云南省保山市腾冲四中2022学年高二物理上学期期中试题 理（含解析）新人教版

2022-2022学年云南省保山市腾冲四中高二（上）期中物理试卷（理科）一、选择题，1-7题为单选题；8-16题为多选题，多选题选对得4分，选对但不全得2分，有错误答案不得分，（每题4分，共64分）1．（4分）（2022•盱眙县校级模拟）真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则（　　）　A．q一定是正电荷B．q一定是负电荷　C．q离Q2比离Q1远D．q离Q2比离Q1近　E．q离Q2比离Q1近　　考点：库仑定律．专题：电场力与电势的性质专题．分析：解决本题一定要把握“放入的电荷处于平衡状态”这一特点进行受力分析．解答：解：因为Q1、Q2为固定的正电荷，只要放入的电荷受到的合力为0即可，通过受力分析可知，既可以放入正电荷，也可以放入负电荷，故AB错误；有库仑定律，对q有k=k①Q1＞Q2②有①②的q离Q2比离Q1近故选：D点评：本题考察了库仑定律在电荷平衡中的应用，本题的难点在于计算，学生列出方程容易，但是计算正确难．　2．（4分）（2022春•新疆校级期末）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；电场强度．专题：电场力与电势的性质专题．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D正确；故选D．-14-\n点评：电场线是为了形象描述电场的性质而引入的虚拟带有方向的线，近几年对电场线的考查较多，应认真把握．　3．（4分）（2022秋•腾冲县校级期中）如图所示，在点电荷﹣Q的电场中，M、N是两个等势面．现将一点电荷+q，从a点分别经路径①和路径②（经过C点）移到b点，在这两个过程中（　　）　A．都是电场力做功，沿路径①做的功比沿路径②做的功少　B．都是电场力做功，沿路径①做的功等于沿路径②所做的　C．都是克服电场力做功，沿路径①做的功大于沿路径②做的功　D．都是克服电场力做功，沿路径①做的功大于沿路径②做的功考点：电势能．专题：电场力与电势的性质专题．分析：电场力做功与路径无关，只与初末位置有关；电场力做的功等于电势能的减小量．解答：解：电场力做功与路径无关，只与初末位置有关，故沿路径①做的功等于沿路径②所做的功；由于电场力向内，位移也向内，故电场力做正功，电势能减小；故选：B．点评：本题关键明确电场力做功的特点，然后可以结合功能关系分析电势能的变化，基础题．　4．（4分）（2022秋•天山区校级期末）在一个真空点电荷电场中，离该点电荷为r0的一点，引入电量为q的检验电荷，所受到的电场力为F，则离该点电荷为r处的场强的大小为（　　）　A．B．C．D．考点：电场强度．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据库仑定律和电场强度的定义式求解解答：解：根据电场强度定义得r0处的场强大小为E=，根据点电荷的场强公式得E=，Q为场源电荷的电量，则有：=解得：-14-\n所以该点电荷为r处的场强的大小为．故选B．点评：点电荷周围的电场与试探电荷无关，推导场强公式时，要注意区分哪个是检验电荷、哪个是试探电荷　5．（4分）（2022春•东河区校级期末）如图所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将做（　　）　A．自由落体运动　B．曲线运动　C．沿着悬线的延长线做匀加速直线运动　D．变加速直线运动考点：电场强度；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律．专题：电场力与电势的性质专题．分析：当物体所受的合力与速度在同一条直线上，物体做直线运动，所受的合力与速度不在同一条直线上，物体做曲线运动．