1、四川省射洪中学校 2020-2021 学年高二物理上学期期中模拟考试试题 一、选择题（1-5 为单选题，6-8 为多选题，6 分/题8 题=48 分。多选题，全选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，选错的得 0 分。请将正确答案填在答题卷中。）1物理学发展过程中，在静电场方面，一些物理学家做出了巨大贡献，下面叙述中正确 的是 A元电荷最早由库仑通过油滴实验测出 B卡文迪许通过扭秤实验测定出了静电力恒量 k C法拉第首先提出了电场的概念且采用了电场线描述电场 D密立根总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律 2.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是 A.根据电场强度
2、的定义式 E=F/q 可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电 荷量成反比 B.根据电容的定义式 C=Q/U 可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板 间的电压成反比 C.根据真空中点电荷的电场强度公式 E=KQ/r2 可知，电场中某点的电场强度与场源 电荷所带的电荷量无关 D.根据电势差的定义式 UAB=WAB/q 可知，带电荷量为 1 C 的正电荷，从 A 点移动到 B 点克服电场力做功为 1 J，则 A、B 两点间的电势差为1 V 3.如图所示，真空中等量异种点电荷放置在 M、N 两点，在 MN 的连线上有对称点 a、c，MN 连线的中垂线上有对称点 b、d，则下列说法正确的
3、是 AO 点场强一定大于与 b 点场强 Ba 点电势一定低于 c 点电势 C负电荷在 b 点电势能一定大于在 a 点电势能 D正电荷从 d 点移到 b 点电场力做功 4如图所示，实线为方向未知的三条电场线，a，b 两带电粒子仅 在电场力作用下从电场中的 O 点以相同的初速度飞出两粒子 的运动轨迹如图中虚线所示，则 Aa 一定带正电，b 一定带负电 B在虚线所示的过程中，a 加速度增大，b 加速度减小 C在虚线所示的过程中，a 电势能减小，b 电势能增大 D在虚线所示的过程中，a 和 b 的动能都增大 5如图所示，两块长均为 L 的平行金属板 M、N 与水平面成角放 置在同一竖直平面，充电后板间
4、有匀强电场。一个质量为 m带 电量为 q 的液滴沿垂直于电场线方向射人电场，并沿虚线通过 电场。下列判断中正确的是 A.液滴在电场中做匀速直线运动 B.液滴在电场中的电势能逐渐增大 C.电场强度的大小 Emgcos/q D.液滴离开电场时的动能增量为 mgLsin 6一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电荷量很 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，Ep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 AE 变大，Ep变大 BU 变小，E 不变 CU 不变，Ep不变 DU 变小，Ep不
5、变 7.如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左 极板接地，中间有小孔.右极板电势随时间 变化的规律如图乙所示.电子原来静止在 左极板小孔处.(不计重力作用)下列说法 中正确的是 A.从 t0 时刻释放电子，电子将始终向 右运动，直到打到右极板上 B.从 t0 时刻释放电子，电子可能在两板间振动 C.从 tT/4 时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上 D.从 t3T/8 时刻释放电子，电子必将打到左极板上 8.如图所示，长为 L0.5m、倾角为37的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场 中，一带电荷量为q，质量为 m 的小球(可视为质点)，以初速度 v02m/s 恰能沿斜面匀速上滑
6、，g 取 10m/s2，sin370.6，cos370.8，则下列说法中正确的是 A水平匀强电场的电场强度为 34mgq B小球在 B 点的电势能大于在 A 点的电势能 C若电场强度加倍，小球运动的加速度大小为 3m/s2 D若电场强度减半，小球运动到 B 点时的速度为初速度 v0的一半 二、实验题（9 题 4 分，10 题 8 分，共计 12 分）9如图所示，A、B、C 是匀强电场中等腰直角三角形的三个顶 点，已知 A、B、C 三点的电势分别为15V，3V，3V，画出一条过 B 点的电场线 10如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，在以下操作步骤中，静电计指针的张角分别是怎
