贵州省黔西南州金成实验学校2022-2023学年高一下学期期末质量检测物理试题

金成实验学校2022-2023第二学期0627质量检测

高一物理

学校：________  姓名：________  考号：________

一、单选题（每题4分，共计32分）

1．对于下面几幅插图中所涉及的物理现象或原理，下列说法不正确的是（    ）

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，带负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尖端放电的原理

D．丁图中，油罐车车尾下方拖着一根落地的软铁条是把产生的静电及时导入到大地

2．如图所示，虚线为某电场中的三条电场线1、2、3，实线表示某带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，则下列说法中正确的是（    ）

A．粒子在a点的加速度大小大于在b点的加速度大小

B．粒子在a点的电势能大于在b点的电势能

C．粒子在a点的速度大小大于在b点的速度大小

D．a点的电势高于b点的电势

3．如图所示，由a、b两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板a与静电计的金属球连接，极板b与静电计的外壳均接地。给电容器充电，静电计指针张开一定角度。实验过程中，电容器所带电荷量不变，则（    ）

A．实验中，只将b极板向上平移，指针张角变小

B．实验中，只将b极板向右靠近，指针张角变大

C．实验中，只要极板间插入有机玻璃，指针张角变小

D．实验中，增加极板带电量，指针张角增大，电容增大

4．如图所示，abcd为匀强电场中的矩形区城，电场方向与矩形平面平行。将电荷量为的粒子从a点移动到b点，电场力做功为，若将该粒子从d点移动到b点，电场力做功为2W。下列说法正确的是（    ）

A．该匀强电场的方向与ab平行

B．图中d点电势低于b点电势

C．图中a、c两点电势相同

D．若将该粒子从c点移动到d点，电场力做功为W

5．如图所示，A、B、C是正三角形的三个顶点，O为三角形的中心，A点和B点分别固定电荷量均为q的负电荷，在O点固定电荷后，C点的电场强度恰好为零。电荷为（    ）

A．正电荷，电荷量为3q  B．正电荷，电荷量为

C．负电荷，电荷量为q  D．负电荷，电荷量为

6．某带电体周围分布的等势线如图所示，a、c是同一条实线上的两点，b是另一条实线上的点，则（    ）

A．a、c两点电场强度的方向可能相同

B．质子从b点移至c点，静电力做正功

C．电子处于a、b两点时，其电势能在b点时较大

D．同一试探电荷依次放在a、b、c三点，在c点时受到的静电力最大

7．如图，A、B为水平正对放置的平行板电容器的两极板，B极板接地。闭合开关S，一带电液滴在两极板间的P点处于静止状态。下列说法正确的是（    ）

A．该液滴带正电

B．将一块有机玻璃插到两极板之间，电容器的电容将变小

C．保持开关S闭合，将A极板向左移动一小段距离，液滴将加速向上运动

D．断开开关S，将B极板向下移动一小段距离，P点的电势将升高

8．如图所示，带电荷量之比为的带电粒子A、B，先后以相同的速度从同一点水平射入平行板电容器中，不计重力，带电粒子偏转后打在同一极板上，水平飞行距离之比，则下列说法正确的是（    ）

①粒子A、B的质量之比为

②粒子A、B的质量之比为

③粒子A、B在电场中飞行的时间之比为

④粒子A、B在电场中飞行的时间之比为

A．①③ B．②③ C．①④ D．②④

二、多选题（每题4分，多选错选得0分，漏选得2分，共计16分）

9．如图所示，由M、N两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计的金属球相接，极板M与静电计的外壳均接地。给电容器充电，静电计指针张开一定角度。实验过程中，电容器所带电荷量不变。下面操作能使静电计指针张角变大的是（    ）

A．将M板向上平移

B．将M板沿水平向右靠近N板

C．将M板沿水平向左远离N板

D．在M、N之间插入有机玻璃板

10．如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中，O是两点电荷连线的中点，E、F是两点电荷连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O点对称，则（    ）

