2022-2023学年天津市河西区高二上学期期中物理试题（解析版）

天津市河西区2022-2023学年高二上学期期中物理

一、选择题（共12小题，每题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）

1. 关于元电荷和点电荷，下列说法正确的是（　　）

A. 元电荷就是电子

B. 体积很小的带电体就是点电荷

C. 元电荷e的数值最早是由密立根测得的

D. 点电荷是一种理想化模型，对于任何带电球体总可把它看作电荷全部集中在球心的点电荷

【答案】C

【解析】

【详解】A．元电荷是是一个质子所带的电荷，或一个电子所带的负电荷的量。它是一个基本物理常数。故A错误；

B．点电荷是指带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计的电荷，故B错误；

C．元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根测得的，故C正确；

D．点电荷是一种理想化模型，只有带电体的形状、大小以及电荷分布对研究的问题没有影响，而可以忽略不计时，才可以看成点电荷。故D错误。

故选C。

【点睛】区分点电荷和元电荷的区别。

2. 下列关于电场强度的说法中，正确的是（　　）

A. 公式只适用于真空中点电荷产生的电场

B. 公式可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷在该点受到的F力成正比

C. 公式中，是点电荷产生的电场在点电荷处的电场强度大小

D. 公式可知，在离点电荷非常近的地方，电场强度E可达无穷大

【答案】C

【解析】

【详解】AB．公式是电场强度的定义式，适用于任何电场，且电场中某点的电场强度只与电场本身有关，与试探电荷无关，故AB错误；

C．公式中，是点电荷产生的电场在点电荷处的电场强度大小，故C正确；

D．公式只适用于点电荷产生的场强，在离点电荷非常近的地方，公式不适用，故D错误。

故选C。

3. 对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法正确的是（　　）

A. 甲图中，该女生和带电的金属球带有同种性质的电荷

B. 乙图为静电除尘装置的示意图，带正电的尘埃被收集在线状电离器B上

C. 丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了静电屏蔽的原理

D. 丁图中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了尖端放电的原理

【答案】A

【解析】

【详解】A．甲图中，带电金属球的多余电荷转移到该女生，该女生和带电金属球带有同种性质的电荷，故A正确；

B．乙图为静电除尘装置的示意图，带正电的尘埃被收集在带负电的金属板上，故B错误；

C．丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理，故C错误；

D．丁图中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理，故D错误。

故选A。

4. 甲、乙两个相同的金属小球分别固定在绝缘支架上，带电量分别为和，两小球都视为点电荷，距离保持不变，将另一个不带电的相同的金属小球先与甲接触，分开后立即再与乙接触，此时甲、乙之间静电力大小为（　　）

A. 0 B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】将另一个不带电的相同的金属小球先与甲接触，分开后立即再与乙接触，此时甲、乙分别带电量为+2q和0，则此时甲、乙之间静电力大小为0。

故选A。

5. 在下列各种电场中，A、B两点电场强度相同的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据电场线的疏密程度可知A、B两点电场强度大小相等，但方向不同，故A错误；

B．根据场线的疏密程度可知A点的电场强度大于B点的电场强度，故B错误；

C．匀强电场中电场强度处处相同，故C正确；

D．图中A、B两点电场强度的大小和方向均不相同，故D错误。

故选C。

6. 正电荷q在电场力的作用下由P点向Q点做加速运动，而且加速度越来越大，下图中的哪一个电场满足要求

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】A．P到Q，电场线越来越疏，电场强度越来越小，电荷做加速度减小的加速运动．不符合题意,故A错误;

B．电荷在匀强电场中做匀加速直线运动，不符合题意,故B错误;

C．P到Q，电场线越来越疏，电场强度越来越小，电荷做加速度减小的加速运动．不符合题意,故C错误.

D．P到Q，电场线越来越密，电场强度越来越大，电荷做加速度减大的加速运动,符合题意;故D正确．

7. 如图，为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，下列表述正确的是（　　）

A. 到达集尘极的尘埃带正电荷

B. 电场方向由放电极指向集尘极

C. 带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同

D. 同一位置带电荷量越多尘埃所受电场力越大

【答案】D

【解析】

【详解】ABC．由图示可知，集尘极与直流高压电源正极相连，则电场方向由集尘板指向放电极，尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，则尘埃的电场力方向向右，故到达到达集尘极的尘埃带负电荷，故ABC错误；

D．根据

可知，同一位置带电荷量越多场强越大，尘埃所受电场力越大，故D正确。

故选D。

8. 某电场电场线分布如图所示实线，以下说法正确的是

A. c点场强大于b点场强

B. b和c处在同一等势面上

C. 若将一试探电荷由a点移动到d点，电荷的电势能将增大

D. 若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由 a点运动到d点，可判断该电荷一定带负电

【答案】A

【解析】

【分析】解这类题是思路：电场线的疏密表示场强的强弱，沿电场线方向电势逐渐降低，根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，然后根据电性判断电场线方向，根据电场力做功判断电势能的变化．

【详解】电场线的疏密表示场强的强弱，由图知c点场强大于b点场强，故A正确；沿电场线方向电势逐渐降低，故b的电势大于c的，故B错误；若将一试探电荷+q由a点移动到d点，电场力做正功，电荷的电势能将减小，故C错误；由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力大致斜向左上方，与电场强度方向相同，故粒子带正电，故D错误；故选A．

【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，利用电场中有关规律求解．比较电势能的大小有两种方法：一可以从电场力做功角度比较，二从电势能公式角度判断，先比较电势，再比较电势能．

