安徽省滁州市定远县育才学校2020-2021学年高二物理下学期期中试题.doc

安徽省滁州市定远县育才学校2020-2021学年高二物理下学期期中试题

安徽省滁州市定远县育才学校2020-2021学年高二物理下学期期中试题

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11

安徽省滁州市定远县育才学校2020-2021学年高二物理下学期期中试题
一、选择题(共15小题,每小题4分,共60分。其中1-10小题为单选题，11-15小题为多选题。)
1.如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，射入方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是(　　)

A．U1变大、U2变大 B．U1变小、U2变大
C．U1变大、U2变小 D．U1变小、U2变小
2.在电场中的P点放一个试探电荷q，已知q受到电场力为F，若将电荷量增大到2q，则（　　）
A． 电荷受到的电场力为F，P点的电场强度为E=
B． 电荷受到的电场力为2F，P点的电场强度为E=
C． 电荷受到的电场力为F，P点的电场强度为E=
D． 电荷受到的电场力为2F，P点的电场强度为E=
3.某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定(　　)
A． 粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度
B． 粒子在A点的动能小于它在B点的动能
C． 粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能
D． 电场中A点的电势低于B点的电势
4.某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为φP和φQ，则(　　)

A．EP>EQ，φP>φQ B．EP>EQ，φP<φQ
C．EP<EQ，φP>φQ D．EP<EQ，φP<φQ
5.空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示．下列判断正确的是(　　)

A．O点的场强最小，电势最低
B． －x1处的电势和x1处的电势相等
C． 电子从x1处到－x1处的过程中速度先减小后增大
D． 电子从x1处到－x1处的过程中电势能一直减小
6.如图所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块，由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止，在物块的运动过程中，下列表述正确的是(　　)

A． 两个物块的电势能逐渐减少
B． 两个物块的电势能不变
C． 物块受到的摩擦力始终大于其受到的库仑力
D． 物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力
7.如图所示，匀强电场场强为1×103N/C，ab=dc=4 cm，bc=ad=3 cm，则下述计算结果正确的是（　　）
A．ab之间的电势差为4 000 V
B．ac之间的电势差为50 V
C． 将q=－5×10﹣3C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，静电力做功为零
D． 将q=－5×10﹣3C的点电荷沿abc或adc从a移到c静电力做功都是－0.25 J
8.关于电源电动势E的下列说法中错误的是( )
A． 电动势E的单位与电势、电势差的单位相同，都是伏特V
B． 干电池和铅蓄电池的电动势是不同的
C． 电动势E可表示为可知，电源内非静电力做功越多，电动势越大
D． 电动势较大，表示电源内部将其它形式能转化为电能的本领越大
9.一节干电池的电动势为1.5 V，这表示(　　)
A． 电池中每通过1 C的电荷量，该电池能将1.5 J的化学能转变成电势能
B． 该电池接入电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5 V
C． 该电池存储的电能一定比电动势为1.2 V的电池存储的电能多
D． 将1 C的电子由该电池负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5 J的功
10.如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是(　　)

A． 速度变大，加速度变大 B． 速度变小，加速度变小
C． 速度变大，加速度变小 D． 速度变小，加速度变大
11.(多选)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示．下列说法正确的是(　　)
A． 保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半
B． 保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍
C． 保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半
D． 保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半
12.（多选）对于电场中A、B两点，下列说法正确的是（　　）
A． 电势差的定义式UAB=，说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比
B． 把正电荷从A点移到B点电场力做正功，则有UAB＞0
C． 电势差的定义式UAB=中，UAB与移动的电荷量q无关
D． 电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时电场力所做的功
13.(多选)下列说法正确的是(　　)
A． 电荷从电场中的A点运动到B点，路径不同，电场力做功的大小就可能不同
B． 电荷从电场中的某点出发，运动一段时间后，又回到了该点，则说明电场力做功为零
C． 正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功
D． 电荷在电场中运动，因为电场力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立
14.(多选)如图所示，真空中有一个固定的点电荷，电荷量为＋Q.图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面．有两个一价离子M、N(不计重力，也不计它们之间的电场力)先后从a点以相同的速率v0射入该电场，运动轨迹分别为曲线apb和aqc，其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置．以下说法中正确的是(　　)
A．M一定是正离子，N一定是负离子
B．M在p点的速率一定大于N在q点的速率
C．M在b点的速率一定大于N在c点的速率
D．M从p→b过程电势能的增量一定小于N从a→q电势能的增量
15.(多选)如图所示，两块平行带电金属板，带正电的极板接地，两板间P点处固定着一个负电荷(电荷量很小)．现让两板保持距离不变而水平错开一段距离，则(　　)

