1、河北武邑中学2019-2020学年上学期高二期中考试物理试卷一、选择题（1-9题单选，10-12题多选，每题4分，共48分）1.关于摩擦起电，下列说法正确的是 ( )A. 摩擦起电过程中电荷的总量增加B. 两种不同材料的绝缘体相互摩擦后，它们必将同时带上等量同种电荷C. 摩擦起电时，质子从一个物体转移到另一个物体D. 摩擦起电时，电子从一个物体转移到另一个物体【答案】D【解析】【详解】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，电荷的总量不变，它们同时带上等量异种电荷。A.由上分析可知，A不符合题意； B.由上分析可知，B不符合题意；C.由上分析可知，C不符合题意； D.由上分析可知，D符
2、合题意。2.如下图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a、b两点电场强度和电势均相同的是A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】A根据点电荷的电场强度公式，可得a、b两点电场强度大小相等，场强的方向相反，电势是标量，所以a、b两电势相等。故A错误。B根据点电荷的电场强度公式，可求得各个点电荷在a、b两点的电场场强大小，再根据矢量的合成，可得a、b两点的电场场强大小不等。故B错误。C根据点电荷的电场强度公式，得各个点电荷在a、b两点的电场场强大小相等，再根据矢量合成，求出合场强相等，场强的方向相同。a、b两电势相等。故C正确。D根据点电荷的电场强度
3、公式，可得a、b两点的电场场强大小相等，再根据矢量合成，求出合场强相等，但场强的方向不同。故D错误。3.带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，下列说法正确的是A. 粒子可能带负电，在b点时速度较大B. 粒子的电势能在b点时较大C. 粒子的加速度在a点时较大D. 粒子一定带正电，动能先变小后变大【答案】D【解析】【详解】根据轨迹弯曲方向，知粒子所受的电场力方向沿电场线切线方向向右，所以该电荷是正电荷，电场线的疏密表示场强的大小，由图可知a点的电场强度比b点的小，则粒子在a所受的电场力小，所以粒子的加速度在a点时较小，故C错误；粒子从a点
4、到b点，电场力先做负功，再做正功，电势能先增加后降低，动能先变小后变大，但从a点到b点的整个过程电场力做的总功是正功，所以a点的电势能大于b点，a点的动能小于b点，故AB错误，D正确。所以D正确，ABC错误。4.如图所示A是带正电的球，B为不电的导体，AB、均放在绝缘支架上，M、N是导体B中的两点，以无限远处为电势零点，当导体B达到静电平衡后,说法错误的是（ ）A. M,N两点电场强度大小关系为EM=EN=0B. M,N两点电势高低关系为C. M,N两点电势高低关系为D. 感应电荷在M,N两点产生的电场强度【答案】C【解析】【详解】导体B达到静电平衡后，内部场强为零，所以，A正确；B达到静电平
5、衡后变成一个等势体，即，B正确C错误；感应电荷在MN两点产生的电场强度大小等于A在MN两点产生的电场强度，根据点电荷电场公式可知，距离场源电荷越近，电场强度越大，故，故D正确。5.一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点，如图所示.以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，Ep表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（ ）A. U变小，E变小B. E变大，Ep变大C. U变小，Ep变大D. U不变，Ep变大【答案】C【解析】【详解】AB.平行板电容器充电后与电源断开，则板上电荷量Q不变，将正极板移到图中虚线所
6、示的位置，板间距离减小，根据知电容C增大，根据可知电压U减小，根据 可知板间场强不变，故A B错误；CD. 板间距离减小，根据知电容C增大，根据可知电压U减小，板间场强不变，P点与上极板之间的电势差，减小，所以P点与上极板之间的电势差变小，上极板接地，则P点的电势增大，根据可知正电荷在P点的电势能增大，故C正确，D错误。6.如图所示，平行板电容器上极板带正电，从上极板的端点A点释放一个带电荷量为Q(Q0)的粒子，粒子重力不计，以水平初速度v向右射入，当它的水平速度与竖直速度的大小之比为12时，恰好从下端点B射出，则d与L之比为()A. 11B. 21C. 12D. 13【答案】A【解析】【详解
