1、内蒙古乌兰察布市四子王旗一中2020-2021学年高二物理上学期期中试题（含解析）（时间：90分钟：满分：120分）一、选择题（本题共12小题，每小题6分，共72分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1. 某电场的电场线如图，a、b是一条电场线上的两点， 用 、 和 、 分别表示a、b两点的电势和电场强度，可以判定（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】根据电场线疏密表示电场强度大小，EaEb；根据沿电场线电势降低，ab，故ABD错误，C正确故选C.2. A、B是一条电场线上的两个
2、点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度一时间图像如图所示。则这一电场可能是（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】由图象可知，速度在逐渐减小，图象的斜率在逐渐增大，故此带负电的微粒做加速度越来越大的减速直线运动，所受电场力越来越大，受力方向与运动方向相反；故选A。3. 一个点电荷，从静电场中A点移到B点，其电势能的变化为零，则（）A. A、B两点的电场强度一定相等B. 该点电荷一定沿等势面移动C. 作用于该点电荷的静电力与其移动的方向总是垂直的D. A、B两点的电势一定相等【答案】D【解析】【详解】A从静电场中A 点移到B点，其电势能的变化
3、为零，电场力做功为零，电场力做功只与初末位置有关，与路径无关，而场强与电势没有直接关系，所以A、B 两点的电场强度不一定相等，A错误；B电场力做功只与初末位置有关，与路径无关，电场力做功为零，点电荷可能沿等势面移动，也可能不沿等势面移动，B错误；C电势能的变化只与电荷的初末位置有关，与电荷移动的路径无关，故该点电荷不一定沿等势面移动，作用于该点电荷的电场力与其移动的方向不一定总是垂直的，C错误；D由公式因为所以即A、B电势一定相等，D正确。故选D。4. 如图所示，有一带电的微粒，在电场力的作用下沿曲线从M点运动到N点，则微粒（ ）A. 带负电，电势能增加B. 带负电，电势能减少C. 带正电，电
4、势能增加D. 带正电，电势能减少【答案】D【解析】【详解】微粒受到的电场力指向轨迹内侧，故电场力方向和电场方向相同，所以带正电，电场力和速度方向夹角为锐角，故电场力做正功，动能增加，电势能减小。故选D。5. 某电场的电场线分布如图所示实线，以下说法正确的是A. c点场强大于b点场强B. b和c处在同一等势面上C. 若将一试探电荷由a点移动到d点，电荷的电势能将增大D. 若某一点电荷只在电场力作用下沿虚线由a点运动到d点，可判断该电荷一定带负电【答案】A【解析】【分析】解这类题是思路：电场线的疏密表示场强的强弱，沿电场线方向电势逐渐降低，根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，然后根据电性判断电场线
5、方向，根据电场力做功判断电势能的变化【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正确；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错误；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A【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. 如图所示的同心圆（虚线）是电场中的一
6、簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A向C运动时的速度越来越小，B为线段AC的中点，则下列正确的（ ）A. 电子沿AC运动时受到的电场力越来越小B. 电子沿AC运动时它具有的电势能越来越小C. 电势差D. 电势【答案】D【解析】【详解】A由于等势线是电场中的一簇同心圆，且电子由向运动过程速度越来越小，故题中电场是由一个处于圆心的负电荷产生的，根据库仑定律可以判断，电子沿方向运动时受到的电场力越来越大，故A错误；B电子沿AC方向运动时，电场力做负功，故电势能逐渐变大，故B错误；C电子沿方向运动过程中，电场力逐渐变大，从到过程电场力较小，故从到过程电场力做功较少，根据电势差与电场力做功关系
7、，可以得到：故C错误；D电场线与等势面垂直，且由电势高等势面指向电势低的等势面，电子由向运动过程速度越来越小，故电场力向外，场强向内，故外侧电势较高，故故D正确。7. 如图所示，匀强电场场强为，则下述计算结果正确的是（）A. ab之间的电势差为B. ac之间的电势差为C. 将点电荷沿矩形路径abcda移动一周，静电力做功为零D. 将的点电荷沿abc或adc从a移动到c，静电力做功都是【答案】C【解析】【详解】由题意可知，ab=dc=4cm=0.04m，bc=ad=3cm=0.03mAab之间的电势差故A错误；Bb、c在同一等势面上，ab与ac间的电势差相等，则故B错误；C电荷移动一周回到原处，
8、初末位置的电势差U=0，电场力做功W=qU=0电场力做功为零，故C正确；D电场力做功与运动路径无关，取决于两点间的电势差，将q=5103C的点电荷沿abc或adc从a移动到c静电力做功故D错误故选C。8. 如图所示，、是两个等量异种点电荷形成电场中的、位于同一平面内的三个等势线，其中为直线，与、与的电势差相等。一重力不计、带负电的粒子进入电场，运动轨迹如图中实线所示。与、分别交于a、b、c三点，则（）A. 若粒子从a到b电场力做功大小为，从b到c电场力做功大小为，则B. 粒子从a到b再到c，电势能不断减少C. a点的电势比b点的电势高D. 粒子在c点时的加速度为零【答案】C【解析】【分析】根据
9、电场力做功公式W=qU，分析W1与W2的关系；根据粒子的轨迹弯曲方向可判断所受的电场力方向，即可判断电场力做功的正负，分析电势能的变化。【详解】A由题知，与、与的电势差相等，根据电场力做功公式W=qU得知，粒子从a到b电场力做功与从b到c电场力做功相等，即W1=W2，故A错误；BC根据粒子的轨迹弯曲方向可知粒子所受的电场力方向向左，则电场线方向大约向右，并且与等势面垂直，则粒子从a到b再到c，电势不断降低，电场力做负功，负电荷的电势能不断增大，故B错误，C正确；D粒子在c点时的电场力不为零，故加速度不为零，故D错误。故选C。【点睛】本题要掌握电场力做功的公式，可判断电场力做功的大小关系，结合轨