A． 两板间电压变大，P点场强变大 B． 两板间电压变小，P点场强变小
C．P点电势变大，负电荷的电势能变小 D．P点电势变小，负电荷的电势能变大
二、计算题(共3小题 ,共40分)
16.（12分）如图所示，A、B是两个带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的10 cm长的绝缘支杆上，B静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A等高，若B的质量为30g，则B带电荷量是多少？(取g＝10 m/s2)

17. （14分）如图，一质量为m、电荷量为q(q＞0)的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点．已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力．求A、B两点间的电势差．

18. （14分）水平放置的两块平行金属板长L＝5.0 cm，两板间距d＝1.0 cm，两板间电压为90 V且上板为正.一电子沿水平方向以速度v0＝2.0×107m/s从两板中间射入，如图所示，求：(电子电荷量q＝1.6×10－19C，电子质量me＝9.1×10－31kg)(计算结果在小数点后保留两位有效数字)

(1)电子偏离金属板时的侧位移；
(2)电子飞出电场时的速度；
(3)电子离开电场后，打在屏上的P点，若s＝10 cm，求OP的长.
答案解析
1.B
【解析】设电子被加速后获得初速度v0，则由动能定理得：qU1＝mv①
若极板长为l，则电子在电场中偏转所用时间：t＝②
设电子在平行板间受电场力作用产生的加速度为a，由牛顿第二定律得：a＝＝③
电子射出偏转电场时，平行于电场方向的速度：vy＝at④
由①②③④可得：vy＝
又有：tanθ＝＝＝＝
故U2变大或U1变小都可能使偏转角θ变大，故选项B正确，选项A、C、D错误．
2.B
【解析】据电场强度的定义式可知，P点的电场强度为E=，若将电荷量增大到2q，则电荷受到的电场力为2F，但P点的电场强度仍不变，故ACD错误，B正确．
3.B
【解析】由电场线的指向可知A点电势高于B点电势；由电场线的疏密程度可知粒子在A点受的电场力小于B点，故粒子在A点的加速度小于B点的加速度；由运动轨迹的弯曲方向知粒子在运动过程中，电场力对其做正功，故其动能增加，电势能减小．综上知，只有选项B正确．
4.A
【解析】沿着电场线的方向电势降低，故φP>φQ；电场线较密的地方电场强度大，故EP>EQ，故选A.
5.D
【解析】从E－x图象可以看出，O点的场强最小；由于电场强度的方向全是沿x轴的正方向，沿着电场线电势降低，故在x轴正方向上，x越大，电势越低，故A、B错误；由于电场强度是正方向，故电子受力沿着负方向，故电子从x1处到－x1处的过程中电场力与速度一直同向，故速度一直增大，故C错误；电场力做正功，电势能减小；电子从x1处到－x1处的过程中电场力与速度一直同向，故电子从x1处到－x1处的过程中电势能一直减小；故D正确．
6.A
【解析】由题可知，库仑力一直做正功，两物块的电势能逐渐减小．故A正确，B错误．两物块先做加速运动后做减速运动，则物块受到的摩擦力先小于库仑力，后大于库仑力．故C、D错误．
7.C
【解析】由题，ab=dc=4 cm=0.04 m，则ab之间的电势差Uab=E•ab=1×103×0.04 V=40 V．故A错误．
由图看出，b、c在同一等势面上，电势相等，则ac之间的电势差等于ab之间的电势差，为40 V．故B错误．
将q=－5×10﹣3C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周，初末位置间的电势差为0，由W=qU知，静电力做功为零．故C正确．
将q=－5×10﹣3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做功相等，电场力做功为W=qU=－5×10﹣3×40 J=－0.2 J．故D错误．
8.C
