1、长沙县六中 2018 年下学期第一次阶段性考试试卷高二物理试卷(理科)一、选择题: 1.关于元电荷的理解,下列说法正确的是( )A. 元电荷就是电子B. 元电荷就是最小的电荷C. 元电荷就是质子D. 物体所带的电量只能是元电荷的整数倍【答案】D【解析】元电荷又称“基本电量” ,在各种带电微粒中,电子电荷量的大小是最小的,人们把最小电荷量叫做元电荷,常用符号 e 表示,任何带电体所带电荷都是 e 的整数倍,故 D 正确,ABC错误。2.真空中保持一定距离的两个点电荷,若其中一个点电荷电量增加了 1/2,但仍然保持它们之间的相互作用力不变,则另一点电荷的电量一定减少了( )A. 1/2 B. 1/
2、3 C. 1/4 D. 1/24【答案】B【解析】【分析】根据库仑定律的公式 判断另一点电荷的电量变化【详解】其中一个点电荷的电量增加了 ,则有 ,根据库仑定律的公式 知,若库仑力不变 ,联立得: ,即另一电荷减小了 ,故选 B。【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律,能够灵活运用该公式解决问题3.关于电场线,下列说法正确的是( )A. 电场线上每一点的切线方向都和该点场强方向一致B. 没有画电场线的地方,场强肯定为零C. 每一根电场线都是封闭曲线D. 电场线是可以相交的【答案】A【解析】【详解】电场线上某一点的切线方向表示电场强度的方向,故 A 正确。电场是客观的存在,有电场的空间充满了电场,没
3、有电场线的地方也有电场,场强不为零,故 B 错误。电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷,不闭合,故 C 错误。电场线在电场中不相交,否则交点处场强方向有两个,这是不可能的,故 D 错误。故选 A。4.通过一个导体电流是 5A,经过 4min 通过该导体一个截面的电量是( )A. 20C B. 50C C. 1200C D. 2000C【答案】C【解析】【详解】t=4min=240s,通过导体横截面的电荷量:Q=It=5A240s=1200C,故选 C。5.关于静电场中某点的电场强度,下列说法正确的是( )A. 电场强度的大小与检验电荷所受的电场力成正比B. 电场强度的大小等于单位电
4、荷在该点所受的电场力C. 电场强度的大小与场源电荷的电量有关D. 电场强度的方向就是电荷在电场中的受力方向【答案】BC【解析】【分析】电场强度的定义式 适用于任何电荷产生的电场电场强度的方向与放入的正电荷所受电场力的方向相同电场强度跟放入的试探电荷的电量无关电场强度与试探电荷所受的电场力、与试探电荷的电量无关【详解】电场强度是由电场本身决定的,与检验电荷无关,故 A 错误;根据电场强度的定义式 ,电场强度的大小等于单位电荷在该点所受的电场力。故 B 正确;电场强度是由电场本身决定的,与场源电荷的电量有关,故 C 正确;电场强度的方向是正电荷在电场中受到的电场力的方向。故 D 错误。故选 BC。
5、【点睛】电场强度是表示电场本身强弱和方向的物理量,由电场本身决定,与试探电荷所受的电场力、与试探电荷的电量无关6.如图,带正电的点电荷 Q 固定在真空中的 M 点,将另一带正电的点电荷 q 从 N 点沿直线移动到 P 点,在这一过程中, ( )A. q 所受的电场力将不断变大B. q 所受的电场力将不断减小C. 电场力对 q 做正功,q 的电势能不断增大D. 电场力对 q 做负功,q 的电势能不断减小【答案】【解析】根据库仑定律可得 q 所受的电场力为 ,点电荷 q 从 N 点沿直线移动到 P 点的过程中,r 增大,所以 q 所受的电场力将不断减小,A 错误、B 正确;点电荷 q 从 N 点沿
6、直线移动到 P点的过程中,电场力对 q 做正功,q 的电势能不断减小,故 CD 错误;故选 B7.关于电容器的电容,下列说法正确的是 ( )A. 电容器所带的电荷越多,电容就越大B. 电容器两极板间电压越高,电容就越大C. 电容器所带电荷与两极间的电压成反比D. 电容是表征电容器容纳电荷的本领的物理量【答案】D【解析】【分析】电容表征电容器容纳电荷的本领大小,由电容器本身的特性决定,与两极板间的电压、所带的电荷量无关【详解】电容表征电容器容纳电荷的本领大小,由电容器本身的特性决定,与两极板间的电压、所带的电荷量无关,故 AB 错误,D 正确;根据 Q=CU 可知,电容器所带电荷与两极间的电压成
