山东省日照市莒县高一（下）返校调研考试物理试题（word版含答案）

山东省日照市莒县高一（下）返校调研考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．图中K、L、M为静电场中的三个等势面，相邻等势面间电势差相同。一带电粒子射入此静电场中后，仅在电场力作用下沿abcde轨迹运动。已知电势φK＞φL＞φM。下列说法中正确的是（　　）
A．粒子带负电
B．粒子在bc段做加速度减小的减速运动
C．粒子在a点比e点的速率要大
D．粒子从c点到d点的过程中电场力做正功
2．空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示，图中x1与x3两点对应的纵坐标相同．下列说法中正确的是(　　)
A．O点的电势最低
B．x2点的电势最高
C．x1和－x1两点的电势相同
D．x1和x3两点的电场强度相同
3．如图，A、B、C、D为一匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，其中，AB＝2cm，，电场线与矩形所在平面平行。将q＝2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功WAB＝8.0×10－9J；将这个电荷从B点移到C点，电势能增加了ΔEpBC＝3.2×10－8J，则（　　）
A．B点的电势为4V
B．电场强度的方向由B指向C
C．电场强度的大小为400V/m
D．A和C之间的电势差UAC=-12V
4．如图所示，A、B两点各放一电荷量均为Q的等量异种电荷，有一竖直放置的光滑绝缘细杆在两电荷连线的垂直平分线上，a、b、c是杆上的三点，且ab＝bc＝l，b、c关于两电荷连线对称．质量为m、带正电荷q的小环套在细杆上，自a点由静止释放，则（ ）　
A．小环通过b点时速度为
B．小环通过c点时速度为
C．小环从b到c速度可能先减小后增大
D．小环做匀加速直线运动
5．在x轴上存在与x轴平行的电场，x轴上各点的电势随x点位置变化情况如图所示．图中－x1～x1 之间为曲线，且关于纵轴对称，其余均为直线，也关于纵轴对称．下列关于该电场的论述正确的是( )
A．x轴上各点的场强大小相等
B．从-x1到x1场强的大小先减小后增大
C．一个带正电的粒子在x1点的电势能大于在-x1点的电势能
D．一个带正电的粒子在－x1点的电势能小于在-x2点的电势能
二、单选题
6．下列说法中正确的是（　　）
A．磁场中磁感应强度大的地方，磁通量不一定很大
B．穿过某一面积的磁通量为零，该处磁感应强度为零
C．若试探电荷在某位置所受的电场力为零，则该处的电场强度可能不为零
D．若一小段电流在某位置所受的安培力为零，则该处的磁感应强度一定为零
7．在如图所示的负点电荷产生的电场中，一检验电荷从A点分别移到B、C、D、E（在以场源电荷为圆心的圆周上），则下列情况正确的是（　　）
A．从A到B电场力做功最多
B．从A到E电场力做功最多
C．电场力做功一样多
D．A点比D点电势高
8．带电粒子只在电场力作用下，从A点运动到B点，轨迹如图虚线所示，则( )
A．该粒子肯定带负电
B．该粒子电势能不断减少
C．该粒子动能不断增加
D．该粒子在A点的加速度较大
9．用一根带电棒移近一个带负电的验电器，金箔先闭合而后又张开，说明棒上带的电荷（　　）
A．一定是负电荷 B．一定是正电荷
C．一定不带电 D．以上三种情况均有可能
10．如图所示，质子、氘核和α粒子都沿平行于两极板的中心线OO′射入板间的匀强电场，射出后都能打在与O O′垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点．下列推断正确的是
A．若它们射入电场时的速度相等，在荧光屏上将出现2个亮点
B．若它们射入电场时的动量相等，在荧光屏上将出现2个亮点
C．若它们射入电场时的动能相等，在荧光屏上将只出现1个亮点
D．若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，在荧光屏上将只出现1个亮点
11．如图所示，一充电完毕的平行板电容器下极板接地，一带电油滴位于电容器中的P点恰好处于平衡状态.则下列说法正确的是
