高二物理上学期试卷(二)高二全册物理试题

嗦夺市安培阳光实验学校内蒙古鄂尔多斯一中高二（上）调研物理试卷（二）
一．选择题：（每题6分，共60分．1-7题单选，其余多选）
1．两个相同的金属小球A、B，所带的电量q A=+q0、q B=﹣7q0，相距r放置时，相互作用的引力大小为F．现将A球与B球接触，再把A、B两球间的间距增在到2r，那么A、B之间的相互作用力将变为（）
A ．斥力、
B ．斥力、
C ．引力、
D ．引力、
2．一负电荷从电场中A点由静止释放，只受静电力作用，沿电场线运动到B 点，它运动的v﹣t图象如图所示，则两点A、B所在区域的电场线分布情况可能是下图中的（）
A ．
B ．
C ．
D ．
3．由于万有引力定律和库仑定律都满足于平方反比律，因此引力场和电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时可以将它们进行类比，例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为E=，在引力场中可以有一个类似的物理量来反映各点引力场的强弱，设地球质量为M，半径为R，地球表面处重力加速度为g，引力常量为G，如果一个质量为m的物体位于距地表r处的上空某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是（）
A．G B．G C．G D．G
4．实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图中的虚线所示（a、b只受电场力作用），则（）A．a一定带正电，b一定带负电
B．电场力对a做正功，对b做负功
C．a的速度将减小，b的速度将增大
D．a的加速度减小，b的加速度将增大
5．如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B，则下列结论正确的是（）
A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且Q A＞Q B
B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且Q A=Q B
C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且Q A＜Q B
D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而Q A、Q B的值与所切的位置有关
6．如图所示，中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，3个夸克都分布在半径为r的同一圆周上，则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为（）
A ．
B ．
C ．
D ．
7．如图，光滑平面上固定金属小球A，用长L0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x1，若两球电量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x2，则有（）
A．X2=X1B．X2=X1C．X2＞X1D．X2＜X1
8．如图所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的P 点放一个静止的负电荷（重力不计），下列说法中正确的是（）
A．从P到O，可能加速度越来越小，速度越来越大
B．从P到O，可能加速度先变大，再变小，速度越来越大
C．越过O点后，加速度一直变大，速度一直变小
D．越过O点后，加速度一直变小，速度一直变小
9．如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为α、β，且β＞α．若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则（）A．a球的质量比b球的大
B．a、b两球同时落地
C．a球的电荷量比b球的大
D．a、b两球飞行的水平距离相等
10．在相距为r的A、B两点分别放上点电荷Q A和Q B，C为AB的中点，如图所示，现引入带正电的检验电荷q，则下列说法正确的是（）
A．如果q在C点受力为零，则Q A和Q B一定是等量异种电荷
B．如果q在AB延长线离B较近的D点受力为零，则Q A和Q B一定是异种电荷，且电量大小Q A＞Q B
C．如果q在AC段上的某一点受力为零，而在BC段上移动时始终受到向右的力，则Q A一定是负电荷，且电量大小Q A＜Q B
D．如果q沿AB的垂直平分线移动时受力方向始终不变，则Q A和Q B一定是等量异种电荷
二．填空、计算题（共40分）11．如图中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠近带正电荷的金球C．在下列情况中，判断A、B两球的带电情况：
（1）A、B接触后分开，再移去C，则A ，B ；
（2）A、B接触，先移去C后，再把AB分开，则A ，B
（3）A、B接触，用手指瞬间接触B后再移去C，则A
B ．
