重庆市涪陵高级中学2019-2020学年高二上学期第一次诊断性考试物理试题 15页

涪陵高级中学2021级高二年级秋期第一阶段测试物理试题 一、选择题（1-8为单项选择，每题4分；9-12为多项选择，每题4分，少选得2分，错选不得分,共48分）‎ ‎1.下列关于电荷的说法正确的是（ ）‎ A. 只有质量和电荷量都很小的带电体才能当作点电荷 B. 感应起电的实质是电荷从一个物体转移到另一个物体 C. 两个完全相同的带电体带同种电荷q1、q2，接触后再分开，则均带(q1+q2)/2的电荷量 D. 真空中的点电荷，其相互作用力都可以用库仑定律来计算 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电荷的形状、体积和电荷量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，与自身质量及带电量的多少无具体关系，故A错误；‎ B．感应起电过程电荷在电场力作用下，从物体的一部分转移到另一个部分，故B错误；‎ C．两个完全相同的带电体带同种电荷q1、q2，接触后再分开，则均带(q1+q2)/2的电荷量，选项C正确；‎ D．计算真空中静止的点电荷间的相互作用时，可以用库仑定律计算，故D错误。‎ ‎2.两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球，固定在相距为r的两处（视为点电荷）,它们间库仑力的大小为F。将两小球相互接触后放回原位，则两球间库仑力的大小为（ ）‎ A B. C. F D. 2F ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】两小球相互接触后，电量均分，故：‎ 又由库仑定律得：开始时：‎ 最后：‎ A．，与结论相符，选项A正确；‎ B．，与结论不相符，选项B错误；‎ C．F，与结论不相符，选项C错误；‎ D．2F，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎3.下列关于电场和电场强度的说法错误的是（ ）‎ A. 由E=F/q知，电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比 B. 电场中某点的电场强度方向即为正电荷在该点所受的电场力的方向 C. 在真空中，点电荷电场强度的表达式E＝kQ/r2中的Q指的是产生电场的点电荷 D. 在点电荷产生的电场中，以点电荷为球心的同一球面上各点的电场强度大小相同 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电场中某点的电场强度只由电场本身有关，与试探电荷在该点所受的电场力无关，选项A错误，符合题意；‎ B．电场中某点的电场强度方向即为正电荷在该点所受的电场力的方向，选项B正确，不符合题意；‎ C．在真空中，点电荷电场强度的表达式E＝kQ/r2中的Q指的是产生电场的点电荷，选项C正确，不符合题意；‎ D．在点电荷产生的电场中，根据E＝kQ/r2，则以点电荷为球心的同一球面上各点的电场强度大小相同，选项D正确，不符合题意。‎ ‎4.下列关于静电场中电场线和等势面的说法正确的是（ ）‎ A. 电场线是客观存在的但肉眼看不见的线 B. 电场线与等势面一定是处处相互垂直 C. 电场线的方向即为带电粒子的运动方向 D. 将点电荷从电势较高等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电场线是为了描述电场而假想的曲线，实际是不存在的，选项A错误；‎ B．电场线与等势面一定是处处相互垂直，选项B正确；‎ C．电场线的方向与带电粒子的运动方向一般是不同的，选项C错误；‎ D．将正的点电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电势能减小，电场力做正功，选项D错误。‎ ‎5.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相同，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知(　　) ‎ A. 三个等势面中，c等势面电势最高 B. 电场中Q点的电场强度大于P点 C. 该带电质点通过Q点时动能较大 D. 该带电质点通过Q点时加速度较大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故a等势线的电势最高，c等势线的电势最低，故A错误；‎ BD．由于相邻等势面之间的电势差相同。等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强度比Q点较大，电场力大，根据牛顿第二定律，在P点的加速度也大，故BD错误。‎ C．从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，故C正确。‎ ‎6.关于电流和电源，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流强度一定越大 B. 电荷总是从电源正极流向电源的负极 C. 电源是将电能转化为其它形式能量的装置 D. 干电池用旧后，其内阻和电动势都会降低 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流强度一定越大，选项A正确；‎ B．