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1、 陕西省榆林市第二中学 2019-2020 学年高二物理上学期期中试题（含解析）一、选择题 1.下面关于点电荷的说法正确的是 A.只有体积很小的带电体才能看做点电荷 B.体积很大的带电体一定不是点电荷 C.当两个带电体的形状对它们相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看做点电荷 D.任何带电球体，都可看做电荷全部集中于球心的点电荷【答案】C【解析】试题分析:当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体、大小及电荷分布对它们之间的作用力的影响可以忽略时就可以看成点电荷不是体积很大时就不可看作点电荷，也不是只有体积很小的带电体才能看成是点电荷，故 A、B 错误；当带电体间的距离比它们自身的
2、大小大得多，以致带电体、大小及电荷分布对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看做带电的点电荷故 C 正确；当电荷在球上均匀分布时，才可以将其看成是电荷全部集中于球心的点电荷，否则会产生较大的误差，故 D 错误。考点：点电荷 2.如图所示，把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a、b两端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是 A.闭合S1，有电子从枕形导体流向地 B.闭合S2，有电子从枕形导体流向地 C.闭合S1，有电子从地流向枕形导体 D.闭合S2，没有电子通过S2【答案】C【解析】【分析】（1）感应起电的实质是在带电体上电荷的作用下，导体上的正负电荷发生了分
3、离，使电荷从导体的一部分转移到了另一部分，既然是转移，那么电荷必然守恒。（2）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。【详解】枕型导体在带正电的金属棒附近时，枕型导体上的自由电子会向金属棒的右边运动，金属棒的右端因有了多余的电子而带负电，左端因缺少电子而带正电；而当闭合任何开关时，导体就会与大地连接，会使大地的电子流入枕形导体，当处于静电平衡时，枕形导体是个等势体；故 C 正确，ABD 错误；故选 C。【点睛】题考查电荷的转移，有一定的难度，关键知道由于异种电荷相互吸引，大地的负电荷（自由电子）会转移到导体上。3.要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大为原来的 4 倍，下列方法可行的是()A.每个点
4、电荷的电荷量都增大为原来的 2 倍，电荷间的距离不变 B.保持点电荷的电荷量不变，使两个点电荷的距离增大为原来的 2 倍 C.使一个点电荷的电荷量增加 1 倍，另一个点电荷的电荷量保持不变，同时使用两点电荷间的距离减小为原来的12 D.将两个点电荷的电荷量和两点电荷间的距离都增大为原来的 2 倍【答案】A【解析】【详解】根据库仑定律公式2QqFkr，则有：A.每个点电荷的电荷量都增大到原来的 2 倍，电荷间的距离不变，则库仑力增大为原来的4 倍，故 A 正确。B.保持点电荷的电荷量不变，使两个点电荷的距离增大到原来的 2 倍，则力变为原来的14，故 B 错误 C.使一个点电荷的电荷量增加 1
5、倍，另一个点电荷的电荷量保持不变，同时使两点电荷间的距离减小为原来的12，库仑力变为原来的 8 倍，故 C 错误。D.将两个点电荷的电荷量和两点电荷间的距离都增大为原来的 2 倍，库仑力不变，故 D 错误。4.对于由点电荷 Q 产生的电场，下列说法中正确的是 ()A.电场强度的定义式仍成立，即 EF/Q，式中的 Q 就是产生电场的点电荷 B.在真空中电场强度的表达式为2kQEr，式中的 Q 就是产生电场的点电荷 C.在真空中 Ekq/r2，式中的 q 是试探电荷 D.以上说法都不对【答案】B【解析】【分析】电场强度公式FEq，适用于所有的电场，E 为场源电荷产生的场强，q 为试探电荷；点电荷的
6、场强公式2kQEr，其中 E 就是式中 Q 产生的场强；【详解】A、电场强度的定义式FEQ，适用于任何电场，式中 Q 所指的试探电荷，故 A 错误；B、在真空中，电场强度的表达式为：2kQEr，式中 Q 就是产生电场的电荷即场源电荷，该公式适用点电荷电场，故 B 正确，CD 错误。【点睛】本题考查的就是学生对基本公式使用条件及物理量的物理意义，在平时要注意多积累。5.如图，带电量为-q 的点电荷与均匀带电薄板相距 2d，点电荷在通过带电薄板几何中心的垂线上a 点处电场强度为零，静电力恒量为 k。根据对称性，带电薄板在图中 b 点（a 点关于带电薄板的对称点）处产生的电场强度大小和方向正确的是（
