安徽省定远县炉桥中学2021-2022学年高二上学期10月教学质量检测物理【试卷+答案】

这是一份安徽省定远县炉桥中学2021-2022学年高二上学期10月教学质量检测物理【试卷+答案】，共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年第一学期十月教学质量检测试卷高二物理请在答题卷上指定范围内作答，在试卷上作答无效！一、单项选择题（本大题共8小题，共32分）、；、；、；、为以下电场中的四组点，其中、两点距正点电荷的距离相等；、两点在两点电荷连线的中垂线上，并关于两点电荷的连线对称；、两点在两点电荷的连线上，并关于连线中点对称；、两点在两点电荷连线的中垂线上，并关于两点电荷的连线对称。这四组点中，电场强度和电势均相等的是
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、如图所示，，两点分别固定两个点电荷，点是连线外的一个点，己知点是所在射线上的电势的最低点，则下列判断正确的是 
A. 位置点电荷一定带正电，位置点电荷一定带负电
B. 位置点电荷的电荷量一定小于位置点电荷的电荷量
C. 将正试探电荷从点向右移动的过程中，电场力先做正功，后做负功
D. 将正试探电荷从点向右移动的过程中，电势能先增大后减小电荷量为的点电荷和接地金属板附近的电场线分布如图所示，点电荷与金属板相距为，图中点到金属板和点电荷间的距离均为已知点的电场强度为，则金属板上感应电荷在点处产生的电场强度的大小为    A.       B.     C.       D. 在正方形的四个顶点上分别固定有带电量绝对值均为的点电荷，其带电性如图所示。正方形的对角线交点为，在两条对角线上分别取点，，，且。不计电子重力。则 
A. ，两点的电场强度相同，，两点的电场强度不同
B. ，两点电势相等，，两点电势相等
C. 电子从点沿直线运动到点，电势能先增加后减小
D. 电子从点沿直线运动到点，电势能先增加后减小如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来两个带电小球，，左边放一个带正电的固定球时，两悬线都保持竖直方向．关于、所带电荷的电性及电荷量关系，下面说法中正确的是A. 带正电，带正电，并且带电荷量较大
B. 带负电，带正电，并且带电荷量较小
C. 带负电，带正电，并且带电荷量较大
D. 带正电，带负电，并且带电荷量较小如图所示，在粗糙绝缘的水平地面上放置一带正电的物体甲，现将另一个也带正电的物体乙沿着以甲为圆心的竖直平面内的圆弧由点缓慢移动到点，若此过程中甲始终保持静止，甲、乙两物体可视为质点，则下列说法正确的是    A. 乙的电势能先增大后减小
B. 甲对地面的压力先增大后减小
C. 甲受到地面的摩擦力不变
D. 甲受到地面的摩擦力先增大后减小有如图所示，在匀强电场中有、、三点，，其中、电势分别为、，与的夹角为，、在同一条竖直线上。现有一不计重力、带电量为的粒子以的动能从点沿方向飞入电场，经过点时，动能与在点时相同，且在同一条竖直线上，则下列说法正确的是A. 该带电粒子带正电
B. 粒子运动过程中，电场力一直做正功
C. 粒子能运动到点，且在点时电势能为零
D. 该电场强度大小为，方向水平向左
 如图所示，匀强电场中的，，三点的连线构成边长为的等边三角形。把带电量为的电子从移动到，电场力做功；把带电量为的质子从移到，电场力也做功，则下列说法中正确的是：A. ，，三点的电势关系为
B. ，间的电势差为
C. 电场强度的方向一定与垂直
D. 若场强与纸面平行，则场强大小等于
 二、多项选择题（本大题共4小题，共16分）如图所示，虚线、、代表某一电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，、、是这条轨迹上的三点，其中在等势面上。下列判断正确的是A. 三个等势面中，的电势最低
B. 带电粒子在点的电势能比在点的大
C. 带电粒子在点的加速度小于在点的加速度
D. 带电粒子在点的加速度方向垂直于等势面如图所示，以等量同种点电荷的连线中点为原点，两点电荷连线的中垂线为轴，表示电场强度，表示电势，根据你已经学过的知识判断，在下列图象和图象中，可能正确的是A. B.
C. D. 反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，现对该过程做如下简化匀强电场的方向平行于轴，其电势随的变化关系如图所示，质量为电荷量为的带负电的粒子，从处静止释放，仅在电场力作用下在轴上运动。不计粒子的重力，下列说法正确的是
A. 轴负半轴电场强度和正半轴电场强度的大小之比为：
B. 粒子运动到处，速度最大
C. 粒子的最大动能为
D. 粒子经，完成一次往复运动如图所示，两块较大的金属板、相距为，平行水平放置并与一电源相连。闭合后，两板间恰好有一质量为，带电荷量为的油滴处于静止状态，以下说法正确的是     A. 若将板向左平移一小段位移，油滴仍然静止，表中有的电流
B. 若将板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，表中有的电流
C. 若将断开，再将板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动
D. 若将断开，则油滴将做自由落体运动，表中无电流三、填空题（本大题共4小题，共16分）如图所示，、、、为匀强电场中四个等势面，相邻的两等势面间的电势差相等，且。一带电荷量为的点电荷，由点仅在电场力作用下，沿垂直于等势面的方向，以初动能运动，恰能到达点点的电势为______ ，点电势为______ ；将一电荷量的点电荷由点移到点，电场力做的功为______ 。A、两带电平行板间电场强度，两板间距离为，电场中点距板，板接地，如图所示，那么、两板间电压为______ ，点电势为______ 。
 