正电荷在电源外部总是从电源正极流向电源的负极，选项B错误；‎ C．电源是将其它形式的能转化为电能的装置，选项C错误；‎ D．干电池用旧后，其内阻变大，电动势会降低，选项D错误。‎ ‎7.额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时通过的电流为100mA，则小灯泡正常工作3分钟（ ）‎ A. 正常工作时，灯丝电阻为0.25欧姆 B. 小灯泡消耗的能量为45J C. 通过小灯泡的电荷量为300C D. 通过小灯泡的电荷量为0.3C ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．正常工作时，灯丝电阻为 选项A错误；‎ B．小灯泡消耗的能量为 选项B正确；‎ CD．通过小灯泡的电荷量为 选项CD错误；‎ ‎8.如图两个等量正电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点。一个电量为1C，质量为2kg的小物块从C点静止释放，依次通过BA两点，v-t图象如图所示，其中B点为整条图线斜率最大的位置（图中标出了切线）。则下列说法正确的是（ ）‎ A. 由C点到A点的过程中，电势逐渐升高 B. 由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大 C. B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=4 N/C D. AB两点的电势差UAB=-5V ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧，故由C点到A点的过程中电势逐渐减小，故A错误；‎ B．由C到A的过程中带电粒子的速度增大，电场力做正功，电势能一直减小，故B错误； C．从速度时间图象可知，带电粒子在B点的加速度最大，为：‎ 所受的电场力最大为：‎ Fm=mam=4N 据知，B点的场强最大为4N/C，故C正确；‎ D．从速度时间图象可知AB两点的速度分别为：vA=6m/s，vB=4m/s，再根据动能定理得：‎ ‎ ‎ 解得：‎ UAB=-20V 故D错误。‎ ‎9.如图所示，在水平向右的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，a、b、c、d为以O为圆心的同一圆周上的四点，bd连线与电场线平行，ac连线与电场线垂直．则(　 　)‎ A. a、c两点的电场强度相同 B. b点的电场强度大于a点的电场强度 C. d点的电场强度可能为零 D. 检验电荷在a点的电势能等于在c点的电势能 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．abcd四个点的场强实际上是匀强电场与点电荷的辐射状的电场的叠加，故ac两点的合场强大小虽然相等，但方向不同，故A错误；‎ B．匀强电场的场强方向与Q的电场的场强方向在b点相同，在a点方向垂直，所以矢量叠加后b点的场强大于a点的场强。故B正确；‎ C．匀强电场的场强方向与Q的电场的场强方向在d点相反，当两者大小相等时，d点的合电场强度为零，选项C正确；‎ D．点电荷的电场，同心圆上各点的电势相等，ac与匀强电场垂直，是匀强电场的等势线，所以ac两点的电势相等，检验电荷在a点的电势能等于在c点的电势能，故D正确。‎ ‎10.在一静止点电荷的电场中，有四个点a、b、c、d，其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec、Ed，电势φ与该点到点电荷的距离r如图所示。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd.下列选项正确的是(　　) ‎ A. Ea∶Eb＝4∶1 B. Ec∶Ed＝2∶1‎ C. Wab∶Wbc＝3∶1 D. Wbc∶Wcd＝1∶3‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由点电荷场强公式可得：‎ 故A正确；‎ B．同理可得 故B错误；‎ C．从a到b电场力做功：‎ Wab=qUab=q（φa-φb）=q（6-3）=3q 从b到c电场力做功为：‎ Wbc=qUbc=q（φb-φc）=q（3-2）=q 所以有：‎ Wab：Wbc=3：1‎ 故C正确；‎ D．从c到d电场力做功为：‎ Wcd=qUcd=q（φc-φd）=q（2-1）=q 所以 Wbc：Wcd=1：1‎ 故D错误。‎ ‎11.如图所示电路中，通过R1的电流是3A，已知R1=4 Ω；R2=15 Ω；R3=10Ω。则（ ）‎ A. 电路的总电阻是6Ω B. 通过R2的电流是1.2A C. ab两端的电压是12V D. ac两端的电压是18V ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电路的总电阻是 选项A错误；‎ B．通过R2的电流是 选项B正确；‎ C． ab两端的电压是 选项C正确；‎ D．ac两端的电压是 选项D错误。‎ ‎12.一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为20V、26V、44V．下列说法正确的是(　 　)‎ A. 电子从b点运动到c点，电场力做功为18 eV B. 坐标原点处的电势为2 V C. 电场强度的大小为3 V/cm D. 