山西大学附属中学2018-2019学年高二上学期期中考试物理Word版含答案.docx

山大附中2018~2019学年第一学期期中考试 高二年级物理(理)试题 注意：选择题所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。非选择题所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。‎ 一、单选题（本大题共10小题，每题4分，共40分）‎ 1. 关于元电荷和点电荷的理解正确的是‎(‎　　‎‎)‎ A. 元电荷就是电子 B. 元电荷是表示跟电子所带电量绝对值相等的电量 C. 体积很小的带电体就是点电荷 D. 点电荷是一种理想化模型，对于任何带电球体总可把它看作电荷全部集中在球心的点电荷 2. 下列是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中正确的是(    )‎ A. 根据电场强度的定义式E=‎Fq，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C=‎QU，电容器的电容与所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比 C. 根据真空中点电荷电场强度公式E=‎kQr‎2‎，电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比 D. 根据公式UAB‎=‎WABq，带电量为1C正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B点的电势差为1V 3. 如图，点电荷‎+2Q、‎-Q分别置于M、N两点，O点为MN连线的中点，点a、b在MN连线上，点c、d在MN中垂线上，它们均关于O点对称‎.‎下列说法正确的是‎(‎　　‎‎)‎ A. c、d两点的电场强度相同 B. a、b两点的电势相同 C. 将电子沿直线从c移到d，电场力对电子先做负功再做正功 D. 将电子沿直线从a移到b，电子的电势能一直增大 4. 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. 2、3两点的电势相等 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. 1、2两点的电势差与3、4两点的电势差相等 第7页，共7页 1. 某电场的电场线分布如图所示‎(‎实线‎)‎，以下说法正确的是‎(  )‎ A. c点场强小于b点场强 B. b和c处在同一等势面上 C. 若将一试探电荷‎+q由a点移动到d点，电荷的电势能将减小 D. 若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由 a点运动到d点，可判断该电荷一定带负电 2. 如图，在原来不带电的金属细杆ab附近P处放置一正点电荷，达到静电平衡后(    )‎ A. a端电势比b端低 B. b端电势与d点的电势相等 C. a端电势一定不比d点低 D. 感应电荷在杆内c处的场强方向由a指向b 3. 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一个固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则‎(‎　　‎‎)‎ A. θ增大，E增大 B. θ增大，EP不变 C. θ减小，EP增大 D. θ减小，E不变 4. 类似双星运动那样，两个点电荷的质量分别为m‎1‎、m‎2‎，且带异种电荷，电荷量分别为Q‎1‎、Q‎2‎，相距为d，在库仑力作用下‎(‎不计万有引力‎)‎各自绕它们连线上的某一固定点，在同一水平面内做匀速圆周运动，已知m‎1‎的动能为Ek，则m‎2‎的动能为（ ）‎ A. kQ‎1‎Q‎2‎d‎-‎Ek B. kQ‎1‎Q‎2‎‎2d‎-‎Ek C. km‎1‎Q‎1‎Q‎2‎m‎2‎d‎-‎Ek D. ‎km‎2‎Q‎1‎Q‎2‎‎2m‎1‎d‎-‎EK 5. 三个α粒子在同一地点沿同一方向飞入偏转电场，出现了 如图所示的轨迹，由此可以判断下列不正确的是‎(‎　　‎‎)‎ A. 在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上 B. b和c同时飞离电场 C. 进电场时c的速度最大，a的速度最小 D. 动能的增加值c最小，a和b一样大 6. 