山西省山大附中2020-2021学年高二上学期期中考试物理-Word版含答案.docx

高二物理第一学期期中试题

一、选择题（本题共13小题，每小题4分，共计52分）
1．有关电动势的说法中不正确的是(　 )
A．电源的电动势等于非静电力把１C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功
B．当外电路断开时，电源的电压与电源电动势相等
C．电源供应的电能越多，电源的电动势越大
D．当电路中通过1库仑电荷量时，电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值
2、如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点距离为d的一点，C点为连线中垂线上距A点距离也为d的一点，则下面关于三点电场强度E的大小、电势凹凸的比较，正确的是( )
A．EA＝EC＞EB， A＝C＞B
B．EB＞EA＞EC， A＝C＞B
C．EA＜EB，EA＜EC， A＞B，A＞C
D．EA＞EB，EA＞EC， A＞B，A＞C[
3．如图甲所示的U­x图象表示三对平行金属板间电场的电势差与场强方向上的距离关系．如图乙所示，若三对金属板的负极板接地，图中x均表示到正极板的距离，则下述结论中不正确的是(　　)
A．三对金属板两板电势差的关系为U1＝U2＝U3
B．三对金属板正极电势的关系φ1>φ2>φ3
C．三对金属板板间距离关系为d1<d2<d3
D．三对金属板板间场强大小是E1>E2>E3
4. 如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不行伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m，电荷量为q的带负电的小球，另一端固定在O点，把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成θ=60°的位置B时速度为零，以下说法正确的是（ ）
A.小球重力与电场力的大小关系是qE=mg
B.小球重力与电场力的大小关系是mg=qE
C.小球在B点时，细线拉力T=2qE
D.小球在B点时，细线拉力T=mg
5.如图所示，已知带电小球A、B的电荷量分别为QA、QB，OA=OB，都用长L的绝缘丝线悬挂在绝缘墙角O点处。静止时A、B相距为d。为使平衡时AB间距离变为2d，可接受以下哪些方法（ ）
A．将小球B的质量变为原来的八分之一
B．将小球B的质量增加到原来的8倍
C．将小球A、B的电荷量都增为原来的二倍，同时将小球B的质量变为原来的一半
D．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍
6、如图所示，a、b和c表示电场中的三个等势面，a和c的电势分别为5V和1V，a、b的电势差等于b、c的电势差。一带电粒子从等势面a上某处以速度v释放后，仅受电场力作用而运动，经过等势面c时的速率为2v，则它经过等势面b时的速率为（ ）
A．v B．v C．v D．1.5v
7．绝缘水平面上固定一正点电荷Q，另一质量为m、电荷量为—q(q﹥0)的滑块从a点以初速皮v0沿水平面对Q运动，到达b点时速度减为零．已知a、b间距离为s，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．以下推断正确的是( )
A．滑块在运动过程中所受Q的库仑力有可能大于滑动摩擦力
B．滑块在运动过程的中间时刻的速度大于
C．此过程中产生的内能为
D．Q产生的电场中，a、b两点间的电势差为
8．如图所示，一个带电油滴从O点以初速度v0向右上方射入无限大的匀强电场E中，v0的方向与E方向成α角．现测得油滴到达运动轨迹的最高点P时速度大小仍为v0，则下列说法正确的是 ( )
A．P点可能在O点的右上方
B．P点可能在O点的左上方
C．到达最高点P时，重力和电场力对油滴做功功率都为0
D．从抛出到最高点的过程中，油滴电势能的削减量确定等于重力势能的增加量
9．如图所示，两带电平行板竖直放置，开头时两极板间电压为U，相距为d，两极板间形成匀强电场，有一带电粒子，质量为m（重力不计）．所带电荷量为+q，从两极板下端连线的中点P以竖直速度射入匀强电场中，带电粒子落在A极板的M点上。若将A极板向左水平移动，此带电粒子仍从P点以速度竖直射入匀强电场且仍落在A极板的M点上，则（ ）
A．两极板间电压应增大为原来的3倍
B．两极板间电压应增大为原来的3/2倍
C．两极板间电压应削减为原来的1/3
D．两极板间电压应削减为原来的1/2
10．一根电阻丝在通过2 C的电量时，消耗电能是8J。若在相同时间内通过4 C的电量，则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为（ ）
A．U＝4v      B．U=8v      C．E＝16J     D．E=32J
11．如图（a）所示，在x轴上的两点分别放有-Ｑ和+4Ｑ两个点电荷，位置坐标分别为0和1。图（b）是反映沿x轴电势分布状况的图线，正确是 ( )
12．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．下列推断正确的是( )
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 处的过程中电势能始终减小
13.有一静电场，其电场强度方向平行于x轴。其电势φ随坐标x的转变而变化，变化的图象如图所示，设场强沿x轴正方向时取正值，则图乙中正确表示该静电场的场强E随x变化的图线是( )