A．A、D两点场强大小相等，方向相反

B．B、C两点场强大小和方向都相同

C．E、O、F三点比较，O点场强最大

D．B、O、C三点比较，O点场强最大

11．如图1所示，在光滑绝缘水平地面上建立Ox轴，x轴正方向水平向右，O点右侧两竖直虚线中间区域存在平行x轴方向的电场，电势随x位置的变化情况如图2所示。一带电物块以某一初速度向右由O点进入电场区域，物块在该电场区域运动中的动能随x位置变化的图像可能正确的是（    ）

A． B． C． D．

12．如图所示，一质量为m、带正电的液滴，在水平向右的匀强电场中运动，运动轨迹在竖直平面内，A、B为其运动轨迹上的两点，已知该液滴在A点的速度大小为，方向与竖直方向的夹角为，它运动到B点时速度大小仍为，方向与竖直方向的夹角为，则液滴从A运动到B的过程（    ）

A．液滴在水平方向和竖直方向的分位移相等

B．重力势能增加

C．电势能增加

D．机械能增加

三、实验题（每空4分，共计14分）

13．某同学取一对带有绝缘支座的导体A和B使它们接触。起初它们不带电，贴在下部的金属箔片是闭合的，做了如下的实验：

如图所示，把一带正电荷的物体D移近导体A，贴在A、B导体下的金属箔片会张开，这时先把A和B分开一小段距离，然后移去D，金属箔片将仍张开，张角比之前________（填“变大”、“变小”或“不变”），此时导体B带________（填“正电”、“负电”或“不带电”），这种使金属导体带电的方式叫________起电，再让导体A和B接触，金属箔片会________（填“张开”或“闭合”）。

14．菜物理兴趣小组探究影响电荷间静电力的因素，实验装置如图所示、带正电的小球A固定不动，带正电的小球B通过绝缘丝线系在铁架台上，小球B会在静电力的作用下发生偏离。把系在丝线上的带电小球B先后排在图中横杆上的、、等位置，实验时通过调节丝线长度，始终使A、B两球球心在同一水平线上，待小球B平衡后，测得丝线偏离竖直方向的角度为，A、B两球球心间的距离为r，小球B的质量为m，当地重力加建度大小为g。

（1）以上实验采用的方法是________

A．微小量放大法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．理想实验法

（2）通过分析A、B两球之间的库仑力大小与A、B两球球心间的距离r的关系可知：两小球所带电荷量不变时，两小球间的静电力________。

（3）若实验中小球A、B的电荷量分别为和，则静电力常量可表示为________。（用题中涉及的物理量符号表示）

四、解答题（14题8分，15题14分，16题16分，共计38分）

15．如图所示，两平行金属板A、B间有一匀强电场，C、D为电场中的两点，且，其连线的延长线与金属板A成角，已知电子从C点移到D点的过程中电场力做功为，元电荷。求：

（1）C、D两点间的电势差，匀强电场的场强大小E；

（2）若选取A板的电势，C点距A板1cm，电子在D点的电势和电势能为多少?

16．如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，沿右侧两平行正对的极板中心轴线射入偏转电场，并从另一侧射出，打到荧光屏上的P点，为荧光屏的中心点。已知电子质量为m、电荷量为e、加速电场所加的电压为、偏转电场所加的电压为U、水平极板的长度为、上下两板间距离为d、水平极板的右端到荧光屏的距离为。不计电子所受重力。求：

（1）电子经加速电场加速后的速度大小；

（2）电子离开偏转电场时速度的偏转角的正切值；

（3）电子打在荧光屏上的P点到点的距离h。

17．如图所示，在竖直平面内有一足够长的绝缘轨道ABCD，AB水平放置，CD竖直放置轨道AB、CD粗糙，BC是绝缘光滑的四分之一圆弧形轨道，圆弧的圆心为O，半径，轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度的大小。现有质量，电荷量。的带电体（可视为质点），从A点由静止开始运动，已知AB距离1m，带电体与轨道AB，CD间的动摩擦因数均为，假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。（取）

