莆田24中学2021-2022学年人教版高二物理上学期期中达标测试卷（基础A卷）

2021-2022学年人教版高二物理上学期期中达标测试卷（基础A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.（多选）关于使物体带电的方式,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子
B.任何两个带电物体接触都要满足先中和再平分的原则
C.带正电的物体靠近不带电的金属导体,由于电子被吸引,导体远端带正电
D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电
2.一带负电的绝缘金属小球被放在潮湿的空气中.经过一段时间后,发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了,这说明( )
A.小球上原有的负电荷逐渐消失了
B.在此现象中,电荷不守恒
C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了
D.该现象不遵循电荷守恒定律
3.如图所示,半径相同的两个金属球带有等量的电荷,相隔一定距离,两球之间相互吸引力的大小为F.今让第三个不带电的相同金属球C先后与两球接触后移开,这时,两球之间的相互作用力的大小为( )
A. B. C. D.
4.（多选）半径为r的两个相同金属球,两球心相距为L(),它们所带电荷量的绝对值均为q,则对它们之间相互作用的静电力F的说法,正确的是( )
A.带同种电荷时,
B.不论带何种电荷,
C.带异种电荷时,
D.以上各项均不正确
5.电场中有一点P,下列说法中正确的是( )
A.若放在P点的电荷的电荷量减半,则P点的场强减半
B.若P点没有放电荷,则P点的场强为零
C.P点场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大
D.P点的场强方向与放在该点的电荷的受力方向相同
6.如图,真空中四点共线且等距.先在a点固定一点电荷,测得b点场强大小为E.若再将另一等量异种点电荷放在d点,则( )
A.b点的场强比c点的大
B.c点的场强大小为
C.b点的场强方向向左
D.c点的场强方向向左
7.（多选）如图所示,A、B、C是平行纸面的匀强电场中的三点,它们之间的距离均为L,电荷量q=-1.0×10-5C的电荷由A移到C电场力做功W1=4.0×10-5J,该负电荷由C移到B电场力做功W2=-2.0×10-5J,若B点电势为零,以下说法正确的是( )
A.A点电势为2V B.A点电势为-2V
C.匀强电场的方向为由C指向A D.匀强电场的方向为垂直于AC指向B
8.关于电场力做功与电势差的关系,下列说法正确的是( )
A.两点间的电势差等于将单位电荷从M点移到N点电场力做的功
B.不管是否存在其他力做功,电场力对电荷做多少正功,电荷的电势能就减少多少
C.在两点间移动电荷电场力做功为零,则这两点一定在同一等势面上,且电荷一定在等势面上移动
D.在两点间移动电荷,电场力做功的多少与零电势的选取有关
9.如图所示,三个同心圆是一个点电荷周围的三个等势面,已知这三个圆半径之差相等.分别是这三个等势面上的点,且在同一条电场线上.两点的电势依次为和,则B点的电势( )
A.可能等于15V B.可能大于15V
C.一定小于15V D.无法判断
10.如图,椭圆处于一匀强电场中,椭圆平面平行于电场线,分别是椭圆的长轴和短轴,已知电场中三点的电势分别为、、.由此可得D点的电势为( )
A.8V B.6V C.3V D.2V
11.如图所示为不带电空腔球形导休,现将一个带负电的小金属球A放入腔中,当导体处于静电平衡状态时,图中三点的电场强度E和电势的关系是( )
A., B.,
C., D.,
12.电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示.K为阴极,A为阳极,两极之间的距离为d,在两极之间加上高压U,有一电子在K极由静止被加速.不考虑电子重力,元电荷为e,则下列说法正确的是( )
A.之间的电场强度为
B.电子到达A极时的动能大于
C.由K到A电子的电势能减小了
D.由K沿直线到A电势逐渐降低
13.如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒,其横截面积为S,由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电,若已知该橡胶棒每米长度所带的电荷量为q,则当该棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时,形成的等效电流为( )
A. B. C. D.
14.（多选）将电动势为3.0V的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为2.4V.若电路中有6C的电荷通过电源,下列说法正确的是( )
A.电源非静电力所做的功为18J B.有14.4J其他形式的能转化为电能
C.电源的内阻消耗了3.6J的电能 D.电子在电路中定向移动的速度等于光在真空中传播的速度
15.某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是( )
A.由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小
B.图象上某点切线的斜率的倒数即为该状态的电阻值
C.电压为5V时，导体的电阻是0.2Ω
D.电压为12V时，导体电阻的电功率为18W
二、计算题：本大题共3小题，共40分。
16.（12分）如图所示，在竖直平面内有两个点电荷，固定在同一水平直线上相距为的A、B两点，其电荷量分别为、。在A、B两点连线的垂直平分线处固定一光滑竖直绝缘杆，在杆上C点有一个质量为m、电荷量为的小环（可视为点电荷）由静止释放。已知A、B、C三点连线为正三角形，重力加速度为g。求：
(1)释放小环瞬间，杆对小环的作用力大小；
(2)小环滑到D点时的速度大小
17.（12分）如图所示，，滑动变阻器最大阻值，则当滑动触头从a滑到b的过程中，电流表示数的最小值为多少？
18.（16分）如图所示，是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的静电力大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。
（1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，求滑块到达与圆心O等高的C点时对轨道的作用力大小；
（2）为使滑块恰好始终沿轨道滑行（不脱离轨道），且从G点飞出，求滑块在圆形轨道上滑行过程中的最小速度。
答案以及解析
1.答案：CD
解析：摩擦起电实质是电子的转移,选项A错误;只有相同的两个物体接触.它们所带的电荷才满足先中和再平分的原则,选项B错误;带正电的物体靠近不带电的金属导体,由于电子被吸引,导体远端带正电,选项C正确;丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电,选项D正确.
