2018学年度上学期第一次段考高二级物理科(理)试题
时间：90分钟总分：110分命题：何谦豪审题：冼志达
一、单项选择题（本题共10个小题，共30分。）
1. 关于同一电场的电场线，下列表述正确的是（ ）
A．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低
B．电场线越密，电场强度越小
C．沿着电场线方向，电势越来越低
D．电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小
2、如图所示，两个电荷量均为＋q的小球用长为L的轻质绝缘细绳连接，静止在光滑的绝缘水平面上。两个小球的半径r≪L。k表示静电力常量。则轻绳的张力大小为( )
A．0 B. C．D.
3、如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直，下列说法正确的是（ ）
A．A、D两点间电势差UAD与A、A′两点间电势差UAA′相等
B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，静电力做负功
C．带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电势能增加
D．带电粒子从A点移到C′点，沿对角线A→C′与沿路径A→B→B′→C′静电力做功不相同
4．在真空中的一个点电荷的电场中，离该点电荷距离为r0的一点引入电荷量为q的检验电荷，所受静电力为F，则离该点电荷为r处的场强为（ ）
A． B． C． D．
5.如图4所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度,若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度（ ）。
A、一定减小 B、一定增大
C、 一定不变 D、可能不变
6.如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面，1、2两点间距离与3、4两点间距离相等．下列判断正确的是（ ）
A. 1、2两点的电势差与3、4两点的电势差相等
B. 2、3两点的电场强度相等
C. 1、2两点的电场强度相等
D. 点1的电势大于点4的电势
7.如图所示，在P1、P2处各放一个等电荷量正点电荷，O点为P1、P2连线的中点。一带正电的试探电荷从M点由静止出发，沿直线MON运动到N点，M、N关于O点对称。下列各图关于试探电荷速度v、电场强度E、电势φ、电势能Ep的描述正确的是（ ）
A．B．C． D．
8、由电场强度的定义式 可知，在电场中的某一点（ ）
A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比
B．减少检验电荷所带的电量，该点的电场强度保持不变
C．使检验电荷带上异种电荷可改变该点电场强度的方向
D．当不放入检验电荷时，该点的电场强度为0
9. 如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹，设带电粒子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB且aA＞aB，电势能分别为EPA、EPB，下列说法正确的是（ ）
A．带电粒子一定带正电
B．无论Q为正电荷还是负电荷，一定靠近M端
C．EPA一定大于EPB
D．A点电势一定高于B点电势
10．如图所示，从炽热的金属丝飘出的电子（速度可视为零），经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场。电子的重力不计。在满足电子能射出偏转电场的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是（ ）
A．仅将偏转电场极性对调一下位置
B．增大偏转电极板间的电压，减小两板间的距离
C．增大偏转电极板间的距离，减小偏转电极的电压
D．减小偏转电极板间的电压，增大加速电压
二、多项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．全部选对的得4分，只选1个且正确的得2分。)
11.两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a、b、c三点，如图所示，下列说法正确的是
A．a点电势比b点高
B．a、b两点的场强方向相同，b点场强比a点大
C．a、b、c三点和无穷远处等电势
D．一个电子在a点无初速释放，则它将在c点两侧往复振动
12．如图所示，图甲实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的p点静止释放。不考虑两粒子间的相互作用，仅在电场力作用下，两粒子做直线运动，a、b粒子的速度大小随时间变化的关系如图乙中实线①、②所示，虚线为直线。则（ ）
A．a一定带正电，b一定带负电
B．a向左运动，b向右运动
C．a电势能减小，b电势能增大
D．a、b电势能都减少
13.空间某一静电场的电势φ在轴上分布如图所示，其中D为图线的最低点，轴上两点B、C的电场强度在 方向上的分量分别是EBx、ECx，下列说法中正确的有（ ）
A．ECx的大小大于EBx的大小
B．EBx的方向沿轴正方向
C．电荷在D点受到的电场力在x方向上的分量最小
D．将一个负电荷沿X轴从B移到C的过程中，电场力先做负功，后做正功
14. 如图所示，把原来不带电的金属球壳B的外表面接地，将一个带正电的小球A从小孔中放入球壳内，但不与B发生接触，达到静电平衡后，则（ ）
A．球壳B的空腔中场强处处为零
B．球壳B不带电
C．球壳B的内、外表面电势相等
D．球壳B的电势为零
