高二物理上学期期中试题66

车胤中学2016-2017学年度上学期高二（2015级）期中考试物理试题总分：100分；考试时间：90分钟一、选择题(1-8题为单选题，9-10题为多选题，共48分。少选得2分，有错选或不选得0分)1.关于电势的高低，下列说法正确的是 （ ）A.沿电场线方向电势逐渐升高 B.电势降低的方向一定是电场线的方向 C.正电荷在只受电场力作用下，一定向电势低的地方运动 D.负电荷在只受电场力的作用下，由静止释放，一定向电势高的地方运动2.如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由AOB匀速飞过，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是 （ ）A.先变大后变小，方向水平向左B.先变大后变小，方向水平向右 C.先变小后变大，方向水平向左D.先变小后变大，方向水平向右3.两个带正电的小球，放在光滑的水平绝缘板上，它们相距一定距离若同时释放两球，它们的加速度之比将 （ ）A.保持不变B.先增大后减小C.增大D.减小4.下图四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点。其中电势和场强都相同的是( ) A. B. C. D.5.电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力，因此（） A.电动势是一种非静电力 B.电动势越大，表明电源储存的电能越多 C.电动势的大小是非静电力做功能力的反映 D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压6.如图所示，三个等势面上有a、b、c、d四点，若将一正电荷由c经a移到d，电场力做正功W1，若由c经b移到d，电场力做正功W2，则（） A.W1W2，12B.W1W2，12 C.W1=W2，1=2D.W1=W2，127.如图所示，A、B、C是平行纸面的匀强电场中的三点，它们之间的距离均为L，电荷量q=110-9C的正电荷由A点移动到C点，电场力做功W1=410-8J，该电荷由C点移动到B点，电场力做功W2=0若B点电势为零，则下列说法正确的是（） A.C点电势为4VB.A点电势为4V C.匀强电场的方向由A点垂直指向BCD.匀强电场的方向由A点指向B点8.如图所示，虚线同心圆为一个负点电荷的等差等势线分布图，一个带电粒子只受电场力，从电场中的M点以初动能E动运动到N点，运动径迹如图中曲线MPN所示，由此可知（） A.粒子带正电，在点P处的加速度最大，电势能最大 B.M、P、N三点的电势关系是M=N=P C.由于电场力做功，粒子在M点处和N点处的动能不同 D.粒子从M点到P点电场力做负功，电势能增加，动能减少9.如图所示，两块相对的平行金属板M、N与电池相连接，N板接地，在距两板等远的一点P固定一个带正电的点电荷，如果将板向上平移一小段距离，则 （ ）A.点电荷受到的电场力减小B.点电荷受到的电场力增大 C.点电荷的电势能减小D.点电荷的电势能保持不变10.导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（） A.导体内部电场强度一定为0B.导体的电势一定为0 C.导体表面和内部的电势相等D.导体表面的电势可能大于内部的电势11.如图所示，有一个由电池、电阻和电容器组成的电路，当把电容器的下极板右移一定的位置时（） A.电容器C的电容减小 B.电容器C的电量不变 C.电阻R上有方向向左的电流D.电阻R上有方向向右的电流12. 光滑水平面上有一边长为L的正方形区域处在电场强度为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平速度V0进入该正方形区域当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为（） A.mv B.mv-qEL13. C.mv+qEL D.mv+qEL三、填空题(本大题共2小题，共8.0分)13.如图，A、B两点相距0.1m，=60，匀强电场场强E=100V/m，则A、B间电势差UAB= _ V 14.已知将电量为2.010-7C的正点电荷从电场中的M点移到N点时，电场力做功为5.010-5J，将此点电荷从N点移到无穷远处时，电场力做功为1.010-5J，则M点的电势为 _ V，N点的电势为 _ V四、计算题(本大题共4小题，共44分)15.（8分）如图所示，电解池内只含有一种CuCl2电解质的电解液，ts内通过溶液内截面S的铜离子数是n，设元电荷为e，试分析电解液中电流的方向和大小怎样？ 16. （12分）一匀强电场，场强方向是水平的（如图所示）一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在静电力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成角的直线运动求： （1）小球运动的加速度 （2）小球运动到最高点时其电势能与O点的电势能之差 17.