12．如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q（q＞0）的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d 点处场强的大小为（k为静电力常量）．
13．如图所示．在光滑绝缘的水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上：a、b带正电，电量均为q，c带负电．整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为K．若三个小球均处于静止状态，试求该匀强电场的场强以及C的带电量．
14．如图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为E=1.25×104N/C，一根长
L=1.5m、与水平方向的夹角为θ=37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q=+4.5×10﹣6C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.0×10﹣6C，质量m=1.0×10﹣2kg．现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动．（静电力常量k=9.0×109N•m2/C2，取
g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：
（1）小球B开始运动时的加速度为多大？
（2）小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？
内蒙古鄂尔多斯一中高二（上）调研物理试卷（二）
参考答案与试题解析
一．选择题：（每题6分，共60分．1-7题单选，其余多选）
1．两个相同的金属小球A、B，所带的电量q A=+q0、q B=﹣7q0，相距r放置时，相互作用的引力大小为F．现将A球与B球接触，再把A、B两球间的间距增在到2r，那么A、B之间的相互作用力将变为（）
A ．斥力、
B ．斥力、
C ．引力、
D ．引力、
【考点】库仑定律．
【分析】设电荷A带电荷量为q0，则电荷B带电荷量为﹣7q0﹣，在真空中相距为r时，根据库仑定律可以得到F与电量q、距离r的关系；
A、B球相互接触后放回原处，距离为2r，电荷先中和再平分，再根据库仑定律得到相互作用的库仑力大小与Q、r的关系，用比例法求解．
【解答】解：金属小球A和B，带电量分别为+q0和﹣7q0，相互作用力大小为F，根据库仑定律，有：
F=k
将两球接触后再放回原处，电荷先中和再平分，带电量变为=﹣3q0，
根据库仑定律，有：
F′=k =，且表现为斥力，故A正确，BCD错误；
故选：A．
【点评】本题考查运用比例法求解物理问题的能力．对于两个完全相同的金属球，互相接触后电量平分．2．一负电荷从电场中A点由静止释放，只受静电力作用，沿电场线运动到B 点，它运动的v﹣t图象如图所示，则两点A、B所在区域的电场线分布情况可能是下图中的（）
A ．
B ．
C ．
D ．
【考点】电场线．
【分析】v﹣t图象中的斜率表示物体的加速度，所以根据电荷运动过程中v﹣t 图象可知电荷的加速度越来越大，则电场力越来越大，电场强度越来越大，根据电场线与电场强度的关系可得出正确结果
【解答】解：由v﹣t图象可知，粒子做加速度逐渐减小的加速运动，因此该电荷所受电场力越来越小，电场强度越来越小，电场线密的地方电场强度大，且负电荷受力与电场方向相反，故ACD错误，B正确．
故选：B
【点评】本题结合v﹣t图象，关键要掌握电场强度与电场线，以及电荷受电场力与电场方向之间的关系
3．由于万有引力定律和库仑定律都满足于平方反比律，因此引力场和电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时可以将它们进行类比，例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为E=，在引力场中可以有一个类似的物理量来反映各点引力场的强弱，设地球质量为M，半径为R，地球表面处重力加速度为g，引力常量为G，如果一个质量为m的物体位于距地表r处的上空某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是（）
A．G B．G C．G D．G
【考点】万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．
【专题】万有引力定律的应用专题．
【分析】引力场与电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时将它们进行类比，通过与电场强度定义式E=类比，得出反映该点引力场强弱．
运用万有引力等于重力求出问题．
【解答】解：类比电场强度定义式E=，
由万有引力等于重力得
在地球表面：mg=①
该点引力场强弱a g ===G，故ACD错误，B正确；
故选：B．
【点评】将引力场与电场之间进行类比是重力和电场力的延伸，是知识和能力的迁移，要求具有较强的思维发散能力和迁移能力．该种题型属于物理竞赛中的简单题目．
4．实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图中的虚线所示（a、b只受电场力作用），则（）