求：

（1）求带电体首次运动到圆弧轨道C点时对轨道的压力；

（2）带电体最终停在何处；

（3）如果电场强度的大小为，求带电体全程摩擦产生的热量。

参考答案

1-5：BBCCB 6-8：CDD 9．AC 10．BC

11．AC 12．AD

1．B

【详解】A．甲图中，该女生接触带电的金属球，与金属球带同种性质的电荷，故A正确；

B．乙图中线状电离器B带负电，管壁A带正电，带负电的尘埃被收集在管壁A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正确；

D．丁图中，油罐车车尾下方拖着一根落地的软铁条是把产生的静电及时导入到大地，故D正确。

本题选不正确的，故选B。

2．B

【详解】A．电场线越密处场强越大，电场力越大，粒子的加速度越大，所以粒子在a点的加速度大小小于在b点的加速度大小，A错误；

BCD．粒子受力指向轨迹凹面，大致向右，所以粒子从a点到b点电场力做正功，电势能减小，动能增大，故粒子在a点的速度大小小于在b点的速度大小。因为粒子带负电，受力方向与电场方向相反，所以电场强度方向大致向左，根据沿着电场线方向电势降低，所以a点的电势低于b点的电势，B正确，CD错误。

故选B。

3．C

【详解】A．实验中，只将b极板向上平移，则两板相对面积S减小，根据

可知，电容器的电容C减小，Q一定，根据

可知两板电势差U变大，则指针张角变大，故A错误；

B．实验中，只将b极板向右靠近，则两板间距d减小，根据

可知，电容器的电容C变大，Q一定，根据

可知两板电势差U变小，指针张角变小，故B错误；

C．实验中，只要极板间插入有机玻璃，则变大，根据

可知，电容器的电容C变大，Q一定，根据

可知两板电势差U变小，指针张角变小，故C正确；

D．实验中，增加极板带电量，电容不变，根据

可知，U变大，则指针张角增大，故D错误。

故选C。

4．C

【详解】AC．取bd中点为O，由题意可知，将该粒子从d点移动到O点，电场力做功为W。则a、O、c电势相等，匀强电场的方向与ac垂直，A错误，C正确；

B．电荷带正电，粒子从d点移动到b点，电场力做正功，则d点电势高于b点电势，B错误；

D．将该粒子从c点移动到d点，电场力做功为，D错误。

故选C。

5．B

【详解】在A点和B点分别固定一个电荷量均为q的负电荷，它们两个在C点产生的场强为

方向由C指向O

在O点固定某未知电荷后，C点的电场强度恰好为零，则O点点电荷在C处产生的场强与E大小相等方向相反，则为正电荷，大小为

解得

故选B。

6．C

【详解】A．根据电场方向与等势面垂直，且由高电势指向低电势，可知a点电场强度方向向左，c点电场强度方向向右，故A错误；

B．质子从b点移至c点，由于b点电势小于c点电势，则静电力做功

故B错误；

C．根据

由于b点电势小于a点电势，且电子带负电，则电子电势能在b点时较大，故C正确；

D．由图可知，相邻等势面电势差相等，则等势面越密集的地方电场强度越大，可知a、b、c三点的电场强度大小关系为

根据

可知同一试探电荷依次放在a、b、c三点，在c点时受到的静电力最小，故D错误。故选C。

7．D

【详解】A．由图可知上极板带正电，带电液滴能静止，故带电液滴带负电，故A错误；

B．由可知将一块有机玻璃插到两极板之间时电容器的电容将变大，故B错误；

C．保持开关S闭合，将A极板向左移动一小段距离，由可知极板间电场强度不变，所以液滴将仍将保持静止，故C错误；

D．断开开关S，电容器带电量不变，由

，，

可得

可知上下移动极板时电场强度不变，将B极板向下移动一小段距离，P点与下极板的距离变大，由可知P与下极板之间的电势差变大，下极板电势为零，电场方向竖直向下，所以P点的电势将升高。故D正确。