（12分）如图所示，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=0.20m的绝缘轻线把质量为m=0.10kg、带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时轻线与竖直方向的夹角为=37现将小球拉至位置A，使轻线水平张紧后由静止释放g取10m/s2，sin37=0.60，cos37=0.80求： （1）小球所受电场力的大小； （2）小球通过最低点C时的速度大小； （3）小球通过最低点C时轻线对小球的拉力大小 18.（12分）静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置如图所示A、B为两块平行金属板，间距d=0.40m，两板间有方向由B指向A，大小为E=1.0103 N/C的匀强电场在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均为v0=2.0m/s，质量m=5.010-15kg、带电量为q=-2.010-16 C微粒的重力和所受空气阻力均不计，油漆微粒最后都落在金属板B上试求： （1）微粒打在B板上的动能； （2）微粒到达B板所需的最短时间； （3）微粒最后落在B板上所形成的图形及面积的大小 车胤中学2016-2017学年度上学期高二（2015级）物理期中考试答案和解析【答案】 1.D2.B3.A4.B 5.C6.D7.C8.D9.AC10.AC11.AD12.ABD13.-5 14.300；50 15.解：我们规定正电荷定向移动的方向为电流的正方向；故电流由A到B； 通过同一截面的电量q=2ne+2ne； 故电流I= 答：电流由A到B，大小为 16.解：（1）设小球的电荷量为q，因小球做直线运动，则它受到的静电力FE和重力mg的合力必与初速度方向共线如图所示，则有 mg=qEtan 由此可知，小球做匀减速直线运动的加速度大小为a= （2）设从O点到最高点的位移为x，则有v02=2ax 运动的水平距离为 L=xcos 由上面公式可得静电力做功W=-qEL=-cos2 小球运动到最高点时其电势能与O点的电势能之差Ep=-W=cos2 答： （1）小球运动的加速度是 （2）小球运动到最高点时其电势能与O点的电势能之差为cos2 17.解：（1）小球受重力mg、电场力F和拉力T，其静止时受力如答图2所示 根据共点力平衡条件有：F=mgtan37=0.75N （2）设小球到达最低点时的速度为v，小球从水平位置运动到最低点的过程中，根据动能定理有：mgl-Fl=mv2 解得：v=1.0m/s （3）设小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小为T 根据牛顿第二定律有：T-mg= 解得：T=1.5N 答：（1）电场力的大小为0.75N，方向水平向右； （2）小球运动通过最低点C时的速度大小为1m/s； （3）小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小为1.5N 18.解：（1）电场力对每个微粒所做的功为： W=qEd=2.010-161.01030.40J=8.010-14J 微粒从A板到B板过程，根据动能定理得W=Ekt-Ek0 则得：Ekt=W+Ek0=W+mv02=（8.010-14+5.010-152.02）J=9.010-14J （2）微粒初速度方向垂直于极板时，到达B板时间最短 由Ekt=mvt2得： vt=m/s=6.0m/s 根据运动学公式得： = 所以微粒到达B板所需的最短时间为： t=0.1s （3）根据对称性可知，微粒最后落在B板上所形成的图形是圆形 由牛顿第二定律得： a=m/s2=40m/s2 由类平抛运动规律得： R=vot1 h=a 则圆形面积为： S=R2=（v0t1）2=3.142.02（）0.25m2 答：（1）微粒打在B板上的动能为9.010-14J （2）微粒到达B板所需的最短时间为0.1s （3）微粒最后落在B板上所形成的图形是圆形，面积的大小为0.25m2 【解析】 1. 试题分析：电场力做功WAB=UABq=Eqd，不妨设沿着电场线方向移动正电荷，则电场力做正功，所以UAB0，所以AB，所以沿着电场线方向电势逐渐降低，故A错误；沿着电场线方向移动电势降低，但是电势降低的方向不一定是电场线的方向，电势降低最快的方向是场强的方向，故B错误；正电荷只在电场力作用下从一点移到另一点，电荷不一定从高电势处向低电势处运动，还取决于电荷的初速度，故C错误根据电场力做功的表达式WAB=UABq=Eqd，负电荷在只受电场力的作用下，由静止释放，电场力做正功，WAB0，q0，则UAB0，所以AB，即向电势高的地方运动，故D正确，故选D 考点：本题考查了电势；牛顿第二定律 2. 