7、】设粒子从A到B的时间为t，粒子在B点时，竖直方向的分速度为vy，由类平抛运动的规律可得L=v0t，又v0:vy=1:2，可得d：L=1：1。A.1:1。与结论相符，故A正确；B.2:1。与结论不符，故B错误；C.1:2。与结论不符，故C错误；D.1:3。与结论不符，故D错误；7.关于电功W和电热Q的说法正确的是（）A. 在任何电路中都有WUIt、QI2Rt，且WQB. 任何电路中都有WUIt、QI2Rt，但W不一定等于QC. WUIt、QI2Rt均只有在纯电阻电路中才成立D. WUIt在任何电路中都成立，QI2Rt只在纯电阻电路中才成立【答案】B【解析】【分析】纯电阻电路，电功可用公式计算，
8、也可用公式计算，非纯电阻电路，电功用公式计算，电热用公式计算【详解】非纯电阻中，用来求电功，用来求电热，但WQ；只有在纯电阻电路，根据能量守恒电功和电热电相等，电功可用公式计算，也可用公式计算，可用于任何电路求总电功，而可以适用任何电路求热功，故B、D正确，A、C错误；故选BD。【点睛】关键是了解纯电阻电路、非纯电阻电路，对于电功、电热计算，注意灵活选取公式。8.通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q， 若电阻为R， 电流为2I， 则在时间内产生的热量为( )A. 4QB. 2QC. D. 【答案】B【解析】【分析】通过电阻R的电流为I，根据焦耳定律得出在时间t内产生的热量Q=I2R
9、t。【详解】通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q，则Q=I2Rt；若在t/2时间内，通过的电流为2I，根据焦耳定律：Q=（2I）2Rt=2I2Rt=2Q，故ACD错误，B正确；故选B。9.图中的电容器C两板间有一负电荷q静止，使q向上运动的措施是（ ）A. 两板间距离增大B. 两板间距离减小C. 两板间相对面积减小D. 两板间相对面积增大【答案】B【解析】【详解】两极板间距离d增大，而电容器的电压U不变，则板间场强减小，电荷所受电场力减小，电荷将向下运动故A错误两极板间距离d减小，而电容器的电压U不变，则板间场强增大，电荷所受电场力增大，电荷将向上运动故B正确两极板正对面积S减小或
10、变大时，电容器的电压U和距离d都不变，则板间场强不变，电荷并不运动故CD错误故选B【点睛】本题是简单的电容器动态变化分析问题，抓住板间电压不变是关键；熟练掌握匀强电场的场强公式。10.一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为q此时电子的定向移动速率为v,在t时间内,通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为 ( )A. nvStB. nvtC. D. 【答案】AC【解析】【详解】AB. 从微观角度来说，在t时间内能通过某一横截面的自由电子必须处于长度为vt的圆柱体内，此圆柱体内的电子数目为N=nV=nvSt，故A正确，B错误；CD. 从电流的定义
11、式来说，故在t时间内通过某一横截面的电荷量为It，通过横截面的自由电子数目为，故C正确，D错误；11.如图所示，在两个等量异种点电荷电场中，AB为中垂线，且AO=BO，则A. A、B两点场强相等B. 正电荷从A运动到B，电势能增加C. 负电荷从A运动到B，电势能增加D. A、B两点电势差零【答案】AD【解析】【详解】由等量异种电荷的电场线分布可知，A、B两点场强大小和方向距相同，故两点的场强相等，选项A正确；由于AB两点的电势相等，故无论是正电荷还是负电荷，从A运动到B，电场力均不做功，电势能不变，选项BC错误，D正确；故选AD.12.如图所示，在电场中任意取一条电场线，电场线上的a、b两点相
