1、甘肃省兰州市第四片区2020-2021学年高二物理上学期期中试题 理（含解析）（满分100分 答题时间90分钟）一、选择题（共12小题；18为单选题，912为多选题）1. 如图所示，原来不带电的绝缘金属导体，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的右端，可能看到的现象是()A. 只有右端验电箔张开，且右端带正电B. 只有左端验电箔张开，且左端带负电C. 两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电D. 两端的验电箔都不张开，且左端带正电，右端带负电【答案】C【解析】【详解】带负电的绝缘金属球靠近导体右端，由于发生感应起电，导体右端带正电，左端带负电，两端的验电箔都张开
2、，故C正确，ABD错误2. 有三个相同的金属小球A、B、C，其中A、B两球带电情况相同，C球不带电将A、B两球相隔一定距离固定起来，两球间的库仑力是F，若使C球 先和A接触，再与B接触，移去C，则A、B间的库仑力变为（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】假设A带电量为Q，B带电量也为Q，两球之间的相互吸引力的大小是第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为Q/2，C与B接触时总电荷量再平分，则C、B分开后电量均为，这时，A、B两球之间的相互作用力的大小，故选C【名师点睛】要清楚带电体相互接触后移开，同种电荷电量平分，异种电荷电量先中和再平分根据库仑定律的内容，找出变
3、化量和不变量求出问题3. 下列关于元电荷和点电荷的说法，正确的是（）A. 元电荷是除正、负电荷外的第三种电荷B. 体积很大的电荷，一定不能视为点电荷C. 自然界所有带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍，元电荷就是质子D. 两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理【答案】D【解析】【详解】AC元电荷是指最小的电荷量，不是电荷，不是指质子或者是电子，故AC错误；B带电体的形状、大小对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，所以能否看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状及带电量的多少无具体关系，故B错误；D两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心
4、的点电荷处理，故D正确。故选D。4. 如图在研究电荷之间相互作用力的实验装置。用绝缘杆固定的金属球A带电量为Q，用绝缘细线悬挂的金属球B（质量为m，带电量为q）与处于用一个水平线上，两者均视为点电荷。当两者距离为d时，细线与竖直方向的夹角为1时，细线拉力为T1；当两者距离为2d时，细线与竖直方向的夹角为2时，细线拉力为T2；则下列说法正确的是（）A. 两小球可能带异种电荷B. 细线拉力大小T1小于T2C. tan1与tan2之比为2：1D. 当两者距离为2d时，小球B在A处产生的场强为【答案】D【解析】【详解】A作出受力分析图有可知金属球向右偏离平衡位置，说明金属球与的作用力是斥力，两个小球一
5、定带同种电荷，A错误； BC根据受力图则有根据库仑定律根据平衡条件有，解得：=41由图可知因为所以B错误，C错误；D当两者距离为时，根据牛顿第三定律可知受到的库仑力大小为则小球在处产生的电场强度大小为D正确。故选D。5. 如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则（ ）A. a、b的电荷同号，B. a、b电荷异号，C. a、b电荷同号，D. a、b的电荷异号，【答案】D【解析】【详解】根据同种电荷相斥，异种电荷相吸，且小球c所受库仑力的合力的方向平行于a
6、，b的连线，可知，a、b的电荷异号，对小球c受力分析，如下图所示因ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm，因此acbc，那么两力的合成构成矩形，依据相似三角形之比，则有根据库仑定律有，综上所得故D正确，ABC错误。故选D。6. 一平行电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器（）A. 极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B. 极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C. 极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D. 极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变【答案】D【解析】试题分析：电容器接在恒压直流电源上，则电容器两端的电势差不变，将云母介质移出后，介
