卷子答案网-一个不只有答案的网站高二上学期物理期中测试模拟卷（五）
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．测试范围：人教版（2019）： 必修第三册第九、十章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．如图所示，两带正电的等量同种电荷A、B固定在同一水平线上，一竖直固定的光滑绝缘细杆通过AB中点O，一质量为m、带电荷量为+q的小球套在细杆上，小球从O点正上方P点出发，以某一初速度v向下运动，当v=v0时，恰能到达O点。Q点位于O点的正下方，OP=OQ=h。重力加速度为g。现小球以初速度2v0从P点向下运动，则（ ）
A．小球过O点时加速度为零
B．小球过Q点时速度为2v0
C．从P点到O点过程中合力对小球做功为
D．O、P两点的电势差UOP<
2．如图所示，已知带电小球A、B的电荷量分别为QA、QB，OA=OB，都用长L的绝缘丝线悬挂在绝缘墙角O点处，静止时A、B相距为d，为使平衡时AB间距离减为，可采用以下哪些方法（ ）
A．将小球A、B的质量都增加到原来的2倍；
B．将小球B的质量增加到原来的4倍；
C．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半；
D．将两小球的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍;
3．某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定（ ）
A．粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度
B．粒子在A点的动能小于它在B点的动能
C．粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能
D．粒子可能带正电，也可能带负电
4．如图所示，边长为1m的正方体ABCD—EFGH所处空间中存在匀强电场（图中未画出）。已知A、B、F三点的电势分别为20V、10V、0，则下列判断正确的是（ ）
A．电场方向从F指向A
B．A、E两点电势差和H、D两点电势差相等
C．场强大小可能为20V/m
D．场强大小为V/m时，ADGF平面为等势面
5．如图所示，Q为一带正电的点电荷，P为原来不带电的枕形金属导体，a、b为导体内的两点．当导体P处于静电平衡状态时( )
A．a、b两点的场强大小、的关系为>
B．a、b两点的场强大小、的关系<
C．感应电荷在a、b两点产生的场强大小和的关系是>
D．a、b两点的电势大小、的关系>
6．关于电容器及其电容的叙述，正确的是 （ ）
A．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关
B．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和
C．电容器的电容与电容器所带电荷量成正比
D．一个电容器的电荷量增加ΔQ＝1.0×10－6 C时，两板间电压升高10 V，则电容器的电容无法确定
7．如图所示，质量分别为、的A、B两带电小球，电荷量分别为和，用轻质绝缘细线悬挂在水平天花板上，平衡时两小球恰处于同一高度，细线与竖直方向的夹角分别为、，则下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
8．如图，ABC为等边三角形，电荷量为的点电荷固定在A点。先将一电荷量也为的点电荷从无穷远处（电势为0）移到C点，此过程中，电场力做功为。再将从C点沿CB移到B并固定。最后将一电荷量为的点电荷从无穷远处移到C点。下列说法错误的有（ ）
A．移入之前，C点的电势为
B．从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为
C．在移到C点后的电势能为
D．从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为
9．如图所示，一质量为m、电荷量为+q的带电小球从A点以竖直速度v0=8m/s射入平行于纸面的匀强电场中，运动到最高点B时速度大小v=6m/s。则电场强度大小可能为（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示，带电小球A固定在绝缘支架上，在A球的正上方有一个光滑小定滑轮，另一个带电小球B用一绝缘细线通过定滑轮拉住并处于静止状态。现用力T缓慢拉动细线，使小球B逐渐升高。假定两球均可视为点电荷且电荷量均保持不变，则小球B在到达A球正上方之前（ ）
A．球B对细线的拉力一直变小 B．球B所受的库仑力一直变小
C．球B的运动轨迹是一段直线 D．球B的运动轨迹是一段圆弧
11．如图所示，虚线和分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别固定在椭圆的两个焦点M、N上，A、E两点关于M点对称。下列说法正确的是（ ）
A．A、B两点电势、场强均相同 B．C、D两点电势、场强均相同
C．A点的场强小于E点的场强 D．带正电的试探电荷在O点的电势能小于在E点的电势能
