1、广西桂林市第十八中学2020-2021学年高二物理上学期第一次阶段性考试试题（含解析）第I卷（选择题，共54分）一、单项选择题：本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个正确选项。1. 下列关于电动势的说法中，正确的是（ ）A. 电动势就是电势差，也叫电压，单位VB. 电动势大的电源做功一定多C. 电动势大的电源做功一定快D. 电动势的大小等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功【答案】D【解析】电动势是反应电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，和电势差有本质的不同，虽然单位相同；故A错误；电动势大的移动相同电量时做功多；并不是电动势大电源做功就多，做功也并不一定快
2、；故BC错误；电动势的大小等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功；故D正确；故选D.点睛：本题考查对于电源的电动势的理解能力电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领大小，与外电路无关与做功的多少及快慢无关2. 以下说法正确的是( )A. 由可知电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与q成反比C. 由可知，匀强电场中任意两点a、b间距离越大，两点间的电势差也越大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】【详解】A. 是采用比值定义的，E和F以及检验电荷q无关，E是由电场本身决定的，故A错误B. 电场中某点的电势与检
3、验电荷q无关，是由电场本身和零电势点决定的故B错误C. Uab=Ed中的d是匀强电场中的任意两点a、b沿着电场线方向的距离，故C错误D. 电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关，与两极板间距离d，极板面积S等有关，故D正确3. 两个分别带有电荷量和+的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】本题考查库仑定律及带电体电量的转移问题接触前两个点电荷之间的库仑力大小为，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为
4、+Q，距离又变为原来的，库仑力为，所以两球间库仑力的大小为，C项正确4. 如图所示，为空心金属球，为靠近的另一个原来不带电的枕形金属壳将另一个带正电的小球从球开口处放入球中央，但不触及球则出现的情况是（ ）A. 靠近的一端带正电，远离的另一端带负电B. 靠近的一端带负电，远离的另一端带正电C. 靠近的一端带负电，远离的另一端不带电D. 靠近的一端带正电，远离的另一端不带电【答案】B【解析】【详解】将C放入A中后，由于静电感应，A空心球的内表面感应出负电荷，外表面感应出正电荷，然后由于A的外表面有电荷存在，所以会在B上产生静电感应现象，靠近A的一端带负电，远离A的另一端带正电，故选B。5. 如图
5、所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点a、b电势分别为a5 V，b3 V，下列叙述正确的是()A. 该电场在c点处的电势一定为4 VB. a点处的场强Ea一定大于b点处的场强EbC. 一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D. 一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a【答案】C【解析】【详解】A、当该电场是匀强电场时，由于沿电场方向相同距离电势差相等，则场在c点处的电势一定为4V，当该电场不是匀强电场时，在c点处的电势不一定为4V，故A错误；B、一条电场线无法比较电场线的疏密，就无法比较场强的大小，则a点处的场强不一定大于b点处的场强，故B错误；CD、由题可判断
6、电场线方向从a指向b，正电荷运动到c点时受到的电场力由a指向c，根据沿着电场线方向电势降低可知c点的电势高于b点的电势，根据正电荷在电势高处电势能大可知，正电荷从c点运动到b点电势能一定减少，故C正确，D错误；故选C6. 两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则A. A点的电场强度大小为零B. q1与q2为异种电荷C. NC间场强方向指向x轴正方向D. 将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功【答案】B【解析】【详解】A由图知A点的电势为零，但是图线在A点处的斜率不等于0
