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精选高二物理考试试题
2017-2018学年高二上学期11月考试
高二年级物理科试题
一、选择题(12×4=48分)
1.(单选)把一个带正电的金属小球A跟同样的不带电的金属球B相碰,两球都带等量的正电荷,这从本质上看是因为( )
A.A球的正电荷移到B球上B.B球的负电荷移到A球上
C.A球的负电荷移到B球上D.B球的正电荷移到A球上
2.(单选)真空中保持一定距离的两个点电荷,若其中一个点电荷的电荷量增加了
,但仍然保持它们之间的相互作用力不变,则另一点电荷的电荷量一定减少了( )
A.
B.
C.
D.
3.(单选)如图1所示,是点电荷电场中的一条电场线,则( )
图1
A.a点场强一定大于b点场强
B.形成这个电场的电荷一定带正电
C.在b点由静止释放一个电子,将一定向a点运动
D.正电荷在a处受到的静电力大于其在b处的静电力
4.如图2所示,Q是带正电的点电荷,P1、P2为其电场中的两点.若E1、E2为P1、P2两点的电场强度的大小,φ1、φ2为P1、P2两点的电势,则( )
图2
A.E1>E2,φ1>φ2B.E1>E2,φ1<φ2
C.E1 5.如图3中,a、b、c、d、e五点在一直线上,b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离.在a点固定放置一个点电荷,带电荷量为+Q,已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U.将另一个点电荷+q从d点移动到e点的过程中( ) 图3 A.电场力做功qUB.克服电场力做功qU C.电场力做功大于qUD.电场力做功小于qU 6.(单选)如图4所示,在匀强电场中取一点O,过O点作射线OA=OB=OC=OD=10cm,已知O、A、B、C和D各点电势分别为0、7V、8V、7V、5V,则匀强电场场强的大小和方向最接近于( ) 图4 A.70V/m,沿AO方向B.70V/m,沿CO方向 C.80V/m,沿BO方向D.80V/m,沿CO方向 7.(单选)图5中接地金属球A的半径为R,球外点电荷的电荷量为Q,到球心的距离为r.该点电荷的电场在球心的场强大小等于( ) 图5 A.k -k B.k +k C.0D.k 8.(多选)一个空气平行板电容器,极板间相距d,正对面积S,充以电荷量Q后,两极板间电压为U,为使电容器的电容加倍,可采用的办法是( ) A.将电压变为U/2 B.将带电荷量变为2Q C.将极板间的距离变为d/2 D.两板间充满介电常数为2的电介质 9.(多选)如图6所示,M、N是真空中的两块平行金属板.质量为m、电荷量为q的带电粒子,以初速度v0由小孔进入电场,当M、N间电压为U时,粒子恰好能到达N板.如果要使这个带电粒子到达M、N板间距的 后返回,下列措施中能满足要求的是(不计带电粒子的重力)( ) 图6 A.使初速度减为原来的 B.使M、N间电压加倍 C.使M、N间电压提高到原来的4倍D.使初速度和M、N间电压都减为原来的 10.(多选)图7中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N点,可以判定( ) 图7 A.M点的电势大于N点的电势 B.M点的电势小于N点的电势 C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 D.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力 11.(多选)如图8所示,光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(可视为点电荷),三球沿一条直线摆放,仅在它们之间的静电力作用下静止,则以下判断正确的是( ) 图8 A.a对b的静电力一定是引力B.a对b的静电力可能是斥力 C.a的电荷量一定比b多D.a的电荷量可能比b少 12.(多选)如图9所示,B、C、D三点都在以点电荷+Q为圆心的某同心圆弧上,将一检验电荷从A点分别移到B、C、D各点时,电场力做功大小比较( ) 图9 A.WAB>WACB.WAD>WABC.WAC=WADD.WAB=WAC 2、计算题(52分) (8分)13.场源电荷Q=2×10-4C,是正点电荷.检验电荷q=-2×10-5C,是负点电荷,它们相距r=2m,且都在真空中,如图10所示.求: (1)q受的静电力. (2)q所在的B点的场强EB.(3)若将q换为q′=4×10-5C的正点电荷,再求q′受力及B点的场强.(4)将检验电荷拿去后再求B点的场强. 图10 (8分)14.有一带负电的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6×10-4J.从B点移到C点,电场力做功9×10-4J,问: (1)若以A为零势能点,B、C两点的电势能各为多少? A、C间的电势能之差为多少? (2)若以B为零势能点,A、C两点的电势能各为多少? A、C间的电势能之差为多少? (8分)15.已知将电荷量为2×10-7C的正点电荷从电场中的M点移到N点时,静电力做功5×10-5J,将此点电荷从N点移到无穷远处时,静电力做功为1.5×10-5J。 取无穷远处电势为零,则M点的电势为多大? N点的电势为多大? (8分)16.如图11所示为一组未知方向的匀强电场的电场线,将1×10-6C的负电荷由A点沿水平线移至B点,静电力做了2×10-6J的功,A、B间的距离为2cm.问: (1)匀强电场场强多大? 方向如何? (2)A、B两点间的电势差多大? 若B点电势为1V,A点电势为多少? 图11 (8分)17.