内蒙古包头市回民中学2019_2020学年高二物理上学期期中试题

内蒙古包头市回民中学2019-2020学年高二物理上学期期中试题
一、单项选择（每题6分，共60分）
1．下列各物理量中，与试探电荷有关的量是( ) A ．电场强度E B ．电势φ C ．电势差U D ．电场做的功W
2．A 、B 、C 三点在同一直线上，AB ∶BC ＝1∶2，B 点位于A 、C 之间，在B 处固定一电荷量为Q 的点电荷．当在A 处放一电荷量为＋q 的点电荷时，它所受到的静电力为F ；移去A 处电荷，在C 处放一电荷量为－2q 的点电荷，其所受静电力为( )
A ．－F 2
B ．F
2
C ．－F
D ．F
3．如图，匀强电场中的点A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 为立方体的8个顶点．已知G 、F 、B 、D 点的电势分别为8 V 、3 V 、2 V 、4 V ，则A 点的电势为( ) A ．1 V B ．－1 V C ．2 V D ．3 V
4．如图所示，圆O 在匀强电场中，场强方向与圆O 所在平面平行，带正电的微粒以相同的初动能沿着各个方向从A 点进入圆形区域中，只在静电力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从C 点离开圆形区域的带电微粒的动能最大，图中O 是圆心，AB 是圆的直径，AC 是与
AB 成α角的弦，则匀强电场的方向为：( )
A ．沿A
B 方向 B ．沿A
C 方向 C ．沿OC 方向
D ．沿BC 方向
5．一带正电的粒子在电场中做直线运动的v －t 图象如图所示，t 1、t 2时刻分别经过M 、N 两点，已知在运动过程中粒子仅受电场力作用，则下列判断正确的是( ) A ．该电场可能是由某正点电荷形成的 B ．M 点的电势高于N 点的电势
C ．在从M 点到N 点的过程中，电势能逐渐增大
D ．带电粒子在M 点所受电场力大于在N 点所受电场力
6．如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M 点和N 点的电势分别为φM 、φN ，粒子在M 和N 时加速度大小分别为a M 、a N ，速度大小分别为v M 、v N ，电势能分别为E p M 、E p N ．下列判断正确的是( ) A ．v M <v N ，a M <a N B ．v M <v N ，φM <φN C ．φM <φN ，E p M <E p N D ．a M <a N ，E p M <E p N
7．某电子元件通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示，P 为图线上一点，PN 为图线的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线，下列说法中正确的是
A ．随着所加电压的增大，该元件的电阻减小
B ．对应P 点，该元件的电阻为1
2
U R I = C ．对应P 点，该元件的电阻为1
21
U R I I =- D ．该元件为线性元件
8.如图所示，将两不带电的绝缘导体AB 、CD 放在带负电的导体Q 的附近，达到静电平衡状态后，下列说法正确的是( )
A ．用导线连接A 、
B 两端，连通瞬间有电流通过导线，方向由A 到B B ．用导线连接A 、
C 两端，连通瞬间没有电流通过导线
C ．用导线连接A 、
D 两端，连通瞬间有电流通过导线，方向由A 到D D ．用导线连接B 、C 两端，连通瞬间有电流通过导线，方向由C 到B 9．一半径为R 的均匀带电圆环，带有正电荷。

其轴线与x 轴重合，环心位于坐标原点O 处，M 、N 为x 轴上的两点，则下列说法不正确的是（）
A ．环心O 处电场强度为零
B ．沿x 轴正方向从O 点到无穷远处电场强度越来越小
C ．沿x 轴正方向由M 点到N 点电势越来越低
D ．将一正试探电荷由M 点移到N 点，电荷的电势能减少
10．如图，光滑绝缘水平面上两个相同的带电小圆环A 、B ，电荷量均为q ，质量均为m ，用一根光滑绝缘轻绳穿过两个圆环，并系于结点O 。