7、正比,故 C 错误;故选 D。【点睛】解答本题应明确电容是电容本身的性质,其大小与电量及电压无关。8.如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板 A 与一灵敏的静电计相接,极板 B 接地,若极板 B 稍向上移动一点,观察的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是( )A. 两极板间的电压不变,极板上的电荷量变小B. 两极板间的电压不变,极板上的电荷量变大C. 极板上的电荷量几乎不变,而极板间的电压变小D. 极板上的电荷量几乎不变,两极板间的电压变大【答案】【解析】A 极板与静电计相连,所带电荷电量几乎不变,B 板与 A 板带等量异种电荷,电量也几乎不变,故电容器的电荷量 Q 几乎不变
8、;若极板 B 稍向上移动一点,会发现指针张角变大,即电压增加,由公式 知电容 C 变小;故 BCD 错误,A 正确故选 A点睛:本题抓住电容器的电量几乎不变是关键涉及到电容器动态变化分析的问题,常常根据电容的决定式 和电容的定义式 、场强公式 综合分析,是常用思路9.如图所示为示波管的示意图,要使屏上的光点 P 向下偏移的距离增大,可以 ( )A. 增大偏转电压 U2, 减小加速电压 U1B. 减小加速电压 U1, 减小偏转电压 U2C. 增大偏转电压 U2, 增大加速电压 U1D. 减小偏转电压 U2 ,增大加速电压 U1【答案】A【解析】【分析】根据偏转方向做匀加速运动,分析电子的偏转位移
9、的关系式,根据关系式来分析偏转位移与哪些物理量有关【详解】电子在加速电场中加速,根据动能定理可得: ,所以电子进入偏转电场时速度的大小为: ,电子进入偏转电场后的偏转的位移为:,所以要使屏上的光点 P 向下偏移的距离增大,可以增大偏转电压,减小加速电压 ,故选 A。【点睛】本题是信息的给以题,根据所给的信息,找出示波管的偏转位移的表达式即可解决本题10.关于电势与电势能的下列四种说法中正确的有 ( )A. 在电场中,电势高的地方,电荷在那一点具有的电势能就越大B. 在电场中某一点,若放入的电荷的电荷量越大,它所具有的电势能越大C. 在正的点电荷电场中的任一点,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷
10、所具有的电势能D. 在负的点电荷电场中的任一点,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能【答案】C【解析】【详解】根据公式 可知,正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势高的地方电势能小,由于不知电荷的正负,因此无法判断它在电势高的地方电势能的高低,故 A 错误;在电场中电势越高的位置,电荷的电量越大所具有的电势能不一定越大,与电荷的电性、电势的正负有关,故 B 错误;在正点电荷电场中的任意一点处,若选取无穷远处为 0 势能点,则此处的电势为正,则正电荷所具有的电势能大于负电荷具有的电势能;故 C 正确;在负点电荷电场中的任意一点处,若选取无穷远处为 0 势能点,则此处的电势为负,则
11、正电荷所具有的电势能小于负电荷具有的电势能,故 D 错误。故选 C。11.带电粒子只在电场力作用下,从 A 点运动到 B 点,轨迹如图虚线所示,则( )A. 该粒子肯定带负电B. 该粒子电势能不断减少C. 该粒子动能不断增加D. 该粒子在 A 点的加速度较大【答案】A【解析】【分析】先根据粒子运动的根据弯曲的方向判断出电场力的方向,然后结合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,电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加【详解】由电荷的运动轨迹可知,电荷的受力与电场线的方向相反,所以电荷为负电荷,故A 正确。电荷的受力与电场线的方向相反,从 A 向 B 运动的过程中,受