7、电常数减小，根据电容的决定式知，介电常数减小，电容减小，由于电压不变，根据可知，电荷量Q减小，由于电容器的电压不变，板间的距离d不变，根据可知，极板间的电场强度不变，所以ABC错误，D正确考点：电容器的动态分析【名师点睛】本题是电容器动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变；当电容器与电源断开，则电荷量不变要掌握、三个公式7. 如图所示，一条绝缘细线，上端固定，下端拴一个电荷量为q带电小球将它置于一匀强电场中，电场强度大小为E，方向水平向右。当细线离开竖直位置的偏角为时，小球处于平衡状态，则小球的质量为（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】小球的受力
8、如图，运用合成法得：所以故选A。8. 示波器是一种用来观察电信号的电子仪器，其核心部件是示波管，下图是示波管的原理图。示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。电子从灯丝K发射出来（初速度可不计），经电压为U0的加速电场加速后，以垂直于偏转电场的方向先后进入偏转电极YY、XX。当偏转电极XX、YY上都不加电压时，电子束从电子枪射出后，沿直线运动，打在荧光屏的中心O点，在那里产生一个亮斑。若要荧光屏上的A点出现亮斑，则（ ）A. 电极X、Y接电源的正极，X、Y接电源的负极B. 电极X、Y接电源的正极，X、Y接电源的负极C. 电极X、Y接电源的正极，X、Y接电源的负极D. 电极X、Y接电
9、源的正极，X、Y接电源的负极【答案】B【解析】【详解】要使电子达到A点，则电子在YY中应向下偏转，故Y应接电源的正极，在XX应向X偏转，故X应接电源的正极，故B正确，ACD错误。故选B。9. 图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，、是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（）A. 带电粒子所带电荷的符号B. 带电粒子在、两点的受力方向C. 带电粒子在、两点的速度何处较大D. 带电粒子在、两点的电势能何处较大【答案】BCD【解析】【详解】AB粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线
10、向左，由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，故A错误，B正确；CD若粒子从a运动到b，由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知电场力与轨迹之间的夹角是钝角，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增大，则粒子在a点的速度较大，在b点电势能较大，故C、D正确；故选BCD。10. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱。如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称，则（ ）A. B、C两点场强大小和方向都相同B. A、D两点场强大小相等，方向相反C. E、O、F三点电势相等D. B
11、、O、C三点比较，O点场强最弱【答案】ACD【解析】【详解】A根据电场线分布，结合对称性可得，B、C两点场强大小和方向都相同，选项A正确；B根据电场线分布，结合对称性可得，A、D两点场强大小相等，方向相同，选项B错误；CE、O、F三点均处在电势为零的等势线上，则电势相等，选项C正确；DB、O、C三点比较，O点电场线最稀疏，则场强最弱，选项D正确。故选ACD。11. 如图所示，以O点为圆心，以R=0.20m为半径的圆与坐标轴交点分别为a、b、c、d，该圆所在平面内有一匀强电场，场强方向与x轴正方向成=60角，已知a、b、c三点的电势分别为、4V、，则下列说法正确的是（ ）A. 该匀强电场的场强B
12、. 该匀强电场的场强E=40V/mC. d点的电势为-4VD. d点的电势为【答案】BC【解析】【详解】AB由题意得，a、c间的电势差为a、c两点沿电场强度方向的距离为故该匀强电场的场强故A错误、B正确；CD根据匀强电场中电势差与电场强度的关系式U=Ed，相等距离，电势差相等，因为 ，可知，O点电势为0，而dO=Ob，则a、O间的电势差等于O、a间的电势差，可知，d点的电势为-4V，故C正确，D错误。故选BC。12. 如图甲所示，A、B是一对平行的金属板，在两板间加上一周期为T的交变电压U，A板的电势，B板的电势随时间的变化规律为如图乙所示，现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内，设电子
