青海省海东地区平安一中学年高二上学期期中.docx
《青海省海东地区平安一中学年高二上学期期中.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《青海省海东地区平安一中学年高二上学期期中.docx（28页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
青海省海东地区平安一中学年高二上学期期中
2016-2017学年青海省海东地区平安一中高二（上）期中物理试卷
一、单项选择（每小题3分，共30分，每题只有一个选项正确）
1．关于元电荷的理解，下列说法正确的是（ ）
A．元电荷就是电子或质子
B．元电荷是指跟电子所带电量数值相等的带电体
C．元电荷是最小的电荷量，数值为1.60×10﹣19C
D．元电荷是指带电量为1.60×10﹣19C的带电体
2．关于场强的三个公式①E=
②E=k
③E=
的适用范围，下列说法正确的是（ ）
A．三个公式都只能在真空中适用
B．公式①和②只能在真空中适用，公式③在真空中和介质中都适用
C．公式②和③只能在真空中适用，公式①在真空中和介质中都适用
D．公式①适用于任何电场，公式②只适用于点电荷形成的电场，公式③只适用于匀强电场
3．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则（ ）
A．若在A点换上﹣q，A点的场强方向发生改变
B．若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2E
C．若在A点移去电荷q，A点的场强变为零
D．A点场强的大小、方向与q的大小、方向、有无均无关
4．某电解电容器上标有“25V、470μF”的字样，对此，下列说法正确的是（ ）
A．此电容器额定电压为25V，电容是470μF
B．此电容器在未充电时，电容是零
C．当工作电压是25V时，电容才是470μF
D．这种电容器使用时，电容会随着电压的升高而增大
5．某研究性学习小组学习电学知识后进行对电工穿的高压作业服进行研究，发现高压作业服是用铜丝编织的，下列各同学的理由正确的是（ ）
A．甲认为铜丝编织的衣服不易拉破，所以用铜丝编织
B．乙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用
C．丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用
D．丁认为铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用
6．四种电场的电场线如图所示．一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的（ ）
A．
B．
C．
D．
7．如图所示，P、Q是两个等量的正点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，OA＜OB，用EA、EB、ϕA、ϕB分别表示A、B两点的场强和电势，则（ ）
A．EA一定大于EB，ϕA一定大于ϕB
B．EA一定大于EB，ϕA不一定大于ϕB
C．EA不一定大于EB，ϕA不一定大于ϕB
D．EA不一定大于EB，ϕA一定大于ϕB
8．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图所示．以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，ε表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（ ）
A．U变小，E变小B．E变大，ε变大C．U变小，ε不变D．U不变，ε不变
9．如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有（ ）
A．带正电的矿粉落在右侧B．电场力对矿粉做正功
C．带负电的矿粉电势能变大D．带正电的矿粉电势能变大
10．如图所示，在方向水平向左的匀速电场中有一倾角为60°、高为H的固定绝缘斜面体，现将一质量为m，带正电且电荷量为q的小物块（可视为质点）从斜面体顶端由静止释放，已知重力加速度为g，匀强电场的电场强度大小为E=
，不计空气阻力（ ）
A．小物块将沿斜面下滑
B．小物块将做曲线运动
C．小物块到达地面时的速度大小为2
D．若其他条件不变，只增大电场强度，小物块到达地面前的运动时间将增大
二、判断题（共10小题，每小题2分，正确的选A，错误的选B并将答案涂到机读卡上，否则不能得分）
11．电场和电场线都不是真实存在的，是假想出来的东西． （判断对错）
12．以点电荷为球心的球面上各点的电场强度和电势处处相同． （判断对错）
13．不同的电荷在电场中的同一点具有不同的电势能，负电荷在电势低的地方具有的电势能比正电荷具有的电势能大． （判断对错）
14．电场线与等势面相互垂直，沿着同一等势面移动电荷时静电力不做功． （判断对错）
