须再使（ ）A. 粒子的电荷量变为原来的 1/4 B. 两板间电压减为原来的 1/2C. 两板间距离增为原来的 4 倍 D. 两板间距离增为原来的 2 倍【答案】AD【解析】【分析】以一定速度垂直进
19、入偏转电场，由于速度与电场力垂直，所以粒子做类平抛运动，这样类平抛运动可将看成沿初速度方向的匀速直线与垂直于初速度方向匀加速直线运动，根据运动学公式解题；【详解】设平行板长度为 ，宽度为 d，板间电压为 U，恰能穿过一电场区域而不碰到金属板- 10 -上，则：沿初速度方向做匀速运动：垂直初速度方向做匀加速运动： ， 欲使质量为 m、入射速度为 的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板，则沿初速度方向距离仍是 ，则：A、使粒子的带电量减少为原来的 ，则 ，此时两板间距离仍为 d，故粒子恰好穿过电场而不碰金属板，故 A 正确；B、使两板间所接电源的电压减小到原来的一半， ，此时粒子将打到极板上
20、，故 B 错误；C、使两板间的距离增加到原来的 4 倍，则 ，此时两板间距离变为 4d，粒子射出时距离下板距离 ，故粒子不是恰好穿过电场而不碰金属板，故 C 错误；D、使两板间的距离增加到原来的 2 倍，则 ，此时两板间距离变为 2d，故粒子恰好穿过电场，故 D 正确。【点睛】带电粒子在电场中偏转时做匀加速曲线运动，应用处理类平抛运动的方法处理粒子运动。14.在 x 轴上有两个点电荷 q1、 q2，其静电场的电势 在 x 轴上分布如图所示下列说法正确有（ ）- 11 -A. q1和 q2带有异种电荷B. x1处的电场强度为零C. 负电荷从 x1移到 x2，电势能减小D. 负电荷从 x1移到 x
21、2，受到的电场力增大【答案】AC【解析】由图知 x1处的电势等于零，所以 q1和 q2带有异种电荷，A 正确，图象的斜率描述该处的电场强度，故 x1处场强不为零，B 错误；负电荷从 x1移到 x2，由低电势向高电势移动，电场力做正功，电势能减小，故 C 正确；由图知，负电荷从 x1移到 x2，电场强度越来越小，故电荷受到的电场力减小，所以 D 错误点睛：本题的核心是对 x 图象的认识，要能利用图象大致分析出电场的方向及电场线的疏密变化情况，依据沿电场线的方向电势降低，还有就是图象的斜率描述电场的强弱电场强度三.计算题15.如图所示， MN 板间存在匀强电场，场强 E=300N/C，方向竖直向上
22、 电场上 A、 B 两点相距10cm， AB 连线与电场方向夹角 600， A 点和 M 板相距 2cm，求：（1）求 AB 两点间的电势差大小；（2）若 M 板接地 电势为 0） ， A 点电势 A；（3）将点电荷 q=+410-8C 从 A 移到 B，电场力做的功【答案】 （1）15V（2）-6V（3）610 -7J；【解析】【详解】 （1）AB 两点间的电势差为：U AB=ELABcos=3000.10.5=15V；（2）A 点的电势等于 A 点与 M 点的电势差，故： A=-UMA=-ELMA=-3000.02=-6V；（3）电势力做功为：W=Uq=15410 -8J=610-7J；【
23、点睛】本题考查电场强度与电势差之间的关系，要注意明确在求电势能、电势差及电势等问题时要注意各物理量的符号不能出错16.ABC 表示竖直放在电场强度为 E=104V/m 的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的- 12 -BC 部分是半径为 R 的四分之一的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切A 为水平轨道上的一点，而且 AB=R=0.2m，把一质量 m=0.1kg，带电量为 q=+104 C 的小球，放在 A 点由静止释放后，求：（g=10m/s 2）（1）小球到达 C 点的速度大小（2）小球在 C 点时，轨道受到的压力大小【答案】 （1）2m/s（2）3N，方向水平向右；【解析】试题分析：（1
24、）从 A 点到 C 点由动能定理可知：带入数据解得：v C=2m/s（2）小球在 C 点时，根据牛顿第二定律可知：解得：F N=3N考点：动能定理及牛顿第二定律的应用17.一质量为 m、电荷量为+q 的小球，从 O 点以和水平方向成 角的初速度 v0抛出，当达到最高点 A 时，恰进入一匀强电场中，如图，经过一段时间后，小球从 A 点沿水平直线运动到与 A 相距为 S 的 A点后又折返回到 A 点，紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点。 （用 m、q、v 0、S 表示）求：（1）该匀强电场的场强 E 的大小和方向；（在图中标明 E 的方向）（2）从 O 点抛出又落回 O 点所需的
25、时间。【答案】 （1） ，=arctan 方向斜向上- 13 -（2）【解析】试题分析：（1）斜上抛至最高点 A 时为的速度：v A=v0cos 方向水平向右由于 AA段沿水平方向直线运动，带电小球从 A 运动到 A过程中作匀减速运动，有：（v 0cos） 2=2as则场强的大小为：场强的方向为：即：=arctan 方向斜向上（2）小球沿 AA做匀减速直线运动，于 A点折返做匀加速运动所需时间：从 O 到 A 时粒子在竖直方向以 v=v0sin 加速度为 g 向上做匀减速直线运动，则从 O 到 A 和从 A 返回的时间：故总时间为：t=t 1+t2=考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题
26、要注意分析题意，明确粒子在电场中做直线运动则受合力一定沿运动方向所在的直线；同时注意运动的合成与分解的应用，注意斜抛运动可分解为水平方向的匀速和竖直方向的匀加速直线运动。18.如图所示，真空室中电极 K 发出的电子（初速度不计）经过电势差为 U1的加速电场加速后，沿两水平金属板 C、 D 间的中心线射入两板间的偏转电场，电子离开偏转电极时速度方- 14 -向与水平方向成 45，最后打在荧光屏上，已知电子的质量为 m、电荷量为 e， C、 D 极板长为 l， D 板的电势比 C 板的电势高，极板间距离为 d，荧光屏距 C、 D 右端的距离为 电子重力不计求：(1)电子通过偏转电场的时间 t0；(
27、2)偏转电极 C、 D 间的电压 U2；(3)电子到达荧光屏离 O 点的距离 Y【答案】 （1） （2） （3）【解析】【详解】(1)电子在离开 B 板时的速度为 v，根据动能定理可得：得：电子进入偏转电场水平方向做匀速直线运动，则有：(2)电子在偏转电极中的加速度: 离开电场时竖直方向的速度： 离开电场轨迹如图所示：- 15 -电子的速度与水平方向的夹角：解得： (3)离开电场的侧向位移：解得： 电子离开电场后，沿竖直方向的位移： 电子到达荧光屏离 O 点的距离：【点睛】本题考查带电粒子在电场中的运动，要注意明确带电粒子的运动可分加速和偏转两类，加速一般采用动能定理求解，而偏转采用的方法是运动的合成和分解
