物理卷·2019届福建省福建师范大学第二附属中学高二上学期期中考试物理试题（解析版）x

物理卷·2019届福建省福建师范大学第二附属中学高二上学期期中考试物理试题（解析版）x

全*品*高*考*网， 用后离不了！‎ 福建省福建师范大学第二附属中学2017-2018学年高二 上学期期中考试物理试题 一、单项选择题 ‎1. 把一个带电量为+q的检验电荷放在电场中的P点，测得P点的电场强度大小为E，场强的方向向东，有关P点的场强的说法，正确的是( )‎ A. 若把-q的检验电荷放在P，则测得P点的场强大小仍为E，方向向西 B. 若把电量为+2q的点电荷放在P点，则测得P点的场强大小为2E，方向向东 C. 若在P点不放电荷，那么P点的场强为零 D. 只要P点在电场中的位置确定，它的场强应是一个确定值 ‎【答案】D ‎ 2. 如图两个等量异种点电荷电场，AB为中垂线，且AO=BO，则( )‎ A. A、B两点场强相等 B. 正电荷从A运动到B，电势能增加 C. 负电荷从A运动到B，电势能增加 D. A点电势高于B点电势 ‎【答案】B ‎【解析】一对等量异号电荷的电场强度关于两者的连线对称，故A、B两点的电场强度相同，故A正确，一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面，故无论是正电荷还是负电荷从等势面上的A点移动到另一点B，电场力做的功一定为零，故电势能不变，故BC错误；一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面，故A、B两点的电势相等，电势差为零，故D错误；故选A．‎ 点睛：本题关键是明确一对等量异号电荷的电场线分布图和等势面分布图，要做到胸中有 图；同时要特别注意两个电荷的连线和中垂线上的电场情况．‎ ‎3. 如图所示点电荷电场中，将检验电荷从A点分别移到以点电荷为中心的同一圆周上的B、C、D、E各点，则电场力做的功（ ）‎ A. 从A到B做功最多．‎ B. 从A到C做功最多．‎ C. 从A到E做功最多．‎ D. 做功一样多．‎ ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：因为虚线所示的圆面是等势面，则AE、AD、AC、AB之间的电势差相等，所以根据W=Uq可知将检验电荷从A点分别移到以点电荷为中心的同一圆周上的B、C、D、E各点，则电场力做的功相等，故选D.‎ 考点：电场力的功.‎ ‎4. 如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负试探电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是： ( )‎ ‎ ‎ A. 电荷从a到b加速度减小 B. b处电势能小 C. b处电势高 D. 电荷在b处速度小 ‎【答案】B ‎【解析】解：A、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，所以粒子在b点的加速度大，故A错误；‎ B、从a到b的过程中，电场力做负功，电势能增加，所以b处电势能大，故B错误；‎ C、根据粒子的运动的轨迹可以知道，负电荷受到的电场力的方向向下，所以电场线的方向向上，所以a点的电势大于b点的电势，故C错误；‎ D、由B的分析可知，电场力做负功，电势能增加，速度减小，所以电荷在b处速度小，故D正确．‎ 故选D．‎ ‎【点评】加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题．‎ ‎5. 如图，是某电场中的一条直电场线，一电子（重力不计）从a点由静止释放，它将沿直线向b点运动，则可判断( )‎ ‎ ‎ A. 该电场一定是匀强电场 B. 场强Ea一定小于Eb C. 电子具有的电势能EPa一定大于EPb D. 两点的电势φa一定高于φb ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：电场线的疏密代表电场的强弱，电场线越密，场强越大，电场线越疏，场强越小．电场力F=qE．‎ 负电荷由静止释放，且由a向b运动，则说明负电荷所受的电场力一定是由a指向b．而负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，确定出电场线的方向．由于不知负电荷由a运动到b的过程中电场力的变化情况，因此无法确定场强大小关系．‎ 解：A、据题，负电荷由静止释放，且由a向b运动，则负电荷所受的电场力一定是由a指向b．因为负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，说明电场线的方向一定是由b指向a．