【精編精校卷】2022-2023學(xué)年福建省德化縣第一中學(xué)高二（上）期初檢測(cè)物理試題（解析版）

德化一中2022年秋季高二年期初物理檢測(cè)試卷一、單項(xiàng)選擇題（本題共8小題，每小題5分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。）1.大小相同兩個(gè)金屬小球A、B帶有同種電荷，A球所帶電荷量是B球的4倍。將它們固定在兩個(gè)絕緣支架上相隔一定距離時(shí)，兩球間的庫(kù)侖力大小為F?，F(xiàn)在用另一個(gè)跟它們大小相同的不帶電金屬小球C，先后與A、B兩個(gè)小球接觸后再將C移到遠(yuǎn)處，這時(shí)A、B兩球間的庫(kù)侖力大小變?yōu)椋ǎ〢. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】設(shè)B球所帶的電荷量為q，A球所帶的電荷量為4q，則原來(lái)A、B間庫(kù)侖力為C與A接觸后A的電荷量變?yōu)镃再與B接觸后B的電荷量變?yōu)榭芍群笈cC接觸后，A、B兩球間的庫(kù)侖力大小變?yōu)镈正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。2.有三個(gè)完全相同的金屬小球A、B、C，A所帶電荷量為＋7Q，B所帶電荷量為－Q，C不帶電。將A、B固定起來(lái)，然后讓C反復(fù)與A、B接觸，最后移去C，A、B間的相互作用力變?yōu)樵瓉?lái)的（）A.倍 B.倍 C.倍 D.倍【答案】C【解析】【詳解】C與A、B反復(fù)接觸，最后A、B、C三者所帶電荷量均分，即A、B間的作用力原來(lái)A、B間的作用力所以即故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，三個(gè)完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上。b和c帶正電，a帶負(fù)電，a的電荷量比b的電荷量大。已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來(lái)表示，它應(yīng)是（）A.F1 B.F2 C.F3 D.F4【答案】D【解析】【詳解】對(duì)c球受力分析，由于a球的電荷量比b球的電荷量大，則a球?qū)球的靜電力大于b球?qū)球的靜電力，根據(jù)平行四邊形定則可知，合力方向如下圖所示故選D。4.兩個(gè)點(diǎn)電荷相距l(xiāng)，一個(gè)帶+2Q，另一個(gè)帶－Q，E1、E2分別表示兩個(gè)點(diǎn)電荷各自在某個(gè)位置產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，則在Q1、Q2所在的直線上，E1=E2的位置（）A.有兩個(gè)，兩個(gè)合場(chǎng)強(qiáng)均為0B.有兩個(gè)，兩個(gè)合場(chǎng)強(qiáng)均不為0C.有三個(gè)，其中兩個(gè)合場(chǎng)強(qiáng)為0，另一個(gè)不為0D.有兩個(gè)，其中一個(gè)合場(chǎng)強(qiáng)為0，另一個(gè)不為0【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度可知，距離帶電量+2Q電荷處的場(chǎng)強(qiáng)大小為距離帶電量－Q電荷處的場(chǎng)強(qiáng)大小為根據(jù)可得而滿足此距離關(guān)系的有兩處，一處在兩個(gè)點(diǎn)電荷之間，由于是異種電荷，則此處合場(chǎng)強(qiáng)不為零。另一處在兩個(gè)點(diǎn)電荷連線之外，負(fù)電荷外側(cè)，由于是異種電荷，則此處場(chǎng)強(qiáng)方向相反，所以該處合場(chǎng)強(qiáng)為零。故選D。5.A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，B點(diǎn)位于A、C之間且AB∶BC=1∶2。在B處固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷，在A處放一電荷量為+q的點(diǎn)電荷，它所受到的電場(chǎng)力為F。移去A處電荷，在C處放一電荷量為+2q的點(diǎn)電荷，其所受電場(chǎng)力為（）A. B. C.－F D.F【答案】A【解析】【詳解】取從C到B到A的方向?yàn)檎较颍贏處放一電荷量為+q的點(diǎn)電荷，它所受到的電場(chǎng)力為在C處放一電荷量為+2q點(diǎn)電荷，其所受電場(chǎng)力為負(fù)號(hào)表示與F方向相反。根據(jù)題意有則有故選A。6.將帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)，另一帶負(fù)電的小球B向C靠近，結(jié)果將（）A.A向左偏離豎直線，B向右偏離豎直線 B.A位置不變，B向右偏離豎直線C.A向左偏離豎直線，B的位置不變 D.A和B的位置都不變【答案】B【解析】【詳解】由于金屬空腔可以屏蔽外部電場(chǎng)，所以小球B的電場(chǎng)對(duì)金屬空腔C內(nèi)無(wú)影響，即金屬空腔C把小球A屏蔽了，使得小球A不受空腔外電場(chǎng)的影響，故小球B向C靠近，小球A的位置不變。而小球A在金屬空腔C內(nèi)，由于靜電感應(yīng)使得金屬空腔C外表面帶正電而與小球B互相吸引，所以小球B向C靠近，小球B由于被吸引而向右偏離豎直線。故選B。7.如圖所示，電荷量為－q、質(zhì)量為m的滑塊，沿固定絕緣斜面勻加速下滑?，F(xiàn)加一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，下列判斷正確的是（）A.物體可能勻速下滑 B.物體將沿斜面減速下滑C.物體將沿斜面以原加速度加速下滑 D.物體將沿斜面以更大的加速度加速下滑【答案】D【解析】【詳解】加電場(chǎng)之前，對(duì)滑塊受力分析得又解得且所以加電場(chǎng)之后，對(duì)滑塊的受力分析為又解得又解得所以加一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，物體將沿斜面以更大的加速度加速下滑。故選D。8.如圖所示，在點(diǎn)電荷+q的電場(chǎng)中，放著一塊電荷量電荷均勻分布的絕緣矩形薄板，MN為其對(duì)稱軸，O點(diǎn)為幾何中心。點(diǎn)電荷+q與a、O、b之間的距離分別為d、2d、3d。已知圖中a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，則圖中b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向分別為（）A.，水平向右 B.，水平向左C，水平向左 D.，水平向左【答案】C【解析】【詳解】圖中a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，則薄板在a點(diǎn)激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度與點(diǎn)電荷+q在a點(diǎn)激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度等大反向，故薄板在a點(diǎn)激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度為，方向水平向右根據(jù)薄板周圍電場(chǎng)的對(duì)稱性可知，薄板在b點(diǎn)激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度為，方向水平向左而+q在b點(diǎn)激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度為，方向水平向左則圖中b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為，方向水平向左故選C。