2021-2022学年人教版高二物理上学期期中达标测试卷（闯关B卷）(Word版含答案)

2021-2022学年人教版高二物理上学期期中达标测试卷（闯关B卷）
满分：100分，时间：90分钟
一、选择题：本大题共15小题，每小题4分，共60分。
1.如图所示，将带电金属棒移近两个相同且不带电的导体球，两导体球开始时互相接触且对地绝缘，下列几种方法中不能使两球都带电的是( )
A.先把两球分开，再移走金属棒
B.先移走金属棒，再把两球分开
C.先将金属棒接触一下其中的一个球，再把两球分开
D.手摸一下甲球，然后移走金属棒，再把两球分开
2.图甲是一个原先不带电的导体,图乙中C是靠近图甲中导体的带正电的导体球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,将导体分为两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为,则下列结论正确的是( )
A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且
B.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且
C.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且
D.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,且
3.如图所示,完全相同的金属小球A和B带有等量异种电荷,中间连有一轻质绝缘弹簧,放在光滑的水平面上,平衡时弹簧的压缩量为,现将不带电的与完全相同的另一个小球C与A接触一下,然后拿走C,待重新平衡后弹簧的压缩量为x,则( )
A. B.
C. D.
4.如图所示,A为带正电的金属板,其所带电荷量为Q,在金属板的垂直平分线上,距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球,小球用绝缘细线悬挂于O点,小球受水平向右的静电力,偏转θ角保持静止,静电力常量为k,重力加速度为g,则小球与金属板之间的库仑力大小为( )
A. B. C. D.
5.如图所示,在边长为L的正方形的四个顶点上,两点处分别放有电荷量都为的点电荷,两点处分别放有电荷量都为的点电荷,则正方形对角线的交点处的场强大小为( )
A.0 B.
C. D.
6.如图所示,用金属丝弯成半径为r的圆弧,但在之间留出宽度为d的小间隙(相对r而言很小).通过接触起电的方式将电荷量为Q的正电荷均匀分布在金属丝上,则圆心O处的电场强度为( )
A.,方向由圆心指向间隙
B.,方向由间隙指向圆心
C.,方向由间隙指向圆心
D.,方向由圆心指向间隙
7.电荷量相等的两点电荷在空间形成的电场有对称美,如图所示,真空中固定两个等量异种点电荷、,连线中点为.在、所形成的电场中,以点为圆心半径为的圆面垂直连线,以为几何中心的边长为的正方形平面垂直圆面且与连线共面,两个平面边线交点分别为、,则下列说法正确的是( )
A.在、、、、、六点中找不到任何两个场强和电势均相同的点
B.将一电荷由点沿圆弧移到点电场力始终不做功
C.将一电荷由点移到圆面内任意一点时电势能的变化量都不相同
D.沿线段移动的电荷,它所受的电场力是先减小后增大
8.（多选）如图所示，O是一固定的点电荷，虚线是该点电荷产生的电场中的三条等势线，负点电荷q仅在电场力的作用下沿实线所示的轨迹从a处运动到b处，然后又运动到c处．由此可知( 　)
A.O为正电荷 B.在整个过程中q的电势能先变小后变大
C.在整个过程中q的加速度先变大后变小 D.在整个过程中，电场力做功为零
9.（多选）如图,一粗糙绝缘竖直平面与两个等量异种点电荷连线的中垂线重合.A、O、B为竖直平面上的三点,且O为等量异种点电荷连线的中点,AO=BO.现有带电荷量为q、质量为m的小物块(可视为质点),从A点以初速度v0向B滑动,到达点时速度恰好为0.则( )
A.小物块一定带负电 B.从A到B小物块的加速度先增大后减小
C.从A到B小物块所受电场力做的功为-mghAB D.电场中A、B两点间电势差UAB=0
10.如图所示，电 解槽内有一价的电解溶液，t时间内通过溶液内横截面S的正离子数是，负离子数是，设元电荷的电荷量为e，以下解释正确的是（ ）
A.正离子定向移动形成电流， 方向从A到B,负离子定向 移动形成电流，方向从B
到A
B.溶液内正、负离子沿相反方向运动，电流相互抵消
C.溶液内电流方向从A到B，电流
D.溶液内电流方向从A到S，电流
11.（多选）半径为的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为,现使圆环绕垂直于环所在平面且通过圆心的轴以角速度匀速转动,则由环产生的等效电流应有( )
A.若不变而使电荷量变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍
B.若电荷量不变而使变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍
C.若使、不变,将橡胶环拉伸,使半径增大,电流将变大
D.若使、不变,将橡胶环拉伸,使半径增大,电流将变小
12.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中不正确的是( )
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B.对应点,小灯泡的电阻为
C.对应点,小灯泡的电阻为
