福建省南安市侨光中学2020学年高二物理上学期期中练习试题（含解析）

福建省南安市侨光中学2020学年高二物理上学期期中练习试题（含解析）

福建省南安市侨光中学2020学年高二物理上学期期中练习试题（含解析） ‎ 一、单选题（本大题共9小题，共36.0分）‎ ‎1.关于点电荷的说法，正确的是 A. 带电体能否看成点电荷，是看它的形状和大小对相互作用力的影响是否能忽略不计 B. 点电荷一定是电量很小的电荷 C. 体积很大的带电体一定不能看作点电荷 D. 只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 由带电体看作点电荷的条件，当带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状和电量多少无具体关系，故A正确，CD错误；一个带电体能否看成点电荷，不是看它电量的大小，而是看它的形状和大小对相互作用力的影响是否可以忽略，故B错误；故选A.‎ 点睛：如果在研究的问题中，带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计，即可将它看作是一个几何点，则这样的带电体就是点电荷．一个实际的带电体能否看作点电荷，不仅和带电体本身有关，还取决于问题的性质和精度的要求，即需要具体问题具体分析．‎ ‎2.带电量分别﹣2Q和+4Q的两个完全相同的金属小球，相距为L（L远大于小球半径）时相互作用力的大小为F．现把两个小球互相接触后放置在距离为L的地方，则现在两个小球之间的相互作用力大小为（ ）‎ A. 2F B. 4F C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】未接触前，据库仑定律得；两球接触后两球的带电量，两球间的相互作用力。故C项正确，ABD三项错误。‎ ‎【点睛】带异种电荷的相同金属小球接触后，两小球所带电荷先中和再平分。‎ ‎3.以下说法正确的是( )‎ A. 由可知此场中某点的电场强度E与F成正比 B. 由公式 可知电场中某点的电势φ与q成反比 C. 由Uab＝Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大 D. 公式 ，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 电场强度大小只和电场本身的性质有关，与试探电荷的电荷量以及所受电场力大小无关，A错误；电势大小和电荷量大小无关，B错误；公式E=Ud中的d表示的是两点沿电场方向的距离，而不是任意距离，所以任意两点间的距离大小，但是在电场方向的投影距离不一定，电势差不一定大，C错误；电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关，D正确．‎ ‎4.某电场的电场线分布如图所示（实线），以下说法正确的是（ ）‎ A. 点场强大于点场强 B. 和处在同一等势面上 C. 若将一试探电荷由点移动到点，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点运动到点，可判断该电荷一定带负电 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 解：A、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正确；‎ B、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；‎ C、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；‎ D、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正确；‎ 故选；ACD．‎ ‎【点评】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．‎ ‎5.如图所示，匀强电场的场强E=30000V/m，A．B两点相距0.2m，两点连线与电场的夹角是60°，下列说法正确的是（）‎ A. A、B两点间的电势差是 B. 若取A点的电势，则B点的电势 C. 电荷量的电荷从A点运动到B点电势能增加 D. 电荷量的电荷从A点运动到B点电场力做功为 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由图示可知，AB方向与电场线方向间的夹角θ=60°，AB两点沿电场方向的距离d=Lcosθ，‎ AB点间的电势差：UAB＝ELcos60°＝3×104×0.2×0.5＝3×103V，故A错误；沿电场线的方向电势降落，故若取A点的电势为0，则B点的电势φb=-3000V．故B正确；电荷量q=+2×10-4C的电荷从A点运动到B点，电场力做正功，电荷的电势能减小。故C错误；电荷量q=-2×10-4C的电荷从A点运动到B点，电场力做负功，大小为：W＝qUAB＝−2×10−4×3×103J＝−0.6J．故D错误。故选B。‎ ‎【点睛】本题首先要想到匀强电场中电势差与场强的关系式U=Ed，其次要正确理解d的含义：两点沿电场方向的距离.‎ ‎6.如图中虚线为匀强电场中的等势面，两粒子M、N质量相等，所带电荷量的绝对值也相等，现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点A、B、C为实线与虚线的交点，已知O点电势高于C点．