7、）A.0 B.29kqd，垂直薄板向右 C.2kqd，垂直薄板向右 D.2109kqd，垂直薄板向左 【答案】C【解析】试题分析：点电荷在 a 点的电场强度为12qEkd，方向水平向右，根据场强的叠加原理，由于该点的场强为零，所以可知带电薄板在 a 点的场强大小为2qkd，方向水平向左，根据对称性可知，带电薄板在 b 点产生的电场强度与 a 点的对称，大小也为2qkd，方向水平向右，所以只有选项 C 正确；考点：电场强度、点电荷的场强 6.如图为四种电场的电场线的分布图，一正电荷q仅在电场力作用下由a点向b点做加速运动，且加速度越来越小，则该电荷所在的电场是图中的()A.B.C.D.【答案】B
8、【解析】【详解】A 图中是匀强电场，电场强度不变，则粒子受到的电场力不变，加速度不变，故 A错误。B.正电荷受电场力向右，粒子加速，电场线变稀疏，电场强度变小，电场力变小，加速度减小，故 B 正确。C.正电荷受电场力向左，所以粒子减速运动，故 C 错误。D.正电荷受电场力向右，粒子加速，电场线变密集，电场强度变大，电场力变大，加速度变大，故 D 错误。7.下列关于动量的说法中，正确的是（）A.物体的动量越大，其惯性也越大 B.做匀速圆周运动的物体，其动量不变 C.一个物体的速率改变，它的动量一定改变 D.一个物体的运动状态发生变化，它的动量不一定改变【答案】C【解析】【详解】A.动量大，可能是
9、速度大，不一定是质量大，故惯性不一定大，故 A 错误。B.做匀速圆周运动的物体，速度方向一直改变，其动量改变，故 B 错误。C.一个物体的速率改变，它的动量一定改变，故 C 正确。D.一个物体的运动状态发生变化，速度发生变化，则它的动量一定改变，故 D 错误。8.一个质量为m100g 的小球从h0.8m 高处自由下落，落到一个厚软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了t0.2s，规定竖直向下的方向为正，则在这段时间内，软垫对小球的冲量是(g取 10 m/s2)（）A.0.6NS B.-0.6NS C.0.4NS D.-0.4NS【答案】B【解析】【详解】由机械能守恒可得，小球接触软垫时的
10、速度为：22 10 0.8m/s4m/svgh 则在这段时间内，软垫对小球的冲量为：0Imgtmv 解得：0.6N sI A.0.6NS 与计算结果不符，故 A 错误。B.-0.6NS 与计算结果相符，故 B 正确。C.0.4NS 与计算结果不符，故 C 错误。D.-0.4NS 与计算结果不符，故 D 错误。9.下列说法中正确的是()A.电子和质子都是元电荷 B.一个带电体所带电荷量为205.5倍的元电荷 C.元电荷是最小的电荷量 D.元电荷没有正负之分【答案】CD 【解析】【详解】AD.元电荷又称“基本电量”或“元电荷”。在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷量叫做元电荷
11、，无正负之分，故 A 错误 D 正确。B.任何带电体所带电荷都是e的整数倍，故 B 错误。C.元电荷是最小的电荷量，故 C 正确。10.下列关于等势面的说法正确的是（）A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功 B.等势面上各点的场强相同 C.点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面 D.匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面【答案】CD【解析】试题分析：等势面与电场线垂直，故沿着等势面移动点电荷，电场力与运动方向一直垂直，电场力不做功，故 A 错误；电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面，等势面上各个点的场强大小情况要看具体的电场，故 B 错误；等势