A．若将两极板稍微错开一些，电容器的电容增大
B．若将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，带电油滴将处于失重状态
C．若将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距高P点的电势将降低
D．若紧贴下极板充入一与下极板等大的厚为h(小平P点到下极板的距离）的铝板，带电油的电势能将减小
12．关于电场强度的公式，下列说法正确的是（　　）
A．由公式可知，电场强度与试探电荷所带电量成反比
B．此公式只能适用于真空中的点电荷产生的电场
C．此公式为电场强度的定义式，可以适用于各种电场
D．公式中q是产生电场的电荷带电量，F是试探电荷所受到的力
三、解答题
13．如图所示，用绝缘细绳系带正电小球在竖直平面内运动，已知绳长为L，重力加速度g，小球半径不计，质量为m，电荷q．不加电场时，小球在最低点绳的拉力是球重的9倍．
(1)求小球在最低点时的速度大小；
(2)如果在小球通过最低点时，突然在空间产生竖直向下的匀强电场，若使小球在后面的运动中，绳出现松软状态，求电场强度可能的大小．
14．把一个带电荷量为的正点电荷从电场中的A点移到无限远处时，静电力做功；若把该电荷从电场中的B点移到无限远处时，静电力做功，取无限远处电势为零。
（1）求A点的电势；
（2）求A、B两点的电势差；
（3）的负电荷在A点的电势能。
15．如图所示，虚线MN左侧有一水平向左的匀强电场E1，两条平行的虚线MN和PQ之间有一竖直向下的匀强电场E2，在虚线PQ右侧有一足够大的屏，该屏与匀强电场E2平行。现将一电子（电荷量为e、质量为m且重力不计）由电场E1中的A点无初速度释放，最后电子打在右侧的屏上。已知，，虚线MN和PQ之间宽度为L，PQ与屏之间的宽度也为L，A点到MN的距离为，AO连线与屏垂直，垂足为O，求：
(1)电子从释放到打到屏上所用的时间t；
(2)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值；
(3)电子打到屏上的点到O点的距离y。
16．如图所示，直线MN上方有平行于纸面且与MN成45°斜向下的匀强电场，MN下方有垂直于纸面向里的匀强磁场。一带正电的粒子以速度v从MN线上的O点垂直电场和磁场方向射入磁场。粒子第一次到MN边界线，并从P点进入电场。已知粒子带电量为q，质量为m，O、P之间的距离为L，匀强电场强度为E，不计粒子的重力。求：
（1）磁感应强度B；
（2）粒子从O点开始到第四次到达MN边界线的总时间t。
四、填空题
17．一束粒子垂直射入匀强电场，粒子发生偏转，如图所示，粒子 a带___________电；c带___________电。
18．如图所示，、、为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面，现将电荷量为的正点电荷从点移到点，电场力做功为，则、两点间的电势差______，将另一电荷量为的负点电荷从点移到点，克服电场力做功，若边长为，则电场强度大小______。
试卷第页，共页
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参考答案：
1．AD
【解析】
【分析】
【详解】
A．已知电势 ，可知电场线的方向大体向右，由轨迹弯曲方向知道，粒子所受的电场力方向大体向左，故电荷带负电，A正确；
B．由粒子所受的电场力方向大体向左，b→c电场力对正电荷做负功，动能减小，做减速运动，b处的等势面比较疏，则场强小，电场力小，加速度小，粒子在bc段做加速度增大的减速运动，B错误；
C．a与e处于同一等势面上电势相等，电势能相等，根据能量守恒，速率也相等，C错误；
D．粒子所受的电场力方向大体向左，所以粒子从c点到d点的过程中，电场力做正功，D正确。
故选AD。
2．CD
【解析】
【详解】
A.B. 作出电场线如图，根据顺着电场线电势降低，则O电势最高，故A错误，B错误；
C. 从图线看出，电场强度关于原点O对称，则X轴上关于O点对称位置的电势相等．故C正确；
D. 由图可以直接得到x1和x3两点的电场强度相同，故D正确；
故选：CD.