A．a一定带正电，b一定带负电
B．电场力对a做正功，对b做负功
C．a的速度将减小，b的速度将增大
D．a的加速度减小，b的加速度将增大
【考点】电场线；电势能．【专题】电场力与电势的性质专题．
【分析】电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小．
【解答】解：A、电场线的方向不知，所以粒子带电性质不定；从图中轨道变化来看电场力都做正功，动能都增大，电势能都减少．所以ABC错误．
D、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以a受力减小，加速度减小，b受力增大，加速度增大，所以D正确．
故选：D
【点评】加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点：电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，即可解决本题．
5．如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B，则下列结论正确的是（）
A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且Q A＞Q B
B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且Q A=Q B
C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且Q A＜Q B
D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而Q A、Q B的值与所切的位置有关
【考点】静电场中的导体．
【专题】电场力与电势的性质专题．
【分析】根据静电感应现象，在正点电荷的电场作用下，导体AB自由电荷重新分布，不论沿着哪条虚线切开，都有A带正电，B带负电，且电量总是相等．
【解答】解：由题意可知，静电感应现象使得A端带正电，B端带负电．导体原来不带电，只是在C的电荷的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分多带了电子而带负电；A部分少了电子而带正电．根据电荷守恒可知，A 部分转移的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，但由于电荷之间的作用力与距离有关，距离越小，作用力越大，因此更多的电子容易转移到最接近C的位置，导致电子在导体上分布不均匀，从B端到A端，电子分布越来越稀疏，所以从不同位置切开时，Q A、Q B的值不同．故只有D正确，ABC错误；
故选：D．
【点评】考查静电感应的原理，理解带电本质是电子的转移，掌握电荷守恒定律的应用，注意两部分的电量总是相等是解题的突破口．
6．如图所示，中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，3个夸克都分布在半径为r的同一圆周上，则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为（）
A ．
B ．
C ．
D ．
【考点】电场强度；电场的叠加．
【专题】电场力与电势的性质专题．
【分析】先将两个电荷量为的下夸克在圆心处产生的电场强度进行合成，再与电荷量为的上夸克在圆心处产生的电场强度合成，求出3个夸克在其圆心处产生的电场强度．
【解答】解：一个下夸克在圆心处产生的电场强度大小为E1==，两个电荷量为的下夸克在圆心处产生的合场强大小为E2=E1=，方向沿A→O．电荷量为的上夸克在圆心处产生的电场强度大小为E3==，方向沿A→O，所以3个夸克在其圆心处产生的电场强度大小E=E2+E3=，方向沿A→O．
故选A
【点评】本题电场的叠加问题，要利用对称性．对于两个下夸克场强的合成可利用力的合成进行类比．
7．如图，光滑平面上固定金属小球A，用长L0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x1，若两球电量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x2，则有（）
A．X2=X1B．X2=X1C．X2＞X1D．X2＜X1
【考点】库仑定律；胡克定律．
【专题】电场力与电势的性质专题．
【分析】根据库仑定律的公式：知，电量减小，则库仑力减小，两球相互靠近，通过假设两球距离等于r，判断两球之间距离会如何变化．
【解答】解：电量减小一半，根据库仑定律知若两个球之间的距离保持不变，库仑力减小为原来的；库仑力减小，弹簧的弹力减小，弹簧的伸长量减小，两球间的距离减小，所以实际的情况是小球之间的库仑力会大于原来的．此时弹簧的伸长量．选项C正确．
故选：C．
【点评】两球距离减小，通过假设法，根据受力情况可以判断出两球的距离是大于还是小于．
8．如图所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的P 点放一个静止的负电荷（重力不计），下列说法中正确的是（）
A．从P到O，可能加速度越来越小，速度越来越大
B．从P到O，可能加速度先变大，再变小，速度越来越大