如图所示，电荷量‎-q，质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，现加一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，以下判断中正确的是‎(  )‎ A. 物体将沿斜面减速下滑 B. 物体将沿斜面加速下滑 C. 物体仍保持匀速下滑 D. 物体可能静止 第7页，共7页 二、多选题（每题4分，漏选得2分，错选或多选不得分，共16分）‎ 1. 如图所示，倾角为θ=‎‎30‎‎∘‎的光滑绝缘直角斜面ABC，D是斜边AB的中心，在C点固定一个带电荷量为‎+Q的点电荷‎.‎一质量为m，电荷量为‎-q的小球从A点由静止释放，小球经过D点时的速度为v，到达B点时的速度为0，则‎(‎　　‎‎)‎ A. 小球从A到D的过程中静电力做功为‎1‎‎2‎mv‎2‎ B. 小球从A到D的过程中电势能逐渐减小 C. 小球从A到B的过程中电势能先减小后增加 D. AB两点间的电势差UAB‎=‎mv‎2‎q 2. 如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子‎(‎不计重力‎)‎，两板间距离足够大，当两板间加上如图乙所示的电压后，在下图中反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是‎(‎　　‎)‎                          甲                             乙 A. B. C. D. ‎ 3. 如图所示，一个质量为m、带电荷量为q的粒子，从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入，当入射速度为v时，恰好穿过电场而不碰金属板。要使粒子的入射速度变为v‎2‎，仍能恰好穿过电场，则必须再使（ ） A. 粒子的电荷量变为原来的‎1‎‎4‎ B. 两板间电压减为原来的‎1‎‎2‎ C. 两板间距离增为原来的4倍 D. 两板间距离增为原来的2倍 4. 在x轴上有两个点电荷q‎1‎、q‎2‎，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示‎.‎下列说法正确有‎(‎      ‎‎)‎ A. q‎1‎和q‎2‎带有异种电荷 B. x‎1‎处的电场强度为零 C. 负电荷从x‎1‎移到x‎2‎，电势能减小 D. 负电荷从x‎1‎移到x‎2‎，受到的电场力增大 三、计算题（本大题共4小题，共44分，要有必要的文字说明和公式，过程，只写结果不得分）‎ 第7页，共7页 1. ‎（9分）如图所示，MN板间存在匀强电场，场强E=300N/C，方向竖直向上‎.‎电场上A、B两点相距10cm，AB连线与电场方向夹角θ=‎‎60‎‎∘‎，A点和M板相距‎2cm.‎求： ‎(1)‎求AB两点间的电势差大小； ‎(2)‎若M板接地‎(‎电势为‎0)‎，A点电势φA； ‎(3)‎将q=+4×‎10‎‎-8‎C点电荷从A移到B，电场力做的功． ‎ 2. ‎（9分）ABC表示竖直放在电场强度为E=‎10‎‎4‎V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的‎1‎‎4‎圆环，轨道的水平部分与半圆环相切‎.A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+‎10‎‎-4‎C的小球，放在A点由静止释放后，‎(g=10m/s‎2‎)‎求：‎ ‎(1)‎小球到达C点的速度大小 ‎(2)‎小球在C点时，轨道受到的压力大小． ‎ 3. ‎（12分）一质量为m、电荷量为q的小球，从O点以和水平方向成α角的初速度v‎0‎抛出，当达到最高点A时，恰进入一匀强电场中，如图，经过一段时间后，小球从A点沿水平直线运动到与A相距为S的A'‎点后又折返回到A点，紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点‎(‎重力加速度为g‎)‎，求： ‎(1)‎该匀强电场的场强E的大小；（θ未知） ‎(3)‎从O点抛出又落回O点所需的时间。 ‎ 4. ‎（14分）如图所示，真空室中电极K发出的电子‎(‎初速度不计‎)‎经过电势差为U‎1‎的加速电场加速后，沿两水平金属板C、D间的中心线射入两板间的偏转电场，电子离开偏转电极时速度方向与水平方向成‎45‎‎∘‎，最后打在荧光屏上，已知电子的质量为m、电荷量为e，C、D极板长为L，D板的电势比C板的电势高，极板间距离为d，荧光屏距C、D右端的距离为L‎6‎。