【解析】电动势E的单位与电势差的单位相同，都是伏特，故A正确；电动势表征电源把其它形式的能转化为电能的本领大小，干电池的电动势为1.5 V，而铅蓄电池的电动势大小是2 V，故B正确；电动势E可表示为可知，电源内非静电力移动单位正电荷做功越多，电动势越大，选项C错误；电动势较大，表示电源内部将其它形式能转化为电能的本领越大，选项D正确.
9.A
【解析】　电动势大小表示电池中每通过1 C的电荷量，电池将其他形式的能量转化为电势能本领的大小，并非表示电池内部储存的能量大小，故选项A正确，C错误；电动势大小等于电池接入电路前两极之间的电压大小，故选项B错误；电动势为1.5 V，表示电池内部非静电力将1 C的电子由电源正极移送到负极过程中所做功的大小，故选项D错误.
10.C
【解析】因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同，故电荷将一直做加速运动，又由于两电荷间距离增大，它们之间的静电力越来越小，故加速度越来越小．
11.AD
【解析】由E＝知，当U不变，d变为原来的两倍时，E变为原来的一半，A正确；当E不变，d变为原来的一半时，U变为原来的一半，B错误；当电容器中d不变时，C不变，由C＝知，当Q变为原来的两倍时，U变为原来的两倍，C错误；当d不变，Q变为原来的一半时，U变为原来的一半，则E变为原来的一半，D正确．
12.BC
【解析】电势差的定义式为UAB=，是用比值法定义的，电势差与试探电荷无关，由电场的强度和两点的位置决定，故A错误，C正确；
把正电荷从A点移到B点电场力做正功，根据UAB=，则有UAB＞0，故B正确；
根据UAB=，电场中A、B两点间的电势差UAB等于把单位正电荷q（电荷量为1 C的电荷）从A点移动到B点时电场力所做的功，故D错误.
13.BC
【解析】电场力做功和电荷运动路径无关，故A错误；电场力做功只和电荷的初、末位置有关，所以电荷从某点出发又回到了该点，电场力做功为零，故B正确；正电荷沿电场线的方向运动，则正电荷受到的电场力和电荷的位移方向相同，故电场力对正电荷做正功，同理，负电荷逆着电场线的方向运动，电场力对负电荷做正功，故C正确；电荷在电场中运动虽然有电场力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能之间的转化满足能量守恒定律，故D错误．
14.BD
【解析】根据轨迹向合外力的方向弯曲可知，M一定是负离子，N一定是正离子，A错误；M离子从a到p静电力做正功，动能增加，N离子从a到q静电力做负功，动能减少，而初速度相等，故M在p点的速率一定大于N在q点的速率，B正确；abc在同一等势面上，离子由a到b和由a到c电场力都不做功，故M在b点的速率等于N在c点的速率，C错误；由等势面可知φq>φp，所以M从p→b过程电势能的增量小于N从a→q电势能的增量，D正确．
15.AD
【解析】E＝＝＝＝，由S减小，致使E变大，U变大；根据－φP＝Ed′，Ep＝(－q)(－φP)，负电荷在此电场中具有的电势能是正的．
16.1.0×10－6C
【解析】因为B静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A等高，设A、B之间的水平距离为L.
依据题意可得：tan 30°＝，
L＝＝cm＝10cm，

对B进行受力分析如图所示，依据物体平衡条件解得库仑力
F＝mgtan 30°＝30×10－3×10×N＝0.3 N.
依据F＝k得：F＝k.
解得：Q＝＝×10×10－2C＝1.0×10－6C.
17.
【解析】设带电粒子在B点的速度大小为vB.粒子在垂直于电场方向的速度分量不变，即
vBsin 30°＝v0sin 60°①
由此得
vB＝v0②
设A、B两点间的电势差为UAB，由动能定理有
qUAB＝m(v－v)③
联立②③式得
UAB＝.④
18.　(1)0.49 cm　(2)2.04×107m/s　速度的方向与v0的夹角θ满足tanθ≈0.2　(3)2.49 cm
【解析】　(1)电子在电场中的加速度a＝，侧位移y＝，又因t＝，则y＝≈0.49 cm.
(2)电子飞出电场时，水平分速度vx＝v0，竖直分速度vy＝at＝≈3.96×106m/s，则电子飞出电场时的速度v＝≈2.04×107m/s.设v与v0的夹角为θ，则tanθ＝≈0.2.
(3)电子飞出电场后做匀速直线运动，则OP＝y＋stanθ＝2.49 cm.