12、力的方向与运动方向之间的夹角是钝角,则从 A 向 B 运动的过程中电场力做负功,动能减小,电势能增大。故 BC错误;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,由图可知,B 点的场强大于 A 点的场强的大小,在 B 点的受力大于在 A 的受力,所以粒子在 A 点的加速度小于它在 B 点的加速度,故 D 错误。故选 A。【点睛】根据物体做曲线运动的条件判断出粒子受到的电场力的方向是解题的关键,掌握住电场线的特点,即可解决本题12.如图为某匀强电场的等势面分布图,每两个相邻等势面相距 2cm,则该匀强电场的场强大小和方向分别为 ( )A. E=100V/m,竖直向下 B. E=100V
13、/m,竖直向上C. E=100V/m,水平向左 D. E=100V/m,水平向右【答案】【解析】试题分析:根据电场线总是与等势面垂直,而且由高电势指向低电势,可知,电场强度方向水平向左。两个相邻等势面相距 d=2cm,电势差 U=2V,则电场强度 ,选项 C 正确;故选 C。考点:电势差与电场强度的关系。13.图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面.一个电量为-5.010 -8C 的点电荷,沿图中曲线从 A 点移到 B 点,电场力做的功为( )A. -5.010-7JB. 5.010-7JC. -3.510-6JD. 3.510-6J【答案】【解析】UAB= A B=“10“ V,W AB=
14、qUAB=5.0107 J,B 正确。14.如图所示的电场中有 A、 B 两点,下列判断正确的是( )A. 电势 A B,场强 EA EBB. 电势 A B,场强 EA EBC. 将正电荷从 A 点移到 B 点,电场力做正功,电势能增加D. 将负电荷分别放在 A、B 两点,电荷具有电势能 EPA EPB【答案】B【解析】【分析】该题考查电场中电场线的特点:疏密表示电场强度的相对大小,切线方向表示电场强度的方向,沿着电场线的方向电势逐渐降低根据电场力与速度方向的夹角,判断电场力做功的正负【详解】电场线的疏密表示电场强度的大小,A 处电场线疏,场强小,故场强 顺着电场线的方向电势降落,可知 ,故
15、A 错误;B 正确;将电荷量为 q 的正电荷放在电场中,受力的方向是从 A 指向 B,故从 A 点移到 B 点,电场力做正功,电势能减少,故 C 错误;负电荷在电势越低的点电势能越大,因 ,故电荷在这两点具有的电势能关系为:,故 D 错误。故选 B。【点睛】该题考查电场中电场线的两个意义,知道其疏密表示电场的强弱,切线方向表示场强的方向,沿着电场线的方向电势降落15.下列关于静电场的说法中正确的是 ( )A. 在孤立点电荷形成的电场中没有电场强度相同的两点,但有电势相等的两点B. 正电荷只在电场力作用下,一定从高电势向低电势处运动C. 电场强度为零处,电势不一定为零;电势为零处,电场强度一定为
16、零D. 初速度为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动【答案】A【解析】【详解】根据电场线的分布情况可知,离点电荷距离越远场强越小,而以点电荷为球心的球面上各点场强大小相等,方向不同,所以在点电荷形成的电场中没有场强相等的两点。以点电荷为球心的球面,其上各点的电势相等,故 A 正确;正电荷只在电场力作用下,若无初速度,或初速度与电场线的夹角不大于 90,从高电势向低电势运动,若初速度与电场线的夹角大于 90,从低电势向高电势运动,故 B 错误;电势是相对的,电势零点可人为选择,而场强由电场本身决定,两者没有直接的关系,所以场强为零处,电势不一定为零;电势为零处,场强不一定为零。故 C 错误。
17、只有当电场线是直线时,初速度为零的正电荷在电场力作用下,才一定沿电场线运动,故 D 错误;故选 A。16.处于静电平衡状态的导体,下列说法不正确的是( )A. 净电荷只分布在导体的表面,内部没有净电荷B. 导体内部的场强处处为零C. 处于静电平衡状态的导体是一个等势体,表面电势处处相等D. 在导体表面移动电荷时电场力要做功【答案】A【解析】【分析】金属导体在点电荷附近,出现静电感应现象,导致电荷重新分布因此在金属导体内部出现感应电荷的电场,正好与点电荷的电场叠加,只有叠加后电场为零时,电荷才不会移动当点电荷移走后,电荷恢复原状。【详解】金属导体在点电荷附近,出现静电感应现象,导致电荷重新分布。