二、填空题（每小题4分，共计8分。）
14．如图所示的A、B、C、D、E、F为匀强电场中正六边形的六个顶点．已知A、B、C三点的电势分别为-1V、1V、5V，则D点的电势φD为 V
15.在显像管的电子枪中，从酷热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为s、电流为的电子束.已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δ的电子束内的电子个数是
三、计算题。（共4小题，共40分。写出必要的文字说明和解题步骤，只写出最终答案的不能得分。）
16.（10分） 如图所示，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行。一电荷为q（q>0）的质点沿轨道内侧运动。经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb不计重力，求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能。

17. （10分）如图(a)，平行金属板A和B间的距离为d，现在A、B板上加上如图（b）所示的方波形电压，t=0时A板比B板的电势高，电压的正向值为U0，反向值也为U0．现有由质量为m的带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束，从AB的中点O以平行于金属板方向OO/的速度v0=射入，全部粒子在AB间的飞行时间均为T，不计重力影响．求：
（1）粒子飞出电场时的速度；
（2）粒子飞出电场时位置离O/点的距离范围

18.（10分） 如图xoy平面坐标系，x轴方向为水平方向，y轴方向为竖直方向，在第一象限内有竖直向下的匀强电场E，在其次象限内场强为E的匀强电场与x轴正方向成
37°（sin37°=0.6, cos37°=0.8）,在处一带电荷量为q的带电小球由静止开头沿x轴正方向直线运动，然后进入第一象限。求：
（1）带电小球第一次经过x轴时的位置坐标
（2）带电小球第一次经过x轴是的动能

19．（10分）如图所示，在竖直平面内，AB为水平放置的绝缘粗糙轨道，CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道，AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接，圆弧的圆心为O，半径R＝0.50 m，轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度的大小E＝1.0×104 N/C，现有质量m＝0.20 kg，电荷量q＝8.0×10－4 C的带电体(可视为质点)，从A点由静止开头运动，已知sAB＝1.0 m，带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5。假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。求：(取g＝10 m/s2)
(1)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度；
(2)带电体最终停在何处

高二物理第一学期期中试题

一、选择题（本题共14小题，每小题4分，共计56分）
1．有关电动势的说法中不正确的是(　C )
A．电源的电动势等于非静电力把１C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功
B．当外电路断开时，电源的电压与电源电动势相等
C．电源供应的电能越多，电源的电动势越大
D．当电路中通过1库仑电荷量时，电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值

2、如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点距离为d的一点，C点为连线中垂线上距A点距离也为d的一点，则下面关于三点电场强度E的大小、电势凹凸的比较，正确的是( B )
A．EA＝EC＞EB， A＝C＞B
B．EB＞EA＞EC， A＝C＞B
C．EA＜EB，EA＜EC， A＞B，A＞C
D．EA＞EB，EA＞EC， A＞B，A＞C

3．如图甲所示的U­x图象表示三对平行金属板间电场的电势差与场强方向上的距离关系．如图乙所示，若三对金属板的负极板接地，图中x均表示到正极板的距离，则下述结论中不正确的是(　B　)
A．三对金属板两板电势差的关系为U1＝U2＝U3
B．三对金属板正极电势的关系φ1>φ2>φ3
C．三对金属板板间距离关系为d1<d2<d3
D．三对金属板板间场强大小是E1>E2>E3

