廣西高中2023-2024學(xué)年度高二上學(xué)期物理期中測試模擬卷（五）（含解析）

第第頁廣西高中2023-2024學(xué)年度高二上學(xué)期物理期中測試模擬卷（五）（含解析）高二上學(xué)期物理期中測試模擬卷（五）

（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分）

注意事項(xiàng)：

1．測試范圍：人教版（2023）：必修第三冊第九、十章。

第Ⅰ卷選擇題

一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第1～8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9～12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）

1．如圖所示，兩帶正電的等量同種電荷A、B固定在同一水平線上，一豎直固定的光滑絕緣細(xì)桿通過AB中點(diǎn)O，一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球套在細(xì)桿上，小球從O點(diǎn)正上方P點(diǎn)出發(fā)，以某一初速度v向下運(yùn)動，當(dāng)v=v0時，恰能到達(dá)O點(diǎn)。Q點(diǎn)位于O點(diǎn)的正下方，OP=OQ=h。重力加速度為g。現(xiàn)小球以初速度2v0從P點(diǎn)向下運(yùn)動，則（）

A．小球過O點(diǎn)時加速度為零

B．小球過Q點(diǎn)時速度為2v0

C．從P點(diǎn)到O點(diǎn)過程中合力對小球做功為

D．O、P兩點(diǎn)的電勢差UOP

B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小、的關(guān)系

D．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢大小、的關(guān)系>

6．關(guān)于電容器及其電容的敘述，正確的是（）

A．任何兩個彼此絕緣而又相互靠近的導(dǎo)體，就組成了電容器，跟這兩個導(dǎo)體是否帶電無關(guān)

B．電容器所帶的電荷量是指每個極板所帶電荷量的代數(shù)和

C．電容器的電容與電容器所帶電荷量成正比

D．一個電容器的電荷量增加ΔQ＝1.0×10－6C時，兩板間電壓升高10V，則電容器的電容無法確定

7．如圖所示，質(zhì)量分別為、的A、B兩帶電小球，電荷量分別為和，用輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛在水平天花板上，平衡時兩小球恰處于同一高度，細(xì)線與豎直方向的夾角分別為、，則下列判斷正確的是（）

A．B．C．D．

8．如圖，ABC為等邊三角形，電荷量為的點(diǎn)電荷固定在A點(diǎn)。先將一電荷量也為的點(diǎn)電荷從無窮遠(yuǎn)處（電勢為0）移到C點(diǎn)，此過程中，電場力做功為。再將從C點(diǎn)沿CB移到B并固定。最后將一電荷量為的點(diǎn)電荷從無窮遠(yuǎn)處移到C點(diǎn)。下列說法錯誤的有（）

A．移入之前，C點(diǎn)的電勢為

B．從C點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程中，所受電場力做的功為

C．在移到C點(diǎn)后的電勢能為

D．從無窮遠(yuǎn)處移到C點(diǎn)的過程中，所受電場力做的功為

9．如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小球從A點(diǎn)以豎直速度v0=8m/s射入平行于紙面的勻強(qiáng)電場中，運(yùn)動到最高點(diǎn)B時速度大小v=6m/s。則電場強(qiáng)度大小可能為（）

A．B．C．D．

10．如圖所示，帶電小球A固定在絕緣支架上，在A球的正上方有一個光滑小定滑輪，另一個帶電小球B用一絕緣細(xì)線通過定滑輪拉住并處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用力T緩慢拉動細(xì)線，使小球B逐漸升高。假定兩球均可視為點(diǎn)電荷且電荷量均保持不變，則小球B在到達(dá)A球正上方之前（）

A．球B對細(xì)線的拉力一直變小B．球B所受的庫侖力一直變小

C．球B的運(yùn)動軌跡是一段直線D．球B的運(yùn)動軌跡是一段圓弧

11．如圖所示，虛線和分別為橢圓的長軸和短軸，相交于O點(diǎn)，兩個等量異種點(diǎn)電荷分別固定在橢圓的兩個焦點(diǎn)M、N上，A、E兩點(diǎn)關(guān)于M點(diǎn)對稱。下列說法正確的是（）