3．CD
【解析】
【详解】
A．A、B两点之间的电势差
代入，解得
故A错误；
B．B、C两点之间的电势差
代入，解得
即C点电势高，B点电势低，电场强度的方向不可能由B指向C，故B错误；
C．在AC上取两点E、F，使AE=EF=FC，在BD上取两点G、H，使BG=GH=HD，连接FD、EH、AG，得到三个等势面，电势差均为4V，用相似三角形法可求得点B到AG的垂直距离为1cm，电势差为4V，则电场强度
故C正确；
D．A和C之间的电势差
故D正确。
故选CD。
4．AD
【解析】
【详解】
A、D图中ac是一条等势线，小环下落过程中电场力不做功，而在竖直方向小环只受到重力作用，故小环做初速度为零的匀加速直线运动．由初速度为零的匀加速直线运动的速度与位移关系可得：即： ，AD正确．
B、由初速度为零的匀加速直线运动的速度与时间关系可得： ，B错误．
C、中垂线上各点的合场强均为水平向右，与环的运动方向垂直，导致电场力不做功，而在竖直方向小环只受到重力作用，小环从b到c速度不断增加，故C错误．
5．BD
【解析】
【详解】
试题分析：φ-x图象的斜率大小等于电场强度，故x轴上的电场强度不同，故A错误；从-x1到x1场强斜率先减小后增大，故场强先减小后增大，故B正确；由图可知，场强方向均指向O，根据对称性可知，一个带正电的粒子在x1点的电势能等于在-x1点的电势能，故C错误；电场线指向O点，则负电荷由-x1到-x2的过程中电场力做正功，故电势能减小，故带负电的粒子在-x1点的电势能大于在-x2的电势能，故D正确；故选BD．
考点：电场强度；电势及电势能
【名师点睛】本题关键要理解φ-t图象的斜率等于场强，由电势的高低判断出电场线的方向，来判断电场力方向做功情况，并确定电势能的变化．
6．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据磁通量表达式
Φ=BSsinθ
可知，磁通量取决于磁感应强度、线圈面积以及二者间的夹角，故磁场中磁感应强度大的地方，磁通量不一定很大，故A正确；
B．当某个面与磁场平行时，则穿过某一面积的磁通量为零，但该处磁感应强度为不零，故B错误；
C．若试探电荷在某位置所受的电场力为零，则该处的电场强度一定为零，故C错误；
D．当一小段通电导线与磁场平行时，这一小段电流在某位置所受的安培力为零，但该处的磁感应强度不为零，故D错误。
故选A。
7．C
【解析】
【详解】
ABC．B、C、D、E在以场源电荷为圆心的圆周上，所以有
检验电荷从A点分别移到B、C、D、E这几做功一个样，故C正确，AB错误；
D．场源电荷是负电荷，离它越远，电势越高，所以A点比D点电势低，故D错误；
故选C。
8．A
【解析】
【分析】
先根据粒子运动的根据弯曲的方向判断出电场力的方向，然后结合电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．
【详解】
由电荷的运动轨迹可知，电荷的受力与电场线的方向相反，所以电荷为负电荷，故A正确．电荷的受力与电场线的方向相反，从A向B运动的过程中，受力的方向与运动方向之间的夹角是钝角，则从A向B运动的过程中电场力做负功，动能减小，电势能增大．故BC错误；电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，由图可知，B点的场强大于A点的场强的大小，在B点的受力大于在A的受力，所以粒子在A点的加速度小于它在B点的加速度，故 D错误．故选A．
【点睛】
根据物体做曲线运动的条件判断出粒子受到的电场力的方向是解题的关键，掌握住电场线的特点，即可解决本题．
9．B
【解析】
【详解】
电荷通过验电器的金属球传给金属杆传给两片金属箔，两片金属箔带同种电荷，同种电荷相互排斥而张开．因验电器的金属球带负电，验电器的金属箔先闭合，说明了金箔失去电子；而验电器的小球一端得到电子，带的负电荷的电量增加，说明物体带的是正电；验电器的金箔后又张开是因为验电器金属箔的一端将更多的负电荷的传导给了小球一端，验电器的金属箔因带同种电荷而张开．
A. 一定是负电荷，与结论不相符，选项A错误；
B. 一定是正电荷，与结论相符，选项B正确；
C. 一定不带电，与结论不相符，选项C错误；
D. 以上三种情况均有可能，与结论不相符，选项D错误；
10．D
【解析】
【详解】
试题分析：三种粒子带电量不同，分别为q、q、2q；质量不同分别为m、4m、4m，进入同一电场是加速度不同分别是：、、，
若它们射入电场时的速度相等，三粒子水平方向匀速直线，运动时间相同，则竖直方向的位移，由：得竖直方向的位移之比是：4：1：2，所以三种粒子打到不同的位置，会出现三个亮点，故A正确，B错误．若它们射入电场时的动能相等，三种粒子的速度之比为，2：1：1，所以水平方向的运动时间为1：2：2，由于粒子竖直方向的位移，
由：解得竖直方向的位移之比为，1：1：2，所以竖直方向位移不同，会出现两个亮点，故C错误．若它们是由同一个电场从静止加速，由动能定理得：解得：粒子水平方向做匀速直线运动，运动时间为，粒子竖直方向做初速度为零的匀速直线运动则，,由此可见，三种带电粒子在竖直方向的偏转位移仅与电场强度E、极板长度L、加速电压U有关，在这三个过程中，这三个物理量都相同，所以它们的偏转位移相同，粒子都打到同一点上，即只有一个亮点，故D正确．
考点：考查了带电粒子在电场中的运动，
点评：此类题目属于类平抛运动，解题关键注意水平方向匀速，竖直方向是初速度为零的匀加速直线运动，两个方向的运动具有等时性．
11．C
【解析】
【详解】
根据可知，若将两极板稍微错开一些，则S减小，电容器的电容减小，选项A错误；根据，以及联立可得：，可知Q一定，若将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，两板间场强不变，则带电油滴仍将处于静止状态，选项B错误；若将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离，则E不变，根据U=Ed可知，P点与下极板的电势差减小，P点的电势将降低，选项C正确；若紧贴下极板充入一与下极板等大的厚为h(小于P点到下极板的距离）的铝板，根据可知，d减小，E不变，则P点与下极板的电势差减小，P点的电势降低；因粒子受向上的电场力，粒子带负电，可知带电油的电势能将增大，选项D错误；功勋C.
