四川省成都市第七中学2020-2021学年高二物理上学期10月阶段性测试试题.doc

四川省成都市第七中学2020-2021学年高二物理上学期10月阶段性测试试题

四川省成都市第七中学2020-2021学年高二物理上学期10月阶段性测试试题

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9

四川省成都市第七中学2020-2021学年高二物理上学期10月阶段性测试试题
一、单项选择题（在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。）
1．下列说法正确的是（ ）
A．根据电场强度的定义式，可知电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比
B．根据电容的定义式，可知电容器的电容与极板所带电荷量成正比
C．根据真空中点电荷的电场强度公式，可知电场中某点的电场强度与场源点电荷所带电荷量成正比
D．根据电势差的定义式，可知电场中A、B两点间的电势差与将试探电荷从A点移动到B点电场力做的功成正比
2．某电场的电场线分布如图中实线所示，以下说法正确的是（ ）

A．b点场强大于c点场强
B．b、c两点电势相等
C．电子在b点的电势能大于在c点的电势能
D．若某点电荷只在电场力作用下沿虚线由a点运动到d点，则该电荷必带正电
3．如图所示，在粗糙绝缘的水平地面上放置一带正电的物体甲，现将另一个也带正电的物体乙沿着以甲为圆心的竖直平面内的圆弧由M点缓慢移动到N点，若此过程中甲始终保持静止，甲、乙两物体可视为质点，则下列说法正确的是（ ）

A．乙的电势能先增大后减小 B．甲对地面的压力先增大后减小
C．甲受到地面的摩擦力不变 D．甲受到地面的摩擦力先增大后减小
4．如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面哪些操作将使静电计指针张角变小（ ）

A．将M板向下平移 B．将N板向上平移
C．在M、N之间插入云母板（介电常数ε＞1） D．将M板沿水平向左方向远离N板
5．空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中Q点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，设无穷远处电势为0，则（ ）

A．e点的电势大于0 B．a点和b点的电场强度相同
C．b点的电势等于c点的电势 D．负电荷从a点移动到d点时电势能增加
6．如图所示，曲线表示某静电场中沿x轴正方向电势φ的变化情况。一质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力），以初速度v0从O点沿x轴正方向进入电场，然后沿x轴运动。关于粒子运动的动能Ek随位移x的变化图像可能正确的是（ ）

A． B． C． D．
7．如图所示，竖直固定的光滑绝缘细杆上O点套有一个电荷量为-q(q＞0)的小环，在杆的左侧固定一个电荷量为Q(Q＞0)的点电荷，杆上a、b两点与Q正好构成等边三角形，c是ab的中点。使小环从O点无初速释放，小环通过a点的速率为v。若已知ab＝Oa＝l，静电力常量为k，重力加速度为g。则（ ）

A．在a点，小环所受弹力大小为 B．在b点，小环的速率为
C．在c点，小环的电势能最大 D．在c点，小环的动能最大
8．如图，矩形ABCD位于匀强电场中，电场方向平行于矩形平面。已知AB＝2BC，P是CD边的中点。A、B、D的电势分别为7V、3V、5V，初动能为6eV、电荷量大小为e的带电粒子从A沿着AC方向射入电场，恰好经过B。不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）

A．该粒子带正电
B．该粒子到达B点时的动能为10eV
C．若仅改变粒子的初速度大小，该粒子可能经过C点
D．若仅改变粒子的初速度方向，该粒子可能做直线运动经过P点
二、多项选择题（在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。）
9．关于静电场，下列结论普遍成立的是（ ）
A．电场强度的方向处处与等势面垂直
B．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关
C．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向
D．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低
10．如图所示，A、B、C、D、E、F为真空中正六边形的六个顶点，O为正六边形中心，在A、B、C三点分别固定电荷量为q、-q、q(q＞0)的三个点电荷，取无穷远处电势为零。则下列说法正确的是（ ）