7、，所以A点的电场强度不等于0；故A错误。B由图象可知，x从0到无穷远，电势先降低后升高，再降低，则电场线方向先向右，后向左，再向右，由电场线的分布情况可知，q1带正电，q2带负电；故B正确。C由图可知从N到C电势升高，根据顺着电场线电势降低可知，NC间电场强度方向沿x轴负方向；故C错误。DND段中，电势先高升后降低，所以场强方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向，将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功；故D错误故选B。7. 如图所示，按A、B、C、D四种方式在一个正方形的四个顶点分别放置一个点电荷，所带电量已在图中标出，其中正方形中心场强最大的是（ ）A. B. C. D. 【答案】A
8、【解析】【分析】先分析各点电荷在中心处的场强大小和方向，再根据矢量合成法则，即可求出中心处的场强。【详解】A根据点电荷电场强度公式，结合矢量合成法则，正方形对角线异种电荷的电场强度，为各自点电荷在中心处相加，因此中心处的合电场强度大小为；B两个负电荷在正方形中心处场强为零，两个正点电荷在中心处电场强度为零，因此中心处的合电场强度大小为0；C同理，正方形对角线的两负电荷的电场强度在中心处相互抵消，而正点电荷在中心处，叠加后电场强度大小为；D同理，在中心处的电场强度大小；综上比较，正方形中心场强最大的是A，所以A正确。故选A。【点睛】考察点电荷在某点场强的矢量合成。8. 如图所示，a、b为平行金属
9、板，静电计的外壳接地，合上开关S后，静电计的指针张开一个较小的角度，能使角度增大的办法是() A. 使a、b板的距离增大一些B. 使a、b板的正对面积减小一些C. 断开S，使a、b板的距离增大一些D. 断开S，使a、b板的正对面积增大一些【答案】C【解析】【分析】静电计测量的是电容器两端的电势差，合上开关，电容器两端的电势差不变，断开S，电容器的电荷量不变，根据电容的变化判断电容器两端电势差的变化【详解】开关闭合，电容器两端的电势差不变，则静电计的指针的角度不变，故A、B错误断开S，电荷量不变，使a、b板的距离增大一些，根据知，电容C减小，则U=Q/C，可知电势差增大，故C正确断开S，电荷量不
10、变，使a、b板的正对面积增大一些，根据知，电容C变大，则U=Q/C，可知电势差减小，故D错误故选C【点睛】解决本题的关键知道断开开关，电荷量不变，闭合开关，电容器两端的电势差不变，结合电容的决定式和定义式进行分析9. 如图所示，一根长为2m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中，其A、B两端正好处于电场的左右边界上，倾角=37，电场强度E=103 V/m，方向竖直向下，管内有一个带负电的小球，重G=103N，电荷量q=2106C，从A点由静止开始运动，已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5，则小球从B点射出时的速度是（取g=10m/s2；sin37=0.6，cos37=0.8）（ ）A. 2m/sB.
11、3m/sC. m/sD. m/s【答案】C【解析】【详解】粒子受重力、支持力、摩擦力和电场力作用，根据动能定理联立解得C正确。故选C。10. 图（a）所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】根据电容器的定义式可知结合图像可知，图像的斜率为，则内的电流与内的电流关系为且两段时间中的电流方向相反，根据欧姆定律可知两端电压大小关系满足由于电流方向不同，所以电压方向不同。故选A。二、多项选题：每小题4分，共24分。下列每小题所
12、给选项至少有两项符合题意，全对得4分，对而不全得2分，有错或不选得0分。11. 如图，实线为等量异种点电荷周围的电场线，虚线是以正点电荷为中心的圆，M点是两点电荷连线的中点，N点在虚线上若将一试探正点电荷沿逆时针方向从M点经虚线移动到N点，则（ ）A. 电荷所受电场力逐渐减小B. 电荷所受电场力大小不变C. 电荷将克服电场力做功D. 电荷的电势能保持不变【答案】AC【解析】【详解】A、B、由电场线的分布情况可知，N处电场线比M处电场线疏，则N处电场强度比M处电场强度小，由电场力公式F=qE可知正点电荷从虚线上M点移动到N点，电场力逐渐减小，故A正确，B错误C、D、根据顺着电场线方向电势降低，知