如图所示，圆心为、半径为的圆所在平面内有匀强电场，、、、是圆上的四个等分点，已知、、三点电势分别为、、，则点电势________，该电场强度的大小________，方向由点指向________选填“”“”“”或“”点． 传感器是一种采集信息的重要器件．如图所示是一种测定压力的电容式传感器，为固定电极，为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器．可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容．现将此电容式传感器与零刻度在中央的灵敏电流表和电源串联成闭合电路，已知电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏转．当待测压力减小时，电容器的电容将________填“增大”或“减小”，电容器的电荷量将________填“增大”或“减小”，灵敏电流表的指针向________填“左偏”或“右偏”。
四、计算题（本大题共3小题，共36分）如图在竖直平面内有水平向右、电场强度为的匀强电场．在匀强电场中有一根长的绝缘细线，一端固定在点，另一端系一质量为的带电小球，它能在保持静止，此时悬线与竖直方向成角．给小球一个初速度，小球恰好绕点在竖直平面内做圆周运动，试求：

小球的带电荷量；
需要在点给小球多大的速度；
小球电势能的最大值取小球静止时的位置点为电势能零点
 如图所示，带电荷量为的正电荷固定在倾角为的光滑绝缘斜面底部的点，斜面上有、两点，且、和在同一直线上，和相距为，为的中点．现将一质量为的带电小球从点由静止释放，当带电小球运动到点时速度正好又为零，已知带电小球在点处的加速度大小为，静电力常量为，求：
小球在点受到的静电力大小小球在点的加速度大小间的电势差用、和表示如图所示，带电量的球固定在足够大的光滑绝缘斜面上，斜面的倾角，质量、带电量的球在离球处由静止释放。两球均可视为点电荷，静电力恒量，，，。
球在球释放处产生的电场强度的大小和方向；
球的速度最大时两球间的距离；
若球运动的最大速度为，求球从开始运动到最大速度的过程中电势能增加还是减少？变化量是多少？