试题分析：根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从AOB，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小则电子所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向左，则外力的大小先变大后变小，方向水平向右，故B正确，A、C、D错误，故选B 考点：本题考查了电场线；电场强度 3. 试题分析：两小球之间的库仑力属于作用力和反作用力，大小相等，根据牛顿第二定律可得a=，所以它们的加速度和质量成反比，即，比值不变，所以A正确，BCD错误，故选：A 考点：本题考查了库仑定律；牛顿第二定律 4. ab两点在一等势面上，电势相同，a的场强方向向左，b的场强方向向右，则场强不同，故A错误；a、b在等量异种电荷连线的中垂线上，而此中垂线是一条等势线，两点电势相同根据电场线分布的对称性可知，这两点场强相同，故B正确；a、b两点场强相同，而电势a点高于b点，故C错误；根据电场线的对称性可知：a、b两点的电势相同，而a的场强方向向上，b点的场强方向下，场强不同，故D错误，故选B 考点：本题考查了电势；电场强度 5. 解：A、电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，不是一种非静电力，故A错误 BC、电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量，是非静电力做功能力的反映，电动势越大，表明电源将其它形式的能转化为电能的本领越大，故B错误，C正确 D、电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压，小于电源电动势，故D错误 故选：C 电动势等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量 本题考查对电动势的理解，要注意电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，抓住电动势的物理意义和闭合电路欧姆定律进行分析 6. 解：正电荷由c经a移到d点，电场力做功为W1=qUcd，由c经b移到d点，电场力做功为W2=qUcd，则有W1=W2电场力对正电荷做正功时，电势降低，则cd12故D正确，ABC错误 故选：D 根据电场力做功公式WAB=qUAB，可知，初末位置电势相等，移动同一电荷时，电场力做功相等电场力对正电荷做正功时，电势降低 本题考查对电场力做功WAB=qUAB的理解和应用能力电场力做功与路径无关，只与初末位置的电势差有关 7. 解：AB、对于A、C间电势差为UAC=V=40V， 而电荷由C点移动到B点，电场力做功W2=0则有CB电势差为零， 若B点电势为零，UCB=C-B，则C点电势C=0 而A与C间的电势差为UAC=A-C，则A点电势A=40V故A错误，B错误； CD、由上分析可知，BC的电势差为0，BC点的连线即为等势线，且电场线垂直于等势线，根据沿着电场线方向，电势降低，则有匀强电场的方向由A点垂直指向BC，故C正确，D错误； 故选：C 根据试探电荷的电荷量和电场力做功，根据公式U=分别求出A与无穷远间、A与B间电势差，无穷远处电势为零，再确定A、B两点的电势 本题考查对电势差公式的应用能力，UAB=应用时，各量均需代入符号注意电势有正负，而电压没有正负可言 8. 解：A、由于曲线运动的合力应该指向内侧，故从粒子的运动轨迹可以看出，粒子受到排斥力，故带电粒子的电性与场源电荷的电性相同，带负电荷故A错误； B、电场线的方向从正电荷出发，到负电荷终止，所以该处的电场线的方向指向圆心；沿电场线的方向电势降落，所以M=NP故B错误； C、从图中可得，M与N处于同一个等势面上，所以电荷在MN两点的电势能相等，带电粒子只受电场力，所以动能也相等故C错误； D、带电粒子从M点到P点粒子受到排斥力，电场力做负功，电势能增加，动能减少故D正确 故选：D 根据带电粒子的运动轨迹判断受力情况，从而确定带电粒子的电性；根据功能关系判断能量的转化情况；根据沿着电场线电势降低判断电势的变化情况 本题关键是要根据运动轨迹确定受力情况，然后结合点电荷的电场线和等势面情况来确定电势情况和能量的转化情况 9. 试题分析：由题分析得知，电容器的板间电压保持不变，将M板向上平移一小段距离，板间距离增大，由公式E=可知，板间场强减小，点电荷受到的电场力减小，故A正确、B错误；板间场强减小，P点与下板间的距离未变，则由U=Ed，可知P点与下板之间电势差减小，下板电势为零，且P点的电势高于下板的电势，则P点的电势降低，该点电荷带正电，则点电荷在P点具有的电势能减小，故C正确，D错误，故选：AC 考点：本题考查了电势能；电势 10. 