甘肃省天水市一中2021-2022学年高二上学期第一学段考试物理（理）试题

天水一中高二级2021-2022 学年度第一学期第一学段考试 物理试题（理科） （满分100 分 时间90 分钟） 一、单选题（每小题5 分，共55 分。每小题只有一个正确答案） 1.用一直流稳压电源给某个平行板电容器充电，关于充电过程，下列说法不正确的是（ ）A．两极板上一定带异种电荷 B．两极板所带的电荷量一定相等 C．充上的电量越多，其电容就越大 D．充上的电量越多，两极板间的电势差就越大 2.下列关于电势、电势差、电势能的说法中正确的是（ ） A．电势差一定为正值 B．在静电场中，沿着电场线方向电势一定降低 C．在电场中，电势高的地方，试探电荷具有的电势能一定大 D．在电场中某一点，若放入的试探电荷的电荷量越大，它的电势能就越大 3.比值定义法是物理学中常用的方法，以下公式不符合该方法的是（ ） A． B． C． D． 4.如图所示，两个带同种电荷的小球（可看作点电荷），电荷量分别为 q1和q2，质量分别 为m1和m2，当两球处于同一水平面保持静止时，α＞β，则造成α＞β 的可能原因是（ ） A．q1＞q2 B．q1＜q2 C．m1＞m2 D．m1＜m2 5. 如图所示，实线表示某电场中的四个等势面，它们的电势分 别 为 、 、 和 ，相邻等势面间的电势差相等，一带负电的 粒 子，重力不计，在该电场中运动的轨迹如虚线所示，a、b、c、d 是其运动轨迹与等势面的 四个交点，则可以判断（ ） A． 等势面上各点场强处处相同 B．四个等势面的电势关系是 C．粒子从a 运动到d 的过程中静电力一直做负功 D．粒子在a、b、c、d 四点的速度大小关系是 6.如图所示，用电场线描述的四种电场中，A、B 两点场强相同的是（ ） A． B． C． D． 7.如图所示，A 是带正电的球，B 为不带电的导体，A、B 均放在绝缘支架上，M、N 是导 体B 内部的两点，以无限远处为电势零点，当导体B 达到静电平衡后，说法正确的是（ ） A．M、N 两点电场强度大小的关系为EM>EN B．导体B 左端感应出负电荷，右端感应出正电荷，所以两端电势高低的关系为 C．若用导线将M、N 两端连起来，将发生电荷中和现象 D．感应电荷在M、N 两点产生的电场强度为 8.如图所示，在一个半径为R 的均匀金属球壳左侧M 点放置一个带电量为-q 的点电荷，O 点为球壳的球心，已知M、O、N 三点在一条直线上， ， 。静电力常量 为K，球壳上感应电荷在N 点产生的电场强度大小为（ ） A． B． C． D． 9.a、b、c、d 是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所 在平面平行。已知a、b、c 三个点的电势分别为10V、16V、22V，根据已知条件不可以求 出（ ） A．d 点的电势 B．矩形两条对角线的交点的电势 C．该匀强电场的电场强度大小 D．该匀强电场的电场强度方向 10.一带负电油滴在场强为E 的匀强电场中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下． 若不计空气阻力，则此带电油滴从A 运动到B 的过程中，下列判断正确的是（ ） A．油滴的电势能减少 B．A 点电势高于B 点电势 C．油滴所受电场力小于重力 D．油滴重力势能减小 11.如图所示，带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内， 恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为L，平行板间距离为d，板间电压为U，带电粒子的电 荷量为q，不计粒子的重力，则（ ） A．粒子动能增加量为qU B．粒子质量 C．在粒子运动前一半时间和后一半时间的过程中，电场力做功之比为1：1 D．粒子在竖直方向通过前 和后 的过程中，电场力做功之比为1：1 二、多选题（每小题5 分，共20 分。每小题有2 个或2 个以上正确答案） 12．将一带正电的点电荷Q 固定在水平放置且带负电的正方形金属薄板中心的正上方，点 电荷Q 与薄板间的电场线竖直切面如图所示。其中b、d 两点在同一竖直且垂直于薄板的电 场线上，a、b、c 三点在同一条平行于薄板的直线上，a、c 关于b 点对称。关于各点的电 场强度及电势的判断，正确的是（ ） A．c 点电势比b 点电势低 B．a 点电势与b 点电势相等 C．a 点电场强度与c 点电场强度相同 D．