电子重力不计。求： ‎(1)‎电子通过偏转电场的时间t‎0‎； ‎(2)‎偏转电极C、D间的电压U‎2‎； ‎(3)‎电子到达荧光屏离O点的距离Y。 ‎ 第7页，共7页 山大附中2018~2019学年第一学期期中考试 高二年级物理(理)参考答案 一：单选题 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ B C D A C D D B B C 二：多选题 ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ CD AD AD AC 三：计算题 ‎15解：‎(1)AB两点间的电势差为： UAB‎=ELABcosθ=300×0.1×0.5=15V；…………………………………….3分 ‎(2)A点的电势等于A点与M点的电势差，故：‎ φA‎=-UMA=-ELMA=-300×0.02=-6V‎；…………………………………3分 ‎(3)‎电势力做功为：W=Uq=15×4×‎10‎‎-8‎C=6×‎10‎‎-7‎J；…………………3分 16解‎ (1)‎设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得： qE⋅2R-mgR=‎1‎‎2‎mvC‎2‎-0 ‎……………3分 解得：vC‎=2m/s……………………1分 ‎(2)‎小球在C点时受力分析如图， 由牛顿第二定律得：NC‎-qE=mvC‎2‎R⑤‎…………………….3分 解得：NC‎=3N⑥‎………………………………………1分 由牛顿第三定律知，小球对轨道的压力：NC‎'=NC=3N，方向：水平向右。……1分 ‎17解：斜上抛至最高点A时的速度vA‎=v‎0‎cosα   ‎①‎水平向右……………1分.. 由于AA'‎段沿水平方向直线运动，所以带电小球所受的电场力与重力的合力应为水平向左的恒力：F=mgtanθ=qEcosθ    ‎②‎………………………………………2分 带电小球从A运动到A'‎过程中作匀加速度运动有    ‎(v‎0‎cosα‎)‎‎2‎=‎‎2qEcosθsm      ‎③‎…..2分 由以上三式得：E=mv‎0‎‎4‎cos‎4‎α+4‎g‎2‎s‎2‎‎2qs。……………………………….1分 ‎(2)‎小球斜抛运动到A点的时间t‎1‎‎=‎v‎0‎sinαg，……………………2分 第7页，共7页 从A到A'‎的运动时间t‎2‎‎=svA‎2‎=‎‎2sv‎0‎cosα，…………………………2分 根据运动的对称性，则t=2(t‎1‎+t‎2‎)‎………………………….1分 所以小球沿AA'‎做匀减速直线运动，于A'‎点折返做匀加速运动所需时间 t=‎2v‎0‎sinαg+‎‎4sv‎0‎cosα‎。…………………………………………..1分 ‎ ‎18解：‎(1)‎电子在离开B板时的速度为v，根据动能定理可得： eU‎1‎=‎1‎‎2‎mv‎2‎，………………..2分 得：v=‎‎2eU‎1‎m，………………1分 电子进入偏转电场水平方向做匀速直线运动，则有： t‎0‎‎=lv=lm‎2eU‎1‎；…………………………1分 ‎(2)‎电子在偏转电极中的加速度：a=‎U‎1‎edm，………………………..1分 离开电场时竖直方向的速度：vy‎=at‎0‎=‎U‎2‎lde‎2mU‎1‎，……………..1分 离开电场电子的速度与水平方向的夹角： tan‎45‎‎∘‎=vyv=‎U‎2‎l‎2U‎1‎d，…………………………………………………2分 解得：U‎2‎‎=‎‎2dlU‎1‎ ；…………………………………………….1分          ‎(3)‎离开电场的侧向位移：y‎1‎‎=‎1‎‎2‎at‎0‎‎2‎，………………………………1分 解得：y‎1‎‎=‎l‎2‎，………………………………………………………….1分 电子离开电场后，沿竖直方向的位移： y‎2‎‎=l‎6‎tan‎45‎‎∘‎=‎l‎6‎，……………………………………………………..1分 电子到达荧光屏离O点的距离：Y=y‎1‎+y‎2‎=‎2‎‎3‎l。…………………2分 答：‎(1)‎电子通过偏转电场的时间t‎0‎为lm‎2eU‎1‎； ‎(2)‎偏转电极C、D间的电压U‎2‎为‎2dlU‎1‎； ‎‎(3)‎ 第7页，共7页 电子到达荧光屏离O点的距离Y为‎2‎‎3‎l。‎ 第7页，共7页