15．电势差有正有负，所以是矢量，且电场中两点间的电势差随着零电势点的选取变化而变化． （判断对错）
16．只有沿着电场线的方向电势才会降低，所以电势降低的方向就一定是电场强度的方向． （判断对错）
17．处于静电平衡状态的导体内部的场强处处为零，导体外表面场强方向与导体的表面一定不垂直． （判断对错）
18．如图所示，有一水平方向的匀强电场，场强大小为9000N/C，在电场内一水平面上作半径为10cm的圆，圆上取A、B两点，AO沿E方向，BO⊥OA，另在圆心处放一电量为10﹣8C的正点电荷，则A处场强大小EA为零． （判断对错）
19．空间两点放置两个异种点电荷a、b，其所带电荷量分别为qa和qb，其产生的电场的等势面如图所示，且相邻等势面间的电势差均相等，电场中A、B两点间的电势大小的关系为φA＞φB，由此可以判断出a为正电荷，且有qa＜qb． （判断对错）
20．如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线．两电子分别从a、b两点运动到c点．设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb，a、b点的电场强度大小分别为Ea和Eb，则Wa=Wb，Ea＞Eb． （判断对错）
三、填空题（每空5分，共20分．）
21．真空中有两个相同的金属小球，带电量分别为﹣1.0×10﹣8C和+3.0×10﹣8C，相距r时，相互作用为0.30N，现将两球相接触后再放回原处，则它们之间的相互作用力为 N．
22．某电场中有A、B两点，若取无限远处的电势为零，A点电势为200V，B点电势为100V，则UAB= 伏．
23．ab是长为l的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示，点电荷的电量为Q．那么ab上感应电荷产生的电场在P1处的电场强度大小E1是 ．
24．如图所示，真空中有两个等量异种点电荷A和B，一带负电的试探电荷仅受电场力作用，在电场中运动的部分轨迹如图中实线所示．M、N是轨迹上的两点，MN连线与AB连线垂直，O为垂足，且AO＞OB．可以判断A一定带 （正电或负电）
四、计算题（要求写出重要的方程式和解题过程，否则不能得分．共30分）
25．一根长为l的丝线吊着一质量为1kg，电荷量为q=1×10﹣5C的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角，（重力加速度g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6），求：
（1）该小球带何种电荷？
（2）匀强电场的电场强度的大小．
26．将带电荷量为1×10﹣8C的电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服电场力做功5×10﹣6J．（取无限远处为电势零点）求：
（1）电荷的电势能是增加还是减小？
电荷在A点电势能是多大？
（2）A点的电势是多少？
（3）若把带电荷量为2×10﹣8C的电荷从无限远处移到电场中的A点，则A点的电势是多少？
电场力做了多少功？
27．如图所示，虚线PQ、MN间存在水平匀强电场，一带电粒子质量为m=2.0×10﹣11kg、电荷量为q=+1.0×10﹣5C，从a点由静止开始经电压为U=100V的电场加速后，垂直于匀强电场进入匀强电场中，从虚线MN的某点b（图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成30°角．已知PQ、MN间距为20cm，带电粒子的重力忽略不计．求：
（1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率v1
（2）匀强电场的场强大小
（3）ab两点间的电势差．
2016-2017学年青海省海东地区平安一中高二（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择（每小题3分，共30分，每题只有一个选项正确）
1．关于元电荷的理解，下列说法正确的是（ ）
A．元电荷就是电子或质子
B．元电荷是指跟电子所带电量数值相等的带电体
C．元电荷是最小的电荷量，数值为1.60×10﹣19C
D．元电荷是指带电量为1.60×10﹣19C的带电体
【考点】元电荷、点电荷．
【分析】物体所带的电荷量是最小电荷量的整数倍，该最小电荷量等于电子、质子所带电荷量，最小的电荷量是元电荷．
【解答】解：
自然界中最小的电荷量等于电子或质子所带电荷量，为1.60×10﹣19C，该电荷量叫做元电荷，元电荷是一个电荷量，不是一种带电微粒，不是质子也不是电子，更不是带电体，故ABD错误，C正确；
故选：
C
2．关于场强的三个公式①E=
②E=k
③E=
的适用范围，下列说法正确的是（ ）
A．三个公式都只能在真空中适用
B．公式①和②只能在真空中适用，公式③在真空中和介质中都适用
C．公式②和③只能在真空中适用，公式①在真空中和介质中都适用
D．公式①适用于任何电场，公式②只适用于点电荷形成的电场，公式③只适用于匀强电场
