甘肃省武威第七中学2021-2022学年高二上学期期中考试物理【试卷+答案】

这是一份甘肃省武威第七中学2021-2022学年高二上学期期中考试物理【试卷+答案】，共10页。
2021-2022学年度第一学期期中质量检测试卷
高二物理
一、单选题(本题共10个小题，每小题4分，共40分）
1．在电场中某一点P，放入一个电量为的试探电荷，其受到的电场力大小为，则P点的电场强度大小为（　　）
A． B．
C． D．
2．两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力为（　　）
A．斥力 B．3F斥力 C．引力 D．9F引力
3．如图所示，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（　　）

A．R1：R2 =1：3 B．R1：R2 =3：1
C．将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3
D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3
4．关于静电场，下列说法正确的是（　　）
A．电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比
B．两个电势不同的等势面不可能相交
C．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功
D．电荷在静电场中运动过程，除受电场力外，还受其他力的作用，因此不再满足能量守恒定律
5．如图所示，真空中有两个固定点电荷、，所带电荷量分别为和。、间的距离为，已知静电力常量为，则、中点的电场强度的大小和方向为（　　）

A．，由指向 B．，由指向
C．，由指向 D．，由指向
6．如图所示，孤立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚线所示，其从左到右电势分别为φ1、φ2、φ3，a、b、c是某电场线与这簇等势面的交点，且ab=ac。现将一负电荷由a移到b，电场力做正功W1；再由b移至c，电场力做正功W2，则（ 　）

A．W1=W2，φ1＜φ2＜φ3 B．W1=W2，φ1＞φ2＞φ3
C．W1＞W2，φ1＜φ2＜φ3 D．W1＜W2，φ1＞φ2＞φ3
7．如图所示，当a、b两端接入100 V的电压时，c、d两端电压为20 V，当c、d两端接入100 V的电压时，a、b两端电压为50 V，则R1∶R2∶R3等于（　　）


A．4∶2∶1 B．2∶1∶1
C．3∶2∶1 D．8∶4∶3
8．在匀强电场中把电荷量为2.0×10-9C的点电荷从A点移动到B点，静电力做的功为1.6×10-7J。再把这个电荷从B点移动到C点，静电力做的功为-4.0×10-7J。下列关于A、B、C三点中，电势高低的判断正确的是（　　）
A．φA>φB>φC B．φB>φA>φC
C．φC>φB>φA D．φC>φA>φB
9．利用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图所示，平行板电容器的极板A与一静电计相接，极板B接地，若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计的指针变化，得出平行板电容器的电容变小的结论，其依据是(　　)


A．两极板间的电压不变，静电计指针张角变大
B．两极板间的电压不变，静电计指针张角变小
C．极板上的电荷量几乎不变，静电计指针张角变小
D．极板上的电荷量几乎不变，静电计指针张角变大
10．下列关于电流的说法中，错误的是（　　）
A．导体中没有电流时，说明导体内部的电荷没有移动
B．电源的作用不是使电路中产生电荷，而是使电路中的电荷发生定向移动
C．由可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多
D．恒定电流是由恒定电场产生的
二、多选题(本题共4个小题，每小题全选对的得4分，选对但不全得2分；有选错或不答的得0分，共16分）
11．如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的初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=tP
B．它们的电势能减少量之比=1：4
C．它们所带电荷量之比qP：qQ=1：2
D．它们的动能增量之比=2：1
12．如图所示，abcd为匀强电场中的一直角梯形，其平而与场强方向平行，已知，，，a、b、d三点的电势分别为0V、4V、4V，则（ ）

A． 匀强电场的场强为100V/m
B．e点的电势为8V
C．c点的电势为12V
D．若将电子从a点移到c点，电场力做功10eV
13．如图所示，在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中，用一绝缘丝线系一带电小球，小球的质量为m、电荷量为q，为保证当丝线与竖直方向的夹角为θ=60°时，小球处于平衡状态，则匀强电场的电场强度大小可能为（　　）
A． B．
B． C． D．
14．如图，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直则（　　）

A． A点和C点的电场强度相同
B．D点的电场强度最大
C．B点的电场强度最大
D．将一正电荷q从A沿圆周移动到B，静电力做正功
三、解答题(本题共4个小题，每小题11分，共44分）
15．如图所示，匀强电场中一带负电的点电荷在恒力作用下，从A点沿水平方向匀速运动至点。已知，，点电荷带电荷量为，、之间的距离，点的电势，不计点电荷重力。求：
（1）匀强电场场强的大小和方向；
（2）从到的过程中，点电荷电势能的变化量；
（3）、间的电势差及点的电势。