18、电荷分布在外表面上,故 A 正确;处于静电平衡状态的导体的内部电场强度处处为零;故 B 正确;处于静电平衡状态的导体是一个等势体,表面电势处处相等。故 C 正确。处于静电平衡状态的导体是一个等势体,表面电势处处相等,在导体表面移动电荷时电场力不做功。故 D 错误;本题选错误的,故选 A。【点睛】处于静电感应现象的导体,内部电场强度处处为零,电荷全部分布在表面且导体是等势体17.如图所示,在匀强电场中有 A、B 两点,将一电量为 q 的正电荷从 A 点移到 B 点,第一次沿直线 AB 移动该电荷,电场力做功为 W1;第二次沿路径 ACB 移动该电荷,电场力做功 W2;第三次沿曲线 AB 移动该电
19、荷,电场力做功为 W3,则 ( )A. W1 W2 W3B. W1 W3 W2C. W1= W2 = W3D. W1= W2 W3【答案】C【解析】【详解】第一次沿直线 AB 移动该电荷,电场力做功为 ;第二次沿路径 ACB 移动该电荷,电场力做功;第三次沿曲线 AB 移动该电荷,电场力做功为 ,三个过程,始末两点的位置相同,电场力的功的值只跟始末两点的位置有关,而和所经过的路径的形状完全无关。所以;故选 C。18.关于 UAB =WAB/q 和 WAB = qUAB的理解,正确的是 ( )A. 电场中的 A、B 两点间的电势差和两点间移动电荷的电量 q 成反比B. 在电场中 A、B 两点移动
20、不同的电荷,电场力的功 WAB和电量 q 成正比C. UAB与 q、 WAB无关,甚至与是否移动的电荷都没有关系D. WAB与 q、 UAB无关,与电荷移动的路径无关【答案】【解析】【详解】电场中 A、 B 两点的电势差由电场本身决定,与两点间移动电荷的电荷量 q 无关,选项 A 错误;根据 WAB qUAB,在电场中 A、 B 两点移动不同的电荷,电场力的功 WAB和电荷量q 成正比,选项 B 正确; UAB与 q、 WAB无关,与是否移动电荷也没有关系,选项 C 正确; WAB与 q、 UAB有关,与电荷移动的路径无关,选项 D 错误;故选 BC.19.如图所示,A、B、C、D 是滑线变阻
21、器的四个接线柱,现把此变阻器串联接入电路中,并要求滑片 P 向接线柱 C 移动时电路中的电流减小,则接入电路的接线柱可以是( ) A. A 和 B B. A 和 C C. B 和 C D. A 和 D【答案】C【解析】电路中的电流减小,则电阻增大,由电阻定律: ,知导线的长度增大,所以接入的接线柱应该是 B 和 C 或 B 和 D,故 C 正确,ABD 错误。20.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线 从 运动到 ,已知质点的速率是递减的关于 点电场强度 的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在 点的切线) ( )A. B. C. D. 【答案】BD【解析】仅在电场力作用下沿曲线运动,电
22、场力的方向指向曲线的内侧;质点的速率是逐渐增大,电场力的方向与运动方向(轨迹的切线方向)成锐角;粒子带负电,电场力的方向与电场强度的方向相反。综上,场强方向可能的只有 B,故选 B。点睛:物体动能增加时,合力对物体做正功,合力方向与位移方向之间成锐角;物体动能减小时,合力对物体做负功,合力方向与位移方向之间成钝角。视频二、填空题: 21.电子伏(eV)是电学中的一个重要能量单位,1eV=_J。【答案】【解析】【详解】电子在电势差为 1V 的两点间移动时电场力做功等于 1eV,由电场力做功公式 W=qU得: 。22.将电量为 610-6C 的负电荷从电场中 A 点移到 B 点,克服电场力做了 3
23、10-5J 的功,则该电荷在此过程中电势能_了_J;再将该电荷从 B 点移到 C 点,电场力做了 1.210-5J 的功,则 A、C 间的电势差 UAC=_。【答案】 (1). (2). (3). 【解析】试题分析:电荷在电场力作用下做功,导致电势能变化所以由做功与电量可求出两点的电势差,同时根据电场力做功的正负可确定电势能增加与减少克服电场力做功,即电场力做负功,则电荷的电势能增加做多少负功,电势能就增加多少因此,电荷在此过程中电势能增加,且增加了 电荷从 B 点移到 C 点,电场力做了 的功,则由 得 ,而负电荷从电场中 A 点移到B 点,两点的电势差 ,所以 A、 C 间的电势差23.如
