北京市第一六六中学2021-2022学年高二上学期期中考试物理试卷

北京市第一六六中学2021-2022学年度第一学期期中考试试卷 高二物理 （考试时长：90分钟) 班级： 姓名： 考查目标 知识： 1、电荷2、库仑定律3、电场电场强度4、电势能5、电势6、电势差 7、等势面8、匀强电场电场强度和电势差的关系9、静电现象10、电容器 电容11、带电粒子在电场中的加速和偏转12、动量冲量动量定理 能 会用库仑定律分析点电荷之间的相互作用，体会物理模型和科学方法在 科学研究中的重要作用。知道电场是物质存在的形式之一。能用电场强度描 述电场的性质，了解电场强度叠加原理，通过建构电场模型，培养学生物质 观。能用电势描述电场能的性质，知道等势面上各点电势相等。知道静电场 中电荷具有电势能，会用电场力做功与电势能变化的关系计算电荷在电场中 的电势能。类比重力势能，引导学生通过自主学习建构电势能、电势等概念， 并形成静电场知识结构。 知道匀强电场中电势差与电场强度的关系，通过分析带电粒子在电场中 的直线运动和曲线运动情况，培养学生的物理观念和科学思维等核心素养。 了解电容器充电、放电过程中各物理量的变化及相互关系。会分析带电 粒子在电场中的运动形式，运用物质与相互作用观念和能量观念解决问题。 高二年级 物限（选）第1页 共12页 北京市第一六八六学 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目 要求的一项。 1.物理学中“质点”和“点电荷”这两个概念的建立所体现的共同的科学思想方法是 A比值法 B等效替代法 C理想化模型D控制变量法 2.下列说法是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中不正确的是() A,根据电场强度定义式E=,电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量？无关 B.根据电容的定义式C= △2 ,电容器极板上的电荷量每增加1C,电压就增加1V △UU C.根据电场力做功的计算式W=qU,·个电子在1V电压下加速，电场力做功为IeV D.根据电势的定义式Ub= 血，带电荷量为1×I05C的正电荷，从a点移动到b 点克服电场力做功为1×10J,则a、b两点的电势差为-1V 3.某电容器的外壳上标有“1000μF80V”的字样。该参数表明() 30vi000.F 6 图1 A.该电容器只有在电压为80V时电容才为1000μF B.当两端电压为40V时，该电容器的电容为500μF C.该电容器两端电压超过80V时，电容器会立刻被击穿 D.当给该电容器两端加上80V电压时，电容器所带的电荷量为8×102C 高二年级 物弹（选考）第2页共12页 北京市第一六六学 4.真空中某点电荷的等势而面示意如图，图中相邻等势面间电势差相等。下列说法正确 的是() A.该点电荷一定为正电荷 B.P点的场强一定比Q点的场强大 C.P点电势一定比Q点电势低 D.正检验电荷在P点比在Q点的电势能大 图2 5.如图3，在M、N处固定两个等量同种点电荷，两电荷均带正电。O点是MN连线的 中点，直线PQ是MN的中垂线。现有一带正电的试探电荷g自O点以大小是%的初速 度沿直线向？点运动。若试探电荷g只受从、N处两电荷的电场力作用，则下列说法正 确的是 A.q将做匀速直线运动 田M B,g的加速度将逐渐减小 一Q C.g的动能将逐渐减小 D.q的电势能将逐渐减小 ④N 图3 6.如图4所示，三个同样的带电粒子（不计重力）同时从同一位置沿同一方向垂直于 电场线射入平行板电容器间的匀强电场，它们的运动轨迹分别用4、b、c标出，不考虑 带电粒子间的相互作用，下列说法中错误的是() A.当b飞离电场的同时，a刚好打在下极板上 B.b和c同时飞离电场 C.进入电场时，c的速度最大，a的速度最小 图4 D.在电场中运动过程中c的动能增加最小，Q、b动能增加量相同 高二年级 物弹（选为） 第3页 共12页 北京市第一六六中学 7.如图5所示，将一个半径为r的不带电的金属球放在绝缘支架上， 金属球的右侧放置一个电荷量为Q的带正电的点电荷，点电荷到金属 球表面的最近距离也为r。由于静电感应在金属球上产生感应电荷。设 静电力常量为k。则关于金属球内的电场以及感应电荷的分布情况，以 图5 下说法中错误的是 A,电荷Q与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向的 B.