9. 我国的特高压直流输电是中国在高端制造领域领先世界的一张“名片”，特别适合远距离输电，若直流高压线掉到地上时，它就会向大地输入电流，并且以高压线与大地接触的那个位置为圆心，形成一簇如图所示的等差等势线同心圆，、、、是等势线上的四点，当人走在地面上时，如果形成跨步电压就会导致两脚有电势差而发生触电事故，则（　　）

A. 电势的大小为 B. 场强的大小为

C 人从沿着圆弧走到会发生触电 D. 间距离等于2倍间距离

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A．高压线掉到地上时，它就会向大地输入电流，圆心处的电势最高，向外越来越低，电势的大小为，A错误；

B．场强看等势线的疏密，由图可知场强的大小为，B正确；

C．和在同一条等势线上，人从沿着圆弧走到不会发生触电，C错误；

D．的平均场强大于的平均场强，的电势差等于电势差的二倍，根据可以定性判断出间距离小于2倍间距离，D错误；

故选B。

10. 如图所示为密立根测定电子电荷量的实验装置示意图。油滴室内有两块水平放置的平行金属板M、N，分别与电压恒为U的电源两极相连，两板间距为d．现有一质量为m的油滴在极板间匀速下降，不计空气阻力，重力加速度为g。则（　　）

A. 油滴带正电荷

B. 油滴带的电荷量为

C. 油滴下降过程中电势能不断减小

D. 将极板N向下移动一小段距离，油滴将加速下降

【答案】D

【解析】

分析】

【详解】AB．带电油滴在极板间匀速下落，则受力平衡，受到向上的电场力和重力，平行板电容器极板间场强方向竖直向下，电场力向上，则微粒带负电，由受力平衡得

则油滴带的电荷量为

故AB错误；

C．油滴下降过程中，电场力向上，电场力做负功，电势能不断增大，故C错误；

D．将极板N向下移动一小段距离，d增大，电场力

减小，合力竖直向下，则油滴加速下降，故D正确。

故选D。

11. 如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏静电计相接。将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C两极间的电压U，电容器两极板间的场强E的变化情况是（　　）

A. Q变小，C不变，U不变，E变小

B. Q变小，C变小，U不变，E不变

C. Q不变，C变小，U变大，E不变

D. Q不变，C变小，U变大，E变小

【答案】C

【解析】

【详解】电容器与电源断开，不能充电也不能放电，所以电量Q不变；

根据

增大电容器两极板间的距离时，电容C减小；

根据

解得

增大电容器两极板间的距离时，电压U增大；

根据

解得

增大电容器两极板间的距离时，E不变。

故选C。

12. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗，在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死细胞，如图所示，若质子的加速长度d，要使质子由静止被匀加速到v，已知质子的质量为m，电量为e，则下列说法不正确的是（　　）

A. 由以上信息可以推算该加速电场的电压

B. 由以上信息可以推算该加速电场的电场强度

C. 由以上信息可以判断出运动过程中质子所受电场力做正功，电势能增加

D. 由以上信息不可以推算质子加速后的电势能

【答案】C

【解析】

【详解】A．由动能定理可得

可以推算该加速电场的电压为

A正确，不符合题意；

B．可以推算该加速电场的电场强度为

B正确，不符合题意；

C．由以上信息可以判断出运动过程中质子所受电场力做正功，电势能减少，C错误，符合题意；

D．由功能关系可得，质子电势能的减少量为

但由于零势能点未指明，故不可以推算质子加速后的电势能，D正确，不符合题意。

故选C。

二、计算题（本大题共3小题，共52.0分）

13. 如图所示,一带电量为小球用绝缘绳悬挂,匀强电场方向水平向右.小球的重力为偏离竖直方向的夹角为求:

(1)带电小球的电性是(正或负).

(2)求出小球受到的电场力的大小.

(3)求电场强度

【答案】(1)小球带正电；(2)F=；(3)

【解析】

【详解】（1）小球处于匀强电场，在电场力qE、拉力FT与重力G处于平衡状态，如图，电场力方向应水平向右，与电场强度方向相同，所以小球带正电.

（2）设小球所受电场力为F，由受力分析可知：  
（3）由，解得：

14. 如图所示，已知AC⊥BC，∠ABC = 60°，BC = 20cm，A、B、C三点都在匀强电场中，且A、B、C所在平面与电场线平行，把一个电荷量q = 10－5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为。

（1）求A、C间的电势差；

（2）若规定B点电势为零，求C点的电势；

（3）求匀强电场的场强大小及方向。

【答案】（1）；（2）；（3），场强方向垂直AB连线指向右下方

【解析】

【详解】（1）根据

，

解得

，

则有

（2）由于

，

所以

解得

（3）由于A、B点电势相等，则AB连线为等势线，根据电场线垂直于等势线，方向由高电势点指向低电势点，可知场强方向垂直AB连线指向右下方，故

15. 如图所示，在场强为E的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属板，在金属板的正上方高为h处有一个小的放射源，放射源上方有一铅板，使放射源可以向水平及斜下方各个方面释放质量为m、电量为q、初速度为的带电粒子，粒子最后落在金属板上，不计粒子重力。试求：

(1)粒子打在板上时动能；

(2)粒子下落至金属板运动的最长时间；

(3)计算落在金属板上的粒子图形的面积大小。

【答案】(1)；(2) ；(3)

【解析】

【详解】(1)由动能定理得

(2)根据运动学规律得

解得

(3)圆形半径

面积