24、图所示,匀强电场中有三个等势面中,电势分别为10V、0V、10V,A、B 两点间相距10cm,A、B 连线与等势面的夹角为 53,则该匀强电场的场强大小为_。【答案】250V/m【解析】【分析】根据等势面的图线可知,该电场是匀强电场,电场线的方向与等势面垂直且指向电势低的等势面,所以是水平向左。所以电场线与 AB 的夹角是 37最后根据匀强电场中场强与电势差的关系,即可求得该电场的场强。【详解】由图线可知该电场水平向左,电场线与 AB 连线的夹角是 37,所以得,得: 。【点睛】该题中首先判断出该电场水平向左,电场线与 AB 连线的夹角是 37是解题的关键。其中 d 是沿电场线方向的距离。24
25、.将一个电量 -210 -8C 的点电荷,从零电势点 O 移到 M 点需克服电场力做功 410-8J,则M 点电势 M=_;若将该电荷从 M 点再移至 N 点,电场力做功 1.410-7J,则 N 点电势 N=_,M、N 两点间的电势差 UMN =_。【答案】 (1). -2V (2). 5V (3). -7V【解析】【分析】电荷在电场力作用下做功,导致电势能变化所以由做功与电量可求出两点的电势差【详解】由题意可知,从 O 点移到 M 点电场力做功 ,根据公式 W=qU 可知,即 ,解得: ;将电量 的点电荷从 M 点再移至 N 点电场力做功 ,根据公式 W=qU 可知 ,即 ,解得: 。【点
26、睛】电势差是电场中的电势之差,电势可以任意取,但电势差却不变,就像高度与高度差一样电势差可正可负, 公式中做功要注意正与负,电荷量也要代入电性25.静电平衡的特点是导体内部的场强处处为_;净电荷只分布在导体的外表面,分布情况与导体表面的曲率无关;导体是_体,导体表面是等势面,在导体表面上移动电荷,电场力不做功;【答案】 (1). 为零 (2). 等势【解析】【分析】枕形导体在点电荷附近,出现静电感应现象,导致电荷重新分布因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场,该电场与点电荷的电场叠加,只有叠加后电场为零时,电荷才不会再移动此时导体的内部场强处处为 0,这种状态叫静电平衡状态处于静电平衡状态的导体
27、整个的导体是一个等势体【详解】静电平衡的特点是导体内部的场强处处为零;净电荷只分布在导体的外表面,分布情况与导体表面的曲率无关;导体是等势体,导体表面是等势面,在导体表面上移动电荷,电场力不做功。【点睛】处于静电感应现象的导体,内部电场强度处处为零,电荷全部分布在表面且导体是等势体三、计算题:26.如图所示,两平行金属板 A、B 间为一匀强电场,A、B 相距 6cm,C、D 为电场中的两点,且 CD4cm,CD 连线和场强方向成 60角。已知电子从 D 点移到 C 点的过程中电场力做功为3.210-17J,求:(1)匀强电场的场强;(2)A、B 两点间的电势差;(3)若 A 板接地,D 点电势
28、为多少?【答案】【解析】试题分析:(1)(2)(3)考点:电场强度和电势差的关系【名师点睛】电场力具有力的一般性质,电场力做功可根据功的一般计算公式 W=Flcos 计算;记住场强与电势差的关系 ,其中的 d 是沿电场线方向的距离。27.如图所示,A 为粒子源。在 A 和极板 B 间的加速电压为 U1,在两水平放置的平行导体板C、D 间加有偏转电压 U2。C、D 板长 L,板间距离 d。现从粒子源 A 发出的带电粒子,由静止开始经加速电场加速后进入偏转电场,不计粒子的重力,求粒子离开偏转电场时的侧移距离和粒子的动能。(设带电离子的质量为 m)【答案】 ,【解析】【分析】根据动能定理求粒子经电场
29、加速后的速度,粒子进入偏转电场后做类平抛运动,根据运动的合成与分解沿水平方向的竖直方向进行分析处理即可【详解】令粒子所带电荷量为 q,质量为 m,在电场中加速后,根据动能定理有:解得粒子经电场加速后的速度:粒子进入偏转电场后,在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向在电场力作用下做初速度为0 的匀加速直线运动,加速度则有:水平方向 ,解得:所以在竖直方向偏转的侧位移:根据动能定理有:穿过偏转电场的过程中只有电场力做功,有:粒子离开偏转电场时的动能:【点睛】本题要熟练运用运动的合成与分解法研究类平抛运动,把类平抛运动分解成水平方向的匀速直线运动,竖直方向的初速度为 0 的匀加速直线运动,结合牛顿第二定律和匀变速直线运动规律解题