由于不知负电荷由a运动到b的过程中电场力的变化情况，因此无法确定场强大小关系，故AB错误；‎ C、由题意知，电场力对电子做正功，电势能减小，所以电子具有的电势能EPa一定大于EPb，故C正确；‎ D、由A可知电场方向由b指向a，而沿着电场线方向电势降低，所以电势φa一定低于φb，故D错误．‎ 故选：C 点评：本题考查判断推理能力，抓住电场强度方向与负电荷所受电场力方向相反是关键．基 础题．‎ ‎6. 一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点，如图所示.以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，ε表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则：‎ A. U变小，E不变 B. E变大，ε变大 C. U变小，ε变大目 D. U不变，ε变大 ‎【答案】D ‎【解析】平行板电容器充电后与电源断开后所带电量Q不变，根据电容的决定式，由电容的定义式及可得，则板间场强E不变．由电容的决定式 得到电容C增大，由电容的定义式分析得知，电压U变小．由U=Ed得知，P点与上板间的电势差变小，而P点的电势低于上板电势，则P点的升高，正电荷的电势能ɛ变大．故选AC.‎ ‎7. 一根阻值为R的均匀电阻丝，长为L，横截面积为S，设温度不变，在下列哪些情况下其电阻值仍为R A. 当L不变，S增大一倍时 B. 当S不变，L增大一倍时 C. L和S都缩小为原来的1/2‎ D. 当L和横截面的半径都增大一倍时。‎ ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：根据可知，当L不变，S增大一倍时，电阻变为原来的一半，选项A错误；当S不变，L增大一倍时，电阻变为原来的2倍，选项B错误；当L和S都缩短为原来的1/2时，电阻不变，选项C正确；当L和横截面的半径都增大一倍时，S变为原来的4倍，则电阻变为原来的一半，选项D错误；故选C．‎ 考点：电阻定律 ‎【名师点睛】此题是对电阻定律的考查；关键是掌握电阻定律的表达式，并理解式中各个物理量的物理意义；基础题，比较简单．‎ ‎8. 电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中。在满足电子能射出平行板区的条件下，下列四种情况下，一定能使电子的偏转角变大的是 A. U1变大，U2变大 B. U1变小，U2变大 C. U1变大，U2变小 D. U1变小，U2变小 ‎【答案】C ‎【解析】在加速电场U1中，，进入偏转电场，一定能使电子的偏转角变大的是U1变小, U2变大，B对。‎ ‎9. 如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒.电键闭合后，该微粒恰好能保持静止.现将电键断开，能使该带电微粒向上运动打到上极板的做法是( )‎ ‎ ‎ A. 上移上极板M B. 上移下极板N C. 左移上极板M D. 把下极板N接地 ‎【答案】B ‎【解析】微粒恰好能保持静止，表明微粒受到的竖直向上的电场力等于重力，要使该带电微粒向上运动打到上极板，可以将极板间的场强增大，在S闭合情况下，极板间电势差不变，可以减小极板间的距离，B正确、ACD错误。 ‎ 故选：B。‎ ‎【名师点睛】‎ 保持K闭合时电容板间电压保持不变，根据公式E=U/d，分析板间场强的变化，判断能否使带电微粒向上加速运动。‎ 二、多项选择题 ‎10. a、b、c三个α()粒子由同一点垂直场强方向同时进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场，由此可以肯定（ ）‎ ‎ ‎ A. 在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上 B. b和c同时飞离电场 C. 进入电场时，c的速度最大，a的速度最小 D. 动能的增量相比，c的最小，a和b的一样大 ‎【答案】C ‎【解析】A、三个粒子所受的电场力相等，加速度大小相等，在竖直方向上有：，知a、b的偏转位移相等，大于c的偏转位移，知a、b的运动时间相等，大于c的时间，故A正确，B错误； C、因为a的水平位移小于b的水平位移，时间相等，则a的速度小于b的速度，b的水平位移和c的水平位移相等，b的时间大于c的时间，则b的速度小于c的速度，所以进入电场时，c的速度最大，a的速度最小，故C正确； D、根据动能定理知，a、b的偏转位移相等，则电场力做功相等，大于c电场力做功，所以a、b的动能增量相等，大于c的动能增量，故D错误。‎ 点睛：解决本题的关键掌握处理类平抛运动的方法，在沿电场方向上做匀加速直线运动，垂直电场方向上做匀速直线运动，结合运动学公式抓住等时性进行分析求解。‎ ‎11. 在静电场中：‎ A. 电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零;‎ B. 