2021-2022学年四川省成都市树德中学高二上学期上月阶段性测试物理试题PDF版含答案

高二物理 2010-10 阶考 第1页 共2 页 树德中学高2020 级高二上学期10 月阶段性测试物理试题 命题人：罗新竹 审题人：吴至明 一、单项选择题（每题4 分） 1、在物理学发展的过程中，有许多科学家做出了贡献。下列说法错误的是（ ） A．自然界的电荷只有两种，库仑把它们命名为正电荷和负电荷 B．密立根首先测定了元电荷e 的数值 C．库仑通过实验研究确认了真空中两点电荷之间相互作用力的规律 D．法拉第不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图像 2、如图所示，将一金属空腔放在匀强电场中，稳定后，电场线如图分布。A 为金属外一 点，B 为金属空腔内一个点。下列说法正确的是（ ） A．感应电荷在B 点的场强为零 B．金属外表面的电场和金属外表面垂直 C．A 点电场强度等于B 点的电场强度 D．正电荷在A 点的电势能等于在B 点的电势能 3、如图所示，d 处固定有负点电荷Q，一个带电质点只在电场力作用下运动，射入此区域时的轨迹为图 中曲线abc，a、b、c、d 恰好是一正方形的四个顶点，则有（ ） A．a、b、c 三点处电势高低关系是φa=φc>φb B．质点由a 到c，电势能先减小后增加，在b 点动能最大 C．质点在a、b、c 三点处的加速度大小之比为2∶1∶2 D．若将d 处的点电荷改为＋Q，该带电质点的轨迹仍可能为曲线abc 4、两个分别带有电荷量-3Q 和+5Q 的相同金属小球（均可视为点电荷） ，固定在相距为r 的两处，它们间 库仑力的大小为F，两小球相互接触后将其固定距离变为2 r ，则两球间库仑力的大小为（ ） A．1 15 F B．4 15 F C．15 4 F D．15F 5、若盐晶体结构中相邻的四个离子处于正方形的四个顶点，O 点为正方形中心，A、 B、 C、D 为四边中点， 如图所示。取无穷远处电势为零，关于这四个离子形成的电场， 下列说法正确的是（ ） A．O 点电场强度不为零 B．O 点电势不为零 C．CD 线上各个位置电场强度的方向相同 D．AB 和CD 两直线上各个位置的电势相等 6、沿电场中某条直电场线方向建立x 轴，该电场线上各点电场强度E 随x 的变化规律如图所示，坐标原 点O、x1、x2 和x3 分别与x 轴上O、A、B、C 四点相对应，相邻两点间距相等。一 个带正电的粒子从O 点由静止释放，运动到A 点的动能为Ek，仅考虑电场力作用， 则（ ） A．从O 点到C 点，电势先升高后降低 B．粒子先做匀加速运动，后做变加速运动 C．粒子在AB 段电势能变化量大于BC 段电势能变化量 D．粒子在AB 段电势能变化量小于BC 段电势能变化量 7、一半径为R 的光滑圆环竖直放在水平向右场强为E 的匀强电场中，如图所示， 环上a、c 是竖直直径的两端，b、d 是水平直径的两端，质量为m 的带电小球套 在圆环上，并可沿环无摩擦滑动。现使小球由a 点静止释放，沿abc 运动到d 点 时速度恰好为零，由此可知，小球在b 点时（ ） A．加速度为零 B．动能最大 C．电势能最大 D．机械能最大 8、如图所示，有一长为L 的细绳，一端悬挂在A 点，另一端拴一质量为m、电量为 q 的带有负电荷的小球；悬点A 处放一正电荷，电量也为q。如果要使小球能在竖直 平面内作完整的圆周运动，如图所示。若已知重力加速度为g，则（ ） A．小球到达最高点D 点速度的最小值为 gL B．小球到达与A 点等高的C 点受到绳子拉力的最小值为为2mg C．小球到达最低点B 点速度的最小值为 2 4 kq gL mL  D．小球到达最低点B 点受到绳子拉力的最小值为6mg 二、多项选择题（每题4 分） 9、如图是某等量电荷的等势线分布，相邻的等势线间电势差均相等，点a 、 b 、c连线与两电荷的连线平行，且ab bc  。一带负电的点电荷M 仅在电 场力的作用下经过a 点时速度方向如图，经过b 所在等势线到达c所在等势 线，取无穷远处电势为零。下列说法正确的是（ ） A．两等量电荷电性相反 B．a 、c两点的电场强度相同 C．a 、c两点的电势不相等 D．点电荷到达c所在等势线时速度大小与在a 点时相等 10、如图所示，平行板电容器与直流电源连接，上极接地，一带负电的油滴位于容器中的P 点且处于静 止状态，现将下极板竖直向上缓慢地移动一小段距离，则（ ） A．带电油滴将竖直向下运动 B．带电油滴的机械能将增加 C．P 点的电势将降低 D．通过灵敏电流计有从a 往b 的电流 11、如图所示匀强电场与圆O 平面平行，AB 为圆直径长度为20cm，C 为圆周上一点其中∠BAC=60°。已 知A、B 的电势分别为2V、6V，C 点电势低于A 点电势，圆上最低电势为0，最高电势为8V，下列说法 正确的是（ ） A．