物理·广东省湛江第一中学2016-2017学年高二上学期第一次大考物理试题 Word版含解析 12页

全*品*高*考*网， 用后离不了！湛江一中2016-2017学年度第一学期“第一次大考”‎ 高二级物理科试卷 时间：70分钟 满分：110分 ‎ 一、 单项选择题（每小题4分，共32分）‎ ‎1、关于点电荷的概念，下列说法正确的是(　　)‎ A．当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体就可以看做点电荷 B．只有体积很小的带电体才能看做点电荷 C．体积很大的带电体一定不能看做点电荷 D．对于任何带电球体，总可以把它看做电荷全部集中在球心的点电荷 ‎【答案】A ‎【解析】本题考查点电荷的知识，意在考查学生的理解能力。‎ 当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体就可以看做点电荷，即带电体是否能够看做点电荷与带电体的体积无关，选项A正确，BCD错误。综上本题选A。‎ ‎2、一带电粒子在电场中只受到电场力作用时，它不可能出现的运动状态是(　　)‎ A．匀速直线运动　　　 B．匀加速直线运动 C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动 ‎【答案】A ‎【解析】本题考查电场力的知识，意在考查学生的分析能力。‎ 带电粒子只受电场力，合力一定不为零，一定处于非平衡态，不可能做匀速直线运动，选项A符合题意，在电场力作用下，粒子可以做匀加速直线运动、匀变速曲线运动、匀速圆周运动，选项BCD不符合题意。综上本题选A。‎ ‎3、关于同一电场的电场线，下列表述正确的是(　　)‎ A．电场线是客观存在的 B．电场线越密，电场强度越小 C．沿着电场线方向，电势越来越低 D．电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小 ‎【答案】C ‎【解析】本题考查电场线的知识，意在考查学生对电场线的认识。‎ 电场线是为了形象的描述电场而引入的假象的曲线，选项A错误；电场线越密集的地方电场强度越大，选项B错误；沿着电场线方向电势降低，选项C正确；电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加，选项D错误。综上本题选C。‎ ‎4、当一个电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U，如果所带电荷量增大为2Q，则(　　)‎ A．电容器的电容增大为原来的2倍，两极板间电势差保持不变 B．电容器的电容减小为原来的倍，两极板间电势差保持不变 C．电容器的电容保持不变，两极板间电势差增大为原来的2倍 D．电容器的电容保持不变，两极板间电势差减小为原来的 ‎【答案】C ‎【解析】本题考查电容的知识，意在考查学生对电容概念的理解。‎ 电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，与Q和U 无关，根据Q=CU可知，电荷量加倍电压加倍，选项C正确。‎ ‎5、如图所示是匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面的距离是25 cm，由此可确定电场强度的方向及大小为(　　) ‎ A．竖直向下，E＝0.4 N/C B．水平向右，E＝0.4 N/C C．水平向左，E＝40 N/C D．水平向右，E＝40 N/C ‎【答案】D ‎【解析】本题考查电场强度和电势差的知识，意在考查学生的分析能力。‎ 电场线与等势面垂直，且沿着电场线方向电势降低，故电场强度方向水平向右，而，选项D正确。综上本题选D。‎ ‎6、.在一个等边三角形ABC顶点B、C处各放一个点电荷时，测得A处的电场强度大小为E，方向与BC边平行沿B指向C。如图所示，拿走C处的点电荷后，A处电场强度的情况将是(　　) ‎ A．大小仍为E，方向由A指向B B．大小变为，方向不变 C．大小仍为E，方向沿BA方向 D．无法确定 ‎【答案】C ‎【解析】本题考查电场强度的叠加，意在考查学生的分析能力。‎ 由题意可知，两个顶点B、C处各放一个点电荷，测得A处的电场强度大小为E，方向与BC边平行，由图可知，C点电荷在A处的电场强度大小与B点电荷在A处的电场强度大小相同，C点电荷在A处的电场强度方向由A指向C，而B电荷在A处的电场强度的方向由B指向A；当拿走C处的点电荷后，则A处电场强度大小仍为E，方向沿BA向外，选项C正确。综上本题选C。‎ ‎7、如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离L为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么a、b两球之间的万有引力F引、库仑力F库分别为(　　)‎ A．F引＝G，F库＝k B．F引≠G，F库≠k C．F引≠G，F库＝k D．F引＝G，F库≠k ‎【答案】D ‎【解析】本题考查库仑定律和万有引力的知识，意在考查学生的应用能力。‎ 万有引力定律的使用的条件是质点和质量均匀分布的球，由于金属球a和b质量分布均匀，所以万有引力定律可以直接的应用，所以它们之间的万有引力为，由于两球心间的距离l为球半径的3倍，它们之间的距离并不是很大，且两球壳因电荷间的相互作用使电荷分布不均匀，所以此时的电荷不能看成是点电荷，由于它们带的是等量异种电荷，由于电荷之间的相互吸引，电荷之间的距离会比l小，所以此时电荷间的库仑力 ，选项D正确，ABC错误。