A．A、B兩點(diǎn)電勢、場強(qiáng)均相同B．C、D兩點(diǎn)電勢、場強(qiáng)均相同

C．A點(diǎn)的場強(qiáng)小于E點(diǎn)的場強(qiáng)D．帶正電的試探電荷在O點(diǎn)的電勢能小于在E點(diǎn)的電勢能

12．如圖所示，質(zhì)量為M、長度為L的平板小車靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在小車的最左端，現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使小物塊從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動。小物塊和小車之間的摩擦力為，小物塊滑到小車的最右端時，小車運(yùn)動的距離為x。此過程中，下列結(jié)論正確的是（）

A．小物塊到達(dá)小車最右端時具有的動能為

B．小物塊到達(dá)小車最右端時，小車具有的動能為

C．小物塊與小車的摩擦生熱為

D．小物塊和小車增加的機(jī)械能為

第II卷（非選擇題）

二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，每題6分，共12分）

13．如圖所示為一個《密立根油滴實(shí)驗(yàn)》的示意圖。用噴霧器向一個透明的小盒子里噴入帶電油滴。小盒子中的上下板分別連接電池的兩極，讓上板帶正電、下板帶負(fù)電。帶電油滴在重力作用下墜落，落入下方小孔后，受到電場力作用。通過改變兩極板之間的電壓，可以調(diào)節(jié)電場強(qiáng)度。

（1）在實(shí)驗(yàn)過程中，會觀察到許多做勻速直線運(yùn)動的油滴，這些油滴的受力情況是：電場力與重力的方向，并且電場力大小重力大??；（“相同”或“相反”；“大于”、“小于”或“等于”）

（2）密立根不斷改變電壓，仔細(xì)觀察油滴的運(yùn)動，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)得出大量數(shù)據(jù)，得到如下表所示數(shù)據(jù)：

油滴帶電量（）q1q2q3q4q5q6q6……qn

3.24.86.48.011.29.617.6……12.8

密立根得出的結(jié)論是：油滴的電荷量不是連續(xù)變化的，而是一份一份增加的，油滴的電荷量有一個共同的最大公約數(shù)，所有電荷量都是這個最大公約數(shù)的整數(shù)倍。如今我們知道，這個最大公約數(shù)等于單個電子或質(zhì)子所帶的電荷量，被稱為。

14．如圖所示為研究影響平行板電容器電容大小的因素的實(shí)驗(yàn)裝置，平行板電容器的極板B與一靈敏的靜電計相接，極板A用導(dǎo)線接靜電計的金屬外殼。若極板A稍向上移動一點(diǎn)，觀察到靜電計指針示數(shù)變大。某同學(xué)經(jīng)分析作出平行板電容器電容變小的結(jié)論。

①他的依據(jù)是；

A．兩極板間的電壓不變，極板上的電量變小，電容變小

B．兩極板間的電壓不變，極板上的電量變大，電容變小

C．極板上的電量幾乎不變，兩極板間的電壓變小，電容變小

D．極板上的電量幾乎不變，兩極板間的電壓變大，電容變小

②本實(shí)驗(yàn)說明平行板電容器電容大小與有關(guān)。

三、計算題（本題共3小題，共40分）

15．如圖所示，勻強(qiáng)電場中一帶電的點(diǎn)電荷q在恒力F作用下，從A點(diǎn)沿水平方向勻速運(yùn)動至B點(diǎn)。已知，，q的電荷量為，之間的距離，A點(diǎn)電勢，，，不計點(diǎn)電荷重力。求：

（1）勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小和方向；

（2）B點(diǎn)電勢。

16．如圖所示，靜止于處的帶正電離子，經(jīng)電壓為的水平電場加速后沿圖中的圓弧虛線轉(zhuǎn)過角，從的中點(diǎn)垂直進(jìn)入帶電平行板和之間的勻強(qiáng)電場，電場沿方向。已知圓弧所在圓的圓心處固定一點(diǎn)電荷，離子轉(zhuǎn)過的角度，離子質(zhì)量為、電荷量為，靜電力常量為，。離子的重力不計，且忽略點(diǎn)電荷對水平加速電場和兩帶電板間矩形區(qū)域電場的影響。

