济南一中2017年10月阶段性考试高二物理试题(理科)
一、选择题:本题共18小题,。在每小题给出的四个选项中,第1~10只有一项符合题目要求,第11~18题有多项符合题目要求。
1. 关于静电场的电场线,下列说法正确的是
A. 电场强度较大的地方电场线一定较疏
B. 沿电场线方向,电场强度一定越来越小
C. 沿电场线方向,电势一定越来越低
D. 电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹
【答案】C
【解析】电场强度较大的地方电场线一定较密集,选项A错误;沿电场线方向,电场强度不一定越来越小,例如匀强电场,选项B错误;沿电场线方向,电势一定越来越低,选项C正确;电场线不一定与带电粒子的轨迹重合,只有带电粒子只受电场力作用,且电场线是直线,带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时电场线才与带电粒子的轨迹重合,故D错误;故选C.
点睛:记住电场线的特点:电场线的疏密代表电场的强弱,沿电场线方向电势逐渐降低,并要掌握电场线的两个意义:电场线的方向反映电势的高低,电场线的疏密表示场强的方向.
2. 真空中有甲、乙两个点电荷相距为r,它们间的静电引力为F.若甲的电荷量变为原来的2倍,乙的电荷量变为原来的,它们间的距离变为2r,则它们间的静电引力将变为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由库仑定律可得:;变化后,故选B.
3. 在电场中的某点放入电量为﹣q的试探电荷时,测得该点的电场强度为E;若在该点放入电量为+2q的试探电荷,此时测得该点的场强为
A. 大小为2E,方向和E相反
B. 大小为E,方向和E相反
C. 大小为2E,方向和E相同
D. 大小为E,方向和E相同
【答案】D
【解析】试题分析:电场强度与电场本身的因素是相关的,与所放入的检验电荷无关,故放入电量为的试探电荷时,测得该点的电场强度为,则放电量为的试探电荷时,得到该点的场强仍为E,选项D正确。
考点:电场强度的概念。
4. 如图所示的各电场中,A、B两点的电场强度相同的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】图A中两点的电场强度方向相同,根据可得两点电场强度大小不同,A错误;图B和C中两点的电场强度大小相同,但方向不同,BC错误;D中为匀强电场,任意两点的电场强度和大小都相同,D正确.
5. 一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点过程中,电场力做了2×10﹣6J的正功,那么
A. 电荷在B处时具有2×10﹣6J的动能
B. 电荷的动能减少了2×10﹣6J
C. 电荷在B处时具有2×10﹣6J的电势能
D. 电荷的电势能减少了2×10﹣6J
【答案】D
【解析】电场力做正功,电势能减小,动能增加;电场力做功对应着电势能和动能的变化,不能说明具有多少电势能或者动能,故ABC错误,D正确.故选D.
6. 如图所示,在竖直放置间距为d的平行板电容器中,存在电场强度为E的匀强电场,有一质量为m、电荷量为+q的带电小球从两极板正中间处静止释放,重力加速度为g,则点电荷运动到负极板的过程
A. 加速度大小为a=+g
B. 所需的时间为t=
C. 下降的高度为y=
D. 电场力所做的功为W=Eqd
【答案】B
【解析】点电荷受到重力、电场力,合力;根据牛顿第二定律有:,故A错误;
B、根据运动独立性,水平方向点电荷的运动时间为t,水平方向上的加速度a=Eq/m,根据位移公式可得:,化简得,故B正确;
C、竖直方向做自由落体运动,下降高度,故C错误;
D、电荷运动位移为d/2,故电场力做功W=Eqd/2,故D错误。
故选:B。
【名师点睛】
分析电荷的受力情况,根据牛顿第二定律可求得总的加速度;根据运动的独立性,分别对水平方向和竖直方向进行分析,根据水平方向上的匀加速直线运动规律可求得运动时间;再对竖直方向分析,从而求出对应的高度,根据功的公式可求得电场力所做的功。
7. 如图,平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连,一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间,处于静止状态.现保持右极板不动,将左极板向左缓慢移动.关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T,下列判断正确的是
A. F逐渐减小,T逐渐减小
B. F逐渐增大,T逐渐减小
C. F逐渐减小,T逐渐增大
D. F逐渐增大,T逐渐增大
【答案】A
【解析】电容器与电源相连,所以两端间电势差不变,将左极板向左缓慢移动过程中,两板间距离增大,则由U=Ed可知,电场强度E减小;电场力F=Eq减小;小球处于平衡状态,受重力、拉力与电场力的作用而处于平衡,故拉力与电场力和重力的合力大小相等,方向相反;根据平行四边形定则可知,;由于重力不变,电场力变小,故拉力变小.故A正确,BCD错误.故选A.
8. 如图所示,M、N两点分别放置两个等量异种电荷,A为它们连线的中点,B为连线上靠近N的一点,C为连线中垂线上处于A点上方的一点,在A、B、C三点中
A. 场强最小的点是A点,电势最高的点是B点
B. 场强最小的点是A点,电势最高的点是C点
C. 场强最小的点是C点,电势最高的点是B点
D. 场强最小的点是C点,电势最高的点是A点
【答案】C
【解析】试题分析:等量异号电荷的电场线和等势面的分布图象如图所示,电场线的疏密程度表示电场强度的大小,在A、B、C三点中,C带电位置电场线最稀疏,故场强最小的点是C点;A、C两个点在一个等势面上,电势相等;沿着电场线电势逐渐降低,故B点电势高于A
点电势;故电势最高的点是B点,C正确.