综上本题选D。‎ ‎8、如图所示，光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定，杆上套有一带正电小球，质量为m，带电荷量为q，为使小球静止在杆上，可加一匀强电场，所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止 A．垂直于杆斜向上，场强大小为mgcos θ/q B．竖直向上，场强大小为mg/q C．垂直于杆斜向上，场强大小为mgsin θ/q D．水平向右，场强大小为mgcot θ/q ‎【答案】B ‎【解析】本题考查电场强度的知识，意在考查学生的分析能力。‎ 若电场方向垂直于杆斜向上，小球受到的电场力方向也垂直于杆斜向上，在垂直于杆的方向小球受力能平衡，而在平行于杆方向，重力有沿杆向下的分力，没有力与之平衡，则小球将向下滑动，不能保持静止，选项AC错误；若电场方向竖直向上，此时球受两个力，竖直向上的电场力和竖直向下的重力，根据二力平衡可知，Eq=mg，故，选项B正确；若电场方向向右，此时受三个力，重力、电场力和支持力．重力和电场力垂直于杆方向的分力的合力和支持力等值反向，重力和电场力沿杆子方向的分力大小相等方向相反，有mgsinθ=Eqcosθ，故E=，选项D错误。综上本题选B。‎ 一、 多项选择题（每小题4分，共24分）‎ ‎9、关于元电荷的理解，下列说法正确的是(　　)‎ A．元电荷就是电子 B．元电荷是表示跟电子所带电荷量相等的电荷量 C．元电荷就是质子 D．物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍 ‎【答案】BD ‎【解析】本题考查元电荷的知识，意在考查学生的理解能力。‎ 元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷量叫做元电荷，常用符号e表示，任何带电体所带电荷都是e的整数倍，元电荷既不是电子也不是质子，选项AC错误，BD正确。‎ ‎10、如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，根据此图可做出的正确判断是(　　)‎ A．带电粒子电性的正、负 B．带电粒子在a、b两点的受力方向 C．带电粒子在a、b两点的加速度何处较大 D．带电粒子在a、b两点的速度何处较大 ‎【答案】BCD ‎【解析】本题考查电场强度和电场力的知识，意在考查学生的分析能力。‎ 由图，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向左，由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性和产生该电场的点电荷的电性，选项A错误，B正确；根据电场线的疏密程度，判断ab两点场强的大小，从而判断ab两点电场力大小，再根据牛顿第二定律得a点加速度的大，选项C正确；由a到b，电场力做负功，动能减小，故b处的速度小，选项D正确。综上本题选BCD。‎ ‎11、如图所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的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点的电势将降低 C．带电油滴在运动过程中的电势能将减少 D．电容器的电容减小，极板带电量将减小 ‎【答案】BD ‎【解析】本题考查电容器的知识，意在考查学生的分析能力。‎ 将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动，选项A错误；场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低，选项B正确；由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低，则油滴的电势能将增加，选项C错误；根据Q=CU，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，选项D正确。综上本题选BD。‎ ‎12、有关电场强度的理解，下述说法正确的是(　　)‎ A．由E＝可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比 B．当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度 C．由E＝可知，在离点电荷很远，r接近于无穷大，电场强度为零 D．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关 ‎【答案】CD ‎【解析】本题考查电场强度的知识，意在考查学生的分析能力。‎ 电场强度的大小由场源决定，与试探电荷所受电场力无关，选项A错误，D正确；电场强度的有无与试探电荷的有无无关，选项B错误；根据可知 r接近于无穷大时电场强度为零，选项C正确。综上本题选D。‎ ‎13、一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A点运动到B点，在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点电场强度EA、EB及电势φA、φB之间的关系为(　　)‎ A．