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1、吉林省长春市第五中学2020-2021学年高二物理上学期期中试题 考试时间： 90分钟 满分：110分一、单项选择题（每题4分，共36分）1关于电场强度的概念，下列说法正确的是()A由E可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比B电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关C电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零D以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的场强E相同2两个带电荷量分别为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，它们间的库仑力的大小为F，两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为()A.F B.F C.F D12F3.A、B是一条电场线上
2、的两个点，一负点电荷仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其vt图象如图所示则此电场的电场线分布可能是()4如图所示，实线是匀强电场的电场线，带电粒子q1、q2 分别从A、C 两点以初速度v垂直射入电场，其运动轨迹分别是图中的ABC、CDA.已知q1带正电，不计粒子重力和阻力则下列说法中正确的是()Aq2也带正电BA点的电势低于C点的电势C电场力对q1做正功，对q2做负功Dq1、q2的电势能均减小5、如图Q1、Q2等量异种点电荷，MN为两点电荷连线的中垂线，A、B、C为电场中的三点，则有 （ ） AEAEB=EC，AB=C BEAEBEC，AEBEC，ABC DEAB=C6.
3、如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，MOP60.电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，此时O点的场强大小为E2，则E1与E2之比为()A12 B21 C2 D47.如图4所示，相距10 mm的两等势面AA、BB，其间有一静止的油滴P，已知它的重力为1.61014 N，所带的电荷量是3.21019 C，(AA与BB间电场为匀强电场)则下列判断正确的是()AAB，UAB100 VBAB，UAB750 VCAB，UBA500 VDAB，UBA1000 V8、如图，实线为匀强电场的电场线，虚线为
4、等势面，相邻两个等势面间的电势差相等，一个正点电荷在等势面L4处的动能为60J，运动到等势面L1处时的动能为零。取L2处的等势面电势为零，则当此点电荷在动能为8J时，它的电势能为（不计点电荷的重力和空气阻力） （ ） A2J B8JC10J D12J 9.如图所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R0.1 m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角为.若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E100 V/m，则O、P两点的电势差可表示为()AUOP10sin (V)BUOP10sin (V)CUOP10cos (V)DUOP10cos (V)二、多项选择题（每题6分，共3
5、0分，选不全得3分）10一带电粒子在电场中仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度大小随时间变化的图象如图所示，tA、tB分别是带电粒子在A、B两点对应的时刻，则下列说法中正确的有()AA处的场强一定小于B处的场强BA处的电势一定高于B处的电势C带电粒子在A处的电势能一定小于在B处的电势能D带电粒子从A到B的过程中，所受电场力一定做正功11.如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(可视为点电荷)，三小球沿一条直线摆放，且仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是()Aa对b的静电力可能是斥力Ba对b的静电力一定是引力Ca的电荷量可能比b的少Da的电荷量一定比b的多12如图所
6、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和()，两小球恰在同一水平线上，那么()A两球一定带异种电荷Bq1一定大于q2Cm1一定小于m2Dm1所受的库仑力一定大于m2所受的库仑力13.如图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，合上开关S后，静电计指针张开一定角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是()A使A、B两板靠近一些 B使A、B两板正对面积减小一些C断开S后，使B板向右平移一些 D断开S后，使A、B正对面积减小一些14质量为m的带电小球射入匀强电场后，以方向竖直向上、大小为2g的加速度向下运动，在