4. 如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不行伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m，电荷量为q的带负电的小球，另一端固定在O点，把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成θ=60°的位置B时速度为零，以下说法正确的是（ AD ）
A.小球重力与电场力的大小关系是qE=mg
B.小球重力与电场力的大小关系是mg=qE
C.小球在B点时，细线拉力T=2qE
D.小球在B点时，细线拉力T=mg

5.如图所示，已知带电小球A、B的电荷量分别为QA、QB，OA=OB，都用长L的绝缘丝线悬挂在绝缘墙角O点处。静止时A、B相距为d。为使平衡时AB间距离变为2d，可接受以下哪些方法（ ）
A．将小球B的质量变为原来的八分之一
B．将小球B的质量增加到原来的8倍
C．将小球A、B的电荷量都增为原来的二倍，同时将小球B的质量变为原来的一半
D．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍

【答案】AC
【解析】

6、如图所示，a、b和c表示电场中的三个等势面，a和c的电势分别为5V和1V，a、b的电势差等于b、c的电势差。一带电粒子从等势面a上某处以速度v释放后，仅受电场力作用而运动，经过等势面c时的速率为2v，则它经过等势面b时的速率为（ B ）
A．v B．v C．v D．1.5v

7．绝缘水平面上固定一正点电荷Q，另一质量为m、电荷量为—q(q﹥0)的滑块从a点以初速皮v0沿水平面对Q运动，到达b点时速度减为零．已知a、b间距离为s，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．以下推断正确的是( )
A．滑块在运动过程中所受Q的库仑力有可能大于滑动摩擦力
B．滑块在运动过程的中间时刻的速度大于
C．此过程中产生的内能为
D．Q产生的电场中，a、b两点间的电势差为
7．D
【解析】两电荷间为吸引力，且越来越大，但滑块速度减小至0，说明库仑力始终小于滑动摩擦力，A错。若为匀减速，中间时刻速度为发v0/2, 库仑力越来越大，加速度越来越小，滑块在运动过程的中间时刻的速度小于v0/2, B错。由能量守恒知电势能和动能转化为内能，C错。由动能定理知，D对。
8．如图所示，一个带电油滴从O点以初速度v0向右上方射入无限大的匀强电场E中，v0的方向与E方向成α角．现测得油滴到达运动轨迹的最高点P时速度大小仍为v0，则下列说法正确的是 ( )
A．P点可能在O点的右上方
B．P点可能在O点的左上方
C．到达最高点P时，重力和电场力对油滴做功的功率都为0
D．从抛出到最高点的过程中，油滴电势能的削减量确定等于重力势能的增加量
8．ABD
【解析】初速度v0，到达P点速度照旧为v0，依据动能定理可知合外力做功为零，过程中重力确定做负功，那么电场力做正功，但是由于不清楚油滴电性所以无法确定P点在O点左方还是右方，AB都对，最高点竖直速度为零，但是水平速度为v0，电场力的功率不为零，C错，从抛出到最高点的过程中，动能转变量为零，所以油滴电势能的削减量确定等 于重力势能的增加量，D对
9．如图所示，两带电平行板竖直放置，开头时两极板间电压为，相距为，两极板间形成匀强电场，有一带电粒子，质量为（重力不计）．所带电荷量为，从两极板下端连线的中点以竖直速度射入匀强电场中，带电粒子落在极板的点上。若将极板向左水平移动，此带电粒子仍从点以速度竖直射入匀强电场且仍落在极板的点上，则（ ）
A．两极板间电压应增大为原来的3倍
B．两极板间电压应增大为原来的倍
C．两极板间电压应削减为原来的
D．两极板间电压应削减为原来的
9．A
【解析】依据带电粒子在电场中的偏转：设竖直距离为l,水平距离为d/2,由运动的分解可知：，，
若将极板向左水平移动，则板间距离变为3d/2,水平距离变为d，水平速度不变，则时间不变，，所以U’=3U,故选A.