解答：解：悬线烧断前，小球受重力、拉力、电场力平衡，重力和电场力的合力与拉力等值反向．烧断细线，物体受重力、电场力，两个力合力恒定，沿细线方向，合力方向与速度方向在同一条直线上，所以物体沿着悬线的延长线做匀加速直线运动．故C正确．A、B、D错误．故选C．点评：解决本题的关键掌握物体做直线运动还是曲线运动的条件，当物体所受的合力与速度在同一条直线上，物体做直线运动，所受的合力与速度不在同一条直线上，物体做曲线运动．　6．（4分）（2022秋•腾冲县校级期中）如图所示，场强为E的水平方向匀强电场中，有一质量为m、电量为+q的微粒，在外力作用下，从A点竖直向上移至B点，且速度不变，若AB长为h，则这一过程中外力的大小和外力做的功为（　　）　A．mg+qE，mgh　B．，　C．，mgh-14-\n　D．mg+qE，考点：电势能；功能关系．专题：电场力与电势的性质专题．分析：微粒从A点竖直向上移至B点，速度不变，做匀速直线运动，根据平衡条件求出外力的大小，由动能定理求出外力做的功．解答：解：由题，微粒从A点竖直向上移至B点，速度不变做匀速直线运动，受力平衡，根据平衡条件得外力F=根据动能定理得W﹣mgh=0得W=mgh故选C点评：本题是简单的力平衡问题，分析受力是基础．外力做功也可以根据功的公式计算．　7．（4分）（2022秋•温州期末）对电容C=，以下说法正确的是（　　）　A．电容器充电量越大，电容就越大　B．电容器的电容跟它两极所加电压成反比　C．电容器的电容越大，所带电量就越多　D．对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变考点：电容．专题：电容器专题．分析：电容器的电容由本身的性质决定，跟电容器两端所加的电压和所带的带电量无关．解答：解：A、电容器的电容与所带电量和两端间的电压无关，由本身的性质决定．故A、B错误．C、根据Q=CU，电容越大，带电量不一定大．故C错误．D、对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变．故D正确．故选D．点评：解决本题的关键理解电容的定义式，知道电容器的电容与所带的电量和两端间的电势差无关．　-14-\n8．（4分）（2022秋•红塔区校级期末）关于电场的性质正确的是（　　）　A．电场强度大的地方，电势一定高　B．取无穷远处的电势为零正点电荷产生的电场中电势都为正　C．匀强电场中，两点间的电势差只与两点间距离成正比　D．电场强度大的地方，沿场强方向电势变化快考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能．专题：电场力与电势的性质专题．分析：电场强度是描述电场的力的性质的物理量，电势是描述电场的能的性质的物理量，两者没有直接关系；沿着电场线方向，电势是降低的．沿场强方向电势变化快．匀强电场中，电势差与两点间沿电场线方向的距离成正比．解答：解：A、沿着电场线的方向，电势越来越小，而电场强度根据疏密才能确定．可见，电场强度与电势没有直接关系，故A错误；B、正电荷产生的电场电场线从正电荷出发指向无穷远处，根据沿着电场线方向，电势降低，可知，取无穷远处的电势为零，正点电荷产生的电场中电势都为正，故B正确．C、由公式U=Ed知，匀强电场中，两点间的电势差只与两点间沿电场线方向的距离成正比，而不是任意距离成正比，故C错误．D、电势降落最快就是电势变化相同而间距最短，所以沿着电场强度方向的电势降低最快．故D正确．故选：BD点评：本题要抓住电场线来理解电场强度和电势的关系，准确理解公式U=Ed中d的含义，即可作出判断．　9．（4分）（2022秋•腾冲县校级期中）关于电场力的功及电势能变化情况正确的是（　　）　A．电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功　B．电场中某点的电势大小等于单位正电荷在该点所具有的电势能　C．