黑龙江省哈尔滨市第三中学校2018_2019学年高二物理上学期第一次阶段性测试试题（含解析）.doc

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1、- 1 -哈三中 20182019 学年度上学期高二第一次阶段性测试物理试卷一、选择题（本题共 14 小题；每小题 5 分，共 70 分。在每小题给出的四个选项中，1-10 小题只有一个选项正确，11-14 小题有多个选项正确。全部选对的得 5 分，选不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分。 ）1.关于元电荷，下列说法中正确的是( )A. 元电荷实质上是指电子本身B. 元电荷实质上是指质子本身C. 元电荷的值通常取 e1.6010 19 CD. 元电荷 e 的数值最早是由物理学家库仑用实验测得的【答案】C【解析】【详解】AB. 元电荷是指电子或质子所带的电荷量，数值为 e=1.601019

2、C，故 A 错误，B错误；C. 元电荷的值通常取 e=1.601019 C，故 C 正确；D. 电荷量 e 的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的，故 D 错误。故选：C.2.关于库仑定律，下列说法正确的是( )A. 库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体B. 根据 F ，可知当两电荷间的距离趋近于零时，库仑力将趋向无穷大C. 若点电荷 q1的电荷量大于 q2的电荷量，则 q1对 q2的库仑力大于 q2对 q1的库仑力D. 库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是与距离平方成反比的定律【答案】D【解析】【详解】A. 库仑定律适用于点电荷，点电荷并不是体积很小的球体，故 A 正确

3、；B. 当两个点电荷距离趋于 0 时，两带电体已不能看出点电荷了，公式 F= 不适用了，故电场力并不是趋于无穷大，故 B 错误；C. 两点电荷之间的作用力是相互的，根据牛顿第三定律，无论点电荷 Q1的电荷量与 Q2的电- 2 -荷量大小如何，Q 1对 Q2的电场力大小上总等于 Q2对 Q1电场力。故 C 错误；D. 库仑定律的表达式为 F= ，万有引力定律的表达为 F= ，故两表达式相似，都是平方反比定律，故 D 正确。故选：D.【点睛】库仑定律只适用于真空中两静止的点电荷之间的作用力当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷；两个带电体间的距离趋近于

4、零时，带电体已经不能看成点电荷了3.在真空中，两个点电荷原来带的电荷量分别为 q1和 q2，且相隔一定的距离若现将 q2增加为原来的 3 倍，再将两点电荷间的距离缩小为原来的一半，则前后两种情况下两点电荷之间的库仑力之比为( )A. 1：6B. 1：12C. 12：1D. 6：1【答案】B【解析】【详解】由库仑定律的可得原来它们之间的库仑力为： ，变化之后它们之间的库仑力为：F= =12 =12F，故：F：F=1：12故 B 正确、ACD 错误。故选：B.4.如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )

5、- 3 -A. 速度变大，加速度变大B. 速度变大，加速度变小C. 速度变小，加速度变小D. 速度变小，加速度变大【答案】B【解析】【详解】因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同，故电荷将一直做加速运动，又由于两电荷间距离增大，它们之间的静电力越来越小，故加速度越来越小，故 ACD 错误，B 正确。故选：B5.如图所示，完全相同的金属小球 A 和 B 带有等量异种电荷，中间连有一轻质绝缘弹簧，放在光滑的水平面上，平衡时弹簧的压缩量为 x0，现将不带电的与 A、B 完全相同的另一个小球 C 与 A 接触一下，然后拿走 C，待 AB 重新平衡后弹簧的压缩量为 x，则（）A. x=x0/2B. xx0

6、/2C. xr，所以弹簧压缩量小于原来的- 4 -一半，要比 x0小，故 C 正确，ABD 错误。故选：C。6.如图，AB、CD 是圆 O 的两条直径，在 A、B 两点上各放置电荷量为Q 和Q 的点电荷，设C、D 两点的电场强度分别为 EC、E D，电势分别为 、 ，下列说法正确的是（ ）A. EC与 ED相同， 与 不相等B. EC与 ED不相同， 与 相等C. EC与 ED相同， 与 相等D. EC与 ED不相同， 与 不相等【答案】A【解析】【详解】带等量异号电荷的电场的电场线如图：可以看出 C.D 两点的电场强度大小相等、方向相同；沿着电场线电势减小，D 点电势一定小于 C点电势,而