考点:考查了等量异种电荷电场分布规律
【名师点睛】利用两个等量异种电荷的电场特点,两电荷连线的中垂线有如下特征:中垂线为等势线,连线上各点的电势相等,中间电场线比较密,两边疏,则连线中点场强最大,向外逐渐减小.且电场中的电势、电场强度都关于X轴对称,所以对称点电势相等,场强大小相等
9. 点电荷A和B,分别带正电和负电,电量分别为4Q和Q,在AB连线上,如图所示,电场强度为零的地方在
A. A和B之间 B. B左侧
C. A右侧 D. A的右侧及B的左侧
【答案】B
【解析】试题分析:空间的任意一点的电场是由两个点电荷产生的电场的叠加,只有当两个点电荷产生的电场强度大小相等、方向相反时,该点的电场强度才等于零.根据点电荷场强公式和点电荷电场分布特点确定在AB连线上,电场强度为零的位置.
根据点电荷电场公式可知,在A和B之间时,由于两个电荷产生的电场方向相同,所以合电场一定不为零,故A错误;如果在B的左侧,电荷A产生的电场强度向左,B产生的电场强度向右,电场强度方向相反,但由于A的电量大于B的电量,且A较远,由点电荷场强公式可知,在同一点电场强度大小可能相等,所以合场强可能为零,B正确;如果在A的右侧,两个电场方向一个向左,一个向右,但是距离A较近,并且A的电荷量大,所以两个电场的矢量和不可能为零,CD错误.
10. 如图所示,在正点电荷形成的电场中,一个带电体运动轨迹如图虚线所示,不计重力,它经过
M,N两点时的电势能分别为EM和EN,动能分别为EKM和EKN,则
A. EM>EN,< B. EM
【答案】C
【解析】从轨迹可以看出点电荷与带电体之间是相互排斥的,故从M到N时,电场力做负功,电势能增大,动能减小,故有,C正确.
11. 两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是
A. 5 F/9 B. 4F/5 C. 5F/4 D. 9F/5
【答案】BD
【解析】试题分析:设两个电荷所带的电量分别为+q和-5q,则两电荷之间的库仑力为;两电荷接触后,各带电量为:,则此时相互作用力为:,故选B。
考点:库仑定律
【名师点睛】只要系统与外界没有电荷交换,电荷的代数和就不变,即电荷守恒。两个相同材料制成的相同的带异种电荷的金属小球,接触带电的原则是先中和后平分,得出接触后各自所带的电荷量,再放回原处,根据库仑定律求出库仑力的大小。
12. 如图所示,实线为电场线,且AB=BC,电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC,电势分别为φA、φB、φC,AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC.下列关系中正确的有
A. EA>EB>EC
B. φA>φB>φC
C. UAB>UBC
D. UAB=UBC
【答案】ABC
【解析】试题分析:电场强度的大小看电场线的疏密程度,电场线越密的地方电场强度越大,电势的高低看电场线的指向,沿着电场线电势一定降低.根据U=Ed定性分析电势差的关系.
电场线的疏密程度表示电场强度大小,电场线越密电场强度越大,故,A正确;沿电场线方向电势降低,故,B正确;因为相同距离时,电场强度越大,电势降落越快,而AB间的平均电场强度大于BC间的平均电场强度,故,C正确D错误
13. 如图所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用,根据此图可以作出正确判断的是()
A. 带电粒子所带电荷的正、负
B. 带电粒子在a、b两点的受力方向
C. 带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D. 带电粒子在a、b两点的加速度何处较大
【答案】BCD
【解析】试题分析:粒子的运动轨迹向左弯曲,说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左,如图.由于电场线方向不明,无法确定粒子的电性和产生该电场的点电荷的电性,A错误B正确;根据电场线的疏密程度,判断ab两点场强的大小,从而判断ab两点电场力大小,再根据牛顿第二定律得a点加速度的大,故C正确;由a到b,电场力做负功,动能减小,故b处的速度小,D正确;
考点:考查了带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】先由粒子的运动轨迹,判断粒子所受电场力的大体方向,即粒子受到的电场力大体向左,电场线方向不明,无法判断粒子的电性.根据电场线疏密程度,判断ab两点场强的大小,从而判断ab两点电场力大小,再根据牛顿第二定律得ab点加速度的大小.
14. 平行板A、B组成电容器,充电后与静电计相连,要使静电计指针张角变大,下列措施可行的是
A. B板向右移动
B. A板向下移动
C. A、B板间插入电介质
D. 减少极板上的电荷量
【答案】AB
【解析】试题分析:充电后断开电源,则两极板上的电量不变;要使张角张大,应增大两板间的电势差;根据电容的定义式及平行板电容器的决定式可以分析各选项能否使张角增大.
电容器与电源断开,电荷量恒定,要使静电计指针张角变大,即电容器两极板间电势差变大,B板右移,则两极板间的距离增大,根据公式可知电容器电容减小,根据公式可知在两极板电荷量不变的情况下电势差增大,故A正确;A板下移,则两极板正对面积减小,根据公式可知电容减小,根据公式可知在两极板电荷量不变的情况下电势差增大,故B正确;插入电介质,根据公式可知电容增大,根据公式可知在两极板电荷量不变的情况下电势差减小,C错误;减小电荷量时,C不变,则电势差减小,故夹角减小,故D错误.
15. 一带电粒子沿着图中曲线JK穿过一匀强电场,a、b、c、d为该电场的电势面,其中φa