2016-2017学年度上学期高二期中考试物理试题

淮北一中2016-2017学年度上学期高二期中考试物理试卷一、单选题(本大题共8小题，共32.0分)1. 指出图所示的哪些情况中，a、b两点的电势相等，a、b两点的电场强度也相同的是（）A.平行板电容器带电时，极板间除边缘附近处的任意两点a、bB.静电场中达到静电平衡时的导体内部任意两点a、bC.离点电荷等距的任意两点a、bD.两个不等量异号的点电荷，在其连线的中垂线上，与连线中点等距的两点a、b2. 实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞入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的加速度将减小，ｂ的加速度将增大3.带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：直线运动；圆周运动.则该电场可能由（）①.一个带正电的点电荷形成②.一个带负电的点电荷形成③.两个分立的带等量正电的点电荷形成④.两个分立的带等量负电的点电荷形成A.①②说法正确B.①③说法正确C.②④说法正确D.只有①说法正确4. 如图甲所示，在一条电场线上有A、B两点，若从A点由静止释放一电子，假设电子仅受电场力作用，电子从A点运动到B点的速度-时间图像如图乙所示，则（）A.电子在A，B两点受的电场力B. A，B两点的电场强度E A<E BC. A，B两点的电势D.电子在A、B两点具有的电势能5. 如图所示，A、B均为半个绝缘正方体，质量均为m，在A、B内部各嵌入一个带电小球，A中小球带电量为＋q，B中小球带电量为－q，且两个小球的球心连线垂直于AB接触面．A、B最初靠在竖直的粗糙墙上．空间有水平向右的匀强电场，场强大小为E，重力加速度为g.现将A、B无初速度释放，下落过程中始终相对静止，忽略空气阻力，则下列说法中正确的是( )A.A、B下落的加速度大小均为gB.A、B下落的加速度大小应小于gC.A、B之间接触面上的弹力为零D.B受到A的摩擦力作用，方向沿接触面向下6. 两个放在绝缘架上的相同金属球相距d，球的半径比d小得多，分别带q和5q的电量，相互作用的静电引力为5F．现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互作用力将变为（）A.0B.5FC.4FD.9F7. 有一个均匀带电圆环，以圆环圆心O为坐标原点，过O且垂直于圆环平面的线为x轴，如图甲所示，现测得x轴上的电场强度随坐标x值变化的图像如图乙所示（场强为正值，表示方向沿x轴正方向），H、I 是x轴上两点，且HO＜OI，取无穷远处电势为零。

则以下分析正确的是 ( )A.该圆环带负电B. x轴上O点电势为零C.将一个正的试探电荷沿x轴从H移动到I的过程中，电势能先增大后减小D.H点的电势低于I点的电势8. 在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重力屏蔽状态”．在航天器中建立电学实验室，可以有效消除常态下重力的影响．空腔导体内部可以实现静电屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电场的干扰．下列说法正确的是（）A.场是一种人为假设，实际是不存在的B.航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力C.外电场在空腔导体的内部产生的场强为0，所以外电场被屏蔽D.在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为0二、多选题(本大题共4小题，共16.0分)9. 关于电势和电势能的说法正确的是（）A.电荷在电场中电势越高的地方电势能也越大B.电荷在电场中电势越高的地方，电荷量越大所具有的电势能也越大C.在正点电荷电场中的任意一点处，正电荷具有的电势能一定大于负电荷具有的电势能D.在负点电荷电场中的任意一点处，正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能10. 如图所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板,a板接地;P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P板与b板用导线相连,Q板接地.开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度α.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是（）A.取出a、b两极板间的电介质B.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质C.缩小a、b间的距离D.加大a、b间的距离11. 如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端栓一个质量为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关系是E q=mgB.小球重力与电场力的关系是E q=mgC.球在B点时，细线拉力为T=mgD.球在B点时，细线拉力为T=mg12. 如图所示,长为L,倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电荷量为+q,质量为m的小球,以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑,到达斜面顶端的速度仍为v0,则（）A.小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能B.A，B两点的电势差一定为C.若电场是匀强电场,则该电场的场强可能是D.若电场是匀强电场,则该电场的场强的最大值一定是三、实验题探究题(本大题共1小题，共9.0分)13. (1)匀强电场中有M、N、P三点，连成一个直角三角形，MN＝4cm，MP＝5cm，如图所示，把一个电量为－2×10－9C的检验电荷从M点移到N点，电场力做功8×10－9J，从M点移到P点电场力做功也是8×10－9J．则匀强电场的方向是，电场强度大小为__________N/C．(2)A、B两带电小球，A固定不动，B的质量为。