若不计重力，则（　　）‎ A. M带负电荷，N带正电荷 B. N在A点的速率与M在C点的速率相等 C. N在从O点运动至A点的过程中克服电场力做功 D. M在从O点运动至B点的过程中，电场力对它做的负功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由题，等势线在水平方向，O点电势高于C点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可知电场方向竖直向下，根据粒子的轨迹可判断出N粒子所受的电场力方向竖直向上，M粒子所受的电场力方向竖直向下，故知N粒子带负电，M带正电。故A错误。由动能定理可知，N在A点的速度与M在C点的速度大小相等，但方向不同。故B正确。N从O点运动至A点的过程中电场力与速度的夹角为锐角，电场力做正功。故C错误。O、B间电势差为零，由动能定理可知M从O点运动至B点的过程中，电场力对它做功为零。故D错误。故选B。‎ ‎【点睛】本题要根据粒子的轨迹判定电场力方向，根据电场线与等势线垂直的特点，分析能否判定电性．由动能定理分析电场力做功是常用的方法．‎ ‎7.如图所示，平行板电容器充电后断开电源，带正电的极板接地，板间有一带电小球用绝缘细线悬挂着，小球静止时与竖直方向的夹角为θ，若将带负电的极板向右平移稍许，则 A. 带负电的极板的电势降低 B. 两极板间的电场强度变小 C. 夹角将变小 D. 细线对小球的拉力变大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据，，联立解得：；电容器带电量Q、极板面积S保持不变，故d减小时E保持不变，故B错误；根据U=Ed，d增大，故U增加，而U=0-φ-，故负极板电势降低，故A正确；球受重力、电场力和拉力，由于电场力不变，重力也不变，三力平衡，故拉力的大小和方向都不变，故夹角θ也不变，故C D错误；故选A。‎ ‎8.如图所示是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速电场(加速电压为U1)加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量是h，两平行板间的距离为d，电压为U2，板长为l，每单位电压引起的偏移叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用下列哪些方法(　　)‎ A. 增大U1 B. 减小l C. 减小d D. 增大U2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 电子在加速电场中加速，根据动能定理可得，eU1=mv02，所以电子进入偏转电场时速度的大小为，，电子进入偏转电场后的偏转的位移为 ，所以示波管的灵敏度，所以要提高示波管的灵敏度可以增大l，减小d和减小U1，所以C正确，ABD错误．故选C．‎ ‎9.‎ ‎ 空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示。下列说法正确的是 A. O点的电势最低 B. 点的电势最高 C. 和-两点的电势相等 D. 和两点的电势相等 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：作出电场线，根据顺着电场线电势降低，则O电势最高，故A错误，B错误；从图线看出，电场强度关于原点O对称，则X轴上关于O点对称位置的电势相等．故C正确；和两点在电场线的不同位置，沿电场线电势降低，故两点电势不相等，故D错误。‎ 考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系 ‎【名师点睛】根据题意，电场关于x轴对称分布可知，作出电场线如图，根据顺着电场线，电势降低和对称性可判断电势高低。‎ 二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）‎ ‎10.如图所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM＝MN.P点在y轴右侧，MP⊥ON.则(　　)‎ A. M点的电势比P点的电势高 B. 将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功 C. M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差 D. 在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：过M、P、N做等势线，可得到过P点的等势线通过M、N之间，因顺着电场线电势降低，则有φM＞φP＞φN，故A正确．将负电荷由O点移到P点，因UOP＞0，所以W=-qUOP＜0，则负电荷电场力做负功，故B错误；由U=Ed可知，MN间的平均场强小于OM间的平均场强，故MN两点间的电势差小于OM两点间的电势差，C错误；根据电场线的分布特点会发现，电场线关于y轴两边对称，故y轴上的场强方向在 y轴上，所以在O点静止释放一带正电粒子，其所受电场力沿y轴正方向，则该粒子将沿y轴做直线运动，故D正确；故选AD．