16．如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球质量为，所带电荷量为，现在小球所在空间加一水平方向的匀强电场，小球静止时绝缘绳与竖直方向夹角（，，g取），求：
（1）这个匀强电场的电场强度E的大小；
（2）此时细线拉力F的大小。


17．一个电荷量为q=-2×10-8 C，质量为m=1×10-14 kg的带电粒子，由静止经电压为U1=1 600 V的加速电场加速后，立即沿中心线O1O2垂直进入一个电压为U2=2 400 V的偏转电场，然后打在垂直于O1O2放置的荧光屏上的P点，偏转电场两极板间距为d=8 cm，极板长L=8 cm，极板的右端与荧光屏之间的距离也为L=8 cm。整个装置如图所示，（不计粒子的重力）求：
（1）粒子出加速电场时的速度v0的大小；
（2）粒子出偏转电场时的偏移距离y；
（3）P点到O2的距离y′。

18．如图所示，在真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C，它们相距0.1m，A点与两个点电荷的距离r相等，r=0.1m。求：（1）电场中A点场强；
（2）将电荷量q=2×10-8C的负电荷放在A点受力大小为多少；方向指向那里。（）





































2021-2022学年度武威第七中学高二物理答案

一、单选题
1．在电场中某一点P，放入一个电量为的试探电荷，其受到的电场力大小为，则P点的电场强度大小为（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】
电荷量为的试探电荷，放在电场中在P点的电场力大小为，则有

故C正确；ABD错误。
故选C。
2．两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力为（　　）
A．斥力 B．3F斥力 C．引力 D．9F引力
【答案】B
【详解】
相距为r时，根据库仑定律得

接触后，各自带电量变为

则此时有

故选B。
3．如图所示，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（　　）

A．R1：R2 =1：3
B．R1：R2 =3：1
C．将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3
D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3
【答案】A
【详解】
AB．根据I-U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以

故A正确，B错误；
C．串联电路电流相等，所以将R1与R2串联后接于电源上，电流比

故C错误；
D．并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比

故D错误。
故选A。
4．关于静电场，下列说法正确的是（　　）
A．电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比
B．两个电势不同的等势面不可能相交
C．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功
D．电荷在静电场中运动过程，除受电场力外，还受其他力的作用，因此不再满足能量守恒定律
【答案】B
【详解】
A．电场强度反映了电场的力的性质，电场中某点的场强只与电场本身有关，与检验电荷在该点所受的电场力无关，选项A错误；
B．两个电势不同的等势面不可能相交，选项B正确；
C．电荷在等势面上移动时受电场力方向与移动方向垂直，所以不做功，选项C错误；
D．电荷在静电场中运动过程，除受电场力外，还受其他力的作用，仍满足能量守恒定律，选项D错误。
故选B。
5．如图所示，真空中有两个固定点电荷、，所带电荷量分别为和。、间的距离为，已知静电力常量为，则、中点的电场强度的大小和方向为（　　）

A．，由指向 B．，由指向
C．，由指向 D．，由指向
【答案】D
【详解】
、的距离为，点在点的电场强度大小为

方向由到；点在点的电场强度大小为

方向由到；则点的电场强度大小为，方向由指向，故D正确。
故选D。
6．如图所示，孤立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚线所示，其从左到右电势分别为φ1、φ2、φ3，a、b、c是某电场线与这簇等势面的交点，且ab=ac。现将一负电荷由a移到b，电场力做正功W1；再由b移至c，电场力做正功W2，则（ 　）

A．W1=W2，φ1＜φ2＜φ3 B．W1=W2，φ1＞φ2＞φ3
C．W1＞W2，φ1＜φ2＜φ3 D．W1＜W2，φ1＞φ2＞φ3
【答案】C
【详解】
由题，将一负电荷由a移到b再到c，电场力做正功，则受到的电场力的方向向右，结合负电荷受到的电场力的方向与电场线的方向相反，可知该电场线的方向向左，即由c指向a．沿电场线的方向电势降低，所以c点的电势最高，a点的电势最低，即
φ1＜φ2＜φ3
该电场线的方向向左，由c指向a；再结合图中等势面的特点可知产生该电场的点电荷带负电且位于左侧，所以a处的场强最大，c处的场强最小，根据电场强度与电势差的关系
U=Ed
可知，ab之间的电势差一定大于bc之间的电势差，即
Ucb＜Uba
又电场力做功
W=qU
所以
W1＞W2
故选C。
7．如图所示，当a、b两端接入100 V的电压时，c、d两端电压为20 V，当c、d两端接入100 V的电压时，a、b两端电压为50 V，则R1∶R2∶R3等于（　　）