15.一带电油滴在匀强电场 E 中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向上。若不计空气阻力，则此带电油滴从 a 运动到 b的过程中，能量变化情况为（ ）
A．动能增加 B．重力势能和电势能之和增加
C．电势能减少 D．动能和电势能之和增加
16.如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面D时，动能为20eV，飞经等势面C时，电势能为－10eV，飞至等势面B时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离均为5cm，则下列说法正确的是( )
A．等势面A的电势为－10V B．匀强电场的场强大小为200V/m
C．电子再次飞经D势面时，动能为10eV D．电子的运动为匀变速直线运动
17．一半径为R的绝缘半圆形凹槽固定放置在水平面上，内壁光滑，AB为水平直径，C为凹槽最低点。在圆心O处固定一所带电荷量为+Q的点电荷，现将质量为m电荷量为+q的带电小球从凹槽的A端由静止释放，小球沿凹槽内壁运动。则（ ）
A．从A到C的过程中，静电力对小球做的功为mgR
B．小球在运动过程中电势能保持不变
C．点电荷+Q在A、C两点产生的电场强度不相等
D．小球运动到C处时对凹槽的压力大小为
三、计算题（共52分，要求写出必要的文字说明）
18.（14分）如图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形，角A为30o，AC的长度为cm。把电荷量C的点电荷由A点移动到B点，电场力做功J，再由B点移到C点电荷克服电场力做功J，取B点的电势为零，
求：（1）A、C两点的电势
（2）电场强度的大小和方向(画出经过A、B、C的电场线)．
19．（9分）如图所示，匀强电场场强的方向与水平方向成角，有一带电量为，质量为的小球，用长为的绝缘细线悬挂于O点，当静止时，细线恰被拉成水平方向，重力加速为g。求：小球的电性及匀强电场场强E的大小；
20.(14分) 如图所示，一重力不计的带电粒子从平行板电容器的上极板左边缘处以某一速度沿极板方向射入电容器。若平行板电容器所带电荷量为Q1，该粒子经时间t1恰好打在下极板正中间，若平行板电容器所带电荷量为Q2，该粒子经时间t2恰好沿下极板边缘飞出。不考虑平行板电容器的边缘效应，求两种情况下：
（1）粒子在电容器中运动的时间t1、t2之比；
（2）电容器所带电荷量Q1、Q2之比。
21.（15分）如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直面内，管口B、C的连线是水平直径．现有一带正电小球(可视为质点)从B点正上方的A点自由下落，A、B两点间距离为4R，从小球进入管口开始，整个空间中突然加上一个匀强电场，电场力在竖直方向上的分力大小与重力大小相等，结果小球从管口C处脱离圆管后，其运动轨迹最后经过A点．设小球运动过程中带电量没有改变，重力加速度为g，求：
(1)小球到达B点时的速度大小；
(2)小球受到的电场力的大小和方向；
(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力．
2018学年度上学期第一次段考高二级物理科(理)答案
选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
C
B
C
B
A
D
C
B
B
B
11
12
13
14
15
16
17
BC
BD
BCD
CD
AC
ABD
BC
计算题
18.（14分）
解：把电荷从A点移到B点，由电势定义式可得：UAB＝ ①
由①式解得：UAB＝-240 （V） ②
所以φA－φB＝φA＝－240 V ③ ——3分
把电荷从B点移到C点，由电势定义式可得：UBC＝ ④
由④式解得：UBC＝240（V）⑤
φB－φC＝－φC＝240 V ⑥
则φC＝－240 V ⑦ ——3分
因为φA＝φC，即A、C在同一等势面上，根据场强与等势面垂直且由高电势处指向低电势处，可得该电场的场强方向垂直于AC，指向左上方．——4分
——4分
19．（9分）
解：受力分析如图,可知小球带正电 ……3分
在三角形中，有 ……3分
得： ……3分
20.(14分)
解：（1）设粒子在极板间的运动时间为t，沿极板方向的位移为x，粒子在水平方向上做匀速直线运动，则 t=…① ——2分
即 t∝x
由条件可知 t1：t2=1：2…② ——2分
（2）设电容器电容为C，极板间电压为U，极板间距离为d，极板间电场强度为E，则有：
U=…③ ——2分
E=…④ ——2分
设粒子的质量为m，带电量为q，在电容器中的加速度为a，则有：
a=…⑤ ——2分
d=…⑥ ——2分
由①③④⑤⑥可得：Q∝
所以Q1：Q2=4：1 ——2分
21.（15分）
[解析] (1)小球从开始自由下落到运动到管口B的过程中机械能守恒，故有
mg·4R＝mv ——3分
解得vB＝2. ——2分
(2)由小球经过了A点分析可知，电场力的竖直分力Fy＝mg，方向向上，水平分力Fx方向向左，小球受到的合力等于Fx.
小球从B运动到C的过程中，由动能定理得：
Fx·2R＝mv－mv ——1分
小球从管口C处脱离圆管后做类平抛运动，由于其轨迹经过A点，故有
y＝4R＝vCt ——1分
x＝2R＝axt2＝t2 ——1分
联立解得Fx＝mg
电场力的大小为F＝qE＝＝mg ——1分
方向与竖直方向成45°角偏左上方． ——1分
(3)小球经过管口C处时，向心力由Fx和圆管的弹力FN提供，设弹力FN的方向水平向左，则Fx＋FN＝m ——2分
解得FN＝3mg(方向水平向左) ——2分
根据牛顿第三定律可知，小球经过管口C处时对圆管壁的压力为F′N＝FN＝3mg，方向水平向右．
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