2020-2021学年江苏省苏州市吴江汾湖高级中学高二第二学期阶段性教学反馈训练 物理

2020-2021学年江苏省苏州市吴江汾湖高级中学

高二第二学期阶段性教学反馈训练 物理

2021.05

一．单项选择题（每一小题4分，共14题，总分56分）

1． M和N是两个原来都不带电的物体，它们互相摩擦后M带1.6×10－19 C正电荷，对此，下列判断中正确的是(　　)  

A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷

B．摩擦的过程中电子从N转移到M

C．N在摩擦后一定带1.6×10－19 C的负电荷

D．M在摩擦过程中失去1.6×10－19个电子

2．A、B、C三点在同一直线上，AB∶BC＝1∶2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，它所受到的电场力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为－2q的点电荷，其所受电场力为(　　)

 A．－   B.   C．－F   D．F 

3．如图3所示，内壁光滑绝缘的半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m，带电荷量为q的小滑块，静止于P点，整个装置处于沿水平方向的匀强电场中。设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ。下列关系正确的是(　　)

 A．qE＝    B．qE＝mgtan θ

 C．FN＝    D．FN＝mgtan θ           图 3

4　两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线如图4所示，d是两负电荷连线的中点，c、d两点到中间负电荷的距离相等，则(　　)

A．a点的电场强度比b点的小

B．a点的电势比b点的低

C．c点的电场强度比d点的小

D．c点的电势比d点的高

                                            图4

5.如图5所示，带正电的金属球A，放置在不带电的金属球B附近，M、N是金属球B表面上的两点．下列说法中正确的是(　　)

A．M点处带正电，N点处带负电，且M点电势高于N点电势

B．M点处带正电，N点处带负电，且M点电势等于N点电势

C．M点处带负电，N点处带正电，且M点电势高于N点电势

D．M点处带负电，N点处带正电，且M点电势等于N点电势             图 5

6．一电子在电场中由a点运动到b点的运动轨迹如图6虚线所示，图中的平行实线可能是电场线，也可能是等势面，下列说法正确的是(　　)

图6

A．不论图中实线是电场线还是等势面，a点的电势都比b点的电势低

B．不论图中实线是电场线还是等势面，a点的场强都比b点的场强小

C．如果图中实线是等势面，电子在b点动能较小

D．如果图中实线是电场线，电子在a点动能较大

7．如图7所示，平行板电容器与电源相接，充电后切断电源，然后将电介质插入电容器极板间，则两板间的电势差U及板间场强E的变化情况为(　　)

 A．U变大，E变大   B．U变小，E变小

 C．U不变，E不变  D．U变小，E不变                    图 7

8．在研究影响平行板电容器电容大小因素的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图8所示．现保持B板不动，适当移动A板，发现静电计指针张角减小，则A板可能是(　　)

图8

A．右移  B．左移  C．上移  D．下移

9．如图9所示，两平行的带电金属板水平放置．若在两板中间a点由静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态，现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°，再由a点由静止释放一同样的微粒，该微粒将(　　)

图9

A．保持静止状态

B．向左上方做匀加速运动

C．向正下方做匀加速运动

D．向左下方做匀加速运动

10．在某匀强电场中有M、N、P三点，在以它们为顶点的三角形中，∠M＝30°、∠P＝90°，直角边NP的长度为4 cm。已知电场方向与三角形所在平面平行，M、N和P点的电势分别为3 V、15 V和12 V。则电场强度的大小为(　　)

图10

 A．150 V/m   B．75 V/m C．225 V/m   D．75 V/m

11．一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的v－t图象如图11所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的(　　)

图11

12．如图12所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为ab的中点。已知a、b两点的电势分别为φa＝3 V，φb＝9 V，则下列叙述正确的是(　　)

图12

 A．该电场在C点处的电势一定为6 V

 B．a点处的场强Ea一定小于b点处的场强Eb

 C．正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大

 D．正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中动能一定增大

13．如图13所示，质量均为m的两个完全相同的小球A、B(可看成质点)，带等量异种电荷，通过绝缘水平轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上．当突然加一水平向右的匀强电场后，两小球A、B将由静止开始运动．则在以后的运动过程中，对两个小球和弹簧所组成的系统(设整个过程中不考虑两电荷之间的库仑力作用且弹簧不超过弹性限度)，以下说法正确的是(　　)

A．系统的机械能守恒

B．当两小球速度为零时，系统的机械能一定最小

C．当小球所受的电场力与弹簧的弹力平衡时，系统动能最大              

D．因电场力始终对球A和球B做正功，故系统的机械能不断增加         图 13

14．在真空中的x轴上的原点处和x＝6a处分别固定一个点电荷M、N，在x＝2a处由静止释放一个正点电荷P，假设点电荷P只受电场力作用沿x轴方向运动，得到点电荷P速度大小与其在x轴上的位置关系如图14所示，则下列说法正确的是(　　)