解：A、金属导体的内部电场强度处处为零，故A正确 B、处于静电平衡时，导体表面和内部的电势相等，但不一定为零故BD错误C正确 故选：AC 金属导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布因此在金属导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，只有叠加后电场为零时，电荷才不会移动 掌握处于静电感应现象的导体，内部电场强度处处为零，电荷全部分布在表面且导体是等势体 11. 解：当把电容器的两块极板错开一定位置时，根据电容的决定式C= 分析得知，电容C减小，而电压U不变，则电容器所带电量Q=CU减小，电容器放电，由于电容器上板带正电，下板带负电，则电阻R中有向右的电流故BC错误，AD正确 故选：AD 当把电容器的两块极板错开一定位置时，根据电容的决定式分析电容如何变化，电容器板间电压不变，根据电容的定义式分析电容器的电量如何变化，确定电容器处于充电还是放电状态，判断电路中电流的方向 本题是电容器的动态变化分析问题，根据电容器的决定式C=和电容的定义式C=结合进行分析 12. 解：如图所示，正方形区域ABCD处在场强为E的匀强电场中，假设小球带正电 第一种情况，若电场的方向平行于AD向左，小球在匀强电场中做匀减速直线运动，若能达到CD端，根据动能定理得：-qEL=Ek-，则Ek=-qEL，到达CD边时动能为-qEL故B正确，若不能到达CD端，则又返回到AB段，电场力做功为零，则动能为：Ek=，故A正确； 第二种情况，若电场的方向平行于AD向上或向下，小球在匀强电场中做类平抛运动，偏转位移最大为L，电场力做功最多为qEL，根据动能定理， 则最大动能为mv02+qEL，若小球从CD射出电场，其动能小于mv02+qEL，可能为mv02+qEL，不可能为mv02+qEL，故C错误，D正确 故选：ABD 要考虑电场方向的可能性，可能平行于AB向左或向右，也可能平行于AC向上或向下若平行于AB，将做加速或减速，若平行于AC，将做类平抛运动，然后根据动能定理求解 解决本题的关键知道当速度与合力方向平行时，做直线运动，可能加速直线，也可能做减速直线；当速度与合力垂直时，做曲线运动，故存在多种情况，要分别讨论 13. 解：由图示可知，根据顺着电场线方向电势降低，可知B的电势高于A的电势，则UAB0 AB方向与电场线方向间的夹角 =60， BA两点沿电场方向的距离d=Lcos， BA两点间的电势差UAB=-Ed=-ELcos=-100V/m0.1mcos60=-5V， 故答案为：-5 已知匀强电场的场强为E，A、B两点间的距离为L及AB连线与电场方向的夹角为，根据公式U=Ed，求出两点沿电场方向的距离d，再求解电势差U根据顺着电场线方向电势降低，判断A、B两点的电势高低 本题首先要想到匀强电场中电势差与场强的关系式U=Ed，其次要正确理解d的含义：两点沿电场方向的距离 14. 解：M、N间的电势差为UMN=V=250V N与无穷远间的电势差为：UN=V=50V 无穷远电势为零，因UN=N-，则N点电势：N=50V 因M、NB间电势差为：UMN=M-N，则M点电势：M=300V 故答案为：300，50 根据电势差的定义式U=分别求出M、N间和N、无穷远处间的电势差，再根据电势差与电势的关系求解即可 本题考查对电势差公式的应用能力，运用公式U=时，要注意各量均需代入符号 15. 正电荷的定向移动方向是电流的方向，负电荷的定向移动方向与电流方向相反；由电流的定义式I=可以求出电流的大小 知道电荷的定向移动形成电流，正电荷的定向移动方向是电流的方向，应用电流定义式即可正确解题 16. （1）因小球受重力及电场力的作用而做直线运动，故小球所受力的合力一定在其运动方向的直线上，由力的合成可求得合力的大小，再由牛顿第二定律求加速度 （2）根据运动学公式求出小球向上运动的最大位移，得到静电力做功，即可求得电势能的差 解决本题的关键知道合力的方向与速度方向共线时，做直线运动，不共线时，做曲线运动，以及知道电场力做功与电势能变化的关系 17. （1）小球在B点处于静止状态，对小球进行受力分析，根据平衡条件即可求解； （2）对小球从A点运动到C点的过程中运用动能定理即可解题； （3）在C点，小球受重力和细线的合力提供向心力，根据向心力公式即可求解 本题主要考查了动能定理及向心力公式的直接应用，难度适中 18. （1）每个微粒在匀强电场中所受的电场力大小为qE，微粒从喷出到落在B板上的过程，电场力做正功，根据动能定理求解； （2）微粒初速度方向垂直于极板时，到达B板时间最短由动能求出微粒打在B板上的速度，由运动公式求出最短时间； （3）图象为圆，圆的半径等于类似平抛运动的微粒的水平分位移，根据牛顿第二定律求解加速度，然后根据运动学公式列式求解分位移公式，即可求得面积 本题是实际问题，考查理论联系实际的能力，关键在于建立物理模型第（4）问要弄清物理情景，实质是研究类平抛运动水平位移问题