 答案解析1.【答案】【解析】A、正点电荷的等势面是以电荷为圆心的同心圆，、两点距正点电荷的距离相等，所以电势相等；根据可知两点电场强度大小相等，方向不同，故A错误；
B、根据等量异种电荷的周围电场分布特点关于中垂线和连线对称性可知，、两点电场强度和电势都相同，故B正确；
C、根据等量异种电荷的周围电场分布特点关于中垂线和连线对称性可知，、两点电场强度相同，根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知点电势高于点电势；故C错误；
D、根据电场叠加原理可知，两点电场强度相同，方向相反，故电场强度不同，故D错误；故选：。  2.【答案】【解析】根据沿电场线方向电势逐渐降低，可知间电场线的方向向右，点右方电场线的方向向左，且点的场强为零，故C位置点电荷带负电，位置点电荷带正电；由于的距离大于，结合场强公式知，位置的点电荷的电荷量大于位置的点电荷电荷量，故AB错误；
正点电荷在间所受电场力向右，点右方电场力向左，故向右运动过程中，电场力先做正功后做负功，由电场力做功与电势能变化关系知，此过程电势能先减小后增加，故C正确，D错误。
故选C。  3.【答案】【解析】电荷量为的点电荷在点产生的场强为，方向向右；
金属板上感应电荷为负电荷，在点处产生的电场强度方向也向右，大小设为，根据电场的叠加知，故C正确，ABD错误。故选C。  4.【答案】【解析】A.根据等量同种电荷和等量异种电荷电场的分布情况可知：竖直方向和的电场中，、两点的电场强度相同，、两点的电场强度也相同；在水平方向两个的电场中，、的电场强度大小相等、方向相反，、两点的电场强度大小相等、方向相反，所以根据电场的叠加原理可知、两点的电场强度不同，、两点的电场强度也不同，故A错误；
B.在竖直方向和的电场中，、两点的电势相等，、两点的电势不等；在水平方向两个的电场中，、的电势相等，、两点的电势相等，根据叠加原理可知、两点电势相等，、两点电势不相等，故B错误；
C.在垂直方向、的电场中，连线是一条等势线，其上各点的电势相等，在水平方向两个的电场中，点的电势与点的电势相等，高于点的电势，则根据电场的叠加可知点的电势与点的电势相等，高于点的电势，所以电子从点沿直线运动到点，电势能先增加后减小，故C正确；
D.电子从点沿直线运动到点，在竖直方向和的电场中，电场力对电子做负功，在在水平方向两个的电场中，电场力对电子也做负功，所以电子从点沿直线运动到点，电场力一直做负功，电势能一直增加，故D错误。故选C。  5.【答案】【解析】存在球时，对、球受力分析，由于悬线都沿竖直方向，说明水平方向各自合力为零，说明球带负电，而球带正电；、作为整体，得对、的水平方向的库仑力大小相等、方向相反；根据得，离近点，所以球带电荷量较小，球带电荷量较大。故ACD错误，B正确。故选B。6.【答案】【解析】A.质点乙对质点甲的静电力与质点乙的速度总是垂直，因而电场力不做功，则乙的电势能不变，故A错误；
当质点乙由点运动到最高点过程中，对物体甲受力分析，如图，受重力、地面的支持力、摩擦力以及静电力；

将静电力正交分解，由共点力平衡条件得到：
      
   
由两式可解得：
；
；
其中与不变，逐渐减小为零，因而支持力逐渐变大，逐渐变小；
当质点乙由最高点运动到点的过程中，再次对物体甲受力分析，如下图，受重力、地面的支持力、摩擦力以及静电力；

将静电力正交分解，由共点力平衡条件得到：
     
   
由两式可解得：
；
；
其中与不变，由零逐渐增大，因而支持力逐渐变小，逐渐变大；
综合以上两个过程可知：物体甲受到地面的支持力先增大后减小，物体甲受到地面的摩擦力先减小后增大，故B正确，CD错误；故选B。 7.【答案】【解析】 根据顺着电场线方向电势降低。带电量为的粒子从点沿方向飞入电场，经过点时动能与在点时相同，所以、在同一等势面上根据匀强电场中沿任意方向相同距离电势差相等，则有，由于点的电势小于点的电势，进而判断出电场线的方向垂直向左。带电粒子从点沿方向开始运动，又回到与点在同一等势面上的点，则说带电粒子所受电场力方向水平向右，所以该粒子带负电。故AB错误；
C.由于只有电场力做功，根据功能关系可知，粒子的动能与电势能之和不变，粒子在点时，电势能和动能之和为，若粒子能运动到点，则电势能为零，动能为，不合实际，故粒子不能运动到点，故C错误；
D. 根据公式，两点间沿电场线方向的距离等于点到直线的距离，，故D正确。故选D。  8.【答案】【解析】把带电量为的电子从移动到，电场力做功；把带电量为的质子从移到，电场力也做功，故，所以，；那么，电场强度的方向与垂直；
若场强与纸面平行，则场强大小，故ABD错误，C正确。故选C。  9.【答案】【解析】A.带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，电场线与等势面垂直，且由于带电粒子带正电，因此电场线指向下方，根据沿电场线电势降低，可知等势线的电势最高，等势线的电势最低，故A正确； 
B.根据带电粒子受力情况可知，若粒子从到过程，电场力做正功，动能增大，电势能减小，故带电粒子在点具有的电势能比在点具有的电势能大，故B正确； 
D.电场的方向总是与等势面垂直，所以点的电场线的方向与该处的等势面垂直，而带正电粒子受到的电场力的方向与电场线的方向相同，加速度的方向又与受力的方向相同，所以带电粒子在点的加速度方向垂直于等势面，故D正确； 
C.等差等势面密处的电场强度大，结合图可知，处的电场强度大于处的电场强度，所以带电粒子在点的加速度大于在点的加速度，故C错误。 故选ABD。  10.【答案】【解析】、在两电荷连线的中点，由于两个电荷在此处产生的场强大小相等、方向相反，所以该处场强为零。在无穷远处场强也为零，所以两点电荷连线的中点到无穷远场强是先增大后减小，且场强关于电荷连线对称，连线上部电场强度方向向上，为正，连线下部电场强度方向向下，为负，故A正确，B错误；
、两点电荷连线的中垂线上场强方向从中点指向无穷远，且电势逐渐降低。因为连线中点处的场强为零，则该处的斜率为，故C错误，D正确。  11.【答案】【解析】A.由图可知：根据可知：左侧电场强度为：；右侧电场强度为：；所以轴左侧电场强度和右侧电场强度的大小之比：：，故A正确；
带负电的粒子在电势高的地方电势能小，故从到处，电势能先减小后增大，动能先增大后减小，在处动能最大，根据动能定理，可得，故B错误，C正确；
D.设粒子在原点左右两侧运动的时间分别为、，在原点时的速度为，由运动学公式有：；同理可知：；；而周期：；联立以上各式并代入相关数据可得：；故D正确。故选：。  12.【答案】【解析】A.若闭合，将板左移，由可知，不变，油滴仍静止，由于正对面积减小，则导致电容，在减小，再由，那么电容器的带电量在减小，即电容器在放电，因此表中有的电流，故A正确；
B.将板上移，由 可知，变小，油滴应向下加速运动，当将板向上平移一小段位移，极板间距增大，同理，电容在减小，那么电容器在放电，则表中有的电流，故B正确；
C.将断开，电容器电量不变，当板下移时，电容器极板间距减小，由，，，得保持不变，故油滴仍处于静止状态，C错误；
D.将断开，电容器电量不变，板间场强不变，故油滴仍处于静止状态，故D错误。故选AB。  13.【答案】    【解析】解：对电荷从到的过程中，只有电场力做功，且恰到点，即到点时动能为，根据动能定理有：
，
解得：，
相邻两个等势面间的电势差相等，所以等差等势面的电势差为，即：