7、小球下落h的过程中()A小球的重力势能减少了2mgh B小球的动能减少了2mghC小球的机械能减少了2mgh D小球的电势能增加了3mgh三、计算题（共44分）15.（10分）如图所示，竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接，右边与一个足够高的光滑圆弧轨道平滑相连，木块A、B静置于光滑水平轨道上，A、B的质量分别为1.5 kg和0.5 kg.现让A以6 m/s的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞的时间为0.3 s，碰后的速度大小变为4 m/s.当A与B碰撞后会立即粘在一起运动，g取10 m/s2.求：(1)在A与墙壁碰撞的过程中，墙壁对A的平均作用力的大小；(2)A、B滑上圆弧轨道的最大
8、高度16.(10分)如图，一质量为m1 kg、电荷量为q0.5 C的带电小球以速度v04.5 m/s自光滑平台右端水平飞出，不计空气阻力，小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆弧轨道ABC，圆弧轨道ABC的形状为圆截去了左上角127的圆弧，CB为其竖直直径，在过A点的竖直线OO的右边空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E10 V/m(sin 530.8，cos 530.6，重力加速度g取10 m/s2)(1)求小球经过A点的速度大小vA；(2)欲使小球在圆弧轨道运动时不脱离圆弧轨道，且从C点飞出轨道，求半径R的取值应满足的条件17.（12分）如图所示，ABD为竖直平面内的轨道，其中AB
9、段水平粗糙，BD段为半径R0.08 m的半圆光滑轨道，两段轨道相切于B点小球甲以v05 m/s的速度从C点出发，沿水平轨道向右运动，与静止在B点的小球乙发生弹性正碰，碰后小球乙恰好能到达圆轨道最高点D.已知小球甲与AB段间的动摩擦因数0.4，CB的距离s2 m，g取10 m/s2，甲、乙两球可视为质点求：(1)碰撞前瞬间，小球甲的速度大小v甲；(2)小球甲和小球乙的质量之比18.（12分）一束电子流经U15 000 V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，两极板间电压U2400 V，两极板间距离d2.0 cm，板长L15.0 cm.(1)求电子在两极板间穿过
10、时的偏移量y；(2)若平行板的右边缘与屏的距离L25 cm，求电子打在屏上的位置与中心O的距离Y(O点位于平行板水平中线的延长线上)；(3)若另一个质量为m(不计重力)的二价负离子经同一电压U1加速，再经同一偏转电场射出，则其射出偏转电场的偏移量y和打在屏上的偏移量Y各是多大？2020-2021学年度上学期高二年级期中考试 物理试题答案一 选择题1B 2C 3A 4D 5B 6B 7C 8D 9A二 多选题10 AD 11 BD 12AC 13 CD 14BD三 计算题15.解析：(1)设水平向右为正方向，当A与墙壁碰撞时，根据动量定理有tmAv1mA(v1)解得50 N.(2)设碰撞后A、B
11、的共同速度为v，根据动量守恒定律有mAv1(mAmB)vA、B在光滑圆弧轨道上滑动时机械能守恒，由机械能守恒定律得(mAmB)v2(mAmB)gh解得h0.45 m.答案：(1)50 N(2)0.45 m16.解析(1)小球离开平台后做平抛运动，由题知，小球经过A点时的速度沿圆弧轨道的切线方向，则cos 53(2分)解得vA7.5 m/s.(1分)(2)小球沿A点切线方向落入竖直光滑圆弧轨道ABC后，做圆周运动，若恰好能通过最高点C，由重力和电场力的合力提供向心力，设滑至最高点的速度为vC，则有mgqEm(2分)根据动能定理得：(mgqE)R(1cos 53)mvC2mvA2 (3分)联立以上
12、两式解得R m(1分)17.解析：(1)对甲在CB段，由动能定理得m甲gsm甲vm甲v解得v甲3 m/s.(2)碰后，乙恰好能到达圆轨道最高点D，由牛顿第二定律得m乙gm乙从B点到D点，由机械能守恒定律得m乙v2m乙gRm乙v解得vB2 m/s在B位置，甲、乙碰撞过程中甲、乙组成的系统动量守恒，以水平向右为正方向，由动量守恒定律得m甲v甲m甲v甲m乙vB由机械能守恒定律得m甲vm甲vm乙v所以.18.解析(1)电子加速过程，由动能定理得eU1mv02进入偏转电场，电子在平行于极板的方向上做匀速运动，L1v0t在垂直于极板的方向上做匀加速直线运动，加速度为a偏移距离yat2由得：y，代入数据得：y0.25 cm.(2)如图，由几何关系知：得：Y()y代入数据得：Y0.75 cm.(3)因y，Y()y，偏移量与粒子的质量m和电荷量q无关，故二价负离子经同样装置后，yy0.25 cm，YY0.75 cm.