D.对应点,小灯泡的功率为图中矩形所围面积大小
13.如图所示,电路中的电阻R1=10Ω,R2=120Ω,R3=40Ω。另有一测试电源,电动势为100V,内阻忽略不计.则( )
A.当c、d端短路时,a、b之间的等效电阻是50Ω
B.当a、b端短路时,c、d之间的等效电阻是50Ω
C.当a、b两端接通测试电源时,c、d两端的电压为80V
D.当c、d两端接通测试电源时,a、b两端的电压为80V
14.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电
B.实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小
C.实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D.实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
15.（多选）如图所示，两点处于同一水平面，O为连线的中点，过O点的竖直线上固定一根绝缘光滑细杆，杆上两点关于O点对称。第一种情况：在两点分别放置电荷量为和的等量异号点电荷，套在杆上带正电的小金属环从A点无初速度释放，运动到B点；第二种情况：在两点分别放置电荷量为的等量同号点电荷，该金属环仍从A点无初速度释放，运动到B点。则两种情况中( )
A.金属环运动到B点的速度第一种情况较大
B.金属环从A点运动到B点所用的时间第一种情况较短
C.金属环从A点运动到B点的过程中，动能与重力势能之和均保持不变
D.金属环从A点运动到B点的过程中（不含两点），在杆上相同位置的速度第一种情况较大
二、计算题：本大题共3小题，共40分。
16.（12分）如图所示的平行金属板电容器的电容，极板之间可以看成匀强电场，场强，极板间距离为，电场中c点到A极板、d点到B极板的距离均为0.5 cm，B极板接地。求：
（1）d点处的电势；
（2）B极板所带电荷量Q；
（3）两点间的电势差；
（4）将电荷量的负点电荷从d移到c，静电力做的功。
17.（12分）如图所示的并联电路，已知定值电阻。
（1）若流过定值电阻的电流大小为，则流过电源的电流大小为多少？
（2）若流过电源的电流大小为，则流过、、的电流大小分别为多少？
18.（16分）如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于版面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。
（1）忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时初速度v0和从电场射出时沿垂直版面方向的偏转距离Δy；
（2）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。已知，，，，。
（3）极板间既有电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势φ的定义式。类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点。
答案以及解析
1.答案：B
解析：先把两球分开，再移走金属棒，两球由于感应起电带上异种电荷，故A错误；先移走金属棒，此时两球中的电荷中和，不再带电，再把两球分开，两球不带电，故B正确；先将金属棒接触一下其中的一个球，再把两球分开，是接触起电，两球带同种电荷，故C错误；手摸一下甲球，然后移走金属棒，人体相当于远端，将与金属棒相同电性的电荷导走，再把两球分开，两球带同种电荷，故D错误。
2.答案：D
解析：由于静电感应使A部分带正电,B部分带负电,导体原来不带电,只是在C中电荷的作用下,导体中的自由电子向B部分移动,使B部分带负电,A部分带正电.根据电荷守恒定律可知,A部分减少的电子数目和B部分增加的电子数目相同,所以从不同位置切开时,均有,故D正确.
3.答案：C
解析：平衡时小球间的库仑力大小等于弹簧弹力.第一次平衡有,C与A接触后,A电荷量变为原来的一半,再次平衡时有,若,则弹簧弹力,压缩量刚好为原来的一半,但实际上,所以弹簧压缩量小于,故C正确.
4.答案：D
解析：A为带正电的金属板,此时不能将其看成点电荷,所以不能使用库仑定律求小球受到的库仑力,故A、B错误;小球受到的静电力方向向右,重力竖直向下,则小球的受力情况如图所示,由平衡条件得,故C错误,D正确.
5.答案：C
解析：设对角线的交点为O,四点处的点电荷在O点的场强大小均为,则两点处点电荷在O点产生场强的合场强,方向由A指向C,同理两点处点电荷在O点产生场强的合场强也为,方向由B指向D,根据平行四边形定则知,四个点电荷在O点产生的场强,故C正确,A、B、D错误.
6.答案：D
解析：相对圆弧来说间隙很小,可视为点电荷,其在圆心处产生的场强大小为,因是正电荷,故场强方向由圆心向右.由对称性知,完整的带电圆弧在圆心O处的合场强为0,所以间隙部分在圆心处产生的场强与圆弧其余部分在圆心处产生的场强大小相等、方向相反,故圆心处的电场强度大小为,方向由圆心指向间隙,故D正确.
7.答案：B
解析：图中圆面是一个等势面,e、f的电势相等,根据电场线分布的对称性可知e、f的场强相同,故A错误;
图中圆弧efg是一条等势线,其上任意两点间的电势差都为零,将一电荷由e点沿圆弧egf 移到f点电场力不做功,故B正确;
a点与圆面内任意一点时的电势差相等,根据公式W=qU可知,将一电荷由a点移到圆面内任意一点时,电场力做功相同,则电势能的变化量相同,故C错误;沿线段eOf移动电荷,电场强度先增大后减小,则电场力先增大后减小,故D错误.