12、距为d，则（ ）A. a点的场强一定大于b点的场强B. a点的电势一定大于b点的电势C. a、b两点电势差一定等于Ed（E为a点场强）D. a、b两点电势差等与单位正电荷由a点沿任意路径移到b点的过程中电场力所做的功【答案】BD【解析】【详解】一条电场线无法判断场强的疏密，A错误；沿着电场线的方向电势逐渐降低，B正确；只有在匀强电场中a、b两点间的电势差等于Ed，C错误；a、b两点间的电势差等于单位正电荷由a点沿任意路径移到b点的过程中静电力所做的功，D正确；故选BD二、填空题（9分，每空3分）13.如图所示，有一水平方向的匀强电场，场强大小为900 N/C，在电场内一水平面上作半径为10 c
13、m的圆，圆上取A、B两点，AO沿E方向，BOOA，另在圆心处放一电量为109 C的正点电荷，则A处场强大小EA_ N/C，B处的场强大小EB_ N/C【答案】 (1). 0 (2). 1.27103【解析】【详解】12由Ek，点电荷在A处产生的场强E1900 N/C方向向左，而水平方向的匀强电场，场强大小为E0=900 N/C，所以A处合场强为零点电荷在B处产生的场强E2900 N/C方向向下，根据矢量合成可知：B处合场强为=1.27103 N/C三、计算题（10+10+11+12=43）14.如图所示，平行板电容器两板间距0.1m，板间电压为1103V，一个质量为0.2g、带110-7C正电
14、荷的小球用0.01m长的细线悬挂于板间O点，将球拉到A使线水平拉直，然后释放，g取10m/s2,问:（1）小球摆到最低点B时速度多大?（2）若小球经过B点时线突然断开，以后小球经过B点正下方C点处，则BC相距多远?【答案】（1）m/s（2）0.08m【解析】【详解】（1）小球由静止释放后到摆到最低点的过程，由动能定理得：，代入解得：（2）小球摆至B点时丝线突然断裂，小球水平方向做有往返的匀减速直线运动，加速度大小为：根据对称性得：小球在竖直方向做自由落体运动，则联立解得：h=0.08m15.如图所示，电子在电势差为U04 500 V的加速电场中，从左极板由静止开始运动，经加速电场加速后从右板中
15、央垂直射入电势差为U45 V的偏转电场中，经偏转电场偏转后打在竖直放置的荧光屏M上，整个装置处在真空中，已知电子的质量为 ，电荷量为 ，偏转电场的板长为L110 cm，板间距离为d1 cm，光屏M到偏转电场极板右端的距离L215 cm.求： (1)电子从加速电场射入偏转电场的速度v0；(2)电子飞出偏转电场时的偏转距离(侧移距离)y；(3)电子飞出偏转电场时偏转角的正切值tan；(4)电子打在荧光屏上时到中心O的距离Y.【答案】(1) (2)025 cm(3)0.05 (4)1 cm【解析】 (1)电子在加速电场中运动，由动能定理得eU0解得：v04107m/s(2)电子在偏转电场中运动沿初速
16、度方向：L1v0t可得t2.5109s在垂直速度方向：yat2t22.5103m0.25 cm(3)偏转角的正切值tan；(4)电子离开偏转电场后做匀速直线运动：若沿电场方向的偏移距离为y，则 tan，所以y0.75 cm，所以Yyy1 cm.16.已知如图, , , , 的变化范围是。求：(1) 上消耗的最大电功率？(2)电源的最大输出电功率？(3) 上消耗的最大电功率？【答案】(1) 4.5W；(2)4.5W；(3)2.25W【解析】【详解】（1）当R2=0时，电路中电流最大，则R1上功率最大，最大功率：；（2）当R1+R2=r=2，即R2=0时，电源输出功率最大,最大为：；（3）将R1视
17、为电源的内电阻处理，则根据电源的输出功率随外电阻变化的特点，知道当R2=R1+r=4时电源的输出功率最大（即外电阻R2消耗的电功率最大），最大功率为：17.如图所示，绝缘的水平面上静止着两个质量均为m，电荷量均为Q的物体A和B(A，B均可视为质点)，它们间的距离为r，A，B与平面间的动摩擦因数均为. (1)A受到的摩擦力为多大？(2)如果将A的电荷量增至4Q，两物体开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A，B各运动了多远的距离？【答案】（1） (2) 【解析】【详解】试题分析：（1）对A，由平衡条件可知，摩擦力方向水平向右（2）当加速度a0时得到二者相距所以【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的公式，以及知道电荷所受的库仑力与摩擦力相等时，加速度为零。