12．如图所示，质量为M、长度为L的平板小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端，现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x。此过程中，下列结论正确的是（ ）
A．小物块到达小车最右端时具有的动能为
B．小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为
C．小物块与小车的摩擦生热为
D．小物块和小车增加的机械能为
第II卷（非选择题）
二、实验题（本题共2小题，每题6分，共12分）
13．如图所示为一个《密立根油滴实验》的示意图。用喷雾器向一个透明的小盒子里喷入带电油滴。小盒子中的上下板分别连接电池的两极，让上板带正电、下板带负电。带电油滴在重力作用下坠落，落入下方小孔后，受到电场力作用。通过改变两极板之间的电压，可以调节电场强度。
（1）在实验过程中，会观察到许多做匀速直线运动的油滴，这些油滴的受力情况是：电场力与重力的方向 ，并且电场力大小 重力大小；（“相同”或“相反”；“大于”、“小于”或“等于”）
（2）密立根不断改变电压，仔细观察油滴的运动，经过反复试验得出大量数据，得到如下表所示数据：
油滴带电量 （） q1 q2 q3 q4 q5 q6 q6 …… qn
3.2 4.8 6.4 8.0 11.2 9.6 17.6 …… 12.8
密立根得出的结论是：油滴的电荷量不是连续变化的，而是一份一份增加的，油滴的电荷量有一个共同的最大公约数，所有电荷量都是这个最大公约数的整数倍。如今我们知道，这个最大公约数等于单个电子或质子所带的电荷量，被称为 。
14．如图所示为研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验装置，平行板电容器的极板B与一灵敏的静电计相接，极板A用导线接静电计的金属外壳。若极板A稍向上移动一点，观察到静电计指针示数变大。某同学经分析作出平行板电容器电容变小的结论。
①他的依据是 ；
A．两极板间的电压不变，极板上的电量变小，电容变小
B．两极板间的电压不变，极板上的电量变大，电容变小
C．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小，电容变小
D．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大，电容变小
②本实验说明平行板电容器电容大小与 有关。
三、计算题（本题共3小题，共40分）
15．如图所示，匀强电场中一带电的点电荷q在恒力F作用下，从A点沿水平方向匀速运动至B点。已知，，q的电荷量为，之间的距离，A点电势，，，不计点电荷重力。求：
（1）匀强电场场强大小和方向；
（2）B点电势。
16．如图所示，静止于处的带正电离子，经电压为的水平电场加速后沿图中的圆弧虚线转过角，从的中点垂直进入带电平行板和之间的匀强电场，电场沿方向。已知圆弧所在圆的圆心处固定一点电荷，离子转过的角度，离子质量为、电荷量为，静电力常量为，。离子的重力不计，且忽略点电荷对水平加速电场和两带电板间矩形区域电场的影响。
（1）求离子离开加速电场时的速度大小；
（2）求圆心处电荷的电性和电荷量的大小；
（3）若离子恰好能打在点，求两带电板之间的电势差。
17．如图所示，点电荷Q的电场中，电量q＝1.0×10－10C点电荷P与点电荷Q距离r＝0.1m处受到的电场力为9.0×10－5N。已知静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2。求：
(1)点电荷Q在P处的电场强度多大？
(2)点电荷Q的电量多大？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．小球过O点时，受到两侧电荷A、B的电场力的合力为零，合力为小球的重力，则加速度为g，选项A错误；
B．根据对称性可知，P点与Q点电势相等，小球从P点到Q点过程中，电场力做功为零，根据动能定理得
mg·2h=m（2v0）2
所以小球过Q点时速度vQ>2v0，选项B错误；
CD．小球从P点恰能到达O点，由动能定理可知，合力对小球做的功
W合=
即
mgh-qUOP=
解得O、P两点的电势差
UOP=
选项C正确，D错误。
故选C。
2．D
【详解】如图所示
B受重力、绳子的拉力及库仑力；将拉力及库仑力合成，其合力应与重力大小相等方向相反；由几何关系可知，；而库仑力；即； ； ；则要使d变为可以使质量增大到原来的8倍而保证上式成立；故AB错误；或将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时小球B的质量增加到原来的2倍，也可保证等式成立；故C错误，D正确；
3．B
【详解】A．由电场线可知，B点的电场线密，所以B点的电场强度大，粒子受的电场力大，加速度也就大，故A错误；
BCD．粒子受到的电场力指向曲线弯曲的内侧，所以受到的电场力的方向是沿电场线向上的，则粒子带正电，所以粒子从A到B的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在A点的动能小于它在B点的动能，粒子在A点的电势能大于它在B点的电势能，故B正确，CD错误。
故选B。
4．C
【详解】A．连接AF和BE相交与O点，则O点的电势为10V，所以OB为等势线，电场线只要垂直于OB（BE）即可，故A错误；