（1）求離子離開加速電場時的速度大?。?/p>

（2）求圓心處電荷的電性和電荷量的大?。?/p>

（3）若離子恰好能打在點(diǎn)，求兩帶電板之間的電勢差。

17．如圖所示，點(diǎn)電荷Q的電場中，電量q＝1.0×10－10C點(diǎn)電荷P與點(diǎn)電荷Q距離r＝0.1m處受到的電場力為9.0×10－5N。已知靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2。求：

(1)點(diǎn)電荷Q在P處的電場強(qiáng)度多大？

(2)點(diǎn)電荷Q的電量多大？

試卷第1頁，共3頁

試卷第1頁，共3頁

參考答案：

1．C

【詳解】A．小球過O點(diǎn)時，受到兩側(cè)電荷A、B的電場力的合力為零，合力為小球的重力，則加速度為g，選項(xiàng)A錯誤；

B．根據(jù)對稱性可知，P點(diǎn)與Q點(diǎn)電勢相等，小球從P點(diǎn)到Q點(diǎn)過程中，電場力做功為零，根據(jù)動能定理得

mg·2h=m（2v0）2

所以小球過Q點(diǎn)時速度vQ>2v0，選項(xiàng)B錯誤；

CD．小球從P點(diǎn)恰能到達(dá)O點(diǎn)，由動能定理可知，合力對小球做的功

W合=

即

mgh-qUOP=

解得O、P兩點(diǎn)的電勢差

UOP=

選項(xiàng)C正確，D錯誤。

故選C。

2．D

【詳解】如圖所示

B受重力、繩子的拉力及庫侖力；將拉力及庫侖力合成，其合力應(yīng)與重力大小相等方向相反；由幾何關(guān)系可知，；而庫侖力；即；；；則要使d變?yōu)榭梢允官|(zhì)量增大到原來的8倍而保證上式成立；故AB錯誤；或?qū)⑿∏駻、B的電荷量都減小到原來的一半，同時小球B的質(zhì)量增加到原來的2倍，也可保證等式成立；故C錯誤，D正確；

3．B

【詳解】A．由電場線可知，B點(diǎn)的電場線密，所以B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大，粒子受的電場力大，加速度也就大，故A錯誤；

BCD．粒子受到的電場力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)，所以受到的電場力的方向是沿電場線向上的，則粒子帶正電，所以粒子從A到B的過程中，電場力做正功，電荷的電勢能減小，動能增加，所以粒子在A點(diǎn)的動能小于它在B點(diǎn)的動能，粒子在A點(diǎn)的電勢能大于它在B點(diǎn)的電勢能，故B正確，CD錯誤。

故選B。

4．C

【詳解】A．連接AF和BE相交與O點(diǎn)，則O點(diǎn)的電勢為10V，所以O(shè)B為等勢線，電場線只要垂直于OB（BE）即可，故A錯誤；

B．根據(jù)勻強(qiáng)電場特點(diǎn)可知

故B錯誤；

C．設(shè)電場線繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，則

當(dāng)轉(zhuǎn)過時，電場強(qiáng)度為20V/m，故C正確；

D．場強(qiáng)大小為V/m時，電場線與AF平行，AD電勢相等，GF電勢相等，但是A和F電勢不相等，故不是等勢體，故D錯誤。

故選C。

5．C

【詳解】處于靜電平衡的導(dǎo)體，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，故a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小Ea、Eb的關(guān)系為Ea=Eb=0，故AB錯誤；處于靜電平衡的導(dǎo)體，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，則知感應(yīng)電荷在a、b兩點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)與點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，方向相反，所以感應(yīng)電荷在a、b兩點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小Ea′和Eb′的關(guān)系是Ea′＞Eb′，故C正確．當(dāng)導(dǎo)體P處于靜電平衡狀態(tài)時，整個導(dǎo)體是一個等勢體，則a、b兩點(diǎn)電勢φa=φb．故D錯誤．故選C．

【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵要理解并掌握靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)，知道導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)為零的原因是由于感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場與原電場抵消的結(jié)果．