A．O点场强为零 B．O点电势为零 C．D点和F点场强相同 D．D点和F点电势相同
11．如图所示，两块水平放置的平行正对金属板a、b与电池相连，在距离两板等远的M点有一个带电液滴处于静止状态。若将a板向下平移一小段距离，但仍在M点上方，下列说法正确的是（ ）

A．液滴将加速向下运动
B．M点电势升高，液滴在M点的电势能将减小
C．M点的电场强度变小了
D．在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功相同
12．如图所示，绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球（不计重力）。开始时，两小球分别静止在A、B位置。现外加一匀强电场E，在静电力作用下，小球绕轻杆中点O转到水平位置。取O点的电势为0，下列说法正确的有（ ）

A．电场E中A点电势低于B点 B．转动中两小球的电势能始终相等
C．该过程静电力对两小球均做负功 D．该过程两小球的总电势能增加
13．如图所示，在两个电荷量相等的固定点电荷的电场中，AB和CD是两条相互垂直、相交于O点的直线，两个点电荷在其中一条直线上且到另一条直线的距离相等。如果在直线AB上的a点无初速的释放一个重力可以不计的带正电粒子，那么粒子将在直线AB上的a、b之间做往复运动。已知a、b到O点的距离均为l，两个点电荷到O点的距离均大于l，由此可知（ ）

A．两个点电荷的带电性质可能相反，此时AB表示的是电场线
B．两个点电荷的带电性质可能相反，此时CD表示的是电场线
C．两个点电荷可能都带正电，此时a、b之间的电势差为零
D．两个点电荷可能都带负电，此时两个点电荷在直线CD上
14．质量为m、电量为q的带正电小球由空中A点无初速度自由下落，在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t秒小球又回到A点，不计空气阻力且小球从未落地。已知重力加速度为g，则（ ）
A．电场强度的大小为
B．整个过程中小球动量增加了2mgt
C．从A点到最低点小球重力势能减少了
D．整个过程中小球电势能减少了
三、填空题
15．如图所示，Q是真空中固定的点电荷，a、b、c是以Q所在位置为圆心，半径分别为r和2r的球面上的三点。将电荷量为q1、q2的检验正电荷分别从a、c两点移至无穷远处，已知两电荷的电势能均增大且增量相同。取无穷远处电势为零，不计q1、q2的相互作用，由此可知：

（1）a、b两点电场强度的大小之比________；
（2）q1在a点的电势能________q2在c点的电势能；（选填：“＞”、“＝”、“＜”）
（3）电势φa________φc；（选填：“＞”、“＝”、“＜”）
（4）电量q1________q2；（选填：“＞”、“＝”、“＜”）
16．如图，匀强电场（图中未画出）的方向平行于竖直平面，一个质量为m、电量为q的带电小球，从A点以斜向下的初速度v0开始运动，运动轨迹为直线，该直线与竖直方向的夹角为θ（且θ＜45°）。不计空气阻力，重力加速度为g。

（1）若小球做匀速运动，则场强的大小为________；
（2）若小球做匀变速运动，则电场力的最小值为________，其方向为________；
（3）若场强为，则小球在运动过程中机械能将如何变化？____________________。
四、计算题（解答时必须写出文字说明、方程和重要演算步骤，只写最后结果的不得分，有数值运算的结果要写出数值和单位。）
17．如图所示，长为l的绝缘细线，上端固定在O点，下端P系一质量为m的带电小球，置于一方向水平向左、场强为E的匀强电场中，重力加速度为g。当细线偏离竖直方向的夹角为θ时，小球处于图示平衡状态。（结果用m、g、E、l、θ表示）

（1）求OP两点间的电势差UOP；
（2）小球带何种电荷，电荷量q为多少；
（3）若在图示位置将细线剪断，求绳断后瞬间小球的加速度a。
18．如图，高为h＝0.8m的平台与其左侧一倾角为37°的斜面相连固定于水平地面上，水平地面上方空间存在水平向右的匀强电场E＝1.0×105V/m。可视为质点的物体C、D用轻质细线通过光滑定滑轮连在一起，C、D质量均为1kg，C不带电，D带电量q＝+1.0×10-4C，分别将C、D放在斜面和水平台面上，D与水平台面右边缘A的距离为x＝0.5m，细线绷紧。由静止释放C、D，各面间动摩擦因数均为，不计细绳与滑轮之间的摩擦，取g＝10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8求：

