2019-2020学年广东省揭阳市惠来县第一中学高二上学期第一次阶段考试物理试题 解析版 13页

‎2019-2020学年度第一学期一阶测试 高二物理试卷 一、单项选择题： ‎ ‎1.下列关于电场的叙述中正确的是（ ）‎ A. 点电荷产生的电场中，以点电荷为圆心，为半径的球面上，各点的场强都相同 B. 沿着电场线的方向，场强越来越小 C. 取走电场中某点的试探电荷后，该点的场强为零 D. 电荷在电场中某点所受电场力的方向与该点场强的方向不一定相同 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 点电荷产生的电场中，以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的场强大小都相等，方向不同，所以场强不同，故A错误。‎ B. 沿着电场线的方向，电势越来越小，而电场强度根据疏密才能确定。故B错误；‎ C.电场中某点的场强与该点有无试探电荷无关，与场源电荷有关，故C错误。‎ D. 电荷在电场中某点所受电场力的方向与该点场强的方向不一定相同，比如负电荷受力与场强方向相反，故D正确。‎ ‎2.在研究微观粒子时常用电子伏特（eV）做能量的单位．1eV等于一个电子经过1V电压加速后所增加的动能．若电场中的a、b两点间的电势差为1V，将一电子从a点移到b点，电子克服电场力做功为1eV，则 A. 场强方向一定由b指向a B. 场强方向一定由a指向b C. 电子的电势能增加1eV D. 电子的电势能减少1eV ‎【答案】C ‎【解析】‎ 电子从a点移到b点，克服电场力做功，电场力方向可能由a指向b，也可能不沿a指向b方向，场强方向也不一定由a指向b，故AB错误；电子克服电场力做功为1eV，电子的电势能增加1eV，故C正确，D错误。所以C正确，ABD错误。‎ ‎3.两个固定的等量异种电荷,在它们连线的垂直平分线上有a,b,c三点,如图所示,下列说法正确的是(　 )‎ A. a点的电势比b点电势高 B. a,b两点场强方向相同,b点场强比a大 C. a,b,c三点与无穷远处电势相等 D. 一带电粒子(不计重力)在a点无初速释放,则它将在a,b线上运动 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】根据电场的叠加和电场方向可和等量异种电荷的中垂线是一等势面，而我们一般规定无限远处电势为零，故中垂线即其零势面，故A错误，C正确；根据电场的叠加和电场方向可知等量异种电荷的中垂线是一等势面，而我们一般规定无限远处电势为零，故中垂线即其零势面，且电场强度中点c处最大，往两边逐渐减小；图中a、b两点的场强方向都与垂直平分线垂直向右，方向相同．由于b处电场线密，电场强度大于a处电场强度，故B正确；在a点无初速度释放带电粒子，受到的电场力方向沿水平方向，不会沿ab线运动，故D错误。‎ ‎4.如图所示，a、b、c是一条电场线上三点，电场线的方向由a到c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用和分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，以下判定正确的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．沿电场线方向电势降低，可以比较电势高低，根据电场线方向可知φa＞φb＞φc，故A正确；‎ BD．只有一条电场线，不能确定电场线的分布情况，无法比较场强的大小，故BD错误；‎ C．对于匀强电场，两点间的电势差U=Ed，由于电场线的疏密情况无法确定，两点间的电势差的公式U=Ed也不能适用，不能判断电势差的关系，故C错误。‎ ‎5.质量为m的带电物体，由静止开始下落，在重力和静电力的共同作用下，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，下列说法中不正确的是（ ）‎ A. 物体的动能增加了mgh B. 物体的电势能减少了mgh C. 物体克服静电力所做的功为 mgh D. 物体的重力势能减少了mgh ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 根据牛顿第二定律得，物体所受的合力为 F合=mg-F电=ma=mg 则根据动能定理得，合力做功为mg h，则动能增加mg h，故A正确不符合题意；‎ BC.电场力为 ，根据题意可知，克服电场力做功 ，故电势能增加了，故B错误符合题意，C正确不符合题意。‎ D.重力势能减少等于重力做功mgh，故D正确不符合题意。‎ ‎6.对于场强，出现了E = 和E =及E=三个公式，你认为下列认识正确的是( )‎ A. q表示场中的试探电荷、d表示沿电场线方向的距离 B. E随U的增大而增大，随Q的增大而增大 C. 第一个公式适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强，且E的方向和F一致 D. 1N/C=10V/m ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. E = 中q表示场中的试探电荷，E=中d表示沿电场线方向的距离，故A正确。‎ B. E=，场强不变，电势差随沿电场线方向距离变大而变大；E =中Q是场源电荷，E随Q的增大而增大，故B错误。‎ C.根据定义可知，第一个公式适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强，但场强方向与正试探电荷受力方向相同，与负试探电荷受力方向相反，故C错误。‎ D.根据公式可知1N/C=1V/m，故D错误。‎ 二、多项选择题： ‎ ‎7.如图所示，A、B为两个相互接触的、用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法中正确的是 ‎ A. 