1、甘肃省定西市岷县二中2020-2021学年高二物理上学期期中试题（含解析）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
2、荷的整数倍，所以C错误，电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
3、的球面和沿电场线方向电势逐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
4、中电场力做的功相等B. 前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】【
5、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。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
6、滴所受电场力减小，则油滴将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
7、=k，方向水平向左据题，a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
8、（）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
9、所示。 设A、B两点处电场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
10、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，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
11、小11. 如图所示，可视为点电荷的小物体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
12、直径上的两个点，它们与圆心的距离均相等。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、。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
14、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
15、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=q
16、U，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.
17、 如图所示，一带电微粒质量为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
18、电场中只受电场力作用，做类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
19、有一质量m0.10kg的带电体（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