2.答案：C
解析：根据电荷守恒定律,电荷不能被消灭,也不能被创造,只会发生转移,故A错误.此过程中电荷仍然守恒,电子没有消失,只是被潮湿的空气导走而已,仍然遵循电荷守恒定律,故B、D错误,C正确.
3.答案：A
解析：假设开始时A带电荷量为Q,B带电荷量为-Q,两球之间的相互吸引力的大小是.第三个不带电的相同金属球C与A接触后,A和C的电荷量都为,C再与B接触时由于二者带异种电荷,则分开后电荷量均为.这时,两球之间的相互作用力的大小,A正确.
4.答案：AC
解析：由于两球心间距离,不满足远大于r的条件,故两球不能看成点电荷,若两球带同种电荷,由于同种电荷相互排斥,则两球等效中心间的距离大于3r,此时库仑力,A正确;若两球带异种电荷,由于异种电荷相互吸引,则两球等效中心间的距离小于3r,此时库仑力,C正确.
5.答案：C
解析：场强反映电场本身的性质,只由电场本身决定,与试探电荷无关,故A、B错误.由,可知在电场中P点场强E越大,同一电荷在P点受到的电场力越大,故C正确.P点的场强方向为放在该点的正电荷所受电场力的方向,故D错误.
6.答案：B
解析：设,点电荷在b点产生的场强大小为E,方向水平向右,则;点电荷在b点产生的电场强度大小为,方向水平向右,所以此时b点的场强大小为,方向水平向右.由对称性可知,c点的场强大小也为,方向水平向右,故B正确.
7.答案：BC
解析：C、B间电势差为，若B点电势为零，,则C点电势,A、C间的电势差为，，则A点电势，故A错误，B正确;AC连线中点M的电势为0,M与B点的连线即为等势线,且电场线垂直于等势线，三角形ABC为等边三角形,BM丄AC，根据沿着电场线方向电势降低，则知匀强电场的方向由C指向A,故C正确，D错误.
8.答案：B
解析：根据电势差和电场力做功的关系式得，两点间的电势差等于将电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功与电荷量的比值，故M、N两点间的电势差等于将单位正电荷从M移到N电场力所做的功，故A错误.根据功能关系得知，电场力对电荷做多少正功，电荷的电势能就减少多少，故B正确.若在两点间移动电荷，电场力做功为零，则这两点的电势一定相等,但不一定在等势面上移动，故C错误.根据W=qU可知，在两点间移动电荷，电场力做功的多少与零电势的选取无关，而与电势差有关，故D错误.
9.答案：C
解析：由可知,在d相同时,平均场强越大,电势差U也越大,因此,即,故,选项C正确.
10.答案：C
解析：在匀强电场中,两长度相等且相互平行的线段两端的电势差相等,顺次相连将组成菱形,由公式可知,或,解得,选项C正确.
11.答案：A
解析：当导体处于静电平衡状态时,空腔球形导体内表面感应出正电荷,外表面感应出负电荷,根据电场线的分布可知,由于a处电场线较密,c处电场线较疏,b处场强为零,则.顺着电场线方向,电势逐渐降低,整个空腔球形导体是一个等势体,表面是一个等势,分析可知电势关系是.故选A.
12.答案：C
解析：之间的电场是非匀强电场,公式不适用,因此之间的电场强度不等于,故A错误;根据动能定理得,得电子到达A极时的动能,故B错误;由K到A电场力对电子做正功,电子的电势能减小了,故C正确;电子所受电场力向下,电场方向向上,则由K沿直线到A电势逐渐升高,故D错误.
13.答案：A
解析：橡胶棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，内通过的距离为.橡胶棒上的电荷都通过该棒的横截面，内通过横截面的电荷量,根据电流的定义式，，得到等效电流，A正确。
14.答案：AC
解析：根据W=Eq=3×6J=18J,故非静电力做功为18J,即有18J其他形式的能转化为电能,A正确,B错误;内电路消耗电能W=18J-2.4x6J=3.6J,C正确;电流的传播速度指建立电场的速度,大小等于光速,但导体内电子定向移动速度却相对很小,电子是在电场的作用下才移动的,D错误.
15.答案：D
解析：由图可知，随着电压的增大，图象上各点与原点连线的斜率减小，此斜率等于电阻的倒数,则知导体的电阻不断增大，故A、B错误;当时，由图知电流，则导体的电阻，故C错误;当时，电流为,则电功率,故D正确.
16.答案：（1）（2）
解析： （1)由库仑定律知
A处正点电荷对C点处小环的库仑力大小
B处负点电荷对C点处小环的库仑力大小
释放小环瞬间，两点电荷对小环的合力大小
则杆对小环的作用力大小
(2)小环从C滑到D,电场力不做功，根据动能定理有
因为
所以小环滑到D点时的速度大小
17.答案：2 A
解析：设触头以上部分电阻为，则触头以下部分电阻为,
总电阻
由数学知识可知当，即时，R最大，
此时
电流表示数的最小值。
18.答案：（1）
（2）
解析：（1）设滑块到达C点时的速度为v，滑块所带电荷量为q，匀强电场的场强为E，由动能定理有
解得
设滑块到达C点时受到轨道的作用力大小为F，
则
解得
由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的作用力大小为
（2）滑块恰好始终沿轨道滑行，则滑至圆形轨道间某点时，由静电力和重力的合力提供向心力，此时的速度最小，设为。
则有
解得。