因为，

解得：
根据电势差与电势的关系：


根据三个等势面是等差等势面，且电势差为，

由于电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关，所以做功为：

故答案为：；；。
14.【答案】  【解析】解：由公式得；那么的电压为；
两板间距离为，电场中点距板，则点距板的距离为，
由公式得
由于板接地且极带负电，，，得点电势为。
故答案为：；
15.【答案】；；。【解析】由题意可得和是平行线，在匀强电场中，任意两平行直线上等距点间的电势差相等，即，所以，点的电势比点的电势低，即为，点的电势 ，因此连线为等势线，电场线垂直，方向由点指向，电场强度，
故答案为：；；。  16.【答案】减小，减小，左偏【解析】当待测压力减小时，电容器极板间距离增大，根据电容的决定式 分析得知，电容减小，电容两端电势差不变，根据可知，电容器的电荷量将减小，电容器将放电，流过电流计的电流向右，则灵敏电流表的指针向左偏。
故答案为：减小，减小，左偏  17.【答案】解：在点，对小球进行受力分析如图所示，

由平衡条件得：
解得小球的带电量为：；
由于重力和电场力都是恒力，所以它们的合力也是恒力，

在圆上各点中，小球在平衡位置点时的势能重力势能和电势能之和最小，在平衡位置的对称点点，小球的势能最大，由于小球总能量不变，所以在点的动能最小，对应速度最小，在点，小球受到的重力和电场力，其合力作为小球做圆周运动的向心力，而绳的拉力恰为零，重力和电场力的合力：
在点有：
从到过程，由动能定理得：  
联立解得：；
在点小球电势能最大，则：。
答：小球的带电荷量；
需要在点给小球多大的速度；
小球电势能的最大值。18.【答案】解：小球带正电，假设受到的电场力为，小球在点，由牛顿第二定律：
解得
根据牛顿第二定律和库仑定律得：
带电小球在点时有：
  
带电小球在点时有：
 
且，
可解得：
由点到点应用动能定理得：
  
解得：
根据第二问可知
所以 
19.【答案】解：球在球释放处产生的电场强度大小 ；
方向沿斜面向上．
当静电力等于重力沿斜面向下的分力时球的速度最大，
即：
解得  ；
由于，可知，两球相互远离，则球从开始运动到最大速度的过程中电场力做正功，电势能变小；
根据功能关系可知：球减小的电势能等于它动能和重力势能的增加量，所以球电势能变化量为：

解得，