12、面与电场线垂直，结合这个特点可以知道孤立点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为圆心的一簇球面，故 C 正确；等势面与电场线垂直，结合这个特点可以知道匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面，故 D 正确；故选 CD。考点：等势面【名师点睛】本题关键是要明确等势面的概念，电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面；等势面与电场线垂直，沿着等势面移动点电荷，电场力不做功；同时要能根据电场线画出常见的几种等势面图。11.如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，电容器已带电，则下列判断正确的是（）A.增大两极板之间的距离，静电计指针张角变大 B.将A板稍微上
13、移，静电计指针张角将变大 C.若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大 D.若减小两极板间的距离，则静电计指针张角变小【答案】ABD【解析】【详解】A.增大两极板之间的距离，电容器所带电荷量一定，4SCkd，当d变大时，C变小，再由QCU，得U变大；指针张角增大，故 A 正确。B.当A板上移时，正对面积S变小，C也变小，电容器所带电荷量一定，U变大，指针夹角增大，故 B 正确。C.当插入玻璃板时，增大了，C变大，电容器所带电荷量一定，U变小，指针夹角减小，故 C 错误。D.当两板间的距离减小时，C变大，电容器所带电荷量一定，U变小，静电计指针夹角减小，故 D 正确。12.如图所示，虚线 a
14、、b、c 代表静电场中的三个等势面,它们的电势分别为 a、b和 c，abc。一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图中实线 KLMN 所示。由图可知（）A.粒子从 K 到 L 的过程中，电场力做正功 B.粒子从 L 到 M 的过程中，电场力做负功 C.粒子从 K 到 L 的过程中，电势能增加 D.粒子从 L 到 M 的过程中，动能增加【答案】CD【解析】试题分析：A、根据pEq，粒子从 K 到 L 的过程中，电势能增加，故电场力做负功；A错误 B、根据pEq，粒子从 K 到 L 的过程中，电势能减小，故电场力做正功；B 错误 C、根据pEq，粒子从 K 到 L 的过程中，电势能增加；C 正确
15、D、粒子从 L 到 M 的过程中，电场力做正功，故动能增加；D 正确 故选 CD 考点：电势能 点评：本题根据pEq得到电势能的变化情况，最后确定电场力的做功情况。二实验题 13.某一研究性学习小组的同学们设计了以下实验方案来验证电荷守恒定律：实 验 操 作 步骤一：手持起电板柄，用力将两块起电板快速摩擦后分开 步骤二：将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球（不要接触金属球）步骤三：将两块板同时插入空心金属球 实 验 图 解 实 验 现 象 箔片张开 箔片闭合 根据以上实验过程和观察到的现象，回答下列问题：（1）步骤二的实验现象，说明_（2）步骤三的实验现象，说明_ （3）该研究性实验_（
16、填“能”或“不能”）验证电荷守恒定律。【答案】（1）插入验电器上端空心金属球内的起电板带上了电荷；（2）两块板带有等量异号电荷，总电荷量为零；（3）能【解析】【详解】（1）步骤二的实验现象是箔片张开，即箔片带电，说明插入验电器上端空心金属球内的起电板带上了电荷；（2）步骤三的实验现象是箔片闭合，即箔片不带电，说明两块板带有等量异号电荷，总电荷量为零；（3）该研究性实验说明不带电的物体摩擦起电后带上等量异种电荷，能验证电荷守恒定律 14.某同学用图所示装置来验证动量守恒定律，实验时先让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复 10 次；然后再把b球静置在斜槽
17、轨道末端，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复 10 次回答下列问题：(1)在安装实验装置时斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是_；用实验中所给器材如何检验槽末端是否水平：_。(2)小球a、b质量ma、mb的大小关系应满足ma _mb，两球的半径应满足ra _ rb（选填“”、“”或“=”）。(3)本实验中小球落地点的平均位置距O点的距离如上图所示，这时小球a、b两球碰后的平均落地点依次是图中水平面上的_ 点和_ 点。(4)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？（）A水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离 BA球与B球碰撞后