A．4∶2∶1 B．2∶1∶1 C．3∶2∶1 D．8∶4∶3
【答案】A
【详解】
据题意可知，当a、b两端接入电压时，c、d两端电压为R2两端电压，即

代入数据可得

当c、d两端接入电压时，a、b两端电压为R2两端电压，即

代入数据得

所以

故A正确，BCD错误。
故选A。
8．在匀强电场中把电荷量为2.0×10-9C的点电荷从A点移动到B点，静电力做的功为1.6×10-7J。再把这个电荷从B点移动到C点，静电力做的功为-4.0×10-7J。下列关于A、B、C三点中，电势高低的判断正确的是（　　）
A．φA>φB>φC B．φB>φA>φC C．φC>φB>φA D．φC>φA>φB
【答案】D
【详解】
A、B两点间的电势差

A点电势比B点电势高80V
B、C两点间的电势差

B点电势比C点电势低200V
A、C两点间的电势差

A点电势比C点电势低120V，因此C点电势最高，B点电势最低，即

故选D。
9．利用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图所示，平行板电容器的极板A与一静电计相接，极板B接地，若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计的指针变化，得出平行板电容器的电容变小的结论，其依据是(　　)


A．两极板间的电压不变，静电计指针张角变大
B．两极板间的电压不变，静电计指针张角变小
C．极板上的电荷量几乎不变，静电计指针张角变小
D．极板上的电荷量几乎不变，静电计指针张角变大
【答案】D
【详解】
A极板与静电计相连，所带电荷量几乎不变，B板与A板带等量异种电荷，电荷量也几乎不变，故电容器的电荷量Q几乎不变．将极板B稍向上移动一点，极板正对面积减小，电容

减小，由公式

知板间电压变大，则静电计指针的偏角θ变大，故D正确，ABC错误。
故选D。
10．下列关于电流的说法中，错误的是（　　）
A．导体中没有电流时，说明导体内部的电荷没有移动
B．电源的作用不是使电路中产生电荷，而是使电路中的电荷发生定向移动
C．由可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多
D．恒定电流是由恒定电场产生的
【答案】A
【详解】
A．导体内自由移动的电子仍然在做无规则热运动，A错误。
B．电荷的定向移动形成电流，电源使电路中的电荷发生定向移动，B正确。
C．根据公式可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，电流越大，C正确。
D．恒定电流是由导体两端稳定的电压形成的，电源的作用就是在导体两端加上稳定的电压，从而在导体内部形成恒定电场而产生恒定电流，故D正确；。
本题选错误的，故选A。

二、多选题
11．如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的初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=tP
B．它们的电势能减少量之比=1：4
C．它们所带电荷量之比qP：qQ=1：2
D．它们的动能增量之比=2：1
【答案】ABC
【详解】
A．小球在竖直方向受到向上的电场力，做匀加速直线运动，在水平方向上做匀速直线运动，因为两小球在水平方向上的速度相同，又因为在水平方向上的位移相同，故根据公式

可得两者的运动时间相同，故A正确；
C．在竖直方向上的位移之比

因为


联立可得

故C正确；
BD．电场力做功为

电场力做多少正功，电势能就减少多少，故

过程中只有电场力做功，所以电势能转化为动能，即它们的动能增量之比为

故B正确，D错误。
故选ABC。
12．如图所示，abcd为匀强电场中的一直角梯形，其平而与场强方向平行，已知，，，a、b、d三点的电势分别为0V、4V、4V，则（ ）

A．匀强电场的场强为100V/m
B．e点的电势为8V
C．c点的电势为12V
D．若将电子从a点移到c点，电场力做功10eV
【答案】BD
【详解】
A．如图所示