在电场中无论移动正电荷还是负电荷，只要电场力做正功，电荷电势能都要减少　D．正电荷沿电场线方向移动，电势能减少；负电荷沿电场线方向移动，电势能增加考点：电势差与电场强度的关系；电势能．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据电势差的公式，分析电势与电场力做功的关系．电势的定义式为φ=，电势大小等于单位正电荷在该点所具有的电势能．只要电场力做正功，电荷电势能都要减少．正电荷沿电场线方向移动，根据电场力做功情况可知，电势能减小；而负电荷沿电场线方向移动，电势能增加．解答：解：A、根据电势差的公式UAO=，而A、O间电势差UAO=φA﹣φO，若取φO=0，则UAO=φA=-14-\n，所以电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功．故A正确．B、由电势的定义式为φ=，得知，电势大小等于单位正电荷在该点所具有的电势能．故B正确．C、只有电场力做正功，无论是正电荷还是负电荷，其电势能都要减小．故C正确．D、正电荷沿电场线方向移动，电场力做正功，其电势能减小；而负电荷沿电场线方向移动，电场力做负功，电势能增加．故D正确．故选：ABCD点评：掌握电势差和电势的定义式是分析电场力做功与电势、电势能关系的关键．抓住电场力与重力相似性，分析电场力与电势能变化的关系　10．（4分）（2022秋•红塔区校级期末）在静电场中，将一个电子由a点移到b点，电场力做功5eV，下面判断中正确的是（　　）　A．电场强度的方向一定由b指向a　B．电子的电势能减少了5eV　C．a、b两点电势差Uab=5V　D．电势零点未确定，故a、b两点的电势没有确定值考点：电势能；电势差．专题：电场力与电势的性质专题．分析：电子在电场中移动时，根据电场力做功不能确定场强方向．电场力做正功多少，电子的电势能就减小多少．由公式U=求出a、b两点电势差Uab．由题，电势零点未确定，a、b两点的电势没有确定值．解答：解：A、由题，电子由a点移到b点，电场力做功5eV，电子的位移方向不沿b到a，电场强度的方向不一定由b指向a．故A错误．B、由于电场力对电子做功5eV，电子的电势能就减少了5eV．故B正确．C、a、b两点电势差Uab===﹣5V．故C错误．D、电势是相对的，是相对零电势点的，根据已知条件只能求出a、b间电势差，不能确定a、b两点的电势．故D正确．故选BD．点评：在应用公式U=解题时，U、W、q都要代入符号求解，还要注意电荷移动的方向和电势差的顺序．基本题．　-14-\n11．（4分）（2022•贵州学业考试）A、B两个大小相同的金属小球，A带有6Q正电荷，B带有3Q负电荷，当它们在远大于自身直径处固定时，其间静电力大小为F．另有一大小与A、B相同的带电小球C，若让C先与A接触，再与B接触，A、B间静电力的大小变为3F，则C的带电情况可能是（　　）　A．带18Q正电荷B．带12Q正电荷C．带36Q负电荷D．带24Q负电荷考点：库仑定律．专题：电场力与电势的性质专题．分析：完全相同的带电小球接触时，若是同种电荷则将总电量平分，若是异种电荷则先中和然后将剩余电量平分，然后依据库仑定律求解即可．解答：解：A、当C带18Q正电荷，C球和A接触后，A、C球带电均为，C再和B球接触时，C、B球带电均为．原来AB球之间的静电力为F=，后来AB之间的静电力为F′==3F，符合题意，故A正确．B、当C带12Q正电荷，C球和A接触后，A、C球带电均为，C再和B球接触时，C、B球带电均为．原来AB球之间的静电力为F=，后来AB之间的静电力为F′==1.5F，不符合题意，故B错误．C、当C带36Q负电荷，C球和A接触后，A、C球带电均为，C再和B球接触时，C、B球带电均为．原来AB球之间的静电力为F=，后来AB之间的静电力为F′==7.5F，不符合题意，故C错误．D、当C带24Q负电荷，C球和A接触后，A、C球带电均为，C再和B球接触时，C、B球带电均为．