银川三沙源上游学校2022-2023学年高二上学期期中物理试卷(含答案)

这是一份银川三沙源上游学校2022-2023学年高二上学期期中物理试卷(含答案)，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
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、图中所示是一个平行板电容器，其电容为C，带电荷量为Q，上极板带正电，板间距离为d，A、B两点间的距离为s，如图所示，连线AB与极板间的夹角为30°，则A、B间的电势差为( )
A.B.C.D.
3、在真空中有两个等量的正电荷和，分别固定于A、B两点，DC为AB连线的中垂线，C为A、B两点连线的中点，将一正电荷由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，下列结论正确的有( )
A.电势能逐渐减小B.电势能逐渐增大
C.受到的电场力逐渐减小D.受到的电场力逐渐增大
4、如图所示，将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧，两球在空间形成了稳定的静电场，实线为电场线，虚线为等势线。A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则( )
A.A点和B点的电势相同B.正电荷从A点移至B点，电场力做正功
C.C点和D点的电场强度相同D.负电荷从C点移至D点，电势能增大
5、某电解池中，若在2 s内各有个二价正离子和个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是( )
A.0B.0.8 AC.1.6 AD.3.2 A
6、下列关于电动势的说法中正确的是( )
A.电动势就是电势差，也叫电压，单位是V
B.电动势大的电源做功一定多
C.电动势大的电源做功一定快
D.电动势的大小等于电路中通过单位电荷时电源所提供的电能
7、x轴上有两点电荷和，和之间各点对应的电势高低如图中的曲线所示，规定无限远处电势为零，下列推理与图象信息不符合的是( )
A.一定大于
B.和一定是同种电荷，但不一定是正电荷
C.电势最低处P点的电场强度为0
D.和之间各点的电场方向都指向P点
8、如图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为外，其余各点处的电荷量均为，则圆心O处( )
A.电场强度大小为，方向沿方向
B.电场强度大小为，方向沿方向
C.电场强度大小为，方向沿方向
D.电场强度大小为，方向沿方向
二、多选题
9、以下说法正确的是( )
A.由可知真空中静止的点电荷形成的电场中电场强度E与Q成正比
B.由公式可知电场中某点的电势φ与q成反比
C.由可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也越大
D.公式，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关
10、如图所示是电阻R的图象，图中，由此得出( )
A.通过电阻的电流与两端电压成正比
B.电阻
C.因图象的斜率表示电阻的倒数，故
D.在R两端加上6.0V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0C
11、匀强电场中的三点A、B、C是三角形的三个顶点，AB的长度为1m，D为AB的中点，如图所示。已知电场线平行于所在平面，A、B、C三点的电势分别为14V、6V和2V。设场强大小为E，一电量为的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则( )
A.B.C.D.
12、如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的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.它们运动的加速度
B.它们运动的时间
C.它们所带的电荷量之比
D.它们的动能增加量之比
三、计算题
13、有一条横截面积为S的铜导线，通过的电流为I，已知铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，电子的电量为e，求铜导线中自由电子定向移动的速率？（设铜导线中平均每个铜原子贡献两个自由电子）
14、如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度垂直射入场强为E方向竖直向下的匀强电场中，射出电场的即时速度的方向与初速度方向成30°角.在这过程中，不计粒子重力.求：
（1）该粒子在电场中经历的时间；
（2）粒子在这一过程中电势能增量.
15、如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上。从某时刻开始，电场强度变化为原来的，求：
（1）原来的电场强度为多大；
（2）物块运动的加速度；
（3）沿斜面下滑距离为0.5m时，物块的速度大小。（，，g取）
16、如图所示为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度可忽略不计），经灯丝与A板间的电压加速，从A板中心孔沿中心线射出，然后进入两块平行金属板形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点。已知两板间的电压为，两板间的距离为d，板长为L，荧光屏距两板右侧边缘的水平距离为D，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。
(1)求电子穿过A板时速度的大小；
(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量y；
(3)求OP长度x。
参考答案
1、答案：C
解析：A.场强处处为零的空间，电势不一定处处为零，因为电势零点是人为规定的，选项A错误；
B.场强处处相同的区域内，电势不一定处处相同，例如匀强电场，选项B错误；
C.场强的方向总是跟等势面垂直，选项C正确；
D.电势降低最快的方向是场强的方向，选项D错误。
故选C。
2、答案：C
解析：极板间的电场强度
A、B间的电势差
联立可得
故选C。
3、答案：A
解析：AB.由场强叠加原理，可判断等量的正电荷中垂线CD段上的电场强度方向处处都是竖直向上，故正电荷由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，电场力做正功，电势能减小，故A正确，B错误；
CD.由场强叠加原理，可判断等量的正电荷中垂线上由C到D，电场强度先变大后变小，所以受到的电场力先变大后变小，故CD错误。
故选A。
4、答案：B
解析：A点和B点不在同一等势线上，所以它们的电势不同，所以A错误；从A点至B点，电势降低，所以正电荷从A点移至B点，电场力做正功，所以B正确；根据电场的对称性可知，C点和D点的电场强度的大小相等，但是它们的方向不同，所以C错误；C点和D点在同一等势线上，负电荷从C点移至D点，电势能不变，所以D错误。
5、答案：D
解析：根据电流的定义式可得，通过这个截面的电流为，故选D。
6、答案：D
解析：A.电动势是用来描述电源把其他形式的能转化为电能的本领，其大小只取决于电源本身的性质，与外电路无关，而电势差是由电源和外电路共同决定的，并不是不变的，A错误；
B.电源的电动势大，不一定做功就多，还有可能不做功，如电源没有接入外电路时做功为零，B错误；
C.电源做功的快慢不仅仅由电动势决定，而是与通过电源的电流的大小来共同决定的，即
C错误；
D.电动势的大小等于在电源内部移动单位正电荷所做的功，即电源向外所提供的能量，D正确。
故选D。
7、答案：B
解析：由知，图象的斜率等于电场强度，P点切线的斜率为0，则知电势最低处P点的电场强度为0，说明和在P点产生的场强大小相等、方向相反，由分析知，一定大于.故AC正确；两个点电荷间的电势都为正，因此两点电荷一定是正电荷，故B错误；根据顺着电场线电势逐渐降低，则知和之间各点的电场方向都指向P点，故D正确.此题选择错误的选项，故选B.