7、C点电势等于 C 点电势，故 D 点电势一定小于 C 点电势；故选：A.7.一带电粒子射入固定在 O 点的点电荷的电场中，粒子轨迹如图中虚线 abc 所示，图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，可以判断（ ）- 5 -A. 粒子受到静电吸引力的作用B. 粒子速度 VbVaC. 粒子动能 Eka=EkcD. 粒子电势能 EpbEpc【答案】CD【解析】如图所示轨迹向左弯曲，可知带电粒子受到了排斥力作用，故 A 错误；从 a 到 b 过程中，电场力做负功，电势能增大，动能减小，粒子在 b 点的速度一定小于在 a 点的速度，故 B 错误；a、 c 两点处于同一等势面上，从 a 到 c 电场

8、力为零，则 a、 c 两点动能相等，故 C 正确；从b 到 c 过程中,电场力做正功，电势能减小，粒子在 b 点的电势能一定大于在 c 点的电势能，故 D 正确。所以 CD 正确，AB 错误。8.空间有一匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系 O-xyz，M、N、P 为电场中的三个点，M 点的坐标为（0， a，0） ，N 点的坐标为（ a，0，0） ，P 点的坐标为（ a， ， ） ，已知电场方向平行直线 MN，M 点电势为 0，N 点电势为 1V，则 P 点的电势为 （ ）A. V B. V C. V D. V【答案】D【解析】试题分析：根据题意已知电场方向平行于直线 MN，点 M 的电

9、势为 0，点 N 的电势为 1V，故，将电场强度沿着-x 方向和+y 方向正交分解，设合场强为 E，则-x 和+y- 6 -方向的分量分别为： ，设 P 在 xOy 平面上的投影为 点，投影点的坐标为，则联立即得 ，又因 N 点电势为 1V，则 电势为 ，即 P 点电势为 ，D 正确考点：考查了电势，【名师点睛】将电场强度沿坐标轴方向正交分解，求出轴向的 E 的分量值，再选用 U=Ed，求得电势差，得电势9.如图所示，质量为 m 的带电小球用绝缘丝线悬挂于 O 点，并处在水平向左的足够大的匀强电场中，小球静止时丝线与竖直方向夹角为 ，若剪断丝线，则小球 ( )A. 做自由落体运动B. 做匀加速

10、直线运动C. 做类平抛运动D. 做斜抛运动【答案】B【解析】【详解】小球受重力、电场力和拉力处于平衡，如左图所示，根据共点力平衡得，绳子的拉力T=mg/cos，剪断绳子后，重力和电场力不变，两个力的合力等于绳子的拉力，如右图所示,则 F 合=T=mg/cos，根据牛顿第二定律得,加速度 a=F 合 /m=g/cos，方向沿绳子方向向下，由于初速度为零，小- 7 -球做做匀加速直线运动。故 B 正确，ACD 错误。故选：B【点睛】剪断细线后，小球受到重力和电场力，合力恒定，故做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可以求出加速度10.如图所示，一个带负电的油滴以初速度 v0 从 P 点倾斜

11、向上进入水平方向的匀强电场中,若油滴到达最高点 C 时速度大小仍为 v0，则油滴最高点的位置在( )A. P 点的左上方B. P 点的右上方C. P 点的正上方D. 上述情况都可能【答案】A【解析】试题分析：带负电粒子电场力水平向左，但是竖直方向会到达最高点 C，所以粒子所受的重力作用一定不能忽略，粒子在电场力与重力作用运动，根据动能定理解得结果解：对粒子受力分析：粒子仅在重力与电场力作用下运动，直到运动到最高点，此过程初动能与末动能已知且相同，设粒子升高的高度为 h，粒子的初末位置间的电压为 UPQ，粒子的带电量为q，由动能定理得：qU PQmgh= mv02 mv02解得：U PQ=由于