感应电荷在金属球球心处激发的电场场强E'=k 22 ,方向向右 C.感应电荷全部分布在金属球的表面上 D.金属球右侧表面的电势等于左侧表面 8.如图6所示，平行板电容器上极板MN与下极板PQ水平放置，一带电液滴从下极板 P点射入，恰好沿直线从上极板N点射出。下列说法正确的是() A.该电容器上极板一定带负电 女 B.液滴从P点到N点的过程中速度增加 C.液滴从P点到N点的过程中电势能减少 D.液滴从P点以原速度射入后可能做匀减速直线运动 图6 9.如图7中的虚线为某电场的等势面，有两个带电粒子（重力不计），以不同的 18 速率，沿不同的方向，从A点飞入电场后，沿不同的径迹1和2运动， 由轨迹可以判断 A.两粒子的电性一定相同 B.粒子1的动能先减小后增大 C.粒子2的电势能先增大后减小 图7 D,经过B、C两点时两粒子的速率可能相等 10.为了研究空腔导体内外表面的电荷分布情况，取两个验电器A和B,在B上装一 个几乎封闭的空心金加球C(仅在上端开有小孔)，D是带有绝缘柄的金风小球，如图 所示。实验前他们都不带电。以下说法正确的是 A.实验时首先将带正电的玻璃棒（图中米画出）与C接触使C带电，若将玻璃棒接触C 外农面，则B的箔片带负电 高二华级 物理（选考） 第4项共2顶 北京市第入六小学 B.实验时首光将带正电的玻璃棒（图中未面出）与C接触使C带电，若将玻璃棒接触C 内表面，则B的箔片不会带电 C.使C带电后，用D接触C的内表面，然后接触A,操作若干次， 观察到A的箔片张角变大 D.使C带电后，用D接触C的外表而，然后接触A,操作若干次， 观察到4的箔片张角变大 11.假设空间某一静电场的电势随x变化情况如图9所示，根据图中信息可以确定下 列说法中正确的是() A,空间各点场强的方向均与x轴垂直 B.电荷沿x轴从0移到x1的过程中，一定不受电场力的作用 C.正电荷沿x轴从2移到的过程中，电场力做正功，电势 图 能减小 D.负电荷沿x轴从4移到5的过程屮，电场力做负功，电势能增加 12.静电场方向平行于x轴，将一电荷量为-q的带电粒子在x=d处 由静止释放，粒子只在电场力作用下沿x轴运动，其电势能E随x的 变化关系如图10所示，若规定x轴正方向为电场强度E、加速度a的 正方向，下图中的四幅示意图分别表示电势随x的分布、场强E随x 的分布、粒子的加速度a随x的变化关系和粒子的动能Ek随x的变化 阁10 关系，其中正确的是 高二华饭 物理（选考）第3页共12页 北宜市第一六六川中学 13.“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上， 人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从 绳恰好仲直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的 是 A,绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小 B.绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小 C,绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大 h D.人在最低点时，绳对人的拉力小等于人所受的重力 图11 14.纯电动汽车使用的能源不是汽油，而是电能，提供电能的是锂离子电池。锂离子电 池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极。在充电的过程中，通过化学反应，电池的 正极有锂离了生成，锂离了通过电解液运动到电池的负极。负极的碳材料有很多微孔， 到达负极的锂离子就嵌在这些微孔中，嵌入的锂离子越多，电池中充入的电荷量也就越 多。当汽车开动时，在负极的锂离子又会通过电解液返回正极，回到正极的锂离子越 多，则放出的电荷量也就越大。电池放电时能输出的总电荷量叫作电池的容量。单体锂 离子电池的容量极为有限，为了满足需要，常用由若干单体锂离子电池构成的电池组。 下列说法中不正确的是() 正极 负极 A.“安时”(Ah)或“毫安时”(mAh)是电量的单位 B.“千瓦时”(kW)是能量的单位 C.图屮锂离子的移动情况表明电池处于放电状态 D.