-14-\n原来AB球之间的静电力为F=，后来AB之间的静电力为F′==3F，符合题意，故D正确．故选：AD．点评：完全相同的带电小球接触时，对于电量的重新分配规律要明确，然后正确利用库仑定律求解．　12．（4分）（2022秋•腾冲县校级期中）如图所示，将原来不带电的绝缘导体AB，置于带正电的点电荷C所形成的电场中，则有（　　）　A．绝缘导体上A、B两点的电势相等，且都高于大地的电势　B．绝缘导体上的感应电荷在导体内部一点D产生的场强大于点电荷C在D点产生场强的大小　C．有电场线终止在绝缘导体的表面上，且与导体表面垂直　D．以上三种说法都不可能考点：电场强度；电势．专题：电场力与电势的性质专题．分析：在外电场的作用下，导体中电荷在导体中重新分布的现象叫做静电感应现象；利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电；处于静电平衡的导体上电荷与场源电荷呈现“近异远同”的特点．静电平衡时，导体上的电荷分布有以下三个特点：1．导体内部没有净电荷，正负净电荷只分布在导体的外表面．2．导体内部场强处处为零，表面场强垂直于表面．3．在导体表面，越尖锐的地方，电荷的密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的位置几乎没有电荷．解答：解：A、静电平衡时，绝缘导体上A、B两点的电势相等．电场线从C到导体，再到无穷远，所以导体的电势高于大地的电势．故A正确．B、静电平衡时，导体内部D点的合场强为零，说明感应电荷在导体内部一点D产生的场强大小等于点电荷C在D点产生场强的大小．故B错误．C、导体左端带负电，远端带正电，而电场线从正电荷出发终止于负电荷；导体是个等势体，其表面是等势面，故一定与电场线垂直；故C正确．D、由于选择AC正确，故D错误．故选：AC．点评：本题关键是要明确：（1）静电感应现象；（2）静电平衡的导体的电荷分布特点．　13．（4分）（2022春•东河区校级期末）平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键K，电容器充电，这时悬线偏角与竖直方向的夹角为θ，如图所示（　　）-14-\n　A．保持K闭合，A板向B板靠近，则θ增大　B．保持K闭合，A板向B板靠近，则θ不变　C．断开K，A板向B板靠近，则θ增大　D．断开K，A板向B板靠近，则θ不变考点：电容器的动态分析；共点力平衡的条件及其应用．专题：电容器专题．分析：保持K闭合，电容器的电压不变，A板向B板靠近，板间距离变小，引起电场强度E=变大，分析小球受的电场力F，确定θ的变化．断开K，电容器的电量不变，根据推论：电场强度E=，分析E的变化，确定θ的变化．解答：解：A、B保持K闭合，电容器的电压不变，A板向B板靠近，板间距离变小，引起电场强度E=变大，小球受的电场力F=qE变大，则θ变大．故A正确，B错误．C、D根据推论：电场强度E=，Q、S、ɛ不变，则改变d，E不变，小球受的电场力不变，仍静止，则θ不变．故C错误，D正确．故选AD点评：本题是电容器动态变化分析问题，关键要抓住不变量．当电容器保持与电源相连时，其电压不变；充电后与电源断开，其电量不变．推论：电场强度E=，Q、S、ɛ不变，改变d，E不变，也常常用到．　14．（4分）（2022秋•城阳区校级期末）如图所示，电子经加速电场（电压为U1）后进入偏转电场（电压为U2），然后飞出偏转电场，要使电子飞不出偏转电场可采取的措施有（　　）　A．增大U1B．减小U1C．增大U2D．减小U2考点：带电粒子在匀强电场中的运动．专题：带电粒子在电场中的运动专题．分析：粒子在加速电场中加速时可以通过动能定理求得粒子加速后的速度，粒子进入偏转电场后做类平抛运动，在平行电场方向做初速度为0的匀加速直线运动，在垂直电场方向做匀速直线运动，利用速度合成与分解的方法得到偏转距离的表达式，再根据表达式进行分析．