b 点电场强度大于d 点电场强度 13．如图是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法中正确的是（ ） A．这个电场可能是负点电荷的电场 B．A 点的电场强度大于B 点的电场强度 C．A、B 两点的场强方向相同 D．正电荷在B 处受到的电场力的方向沿B 点切线方向 14．如图甲所示，两个等量正电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B，O 三点． 一个带电量大小为2×10－3C、质量为1g 的小物块从O 点静止释放，其运动的v-t 图象如图 乙所示，其中B 点处的切线斜率最大(图中标出了该切线)，则下列说法中正确的是( ) A．小物块带正电 B．AO 两点电势差UOA＝－9V C．B 点为中垂线上电场强度最大的点，场强大小E＝1V/m D．由A 到O 的过程中小物块的电势能先减小后变大 15.如图所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A 和一个带正电荷的空腔导体B， 下列实验方法中能使验电器金属箔片张开的是（ ） A．用取电棒C（带绝缘柄的导体棒）先跟B 的内壁接触一下后再跟A 接触 B．用绝缘导线把验电器跟取电棒C 的导体部分相连，再把取电棒与B 的内壁接触 C．使验电器A 靠近B，再用金属网罩罩住B D．使验电器A 靠近B，再用金属网罩罩住A 三、解答题（共2 小题，共25 分） 16．（12 分）有一电荷量 的点电荷，从电场中的A 点移到B 点过程中，电场 力做功 ，从B 点移到C 点过程中，克服电场力做功 ，试分析： （1）AB、BC、CA 间电势差各为多少？ （2）如设B 点电势为零，则电荷在A 两点的电势能分别为多大？ 17．（13 分）如图所示，水平绝缘粗糙的轨道 与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨 道 平滑连接，半圆形轨道的半径 ，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场， 电场线与轨道所在的平面平行，电场强度 ．现有一电荷 ， 质量 的带电体（可视为质点），在水平轨道上的 点由静止释放，带电体恰好 能通过半圆形轨道的最高点 ，然后落至水平轨道上的 点（图中未画出）．取 ．试求： （1）带电体运动到圆形轨道 点时对圆形轨道的压力大小． （2） 点到 点的距离 ． 天水一中高二级2021-2022 学年度第一学期第一学段考试 物理试题答案（理科） 一、单选题 1．【答案】C 【详解】AB．平行板电容器两极板上一定带等量异种电荷，选项AB 正确，不符合题意； C．电容器的电容是由本身决定的，与其所带的电量多少无关，选项C 错误，符合题意； D．根据 可知，充上的电量越多，两极板间的电势差就越大，选项D 正确，不符合 题意。故选C。 2.【答案】B 3.【答案】C 4．【答案】D 【详解】对A、B 球受力分析， 根据共点力平衡和几何关系得：m1g=F1cotα，m2g=F2cotβ 由于 F1=F2，α＞β 所以m1＜m2．根据题意无法知道带电量q1、q2 的关系．故选D． 5．【答案】B 【详解】A． 等势面上各点电势相等，但场强并不相同，A 错误；B．做曲线运动的粒 子，受力的方向指向凹侧，因此负电荷受力向右，电场线向左，沿着电场线电势降低，四 个等势面的电势关系是 B 正确；C．由于c、d 两点电势相等，从c 到d 的过 程中，电场力先做负功后做正功，C 错误；D．根据动能定理，粒子在a、b、c、d 四点的 速度大小关系是 D 错误。故选B。 6. 【答案】C 7.【答案】D 【详解】AD．M、N 两点的场强为导体球与B 上感应电荷在这两处的场强之和，处于静电 平衡的导体，合场强的大小为处处为零，即有 而带电球A 在M、N 两点产生的 场强不同，故B 上感应电荷在M、N 两点产生的电场强度不相等，根据点电荷电场强度公 式 可知，离A 越远，电场强度越小，则感应电荷在M、N 两点产生的电场强度 故A 错误，D 正确；BC．处于静电平衡的导体，其整体是等势体，所以 若用导线 将M、N 两端连起来，没有电荷移动，故BC 错误。故选D。 8.