如图12所示,已知平行板电容器两极板间距离d=4mm,充电后两极板电势差为120V.A板带正电,若它的电容为3μF,且P到A板距离为1mm.取B板电势为零,求: (1)每一板的带电荷量; (2)一个电子在P点具有的电势能; (3)一个电子从B板出发到A板增加的动能; (4)两板间的电场强度. 图12 (12分)18.如图13所示,A为粒子源,在A和极板B间的加速电压为U1,在两水平放置的平行带电板C、D间的电压为U2,现设有质量为m,电荷量为q的质子初速度为零,从A被加速电压U1加速后水平进入竖直方向的匀强电场,平行带电板的极板的长度为L,两板间的距离为d,不计带电粒子的重力,求: (1)带电粒子在射出B板时的速度; (2)带电粒子在C、D极板间运动的时间; (3)带电粒子飞出C、D电场时在竖直方向上发生的位移y. 图13 【参考答案】 一、选择题(12×4=48分) 1.B 2.C 3.C 4.A 5.D解析该电场为正点电荷产生的电场,从a→e场强减小,电势变化量不均匀,电场线密集的地方电势降落较快,所以所以Ubc>Ude,故点电荷+q从d点移到e点电场力做功小于qU.故D项正确. 6.C解析 据题意A、C两点电势相等,所以AC为等势线,因为电场线与等势线垂直,故场强方向与AC垂直,比较接近OB方向,由E= 得场强大小E=80V/m,方向由B指向O. 7.D 8.答案 CD解析 电容器的电容与电容器极板上的电荷量、电压无关,所以选项A、B不正确;根据公式C= ,可以知道选项C、D正确. 9.答案 BD 解析 由题意知,带电粒子在电场中做减速运动;粒子恰好能到达N板时,由动能定理可得: -qU=- mv , 要使粒子到达两极板间距的 后返回,设此时两极板间电压为U1,粒子的初速度为v1,则由动能定理可得: -q =- mv , 联立两方程得: = . 可见,选项B、D均符合等式的要求,本题的正确选项为B、D. 10.AD解析 本题考查考生对电场线的掌握情况.由于沿电场线方向电势逐渐降低,故¦ÕM>φN,A项正确,B项错误;由电场线疏密程度表示场强大小知,EM 11.AC解析 分别对三个球进行受力分析,要使a、b、c三球受力均平衡且保持静止状态,应满足: a与c电性相同,而b与a电性相反,且有b的电荷量小于a和c的电荷量,即¡°两大夹小,两同夹异¡±. 12. CD解析 点电荷的等势面为同心球面,故B、C、D三点位于同一等势面上,故UAB=UAC=UAD,将同一检验电荷从A点分别移到B、C、D各点,由电功的计算公式W=qU可得电场力做功相同. 二、计算题(52分) (8分)13. (1)9N,方向由B指向A (2)4.5×105N/C,方向由A指向B (3)18N 方向由A指向B 4.5×105N/C,方向由A指向B (4)4.5×105N/C,方向由A指向B 解析 (1)由库仑定律得F=k =9×109¡Á N=9N方向在A与B的连线上,且指向A. (2)由电场强度的定义: E= =k 所以E=9×109¡Á N/C=4.5×105N/C方向由A指向B. (3)由库仑定律得F′=k =9×109¡Á N=18N方向由A指向B. E= =k =4.5×105N/C方向由A指向B. (4)因E与q无关,q=0也不会影响E的大小与方向,所以拿走q后场强不变. (8分)14. 解析 电场力做功和电势能变化的关系,既适用于正电荷,又适用于负电荷. (1)电荷从A点移到B点,克服电场力做功6×10-4J,电势能增加6×10-4J.故B点电势能为6×10-4J. 从B点移到C点,电场力做功9×10-4J,电势能减少9×10-4J,故C点电势能为-3×10-4J. 由于A为零势能点,故A、C间的电势能之差为3×10-4J. (2)由 (1)知,以B点为零势能点,电荷从A点移到B点,电势能增加6×10-4J后电势能成为零,故A点电势能为-6×10-4J. 从B点移到C点,电势能减少9×10-4J,故C点电势能为-9×10-4J.A、C间的电势能之差为3×10-4J. (8分)15. 325V 75V 解析 UMN= = V=250V,¦ÕN= = V=75V,¦ÕM-¦ÕN=250V得¦ÕM=325V. (8分)16. (1)200V/m 斜向上方 (2)-2V -1V 解析 (1)移动负电荷从A到B静电力做正功,负电荷受到的静电力的方向沿电场的反方向,所以电场方向斜向上.由公式W=qElcos60°得: E= = V/m=200V/m. (2)A、B间的电势差为: U=Elcos60°=200×2×10-2¡Á0.5V=2V,因A点电势低, UAB=-2V. 由UAB=¦ÕA-¦ÕB得: ¦ÕA=¦ÕB+UAB=1V+(-2V)=-1V. (8分)17.答案 (1)3.6×10-4C (2)-90eV (3)120eV (4)3×104N/C 解析 (1)由Q=UC得Q=120×3×10-6C=3.6×10-4C (2)EP=eφP=e dPB=-90eV (3)因为电子从B板出发到A板的过程中电场力做 正功,电势能减小,动能增加,所以由动能定理得Ek-0=qUAB,Ek=120eV (4)E=U/d=3×104N/C (12分)18.答案 (1) (2)L (3) 解析 (1)带电粒子由A到B,设到B板的速度为v 根据动能定理: W=Ek2-Ek1 U1q=mv2/2,v= (2)粒子进入C、D电场后水平方向做匀速直线运动,则L=vt,t=L/v=L . (3)粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为Eq=ma,E=U2/d,所以a= . 粒子进入C、D电场在竖直方向发生的位移y= at2= (L )2= .
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