河南省20182019学年焦作市沁阳一中高二上第二次周考物理试卷

2018-2019学年河南省焦作市沁阳一中高二（上）第二次周考物理试卷一、单选题（本大题共9小题，共36.0分）1.关于以下4幅图的说法中，正确的是()A.甲图所示为可变电容器，动片旋出时可以使其与定片的距离增大，从而改变电容B.乙图所示装置可以用来储存电荷C.丙图中电容器只要与电源相连，电流表的示数始终不为零D.丁图所示是电解电容器，击穿电压为80V【答案】B【解析】解：A、甲图所示为可变电容器，动片旋出时与定片的距离不变，通过减小极板间的正对面积，从而改变电容；故A错误。B、乙图构成一个简易的电容器，能够储存电荷，故B正确。C、丙图中，电容器充电过程中，电流表的读数不为零，电路稳定时电流表的示数为零，故C错误。D、丁图所示是电解电容器，额定电压为80V，不击穿电压。故D错误。故选：B。根据图中电容器的结构，分析改变电容的因素；电容器能容纳电荷；丙图中，电容器充电过程中，电流表的读数不为零，电路稳定时没有电流；电容器所标的电压是额定电压，不是击穿电压．本题是常识性的问题，关键要了解电容器的构造、影响电容的因素和电容器的作用等等知识．2.下列图中，a、b、c是匀强电场中的三个点，各点电势𝜑𝑎=10𝑉，𝜑𝑏=2𝑉，𝜑𝑐=6𝑉，a、b、c三点在同一平面上，图中电场强度的方向表示正确的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】解：据题，a、b、c三点的电势分别𝜑𝑎=10𝑉，𝜑𝑏=2𝑉，𝜑𝑐=6𝑉，因为匀强电场中沿电场线方向相同距离电势差相等，则a、b两点连线中点的电势为𝜑=𝜑𝑎+𝜑𝑏2=10+22𝑉=6𝑉，因此该中点与c点的连线为等势线，那么与此连线垂直的直线即为电场线，由于𝜑𝐴=10𝑉，𝜑𝐵=2𝑉，又因为沿着电场线电势降低，所以电场线方向垂直于ab的中点与c点连线向下，故D正确，ABC错误。故选：D。在匀强电场中，电场强度处处相同，电场线平行且等间距。沿着电场线电势逐渐降低，且电势差与场强的关系为：𝑈=𝐸𝑑，可先确定出a、b两点连线中点的电势，与c点的电势相等，即可得到一条等势线，再根据相关知识分析。本题的解题关键是确定等势点，再抓住电场线与等势面垂直，且指向电势降低最快的方向进行分析。3.如图所示的情况中，a、b两点的电场强度和电势均相同的是()A.甲图：离点电荷等距的a、b两点B.乙图：两个等量异种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的a、b两点C.丙图：两个等量同种点电荷连线上，与连线中点等距的a、b两点D.丁图：带电平行金属板两板间分别靠近两板的a、b两点【答案】B【解析】解：A、a、b是离点电荷等距的a、b两点，处于同一等势面上，电势相同，场强大小相等，但方向不同，则电场强度不同。故A错误。B、等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，则a、b的电势相同。由于电场线关于两电荷连线上下对称，而且都与等势面垂直，所以场强的大小和方向都相同。故B正确。C、根据电场线的对称性可知，ab两点电势相同，场强大小相等，但方向相反，所以电场强度不同。故C错误。D、a、b是匀强电场中的两点，电场强度相同，a点的电势大于b点的电势。故D错误；故选：B。电势是标量，同一等势面各点电势相等.电场强度是矢量，只有大小和方向均相同时，场强才相同．本题要抓住电势与场强的区别，只要大小相同，标量就相同.而矢量大小和方向都相同才相同.对于常见电场的电场线与等势面分布要了解，有助于解题．4.如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地，静电计所带电量很少，可被忽略.一带负电油滴被固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则()A.平行板电容器的电容值将变大B.静电计指针张角变小C.带电油滴的电势能将增大D.