13、虚线上各点的电势比正电荷处的电势低，根据U=Ed知：N与正电荷间的电势差小于M与正电荷的电势差，所以N点的电势高于M点的电势，从M点到N点，电势逐渐升高，正电荷的电势能逐渐增大，则电场力做负功，故C正确，D错误故选AC.【点睛】解答本题关键掌握等量异号点电荷电场线分布情况，知道电场线的物理意义：疏密表示电场强势相对大小，方向反映电势的高低运用公式U=Ed定性分析电势差的大小12. 如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（均可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下处于静止状态，以下判断正确的是（）A. a对b的静电力一定是引力B. a对的静电力可能是斥力C. 的
14、电荷量可能比的少D. 的电荷量一定比的大【答案】AD【解析】【详解】AB根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，故A正确，B错误；CD同时根据库伦定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量大小，因此在大小上一定是“两大夹一小”，故C错误，D正确。故选AD。13. 一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是（）A. 坐标原点处的电势为1VB. 电子在a点的电势能比在b点的少7eVC. 电场强度方向沿Oc方向D. 电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV【答案】AD【解析】【详解】A由匀强电场
15、的特性可知即 解得，故A正确；B电子在a点的电势能电子在b点的电势能因此电子在a点的电势能比在b点的多7eV，故B错误；C在ac连线上找一点d，其电势为17V，则bd连线为等势面，过c点作bd的垂线即为电场线，方向如图所示，故C错误；D电子由b点运动到c点，电场力做功为故D正确。故选AD。14. 如下图所示，带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出已知板长为L，板间距离为d，板间电压为U，带电粒子的电荷量为q，粒子通过平行金属板的时间为t(不计粒子的重力)，则( )A. 在前时间内，电场力对粒子做的功为B. 在后时间内，电场力对粒子做的功为C.
16、 粒子的出射速度偏转角满足tanD. 粒子前和后的过程中，电场力冲量之比为1【答案】BC【解析】【详解】AB粒子在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，因为在t时刻末恰好沿下板的边缘飞出，则在前内粒子电势降落为所以电场力对粒子做功为，后内电场力对粒子做功为A错误B正确；C粒子的出射速度偏转角正切为故C正确；D根据推论可知，粒子前和后的过程中，运动时间之比为，D错误。故选BC。15. 某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法正确的判断是 A. 如果图中虚线是电场线，电子在a点动能较大B.
17、 如果图中虚线是等势面，电子在b点动能较小C. 不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的场强都大于b点的场强D. 不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的电势都高于b点的电势【答案】AC【解析】【详解】A若虚线是电场线，从轨迹弯曲方向可知电场力沿着电场线向左，ab曲线上每一点的瞬时速度与电场力方向均成钝角，故电子做减速运动，动能减小，即电子在a点动能较大，所以A正确；B若虚线为等势面，根据等势面与电场线处处垂直可大致画出电场线，显然可看出曲线上每个位置电子受到的电场力与速度成锐角，电子加速运动，故动能增大，即电子在b点动能较大，所以B错误；C不论图中虚线是电场线还是等势面，由电场线的密集程度可看出
18、a点的场强较大，故C正确；D若虚线是等势面，从电子曲线轨迹向下弯曲可知电场线方向垂直虚线向上，沿着电场线方向电势越来越低，故a点电势较小；若虚线是电场线，从轨迹弯曲方向可知电场力沿着电场线向左，故电场线方向向右，沿着电场线方向电势越来越低，故a点电势较大，故D错误16. 如图甲所示，绝缘轻质弹簧的下端固定在水平地面上，地面上方存在一方向竖直向下的匀强电场，一质量为m，带电量为+q小球，轻放在弹簧的上端，小球向下运动的过程中，加速度a和位移x的关系如图乙所示，图乙中a0、x0均为已知量，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列物理量能够求出的是( )A. 匀强电场的场强B. 弹簧的劲度系数C. 小球
