河北省衡水市深州市中学2021-2022学年高一（下）期末物理试题

河北省衡水市深州市中学2021-2022学年高一（下）

期末物理试题

第I卷（选择题）

1．关于库仑定律，下列说法正确的是（　　）

A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体

B．根据，当两电荷的距离r趋近于零时，静电力将趋向无穷大

C．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律

D．若点电荷的电荷量大于的电荷量，则对的静电力大于对的静电力

2．如图所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔．若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是(　　)

A．只有M端验电箔张开

B．只有N端验电箔张开

C．两端的验电箔都张开

D．两端的验电箔都不张开

3．如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近的带正电的导体球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，导体分为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，则下列结论正确的是（　　）

A．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QA>QB

B．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QA<QB

C．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QA=QB

D．不管沿a、b、d哪一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，且QA=QB

4．如图所示，在边长为a的正方形ABCD的A、B、C三个顶点上各放置一个带电荷量为q的点电荷，已知静电力常量为k，则正方形中心点O处的电场强度大小为（　　）

A． B． C． D．

5．如图所示，带箭头的直线是一个负点电荷电场中的一条电场线，电场线上有A、B两点，用、分别表示两处的电场强度大小，则（　　）

A． B． C． D．无法确定

6．一带电粒子在电场力作用下从静止开始从电场中的A点运动到B点。不计粒子所受重力。则（　　）

A．粒子带正电荷

B．粒子所受电场力减小

C．粒子加速度逐渐增大

D．粒子在A点的速度大于B点的速度

7．如图所示，P是一个带电体，S代表放在绝缘板上的一些小纸屑，而N是一个不带电的空金属球。那么，各图中的纸屑S不会被其带电体P吸引的是（　　）

A． B．

C． D．

8．如图所示的四种电场中均有a、b两点，其中a、b两点的电场强度相同的是

A．甲图中与点电荷等距的a、b两点

B．乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点

C．丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点

D．丁图中匀强电场中的a、b两点

9．如图所示，在光滑绝缘平面上固定金属小球A，用一个绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让两小球带上等量电荷，平衡时两小球之间的库仑力大小为；一段时间后，由于缓慢漏电，两小球的电荷量各减少一半，此时两小球之间的库仑力大小为。下列说法正确的是（　　）

A．若两小球带的是同种电荷，则 B．若两小球带的是同种电荷，则

C．若两小球带的是异种电荷，则 D．若两小球带的是异种电荷，则

10．如图所示，一电子从匀强电场左边界A点以初速度垂直于场强方向进入电场，经偏转从右边界B点飞出．已知A、B两点间水平和竖直距离均为L，电子质量为m、电荷量为e，不计电子重力及空气阻力．则

A．电子从A到B的运动时间为

B．匀强电场的电场强度为

C．A、B两点间的电势差为

D．电子从B点飞出时速度与水平方向夹角的正切值为1

11．如图所示，质量分别为m1、m2，电荷量分别为q1、q2的两小球，分别用绝缘轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别为α和β（α>β），两小球恰在同一水平线上，那么（　　）

A．两球一定带异种电荷

B．q1一定大于q2

C．m1一定小于m2

D．m1所受的库仑力可能大于m2所受的库仑力

第II卷（非选择题）

12．为了“探究碰撞过程中的不变量”，某兴趣实验小组的同学设计了如图所示的实验，该小组的同学将气垫导轨倾斜地固定在水平面，将质量为m的滑块A由距离水平面h高度处静止释放，经过一段时间与静止在气垫导轨底端的质量为5m的滑块B发生碰撞，滑块A被弹回气垫导轨，滑块B沿水平面向右运动，已知滑块B与水平面之间的动摩擦因数为，重力加速度为g。假设两滑块的碰撞时间极短。