该电场的电场强度大小为40V/m B．把电子自A 移动到C 点，电子电势能增加2eV C．把质子自C 移动到B 点，质子电势能增加4eV D．把电子自C 移动到O 点，电子电势能减少3eV 12、如图所示，在竖直放置的平行金属板A、B 之间加上恒定电压U，A、B 两板的中央留有小孔O1、O2， 在B 的右侧有平行于极板的匀强电场E，电场范围足够大，感光板MN 垂 直于电场方向放置，第一次从小孔O1 处从静止释放一个质子，第二次从 小孔O1 处从静止释放一个α粒子， 关于这两个粒子在电场中运动的判断正 确的是（ ） A．质子和α粒子打到感光板上时的速度之比为2∶1 B．质子和α粒子在电场中运动的时间相同 C．质子和α粒子打到感光板上时的动能之比为1∶2 D．质子和α粒子在电场中运动的轨迹重叠在一起 高二物理 2010-10 阶考 第2页 共2 页 13、如图所示，真空中固定放置两等量正点电荷A、B，它们的电荷量均为Q，O 为两点电荷连线的中点， D 点与两点电荷构成等腰直角三角形，绝缘光滑杆固定在OD 所在直线上。套在杆上的带电轻环由D 点 静止释放，运动到O 点时，速度大小为v。带电轻环的质量为m，电量大小为q，不计轻环重力。将电荷 B 的电量改变为2Q，仍将轻环由D 点释放，下列说法中正确的是（ ） A．电荷B 改变电量前，D 点电势高于O 点电势 B．电荷B 改变电量前，OD 两点电势差的大小为 2 mv q C．电荷B 改变电量后，D 点场强大小变为之前的 10 2 倍 D．电荷B 改变电量后，轻环运动到O 点时的速度大小为 6 2 v 14、制造纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d 的两平行金属板，如图甲所示，加在A、B 间 的电压UAB 做周期性变化，其正向电压为U0，反向电压 为-kU0(k≥1)，电压变化的周期为2T，如图乙所示．在t ＝0 时，有一个质量为m、电荷量为e 的电子以初速度v0 垂直电场方向从两极板正中间射入电场，在运动过程中 未与极板相撞，且不考虑重力的作用，则下列说法中正 确的是( ) A．若 氠且电子恰好在2T 时刻射出电场，则应满足的条件是 t t B．若k＝1 且电子恰好在4T 时刻从A 板边缘射出电场，则其动能增加 t C．若 氠且电子恰好在2T 时刻射出电场，则射出时的速度为 t t D．若k＝1 且电子恰好在2T 时刻射出电场，则射出时的速度为v0 三、计算题（共44 分） 15、 （8 分）如图所示，匀强电场电场线与AC 平行，把 8 10 C  的负电荷从A 点移 到B 点，电场力做功 8 6 10 J, AB   长6cm, AB 与AC 成60°角。求： （1）AB 两点的电势差 AB U ； （2）设B 处电势为1V ，则A 处电势为多少？ （3）匀强电场场强大小和方向。 16、 （10 分）如图所示，平面直角坐标系xOy 位于竖直平面内，倾斜光滑直轨道AO 与y 轴正方向夹角为 60  ， 轨道AO 与水平轨道OB 及半径为R 的竖直光滑圆管之间均平滑连接， 圆管对应的圆心角为120， 其所在圆O分别与x 轴和y 轴相切于B 点和C 点。已知第二象限内有方向竖直向下、大小为 1 2mg E q  的 匀强电场，第一象限内，x R  的区域内有水平向右的匀强电场，场强大小为 2 3mg E q  。质量为m、电 荷量为q 的带正电小球（可视为质点）从到O 点距离为R 的Q 点由静止释放，经水平轨道OB 进入圆管内。小球与水平轨道 OB 之间的动摩擦因数为 0.2  ，其余摩擦不计，所有轨道均 为绝缘轨道，轨道的直径远小于所在圆的直径，小球所带电荷 量不损失，进入和飞出管道时无能量损失，重力加速度为g。 求： （1）小球经过坐标原点O 处时的速度大小； （2）求小球在管道中速度最大时的位置坐标，并求出小球的最 大速度； 17、 （12 分） 如图所示， 水平放置的平行板电容器， 原来AB 两板不带电， B 极板接地， 它的极板长L= 0.1m， 两板间距离d = 0.4 cm，现有一微粒质量m=2.0×10-6kg，带电量q=+1.0×10-8C，以一定初速度从两板中央 平行于极板射入，由于重力作用微粒恰好能落到A 板上中点O 处，取g=10m/s2．试求： （1）带电粒子入射初速度的大小； （2）现使电容器带上电荷，使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出，则带电后A 板的电势为多少？ 18、 （14 分）如图甲所示，边长为L 的正方形区域ABCD 内有竖直向下的匀强电场，电场强度为E，与 区域边界BC 相距L 处竖直放置足够大的荧光屏，荧光屏与AB 延长线交于O 点．