天津市静海区第一中学2021-2022学年高二上学期（9月）学生学业能力调研（等级班）物理试题 Word版含答案

静海一中2021-2022 第一学期高二物理（9 月） 等级 学生学业能力调研试卷 考生注意： 本试卷分第Ⅰ卷基础题（74 分）和第Ⅱ卷提高题（23 分）两 部分，卷面分3 分，共100 分。 知 识 与 技 能 学习能力（学法） 内容 电荷 电场强度 电势电 势能 电容 带电粒子 运动 规律总结 易混易错 关键环节 分数 10 25 13 10 40 8 11 6 第Ⅰ卷 基础题（共74 分） 一、选择题: （1-4 题单项选择，5-6 题多项选择，每题4 分， 共24 分） 1．下列各电场中，A、B 两点电场强度相同的是( ) 2．（易混易错）下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适 用于匀强电场的有( ) ①场强E＝ ②场强E＝ ③场强E＝ ④电场力做功W＝Uq A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 3．一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c，已 知质点的速率是递减的．关于b 点电场强度E 的方向，下列图示中可 能正确的是（虚线是曲线在b 点的切线）（ ） A ． B ． C ． D ． 4．如图所示，在M、N 两点分别放置两个等量异种电荷，A 为它们 连线的中点，B 为连线上靠近N 的一点，C 为连线的中垂线上处于A 点上方的一点，在A、B、C 三点中( ) A．场强最小的点是A 点，电势最高的点是B 点 B．场强最小的点是A 点，电势最高的点是C 点 C．场强最小的点是C 点，电势最高的点是B 点 D．场强最小的点是C 点，电势最高的点是A 点 5．(多选)如图甲所示，直线MN 表示某电场 中一条电场线，a、b 是线上的两点，将一 带负电荷的粒子从a 点处由静止释放，粒子 从a 运动到b 过程中的vt 图线如图乙所示， 设a、b 两点的电势分别为φa、φb，场强大 小分别为Ea、Eb，粒子在a、b 两点的电势能分别为Epa、Epb，不计重 力，则有( ) A．φa＞φb B．Ea＞Eb C．Ea＜Eb D．Epa＞Epb 6．(多选)如图所示，一电场的电场线分布关于y 轴(沿竖直方向) 对称，O、M、N 是y 轴上的三个点，且OM＝MN，P 点在y 轴 的右侧，MP⊥ON，则( ) A．M 点的电势比P 点的电势高 B．将负电荷由O 点移动到P 点，静电力做正功 C．M、N 两点间的电势差大于O、M 两点间的电势差 D．在O 点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y 轴做直线运动 二、填空题：每空2 分，共20 分. 7.如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中 电容器左侧极板和静电计外壳均接地,电容器右侧极板与静电计金属球 相连,使电容器带电后与电源断开。 (1)(拓展学习)下列关于实验中使用静电计的说法正确的是 。 A.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况 B.静电计可以用电流表替代 C.静电计可以用电压表替代 D.使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况 (2)将左极板缓慢右移过程中,可观察到静电计指针偏角 (选填 “变大”“变小”或“不变”)。 8．（方法规律提炼） 如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m 的带电小球，以初速 度v 从M 点竖直向上运动，通过N 点时，速度大小为 2v，方向与电场方向相反，则小球从M 运动到N 的过程( ) A．动能增加mv2 B．机械能增加2mv2 C．重力势能增加mv2 D．电势能增加2mv2 通过以上总结功能关系 各能的变化 对应哪种力做功 机械能变化 电势能变化 动能的变化 9．一个带电粒子在匀强电场中运动的轨迹如图中曲线AB 所示，平行 的虚线a、b、c、d 表示该电场中的四个等势面． 不计粒子重力，下列说法中正确的是( ) A． 该粒子一定带正电 B． 四个等势面中a 等势面的电势一定最 低 C． 该粒子由A 到B 过程中动能一定逐渐 减小 D． 该粒子由A 到B 过程中电势能一定逐渐减小 （规律总结）根据9、10 题总结判断电势能变化的方 法 10．长为L 的导体棒原来不带电，现将一带电量为+q 的点电荷放在距棒左端R 处，如图所示．当棒达到静 电平衡后，棒上感应电荷在棒内中点产生的场强大小等于_____，方 向为_____． 三、辨析题（10 分）（易混易错辨析） 11．关于静电场的基本概念，判断是否正确，对的标明√，不对的标 明×，不对的改正： (1) 根据公式U＝Ed 知，在匀强电场中两点间的距离越大，电势差就 越大。( ) (2)静电力做功,与具体的路径无关,只与初末位置有关。( ) (3)电场中电场强度为零的地方电势不一定为零。( ) (4)带电粒子一定从电势能大的地方向电势能小的地方移动。( ) (5)电势是标量，有正负，电势的正负表示大小。( ) 四、解答题(12 题10 分、13 题10 分,共20 分） 12．在方向水平向右，大小E=1×104N/C 的匀强电场中，用细线将质 量m=4×10-3kg 的带电小球P 悬挂在O 点，小球静止时细线与 竖直方向夹角θ=37°（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g＝10 m/s2）．