8.答案：CD
解析：负电荷所受电场力的方向大致指向轨迹的弯曲方向，可知负电荷所受的电场力背离点电荷向外，则O为负电荷，故A错误，负电荷从a处运动到b处，然后又运动到c处,电场力先做负功再做正功,所以其电势能先变大后变小，故B错误.越靠近点电荷，电场线越密,则负电荷所受电场力越大,加速度越大，则整个过程加速度先增大后减小，故C正确，负电荷的初、末位置在同一条等势线上，两点间的电势差为零，可知电场力做功为零，故D正确。
9.答案：ABD
解析：小物块受重力、电场力和墙壁的弹力以及摩擦力作用沿墙下滑,可知其带负电,小物块最后静止，则运动过程中摩擦力始终大于重力，从A到O的过程中，电场强度增大，则物块所受电场力增大，由于物块在水平方向上受力平衡,可知墙壁的弹力增大，则物块所受滑动摩擦力增大，根据知，加速度增大，从O到B的过程中，电场强度减小，则物块所受电场力减小，则物块所受滑动摩擦力减小,根据知,加速度减小,故A、B正确；因AB是等量异种电荷连线的中垂线,可知AB是等势线，即UAB=0,从A运动到B小物块所受电场力做功为零，故C错误,D正确.
10.答案：D
解析：电流的方向与正离子定向移动方向相同,与负离子定向移动方向相反,所以正、负离子定向移动形成的电流，方向都是从A 到B,电流不会相互抵消，故A、B错误;溶液内电流方向从A到B,t时间内通过溶液内横截面S的电荷，裉据电流的定义式得，故C错误,D正确.
11.答案：AB
解析：取圆环任一横截面,在橡胶环运动一周的时间内,通过这个截面的电荷量为,则有,又,故,所以A、B正确.
12.答案：C
解析：
由图知,随着电压的增大,图像上的点与原点连线的斜率减小,此斜率等于电阻的倒数,则知灯泡的电阻不断增大,故A正确;由图像可知,P点对应的电压为,电流为,则灯泡的电阻,故B正确,C错误;因,所以图像中矩形所围的面积为对应点小灯泡的实际功率,故D正确.本题选说法错误的,故选C
13.答案：C
解析：当c、d端短路时,a、b间电路的结构是电阻、并联后与串联,等效电阻为,故A错误;当a、b端短路时,c、d之间电路结构是电阻、并联后与串联,等效电阻为,故B错误;当a、b两端接通测试电源时,c、d两端的电压等于电阻两端的电压,,故C正确;当c、d两端接通测试电源时,a、b两端的电压等于电阻两端的电压,,故D错误.
14.答案：A
解析：本题考查平行板电容器。带电玻璃棒接触a板，a板会带上同种电荷，同时b板上会感应出异种电荷，故A正确；静电计指针张角反映电容器两板间电压，将b板上移，正对面积S减小，电容C减小，板间电压U增大，故指针张角变大，B错；插入有机玻璃板，相对介电常数增大，电容C增大，板间电压U减小，指针张角变小，C错；只增加极板带电量Q，板间电压U增大，但电容保持不变，故D错。
15.答案：BD
解析：等量异号点电荷连线的中垂线是等势线，带电金属环沿杆运动时电势能不变，重力势能全部转化为动能，金属环所受合力等于重力，做加速度等于重力加速度的匀加速直线运动；等量同号正点电荷连线的中垂线上，点电荷连线的中点O电势最高，与中点O距离越远，电势越低，两点关于O点对称，电势相等，金属环电势能相等，从A点到B点时重力势能全部转化为动能，第一种情况与第二种情况金属环到B点的速度相等，故A错误。第二种情况中金属环所受电场力先是阻力后是动力，结合到B点时与第一种情况速度相等，可知D正确。由于到B点前第二种情况相同位置的速度均比较小，所以运动时间比较长，故B正确。第一种情况，只有重力做功，机械能守恒，第二种情况，除重力做功外，电场力先做负功，后做正功，过程中机械能不守恒，故C错误。
16.答案：（1）
（2）
（3）48 V
（4）
解析：（1）d点与B极板间的电势差，所以
（2）间的电势差
B极板所带电荷量
（3）两点沿电场方向的距离
两点间的电势差
（4）
17.答案：（1）6.5 A
（2）
解析：解：（1）由欧姆定律得两端的电压为
并联，三者两端电压应相等，即
中的电流为
中的电流为
则流过电源的电流
（2）因并联，则有
所以
18.答案：(1)根据功和能的关系,有
解得电子射入偏转电场的初速度
在偏转电场中,电子的运动时间
偏转距离
(2)考虑电子所受重力和电场力的数量级，有
重力
电场力
由于F>>G，因此不需要考虑电子所受重力
(3)电场中某点电势 定义为电荷在该点的电势能与其电荷量q的比值,即由于重力做功与路径无关,可以类比静电场电势的定义,将重力场中物体在某点的重力势能与其质量m的比值，叫做“重力势”，
即电势 和重力势都是反映场的能的性质的物理量，
仅由场自身的因素决定