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- 2021-04-15 发布
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云南省通海三中2018-2019学年10月份考试
高二物理
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间120分钟。
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
分卷I
一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分)
1.关于电场强度和电势的关系，下列说法正确的是（ ）
A． 场强处处为零的空间，电势也一定处处为零
B． 场强处处相同的区域内，电势也一定处处相同
C． 场强的方向总是跟等势面垂直
D． 电势降低的方向一定是场强的方向
2.如图所示，是一条与Ox轴重合的电场线上各点的电势φ随x变化的图线，取x0处的电势为零．若在x0点由静止释放一个点电荷，只受电场力作用．在电荷运动的过程中，则下列说法中正确的是( )
A． 电荷一定沿x轴正方向运动
B． 电场的场强在逐渐减弱
C． 电荷的电势能可能为正
D． 电场力一定做正功
3.一个电荷量为10－6C的负电荷从电场中A点移到B点电场力要做功2×10－6J，从C点移到D点要克服电场力做功7×10－6J，若已知C点比B点电势高3 V，且A、B、C、D四点在同一条电场线上，则下列图中正确的是( )
A．B．
C．D．
4.真空中放置两个点电荷，电量各为q1与q2，它们相距r时静电力大小为F，若将它们的电量分别减为原来的一半，则它们之间的静电力大小是（ ）
A．B．C． 2FD． 4F
5.关于点电荷的说法正确的是（ ）
A． 点电荷的带电量一定是1.60×10﹣19C
B． 实际存在的电荷都是点电荷
C． 点电荷是理想化的物理模型
D． 大的带电体不能看成是点电荷
6.ab是长为l的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示，ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为E2，则以下说法正确的是( )
A． 两处的电场方向相同，E1＞E2
B． 两处的电场方向相反，E1＞E2
C． 两处的电场方向相同，E1＜E2
D． 两处的电场方向相反，E1＜E2
7.在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则( )
A．b点的电场强度一定比a点大
B． 电场线方向一定从b指向a
C．b点的电势一定比a点高
D． 该电荷的动能一定减小
8.如图所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是（ ）
A． 带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小
B． 负点电荷一定位于M点左侧
C． 带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
D． 带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能
9.下列说法中正确的是（ ）
A． 电流的方向就是电荷移动的方向
B． 电流都是由电子的移动形成的
C． 在直流电源对外供电的过程中，外电路上电流的方向是从电源正极流向负极
D． 电流是有方向的量，所以是矢量
10.一根横截面积为S的铜导线，通过电流为I．已经知道铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿佛加德罗常数为NA，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动速率为（ ）
A．B．C．D．
二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)
11.(多选)如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直．下列说法正确的是( )
A．AD两点间电势差UAD与AA′两点间电势差UAA′相等
B． 带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，静电力做正功
C． 带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电势能减少
D． 同一带电粒子从A点移到C′点，沿对角线A→C′与沿A→B→B′→C′静电力做功相同
12.(多选)两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示，若粒子只受静电力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是( )
A． 带正电
B． 速度先增大后减小
C． 电势能先增大后减小
D． 经过b点和d点时的速度大小相同
13.(多选)x轴上O点右侧各点的电场方向与x轴方向一致，O点左侧各点的电场方向与x
轴方向相反，若规定向右的方向为正方向，x轴上各点的电场强度E随x变化的图象如图所示，该图象关于O点对称，x1和－x1为x轴上的两点．下列说法正确的是( )
A．O点的电势最低
B．x1和－x1两点的电势相等
C． 电子在x1处的电势能大于在－x1处的电势能
D． 电子从x1处由静止释放后，若向O点运动，则到达O点时速度最大
14.(多选)如图所示，氕、氘、氚的原子核自初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么( )
A． 经过加速电场的过程中，静电力对氚核做的功最多
B． 经过偏转电场的过程中，静电力对三种核做的功一样多
C． 三种原子核打在屏上的速度一样大
D． 三种原子核都打在屏的同一位置上
分卷II
三、填空题(共4小题,每小题5.0分,共20分)
15.在电场强度为600 N/C的匀强电场中，A、B两点相距5 cm，若A、B两点连线是沿着电场方向时，则A、B两点的电势差是________ V．若A、B两点连线与电场方向成60°时，则A、B两点的电势差是________ V；若A、B两点连线与电场方向垂直时，则A、B两点的电势差是________ V.