C．越过O点后，加速度一直变大，速度一直变小
D．越过O点后，加速度一直变小，速度一直变小
【考点】电场线；牛顿第二定律．
【分析】M、N为两个等量的正点电荷，其连线中垂线上电场强度方向O→P，负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向P→O，速度越来越大．但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况不确定．越过O点后，负电荷q做减速运动，点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值，加速度变化情况同样不确定．
【解答】解：A、B在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O→P，负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向P→O，速度越来越大．但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，但可能是加速度先变大后变小．故AB 正确．
C、越过O点后，负电荷q做减速运动，则点电荷运动到O点时速度最大．电场力为零，加速度为零．根据电场线的对称性可知，越过O点后，负电荷q做减速运动，加速度的变化情况：先增大后减小，故CD错误．
故选：AB 【点评】本题考查对等量异种电荷电场线的分布情况及特点的理解和掌握程度，要抓住电场线的对称性．
9．如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为α、β，且β＞α．若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则（）A．a球的质量比b球的大
B．a、b两球同时落地
C．a球的电荷量比b球的大
D．a、b两球飞行的水平距离相等
【考点】库仑定律；电势差与电场强度的关系．
【专题】电场力与电势的性质专题．
【分析】同时剪断两根细线时，小球受水平方向的库伦力和竖直方向的重力作用，然后根据水平方向和竖直方向运动的性可正确求解．
【解答】解：A、对小球受力分析，根据平衡条件有：
m a g=
m b g=，由于β＞α，
所以m a＞m b，故A正确
B、m a＞m b，因此水平方向上，a的加速度小于b的加速度．
竖直方向上作自由落体运动，根据运动的性可知，两球同时落地，故B正确
C、a球的电荷量和b球的电量大小无法判断，故C错误
D、由于a的加速度小于b的加速度，因此a球水平飞行的距离比b球小，故D 错误．
故选AB．
【点评】本题考查知识点较多，涉及运动的性以及物体的平衡等，较好的考查了学生综合应用知识的能力，是一道考查能力的好题．
10．在相距为r的A、B两点分别放上点电荷Q A和Q B，C为AB的中点，如图所示，现引入带正电的检验电荷q，则下列说法正确的是（）
A．如果q在C点受力为零，则Q A和Q B一定是等量异种电荷
B．如果q在AB延长线离B较近的D点受力为零，则Q A和Q B一定是异种电荷，且电量大小Q A＞Q B
C．如果q在AC段上的某一点受力为零，而在BC段上移动时始终受到向右的力，则Q A一定是负电荷，且电量大小Q A＜Q B
D．如果q沿AB的垂直平分线移动时受力方向始终不变，则Q A和Q B一定是等量异种电荷
【考点】库仑定律．
【专题】电场力与电势的性质专题．
【分析】知道在电场中某点的电场强度方向．
电场强度是矢量，能用平行四边形法则进行矢量叠加．
【解答】解：A、如果q在C点受力为零，则Q A和Q B对q的力方向相反，所以Q A和Q B一定是等量同种电荷，故A错误
B、如果q在AB延长线离B较近的D点受力为零，则Q A和Q B一定是异种电荷，有库仑定律，对q有
=
r A＞r B，所以电量大小Q A＞Q B．故B正确C、如果q在AC 段上的某一点受力为零，根据=
所以Q A＜Q B．在BC段上移动时始终受到向右的力，则Q A一定是负电荷，故C正确
D、如果q沿AB的垂直平分线移动时受力方向始终不变，即水平方向，所以Q A 和Q B一定是等量异种电荷，故D正确
故选BCD．
【点评】熟悉电场强度的方向和点电荷电场强度的公式应用．
二．填空、计算题（共40分）
11．如图中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠近带正电荷的金球C．在下列情况中，判断A、B两球的带电情况：
（1）A、B接触后分开，再移去C，则A 带正电，B 带负电；
（2）A、B接触，先移去C后，再把AB分开，则A 不带电，B 不带电（3）A、B接触，用手指瞬间接触B后再移去C，则A 带负电 B 带负电．【考点】静电现象的解释；电荷守恒定律．
【分析】将带正电的导体球C靠近两个不带电的导体AB，靠感应起电使物体带电，带电的实质是电荷的移动，总电荷量保持不变．
【解答】解：（1）把导体A和B接触后分开，再移走C，导体A和B由于感应起电带上异种电荷，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，离C比较近的B带上与C相反的电荷，即负电荷，A带上正电荷．
（2）A、B接触，先移去C后，AB上的电荷重新分布，再把AB分开，则A、B 都不带电．