【答案】A 【详解】根据点电荷电场强度公式，M 处点电荷在N 点产生的电场强度为 ，方向由N 指向O；由于静电平衡，球壳为等势体，球壳内部N 点 的电场强度为零，M 处点电荷在N 点产生的电场强度与球壳上感应电荷在N 点产生的电场 强度大小相等、方向相反，所以球壳上感应电荷在N 点产生的电场强度大小 方向由O 指向N。选项A 正确。 9.【答案】C 【详解】A．匀强电场中平行相等的线段在电场线方向的投影d 相等，由 可知其端电压相等，有 可得 解得 故A 正确，与题意不符；B．连接两对角线交点为O，因两线段 与 平行相等，同理 可得 故B 正确，与题意不符；CD．根据已求出的电势可得到16V 的等势线，如 图所示 电场线与等势线垂直且由高电势指向低电势，则能找出电场强度的方向，但不知道几何长 度，则无法求出电场强度的大小。故C 错误，与题意相符；D 正确，与题意不符。 故选C。 10．【答案】A 【详解】A、由图示运动轨迹可知，带电油滴的运动轨迹向上偏转，则其合力方向向上， 油滴受到竖直向下的重力和竖直方向的电场力，则知电场力必定竖直向上；故电场力做正 功，电势能减小；A 正确； B、油滴逆着电场线运动，电势升高，则在A 点电势低于在B 点电势，B 错误； C、油滴受到的合力方向竖直向上，电场力必定大于重力，C 错误． D、因油滴向上运动，故重力做负功，重力势能增加，D 错误。 11.【答案】D 【详解】A．带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内， 恰好沿下板的边缘飞出，粒子动能增加量为 故A 错误；B．粒子在竖直方向做 初速度为零的匀加速直线运动，则 粒子的加速度 粒子运动的时间 联立可得 故B 错误；C．设粒子在前一半时间内和在后一半时间内竖直位移分别 为y1、y2，由于粒子竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，则y1：y2=1：3，根据公式 W=qEx 得电场力做功之比为W1：W2=y1：y2=1：3，故C 错误；D．根据公式W=qEx 可知粒 子在竖直方向通过前 和后 的过程中，电场力做功之比为1：1。故D 正确。故选D。 二、多选题 12.【答案】AD 【详解】AB．根据电场线分布特点可知c 点与a 点的电势均比b 点电势低，故A 正确，故 B 错误；C．电场强度为矢量，可知a 点电场强度与c 点电场强度大小相等，方向不相同， 故C 错误；D．越靠近点电荷周围，电场线越密集，电场强度越大，可知b 处更靠近点电 荷，故b 点电场强度大于d 点电场强度，D 正确；故选AD。 13．【答案】BD 14．【答案】BC 【详解】A. 该小物块从C 点静止释放后，根据运动的v−t 图象可知开始向B 处运动，说明 电场力方向向下，故小物块一定带负电，故A 错误；B.从O 到A 的过程中，根据动能定理 得：qUOA= ，代入数据得UOA=-9V，故B 正确；C.由乙图可知，物体在B 点加速度最 大，且加速度为a=△v/△t=2m/s2，根据qE=ma,可知B 点的场强最大，为E=ma/q=1V/m，故 C 正确；C. 从O 到A 的过程中，电场力一直做正功，电势能一直减小，故D 错误；故选 BC. 15.【答案】BC 【详解】A．导体球壳B 的电荷都在外表面上，因此用取电棒C 跟B 的内壁接触，根本取 不到电荷，因此不会使验电器的金属箔片张开，A 错误；B．用绝缘导线把验电器跟取电 棒C 的导体部分相连，再把取电棒与B 的内壁接触，这时验电器的金属球和导体壳电势相 等，会带上同种电荷，因此验电器金属箔片会张开，B 正确；CD．使验电器A 靠近B，即 使用金属网罩罩住B，在金属网内表面感应出负电荷，外表面感应出正电荷，在金属网外 仍有电场，会使金属球A 带负电荷，金属箔片带正电荷，金属箔片会张开；而如果金属网 罩罩住A，由于静电屏蔽，A 不会有感应电荷，金属箔片不会张开，因此C 正确，D 错误。 故选BC。 三、解答题 16．【答案】（1）-50V；150V；-100V；（2） ； ； ； 【详解】（1）由 可得 ， ，所以 （2）由 可得 17． 【答案】（1）6.0N （2）0 （3）1.17J 【详解】 （1）设带电体通过C 点时的速度为 ，依据牛顿第二定律有 解得 ． 带电体从B 运动到C 的过程中，根据动能定理有: 设带电体通过B 点时的速度为 ，设轨道对带电体的支持力大小为 ，带电体在B 点时， 根据牛顿第二定律有 联立解得 ， 根据牛顿第三定律带电体对轨道的压力 ． （2）设带电体从最高点C 落至水平轨道上的D 点经历的时间为t，根据运动的分解有 ， 联立解得 0