12、UPQ0，即 UPU Q，说明 Q 点的电势高于 P 点，即带电粒子应在 P 点的左上方，故 A 正确故选：A- 8 -【点评】此题解决的关键是先判断粒子是否受到重力作用，因为粒子的重力在有些题目中可以忽略，还有一些题目重力不能忽略11.空间有一沿 x 轴对称分布的电场，其电场强度 E 随 x 变化的图象如图所示，图中 x1与 x3两点对应的纵坐标相同。下列说法中正确的是( )A. O 点的电势最低B. x2点的电势最高C. x1和x 1两点的电势相同D. x1和 x3两点的电场强度相同【答案】CD【解析】【详解】A.B. 作出电场线如图，根据顺着电场线电势降低，则 O 电势最高，故 A 错误

13、，B 错误；C. 从图线看出，电场强度关于原点 O 对称，则 X 轴上关于 O 点对称位置的电势相等。故 C正确；D. 由图可以直接得到 x1和 x3两点的电场强度相同，故 D 正确；故选：CD.12.一带电小球在电场中仅在电场力作用下，从 A 点运动到 B 点，速度大小随时间变化的图像如图所示， 、 分别是带电小球在 A.B 两点对应的时刻，则下列说法中正确的是A.A 处的场强一定小于 B 处的场强- 9 -B.A 处的电势一定高于 B 处的电势C.带电小球在 A 处的电势能一定小于 B 处的电势能D.带电小球从 A 到 B 的过程中，电场力一定对电荷做正功【答案】AD【解析】试题分析：速度

14、时间图像的斜率表示加速度，故小球在 A 点的加速度小于在 B 点的加速度，又知道小球只受电场力作用，故小球在 A 点的电场力小于在 B 点的电场力，所以 A 处的场强一定小于 B 处的场强，A 错误；由于小球的动能增大，所以电场力做正功，电势能减小，即A 处的电势能一定大于 B 处的电势能，但是不知道小球的带电性质，所以无法判断 AB 两点的电势高低，D 正确 BC 错误；考点：考查了电势，电势能，电场强度，电场力做功，速度时间图像【名师点睛】本题首先要根据速度图象的斜率读出质点加速度的变化，判断场强的大小，从能量的角度可判断电势能及电场力做功的正负13.如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝

15、缘，两个带有同种电荷的小球 A、B 分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力 F 作用于小球 B，则两球静止于图示位置如果将小球 B 向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比A推力 F 将增大B竖直墙面对小球 A 的弹力减小C地面对小球 B 的弹力一定不变D两个小球之间的距离增大【答案】BCD【解析】试题分析：先以 A 球为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件分析墙壁对 A 的弹力如何变化，再以 AB 整体为研究对象，根据平衡条件分析 F 如何变化和地面对小球 B 的弹力的变化由库仑定律分析两球之间的距离如何变化解：- 10 -

16、A、B、C 以 A 球为研究对象，分析受力，作出力图如图 1 所示设 B 对 A 的库仑力 F 与墙壁的夹角为 ，由平衡条件得竖直墙面对小球 A 的弹力为：N1=mAgtan，将小球 B 向左推动少许时 减小，则 N1减小再以 AB 整体为研究对象，分析受力如图 2 所示，由平衡条件得：F=N1N2=（m A+mB）g则 F 减小，地面对小球 B 的弹力一定不变故 A 错误，BC 正确D、由上分析得到库仑力 F 库 = ， 减小，cos 增大，F 库 减小，根据库仑定律分析得知，两个小球之间的距离增大，故 D 正确故选：BCD【点评】本题运用隔离法和整体法结合分析动态平衡问题，关键是确定研究对

17、象（往往以受力较少的物体为研究对象） ，分析受力情况14.如图所示，把一个带电小球 A 固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处有另一带电小球 B，现给 B 一个垂直于 AB 方向的速度 v0，则下列说法中正确的是（ ）A. B 球可能做直线运动B. B 球的电势能可能增加C. A 球对 B 球的库仑力可能对 B 球不做功- 11 -D. B 球可能从电势较高处向电势较低处运动【答案】BCD【解析】试题分析：由题看出，小球 B 受到的静电力与速度不在同一直线上，则 B 球不可能做直线运动，故 A 错误；若小球 A、B 带异种电荷，而且引力恰好等于 时，B 球做匀速圆周运动，A 球对 B 球的