 A．点电荷M、N一定都是负电荷

 B．点电荷P的电势能一定是先增大后减小

 C．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2∶1

 D．x＝4a处的电场强度一定为零                                 图 14

二．计算题（总共4题，共44分）

15（8分）．如图15，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L＝2.0 m。若将电荷量均为q＝＋2.0×10－6 C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，求：

图15

 (1)两点电荷间的库仑力大小；

 (2)C点的电场强度的大小和方向。

16（10分）．如图16所示，匀强电场的电场线与AC平行，把带电荷量10－8 C的负电荷从A移至B的过程中，电场力做功6×10－8 J，AB长6 cm，AB与AC的夹角为60°.求：

图16

(1)场强方向；

(2)设B处电势为1 V，则A处电势为多少；

(3)A处的场强大小；

17（12分）．如图17所示，质量m＝2.0×10－4 kg、电荷量q＝1.0×10－6 C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中。取g＝10 m/s2。

图17

 (1)求匀强电场的电场强度 E1的大小和方向；

 (2)在t＝0时刻，匀强电场强度大小突然变为E2＝4.0×103 N/C，且方向不变。求在t＝0.20 s时间内电场力做的功；

   (3)在t＝0.20 s时刻突然撤掉第(2)问中的电场，求带电微粒回到出发点时的动能。

18(14分)．如图18所示，长L＝0.12 m的绝缘轻杆上端固定在O点，质量m＝0.6 kg、电荷量q＝0.5 C的带正电金属小球套在绝缘轻杆上，空间存在水平向右的匀强电场，球与杆间的动摩擦因数μ＝0.75.当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑，g取10 m/s2.

(1)求匀强电场的电场强度大小；                                              图 18

(2)改变轻杆与竖直方向的夹角θ，使球下滑过程中与杆之间的摩擦力为零，求夹角θ的度数；

并将小球从O点由静止释放，求小球离开杆时的速度大小．

高一物理答案

选择题  1—5    C B A D D   6—10  C B A D A

11—14  C C C D

15解析　(1)根据库仑定律，A、B两点电荷间的库仑力大小为

 F＝k①

 代入数据得

 F＝9.0×10－3 N②

 (2)A、B点电荷在C点产生的场强大小相等，均为

 E1＝k③

 A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为

 E＝2E1cos 30°④

 由③④式并代入数据得

 E＝7.8×103 N/C⑤

 场强E的方向沿y轴正向

 答案　(1)9.0×10－3 N　(2)7.8×103 N/C　方向沿y轴正方向

16.答案　(1)由C至A　(2)－5 V　(3)200 V/m　

解析　(1)将负电荷从A移至B，电场力做正功，所以电荷所受电场力方向由A至C，又因为是负电荷，场强方向与负电荷的受力方向相反，所以场强方向应为由C至A.

(2)由W＝qU得：U＝＝＝6 V，即A、B两点间电势差为6 V．沿电场线方向电势降低，B点电势高于A点电势．由U＝φB－φA，φB＝1 V，得φA＝φB－U＝1 V－6 V＝－5 V，即A点的电势为－5 V.

(3)如图所示，由B向AC作垂线交AC于D，D与B在同一等势面上．UDA＝U＝6 V，沿场强方向A、D两点间距离为d＝AB·cos 60°＝6 cm×＝3 cm＝0.03 m，所以E＝＝200 V/m.

17  解析　(1)由题意知E1q＝mg，

 E1＝＝ N/C＝2.0×103 N/C，方向向上。

 (2)在t＝0时刻，电场强度突然变化为E2＝4.0×103 N/C。

 设微粒的加速度为a1，在t＝0.20 s时间内上升高度为h，电场力做功为W，

 则qE2－mg＝ma1，解得a1＝10 m/s2，

 h＝a1t2，解得h＝0.20 m，

 W＝qE2h，解得W＝8.0×10－4 J。

 (3)设在t＝0.20 s时刻突然撤掉电场时粒子的速度大小为v，回到出发点时的动能为Ek，

 则v＝a1t，Ek＝mgh＋mv2，解得Ek＝8.0×10－4 J。

 答案　(1)2.0×103 N/C　方向向上　(2)8.0×10－4 J　(3)8.0×10－4 J

18.解析：(1)当杆竖直固定放置时，N＝Eq，mg＝f，f＝μN.解得E＝＝16 N/C.

(2)小球与杆之间摩擦力为零，说明小球与杆之间的弹力为零，则有Eqcos θ＝mgsin θ，所以tan θ＝＝，θ＝53°.设小球的加速度为a，则mgcos 53°＋Eqsin 53°＝ma，解得a＝ m/s2.由v2＝2aL解得小球离开杆时的速度大小为v＝2 m/s.

答案：(1)16 N/C　(2)2 m/s