6．A

【詳解】A．任何兩個彼此絕緣而又相互靠近的導(dǎo)體，就組成了電容器，跟這兩個導(dǎo)體是否帶電無關(guān)，A正確；

B．電容器所帶電量是單個極板上所帶電量的絕對值，B錯誤；

C．電容是描述電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，和所帶電量無關(guān)，C錯誤；

D．電容

故由變化的電荷量與變化的電壓的比值可求得電容，D錯誤。

故選A。

7．D

【詳解】AB．兩小球間的庫侖力是作用力與反作用力，大小一定相等，與兩個球電荷量是否相等無關(guān)，即小球電荷量與無法判斷，選項(xiàng)A、B均錯誤；

CD．設(shè)兩小球間的庫侖力大小為F，根據(jù)平衡條件有

解得

選項(xiàng)C錯誤、D正確。

故選D。

8．D

【詳解】A．從無窮遠(yuǎn)處移到C點(diǎn)的過程，根據(jù)電場力做功公式可得

解得

A正確；

B．移入之前，C點(diǎn)與B點(diǎn)的電勢相等，兩者的電勢差為零，根據(jù)

可得，從C點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程中，所受電場力做的功為，B正確；

CD．點(diǎn)電荷Q2從無窮遠(yuǎn)處移到C點(diǎn)的過程中，電場力做的功為，其電勢能減少了，而在無窮遠(yuǎn)處電勢能為0，所以在移動C點(diǎn)后的電勢能為，C正確，D錯誤；

本題選擇錯誤選項(xiàng)，故選D。

9．ACD

【詳解】如圖所示，帶電小球由A到B運(yùn)程中速度的變化與豎直方向成37°角，因此可知電場力

即

故B不可能，其他都是可能的。

故選ACD。

10．AD

【詳解】設(shè)某位置時球B離O點(diǎn)的距離為l，AB之間的距離為r，對球B受力分析如下圖

兩球間的庫侖力為

根據(jù)相似三角形有

可得

由于l一直減小，故細(xì)線對球B的拉力一直減小，球B對細(xì)線的拉力一直變小，而由上式可以看成r不變，故球B所受的庫侖力不變且球B的運(yùn)動軌跡是一段圓弧。

故選AD。

11．BCD

【詳解】A．根據(jù)順著電場線方向電勢降低，結(jié)合等量異種電荷電場線、等勢面分布對稱性特點(diǎn)可知，A、B場強(qiáng)相同，A點(diǎn)電勢高，故A項(xiàng)錯誤；

B．根據(jù)等量異種電荷電場線、等勢面分布對稱性，C、D兩處電勢、場強(qiáng)均相同．故B項(xiàng)正確；

C．根據(jù)電場線疏密表示場強(qiáng)的大小可知，A點(diǎn)的場強(qiáng)小于E點(diǎn)的場強(qiáng)，故C項(xiàng)正確；

D．O點(diǎn)電勢小于E點(diǎn)電勢，正電荷在O處電勢能小于在E處電勢能，故D項(xiàng)正確。

故選BCD。

12．AB

【詳解】A．對物塊分析，根據(jù)動能定理得

解得

故A正確；

B．對小車分析，小車對地的位移為x，根據(jù)動能定理

知物塊到達(dá)小車最右端時，小車具有的動能

故B正確；

C．小物塊與小車摩擦生熱為

故C錯誤；

D．小物塊和小車增加的機(jī)械能為

故D錯誤。

故選AB。

13．相反等于元電荷e

【詳解】（1）[1][2]該油滴豎直向下做勻速直線運(yùn)動，受重力和電場力，二力平衡，電場力大小等于重力大小，電場力方向與重力方向相反；

（2）[3]這個最大公約數(shù)等于單個電子或質(zhì)子所帶的電荷量，被稱為元電荷e。

14．D正對面積

【詳解】（1）[1]靜電計指針示數(shù)變大，說明靜電計指針和外殼間的電壓增大，即電容器兩板間的電壓增大，而電容器與電源斷開，極板上的電量幾乎不變，根據(jù)公式

電容C變?。?/p>

（2）[2]極板A稍向上移動一點(diǎn)時，兩極板間的正對面積變小，而電容器的電容也變小，說明平行板電容器電容大小與極板的正對面積有關(guān)。

15．（1），方向與恒力F的方向相反；（2）

【詳解】（1）點(diǎn)電荷做勻速直線運(yùn)動，則電場力與恒力等大反向，即有

而

解得，勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小為

由于點(diǎn)電荷帶正電，受到的電場力方向與電場強(qiáng)度方向相同，所以電場強(qiáng)度的方向與力F的方向相反。

（2）A、B間的電勢差為

即有

解得，