（3）A、B接触，用手指瞬间接触B后，由于人也是导体，人体上的负电荷经过B中和A上的正电荷，再移去C，则AB带上负电荷．
故答案为：（1）带正电，带负电；（2）不带电，不带电；（3）带负电，带负电【点评】解决本题的关键知道摩擦起电、感应起电、接触带电的实质都是电荷的移动，电荷的总量保持不变．
12．如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q（q＞0）的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d 点处场强的大小为（k为静电力常量）\frac{10kq}{{9{R^2}}} ．
【考点】电势差与电场强度的关系．
【专题】定量思想；推理法；电场力与电势的性质专题．
【分析】由题意可知，半径为R均匀分布着电荷量为Q的圆盘上电荷，与在a 点处有一电荷量为q（q＞0）的固定点电荷，在b点处的场强为零，说明各自电场强度大小相等，方向相反．那么在d点处场强的大小即为两者之和．因此根据点电荷的电场强度为E=k即可求解．
【解答】解：电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度为E=k，而半径为R
均匀分布着电荷量为Q的圆盘上电荷，与在a点处有一电荷量为q（q＞0）的固定点电荷，在b点处的场强为零，则圆盘在此处产生电场强度也为E=k．那么圆盘在此d产生电场强度则仍为E=k．而电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为E′=k =k，由于都在d 处产生电场强度方向相同，即为两者大小相加．
所以两者这d 处产生电场强度为
故答案为：．
【点评】考查点电荷与圆盘电荷在某处的电场强度叠加，紧扣电场强度的大小与方向关系，从而为解题奠定基础．
13．如图所示．在光滑绝缘的水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为L的正三角形的三个顶点上：a、b带正电，电量均为q，c带负电．整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为K．若三个小球均处于静止状态，试求该匀强电场的场强以及C的带电量．
【考点】电场的叠加；电场强度．
【专题】电场力与电势的性质专题．
【分析】三个小球均处于静止状态，合力为零，以c电荷为研究对象，根据平衡条件求解匀强电场场强的大小．
三个小球均处于静止状态，合力为零，以c电荷为研究对象，根据平衡条件求解C球的带电量．
【解答】解：设c电荷带电量为Q，以c电荷为研究对象受力分析，根据平衡条件得a、b对c的合力与匀强电场对c的力等值反向，即：
2××cos30°=E•Q；
所以匀强电场场强的大小为．
设c电荷带电量为Q，以c电荷为研究对象受力分析，
根据平衡条件得a、b对c的合力与匀强电场对c 的力等值反向，即：
=×cos60°
所以C球的带电量为2q．
答：该匀强电场的场强，以及C的带电量2q．
【点评】本题首先要灵活选择研究的对象，正确分析受力情况，再根据平衡条件和库仑定律及平行四边形定则解题．
14．如图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为E=1.25×104N/C，一根长
L=1.5m、与水平方向的夹角为θ=37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q=+4.5×10﹣6C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.0×10﹣6C，质量m=1.0×10﹣2kg．现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动．（静电力常量k=9.0×109N•m2/C2，取
g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：
（1）小球B开始运动时的加速度为多大？
（2）小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？
【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；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】（1）分析小球B的受力情况，根据牛顿第二定律和库仑定律求解小球B开始运动时的加速度．
（2）当小球所受的合外力为零时速度最大，由上题结果求解．【解答】解：（1）开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得：
mgsinθ﹣﹣qEcosθ=ma ①
解得：a=gsinθ﹣﹣②
代入数据解得：
a=（10×0.6﹣﹣
）m/s2=3.2m/s2③
（2）小球B速度最大时合力为零，即
mgsinθ﹣﹣qEcosθ=0 ④
解得：r=⑤
代入数据解得：r=m=0.9m 答：（1）小球B开始运动时的加速度为3.2m/s2．（2）小球B的速度最大时，与M端的距离r为0.9m．
【点评】解答本题关键是能够正确对小球B进行受力分析和运动分析，运用牛顿第二定律求解．。