16.如图所示，在电场强度为E的匀强电场中有间距为l的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，静电力做的功W1＝________；若沿路径ACB移动该电荷，静电力做的功W2＝________；若沿曲线ADB移动该电荷，静电力做的功W3＝________.由此可知，电荷在电场中移动时，静电力做功的特点是________．
17.如图所示，两平行板相距10 cm，板间有A、B两点相距 4 cm，现将一带电量q＝－3×10－4C的电荷，从A点移到B点，电场力做了7.2×10－3J的正功，则A、B两点的电势差UAB＝________ V.
18.O是一个带正电的物体．把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中P1、P2、P3的位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小．这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来，图中受力由大到小的三个位置的排序为____________．
四、计算题
19.有一充电的电容器，两板间的电压为3 V，所带电荷量为4.5×10－4C，此电容器的电容是多少？将电容器的电压降为2 V，电容器的电容是多少？所带电荷量是多少？
20.一匀强电场，场强方向水平向左，如图所示．一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动．求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差．
21.如图所示，在光滑绝缘的水平面上沿一直线等距离排列三个小球A、B、C.三球质量均为m，相距均为L，若小球均带电，且qA＝＋10q，qB＝＋q，为保证三球间距不发生变化，将一水平向右的恒力F作用于C球，使三者一起向右做匀加速运动，求：
(1)F的大小；
(2)C球的电性和电荷量．
22.如图所示，阴极A受热后向右侧空间发射电子，电子质量为m，电荷量为e，电子的初速率有从0到v的各种可能值，且各个方向都有.与A极相距l的地方有荧光屏B，电子击中荧光屏时便会发光.若在A和B之间的空间里加一个水平向左、与荧光屏面垂直的匀强电场，电场强度为E，求B上受电子轰击后的发光面积.
答案解析
1.【答案】C
【解析】电势为零，是人为选择的，电场强度为零的地方，电势不一定为零．故A错误．场强处处相同的区域内，电势不一定为零，比如：匀强电场，电场强度处处相等，而沿着电场线的方向电势降低．故B错误．等势面电势处处相等，在等势面上移动电荷不做功，是因电场力的方向与运动方向相互垂直，因此场强的方向总是跟等势面垂直．故C正确．电势降低最快的方向一定是场强的方向，电势降低的方向不一定是场强的方向，故D错误.
2.【答案】D
【解析】因为沿电场线方向电势逐渐降低，知电场的方向沿x轴正方向．因为释放的电荷的电性未知，则无法判断电荷的运动方向，故A错误；因为φ－x图线的斜率等于电场强度大小，图线的斜率不变，则电场强度不变，故B错误；电场力做功等于电势能的减小量；电荷仅受电场力作用，在运动的过程中，电场力一定做正功，则电势能一定减小；x0处的电势为零，则电势能为零，则运动的过程中，电荷的电势能为负值，故C错误，D正确．
3.【答案】C
【解析】由UAB＝＝V＝－2 V，则φA－φB＝－2 V；UCD＝＝V＝7 V，则φC－φD＝7 V；由题意得φC－φB＝3 V，则φC>φB>φA>φD，C正确．
4.【答案】A
【解析】由库仑定律的公式F=k知，保持它们之间的距离不变，将两个点电荷的电量都减小为原来的一半，则它们之间的静电力大小变为原来的倍．故A正确，B、C、D错误．
5.【答案】C
【解析】
6.【答案】D
【解析】将均匀带电细杆等分为很多段，每段可看做点电荷．设细杆带正电，根据电场的叠加，这些点电荷在P1的合场强方向向左，在P2的合场强方向向右，且E1＜E2.故选D.
7.【答案】C
【解析】电场力做负功，该电荷电势能增加．正电荷在电势高处电势能较大，C正确．电场力做负功同时电荷可能还受其他力作用，总功不一定为负．由动能定理可知，动能不一定减小，D错误．电势高低与场强大小无必然联系，A错误．b点电势高于a点，但a、b
可能不在同一条电场线上，B错误．
8.【答案】D
【解析】由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，电场力指向轨迹内侧，电场力方向大致向右，对带电粒子做正功，其动能增加．故A错误．带正电的粒子所受电场力向右，电场线由M指向N，说明负电荷在直线N点右侧．故B错误．a点离负点电荷较远，a点的电场强度小于b点的电场强度，带电粒子在a点受到的电场力小于在b点受到的电场力，根据牛顿第二定律得，带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度．故C错误．电场力对带电粒子做正功，电势能减小，则带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能．故D正确．
9.【答案】C
【解析】正电荷的定向移动方向为电流的方向，负电荷的定向移动方向和电流的方向相反，A错误；电流也可以由正离子的定向移动形成，B错误；在直流电路中，外电路上电流的方向是从电源正极流向负极，但电流在外电路只有这一个方向，不是矢量，C正确，D错误.