电场强度的大小为3V/cm ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电子从b点运动到c点，电场力做功为 选项A正确；‎ B．因为 解得坐标原点处的电势为 φo=2 V 选项B正确；‎ CD．如图所示，将ac连线四等分，可以确定e点的电势为26V，则be即为等势线，电场线方向如图所示，根据几何关系可得：d=6cos45°cm=3cm 则有：‎ 故C错误，D正确；‎ 二、实验题(每空3分,共15分)‎ ‎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。其中电容器的左侧极板与电源负极相连并接地；右侧极板与电源正极相连并连接静电计金属球，静电计外壳接地；一带正电小球悬挂与两极板之间。  ‎ ‎（1）该实验中，静电计的作用是测量电容的____________（选填电容、电压、电荷量）‎ ‎（2）若电容充满电后，保持电源与电容连接，减小极板间的距离，可观察到：小球的偏转角度___________，静电计指针偏转角度________________(均选填变大，变小或不变)；‎ ‎（3）若电容充满电后，断开电源与电容连接，上移左极板。可观察到，小球的偏转角度__________,静电计指针偏转角___________(均选填变大，变小或不变)；‎ ‎【答案】 (1). 电势差 (2). 变大 (3). 不变 (4). 变大 (5). 变大 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]．该实验中，静电计的作用是测量电容的电压（电势差）；‎ ‎（2）[2][3]．若电容充满电后，保持电源与电容连接，则U不变；减小极板间的距离d，则可知，场强E变大，则小球的偏转角度变大；因U不变，则静电计指针偏转角度不变；‎ ‎（3）[4][5]．若电容充满电后，断开电源与电容连接，则Q不变；上移左极板，则S减小，根据可知C减小，根据Q=CU可知U变大，则静电计指针偏转角变大；根据可知，场强E变大，小球的偏转角度变大；‎ 三．计算题（14题9分、15题12分、16题16分，共37分）‎ ‎14.如图所示，匀强电场中，有a、b、c三点，ab=6cm，bc=10cm，其中ab沿电场方向，bc和ab夹角θ=60°，一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从a点移到b点，电场力做功W1=1.2×10-7J，求：‎ ‎（1）匀强电场的场强E；‎ ‎（2）电荷从b点移动到c点电势能的变化；‎ ‎（3）a、c两点间的电势差Uac.‎ ‎【答案】(1)50V/m (2)增加10-7J (3)0.5V ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由题，由W1=qElab得 ‎（2）电荷从b移到c电场力做功为 W2=qElbccos120°=-4×10-8×50×0.1×0.5J=-1.0×10-7J 即电荷从b点移动到c点电势能增加1.0×10-7J； ‎ ‎（3）电荷从a移到c电场力做功为 Wac=W1+W2‎ 则a、c两点的电势差为 ‎15.如图所示，有一水平向右的匀强电场E=100N/C，一质量为m=0.2kg带电量为q=×10-2C的小球用长为L=20cm的细绳悬挂与其中，现在将小球拉至与细绳竖直方向成60°的A处，由静止释放。小球经过最低点B，然后到达最高点C，整过过程中细绳绷直且保持原长。(g=10N/kg)求：‎ ‎（1）小球所受到的电场力和重力分别是多大？‎ ‎（2）小球到达B点时，速度为多大？‎ ‎（3）小球到达B点时，细绳对小球的拉力F多大？‎ ‎【答案】(1)， (2) 1m/s (3) 3N ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）电场力：‎ ‎ ‎ 重力：‎ G=mg=2N ‎（2）从A到B由动能定理：‎ ‎ ‎ 解得 vB=1m/s ‎（3）在B点，由牛顿第二定律：‎ ‎ ‎ 解得 F=3N ‎16.如图所示，两块竖直相对的平行金属板AB，中心处留有小孔，两金属板之间的距离为L/2，高度为d。AB右侧有一水平相对的平行金属板EF，其长度为L，竖直距离为d。EF右侧距离为L处，正对有一挡板，其中心P与AB、EF的中心在同一水平直线上。金属板的厚度均不计，两对金属板之间都有匀强电场，其中AB之间电势差为u。一电子质量为m，带电量为q，从A板小孔处，以初速度v0水平射入，最后落在P板上的Q点，PQ之间的距离为d/2.题中g、L、d、m、q、v0、u、为已知量，不计电子重力，求：‎ ‎（1）电子从B板飞出时，速度v1为多少？‎ ‎（2）电子飞出EF区域时竖直方向的位移y有多大？‎ ‎（3）一质量为0.2kg，带电量为2×10-4C的带电粒子从A板中心处水平向右射入，初速度为2m/s。若d=40cm，L=1m，g取10N/kg，要使带电粒子从AB区域下方直接射出，则AB两板的电压u的取值范围是多少？‎ ‎【答案】(1) (2) (3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由动能定理：‎ ‎ ‎ 解得 ‎ ‎ ‎（2）设偏转角为θ，则 ‎ ‎ 解得 ‎ ‎ ‎（3）设经历时间t，粒子从下方飞出，在竖直方向上位移：‎ ‎ ‎ 解得 t=0.2s 在水平方向上的位移：‎ 解得 ‎ ‎ 由 可得：‎ ‎ ‎