故选D。

8．D

【详解】竖直方向有

解得

因为E、y、相等，则得

①错误，②正确；

两个带电粒子垂直射入电场中做为平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，水平方向有

相等，则得

③错误，④正确，ABC错误，D正确。

故选D。

9．AC

【详解】A．极板M和静电计外壳均接地，相当于以大地为导向连接在一起，那么两极板之间的电压即静电计的指针和外壳之间的电压越大，指针偏角越大，平行板电容器电压

M板上移，正对面积s变小，电压变大，故A正确；

B．将M板沿水平向右方向靠近N板。板间距离d减小，电压变小，张角变小，故B错误；

C．将M板沿水平向左方向远离N板。板间距离d变大，电压变大，张角变大，故C正确；

D．在M、N之间插入有机玻璃板，即增大电介质，相当于减小d，故D错误。故选AC。

10．BC

【详解】A．等量异种点电荷的电场分布如图所示

由图可知，A、D两点场强大小相等，方向均向左，故A错误；

B．B、C两点场强大小相等，方向均向右，故B正确；

C．在两点电荷连线的中垂线上，O点场强最大，故C正确；

D．在两点电荷连线上，O点场强最小，故D错误。

故选BC。

11．AC

【详解】根据

可知图像斜率表示电场强度。根据图像可知，电场强度逐渐减小，电场力逐渐减小。

据

得

可知，图像斜率表示合外力。综上分析可知，AC符合题意。

故选AC。

12．AD

【详解】A．将液滴的运动分解，水平方向满足

竖直方向满足

联立解得

A正确；

B．竖直方向由位移速度公式可得

则重力势能增加量为

B错误；

CD．电场力对液滴做正功，电场力做的功为

液滴在水平方向做匀加速直线运动

联立解得

液滴的电势能减少，机械能增加，C错误，D正确。

故选D。

13．变小  正电  感应  闭合

【详解】[1][2][3]把一带正电荷的物体D移近导体A、B，由于静电感应现象，导体B的右端感应正电荷，导体A的左端感应负电荷；这时把A和B分开，然后移去D，则导体A还是带负电，导体B带正电，A、B的金属箔片仍会张开，但是电荷会分别均匀分布在整个导体A、B中，两端电荷量相对减少，所以金属箔片张角变小；这种使金属导体带电的方式叫感应起电。

[4]由于感应起电过程中，使得导体A和导体B带有等量的异种电荷，现在再把导体A和导体B接触，它们的电荷就会中和，中和之后，导体A和导体B都不带电，金属箔片会闭合。

14．B  随两球球心间的距离r的增大而减小  

【详解】（1）[1]实验过程中，保持电荷量不变，改变球心距，属于控制变量法。

（2）[2]通过分析可知，两小球所带电荷量不变时，两个小球间的静电力随两球球心间的距离r的增大而减小。

（3）[3]对小球受力分析可知

因为库仑力为

得

15．（1）300V，  ；

（2），

【详解】（1）电子从C点移到D点，根据电势差的定义，有

（2分）

电场强度

（2分）

（2）AD两点的电势差

（1分）

由

（1分）

可得

（2分）

电子在D点的电势能为

16．（1）；

（2）

（3）

【详解】（1）电子在加速电场中，根据动能定理得

（2分）

解得

（1分）

（2）电子在偏转电场中，做类平抛运动，在水平方向上有

（1分）

在竖直方向上有

（1分）

（1分）

联立解得

（2分）

电子射出时竖直方向速度为

（1分）

电子离开偏转电场时速度偏转角的正切值为

（2分）

联立解得

（1分）

（3）得电子打在荧光屏上的P点到点的距离为

（2分）

17．（1）20N，方向水平向左；

（2）停在离C点上方1m处；

（3）2J。

【详解】（1）从A点运动到C点，根据动能定理得

（2分）

解得

（1分）

在C点时，根据牛顿第二定律有

（2分）

代入数据解得

（1分）

根据牛顿第三定律得对轨道的压力为20N，方向水平向左。

（2）设CD向上运动到最高点时速度为0时，上移的位移为x，对全过程运用动能定理得

（3分）

代入数据解得

（1分）

因为

（1分）

所以物块不会滑下，最终停在离C点上方1m处。

（3）当电场力等于重力时，即

（1分）

解得

（1分）

带电体恰好在BC段做往复运动，且到C点速度为零，对全过程运用能量守恒得

（2分）

代入数据解得

（1分）