7、样变化的？请将答案填在相应的横线上。（1）甲图中将 B 板上移，静电计的指针张角将_（填“增大”或“减小”或“不 变”）（2）乙图中将 B 板左移，静电计的指针张角将_（填“增大”或“减小”或“不 变”）（3）丙图中将电介质插入两板之间，静电计的指针张角将_（填“增大”或“减 小”或“不变”）（4）本实验的研究方法是_。三、解答题（11 题 12 分；12 题 18 分；13 题 20 分，共计 50 分）11一个电量为 q=210-8C 的正电荷从 a 移到 b，电场力做功为 W1=1.210-7J，从 b 移到 c，电场力做功为 W2=-2.010-7J。求：(1)ab、bc 间的电势差各
8、为多少；(2)若以 b 点的电势为零，则 c 点的电势为多少？电荷在 c 点的电势能为多少；(3)把负电荷 q=-110-8C 从 a 移到 c，电场力做的功为多少？12如图所示，BCDG 是光滑绝缘的 34圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为 R，下端 与水平绝缘轨道在 B 点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质 量为 m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为 34mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为 13，重力加速度为 g。（1）若滑块从水平轨道上距离 B 点 s=3R 的 A 点由静止释放，滑块到达与圆心 O 等高 的 C 点时速度为多大？（
9、2）在(1)的情况下，求滑块到达 C 点时受到轨道的作用力大小；（3）改变 s 的大小，使滑块恰好始终沿 轨道滑行，且从 G 点飞出轨道，求滑块在 圆轨道上滑行过程中的最小速度大小。13.如图所示，虚线 MN 左侧有一场强为 E1E 的匀强电场，在两条平行的虚线 MN 和 PQ 之间存在着宽为 L、电场强度为 E22E 的匀强电场，在虚线 PQ 右侧相距为 L 处有一 与电场 E2平行的屏现将一电子(电荷量为 e，质量为 m)无初速度地放入电场 E1 中 的 A 点，最后电子打在右侧的屏上，AO 连线与屏垂直，垂足为 O，求：(1)电子从释放到打到屏上所用的时间；(2)电子刚射出电场 E2 时
10、的速度方向与 AO 连线夹角的正切值 tan；(3)电子打到屏上的点 P到点 O 的距离 x.物理参考答案 一、选择题（1-5 为单选题，6-8 为多选题，6 分/题8 题=48 分。多选题，全选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，选错的得 0 分。请将正确答案填在答题卷中。）1.【答案】C【试题解答】A元电荷是密立根根据油滴实验测量出来的，A 错误；B卡文迪许通过扭秤实验测定了静电力常量，B 错误；C法拉第首次提出了电场线，C 正确；D库仑总结出了库仑定律，D 错误；故选 C.【名师点睛】平时学习应该注意积累对物理学史的了解，知道前辈科学家们为探索物理规律而付出的艰辛努力，对于物理学上重
11、大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一 2.【答案】D【试题解答】：E=F/q 为电场强度的定义式，不能说 E 由 F 和 q 决定，即电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量无关，选项 A 错误；根据电容定义式 C=Q/U，电容 C 大小与 Q、U 无关，应该说电容器极板的电压每增加 1 V，电荷量就增加 1 C，故不能说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选项 B 错误；根据真空中点电荷电场强度公式 E=KQ/r2，这是真空点电荷的决定式，场强与场源电荷成正比，故 C 错误。由电势差的定义式 UAB=WAB/q，可知 q=1C，克服电场力做功即电场力做功为-1