在O 处施加一水平恒力使A 、B 一起加速运动，轻绳恰好构成一个边长为l 的等边三角形，则（）
A ．小环A 的加速度大小为223ml kq
B ．小环A 的加速度大小为22
33ml kq
C ．恒力的大小为2233l kq
D ．恒力的大小为2
2
3l kq
二、多项选择（每题6分，共30分）
11．如图所示的电路中，A 、B 是两金属板构成的平行板电容器．先将开关K 闭合，等电路稳定后再将K 断开，然后将B 板竖直向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P 与A 板的距离不变．则下列说法正确的是(
)
A ．电容器的电容变小
B ．电容器内部电场强度大小变大
C ．电容器内部电场强度大小不变
D ．P 点电势升高
12．如图所示，细线栓一带负电的小球，球处在竖直向下的匀强电场中，使小球在竖直平面内做圆周运动，则（ ）
A ．小球不可能做匀速圆周运动
B ．当小球运动到最高点时绳的张力可能最小
C ．小球运动到最低点时，球的线速度一定最大
D ．小球运动到最低点时，电势能一定最大
13．图中虚线a 、b 、c 、d 、f 代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b 上的电势为2 V ．一电子经过a 时的动能为10 eV ，从a 到d 的过程中克服电场力所
做的功为6 eV ．下列说法正确的是( ) A ．平面c 上的电势为零
B ．该电子可能到达不了平面f
C ．该电子经过平面d 时，其电势能为4 eV
D ．该电子经过平面b 时的速率是经过d 时的2倍
14．某静电场中的一条电场线与x 轴重合，其电势的变化规律如图所示．在O 点由静止释放一个负点电荷，该负点电荷仅受电场力的作用，则在－x 0～x 0区间内( ) A ．该静电场是匀强电场 B ．该静电场是非匀强电场
C ．负点电荷将沿x 轴正方向运动，加速度不变
D ．负点电荷将沿x 轴负方向运动，加速度逐渐减小
15．如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔．右极板电势随时间变化的规律如图乙所示．电子原来静止在左极板小孔处．(不计重力作用)下列说法中正确的是( )
A ．从t ＝0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上
B ．从t ＝0时刻释放电子，电子可能在两板间振动
C ．从t ＝T
4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上
D ．从t ＝3T
8时刻释放电子，电子必将打到左极板上
三、计算题（共60分）
16．（15分）在静电场中把电荷量为2.0×10－9C的正电荷从A点移动到B点，静电力做功为－1.5×10－7 J，再把该电荷从B点移到C点，静电力做功为4.0×10－7 J．
(1)A、B、C三点中哪点的电势最高，哪点的电势最低；
(2)A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大；
(3)把－1.5×10－9 C的电荷从A点移到C点，静电力做多少功．
17．（15分）—个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图所示，AB与电场线夹角θ=30°，已知带电微粒的质量m=1.0×10－7 kg，电荷量q=1.0×10－10 C，A、B相距L=20 cm．(取g=10 m/s2，结果保留两位有效数字)．求：
(1)说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由；
(2)电场强度的大小和方向；
(3)要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少．
18．(15分)长为L的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个带电荷量为＋q、质量为m的带电粒子，以初速度v0紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场，刚好从下极板边缘射出，射出时速度恰与下极板成30°角，如图所示，不计粒子重力，求：
(1)粒子末速度的大小；
(2)匀强电场的场强；
(3)两板间的距离．
19．(15分)如图所示，在E＝103V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在平面与电场线平行，其半径R＝40 cm，一带正电荷q＝10－4C的小滑块质量为m＝40 g，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10 m/s2，求：
(1)要小滑块能运动到圆轨道的最高点L，小滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？
(2)这样释放的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大？(P为半圆轨道中点)
13．（15分）
(1)B 最高 C 最低
(2)U AB ＝－75 V U BC ＝200 V U AC ＝125 V
(3)－1.875×10－7
J 14．(15分)
(1)粒子离开电场时，合速度与水平方向夹角为30°，由速度关系得合速度：v ＝
v 0
cos 30°＝23v 03
.
(2)粒子在匀强电场中为类平抛运动， 在水平方向上：L ＝v 0t ， 在竖直方向上：v y ＝at ，
v y ＝v 0tan 30°＝3v 0
3
，
由牛顿第二定律得：qE ＝ma
解得：E ＝3mv 20
3qL
.
(3)粒子做类平抛运动，
在竖直方向上：d ＝12at 2，解得：d ＝3
6
L .
15．(15分)
(1)小滑块刚能通过轨道最高点条件是
mg ＝m v 2
R
，v ＝Rg ＝2 m/s ，
小滑块由释放点到最高点过程由动能定理：
Eqs －μmgs －mg ·2R ＝1
2
mv 2
所以s ＝m 1
2
v 2＋2gR Eq －μmg
代入数据得：s ＝20 m
(2)小滑块过P 点时，由动能定理：
－mgR －EqR ＝12mv 2－12mv 2
P
所以v 2
P ＝v 2
＋2(g ＋Eq m
)R 在P 点由牛顿第二定律：
F N －Eq ＝mv 2
P
R
所以F N ＝3(mg ＋Eq ) 代入数据得：F N ＝1.5 N
由牛顿第三定律知滑块通过P 点时对轨道压力为1.5 N.
16（15分）
（1）经过时间t 0，瞬时速度为零，故时间t 0为周期的整数倍，即：
t 0＝nT
解得：0
t T n
=
，n 为正整数 （2）作出v －t 图象，如图甲所示
最大速度为：000
m 22t qE t v a
n m n
==⋅ v －t 图象与时间轴包围的面积表示位移大小为：2
00m 01
24qE t s v t nm
==，n 为正整数
（3）若在t ＝6
T
时刻释放该粒子，作出v －t 图象，如图乙所示
v －t 图象与时间轴包围的面积表示位移大小，上方面积表示前进距离，下方的面积表示后
退的距离，故位移为：2
22
000011()2()2232612qE qE qE t T T x n n m m nm
=⋅-⋅=
，n 为正整数。