电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同;‎ C. 电场强度的方向总是跟等势面垂直的;‎ D. 沿着电场强度的方向,电势总是不断降低的 ‎【答案】ACD ‎【解析】试题分析：电场强度与电势没有必然联系，电场强度为零的地方，电势不一定为零，如等量同种电荷连线的中点处，场强为零，电势不为零，故A错；B选项中，若电场为匀强电场，电场处处相同，电势不一定相等，B错；C选项中，电场强度的方向总是跟等势面垂直，C对；沿着电场强度的方向，电势总是不断降低，D对。‎ 考点：电场强度与电势的关系。‎ ‎【名师点睛】电场线、电场强度、电势、等势面之间的关系 ‎1．电场线与电场强度的关系：电场线越密的地方表示电场强度越大，电场线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向．‎ ‎2．电场线与等势面的关系：电场线与等势面垂直，并从电势较高的等势面指向电势较低的等势面．‎ ‎3．电场强度数值与电势数值无直接关系：电场强度大（或小）的地方电势不一定大（或小），零电势可人为选取，而电场强度是否为零则由电场本身决定．‎ ‎12. 下列说法中，正确的是( )‎ A. 当两个正点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大 B. 当两个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大 C. 一个正电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大 D. 一个正点电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力减小，它们的电势能也减小 ‎【答案】CD ‎【解析】当两个正点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，由于要克服斥力做负功，则它们的电势能增大；同理当两个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大，选项AB正确；一个正电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，由于库仑力做正功，则它们的电势能减小，选项CD错误；故选AB. ‎ ‎13. 对于某个给定的电容器来说，在图中哪些图线恰当地描述了其带电量Q、两端的电压U、电容量C之间的相互关系（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AD ‎【解析】对于给定的电容器，其电容C一定，C-Q图象及C-U图线均平行于横轴．故A错误，B正确．对于给定的电容器，其电容C一定，电量Q=CU，Q与U成正比，Q-U图象是过原点的倾斜的直线．故C正确；对于给定的电容器，其电容C一定，Q-C图象平行于纵轴，故D正确．故选BCD．‎ 点睛：本题考查识别、理解物理图象的能力．要抓住电容定义的方法：比值定义法，定义出来C与Q、U无关，反映电容器本身的性质．‎ ‎14. 如图所示，虚线表示电场的一族等势面且相邻等势面电势差相等，一个带正电的粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，粒子先后通过M点和N点．在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出(　　)‎ A. a点的电势高于d点的电势 B. 粒子在N点的电势能比在M点的电势能大 C. 粒子在M点的速率小于在N点的速率 D. 粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大 ‎【答案】AD 点睛：本题关键要知道电场线与等势面垂直，等差等势面的疏密程度也反映电场的强弱，电 场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．‎ ‎15. 用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，若(　　)．‎ A. 保持S不变，增大d，则θ变大 B. 保持S不变，增大d，则θ变小 C. 保持d不变，减小S，则θ变小 D. 保持d不变，减小S，则θ变大 ‎【答案】BC ‎【解析】试题分析：静电计测定电容器极板间的电势差，电势差越大，指针的偏角越大．根据电容的决定式C=分析极板间距离、正对面积变化时电容的变化情况，由于极板所带电荷量不变，再由电容的定义式C=分析板间电势差的变化，即可再确定静电计指针的偏角变化情况．‎ 解：A、B、根据电容的决定式C=得知，电容与极板间距离成反比，当保持S不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式C=分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大．