解答：解：在加速电场中，电场力做功等于粒子动能的变化，根据动能定理有：-14-\nqU1=mv2﹣0①粒子进入偏转电场后，在垂直电场方向不受作用力，粒子将以速度v做匀速直线运动，垂直电场方向位移l=vt②平行电场方向粒子做初速度为0的匀加速直线运动，离开电场时，沿电场方向的偏转距离y==③由①③得：y=要使电子飞不出偏转电场，在水平位移都是极板长度l时，增大y，由上可知，可减小U1，或增大U2．故BC正确，AD错误．故选：BC．点评：本题粒子从静止开始先进入加速电场后进入偏转电场，得到的结论与粒子的质量和电量无关．　15．（4分）（2022秋•腾冲县校级期中）实验装置如图所示，验电器A不带电，验电器B的上面安一个几乎封闭的金属圆筒C，并且B的金属箔片是张开的．现手持一个带绝缘柄的金属小球D，把D接触C的内壁．再移出与A的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A带电．这个实验说明了（　　）　A．C是不带电的B．C的内部是不带电的　C．C的内部电势为零D．C的内部场强为零考点：静电屏蔽；静电场中的导体．专题：电场力与电势的性质专题．分析：静电屏蔽：为了避免外界电场对仪器设备的影响，或者为了避免电器设备的电场对外界的影响，用一个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电器设备对外界产生影响，这就叫做静电屏蔽．空腔导体不接地的屏蔽为外屏蔽，空腔导体接地的屏蔽为内屏蔽．在静电平衡状态下，不论是空心导体还是实心导体；不论导体本身带电多少，或者导体是否处于外电场中，必定为等势体，其内部场强为零，这是静电屏蔽的理论基础解答：解：A、与金属圆筒相连的验电器B的金属箔片是张开的，说明C是带电的．故A错误；B、D、题目中，手持一个带绝缘柄的金属小球D，把D接触C的内壁．再移出与A的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A带电，说明了金属圆筒C的内部是不带电的；金属圆筒C的内部不带电，内部的电场强度处处为零．故BD正确；C、电势与电场本身有关，以及零势能点的选择有关，所以该实验中，不能说明C的内部电势为0．故C错误．-14-\n故选：BD点评：弄清静电屏蔽的实质，并能正确理解和应用，尤其注意静电平衡状态特点，注意所学基础知识的灵活应用．　16．（4分）（2022春•肇庆校级期中）一带电粒子从两平行金属板左侧中央平行于极板飞入匀强电场，且恰能从右侧极板边缘飞出，若粒子初动能增大一倍，要使它仍从右侧边缘飞出，则应（　　）　A．将极板长度变为原来的2倍　B．将极板长度变为原来的倍　C．将极板电压增大到原来的2倍　D．将极板电压减为原来的一半考点：带电粒子在匀强电场中的运动．专题：带电粒子在电场中的运动专题．分析：运用运动的分解法得到带电粒子的偏转距离y与初动能的关系，结合粒子恰能从右侧极板边缘飞出的临界条件，列式分析．解答：解：对于带电粒子以平行极板的速度从左侧中央飞入匀强电场，恰能从右侧擦极板边缘飞出电场这个过程，假设粒子的带电量q，质量为m，初速度为v，极板的长度为L，极板的宽度为d，电场强度为E；由于粒子做类平抛运动，所以水平方向：L=vt竖直方向：y==•==；可知，若粒子初动能Ek增大一倍，要使它仍从右侧边缘飞出，y不变，则由上式分析可知：应将将极板长度变为原来的倍，或将极板电压增大到原来的2倍，故BC正确．故选：BC．点评：根据题目所给的信息，找到粒子在竖直方向位移表达式，讨论其中各个物理量的变化对竖直方向的位移的影响即可解决本题．　二、计算题，总分46分17．（8分）（2022秋•福州期末）一条平直的电场线上有A、B、C三点，把m=2×10﹣9kg，q=﹣2×10﹣9C的粒子从A点移到B点，电场力做1.5×10﹣7J的正功，再把该电荷从B点移到C点，电场力做功﹣4×10﹣7J，则UAB=　﹣75　V，UAC=　125　V．