13、的初速度和重力的影响均可忽略，则（ ） A. 若电子是在t=0时刻进入的，它可能不会到达B板B. 若电子是在时刻进入的，它一定不能到达B板C. 若电子是在时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后穿过B板D. 若电子是在时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后穿过B板【答案】BC【解析】A、若电子从t0时刻进入，电子将做单向直线运动，A错误；B、若电子从时刻进入两板，则电子受到电场力方向向左，故无法到达B板，B正确；C、电子从时刻进入两板时，电子先加速，经时间速度最大，此时电子受到电场力反向，经速度减为零，再加速反向速度最大，接着减速速度为零，它时而向B板运动，时而向
14、A板运动，但一个周期内总的位移向右，最后穿过B板，C正确；D、电子从时刻进入两板时，电子先加速，经时间速度最大，此时电子受到电场力反向，经速度减为零，再加速反向速度最大，接着减速速度为零，它时而向B板运动，时而向A板运动，但一个周期内总的位移向左，无法穿过B板，D错误故选BC二、实验探究题13. 如图所示图线是两个导体A和B的伏安特性，则它们的电阻关系RA:RB=_；若两个导体中的电流相等(不为零)时，它们两端的电压之比为UA:UB=_；若两个导体两端的电压相等(不为零)时，通过它们的电流之比IA:IB=_【答案】 (1). 1:3 ； (2). 1:3 ； (3). 3:1【解析】由图可知，
15、当电压为10mV时，A的电流为15mA，B的电流为5mA；由可知电阻之比为：1：3；当电流相等时，由U=IR可知，电压之比与电阻成正比，故电压之比为1：3；当电压相等时，由可知，电流与电阻成反比；故电流之比为：3：1；点睛：本题考查对I-U图象的认识，要注意图象中的斜率表示电阻的倒数；能结合欧姆定律来求解各量之比14. 下图是一位同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的、所示，电流表量程为0.6A，电压表量程为3V，所示读数为：_，两组数据得到的电阻分别为_和_。（电阻的计算值保留两位有效数字）【答案】 (1). 0.10A
16、(2). 0.24A (3). 2.00V (4). 0.27V（0.260.28均可） (5). 8.3（8.38.4均可） (6). 2.7（2.62.8均可）【解析】【详解】12电流表的量程为0.6A，最小刻度为0.02A，故在读数时只估读到最小刻度位即可，故分别为0.10A，0.24A；34电压表的量程为3V，最小刻度为0.1V，故在读数时需估读到最小刻度的下一位，故分别为2.00V，0.27V；56根据代入数据可得R=8.3R=2.7三、解答题15. 如图，真空中有两个点电荷Q1=+4.010-8C和Q2= -1.010-8C,分别固定在x坐标轴的x=0和x=6cm的位置上（1）x坐
17、标轴上哪个位置的电场强度为零?（2）x坐标轴上哪些地方的电场强度方向是沿x轴的正方向的?【答案】（1）x=12cm；（2）（0,6）之间和x12cm的地方的电场强度的方向是沿x方向【解析】【详解】试题分析：设坐标为x处场强为0，x6m解得x=12cm或4cm（舍去）（2）在x坐标轴上（0,6）之间和x12cm的地方的电场强度的方向是沿x方向16. 如图所示匀强电场中有a、b、c三点，ab与场强方向平行，bc与场强方向成60角，ab=4cm，bc=10cm，将一个带电量为C的电荷从a移到b时，电场力做功J，求： （1）a、b两点的电势差Uab；（2）匀强电场的场强大小；（3）将此电荷从a移到c电
18、场力做的功。【答案】（1）200V；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由公式可得，a、b两点的电势差为（2）由公式得，匀强电场的场强大小为（3）根据公式可得，将此电荷从a移到c电场力做的功为17. 长为L的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个带电荷量为q、质量为m的带电粒子，以初速度v0紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场，刚好从下极板边缘射出，射出时速度恰与下极板成30角，如图所示，不计粒子重力，求：(1)粒子末速度的大小；(2)匀强电场的场强；(3)两板间的距离。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】(1)粒子离开电场时，末速度与水平方向夹角为30，由几何关系得末速度(2)粒子在匀强电场中做类平抛运动 解得(3)设两板间的距离为y解得