（1）为了完成本实验，还应测量的物理量有___________。

A．滑块A与滑块B的碰撞时间△t

B．滑块B在水平面上滑动的距离x

C．滑块A反弹后沿气垫导轨上升的高度

D．滑块A反弹后沿气垫导轨上滑的时间t

（2）滑块A第一次滑到气垫导轨底端时的速度为___________，滑块B沿水平面开始滑动的初速度为___________；（用已知量和测量的物理量表示）

（3）若碰撞过程中系统的动量守恒，则关系式：___________成立：如果该碰撞过程中没有机械能损失，则关系式：___________成立。

13．如图所示，把质量的带负电的小球A用绝缘细绳悬挂起来，再将带电荷量的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距时，A球静止，绳与竖直方向的夹角。已知静电力常量，取重力加速度g=10，求：

（1）B球受到的库仑力F的大小。

（2）A球所带电荷量qA。

14．如图所示，两带电金属板间的电场可视为匀强电场，金属板外无电场，两极板间的距离为d，上极板正中央有一小孔，一质量为m、带电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零，空气阻力不计，重力加速度为g。求：

（1）小球到达小孔处的速度v的大小。

（2）两极板间的电场强度E的大小。

15．如图所示，在电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场中，固定有一倾角为θ=53°的长度为3R的光滑绝缘倾斜直轨道AB，在B点平滑连接一半径为R的光滑绝缘半圆轨道BC，BC垂直于AB．一电荷量为q的小物块恰好能静止在轨道上的B点。某时刻给其沿轨道AB向上的一个初速度，小物块能沿轨道运动到C飞出，已知重力加速度为g，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6。求∶

（1）小物块的质量m；

（2）能到达C点，给小物块初速度的最小值；

（3）在（2）中的情况下，小物块能否落到轨道AB上？若不能，通过计算说明；若能，落点到A点的距离。

参考答案：

1．C

【解析】

【详解】

A．库仑定律适用于真空中的点电荷，点电荷是指带电体的大小对所研究的问题没有影响或影响可以忽略，点电荷不一定是体积很小的球体，故A错误；

B．当两电荷相距很近时，库仑定律将不再适用，故B错误；

C．库仑定律与万有引力定律都是平方反比定律，故C正确；

D．根据牛顿第三定律可知，两电荷之间的静电力是一对相互作用力，必定大小相等，故D错误。

故选C。

2．C

【解析】

【详解】

金属导体处在负电荷的电场中，由于静电感应现象，弹头导体的右端要感应出正电荷，在导体的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电，所以C正确．故选C．

3．D

【解析】

【详解】

由题意可知，由于静电感应，使得A带正电，B带负电，导体原来不带电，只是在C的电荷的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分多带了电子而带负电，A部分少了电子而带正电。根据电荷守恒可知，A部分转移的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，因此无论从哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的。故D正确。

故选D。

4．A

【解析】

【详解】

根据对称性，A、C处点电荷在O点处产生的合电场的电场强度，B处点电荷在O点处产生的电场的电场强度

方向由B点指向O点，故O点处合电场的电场强度

故A正确，BCD错误。

故选A。

5．B

【解析】

【详解】

根据负点电荷的电场线的分布规律，负点电荷一定在电场线箭头指向的位置，则B点更靠近点电荷，故B点的电场强度更大，故B正确，ACD错误。

故选B。

6．C

【解析】

【详解】

A．电荷从静止开始从电场中的A点运动到B点，故电场力由A指向B，粒子带负电，故A错误；

BC．电场线疏密程度代表场强大小，故EB>EA，由F=Eq，可知FB>FA；由牛顿第二定律可知，可知，故B错误，C正确；

D．由于粒子做加速运动，则速度变大，故D错误。

故选C。

7．A

【解析】

【详解】

A．由于空腔金属球（或者网罩）无论是否接地，都能把外部的电场屏蔽起来不让它影响内部，A正确；

B．若把空腔金属球（或者网罩）接地，就能够把内部带电体的电场屏蔽起来不让它影响外部电器，B项中金属球未接地，金属球内表面和外表面都有感应电荷，纸屑S会被其带电体P吸引。B错误；