把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开 B. 把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍然张开 C. 先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍然张开 D. 先把A、B分开，再把C移去，后重新让A、B接触，A上的箔片张开，而B上的箔片闭合 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 当导体A、B放在带正电的附近时，由于电荷周围有电场存在，从而导体A、B处于电场中，在电场力的作用下，使导体中的自由电子重新分布，从而使物体带电；‎ ‎【详解】A、金属导体处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体B的右端要感应出正电荷，在导体A的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电，把带正电荷的物体C移近导体A后，把A和B分开，A带负电，B带正电，金属箔还是张开，故A B正确； C、先把C移走，A、B电荷恢复原状，A、B两端都不带电，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍然不会张开，故C错误； D、先把A、B分开，再把C移走，此时A、B带等量的异种电荷，然后重新让A、B接触，A与B上的电荷重新中和，A上的金属箔片闭合，B上的金属箔片也闭合，故D错误。‎ ‎【点睛】该题考查物体静电感应起电的实质，是电荷从导体的一端转移到另一端的过程，不是创造了电荷。‎ ‎8.如图，带箭头的实线表示某个电场的电场线，实线间距相等且相互平行，一个带正电荷的离子从P处垂直飞入这个电场（不计重力），以下说法中正确的是(　　)‎ A. 离子受的电场力方向不能确定 B. 离子受的电场力大小不变 C. 离子的电势能将减小 D. 离子一定做匀变速直线运动 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AC.因为离子带正电，所以受到的电场力向右，离子向右偏转，电场力做正功，电势能减小，故A错误C正确。‎ B.因为电场线间距相等且相互平行，所以是匀强电场，故电场力大小不变，故B正确。‎ D.离子受电场力不变，加速度不变，但是加速度与速度不在一条直线上，离子将做匀变速曲线运动，故D错误。‎ ‎9.下列说法中正确的是( ).‎ A. 某带电体所带的电荷量可能为3×10-19C B. 电场一种理想模型，实际上并不存在 C. 沿等势面移动电荷，电场力一定不做功 D. 两个相互作用的电荷间的库仑力总是大小相等，方向相反 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 最小的电荷量是e=1.6×10-19C，我们把这个最小的电荷量叫做元电荷，任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍，故A错误。‎ B.电场是客观存在的特殊的物质，故B错误。‎ C.电场线与等势面垂直，所以沿等势面移动电荷，电场力一定不做功，故C正确。‎ D.根据牛顿第三定律可知两个相互作用的电荷间的库仑力总是大小相等，方向相反，故D正确。‎ ‎10. 一个带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图虚线abc所示，图中实线表示电场的等势面，下列判断错误的是：（ ）‎ A. 在a→b→c的过程中，电场力始终做正功；‎ B. 在a→b→c的过程中，一直受静电引力作用；‎ C. 在a→b→c的过程中，ab段受引力，bc段受斥力；‎ D. 在a→b→c的过程中，ab段逆着电场线，bc段顺着电场线 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ 试题分析：电荷受到的合力指向轨迹的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出粒子与固定在O点的电荷是异种电荷，它们之间存在引力，根据力与速度的夹角分析做功的正负．‎ 粒子在a→b过程，电场力做正功，b→c的过程电场力做负功，故A错误．根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在a→b→c的过程中，一直受静电引力作用，故B正确、C错误．粒子在a→b→c的过程中，轨迹与电场线不在同一直线上，故D错误．本题选错误的，故选ACD。‎ 考点：带电粒子在电场中的运动轨迹与做功情况分析 ‎11.如图甲所示，在一条电场线上有A、B两点，若从A点由静止释放一电子，假设电子仅受电场力作用，电子从A点运动到B点速度-时间图像如图乙所示，则（ ）‎ A. 电子在A、B两点受的电场力 B. A、B两点的电场强度 C. A、B两点电势 D. 电子在A、B两点具有的电势能 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 电子从A点运动到B点，由图象知斜率越来越小，加速度越来越小，电子受到电场力越来越小，A错。场强也越来越小，B对。从A到B速度增大，动能增大，电势能减小，D错。负电荷电势高处电势能低，C对。‎ ‎12.如图所示，质量分别是m1和m2带电量分别为q1和q2的小球，用长度不等的轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β(α>β)，两小球恰在同一水平线上，那么(　　)‎ A. 