18、，测量A球与B球落点位置到O点的距离 CA球和B球在空间飞行的时间(5)在本实验中结合图，验证动量守恒验证式是下列选项中的_。Aaabm OCm OAm OB Baabm OBm OAm OC Caabm OAm OBm OC【答案】(1).保证小球做平抛运动 (2).把小球轻轻的放在斜槽末端，若小球能保持静止，则说明斜槽末端水平 (3).(4).=(5).A (6).C (7).AB (8).B【解析】【详解】(1)12 小球离开轨道后做平抛运动，在安装实验器材时斜槽的末端应保持水平，才能保证小球做平抛运动；检查水平的方法：把小球轻轻的放在斜槽末端，若小球能保持静止，则说明斜槽末端水平。(2
19、)34 为防止碰撞过程入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量ma大于mb，即mamb为保证两个小球的碰撞是对心碰撞，两个小球的半径要相等；(3)56 由图所示装置可知，小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度减小，b球在前，a球在后，两球都做平抛运动，由图示可知，未放被碰小球时小球a的落地点为B点，碰撞后a、b的落点点分别为A、C点(4)7 小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则 mav0=mavA+mbvB 两边同时乘以时间t得：mav0t=mavAt+mbvBt 则 maOB=maOA+mbOC 因此实验需要测量：两球的质量，两球做平
20、抛运动的水平位移，故 AB 正确 C 错误。(5)8根据以上分析可知，要验证的是 aabm OBm OAm OC 故 B 正确 AC 错误。三、计算题 15.如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成 60角，一个电荷量为q=410-8C 的正电荷从a点移到b点时静电力做功为W1=1.210-7J，求：（1）匀强电场的场强E；（2）电荷从b移到c，静电力做功W2；（3）a、c两点间的电势差Uac。【答案】（1）60V/m；（2）14410-7J；（3）6.6V【解析】【详解】（1）由题，由W1=qELab得：71821.2 1
21、0V/m60V/m4 105 10abWEqL （2）电荷从b移到c电场力做功为：W2=qELbccos60=410-8600.120.5J=1.4410-7J（3）电荷从a移到c电场力做功为：Wac=W1+W2 则a、c两点的电势差为：7781.2 101.44 10V6.6V4 10acacWUq 16.如图所示，水平放置的两平行金属板之间电压为U，两板板长为L，板间距离为d，一束电子以速度v0从两板左侧正中间水平射入板间，然后从右侧板间飞出，射到距右侧板边缘为S的荧光屏上，已知电子的质量为m，电荷量为e求：(1)电子飞出两板时速度大小；(2)电子偏离电场时的偏转位移的大小；(3)电子束射
22、到荧光屏的位置（离图中的中心O的距离）（不计电子重力）【答案】(1)222202220e U Lvm d v(2)2202eULmdv(3)20(2)2eUL LSmdv【解析】【详解】(1)电子在极板间做类平抛运动，水平位移x=L，电子水平方向做匀速直线运动，则有：x=v0t 得时间 0Ltv 电子飞出两板时竖直分速度为：0yeULvatmd v 出电场速度为 222222002220ye U Lvvvvm d v(2)电子飞出两板时偏转的距离为：2220122eULyatmdv(3)设电子束射到荧光屏的位置离图中的中心O的距离为Y，根据平抛推论可知，速度反向延长线过水平位移的中点，由几何关
23、系可得：1212LyYLS 解得：20(2)2eUL LSYmdv 17.如图所示，有一摆长为L的单摆，摆球A自水平位置摆下，在摆的平衡位置与置于光滑水平面的B球发生弹性碰撞，导致后者又跟置于同一水平面的C球发生完全非弹性碰撞 假设A、B、C球的质量均为m，重力加速度为g那么 (1)A、B球碰后A球的速度为多大？(2)B、C球碰后它们共同的速度多大？(3)B和C碰撞过程中损失的机械能是多少？【答案】(1)A0v (2)22gL(3)12mgL【解析】【详解】(1)对A从最高点到最低点进行分析，由机械能守恒得：212mgLmv 解得 2vgL 由于A与B发生弹性碰撞，且质量相等，所以交换速度，所以碰后速度为 B2vgL，A0v (2)对BC由水平方向动量守恒得：mvB=（m+m）v 解得：22gLv 即B、C球碰后的速度是22gL(3)根据能量守恒可知 22B11()22mvmm vQ 带入数值解得：12QmgL B和C碰撞过程中损失的机械能是12mgL.