8、答案：D
解析：各点电荷在O点产生场强如下图所示
点电荷的场强公式可知，各点电荷在O点产生的场强大小为
由于场强强度为矢量，由平行四边形定则，根据对称性可知，B、C、D、E四个点电荷的合场强为
所以A、B、C、D、E五点的合场强为
沿OA方向，故ABC错误，D正确。
故选D。
9、答案：AD
解析：A.根据库仑定律和电场强度定义可以推出点电荷场强的决定式可知，点电荷电场中某点的场强与点电荷的电荷量Q成正比，选项A正确；
B.电势是表征电场的能的性质的物理量，仅与电场本身的性质有关，与电场力做功的多少以及试探电荷的电荷量等无关，选项B错误；
C.由可知，匀强电场中的任意两点a、b，沿电场线方向的距离越大，则两点间的电势差也一定越大，选项C错误；
D.电容器的电容大小C是由电容器本身决定的，与电容器两极板间电势差U无关，选项D正确。
故选AD。
10、答案：AD
解析：A.由图象可知，通过电阻的电流与两端电压成正比，选项A正确；
BC.由图象可知电阻
选项BC错误；
D.在R两端加上6.0V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是
选项D正确。
故选AD。
11、答案：AD
解析：AB.由题匀强电场中，由于D为AB的中点，则D点的电势
电量为的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为
故A正确，B错误；
CD.根据匀强电场中电势变化均匀，把AC六等分，作过B点的等势线；电场线与等势线垂直，再过D点作过B点的等势线的垂线，即为电场线，如图
可知，电场强度的方向不沿AB方向，所以AB的长度为1m，由于电场强度的方向并不是沿着AB方向，所以AB两点沿电场方向的距离
匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比，即
所以
故D正确，C错误。
故选AD。
12、答案：BC
解析：A、平行电场方向受到电场力，做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有：①
由于两带电粒子平行电场方向分位移之比为，P、Q的加速度关系为，故A错误；
B、垂直电场方向不受力，做匀速直线运动，位移相等，得到运动时间相等，故B正确；
C、根据牛顿第二定律，有：，因为，
所以它们所带的电荷量之比，故C正确；
D.电势能的减小量等于电场力做的功即，因为竖直位移之比是1:2，电荷量之比也是1:2，所以电场力做功之比为1:4，根据动能定理，有：
而：，，
所以动能增加量之比：，故D错误；
故选BC.
13、答案：
解析：设铜导线中自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，则导线的长度为
体积为
在t时间内这些电子都能通过下一截面，则电流
其中
联立解得
可得电子定向移动的速率
14、
（1）答案：
解析：带正电的粒子垂直进入电场后做类平抛运动，如图所示：
粒子在垂直电场方向的做匀速直线运动
粒子在电场方向做初速度为0的匀加速直线运动：，
当粒子速度方向与初速度方向成30°角时，如图，，
竖直分速度：，粒子经历的时间：；
（2）答案：
解析：在这一过程中，粒子在电场方向偏转的位移，
电场力对粒子做功：，
根据电场力做功与电势能变化的关系知，电场力对粒子做正功，电势能减少，好电势能的增加量
15、答案：（1）（2），方向沿斜面向下（3）
解析：（1）对小物块受力分析如图所示
物块静止于斜面上，则有
解得
（2）当场强变为原来的时，小物块所受的合外力
解得
方向沿斜面向下
（3）由运动学公式可得
16、答案：(1)(2)(3)
解析：(1)设电子经电压加速后的速度为，由动能定理有
解得
(2)电子以速度进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场中运动的时间为t，加速度为a，电子离开偏转电场时的侧移量为y。由牛顿第二定律和运动学公式有：
解得
(3)根据类平抛运动的规律，电子从偏转电场射出后，速度的反向延长线经过两板水平位移的中点，则由比例关系可知