‎ 考点：电场线；电势及电势能 ‎【名师点睛】电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，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加。‎ 视频 ‎11.在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板B与一灵敏的静电计相连，极板A接地．若极板A稍向上移动一些，由观察到的静电计指针变大作出平行板电容器电容变小的结论，其原理是（）‎ A. 两极板上的电量几乎不变 B. 两极板上的电量变大 C. 两极板间的电压不变 D. 两极板间的电压变大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】由于电容器充电后已经断开与电源的连接，故电器上的电量几乎不变；静电计的指针夹角变大说明电容器两端的电压增大；则由C=Q/U可知，电容C减小；故选AD。‎ ‎【点睛】本题考查通过实验分析电容变化的方法，要注意明确电容的定义式的应用，并知道电容和Q和U实际上没有关系；电容的定义采用的是比值定义法．‎ ‎12.如图（1）所示，是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB由点运动到点B，所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图（2）所示．以下说法正确的是（）‎ A. A、B两点的电场强度EA＜EB B. 电子在A、B两点的速度vA＞vB C. A、B两点的电势φA＜φB D. 电子在A、B两点的电势能EρA＜EρB ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】由φ-x图象看出，图线的斜率不断减小，而斜率大小等于场强，则说明EA ‎＞EB．故A错误。由图知，从A到B电势降低，电子的电势能增大，则动能减小，速度减小，则vA＞vB，EρA＜EρB．故BD正确。由图得知，A、B两点的电势φA＞φB．故C错误。故选BD。‎ ‎【点睛】本题关键在于理解φ-x图象的意义：斜率等于场强，由电势的变化，可判断出电子电势能的变化．‎ ‎13.三个质量相等，分别带有正电、负电和不带电的颗粒，从水平放置的平行带电金属板左侧以相同速度v垂直电场线方向射入匀强电场，分别落在带正电荷的下板上的a、b、c三点，如图所示，则（）‎ A. 落在c点的颗粒在两板间运动时间最长 B. 落在a点的颗粒带正电、C点的带负电 C. 三个颗粒运动到正极板时动能一样大 D. 落在a的点颗粒加速度最大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据题意，三小球在水平方向做匀速直线运动，则有x=v0t，v0相同，则水平位移x与运动时间t成正比，由图看出，水平位移的关系为xa＜xb＜xc，则运动时间关系为ta＜tb＜tc．故A正确；竖直方向上三个粒子都做初速度为0的匀加速直线运动，到达下极板时，在竖直方向产生的位移y相等：y=at2，则知加速度关系为 aa＞ab＞ac．由牛顿第二定律得知三个小球 的合力关系为  Fa＞Fb＞Fc ‎。由于平行板间有竖直向上的电场，正电荷在电场中受到向上的电场力，向下的合力最小，向下的加速度最小，负电荷受到向下的电场力，向下的合力最大，向下的加速度最大，不带电的小球做平抛运动，加速度为重力加速度g，可知，落在a点的颗粒带负电，c点的带正电，b点的不带电。故B错误，D正确。由上分析得知，落在c点的颗粒带正电，电场力向上，则电场力对它做负功。电场对a做正功，由于做的功不同，所以三个颗粒运动到正极板时动能不一样大，故C错误。故选AD。‎ ‎【点睛】确认不带电小球做平抛运动，带电小球做类平抛运动，分水平和竖直方向分析小球的运动，水平方向匀速直线运动，竖直方向初速度为0的匀加速直线运动，由运动的合成与分解进行分析．‎ 三、填空题（本大题共2小题，共8.0分）‎ ‎14.电量为2×10-6C的正点电荷放入电场中A点，受到作用力为4×10-4N，方向向右，则且点的场强为____________N/C，,方向____________。若把另一电荷放在该点受到力为2×10-4N，方向向左，则这个电荷是电量为____ __ C的 电荷（填“正”或“负”）‎ ‎【答案】200 水平向右-1×10-6 负 ‎【解析】‎ 试题分析：根据公式可得，正电荷受到的电场力和电场方向相同，故电场方向向右，根据公式可得，负电荷受到的电场力和电场方向相反，‎ 考点：考查了对电场强度的计算 点评：在计算此类型题目时，需要注意，电场中同一点的电场强度大小方向和试探电荷无关，只与电场本身的性质有关 ‎15.将一个电荷量为10－6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做功2×10－6 J．从C点移到D点，电场力做功7×10－6 J，若已知B点比C点电势高3 V，则UDA＝______.‎ ‎【答案】2V ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据电势差公式，分别求出AB间和CD间的电势差，即可进行判断；‎ ‎【详解】A、B间的电势差为 C、D间的电势差为 又由题，B点比C点电势高3V，即：，故。‎ ‎【点睛】本题关键掌握电势差定义式，并能正确求解两点间的电势差。‎