10.【答案】A
【解析】设自由电子定向移动的速率为，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，对铜导体研究：每个铜原子可提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，为：
n=
t时间内通过导体截面的电荷量为：
则电流强度为：I==
得：=
故选A.
11.【答案】BD
【解析】
12.【答案】CD
【解析】根据粒子的运动轨迹及电场线分布可知，粒子带负电，选项A错误；粒子从a到c到e的过程中电场力先做负功后做正功，速度先减小后增大，电势能先增大后减小，选项B错误，C正确；因为b、d两点在同一等势面上，所以在b、d两点的电势能相同，所以粒子经过b点和d点时的速度大小相同，选项D正确．
13.【答案】BD
【解析】作出电场线，根据顺着电场线电势降低，则O点电势最高，故A错误；从图线看出，电场强度关于原点O对称，则x轴上关于O点对称位置的电势相等，电子在x1和－x1两点处的电势能相等，故B正确，C错误；电子从x1处由静止释放后，若向O点运动，到达O点时电场力做功最多，故动能最大，速度最大，故D正确．
14.【答案】BD
【解析】同一加速电场、同一偏转电场，三种原子核带电荷量相同，故在同一加速电场中静电力对它们做的功都相同，在同一偏转电场中静电力对它们做的功也相同，A错，B对；由于质量不同，所以三种原子核打在屏上的速度不同，C错；再根据偏转距离公式y＝知，打在屏上的位置与带电粒子无关，D对．
15.【答案】30 15 0
【解析】根据匀强电场中的电势差与电场强度的关系：U＝Ed，
若A、B两点连线是沿着电场方向时，d＝LAB＝0.05 m，所以U＝600×0.05 V＝30 V.
若A、B两点连线与电场方向成60°时，d＝LABcos 60°＝0.05×0.5 m＝0.025 m，所以U＝600×0.05×0.5 V＝15 V.
若A、B两点连线与电场方向垂直时，A、B两点是等电势点，故A、B间的电势差为零．
16.【答案】qElcosθ qElcosθ qElcosθ 与路径无关，只与初、末位置有关
【解析】
17.【答案】－24
【解析】UAB＝＝V＝－24 V.
18.【答案】P1、P2、P3
【解析】带电小球受到重力、电场力和拉力作用，根据共点力平衡，F电＝mgtanθ，所以张角越大，电场力越大．
19.【答案】1.5×10－4F 1.5×10－4F 3×10－4C
【解析】由C＝可求电容：C＝＝F＝1.5×10－4F.
电容器电压降为2 V时，电容不变，仍为1.5×10－4F．此时电荷量为Q′＝CU′＝1.5×10－4×2 C＝3×10－4C.
20.【答案】mvcos2θ
【解析】设电场强度为E，小球带电量为q，因为小球做直线运动，它受的电场力qE和重力mg
的合力必沿此直线，如图所示．
mg＝qEtanθ
由此可知，小球做匀减速运动的加速度大小为a＝
设从O到最高点的路程为s，则有v＝2as
运动的水平距离为L＝scosθ
两点的电势能之差 ΔEp＝qEL
由以上各式得ΔEp＝mvcos2θ.
21.【答案】(1) (2)负电 q
【解析】因A、B两小球带同种电荷，A球受到B球的库仑力向左，要使A球向右匀加速运动，则A球必须受到C球施加的向右的库仑力，设加速度为a，由牛顿第二定律有：
对A，B、C三球整体，有F＝3ma
对A球有k－k＝ma
对B球有k＋k＝ma
解得：qC＝q(负电) F＝.
22.【答案】
【解析】 阴极A受热后发射电子，这些电子沿各个方向射向右边匀强电场区域，且初速率从0到v各种可能值都有.取两个极端情况如图所示.
沿极板竖直向上且速率为v的电子，受到向右的电场力作用做类平抛运动打到荧光屏上的P点.
竖直方向上y＝vt，
水平方向上l＝·t2.
解得y＝v.
沿极板竖直向下且速率为v的电子，受到向右的电场力作用做类平抛运动打到荧光屏上的Q点，同理可得
y′＝v.
故在荧光屏B上的发光面积S＝y2π＝.