B．根据匀强电场特点可知
故B错误；
C．设电场线绕O点旋转 ，则
当转过 时，电场强度为20V/m，故C正确；
D．场强大小为V/m时，电场线与AF平行，AD电势相等，GF电势相等，但是A和F电势不相等，故不是等势体，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】处于静电平衡的导体，内部场强处处为零，故a、b两点的场强大小Ea、Eb的关系为Ea=Eb=0，故AB错误；处于静电平衡的导体，内部场强处处为零，则知感应电荷在a、b两点产生的场强与点电荷Q产生的场强大小相等，方向相反，所以感应电荷在a、b两点产生的场强大小Ea′和Eb′的关系是Ea′＞Eb′，故C正确．当导体P处于静电平衡状态时，整个导体是一个等势体，则a、b两点电势φa=φb．故D错误．故选C．
【点睛】解决本题的关键要理解并掌握静电平衡导体的特点，知道导体内部场强为零的原因是由于感应电荷产生的附加电场与原电场抵消的结果．
6．A
【详解】A．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关，A正确；
B．电容器所带电量是单个极板上所带电量的绝对值，B错误；
C．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，和所带电量无关，C错误；
D．电容
故由变化的电荷量与变化的电压的比值可求得电容，D错误。
故选A。
7．D
【详解】AB．两小球间的库仑力是作用力与反作用力，大小一定相等，与两个球电荷量是否相等无关，即小球电荷量与无法判断，选项A、B均错误；
CD．设两小球间的库仑力大小为F，根据平衡条件有
解得
选项C错误、D正确。
故选D。
8．D
【详解】A．从无穷远处移到C点的过程，根据电场力做功公式可得
解得
A正确；
B．移入之前，C点与B点的电势相等，两者的电势差为零，根据
可得，从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为，B正确；
CD．点电荷Q2从无穷远处移到C点的过程中，电场力做的功为，其电势能减少了，而在无穷远处电势能为0，所以在移动C点后的电势能为，C正确，D错误；
本题选择错误选项，故选D。
9．ACD
【详解】如图所示，带电小球由A到B运程中速度的变化与竖直方向成37°角，因此可知电场力
即
故B不可能，其他都是可能的。
故选ACD。
10．AD
【详解】设某位置时球B离O点的距离为l，AB之间的距离为r，对球B受力分析如下图
两球间的库仑力为
根据相似三角形有
可得
由于l一直减小，故细线对球B的拉力一直减小，球B对细线的拉力一直变小，而由上式可以看成r不变，故球B所受的库仑力不变且球B的运动轨迹是一段圆弧。
故选AD。
11．BCD
【详解】A．根据顺着电场线方向电势降低，结合等量异种电荷电场线、等势面分布对称性特点可知，A、B场强相同，A点电势高，故A项错误；
B．根据等量异种电荷电场线、等势面分布对称性，C、D两处电势、场强均相同．故B项正确；
C．根据电场线疏密表示场强的大小可知，A点的场强小于E点的场强，故C项正确；
D．O点电势小于E点电势，正电荷在O处电势能小于在E处电势能，故D项正确。
故选BCD。
12．AB
【详解】A．对物块分析，根据动能定理得
解得
故A正确；
B．对小车分析，小车对地的位移为x，根据动能定理
知物块到达小车最右端时，小车具有的动能
故B正确；
C．小物块与小车摩擦生热为
故C错误；
D．小物块和小车增加的机械能为
故D错误。
故选AB。
13． 相反 等于 元电荷e
【详解】（1）[1][2]该油滴竖直向下做匀速直线运动，受重力和电场力，二力平衡，电场力大小等于重力大小，电场力方向与重力方向相反；
（2）[3]这个最大公约数等于单个电子或质子所带的电荷量，被称为元电荷e。
14． D 正对面积
【详解】（1）[1]静电计指针示数变大，说明静电计指针和外壳间的电压增大，即电容器两板间的电压增大，而电容器与电源断开，极板上的电量几乎不变，根据公式
电容C变小；
（2）[2]极板A稍向上移动一点时，两极板间的正对面积变小，而电容器的电容也变小，说明平行板电容器电容大小与极板的正对面积有关。
15．（1），方向与恒力F的方向相反；（2）
【详解】（1）点电荷做匀速直线运动，则电场力与恒力等大反向，即有
而
解得，匀强电场场强大小为
由于点电荷带正电，受到的电场力方向与电场强度方向相同，所以电场强度的方向与力F的方向相反。
（2）A、B间的电势差为
即有
解得，B点电势为
16．（1）；（2）负电，；（3）
【详解】（1）设离子离开加速电场的速度大小为，由动能定理得
解得
（2）由题意可知，离子以点为圆心做匀速圆周运动，电荷间的库仑力提供离子做圆周运动的向心力。所以，固定在处的点电荷带负电，设其电荷量为，则有
又有
解得
（3）由题意可知，离子在矩形区域内做类平抛运动，设两带电平行板之间的电势差为，则有
联立解得
17．(1)E=9.0×105N/C；(2) Q=1×10-6C
【详解】(1)根据电场强度的定义式，可得在P处的电场强度
(2)根据库仑定律
可得点电荷Q的电量
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