若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变【答案】D【解析】解：A、根据𝐶=ɛ𝑆4𝜋𝑘𝑑知，d增大，则电容减小。故A错误。B、静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变。故B错误。C、电势差不变，d增大，则电场强度减小，P点与上极板的电势差减小，则P点的电势增大，因为该电荷为负电荷，则电势能减小。故C错误。D、电容器与电源断开，则电荷量不变，d改变，根据𝐸=𝑈𝑑=𝑄𝐶𝑑=4𝜋𝑘𝑄𝜖𝑆，知电场强度不变，则油滴所受电场力不变。故D正确。故选：D。电容器始终与电源相连，则电容器两端间的电势差不变，根据电容器d的变化判断电容的变化以及电场强度的变化，从而判断电荷电势能和电场力的变化．本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变，当电容器与电源断开，则电荷量不变．5.如图所示，a、b两个带电小球，质量分别为𝑚𝑎、𝑚𝑏，用绝缘细线悬挂，细线无弹性且不会被拉断。两球静止时，它们距水平地面的高度均为h，绳与竖直方向的夹角分别为𝛼和𝛽(𝛼𝛽)。若同时剪断细线ac和bc，空气阻力不计，两球电量不变，重力加速度为g。则下列说法正确的是()A.a球先落地，b球后落地B.落地时，a、b两球的动能之和等于(𝑚𝑎+𝑚𝑏)𝑔ℎC.整个运动过程中，a、b系统的机械能不守恒，但系统的动量守恒D.整个运动过程中，库仑力对a和b两球的冲量大小相等【答案】D【解析】解：因为两个球竖直方向只受重力，所以同时着地；下落过程中，重力和库仑力都做正功，所以动能之和大于(𝑚𝑎+𝑚𝑏)𝑔ℎ，运动过程中由于库仑力做功，所以机械能不守恒，由于系统合外力不为零，所以动量不守恒，a，b两球任意时刻所受库仑力大小相等，而落地时间相等，故库仑力对两球的冲量大小相等，故D正确ABC错误。故选：D。剪断细线OC，空气阻力不计，小球受水平方向的库伦力和竖直方向的重力作用，然后根据水平方向和竖直方向运动的独立性，结合机械能守恒的条件和动量守恒定律的条件即可正确求解。本题考查知识点较多，涉及运动的独立性以及物体的平衡、动量守恒以及动量定理，较好的考查了学生综合应用知识的能力，注意过程中库仑力做功，机械能不守恒，但最终动能来自于减小的重力势能是解题关键。6.如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为𝑞(𝑞0)的固定点电荷。已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(𝑘为静电力常量)()A.𝑘3𝑞𝑅2B.𝑘10𝑞9𝑅2C.𝑘𝑄+𝑞𝑅2D.𝑘9𝑄+𝑞9𝑅2【答案】B【解析】解：电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度为𝐸=𝐾 𝑞𝑅2，而半径为R均匀分布着电荷量为Q的圆盘上电荷，与在a点处有一电荷量为𝑞(𝑞0)的固定点电荷，在b点处的场强为零，则圆盘在此处产生电场强度也为𝐸=𝐾 𝑞𝑅2.那么圆盘在此d产生电场强度则仍为𝐸=𝐾 𝑞𝑅2。而电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为𝐸′=𝐾𝑞(3𝑅)2=𝐾𝑞9𝑅2，由于都在d处产生电场强度方向相同，即为两者大小相加。所以两者这d处产生电场强度为𝐾10𝑞9𝑅2，故B正确，ACD错误。故选：B。由题意可知，半径为R均匀分布着电荷量为Q的圆盘上电荷，与在a点处有一电荷量为𝑞(𝑞0)的固定点电荷，在b点处的场强为零，说明各自电场强度大小相等，方向相反。那么在d点处场强的大小即为两者之和。因此根据点电荷的电场强度为𝐸=𝐾 𝑞𝑅2即可求解。考查点电荷与圆盘电荷在某处的电场强度叠加，紧扣电场强度的大小与方向关系，从而为解题奠定基础。7.空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳定的静电场.实线为其电场线，虚线为其等势线，A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则()A.A点和B点的电势相同B.C点和D点的电场强度相同C.