（1）刚释放瞬间物体D的加速度大小；
（2）若物体D运动到水平台边缘A时，绳子恰好断裂，物块D从A点水平抛出直至落地，求物体D从A点到落地过程电势能的改变量。（已知运动过程中D所带电荷量不变，C始终不会与滑轮相碰。）
19．如图所示的绝缘细杆轨道固定在竖直面内，其中轨道半径为R的六分之一光滑圆弧段杆与水平段杆和粗糙倾斜段杆分别在A、B两点相切，圆弧杆的圆心O处固定着一个带正电的点电荷。现有一质量为m可视为质点的带负电小球穿在水平杆上，以方向水平向右、大小等于的速度通过A点，小球能够上滑的最高点为C，到达C后，小球将沿杆返回。若∠COB＝30°，小球第一次过A点后瞬间对圆弧细杆向下的弹力大小为，从A至C小球克服库仑力做的功为，重力加速度为g。求：（结果用m、g、R表示）

（1）小球第一次到达B点时的动能；
（2）小球在C点受到的库仑力大小；
（3）小球返回A点前瞬间，对圆弧杆的弹力。
成都七中2020—2021学年度上学期高2022届高二10月阶段性测试
物理试题参考答案
一、单项选择题（在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．C 2．D 3．B 4．C 5．D 6．A 7．B 8．D
二、多项选择题（在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。）
9．AC 10．AD 11．BD 12．AB 13．CD 14．BC
三、填空题
15．（1）4 （2）＝ （3）＜ （4）＜
16．（1）； （2）mgsin θ，垂直运动方向斜向上；（3）可能增大、可能减小。
四、计算题（解答时必须写出文字说明、方程和重要演算步骤，只写最后结果的不得分，有数值运算的结果要写出数值和单位。）
17．（1）P点的电势高于O点，UPO＝Elsin θ，UOP＝-Elsin θ
（2）小球受力见图：

因电场力F的方向与E相反，所以小球带负电 由平衡条件有mgtan θ＝qE 解得
（3）剪断细线后，由牛顿第二定律有 加速度的大小 方向与竖直方向成θ斜下右下
18．（1）对D：Eq-μmg-T＝ma 对C：T-mgsin θ-μmgcos θ＝ma a＝1 m/s2
（2）D在平台上运动到A时速度为v： v2＝2ax v＝1 m/s D抛出后： 竖直： t＝0.4s 水平： s＝1.2m 物体D从A点到落地过程电场力做功：W＝qEs＝12J 电势能改变量：ΔEP＝-W＝-12J（物体D从A点到落地过程电势能减少了12J）
19．解：（1）设小球第一次到达B点时的动能为Ek，因从A至B库仑力不做功 故由机械能守恒定律有 将代入上式解得
（2）设小球在A点受到的库仑力大小为F 第一次过A点后瞬间，由牛顿第二定律结合题意有 将、代入上式得F＝mg 因∠COB＝30°，故知OC平行于水平杆 由几何关系得 设两电荷所带电荷量分别为Q和q，静电力常量为k 在A点，库仑力大小 在C点，库仑力大小 联立解得
（3）从A至C，设小球克服库仑力和摩擦力做的功分别为W1和W2 由动能定理有
将、代入上式得 从C至A，由对称关系可知，小球克服摩擦力做功也为W2 设小球返回A点前瞬间的速度为v′，对圆弧轨道的弹力为N′ 小球从A至C再返回A点的整个过程中，库仑力做功为0，重力做功为0 由动能定理有 解得 在A点，由牛顿第二定律有 解得，方向向上 由牛顿第三定律可得，小球对圆弧杆的弹力大小为，方向向下