12、J，代入公式的电势差为-1V，故 D 正确。故选D。考点：电场强度、电势差、电容的概念。【名师点睛】电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关；场强公式，只是为研究电场的方便，采用比值法下的定义；点电荷的场强强度公式 E=KQ/r2，电场强度只由场源电荷电量和位置决定。C=Q/U 是电容的定义式，电容的大小与电容器本身的性质有关，与所带电荷量和电压有关。UAB=WAB/q 为电压的定义式，应用此公式时注意代入符号运算。得出电势差为正时，A 比 B 电势高。得出电势差为负时，A 比 B 电势 3.【答案】A【试题解答】：A在等量异种点电荷的电场线分布图中，在两电荷连线的中垂线上，中点 O处的电场
13、线最密集，可知 O 点场强一定大于与 b 点场强，选项 A 正确；B沿着电场线的方向电势降低，由于不知道两电荷电性，所以不能判断 a、c 两点电势高低，选项 B 错误；C电势能与试探电荷和电势都有关系，由于不知道 a、c 两点电势的高低，所以无法判断两点的电势能大小，选项 C 错误；D因 b 点与 d 点是在同一等势面上，电场力不做功，选项 D 错误。故选 A。4.【答案】D【试题解答】：由粒子的轨迹弯曲方向判断粒子所受的电场力方向，确定电场线的方向，判断电势高低根据电场力方向与粒子速度方向的夹角，判断电场力对粒子做正功还是负功，确定粒子在 a 与 b 动能的大小变化以及电势能的变化 解：A、
14、由运动轨迹如图可知，a、b 做曲线运动，由于电场线方向未知，故 a、b 电性不能确定，故 A 错误；B、根据 a、b 两粒子做曲线运动轨迹弯曲程度即电场线的疏密可知，b 所处的电场线变密，电场强度变强，所受的电场力在增大，加速度在增大；a 所处的电场线变疏，电场强度变弱，所受的电场力在减小，加速度在减小，故 B 错误；C、根据图知 a、b 两粒子的电场力、速度的夹角为锐角，电场力对电荷做正功，电势能减小，故 C 错误；D、根据图知 a、b 两粒子的电场力、速度的夹角为锐角，电场力对电荷做正功，电势能减小，动能增加，故 D 正确 故选：D【点评】物体做曲线运动时，所受合力指向轨迹弯曲的内侧，根据
15、轨迹的弯曲方向要能判断出力、速度和运动轨迹三者的位置关系体，电场力做功与电势能、动能的关系，电场线与电场强度的关系 5.【答案】C【试题解答】：微粒在电场中受到重力和电场力，而做直线运动，电场力与重力的合力必定沿运动方向，否则就做曲线运动，所以电场力的方向是垂直于金属板斜向上，如图示 根据电场力做功的正负判断电势能变化，由几个关系求出电场力与重力的关系，根据动能定理分析动能的变化 A、粒子所受力的合力与速度方向共线反向，物体做减速运动，故 A 错误 B、电场力方向和速度方向垂直电场力不做功，电势能不变化，故 B 错误；C、由几何关系得 qE=mgcos,E=mgcos/q，故 C 正确；D、由
16、动能定理可得，液滴离开电场时的动能增量为mgLsin，D 错误 故选：C。考点：带电粒子在匀强电场中的运动 点评：本题是带电粒子在电场中运动的问题，关键是根据粒子做直线运动判断出粒子受力情况 6.【答案】BD【试题解答】：平行板电容器充电后与电源断开后，电量不变将正极板移到图中虚线所示的位置时，板间距离 d 减小，根据 C=s/4kd 知，电容 C 增大，根据 U=Q/C，则板间电压变小由E=U/d，C=s/4kd 得到：E=4kq/s，可知 E 与 d 无关，则知电场强度 E 不变P 与负极板间的距离不变，由公式 U=Ed 可知，P 与负极板间的电势差不变，P 点的电势不变，正电荷在 P 点
17、的电势能不变故 AC 正确，BD 错误故选 BD 考点：电容器；场强和电势【名师点睛】解决本题的关键知道电容器与电源断开后其电荷量不变，掌握电容器的决定式C=s/4kd 以=Q/C 及定义式要能熟练推导出场强的表达式 E=4kq/s，记住 E 与 d 无关的结论，有利于进行动态分析。7.【答案】AC【试题解答】：分析电子在一个周期内的运动情况从 t=0 时刻释放电子，前 T/2 内，电子受到的电场力向右，电子向右做匀加速直线运动；后 T/2 内，电子受到向左的电场力作用，电子向右做匀减速直线运动；接着周而复始，所以电子一直向右做单向的直线运动，直到打在右板上故 A 正确，B 错误从 t=T/4
18、 时刻释放电子，在 T/4T/2 内，电子向右做匀加速直线运动；在 T/25T/8 内，电子受到的电场力向左，电子继续向右做匀减速直线运动，5T/8时刻速度为零；在 5T/8T 内电子受到向左的电场力，向左做初速度为零的匀加速直线运动，在 T5T/4 内电子受到向右的电场力，向左做匀减速运动，在 5T/4 时刻速度减为零；接着重复若两板距离足够大时，电子在两板间振动故 C 正确用同样的方法分析从 t=3T/8t 时刻释放电子的运动情况，电子先向右运动，后向左运动，由于一个周期内向左运动的位移大于向右运动的位移，电子最终从左极板的小孔离开电场也可能电子在向右过程中就碰到右极板，故 D 错误故选