10、迹的弯曲方向和受力方向以及电场线与等势面之间的关系，判断电势高低，分析电势能的变化。二、多选题9. 下列说法正确的是（）A. 公式E=对匀强电场适用B. 公式E=仅用于求点电荷电场的电场强度，式中Q是场源电荷的电荷量C. 物体所带的电量有可能是元电荷的2.5倍D. 电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹【答案】AB【解析】【详解】A公式E=对匀强电场适用，A正确；B公式E=仅用于求点电荷电场的电场强度，式中Q是场源电荷的电荷量，B正确；C物体所带的电量只能是元电荷的整数倍，C错误；D电场线是为了描述电场而假想的曲线，一般不是带电粒子在电场中运动的轨迹，D错误。故选AB。10. 如图所示，一个枕形
11、导体AB原来不带电，将它放在一个负点电荷的电场中，点电荷的电荷量为Q，与AB中心O点的距离为R。由于静电感应，在导体A、B两端分别出现感应电荷。当达到静电平衡时，说法正确的是（）A. 导体A B是一个等势体B. 导体A端电势低于B端电势C. 导体中心O点的场强为0D. 枕形导体两端的感应电荷在O点产生感应电场强度E=，方向水平向左【答案】ACD【解析】【详解】AB当达到静电平衡时整个导体是一个等势体，则导体A端电势等于B端电势;故A正确，B错误；CD当达到静电平衡时导体中心O点的场强为0；枕形导体两端的感应电荷在导体中心O点的场强大小与点电荷-Q产生的场强大小相等，为；方向相反，为水平向左；故
12、CD正确。故选ACD。11. 如图所示，图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定()A. M点的电势高于N点的电势B. M点的电势低于N点的电势C. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能【答案】AD【解析】【详解】根据顺着电场线方向电势降低可知，M点的电势高于N点的电势故A正确，B错误M点处的电场线较疏，而N点处电场线较密，则M点处的电场强度较小，粒子在M点所受的电场力也较小，故C错误由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向大致斜向左下方，电场力对粒子做正功，电势能减小
13、，则粒子在M点具有的电势能大于在N点的电势能，故D正确故选AD【点睛】本题是电场中轨迹问题，关键要根据轨迹的弯曲方向判断出粒子所受的电场力方向，再抓住电场线的物理意义判断场强、电势等的大小12. 如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则（）A. a一定带正电，b一定带负电B. 两粒子速度都减少C. a的加速度将减小，b的加速度将增大D. 两个粒子的电势能都减小【答案】CD【解析】【详解】A物体做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧，所以能判断a、b一定带异种电荷，但是不清楚哪一个是正电荷，哪一个是负电荷，故
14、A错误；BD物体做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧，从图中轨道变化来看电场力都做正功，动能都增大，速度都增大，电势能都减小，故B错误，D正确；C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a受力减小，加速度减小，b受力增大，加速度增大，故C正确。故选CD。三、填空题（每空6分：共18分）13. 如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连使电容器带电后与电源断开：（1）上移左极板，可观察到静电计指针偏转角 （填变大，变小或不变）；（2）将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角 （填变大，变小或
15、不变）；（3）两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角 （填变大，变小或不变）【答案】（1）变大（2）变小（3）变小【解析】试题分析：（1）根据电容的决定式知，上移左极板，正对面积S减小，则电容减小，根据知，电荷量不变，则电势差增大，指针偏角变大（2）根据电容的决定式知，将极板间距离减小时，电容增大，根据知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小（3）根据电容的决定式知，两板间插入一块玻璃，电容增大，根据知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小考点：考查了电容器动态分析【名师点睛】在分析电容器动态变化时，需要根据判断电容器的电容变化情况，然后结合，等公式分析，需要注意的是，如果电容器和电
16、源相连则电容器两极板间的电压恒定，如果电容器充电后与电源断开，则电容器两极板上的电荷量恒定不变三、计算题（本题共2小题共30分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位）14. 用一条绝缘细线悬挂一个带电小球，小球质量为m，所带电荷量为q，现加一水平方向的匀强电场。平衡时绝缘细线与竖直方向的夹角为=30。（1）画出小球的受力示意图；（2）由平衡条件求出电场力的大小；（3）求匀强电场的电场强度E的大小。【答案】（1）见解析；（2）；（3）【解析】【详解】（1）小球受重力、电场力以及绳子的拉力作用，受力示意图如图所示（2）小球在三力作用下保持平衡，则由平衡条件可知（3）
17、由解得15. 如图所示，三条曲线表示三条等势线，其电势C0，AB10 V，D30 V，将电荷量q1.2106 C的电荷在该电场中移动(1)把这个电荷从C移到D，静电力做功多少？(2)把这个电荷从D移到B再移到A，电势能变化多少？【答案】（1）3.610-5J（2）电势能增加了4.810-5J【解析】【分析】(1) 根据电场力做功的公式W=qU，可以计算出电荷从C移到D电场力做功；(2) 电荷从D移到B再移到A电场力做的功，根据电场力做功公式求解【详解】(1) 由于UCD=C-D=0-（-30）V=30V则电荷从C移到D，电场力做功为：WCD=qUCD=10-630J=3.610-5J；(2) 由于UDA=D-A=-30V-10V=-40V则电荷从D移到B再移到A电场力做功为：WDA=qUDA=10-6（-40）J=-4.810-5J由于电场力做负功，所以电势能增加【点睛】本题要掌握电场力做功的计算公式W=qU，注意计算时式中各个量都要代入符号同时要知道电场力做正功电势能减小，电场力做负功电势能增加