【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电场强度．
【分析】本题应明确三个公式的来源：
公式①为电场的定义式，公式②是根据定义及库仑定律求出的公式，公式③为匀强电场中得出的场强与电势差的关系．
【解答】解：
因公式①为电场强度的定义式，故适用于任意电场；而公式②是由库仑定律得出的直空中点电荷周围的场强，故只能适用于真空中点电荷形成的电场；
公式③是匀强电场中场强与电势关系，故只能适用于匀强电场；
故选D．
3．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则（ ）
A．若在A点换上﹣q，A点的场强方向发生改变
B．若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2E
C．若在A点移去电荷q，A点的场强变为零
D．A点场强的大小、方向与q的大小、方向、有无均无关
【考点】电场强度．
【分析】根据场强的定义式E=
，判断A点的场强大小；电场强度取决于电场本身，与试探电荷无关．
【解答】解：
电场强度E=
是通过比值定义法得出的，电场强度取决于电场本身，与试探电荷无关，故在A点换上﹣q或2q或把q移去，A点的场强都不变，故ABC错误，D正确．
故选：
D．
4．某电解电容器上标有“25V、470μF”的字样，对此，下列说法正确的是（ ）
A．此电容器额定电压为25V，电容是470μF
B．此电容器在未充电时，电容是零
C．当工作电压是25V时，电容才是470μF
D．这种电容器使用时，电容会随着电压的升高而增大
【考点】电容．
【分析】电解电容器上标有“25V、470μF”的字样，知工作的安全直流电压，以及电容的大小，电容的大小与电容的电压无关，由电容本身的因素决定．由此可知各选项的正误
【解答】解：
A、由电容器的标值可知，该电解电容器用于直流25V及以下电压时才能正常工作，25V是电容器的额定电压，电容是470μF，故A正确．
B、电容器没有充电时，电容不变．故B错误．
C、D电容器的电容值由其内部构造所决定，在不被击穿的条件下，与其工作电压无关；故CD错误．
故选：
A
5．某研究性学习小组学习电学知识后进行对电工穿的高压作业服进行研究，发现高压作业服是用铜丝编织的，下列各同学的理由正确的是（ ）
A．甲认为铜丝编织的衣服不易拉破，所以用铜丝编织
B．乙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用
C．丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用
D．丁认为铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用
【考点】静电现象的解释．
【分析】处在高压电场中的人体，会有危险电流流过，危及人身安全，因而所有进入高电场的工作人员，都应穿全套屏蔽服．带电作业屏蔽服又叫等电位均压服，是采用均匀的导体材料和纤维材料制成的服装．其作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害．成套的屏蔽服装应包括上衣、裤子、帽子、袜子、手套、鞋及其相应的连接线和连接头．
【解答】解：
屏蔽服作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害．等电位说明电势相等而不是等于0，等电势时电势差为0，电场强度为0．
所以C正确，ABD错误；
故选：
C．
6．四种电场的电场线如图所示．一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的（ ）
A．
B．
C．
D．
【考点】电场线．
【分析】由粒子做加速运动可知，粒子受力方向，则可判断电场线的方向；由加速度的变化可知电荷受力的变化，则由F=Eq可得出场强的变化，则可判断电场线的疏密．
【解答】解：
因粒子由M到N是加速运动，而粒子带正电，故说明电场线是由M到N的；
因粒子在运动中加速度越大越大，说明受电场力越大越大，则电场强度越大越大，电场线越来越密；故C正确；
故选：
C．
7．如图所示，P、Q是两个等量的正点电荷，它们连线的中点是O，A、B是中垂线上的两点，OA＜OB，用EA、EB、ϕA、ϕB分别表示A、B两点的场强和电势，则（ ）
A．EA一定大于EB，ϕA一定大于ϕB
B．EA一定大于EB，ϕA不一定大于ϕB
C．EA不一定大于EB，ϕA不一定大于ϕB
D．EA不一定大于EB，ϕA一定大于ϕB
【考点】电势；电场强度．
【分析】根据电场线的分布情况，分析两电荷连线中垂线上各个点的合场强大小情况和方向特点，根据顺着电场线方向电势降低，判断电势的高低．
【解答】解：
两个等量同种电荷连线中点O的电场强度为零，无穷远处电场强度也为零，故从O点沿着中垂线向上到无穷远处电场强度先增大后减小，场强最大的P点可能在A、B连线之间，也可能在A、B连线上，还可能在A、B连线下，由于A、B两点的间距也不确定，故EA可能大于EB，也可能小于EB，还可能等于EB；