18、库仑力不做功，故 B 正确；若小球 A、B 带异种电荷，而且引力恰好小于 时，B 球会远离 A 球，引力做负功，电势能增加，故 C 正确；由于两球电性未知，B 球可能受斥力会远离 A 球，也可能受到引力靠近 A 球，所以 B 球可能从电势较高处向电势较低处运动，故 D 正确。考点：电势差与电场强度的关系、电势【名师点睛】由小球 B 受到的静电力与速度不在同一直线上可知，B 球不可能做直线运动若小球 A、B 带异种电荷小球 B 做匀速圆周运动，库仑力不做功，若小球 B 所受的引力小于所需要的向心力，小球 B 做离心运动时，B 球的电势能可能增加，B 球不一定从电势较高处向电势较低处运动。二、计算

19、题(共 30 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数字计算的题答案中必须明确写出数值和单位。)15.如图所示，正点电荷固定在倾角为 30的光滑绝缘斜面底部的 C 点，斜面上有 A、B 两点，且 A、B 和 C 在同一直线上，A 和 C 相距为 L，B 为 AC 的中点，现将一质量为 m、带电量为q（电性未知）的小球从 A 点由静止释放，当带电小球运动到 B 点时速度恰好又为零，已知带电小球在 A 点处的加速度大小为 ，求：（1）小球带何种电荷；（2）小球运动到 B 点时的加速度；- 12 -（3）A、B 两点间的电势差 。【答案】(1) 小球带正电 (

20、2) ，方向沿斜面向上 （3）【解析】（1）由题意可知，小球带正电。（2）设正点电荷带电量为 Q，则小球在 A 点受到的库仑力 ,小球在 B 点的受到的库仑力,在 A 点，对小球由牛顿第二定律得 在 B 点，对小球由牛顿第二定律得由以上可得 aB= g，方向沿斜面向上。（3）设由 A 到 B 正点电荷对小球做功为 WAB，对小球由动能定理得由电场力做功与电势差的关系得 得点睛：此题要研究加速度，首先要想到牛顿第二定律，分析受力，列式求解对于电势差，要知道电场力做功与电势差有关，运用动能定理求解电势差是常用的思路16.如图所示，在 E10 3 V/m 的竖直匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道 Q

21、PN 与一水平绝缘轨道 MN 在 N 点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径 R40 cm， N 为半圆形轨道最低点， P 为 QN 圆弧的中点，一带负电 q10 4 C 的小滑块质量 m10 g，与水平轨道间的动摩擦因数 0.15，位于 N 点右侧 1.5 m 的 M 处， g 取 10 m/s2，求：(1)小滑块从 M 点到 Q 点电场力做的功(2)要使小滑块恰能运动到半圆形轨道的最高点 Q，则小滑块应以多大的初速度 v0向左运动？- 13 -(3)这样运动的小滑块通过 P 点时对轨道的压力是多大？【答案】(1) - 0.08J(2) 7 m/s（3）0.6 N【解析】【详解】W=

22、qE2R W= - 0.08J(2)设小滑块到达 Q 点时速度为 v，由牛顿第二定律得 mgqEm小滑块从开始运动至到达 Q 点过程中，由动能定理得mg2RqE2R(mgqE)x mv2 mv联立方程组，解得：v 07m/s.(3)设小滑块到达 P 点时速度为 v，则从开始运动至到达 P 点过程中，由动能定理得(mgqE)R(qEmg)x mv 2 mv又在 P 点时，由牛顿第二定律得 FNm 代入数据，解得：F N0.6N由牛顿第三定律得，小滑块通过 P 点时对轨道的压力 FNF N0.6N.【点睛】 （1）根据电场力做功的公式求出电场力所做的功；（2）根据小滑块在 Q 点受的力求出在 Q 点的速度，根据动能定理求出滑块的初速度；（3）根据动能定理求出滑块到达 P 点的速度，由牛顿第二定律求出滑块对轨道的压力，由牛顿第三定律得，小滑块通过 P 点时对轨道的压力。