1、太平中学高2021级高二上期半期考试物理试卷考试时间:90分钟 满分100分一、单选题(本题包括8小题,每小题3分,共24分,每小题只有一个选项符合题意。)1. 关于元电荷、电荷与电荷守恒定律,下列说法正确是()A. 元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的B. 元电荷是指电子,电量等于电子的电量,体积很小的带电体是指点电荷C. 单个物体所带电量总是守恒的,电荷守恒定律指带电体和外界没有电荷交换D. 利用摩擦起电可使任何物体带电,质子和电子所带电荷量相等,比荷也相等2. 相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为4q和q,如图所示,今引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态,则C
2、的电荷量和放置的位置是()A. q,在A左侧距A为L处B. 2q,在A左侧距A为处C. 2q,在B右侧距B为处D. 4q,在B右侧距B为L处3. 在一个点电荷Q的电场中,让x轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3m和0.6m(图1)。在A、B两点分别放置试探电荷,其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系如图2中直线a、b所示,则()A. B点的电场强度大小为0.25N/CB. A点的电场强度的方向沿x轴正方向C. 点电荷Q是负电荷D. 点电荷Q的位置坐标为0.2m4. 某电场的电场线分布如图所示,则()A. 电荷P带负电B. a点的电场强度大于b点的电场强度C. 电子在c点
3、的电势能小于在d点的电势能D. 电子在c点受到的电场力小于在d点受到的电场力5. 某空间存在一静电场,其沿轴方向的电势随变化的情况如图所示,图形关于过、垂直轴的直线对称,图中。下列说法中正确的是()A. 区域内电场强度一定为零B. 正电荷沿轴从移到的过程中,电势能逐渐增大C. 沿轴方向上,处的电场强度最大D. 沿轴方向,正电荷从移到电场力做功不为零6. 如图所示,实线表示电场线,虚线表示等势线,则()A. 负电荷在A点电势能大B. A点电场强度比点大C. A点电势比点高D. 负电荷由移到A静电力做负功7. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中一族等势线,相邻等势线之间的电势差相等,实线为一带正电
4、质点(重力不计)仅在电场力作用下从P到Q通过该区域时的运动轨迹,据此可知()A. a、b、c三条等势线中,a电势最高B. 电场中Q点处的电场强度大小比P点处大C. 该质点在P点的速率比在Q点处大D. 该质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大8. 如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a、b分别与电池两极相连,开始时开关S闭合,发现在距两板距离相等的P点有一个带电液滴处于静止状态,然后断开开关,并将b板向下平移一小段距离,稳定后,下列说法中正确的是()A. 液滴将加速向下运动B. 液滴将保持不动C. P点电势升高,液滴在P点时电势能不变D. P点电势升高,液滴在P点时电势能增大二、多选题
5、(本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。) 9. 静电场中的x轴上有A、B两点,两点间沿x轴电势随位置变化的规律如图所示,一个带负电粒子在A点由静止释放,仅在电场力作用下沿直线从A点运动到B点,则下列判断正确的是()A. 粒子的速度先增大后减小B. 粒子的加速度先增大后减小C. 粒子的电势能先增大后减小D. 电场力对粒子先做正功后做负功10. 如图所示,倾角为绝缘斜面长,顶端有一质量为、带正电且电量的滑块,整个空间有电场强度的水平向左匀强电场,静止释放滑块后,滑块到达斜面底端的动能为11J,重
6、力加速度g取,则滑块在沿斜面下滑的过程中()A滑块机械能增加了1J,电势能减少了3JB. 滑块机械能减少了2J,电势能减少了3JC. 滑块重力势能和电势能之和减少11J,重力势能减少了10JD. 滑块机械能和电势能之和减少2J,重力势能减少了10J11. 某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正方向为场强正方向,一个带负电的点电荷只在电场力的作用下以一定初速度沿x轴正方向运动,x1、x2、x3、x4四点间隔相等,则()A. 点电荷在x2和x4处电势能相等B. 点电荷由x1运动到x3的过程中电场力做负功C. x1、x2两点之间的电势差小于x3、x4两点之间的电势差D. 点电荷由x1
