1、2020-2021学年第一学期期中考试高二 物理一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。其中1-7题只有一个选项符合题目要求，8-12至少有一个选项符合题目要求，多选错选不得分。1. 下列说法正确的是 ( )A. 公式E=U/d对于任何电场均适用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】B【解析】【详解】公式E=U/d对于匀强电场适用，A错误，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，任何带电体的电荷量都为元电荷的整数倍，所以C错误，电
2、场线不是带电粒子的运动轨迹，D错误。2. 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.3. 如图所示，a、b两点位于以负点电荷Q（Q0）为球心的球面上，c点在球面外，则A. a点场强的大小比b点大B. b点场强的大小比c点小C. a点电势比b点高D. b点电势比c点低【答案】D【解析】【详解】由点电荷场强公式确定各点的场强大小，由点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面和沿电场线方向电势逐
3、渐降低确定各点的电势的高低由点电荷的场强公式可知，a、b两点到场源电荷的距离相等，所以a、b两点的电场强度大小相等，故A错误；由于c点到场源电荷的距离比b点的大，所以b点的场强大小比c点的大，故B错误；由于点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面，所以a点与b点电势相等，负电荷的电场线是从无穷远处指向负点电荷，根据沿电场线方向电势逐渐降低，所以b点电势比c点低，故D正确4. 如图，直线上有o、a、b、c四点，ab间的距离与bc间的距离相等在o点处有固定点电荷，已知b点电势高于c点电势若一带负电电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则A. 两过程中电场力做的功相等B. 前
4、一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功C. 前一过程中，粒子电势能不断减小D. 后一过程中，粒子动能不断减小【答案】C【解析】【详解】根据题述，ab之间电场强度大于bc之间电场强度，前一过程中电场力做的功小于后一过程中电场力做的功，选项AB错误；前一过程中，电场力做正功，离子电势能不断减小，动能不断增大；后一过程中，电场力做正功，粒子动能不断增大，选项C正确D错误5. 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
5、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。6. 如图所示，电容器与输出电压为U的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点，恰好处于静止状态。现将平行板电容器上极板竖直向上移动一小段距离，则（）A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动B. P点的电势将减小C. 带电油滴的电势能将减小D. 电容器的电容减小，极板带电荷量将增大【答案】B【解析】【详解】A将平行板电容器上极板竖直向上移动一小段距离，板间距离增大，由于电容器的电压不变，根据可知知板间场强减小，板间场强减小，油滴所受电场力减小，则油滴将
6、沿竖直方向向下运动，选项A错误；B由得知，P点与下极板间的电势差减小，板间场强方向向下，P点电势比下极板高，所以P点的电势降低，选项B正确；C根据油滴原来静止知道，油滴带负电，P点电势降低，则油滴的电势能将增大，选项C错误；D板间距离增大，根据可知电容减小，而电压不变，根据可知电容器的电量减小，选项D错误。故选B。7. 如图，有一带电荷量为+q的点电荷与表面均匀带电圆形绝缘介质薄板相距为2d，此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是（ ）A. 0B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】+q在a处产生的场强大小为E=k，方向水平向左据题，a
7、点处的电场强度为零，+q与带电薄板在a点产生的场强大小相等，方向相反，则带电薄板在a点产生的场强大小为E=k，方向水平向右根据对称性可知，带电薄板在b点产生的场强大小为E=k，方向水平向左+q在b处产生的场强大小为E=k，方向水平向左，则b点处的电场强度大小是：Eb=故选D【点睛】本题考查电场的叠加，除了掌握点电荷场强公式E=k之外，关键要抓住带电薄板产生的电场两边的对称性8. 如图所示，一个枕形导体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
8、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CD正确。故选ACD。9. 如图甲所示，A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速度为零的电子，电子仅在电场力作用下沿电场线从A点运动到B点，其速度随时间变化的规律如图乙所示。 设A、B两点处电场
9、的电场强度大小分别为EA、EB，A、B两点的电势分别为A、B，则（）A. EAEBB. EAEB C. ABD. AB【答案】BD【解析】【详解】由图像可知，电子从A到B做加速度增加的变加速直线运动，则电子所受的电场力变大，可知电场强度变大，所以EAEB；因为电子从A到B做加速运动，电子受到的电场力方向由A到B，所以电场线方向由B指向A，根据沿电场线方向电势逐渐降低，知AB，故BD正确，AC错误。故选BD。10. 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.