EA＝EB B．EAφB ‎【答案】AC ‎【解析】本题考查电场强度和电势的知识，意在考查学生的分析能力。‎ 电荷做初速度为零的匀加速直线运动，且只受电场力，因此电场力做正功，电势能减小，所以EPA＞EPB，因为是负电荷，所以φA＜φB， 由于电荷做匀加速直线运动，所以根据Eq=ma可知，电场强度不变，即EA=EB，选项AC正确，BD错误。综上本题选AC。‎ ‎14、如图所示，在O点放置一个正点电荷，在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC＝30°，A距离OC的竖直高度为h.若小球通过B点的速度为v，则下列说法正确的是(　　)‎ A．小球通过C点的速度大小是 B．小球通过C点的速度大小是 C．小球由A到C机械能的损失是mg(h－)－mv2‎ D．小球由A到C电场力做功是mv2－mgh ‎【答案】BC ‎【解析】本题考查动能定理、电势能和机械能的知识，意在考查学生的分析能力。‎ 小球从A点到C点的过程中，电场力总体上做的是负功，重力做正功，因此C点的速度小于，由动能定理可以知道电荷在C点的速度大小是，选项B正确，A错误；小球由A点到C点机械能的损失就是除了重力以外的其他力做的功，即电场力做的功，由动能定理得： ，则：，即电势能增加了，机械能减少了，选项C正确，D错误。综上本题选BC。‎ 一、 实验题（每空4分，共8分）‎ 15、 用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变。若保持S不变，增大d，则θ_______________;（填变大、变小、或不变）若保持d不变，减小S，则θ______________;（填变大、变小、或不变）‎ ‎【答案】变大   变大 ‎【解析】本题考查电容器的知识，意在考查学生的分析能力。‎ 根据可知，d增大，C变小，根据Q=CU可知Q不变时U变大，θ变大，同理S变小，C变小，根据Q=CU可知Q不变时U变大，变大θ。‎ 二、 计算题（16题12分，17题15分，18题19分，共46分）‎ ‎16(12分）、将一个电荷量为－2×10－8 C的点电荷从零电势点S移到M点，要克服电场力做功4×10－8 J；从M点移到N点，电场力做功为14×10－8 J，求M、N两点的电势．‎ ‎【答案】     ‎ ‎【解析】本题考查电势差与电场强度的知识，意在考查学生的应用能力。‎ S、M两点间的电势差为：‎ 因　由可得：‎ M.N两点间的电势差为：‎ 由得：‎ ‎17(15分)、 如图1－16所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l＝0.4 m的绝缘细线把质量为m＝0.2 kg，带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为θ＝37°.现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，求：‎ ‎(1)小球运动通过最低点C时的速度大小；‎ ‎(2)小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小．(g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)‎ ‎【答案】(1)        (2)3 N ‎【解析】本题考查共点力平衡、动能定理、圆周运动的知识，意在考查学生的分析能力。‎ ‎(1)在B点时小球受到电场力qE。重力mg和绳的拉力作用处于静止，根据共点力平衡条件有 小球从A点运动到C点的过程，根据动能定理有 解得小球通过C点时的速度 ‎(2)设小球在最低点时细线对小球的拉力为T，根据牛顿第二定律有 解得T＝3 N ‎18（19分）、如图所示，虚线MN左侧有一场强为E1＝E的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2＝2E的匀强电场，在虚线PQ右侧相距为L处有一与电场E2平行的屏。现将一电子(电荷量为e，质量为m)无初速度地放入电场E1中的A点，最后电子打在右侧的屏上，AO连线与屏垂直，垂足为O，电子重力忽略不计。求：‎ ‎(1)电子从释放到打到屏上所用的时间；‎ ‎(2)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角θ的正切值tan θ；‎ ‎(3)电子打到屏上的点P′到点O的距离y。‎ ‎【答案】(1)          (2)             (3)3L ‎【解析】本题考查带电粒子在电场中运动的知识，意在考查学生的分析能力。‎ ‎(1)电子在电场中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为，时间为，由牛顿第二定律和运动学公式得：‎ ‎     ， ‎ 运动的总时间为 ‎(2)设电子射出电场E2时沿平行电场线方向的速度为vy，根据牛顿第二定律得，电子在电场中的加速度为 解得：‎ ‎(3)如图，设电子在电场中的偏转距离为y1，离开电场后沿平行电场方向偏移距离为y2‎ ‎                      ‎ 解得