CD．C、D中带电体与纸屑在同一空间中，不够成静电屏蔽，会被吸引，CD错误。

故选A。

8．BD

【解析】

【详解】

A．甲图中a、b两点场强大小相等，但方向不同，A错误；

B．乙图中a、b两点对称，所以场强大小相等，方向均垂直中垂线向左，B正确；

C．丙图中a、b两点对称，场强大小相等，但方向相反，C错误；

D．丁图的两平行板间为匀强电场，场强处处相同，D正确。

故选BD。

9．AD

【解析】

【详解】

AB．设开始时两球间距离为x，两小球带的是同种电荷，当电量各减小一半，根据库仑定律

知，若两个球之间的距离保持不变，库仑力减小为原来的，库仑力减小，弹簧的弹力减小，弹簧的伸长量减小，两球间的距离减小，所以实际的情况是小球之间的库仑力会大于原来的，此时弹簧的伸长量大于原来伸长量的，则

B错误，A正确；

CD．设开始时两球间距离为x，两小球带的是同种电荷，当电量各减小一半，根据库仑定律

知，若两个球之间的距离保持不变，库仑力减小为原来的，库仑力减小，弹簧的弹力减小，弹簧的压缩量减小，两球间的距离增大，所以实际的情况是小球之间的库仑力会小于原来的，此时弹簧的压缩量小于原来伸长量的，则

C错误，D正确。

故选AC。

10．AB

【解析】

【详解】

A．电子在水平方向做匀速运动，则从A到B的运动时间为

选项A正确；

B．竖直方向：

解得匀强电场的电场强度为

选项B正确；

C．A、B两点间的电势差为

选项C错误；

D．电子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，因此有

电子从B点飞出时速度与水平方向夹角的正切值为

选项D错误．

11．AC

【解析】

【详解】

A．由于两带电小球相互吸引，所以一定带异种电荷，选项A正确；

BCD．设轻丝线与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得两球之间的库仑力相等，与q1，q2电荷量是否相等无关，故无法判断两电荷量的关系，根据平衡条件有

因此

即

选项C正确、BD错误。

故选AC。

12．     BC                   

【解析】

【详解】

（1）[1]设滑块A滑到气垫导轨底端的速度为v0，滑块A反弹的速度大小为、磁后滑块B的速度大小为，对A从斜面下滑过程，由机械能守恒定律得

解得

碰撞后B在水平面上滑动的距离x，由动能定理得

解得

碰撞后A反弹，上升的高度设为，由机械能守恒定律得

解得

故选BC。

（2）[2][3]由（1）分析，可知滑块A第一次滑到气垫导轨底端时的速度为；

滑块B沿水平面开始滑动的初速度为；

（3）[4]若碰撞过程中系统的动量守恒。则将，，

代入

整理

[5]如果碰掉过程中没有机械能的损失，则应有

将速度代入整理得

13．（1）；（2）

【解析】

【详解】

（1）分析小球A的受力情况，如图所示

根据平衡条件可得

代入数据得

（2）根据库仑定律，有

代入数据得

14．（1）；（2）

【解析】

【详解】

（1）小球在金属板上方时做自由落体运动，则有

得

（2）带电小球进入金属板后做匀减速直线运动，设其加速度大小为a，则有

根据牛顿第二定律可得

联立解得

15．（1）；（2）；（3）见解析

【解析】

【详解】

（1）对小物块受力分析，由平衡条件有

解得

（2）小物块恰好能到达C点，需满足电场力与重力的合力恰好能提供向心力，则有

由动能定理有

联立解得

（3）当小物块恰好能到达C飞出后做类平抛运动，假设小物块可以落到轨道AB上

沿BC方向有

沿AB方向有

联立解得

故小物块能落到轨道AB上，且落点与A点相距