19、下落x0时的电势能D. 小球下落过程中的最大速度【答案】ABD【解析】【详解】AB.对小球受力分析如图，由牛顿第二定律可得mg+qE-kx=ma则结合图乙可知，可求出匀强电场的场强E和弹簧的劲度系数k，选项AB正确:C.电势能与参考面的选取有关，故无法求出小球下落x0时的电势能，选项C错误;Da=0，即小球下落x0时速度最大，此时有由动能定理得故可求出小球下落过程中的最大速度，选项D正确。第II卷（非选择题，共46分）三、填空题：每小题4分，共12分17. 某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时间t内有n个二价正离子到达阴极，有2n个电子到达探测器阳极，已知电子电量的大小为e，则探测器中的电
20、流为_【答案】【解析】【详解】根据题意可知，这段时间的电荷量为由电流公式可知18. 真空中固定有两个体积相同的带电金属小球a、b，它们所带电量相等、电性相同。现另有一相同的金属小球c，所带电量为a小球的5倍，电性相同。使c小球顺次与a、b小球接触后再把c移走，则a、b两带电小球的静电力是原来的_倍。【答案】6【解析】【详解】由题知，a、b两电荷电性相同，带电量都为Q，相距为r，则此时的静电力为c球的电量为5Q，现使c小球依次与a、b小球接触后，a带电量为则c球的电量也为，再与b小球接触，则b小球带电量为故此时a、b两小球静电力19. 如图所示，水平安放的A、B两平行板相距h，上板A带正电，现有
21、质量m，带电量为+q的小球，在B板下方距离H处，以初速v0竖直向上从B板小孔进入板间电场，不计空气阻力，欲使小球刚好能到A板，则A、B间电势差UAB=_。【答案】【解析】【详解】由题，小球刚好打到A板时，速度恰好为零，对整个过程进行研究，根据动能定理得解得四、计算题：共3小题，34分。计算题应写出必要的文字说明和重要的演算步骤。20. 如图所示，a、b、c、d为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离为2cm，已知Uac=60V，A、B、C、D四个点分别位于等势面a、b、c、d上。(1)电场强度为多大？(2)设B点的电势为零，求A、C、D点的电势。(3)求将q=-1.010-10C的点电荷由A移
22、到D电场力做的功。【答案】(1)1.5103V/m；(2) 30V，-30V，-60V；(3)-9.010-9J【解析】【详解】(1)AC间距离为4cm，则(2)因为A点电势大于C点电势，知电场强度方向水平向右，(3)电荷从A到D21. 一根长为2m、横截面积为的铜棒，两端电势差为，铜棒的电阻为，铜内自由电子密度为，电子的电荷量为。求：(1)通过铜棒的电流（保留三位有效数字）；(2)铜棒内的电场强度；(3)自由电子定向移动的速率（保留两位有效数字）。【答案】(1)22.8A；(2)；(3)【解析】【详解】(1)通过铜棒的电流为(2)铜棒内的电场强度为(3)设自由电子定向移动的速度为v，则得。2
23、2. 在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截面积是以O为圆心，半径为R的圆，AB为圆的直径，如图所示。质量为m，电荷量为q（q0）的带电粒子在纸面内自A点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的C点以速率v0穿出电场，AC与AB的夹角=60。运动中粒子仅受电场力作用。（1）求电场强度的大小；（2）为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的速度应为多大？（3）为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为mv0，该粒子进入电场时的速度应为多大？【答案】(1) ；(2)；(3)0或【解析】【详解】（1）由题意知在A点速度为零的粒子会沿着电场线方向
24、运动，由于q0，故电场线由A指向C，根据几何关系可知：所以根据动能定理有：解得：；（2）根据题意可知要使粒子动能增量最大则沿电场线方向移动距离最多，做AC垂线并且与圆相切，切点D，即粒子要从D点射出时沿电场线方向移动距离最多，粒子在电场中做类平抛运动，根据几何关系有而电场力提供加速度有联立各式解得粒子进入电场时的速度：；（3）因为粒子在电场中做类平抛运动，粒子穿过电场前后动量变化量大小为mv0，即在电场方向上速度变化为v0 ，过C点做AC垂线会与圆周交于B点，故由题意可知粒子会从C点或B点射出。当从B点射出时由几何关系有电场力提供加速度有联立解得；当粒子从C点射出时初速度为0。另解：由题意知，初速度为0时，动量增量的大小为，此即问题的一个解。自A点以不同的速率垂直于电场方向射入电场的粒子，动量变化都相同，自B点射出电场的粒子，其动量变化量也恒为，由几何关系及运动学规律可得，此时入射速率为