故A正确，B错误．‎ C、D、根据电容的决定式C=得知，电容与极板的正对面积成正比，当保持d不变，减小S时，电容减小，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式C=分析可知板间电势差增大，静电计指针的偏角θ变大．故C错误，D正确．‎ 故选：AD ‎【点评】本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是掌握电容的两个公式：电容的决定式C=和C=．‎ 三、计算题 ‎16. 沿水平方向的场强为E=6×103V/m的足够大的匀强电场中，用绝缘细线系一个质量m=8.0g的带电小球，线的另一端固定于O点，平衡时悬线与竖直方向成α角，α=37°，如图所示，求 ‎（1）小球所带电的种类及电量；‎ ‎（2）剪断细线小球在3秒内的位移。（g取10m/s2）‎ ‎【答案】负电；10-5C；56.25m ‎【解析】（1）如图，小球受到的电场力水平向右，与场强方向相反，则小球带负电．小球受力如图，据受力平衡得：‎ ‎ 代入得，小球的电荷量为 ． （2）剪断细线后，小球受到重力和电场力，小球做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得，小球的加速度 剪断细线小球在3秒内的位移： ‎ ‎17. 在匀强电场中如图中所示分布着 A、B、C三点．当把一个电量q=10-5C的正电荷从A沿AB线移到B时，电场力做功为零；从B移到C时，电场力做功为-1.73×10-3 J．试在图中标出该电场的方向，算出场强的大小。‎ ‎【答案】1000V/m ‎【解析】试题分析：正电荷从A 沿AB 线移到B 点时，电场力做的功为零，则A、B两 点电势相等，AB连线为等势线．电荷从B 移到C 时，电场力做功为﹣1.73×10﹣3J，则B点电势比C点电势低．根据这两点，连接AB作出等势线，再作出电场线．根据电势差公式U=求出AB间的电势差，由E=求出场强．‎ 解：（1）连接AB，即为一条等势线．过C点作AB的垂线，标出箭头：斜向右下方，即为一条电场线．‎ 根据W=qU，可得UBC==﹣173V 则C、B间电势差为UCB=173V．‎ 又由匀强电场中场强与电势差的关系E===1000V/m 答：电场的E的方向与AB垂直斜向下（如图），大小为1000v/m．‎ ‎【点评】本题考查对电势差与电场强度关系的理解能力．还要抓住电场线与等势面垂直，并由电势高的等势面指向电势低的等势面．‎ ‎18. 如图所示，一个质量为 m＝2.0×10-11 kg，电荷量 q＝＋1.0×10-5 C 的带电微粒(重力忽略不计)，从静止开始经 U1＝100 V 电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，偏转电场的电压 U2＝100 V．金属板长L＝20 cm，两板间距d＝10cm.求：‎ ‎（1）微粒进入偏转电场时的速度 v0 大小；‎ ‎（2）微粒射出偏转电场时的偏转角θ.‎ ‎（3）屏离偏转电场距离为L＝20 cm，求微粒落到屏A点到屏中点O的距离。‎ ‎【答案】（1）1.0×104m/s；（2）300（3）2.5×10-2m ‎【解析】（1）微粒在加速电场中做加速运动，由动能定理得：qU1=mv02-0， 代入数据解得：v0=1.0×104m/s； ‎ ‎（2）微粒在偏转电场中做类平抛运动， 水平方向：L=v0t， 竖直方向：vy=at， 由牛顿第二定律得：， 飞出电场时，速度偏转角的正切为： 代入数据解得：，θ=45°‎ ‎（3）粒子出离偏转电场时的偏转距离 ‎ 解得y=10cm 由类平抛运动的规律及几何关系可知： ‎ 解得 ‎ ‎19. 如图，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行。一电荷量为ｑ（q> 0）的质点沿轨道内侧运动，经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Ｎb。不计重力，求：‎ ‎（1）电场强度的大小E、‎ ‎（2）质点经过a点和b点时的动能。‎ ‎【答案】 ；；‎ ‎【解析】试题分析：质点所受电场力的大小为f=qE ①‎ 设质点质量为m，经过a点和b点时的速度大小分别为va和vb，由牛顿第二定律有 ‎②‎ ‎③‎ 设质点经过a点和b点时的动能分别为Eka和Ekb，有 ‎④‎ ‎⑤‎ 根据动能定理有： Ekb-Eka="2rf" ⑥‎ 联立①②③④⑤⑥式得⑦‎ ‎⑧‎ ‎⑨‎ 考点：牛顿第二定律及动能定理的应用 ‎【名师点睛】此题是牛顿第二定律及动能定理的应用问题；关键是知道物体做圆周运动的向心力由电场力和支持力的合力提供，根据牛顿定律和动能定理列出方程联立解答．‎