10．一根电阻丝在通过2 C的电量时，消耗电能是8J。若在相同时间内通过4 C的电量，则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为 （BD）
A．U＝4v     B．U=8v     C．E＝16J    D．E=32J

11．如图（a）所示，在x轴上的两点分别放有-Ｑ和+4Ｑ两个点电荷，位置坐标分别为0和1。图（b）是反映沿x轴电势分布状况的图线，正确是 ( )

12．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．下列推断正确的是( )
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 处的过程中电势能始终减小

13.空间某一静电场的电势φ随x变化状况如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 空间各点场强的方向均与x轴垂直
B. 电荷沿x轴从O移到x1的过程中，电场力不做功
C. 正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做正功，电势能减小
D. 负电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做负功，电势能增加

14.有一静电场，其电场强度方向平行于x轴。其电势φ随坐标x的转变而变化，变化的图象如图所示，设场强沿x轴正方向时取正值，则图乙中正确表示该静电场的场强E随x变化的图线是( )

二、填空题（每小题3分，共计6分。）
15．如图所示的A、B、C、D、E、F为匀强电场中正六边形的六个顶点．已知A、B、C三点的电势分别为-1V、1V、5V，则D点的电势φD为 V
15.7V
16.在显像管的电子枪中，从酷热的金属丝不断放出的电子进入电压为的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为、电流为的电子束.已知电子的电荷量为、质量为，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δ的电子束内的电子个数是
16、个

四、计算题。（共4小题，，共38分。写出必要的文字说明和解题依据。没有解题步骤，只写出最终答案的不能得分。）
1.（8分） 如图所示，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行。一电荷为q（q>0）的质点沿轨道内侧运动。经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb不计重力，求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能。

2. （10分）如图(a)，平行金属板A和B间的距离为d，现在A、B板上加上如图（b）所示的方波形电压，t=0时A板比B板的电势高，电压的正向值为U0，反向值也为U0．现有由质量为m的带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束，从AB的中点O以平行于金属板方向OO/的速度v0=射入，全部粒子在AB间的飞行时间均为T，不计重力影响．求：
（1）粒子飞出电场时的速度；(,30o)
（2）粒子飞出电场时位置离O/点的距离范围
(O/中点下方至上方)

3. （10分） 如图xoy平面坐标系，x轴方向为水平方向，y轴方向为竖直方向，在第一象限内有竖直向下的匀强电场E，在其次象限内场强为E的匀强电场与x轴正方向成37°（sin37°=0.6, cos37°=0.8）,在处一带电荷量为q的带电小球由静止开头沿x轴正方向直线运动，然后进入第一象限。求：
（1）．带电小球第一次经过x轴时的位置坐标
（2）．带电小球第一次经过x轴是的动能

2．

4．（10分）如图所示，在竖直平面内，AB为水平放置的绝缘粗糙轨道，CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道，AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接，圆弧的圆心为O，半径R＝0.50 m，轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度的大小E＝1.0×104 N/C，现有质量m＝0.20 kg，电荷量q＝8.0×10－4 C的带电体(可视为质点)，从A点由静止开头运动，已知sAB＝1.0 m，带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5.假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．求：(取g＝10 m/s2)
(1)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度；
(2)带电体最终停在何处
4.解（1）设带电体到达C点时的速度为v，从A到C由动能定理得：
qE（sAB+R）-μmgsAB-mgR= mv2/2
解得：v=10m/s
（2）设带电体沿竖直轨道CD上升的最大高度为h，从C到D由动能定理得：
-mgh-μqEh=0- mv2/2
解得h=5/3m
在最高点，带电体受到的最大静摩擦力：Ffmax=μqE=4N，重力G=mg=2N，由于G＜Ffmax
所以带电体最终静止在与C点竖直距离为h=5/3m
答：（1）带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度为10m/s；
（2）带电体最终停在与C点竖直距离为h=5/3m