根据平行四边形定则可知中垂线上电场强度方向一直向上，故电势越来越低，φA一定大于φB；故ABC错误，D正确；
故选：
D．
8．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图所示．以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，ε表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（ ）
A．U变小，E变小B．E变大，ε变大C．U变小，ε不变D．U不变，ε不变
【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．
【分析】平行板电容器充电后与电源断开后，电量不变．将正极板移到图中虚线所示的位置时，d减小，通过电容的变化，确定两极板电势差的变化，电场强度的变化，以及P点的电势变化，确定P点电势能的变化．
【解答】解：
平行板电容器充电后与电源断开后，电量不变．将正极板移到图中虚线所示的位置时，d减小，根据C=
知，电容增大，根据U=
，则电势差减小．E=
，知电场强度不变．则P与负极板间的电势差不变，P点的电势不变，正电荷在P点的电势能不变．
故选：
C．
9．如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有（ ）
A．带正电的矿粉落在右侧B．电场力对矿粉做正功
C．带负电的矿粉电势能变大D．带正电的矿粉电势能变大
【考点】*静电的利用和防止；电势能．
【分析】明确矿料分选器内电场的分布及方向，判断矿粉的运动情况，从而可得到正确答案．
【解答】解：
由图可知，矿料分选器内的电场方向水平向左，
A、带正电的矿粉受到水平向左的电场力，所以会落到左侧，选项A错误．
B、无论矿粉带什么电，在水平方向上都会在电场力的作用下沿电场力的方向偏移，位移与电场力的方向相同，电场力做正功，故B正确；
C、带负电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，故C错误．
D、带正电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，故D错误；
故选：
B．
10．如图所示，在方向水平向左的匀速电场中有一倾角为60°、高为H的固定绝缘斜面体，现将一质量为m，带正电且电荷量为q的小物块（可视为质点）从斜面体顶端由静止释放，已知重力加速度为g，匀强电场的电场强度大小为E=
，不计空气阻力（ ）
A．小物块将沿斜面下滑
B．小物块将做曲线运动
C．小物块到达地面时的速度大小为2
D．若其他条件不变，只增大电场强度，小物块到达地面前的运动时间将增大
【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．
【分析】对物块进行受力分析，画出物块的运动轨迹．运用动能定理或牛顿第二定律和运动学公式解决问题．
【解答】解：
A、对物块进行受力分析，物块受重力和水平向左的电场力．
电场力F=qE=
，则合力的大小为2mg，方向如图，小物块沿合力方向做匀加速直线运动，故A、B错误．
C、运用动能定理研究从开始到落地过程：
F
解得v=
．故C正确．
D、将物块的运动分解为水平方向和竖直方向，增大电场强度，电场力增大，水平方向的加速度增大，竖直方向上的加速度不变，根据等时性知，运动时间不变．故D错误．
故选：
C．
二、判断题（共10小题，每小题2分，正确的选A，错误的选B并将答案涂到机读卡上，否则不能得分）
11．电场和电场线都不是真实存在的，是假想出来的东西． 错 （判断对错）
【考点】电场线．
【分析】电场是实际存在的，而电场线是假想的，通过电场线的疏密来体现电场的强弱．
【解答】解：
电场是客观存在的，是一种特殊的物质形态，而电场线是假想的，通过电场线的疏密来体现电场的强弱，
故答案为：
错．
12．以点电荷为球心的球面上各点的电场强度和电势处处相同． 错 （判断对错）
【考点】电场强度．
【分析】电场强度是矢量，只有大小和方向都相同时，电场强度才相同．电势是标量，由电场线和等势面的分布情况分析．
【解答】解：
以点电荷为球心的球面上各点的电场强度大小相等，但方向不同，所以电场强度不同．
以点电荷为球心的球面是同一个等势面，其上各点的电势处处相同．所以这个说法错误．
故答案为：
错．
13．不同的电荷在电场中的同一点具有不同的电势能，负电荷在电势低的地方具有的电势能比正电荷具有的电势能大． × （判断对错）
【考点】电势能．
【分析】电场中电势高的地方，正电荷在该点具有的电势能就大．电场中电势高的地方，放在该点的电荷的电荷量越大，它具有的电势能不一定越大．电势为零的点，任一试探电荷在该点的电势能一定为零．
【解答】解：
不同的电荷在电场中的同一点可能具有不同的电势能，不同的电荷在电场中电势为0处，所有电荷的电势能都是0；