10、 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，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11. 如图所示，可视为
11、点电荷的小物体A、B分别带负电和正电，B固定，其正下方的A静止在绝缘斜面上，则A受力个数可能为（）A. A可能受2个力作用B. A可能受3个力作用C. A可能受4个力作用D. A可能受5个力作用【答案】AC【解析】【详解】对小球A，必受重力和B对它的库仑引力，且这两个力方向相反；当两者相等时A只受两个力；当库仑力小于重力时，小球还将受到斜面对它的垂直于斜面的支持力，要保持A静止，因此还必受斜面对它的摩擦力才能平衡，故此种情况A受4个力的作用。故选AC。12. 如图，竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。a、b为圆环水平直径上的两个点，c、d为竖直直径上的两个点，它们与圆心
12、的距离均相等。则（）A. a、b两点的场强相等B. a、b两点的电势相等C. c、d两点的场强相等D. c、d两点的电势相等【答案】ABC【解析】【详解】BD如下图所示，为等量异种电荷周围空间的电场分布图。本题的带电圆环，可拆解成这样无数对等量异种电荷的电场，沿竖直直径平行放置。它们有共同的对称轴，所在的水平面与每一条电场线都垂直，即为等势面，延伸到无限远处，电势为零。故在上的点电势为零，即；而从M点到N点，电势一直在降低，即，故B正确，D错误；AC上下两侧电场线分布对称，左右两侧电场线分布也对称，由电场叠加原理可知AC正确；故选ABC。二、填空题：（每空2分共6分）。13. 如图所示实验装置
13、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
14、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14. 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.
15、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电场力做的功为：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
16、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15. 如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为2cm，两点的连线与场强方向成60角将一个电量为-210-5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J则：(1)在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？(2)A、B两点电势差UAB为多少？(3)匀强电场的场强为多大？【答案】(1)-01J (2)5103V (3)5105V/m【解析】【详解】(1)据电场力做功与电势能变化间关系，有： (2)根据静电力做功与电势差关系可得： (3) A、B两点沿场强方向距离：据匀强电场中场强与电势差的关系可得：16. 如图所示，一带电微粒质量
17、为m、电荷量为q，从静止开始经电压为U1的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角为已知偏转电场中金属板长L，两板间距d，带电微粒重力忽略不计求：（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1；（2）偏转电场中两金属板间的电压U2【答案】（1）；（2）【解析】试题分析：（1）微粒在加速电场中，电场力做功U1q，引起动能的增加，由动能定理求出速度v1（2）微粒进入偏转电场后，做类平抛运动，运用运动的合成与分解，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求出电压U2解：（1）带电微粒在加速电场中加速过程，根据动能定理得：U1q=解得：v1=（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类
18、平抛运动在水平方向上微粒做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，则有：水平方向：v1=带电微粒加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2竖直方向：a=，v2=at=由几何关系 tan=解得：U2=答：（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1为（2）偏转电场中两金属板间的电压U2为【点评】本题是带电粒子在组合场中运动的问题，关键是分析粒子的受力情况和运动情况，用力学的方法进行处理17. 如图所示，绝缘光滑水平轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R0.40m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E1.0104N/C。现有一质量m0.10kg的带
19、电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s1.0m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零。已知带电体所带电荷量q8.0105C，求：(1) 带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小；(2) 带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力； (3) 带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中，摩擦力做的功。【答案】(1).4.0m/s (2).5.0N(3) 0.72J【解析】【详解】(1)设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有qE = ma解得：设带电体运动到B端的速度大小为vB，则解得：m/s.(2)设带电体运动到圆轨道B端时受轨道的支持力为N，根据牛顿第二定律有解得：根据牛顿第三定律可知，带电体对圆弧轨道B端的压力大小：N方向：竖直向下(3)带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力所做功：W电J设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为W摩，由根据动能定理有：W电+W摩解得 W摩 =0.72J