19、AC。考点：带电粒子在电场中的运动 8.【答案】AD 【试题解答】：A带电小球从 A 点到 B 点，动能不变，由动能定理知重力做功与电场力做功之和为零，即得 qELcos-mgLsin=0 得34mgEq 故 A 正确。B带电小球从 A 点到 B 点，电场力做正功，电势能减小，因此 B 点的电势能小于 A 点的电势能。故 B 错误。C由题意知，电场强度未加倍时，满足 mgsin=qEcos 电场强度加倍后，小球在斜面方向的合力 2qEcos-mgsin=ma 所以小球的加速度 a=gsin=6m/s2 故 C 错误；D电场强度未减半时，满足 mgsin=qEcos 若电场强度减半，小球在斜面方
20、向的合力为：mgsin-12 qEcos=12 mgsin=ma 所以小球的加速度为：a=12 gsin=3m/s2；根据速度位移公式，有 v2-v02=2as，代入数据解得 v=1m/s=12 v0 故 D 正确。故选 AD。二，实验题（9 题 4 分，10 题 8 分，共计 12 分）9.【答案及试题解答】：先在 AC 连线上找出与 B 点电势相等的点，作出等势线，再根据电场线与等势面垂直，且由高电势指向低电势，作出电场线；【详解】A、C 间的电势差为 18V，连接 AC，在 AC 连线上取三等分点 D、F，根据匀强电场中，沿同一方向任意距离相等两点间的电势差相等，知 D 的电势为 3V，
21、与 B 点的电势相等，连接DB，则 DB 是一条等势线，根据电场线与等势面垂直，且由高电势指向低电势，作出电场线如图所示：10.【答案】：增大 增大 减小 控制变量法 【试题解答】：【详解】根据4SCkd，QCU，联合分析求解；研究某量与其他两之间的关系时，常采用控制变量法（1）根据4SCkd，QCU，B 板上移，S 减小，C 减小，Q 不变，U 增大，张角将增大；（2）根据4SCkd，QCU，B 板左移，d 增大，C 减小，U 增大，张角将增大；（3）根据4SCkd，QCU，插入电介质，增大，电容 C 增大，U 减小，张角将减小；（4）根据4SCkd可知，其中有，S，d 为变量，所以本实验应
22、用的为控制变量法 三.解答题 11.【答案】(1)6V，-10V；(2)10V，210-7J；(3)410-8J【试题解答】：【详解】(1)正电荷从 a 移到 b，电场力做正功，由 W1qUab可得 1abWUq （1 分）代入数据得 Uab6V （1 分）由 W2qUbc （1 分）代入数据得 Ubc10V （1 分）（2）若以 b 点的电势为零，由=bcbcU （1 分）代入数据得 c10V （1 分）电荷在 c 点的电势能为 7p2 10JccEq （2 分）(3)ac 之间的电势差 =6V-10 V=-4VacabbcUUU（2 分）故881 104 J=4 10JWacqUac （2
23、 分）12.【答案】(1)gR；(2)74 mg；(3)52gR.【试题解答】：【详解】(1)设滑块到达 C 点时的速度为 v，由动能定理有 2102Eq sRmgsmgRmv（4 分）又因为 Eq=34mg 联立两式解得 vgR （2 分）(2)设滑块到达 C 点时受到轨道的作用力大小为 F，则 2vFEqm R （4 分）解得 74Fmg （2 分）（3）【分析】要使滑块恰好始终沿轨道滑行，即轨道对滑块作用力在某一点时为零，速度最小，即：当 N=0 时，v 最小，设滑至圆轨道 DG 间某点，由电场力和重力的合力提供向心力，此时的速度最小（设为 vn）（2 分）则有 222()()nvEqm
24、gm R （2 分）解得 52ngRv （2 分）13.【答案】：（1）tt1t23mLeE （2）tan 2 （3）xx1x23L.【试题解答】：【详解】（1）电子在电场 E1中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为 a1，时间为 t1，由牛顿第二定律和运动学公式得：a1eE1m eEm （1 分）L212a1t21 （1 分）v1a1t1 （1 分）t22Lv1 （1 分）运动的总时间为 tt1t23mLeE.（2 分）（2）设电子射出电场 E2时沿平行电场线方向的速度为 vy，根据牛顿第二定律得，电子在电场中的加速度为 a2eE2m 2eEm （1 分）t3Lv1 （1 分）vya2t3 （1 分）tan vyv1 （2 分）解得：tan 2.（2 分）(3)如图，设电子在电场中的偏转距离为 x1 x112a2t23 （3 分）tan x2L （3 分）解得：xx1x23L.（1 分）