求： （1）小球的带电性质； （2）小球的带电量； （3）细线对小球的拉力大小。 13.把一个带电荷量为2×10-8 C 的正点电荷从电场中的A 点移到无限远 处时,静电力做功8×10-6 J;若把该电荷从电场中的B 点移到无限远处时, 静电力做功2×10-6 J,取无限远处电势为零。 (1)求A 点的电势。 (2)求A、B 两点的电势差。 (3)若把电荷量q= -2×10-5 C 的电荷由A 点移到B 点,静电力做的功为多 少? 第Ⅱ卷提高题（共22 分） 14．(9 分)（关键环节）如图所示，内表面光滑绝缘的半径为R 的 圆形轨道处于竖直平面内，有竖直向下的匀强电场，场强大小为E 有 一质量为m、带正电的小球，电荷量大小为q，小球在圆轨道 内壁做圆周运动，当运动到最高点B 时，小球与轨道压力恰 好为零，重力加速度g，求： (1)小球在B 点处的速度大小；（只列方程不解答） (2)小球运动到最低点A 时对轨道的压力． （只列方程不解答） 15．(14 分)如图所示，水平放置的平行板电容器，与某一电源相连。 它的极板长L＝0.4 m，两板间距离d＝4×10－3 m，有一束由相同带电 微粒组成的粒子流，以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关 S 闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已 知微粒质量为m＝4×10－5kg，电量q＝＋1×10 －8C，(g＝10 m/s2)求： (1)微粒入射速度v0为多少？ (2)为使微粒能从平行板电容器的右边射 出电场，电容器的上板应与电源的正极还是 负极相连？所加的电压U 应取什么范围？ 静海一中2021-2022 第一学期高二物理（9 月） 等级 学生学业能力调研试卷 学校： 姓名： 班级： 考场： 座号 一、选择题 二、填空题（每空2 分，共20 分） 7(1) (2) 8. 各能的变化 对应哪种力做功 机械能变化 电势能变化 动能的变化 9 ( ) 10 三、判断改错题（10 分） 11、 （1）（ ） （2）（ ） （3）（ ） （4）（ ） （5）（ ） 四．解答题 12 （1）(3 分) （2）(3 分) （3）(4 分) 13 （1）(3 分) （2）(3 分) （3）(4 分) 14.（1）(4 分) （2）（5 分） 15. （1）(6 分) （2）(8 分) 16、卷面分（3 分） 静海一中2021-2022 第一学期高二物理（9 月） 学生学业能力调研试卷 答题纸 得 分 框 知识技能 学习能力 习惯养成 总分 第Ⅰ卷基础题（共80 分） 一、选择题（1-5 题单项选择，6 题多项选择，每题4 分，共24 分） 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 答 案 C C D C BD AD 二、填空题（每空2 分，共32 分） 7 答案:(1)A (2)变小 8 答案 B 各能的变化 对应哪种力做功 机械能变化 非重力做功 电势能变化 电场力做功 动能的变化 合力做功 9 D 10 沿pq 连线且指向+q 11、 （1）（ × ）根据公式U＝Ed 知，在匀强电场中两点间在电场方向的 距离越大，电势差就越大。 （2）（ √ ） （3）（√ ） （4）（ × ）带电粒子不一定从电势能大的地方向电势能小的地方移 动。 （5）（√ ） 12.（1）小球受到的电场力方向向右，与场强方向相同，所以小球带 正电； （2）对小球，在如图所示力的作用下处于平衡状态： 由平衡条件得： 得： ； （3）由平衡条件有： 得细线的拉力为： 。 13【解析】(1)无穷远处某点O 的电势为零,根据电场 力做功与电势能变化的关系公式W AB=EpA-EpB, 有WOA=EpO-EpA 无穷远处电势能为零,即EpO=0 故EpA=-WOA=8×10-6 J(1 分) 根据电势的定义式φ= 得φA= = V=400 V(1 分) (2)把该电荷从电场中B 点移到无限远处的O 点,静电 力做功2×10-6 J, 取无限远处电势为零,根据电场力做功与电势能变化 的关系公式W AB=EpA-EpB,有WOB=EpO-EpB (1 分) 无穷远处电势能为零,即EpO=0 故EpB=-WOB=2×10-6 J(1 分) 根据电势的定义式, 得φB= = V=100 V 故A、B 间的电势差为 UAB=φA-φB=400 V-100 V=300 V; (3)若把2×10-5 C 的负电荷由A 点移到B 点, 静电力所做的功: W AB=qUAB=-2×10-5×300 J=-6×10-3 J。 答案:(1)400 V (2)300 V (3)-6×10-3 J 14.（1）在B 点，有：qE+mg=m （2）设球在A 点的速度大小为v2，从A 到B，由动能定理有： （qE+mg）×（2R）= mv2 2﹣mv1 2 在B 点，设轨道对小球弹力为FN，则有： FN-mg﹣qE= mv2 2 由牛顿第三定律有：FN′=FN 15.答案：(1)10 m/s (2)负极，120 V≤U≤200 V 解析：(1)粒子刚进入平行板时，两极板不带电，粒子做的是平抛 运动，则有： 水平方向有：＝v0t 竖直方向有：＝gt2 解得：v0＝10 m/s (2)由于带电粒子的水平位移增加，在板间的运动时间变大，而竖 直方向位移不变，所以在竖直方向的加速度减小，所以电场力方向向 上，又因为是正电荷，所以上极板与电源的负极相连， 当所加电压为U1 时，微粒恰好从下板的右边缘射出，则有：＝ a1()2 根据牛顿第二定律得：mg－q＝ma1 解得：U1＝120 V 当所加电压为U2 时，微粒恰好从上板的右边缘射出，则有：＝ a2()2 根据牛顿第二定律得：q－mg＝ma2 解得：U2＝200 V 所以所加电压的范围为：120 V≤U≤200 V