电场中的电势为正值的一点上，正电荷所具有的电势能大于负电荷具有的电势能．可知以上的说法都是错误的．
故答案为：
×
14．电场线与等势面相互垂直，沿着同一等势面移动电荷时静电力不做功． 对 （判断对错）
【考点】电势差与电场强度的关系．
【分析】解决本题要根据：
电场线是人为假想的曲线，从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，不闭合，电场线疏密描述电场强弱，电场线密的地方，电场强度大，疏的地方电场强度弱，沿电场线的方向电势降低．
【解答】解：
根据电场线的特点可知，沿电场线的方向电势降低、电场线垂直于等势面、同一等势面移动电荷电场力不做功．
故答案为：
对．
15．电势差有正有负，所以是矢量，且电场中两点间的电势差随着零电势点的选取变化而变化． × （判断对错）
【考点】电势差；电势差与电场强度的关系．
【分析】电势差是标量，正负表示大小；电势差与零电势点的选取无关；沿着电场线方向电势降低；电势反映电场本身的性质，与试探电荷无关．
【解答】解：
电势差类似于高度差，没有方向，是标量，正负表示电势的相对大小．
两点间的电势差等于电势之差，由电场中两点的位置决定，与零电势点的选取无关．由以上的分析可知，以上的说法都错误．
故答案为：
×
16．只有沿着电场线的方向电势才会降低，所以电势降低的方向就一定是电场强度的方向． 错 （判断对错）
【考点】电场强度；电场线．
【分析】电场强度和电势这两个概念非常抽象，借助电场线可以形象直观表示电场这两方面的特性：
电场线疏密表示电场强度的相对大小，切线方向表示电场强度的方向，电场线的方向反映电势的高低．
【解答】解：
沿着电场线方向，电势降低，且降低最快；
那么电势降低最快的方向才是电场线的方向，但电势降低的方向不一定是电场线的方向，故错误；
故答案为：
错．
17．处于静电平衡状态的导体内部的场强处处为零，导体外表面场强方向与导体的表面一定不垂直． 错 （判断对错）
【考点】电场强度．
【分析】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．此时导体内部电场强度处处为零，电荷全部分布在表面，且为等势面，导体是等势体．
【解答】解：
根据静电平衡的特点，导体是等势体，金属导体的内部电场强度处处为零；
由于处于静电平衡状态的导体是一个等势体，则表面电势处处相等，即等势面，那么电场线与等势面垂直；
故答案为：
错．
18．如图所示，有一水平方向的匀强电场，场强大小为9000N/C，在电场内一水平面上作半径为10cm的圆，圆上取A、B两点，AO沿E方向，BO⊥OA，另在圆心处放一电量为10﹣8C的正点电荷，则A处场强大小EA为零． 对 （判断对错）
【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．
【分析】根据公式E=k
求出点电荷在A点处产生的场强大小，判断出场强方向，A点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成，根据平行四边形定则求解A点处的场强大小及方向．
【解答】解：
点电荷在A点的场强
根据场强的叠加原理得，则两点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成，A点的场强大小为
EA=E点﹣E匀=9×103N/C﹣9×103N/C=0，所以A处场强大小为0
故答案为：
对
19．空间两点放置两个异种点电荷a、b，其所带电荷量分别为qa和qb，其产生的电场的等势面如图所示，且相邻等势面间的电势差均相等，电场中A、B两点间的电势大小的关系为φA＞φB，由此可以判断出a为正电荷，且有qa＜qb． 错 （判断对错）
【考点】电场的叠加；电势．
【分析】若把该图象与等量异种点电荷电场中的部分等势面图比较，很容易得出正确的结论．
【解答】解：
若把该图象与等量异种点电荷电场中的部分等势面图比较，可以得到：
靠近正电荷的点电势高，靠近负电荷的点，电势较低．所以，a处为正电荷．
等量异种点电荷电场中的部分等势面图象中的等势面左右对称，无穷远处的电势为0．该图象的左侧的等势线比较密，无穷远处的电势为0，所以无穷远处到两点之间的电势差相比，与a点之间的电势差比较大，所以a点所带的电量就多．
故答案为：
错．
20．如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线．两电子分别从a、b两点运动到c点．设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb，a、b点的电场强度大小分别为Ea和Eb，则Wa=Wb，Ea＞Eb． 对 （判断对错）
【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度．
【分析】图中a、b两点在一个等势面上，根据W=qU判断电场力做功的大小，根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小．
升级会员 