因bd连线是等势线，则场强方向沿着垂直bd连线方向，场强大小

A错误；
BC．由于，故有

则可得

由几何知识可得

由

可知

则

B正确、C错误；
D．将一电子从a移到c，则有

D正确。
故选BD。
13．如图所示，在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中，用一绝缘丝线系一带电小球，小球的质量为m、电荷量为q，为保证当丝线与竖直方向的夹角为θ=60°时，小球处于平衡状态，则匀强电场的电场强度大小可能为（　　）


A． B． C． D．
【答案】ACD
【详解】
小球受重力、电场力与拉力处于平衡，由于重力大小和方向均不变，拉力方向不变，由三角形定则可得：当电场力与绳子拉力垂直时匀强电场的电场强度取最小值，则有

可得

因此电场强度的取值范围为，B错误，ACD正确。
故选ACD。
14．如图，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直则（　　）

A．A点和C点的电场强度相同
B．D点的电场强度最大
C．B点的电场强度最大
D．将一正电荷q从A沿圆周移动到B，静电力做正功
【答案】CD
【详解】
A．根据矢量的合成法则，A点电场的方向斜向右上方，C点电场的方向斜向右下方，可知，A、C 两点的电场强度大小相等，而方向不同，故A错误；
BC．点电荷Q在D点的电场强度的方向与匀强电场方向相反，根据矢量的合成法则可知合场强相减；点电荷在B点产生的场强与匀强电场在B点的场强，方向相同，根据矢量的合成法则可知合场强相加，而A点电场的方向斜向右上方，C点电场的方向斜向右下方，可知B点场强最大，故B错误，C正确；
D．将一正电荷q从A沿圆周移动到B，点电荷的电场力对该正电荷不做功，而匀强电场的电场力做正功，总体电场力做正功，故D正确。
故选CD。


三、解答题
15．如图所示，匀强电场中一带负电的点电荷在恒力作用下，从A点沿水平方向匀速运动至点。已知，，点电荷带电荷量为，、之间的距离，点的电势，不计点电荷重力。求：
（1）匀强电场场强的大小和方向；
（2）从到的过程中，点电荷电势能的变化量；
（3）、间的电势差及点的电势。


【答案】（1），场强方向与恒力方向一致；（2）；（3）-1.5V
【详解】
（1）由题可知，负点电荷做匀速直线运动，故电场力与恒力大小相等、方向相反，则有

解得

场强方向与恒力方向一致
（2）从到的过程中，电场力做负功，则有

电势能的变化量

（3）、间的电势差

由于

解得

16．如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球质量为，所带电荷量为，现在小球所在空间加一水平方向的匀强电场，小球静止时绝缘绳与竖直方向夹角（，，g取），求：
（1）这个匀强电场的电场强度E的大小；
（2）此时细线拉力F的大小。


【答案】（1）；（2）0.0125N
【详解】
（1）受力分析如图所示


根据共点力平衡有

解得

（2）根据受力分析几何关系可知

17．一个电荷量为q=-2×10-8 C，质量为m=1×10-14 kg的带电粒子，由静止经电压为U1=1 600 V的加速电场加速后，立即沿中心线O1O2垂直进入一个电压为U2=2 400 V的偏转电场，然后打在垂直于O1O2放置的荧光屏上的P点，偏转电场两极板间距为d=8 cm，极板长L=8 cm，极板的右端与荧光屏之间的距离也为L=8 cm。整个装置如图所示，（不计粒子的重力）求：
（1）粒子出加速电场时的速度v0的大小；
（2）粒子出偏转电场时的偏移距离y；
（3）P点到O2的距离y′。

【答案】（1）8×104 m/s；（2）3×10-2 m；（3）0.09 m
【详解】
（1）由动能定理可得

代入数据解得

（2）粒子进入偏转电场后做类平抛运动，水平方向上

在竖直方向上



联立并代入数据，解得

（3）由几何知识知

解得

18．如图所示，在真空中有两个点电荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C，它们相距0.1m，A点与两个点电荷的距离r相等，r=0.1m。求：
（1）电场中A点场强；
（2）将电荷量q=2×10-8C的负电荷放在A点受力大小为多少；方向指向那里。（）

【答案】（1），方向水平向右 ；（2）F=5.4×10-4N，水平向左。
【详解】
（1）真空中点电荷和的电场在A点的场强分别为和，它们大小相等，方向如图所示

合场强、场强、场强向上平移后的矢量三者构成一正三角形，故与平行，且有

方向水平向右；
（2）电场力的大小为
F=Eq=5.4×10-4N
因电荷带负电，故方向是水平向左。