图中锂离子是在电场力的作用下从负极返回正极的 高二年级 物理（选考）第6页共12页 北京巾第一六六学 第二部分（非选择题共58分） 二、填空题共2小题，每小题8分，共16分。 15.利用电流传感器研究电容器的放电过程的电路如图所示，其中电源电压U=8V。 先使开关S与1相连，电容器充电结束后把开关S掷向2，电容器通过电阻箱R放电。 传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流I随时间1变化的曲线如图所示。 ◆/mA R 接计算机电流 传感器 0+ △y24 6 8 t/s 甲 (1)开关接1时，电容器的a极板带 电（选填“正”或负”）。 (2)下列图像中，能正确反映电容器充电过程中电流与时间、电荷量与电压关系的是 () 上 (3)图乙中画出了对应较短时间△：的狭长矩形，该矩形面积的物理意义 试估算该电容器的电容C=」 F 高二年级 物弹（选考）第7页共12页 北京巾第一八六中学 16.如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧 极板和静电计外光均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，使电容器带电后与电 源断开。 d (1)影响平行板电容器电容的因素有 A.两极板的正对面积 B.两板间距离 C.电介质的介电常数 D.极板的材料 (2)下列关丁实验中使用静电计的说法正确的是有 A.使用静电计的月的是观察电容器电压的变化情况 B.使用静电计的月的是测量电容器电量的变化情况 C.静电计可以用电压表替代 D.静电计可以用电流表替代 (3)某位同学用如图乙所示研究电容器电容与哪些因素有关。A、B为平行板电容器的 金属板，G为静电计，开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度：若保持开关S闭 合，将A、B两极板间距变大些，指针张开角度将 ；若断开开关S后，将A、 B两极板正对面积变小些，指针张开角度将 (以上均选填“变大”、“变小“或“不 变”) 高二年级 物课选考)第8页 共12页 北京市第一六六学 三、计算论证题共4小题，第24题8分、第25题10分，第26题、第27题各12分， 共42分。 解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明 确写出数值和单位。 17.(8分)如图12所示，在匀强电场中有A、B、C三点，已知A、B两点间的距离为 AB=5m,A、C两点间的距离为AC=8m,∠BAC=37°，且匀强电场方向平行AB、AC直 线所在的平而。现把一个带电荷量9=8×10℃的正点电荷放在匀强电场中，当点电荷g 由A点移到B点时电场力做功刚=8×10J,当点电荷q由A点移到C点时电场力做功 W=1.6×10J,若取A点电势为零，(sin37=0.6,cos37°-0.8)求： (1)AB和AC两点间电势差各为多少？ M0570…B (2)B、C两点电势各为多少？ (3)匀强电场的电场强度大小和方向。 图12 18.(10分)在光滑的绝缘水平面上，A、B两球（可以看成质点）位丁x轴上，A球带 电，B球不带电，开始时B球静置于场强为E=1×103N/C的水平匀强电场的边缘（如图 13所示)，A球从原点开始经过2s后恰好与B碰撞，碰后合为一体在电场屮运动，A、 B系统的动能与坐标的部分关系如图2所示，则： (1)碰前A球的速度有多大？ (2)A、B两球质量分别为多少？ (3)请指出A球带什么电性？并计算A球所带电量为多少？ 0 15 10 E 5-- 20 40xm0o布0x 图13 高二牛级 物弹（选考）第9页共12页 北京市第一六六学 19.(12分)如图所示为两组平行金属板，一组竖直放置，一组水平放置.今有一质量 为m的电子（电荷量为）静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压U,加速后通过 B点进入两板间距为d小、电压为的水平成置的平行金属板间.若电子从水平放置的平行 金属板的正中间射入，且最后柳好能从右侧射出，A、B分别为竖直放置的平行金属板的 中点，求： (1)电子通过B点时的速度大小： (2)水平放置的平行金属板的长度： (3)电子射出水平放置的平行金属板时的动能。 + A B 高二牛级 物弹（选考） 第10页 共12页 北京市第一六六小学