点睛：本题考查电容器的动态分析问题，要明确电容器带电量是一直不变的；再由决定式及定义式分析电容、电量等的变化，结合分析场强的变化．
12．C
【解析】
【详解】
解：A、电场强度反映电场本身的性质，由电场本身决定，与试探电荷的电荷量无关，故A错误．
BC、E=为电场强度的定义式，运用比值法定义，适用于各种电场，故B错误，C正确．
D、公式中q是放入电场中的试探电荷，F是试探电荷所受到的力，故D错误．
故选C．
【点评】本题关键抓住电场强度是描述电场本身性质的物理量，其大小和方向与试探电荷无关，是电场本身决定．
13．（1）（2）
【解析】
【详解】
（1）在最低点，由向心力公式得：
解得：
（2）果在小球通过最低点时，突然在空间产生竖直向下的匀强电场，若使小球在后面的运动中，绳出现松软状态，说明小球能通过与圆心等的水平面，但不能通过最高点．
则小球不能通过最高点，
由动能定理得：
且
则
也不可以低于O水平面
则
所以电场强度可能的大小范围为
14．(1)400V；(2)300V；(3)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)无穷远处某点O的电势为零，把电荷量为的正点电荷从A点移到无限远处时，静电力做功，可得
又
即。
(2)同理可得，故A、B两点的电势差为
(3)带电量的电荷在A点的电势能为
15．（1）；（2）；（3）4.5L
【解析】
【详解】
（1）设电子在电场 中加速度为a1，运动时间为t1，获得速度为v，由牛顿第二定律得
从A点到MN的过程中，由运动学的规律得
电子到达MN时的速度
从MN到屏的过程中运动的时间为
运动的总时间为
解得
（2）设电子射出电场时沿平行电场线方向的速度为，根据牛顿第二定律得
运动时间为
竖直方向速度为
解得
（3）设电子在电场中运动时沿电场线方向的位移大小为y1，由运动学规律得
电子打到屏上的点到点O的距离
解得
16．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）粒子从O点进入磁场做匀速圆周运动到达P点，设圆周半径为R
由几何关系可得：
①
由牛顿第二定律得：
②
解得：
③
（2）粒子第一次在磁场运动的时间
④
⑤
由图可得，粒子第一次进入电场做匀减速运动，而后第二次经过P点进入磁场
设：粒子第一次在电场中运动的时间为t2
由牛顿第二定律：
⑥
由运动学公式：
⑦
粒子第二次进入磁场运动的时间为t3
由图可得：
⑧
粒子第二次进入电场后做类平抛运动
设经过t4时间再次进入磁场，此次为第四次到达电场和磁场的边界线
由运动学公式：
⑨
由图得：
⑩
解得：

粒子从开始运动到第四次到达MN边界线的时间

17． 负 正
【解析】
【详解】
[1] a粒子向左偏转，电场力方向向右，和场强放向相反， a粒子带负电。
[2] c粒子向右偏转，电场力方向向右，和场强放向相同， c粒子带正电。
18． 300V 104
【解析】
【分析】
【详解】
[1]正点电荷从A点移到点时，电场力做正功，故A点电势高于点，可以求得
[2]同理可判断A点电势高于点，可求得：
因此、两点电势相等，则有：
由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线，因此，为一等势线，故电场线方向垂直，设为的中点，则电场线方向为由A指向，直线沿场强方向的距离等于线段的长度，故由匀强电场中电势差与场强的关系式可得
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