正电荷从A点移至B点，电场力做正功D.负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能先增大后减小【答案】C【解析】解：A、A点和B点不在同一个等势面上，所以它们的电势不同，所以A错误。B、根据电场的对称性可知，C点和D点的电场强度的大小相同，但是它们的方向不同，所以B错误。C、从A点移至B点，电势降低，所以正电荷从A点移至B点，电场力做正功，所以C正确。D、C点和D点在同一个等势面上，电势能不变，负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能先减小后增大，再减小，所以D错误。故选：C。电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小．加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题．8.如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计重力)以速度𝑣𝑀经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度𝑣𝑁折回N点.则()A.粒子受电场力的方向一定由M指向NB.粒子在M点的速度一定比在N点的大C.粒子在M点的电势能一定比在N点的大D.电场中M点的电势一定高于N点的电势【答案】B【解析】解：A、由于带电粒子未与下板接触，可知粒子向下做的是减速运动，故电场力向上，A错误；B、粒子由M到N电场力做负功，电势能增加，动能减少，故速度减小，故M点的速度大于N点的速度，故B正确，C错误；D、由于粒子和两极板所带电荷的电性未知，故不能判断M、N点电势的高低，D错误。由粒子的运动情景可得出粒子受到的电场力的方向，由电场力做功的性质可得出电势能及动能的变化；由电势与电势能的关系可判断电势．本题应明确：(1)电场力做正功则电势能减小，电场力做负功则电势能增加；(2)电场力做功要注意电荷的正负极性，极性不同则做功不同．9.如图，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为𝐸𝑎，方向与ab连线成60∘角，b点的场强大小为𝐸𝑏，方向与ab连线成30∘角，则关于a、b两点场强大小及电势𝜑𝑎、𝜑𝑏的高低关系正确的为()A.𝐸𝑎=3𝐸𝑏，𝜑𝑎𝜑𝑏B.𝐸𝑎=3𝐸𝑏，𝜑𝑎𝜑𝑏C.𝐸𝑎=𝐸𝑏3，𝜑𝑎𝜑𝑏D.𝐸𝑎=√3𝐸𝑏，𝜑𝑎𝜑𝑏【答案】B【解析】解：设a、b两点到点电荷的距离分别为𝑟𝑎和𝑟𝑏。根据几何知识得：𝑟𝑏=√3𝑟𝑎。根据𝐸=𝑘𝑄𝑟2得：𝐸𝑎：𝐸𝑏=𝑟𝑏2：𝑟𝑎2=3，则有：𝐸𝑎=3𝐸𝑏。由场强方向可知该点电荷带负电，电场线从无穷远处指向负电荷，顺着电场线方向电势降低，则𝜑𝑎𝜑𝑏。故选：B。先根据几何知识求出a、b两点到点电荷的距离之比，再根据点电荷场强公式𝐸=𝑘𝑄𝑟2求解场强之比.再根据沿电场线方向电势降低确定两点电势的高低．理解并掌握点电荷场强的决定式，把握沿电场线方向电势降低的特点，即可顺利解决此类题目．二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）10.如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从开始射入到打到上极板的过程中()A.它们运动的时间𝑡𝑄=𝑡𝑃B.它们运动的加速度𝑎𝑄𝑎𝑃C.它们所带的电荷量之比𝑞𝑃：𝑞𝑄=1：2D.它们的动能增加量之比△𝐸𝑘𝑃：△𝐸𝑘𝑄=1：2【答案】AC【解析】解：A、垂直电场方向不受力，做匀速直线运动，位移相等，速度相等，由𝑥=𝑣𝑡得知，运动的时间相等，故A正确；B、平行电场方向受到电场力作用，做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有：𝑦=12𝑎𝑡2，解得：𝑎=2𝑦𝑡2…①，由于两带电粒子平行电场方向分位移之比为：𝑦𝑃：𝑦𝑄=1：2，所以𝑎𝑄𝑎𝑃