现有一质量为m，电 荷量为+q 的粒子从A 点沿AB 方向以一定的初速进入电场， 恰好从BC 边的中点P 飞出， 不计粒子重力． （1）求粒子进入电场前的初速度的大小？ （2）其他条件不变，增大电场强度使粒子恰好能从CD 边的中点Q 飞出，求粒子从Q 点飞出时的动能？ （3）现将电场（场强为E）分成AEFD 和EBCF 相同的两部分，并将EBCF 向右平移一段距离x（x≤L） ， 如图乙所示．设粒子打在荧光屏上位置与0 点相距y，请求出y 与x 的关系？ 高二物理 2010-10 阶考 第3页 共2 页 树德中学高2020 级高二上学期10 月阶段性测试物理试题参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A B C B D C D D AC BC AB CD CD AD 15、(1) AB 两点间的电势差 6V AB AB W U q   （2 分） (2) AB 两点间的电势差 AB A B U     解得 5V A  。 （2 分） (3)由B 向AC 作垂线交AC 于D ，D 与B 在同一等势面上， 6V DA BA AB U U U    沿场强方向AD 两点间距离为 cos60 0.06 0.5m 0.03m d AB     （1 分） 电场强度 200V/m DA U E d   （2 分） 方向沿电场线由C指向A 。 （1 分） 16、 （1）带电小球从Q 点到O 点，应用动能定理有 2 1 0 1 cos cos 2 OQ OQ qE x mgx mv     解得 0 3 v gR  （2 分） （2）小球从O 点到B 点过程中，动能定理可知 2 2 0 1 1 2 2 B mgR mv mv     解得 2.6 B v gR  （2 分） 小球进入圆管之后，进入复合场中，将重力场和电场E2 合成为等效重力场，用g′表示该等效场的加速度， 根据平行四边形法则可知等效重力     2 2 2 2 mg mg qE mg    （1 分） 与竖直方向的夹角θ满足 2 tan 3 qE mg   则θ=60° （1 分） 当小球运动到等效重力场与圆管相交点P 时，速度最大。P 点的位置为 3 sin 2 x R R R R      1 1 cos 2 y R R    （ ）= 则P 点的位置坐标为 3 1 ( ) 2 2 R R R  ， 。 （2 分） 小球从B 点到P 点，根据动能定理可知 2 2 2 1 1 1 cos sin 2 2 m B mgR qE R mv mv        （ ） 解 4.6 m v gR  （2 分） 17、解析： （1）电容器不带电时，微粒做平抛运动，设初速度为v0，则有： t v l 0 2  ， 2 2 1 2 gt d  ，联立两式得： d g l v 2 0  ，代入数据得：v0=2.5m/s。 （3 分） （2）若使微粒能从电容器右侧射出，则要求A 板的电势大于0，且B 板接地电势等于0，则有 A B A AB U       ，A 板电势最小时，微粒刚好从A 板右侧边缘射出，则有： 1 0t v l  ， 2 1 1 2 1 2 t a d  ， 且： 1 min ma d q mg A    ，联立以上各式 6 min  A  V。 （4 分） A 板电势最大时，微粒刚好从B 板右侧边缘射出，则有： 2 max ma d q mg A    ，且有a2=a1，代入数 据解得： 10 max  A  V （4 分） 综上可得：6V≤ A ≤10V。 （1 分） 18、(1)粒子在电场内做类平抛运动， 水平方向：L=v0t，竖直方向： 2 L 1 Eq t 2 2 m    ，得 0 EqL v m  (2 分) (2)其他条件不变，增大电场强度，从CD 边中点Q 飞出与从BC 边中点P 飞出相比，水平位移减半，竖 直位移加倍，根据类平抛运动知识 2 0 1 y at x v t 2   ， ，则加速度为原来8 倍，电场强度为原来8 倍，电场 力做功为W1=8EqL (2 分) 粒子从CD 边中点Q 飞出时的动能 1 2 k 0 1 1 17 E mv W EqL 2 2    (3 分) (3)将EBCF 向右平移一段距离x， 粒子在电场中的类平抛运动分成两部分， 在无电场区域做匀速直线运动， 轨迹如图所示， y 1 0 v 1 tan v 2   (vy 为出电场AEFD 时竖直方向的速率) (1 分) 1 1 x y xtan 2    (2 分) y 2 0 v tan 1 v    (vy′为出电场EBCF 时竖直方向的速率) (1 分) y2=(L-x)tanθ2=L-x (2 分) 1 2 3 1 y y y L / 2 L x 2 2      (1 分)