7、运动到x4的过程中电场力先沿方向后沿方向12. 两电荷量分别为q1和q2的点电荷a、b固定在x轴上的O、M两点,规定无穷远处为电势能零点,一带负电的试探电荷在x轴上各点具有的电势能随x的变化关系如图所示,其中试探电荷在A、N两点的电势能为零,在ND段中C点电势能最大,则下列说法正确的是()A. a为负电荷,b为正电荷B. C. 将一正点电荷从N点移到D点,电场力先做负功后做正功D. 将一正点电荷从N点静止释放后会沿x轴正方向运动且到达C点时速度最大13. 如图所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图所示。电子原来静止在左极板小孔处。(不计重力作用)下列
8、说法中正确的是()A. 从t=0时刻释放电子,电子可能在两板间振动B. 从t=0时刻释放电子,电子将始终向右运动,直到打到右极板上C. 从t=时刻释放电子,电子可能在两板间往复运动,也可能打到右极板上D. 从t=时刻释放电子,电子必将打到左极板上三、实验探究题(本题共小题,共14分。) 14. 如图所示为研究决定平行板电容器电容因素的实验装置。两块相互靠近的等大正对平行金属平板M、N组成电容器,板N固定在绝缘座上并通过导线与静电计中心杆相接。板M和静电计的金属壳都通过导线接地,板M上装有绝缘手柄,可以执手柄控制板M的位置。给电容器充上一定的电荷静电计指针张开一定角度。(1)若仅将两极板间的距离
9、增大,则静电计指针的偏角将_(选填“变大”、“不变”或“变小”);若仅将M沿平行板面方向移动一段距离以减小两极板间的正对面积,则静电计指针的偏角将_(选填“变大”、“不变”或“变小”);若在两极板间插入云母片,且保持其他条件不变,则静电计指针的偏角将_(选填“变大”、“不变”或“变小”);若在两极板间插入一块不与两板接触的厚金板P,且保持其他条件不变,则静电计指针偏角将_(选填“变大”、“不变”或“变小”)。(2)从(1)中操作可知本实验探究所采用的科学探究方法是( )A理想实验法 B等效替代法 C控制变量法 D建立物理模型法15. 有一个小灯泡上标有“,”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的
10、伏安特性曲线,有下列器材供选用:A电压表(,内约)B电压表(,内阻约)C电流表(,内阻约)D电流表(,内阻约)E滑动变阻器(,)F滑动变阻器(,)G学生电源(直流输出)及开关、导线等(1)实验中电压表应选用_,电流表应选用_,为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用_(用序号字母表示)。(2)请在方框内画出满足实验要求的电路图_,并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图_。四、计算题(本大题共个小题,共42分,解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)16. 如图所示,绝缘细线长60cm,一端固定于O点,另一端拉着一个质量为410-3kg
11、的带电小球P静止在有匀强电场的空中,电场强度的方向水平向右,大小为1104N/C,细线与竖直方向的夹角为。(sin37=0.6,cos37=0.8,g=10m/s2)(1)求小球的带电量?(2)求细线的拉力?17. 如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正点电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点,质量为m、带电荷量为q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑,不计空气阻力,已知qQ,ABh,小球滑到B点时的速度大小为。求小球由A到C的过程中电场力做的功及A、C两点间的电势差。18. 水平面上有一个竖直放置的部分圆弧轨道,A为轨道的最低点,半径竖直,圆心角为,半径,空间有竖直向下的匀强电场,场强。一个质量、电
12、荷量为的带电小球,从轨道左侧与圆心同一高度的点水平抛出,恰好从点沿切线进入圆弧轨道,到达最低点A时对轨道的压力。不计空气阻力,重力加速度取,求:(1)小球抛出时的初速度的大小;(2)小球从到A的过程中克服摩擦力所做的功。19. 如图所示,一质量m=2.010-18kg,电荷量q=1.010-12C带正电的粒子由静止经加速电场加速后,又沿中心轴线从点垂直进入偏转电场,并从另一侧射出打在荧光屏上的某点。O点是荧光屏的中心,已知加速电场电压U0=2500V,偏转电场电压U=100V,极板的长度L1=6.0cm,板间距离d=2.0cm,极板的末端到荧光屏的距离L2=3.0cm,若不计粒子重力,求:(1)电子射入偏转电场时的初速度v0;(2)电子打在荧光屏上的点到O点的距离Y;(3)电子经过偏转电场过程中电场力对它所做的功W。8