两球一定带异种电荷 B. q1可能大于q2‎ C. m1一定大于m2‎ D. m1所受库仑力一定大于m2所受库仑力 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 两球相互吸引必定是异种电荷，故A正确。‎ B. 根据牛顿第三定律，两球间的库仑力大小相等，无法判断电量的大小，q1可能大于q2，故B正确。‎ C. 设两球间库仑力大小为F，对m1研究，得到：‎ 同理，对m2研究，得到 则 因α＞β，得到m1＜m2，故C错误。‎ D. 根据牛顿第三定律，m1所受库仑力一定等于m2所受的库仑力，故D错误。‎ 三、实验与计算题： ‎ ‎13.在两块平行竖直放置的带等量异种电荷的金属板M、N间的匀强电场中有A、B两点，AB连线与水平方向成30°角，AB长为0.2cm，如图所示．现有一带电量为4×10－8C的负电荷从A沿直线移到B点，电场力做正功2.4×10－6J，则A、B两点间的电势差为 ______ ， ______（选填A或B）点电势高．若此电荷q沿任意路径从B到A点，电荷电势能的变化量为_______。‎ ‎【答案】 (1). -60V (2). B (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1] A、B两点间的电势差大小为 ‎[2]因为 所以B点电势高。‎ ‎[3]电场力做功 电场力做负功，电势能增加。‎ ‎14.用如图甲的装置验证机械能守恒定律．‎ ‎①除了图甲所示的实验器材，以及学生电源、导线和电键之外，还需要什么器材：__________(填“天平”、“秒表”或“刻度尺”)．‎ ‎②请完成下列主要实验步骤：‎ A．将打点计时器接到学生电源的__________(填“直流”或“交流”)输出端；‎ B．_______________________，释放悬挂纸带的夹子，计时器打出一条纸带. ‎ ‎③图乙是该实验中得到的一条纸带，两个计数点间的距离数据如图，时间间隔T＝0.1 s．则D点对应的速度vD= ___________.(计算结果保留3位有效数字)‎ ‎④由于__________使机械能有损失，得出的实验结果，重锤重力势能减少量ΔEp_____(填“小于”、“等于”或“大于”)动能的增加量ΔEk.‎ ‎【答案】 (1). 刻度尺 (2). 交流 (3). 先接通电源 (4). (5). 阻力做功 (6). 大于 ‎【解析】‎ ‎【详解】①[1] 根据实验原理可知，该实验需要测量物体下落的高度，因此需要的仪器是刻度尺．‎ ‎②[2][3]A．根据打点计时器的工作原理可知，它使用的是交流电源 B．在具体操作中，为了使打点稳定，同时为了提高纸带的利用率，实验时先接通电源，然后再释放悬挂纸带的夹子.‎ ‎③[4] 匀变速直线运动中，时间中点的速度大小等于该过程中的平均速度大小，因此有：‎ ‎④[5][6] 由于物体下落过程中不可避免的要克服阻力做功，因此重力势能没有全部转为动能，故最终重锤重力势能减少量△Ep大于动能的增加量△Ek。‎ ‎15.将带电荷量为1×10─8C的正电荷，从无限远处移到电场中的A 点，要克服电场力做功1×10─6J，（以无限远处电势为零）求： ‎ ‎（1）电荷的电势能是增加还是减少？求出电荷在A点的电势能？‎ ‎（2）A点的电势是多少？‎ ‎（3）在A点放上一个带电荷量为 2×10─8C的负电荷，该电荷具有的电势能是多少？‎ ‎【答案】(1) 增加；1×10-6J (2)(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 电荷从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功1×10-6J，电荷的电势能增加；无限远处电势能为零，则电荷在A点具有1×10-6J的电势能。‎ ‎(2) A点的电势为 ‎(3) 在A点放上一个带电荷量为 2×10─8C的负电荷，该电荷具有的电势能 答：(1) 增加；1×10-6J (2)(3)‎ ‎16.如图所示．在竖直平面内一个带正电的小球质量为m，所带的电荷量为q，用一根长为L不可伸长的绝缘细线系在一匀强电场中的O点．匀强电场方向水平向右，分布的区域足够大．现将带正电小球从O点右方由水平位置A点无初速度释放，小球到达最低点B时速度恰好为零． 求:‎ ‎(1) A、B两点的电势差；‎ ‎(2)匀强电场的电场强度E的大小．‎ ‎【答案】(1)(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 对小球由A到B的过程，由动能定理得：‎ 解得：‎ ‎(2)根据电势差与场强关系可知，场强 答：(1)(2)‎ ‎17.如图所示，AB为水平轨道，A、B间距离s=1m，BCD是半径为R=0.2m的竖直半圆形轨道，B为两轨道的连接点，D为轨道的最高点，整个轨道处于竖直向下的匀强电场中，场强大小为E=。一带正电的小物块质量为m=0.5kg，它与水平轨道间的动摩擦因数均为μ=0.1。小物块在F=10N的水平恒力作用下从A点由静止开始运动，到达B点时撤去力F，小物块刚好能到达D点，试求：(g=10m/s2)‎ ‎（1）撤去F时小物块的速度大小；‎ ‎（2）在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功。‎ ‎【答案】（1）6m/s；（2）4J。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）物体从A运动到B，根据动能定理可得：‎ 求得：v=6m/s ‎ ‎（2）物体恰好能到达D点，此时轨道的压力为零，则：‎ 物体从B点运动到D点，根据动能定理可得：‎ 联立可得：Wf = 4J ‎ 本题考查动能定理和圆周运动规律的应用，由A到B应用动能定理求得在B点速度大小，物体恰好通过D点，说明只有重力和电场力的合力提供向心力，由此求得D点速度大小，物体有B点到D点，根据动能定理可求得阻力做功大小，主要是通过受力分析确定过程中各力做功的正负，初末状态动能大小 ‎ ‎