只在库仑力作用下，B由静止开始运动．已知初始时，A、B间的距离为，B的加速度为。

经过一段时间后，B的加速度变为，此时，A、B间的距离应为____________ (3)如图所示，三个可视为质点的金属小球A、B、C质量都是m，带正电量都是q,连接小球的绝缘细线长度都是L,静电力常量为k，重力加速度为g.（小球可视为点电荷）则连结B、C的细线张力为，连结A、B的细线张力为四、计算题(本大题共4小题，共40.0分)14. 如图所示，在平行金属带电极板MN电场中将电荷量为- 4×10-6C的点电荷从A点移到M板，电场力做负功8×10-4 J，把该点电荷从A点移到N板，电场力做正功为4×10-4 J，N板接地，设地面为零势面。

则（1）A点的电势是多少？（2）ＵＭＮ等于多少伏？（3）M板的电势是多少？15. 如图所示，在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场，现有一个质量m=2.0×10-3kg、电量q=2.0×10-6 C的带正电的物体(可视为质点)，从O点开始以一定的水平初速度向右做直线运动，其位移随时间的变化规律为x=6.0t-10t2，式中x的单位为m，t的单位为s.不计空气阻力，取g=10m/s2.(1)求匀强电场的场强大小和方向；(2)求带电物体在0～0.5s内电势能的变化量.16.如图所示，倾角为θ的斜面AB是粗糙的绝缘的，AB长为L，C为AB的中点，在A、C之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场，与斜面垂直的虚线CD为电场的边界．现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块（可视为质点），从B点开始在B、C间以速度v0沿斜面向下做匀速运动，经过C后沿斜面匀加速下滑，到达斜面底端A时的速度大小为v．试求：（1）小物块与斜面间的动摩擦因数μ；（2）匀强电场场强E的大小17. 如图所示，固定在竖直平面内的绝缘细半圆管轨道在C点与绝缘的水平地面平滑连接，半圆管的半径R=1.6m，管内壁光滑，两端口C，D连线沿竖直方向，CD右侧存在场强大小E=1.5×103N/C、方向水平向左的匀强电场；水平面AB段表面光滑，长L1=6.75m，BC段表面粗糙，长L2=5.5m．质量m=2.0kg、电荷量q=0.01C 的带正电小球在水平恒力F=10.0N的作用下从A点由静止开始运动，经过一段时间后撤去拉力F，小球进人半圆管后通过端口D时对圆管内轨道有竖直向下的压力N D=15N．小球与水平面BC段之间的动摩擦因数u=0.2，取g=10m/s2．求：（1）小球通过端口D时的速度大小v D；（2）小球通过半圆管中点P时与圆管的作用力大小N P；（3）撤去拉力F时小球的速度大小v0．淮北一中2016-2017学年度上学期高二期中考试物理答案1.【解答】平行板电容器带电时，板间的电场为匀强电场，画出等势线可知两点不在同一个等势线上，电势一定不同，A错误；处于静电平衡的导体是一个等势体，所以ab两点的电势一定相等，B正确；点电荷产生的电场，半径相同的球面为等势面，所以ab两点的电势一定相等，C错误；两个等量异号的点电荷，其连线的中垂线上为一条等势线，所以ab两点的电势相同，D错误；故选B。

2.【解答】 ABC.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 。

3. 【解答】①、因为一个带正电的点电荷形成的电场，其电场线是直线，当带负电的粒子的初速度的方向与电场线的方向在一条直线上时，粒子可以在电场线上运动，当粒子的初速度的方向与电场线垂直时，粒子可以在等势面上做匀速圆周运动．带负电的粒子可以在一个带正电的点电荷形成的电场中的任意一个等势面（如图1中虚线所示的等势面A、B、C）上做匀速圆周运动．故①正确；②、当粒子的初速度的方向与电场线垂直时，粒子受到与电场线方向相反的力的作用，将会做离心运动，故②错误；③、如图2所示两个等量的同种正点电荷A、B形成的电场（笔者增加了AO、BO、OP、OQ四条直线电场线），当带负电的粒子的初速度的方向与电场线在一条直线上时，粒子可以在电场线上运动，如图2所示粒子可以在直线电场线AM、BN、AB、OP、OQ等上做直线运动，由于场强是变化的，所以粒子做变速直线运动，考虑到电场分布的空间性和对称性，当粒子初速度的方向在A、B连线的中垂面内且与中垂线垂直，则粒子所受库仑力的合力始终指向O点，粒子将在两电荷A、B连线的中垂面内，以两电荷A、B连线的中点O为圆心做匀速圆周运动．其实PQ是两电荷连线的垂直平分面在纸面内的投影，在该平面内其电势的分布像在两电荷A、B连线的中点O处固定一个孤立的正的点电荷一样，其电势的分布如图2虚线所示的等势面，故③正确；④、两个带等量负的点电荷的电场对负电荷的作用力向外，同负点电荷的电场类似，所以带负电粒子不可能在受到背离圆心的作用下做匀速圆周运动，故④错误。