考点：电势能．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据电势差的定义：，求解A、B两点间的电势差．WAC=WAB+WBC，进而求出AC之间的电势差．解答：解：由据得：V﹣2.0×10﹣9C的正电荷从A点到C点的过程中，电场力做功为：-14-\nWAC=WAB+WBC=﹣2.5×10﹣7J，则有：V故答案为：﹣75，125点评：电场力做功与重力做功类似只与位置有关，与路径无关，电荷从A→B→C，电场力做功与从A→C电场力做功相同．　18．（8分）（2022秋•腾冲县校级期中）如图所示，B板电势为U，质量为m的带电粒子（重量不计）以初速v0水平射入电场．若粒子带﹣q电量，则粒子到达B板时速度大小为　　；若粒子带+q电量，它到达B板时速度大小为　　．考点：带电粒子在匀强电场中的运动．专题：带电粒子在电场中的运动专题．分析：全过程只有电场力做功，根据动能定理得到粒子的末速度与加速电压之间的关系．解答：解：（1）AB两极板间的电势差UAB=（0﹣U），粒子的带电量﹣q，由动能定理得：﹣qUAB=mv2﹣mv02，解得：v=（2）AB两极板间的电势差UAB=（0﹣U），粒子的带电量q，由动能定理得：qUAB=mv2﹣mv02，解得：v=故答案为：：；．点评：电场力做功的问题要注意两个问题，粒子通过电场的电压正负，带电粒子的电量正负．　-14-\n19．（10分）（2022秋•腾冲县校级期中）电子电量为e，质量为m，以速度v0沿着电场线射入场强为E的匀强电场中，如图所示，电子从A点入射到达B点速度为零，则AB两点的电势差为？AB间的距离为？考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据动能定理求解AB两点的电势差；根据U=Ed求解AB间的距离．解答：解：电子从A点运动到B点的过程，根据动能定理得：﹣eUAB=0﹣解得，AB两点的电势差为UAB=；由UAB=Ed得：d=答：AB两点的电势差为，AB间的距离为．点评：本题可以用动能定理求解，也可以用动力学知识进行求解，掌握匀强电场电势差与电场强度的关系．　20．（20分）（2022•上海模拟）如图所示，匀强电场分布在正方形ABCD区域内，M、N分别为AB边和BC边的中点．一个具有初动能E0的带电粒子射入电场（沿纸面运动）．如果带电粒子从M点垂直于电场方向进入电场后，恰好从D点离开电场．（1）带电粒子从D点离开电场时的动能是多大？（2）如果带电粒子从N点垂直于BC边方向射入电场，它离开电场时的动能又是多大？考点：电势能；动能定理的应用．专题：电场力与电势的性质专题．分析：（1）粒子做类似平抛运动，设正方形边长为L，水平位移为L，竖直位移为，根据分运动的位移关系和速度关系列式及动能定理求解；-14-\n（2）带电粒子从N点垂直于BC边方向射入电场，做匀加速直线运动．根据动能定理列式，求解动能．解答：解：（1）设带电粒子的质量为m、电量为q、初速为v，则；设正方形边长为L，匀强电场的电场强度为E．带电粒子从M点垂直于电场方向进入电场后做类平抛运动．从D点离开电场，说明粒子带正电，沿电场方向的位移为．则有：①得到：qEL=mv2=2E0②带电粒子从M点射入，从D点射出，电场力做功，粒子从D点离开电场时的动能为E1，据动能定理有W=E1﹣E0，故E1=W+E0=2E0（2）带电粒子从N点垂直于BC边方向射入电场，做匀加速直线运动，离开电场时的动能为E2，据动能定理有qEL=E2﹣E0，解得E2=E0+qEL=3E0．答：（1）带电粒子从D点离开电场时的动能是2E0．（2）如果带电粒子从N点垂直于BC边方向射入电场，它离开电场时的动能是3E0．点评：本题考查了带电粒子在电场中的类似平抛运动和类似竖直上抛运动，关键运用分位移公式和分速度公式列式求解．　-14-