二、多項(xiàng)選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）9.為了減少污染，工業(yè)廢氣需用靜電除塵器除塵，某除塵裝置如圖所示，其收塵極為金屬圓筒，電暈極位于圓筒中心。當(dāng)兩極接上高壓電源時(shí)，電暈極附近會(huì)形成很強(qiáng)的電場(chǎng)使空氣電離，廢氣中的塵埃吸附離子后在電場(chǎng)力的作用下向收塵極運(yùn)動(dòng)并沉積，以達(dá)到除塵目的。假設(shè)塵埃向收塵極運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所帶電量不變，下列判斷正確的是（）A.金屬圓筒內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)B.金屬圓筒內(nèi)越靠近收塵極電勢(shì)越高C.帶電塵埃向收塵極運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度越來(lái)越大D.帶電塵埃向收塵極運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的電場(chǎng)力越來(lái)越小【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)圖像信息可知，除塵器內(nèi)電場(chǎng)在水平面上的分布類似于點(diǎn)電荷電場(chǎng)，電暈極相當(dāng)于點(diǎn)電荷而位于電場(chǎng)正中心，故A錯(cuò)誤；B．由于根據(jù)題干未知電暈極和收塵極所接高壓電源的正負(fù)極，則無(wú)法確定除塵器內(nèi)電場(chǎng)線方向，即無(wú)法判斷金屬圓筒內(nèi)各位置電勢(shì)的高低，故B錯(cuò)誤；CD．由于越靠近收塵極電場(chǎng)線越來(lái)越稀疏，則帶電塵埃向收塵極運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的電場(chǎng)力越來(lái)越小，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度也越來(lái)越小，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。10.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)帶電粒子射入電場(chǎng)后，留下一條從a到b虛線所示的徑跡，重力不計(jì)，下列判斷正確的是（）A.帶電粒子可能帶正電B.粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)其做正功C.粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能小于在b點(diǎn)的動(dòng)能D.場(chǎng)強(qiáng)方向向右【答案】A【解析】【詳解】AD．根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，該粒子做曲線運(yùn)動(dòng)，則受到水平向左的電場(chǎng)力作用。由于電場(chǎng)線方向和帶電粒子電性未知，則場(chǎng)強(qiáng)方向無(wú)法確定。若電場(chǎng)線方向向左，則粒子帶正電荷。若電場(chǎng)線方向向右，則粒子帶負(fù)電，故A正確，D錯(cuò)誤；B．由于粒子受到電場(chǎng)力方向水平向左，則粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)其做負(fù)功，故B錯(cuò)誤；C．粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)其做負(fù)功，動(dòng)能減小，則粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能大于在b點(diǎn)的動(dòng)能，故C錯(cuò)誤。故選A11.如圖所示，M、N兩點(diǎn)處于同一水平面，O為M、N連線的中點(diǎn)，過(guò)O點(diǎn)的豎直線上固定一根絕緣光滑細(xì)桿，桿上A、B兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱第一種情況，在M、N兩點(diǎn)分別放置電荷量為+Q和-Q的等量異種點(diǎn)電荷，套在桿上帶正電的小金屬環(huán)從A點(diǎn)無(wú)初速度釋放，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn);第二種情況，在M、N兩點(diǎn)分別放置電荷量為+Q的等量同種點(diǎn)電荷，該金屬環(huán)仍從A點(diǎn)無(wú)初速度釋放，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn).則兩種情況中（）A.金屬環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度第一種情況較大B.金屬環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間第一種情況較短C.金屬環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能與重力勢(shì)能之和均保持不變D.金屬環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中(不含A、B兩點(diǎn))，在桿上相同位置的速度第一種情況較大【答案】BD【解析】【詳解】等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線是等勢(shì)線，帶電金屬環(huán)沿桿運(yùn)動(dòng)時(shí)電勢(shì)能不變，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，金屬環(huán)所受合力等于重力，做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng);等量同種正點(diǎn)電荷連線中垂線上，中點(diǎn)O電勢(shì)最高，與中點(diǎn)O距離越遠(yuǎn)，電勢(shì)越低，A、B兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，電勢(shì)相等，金屬環(huán)電勢(shì)能相等，重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，第一種情況與第二種情況在B點(diǎn)的速度相等，故A錯(cuò)誤；由于到B點(diǎn)前任意同一位置處第二種情況的速度均比較小，所以第二種情況運(yùn)動(dòng)時(shí)間比較長(zhǎng)，故B正確；第二種情況中電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功金屬球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和先減小后增大，故C錯(cuò)誤；第二種情況中金屬環(huán)所受電場(chǎng)力先是阻力后是動(dòng)力，結(jié)合到B點(diǎn)時(shí)與第一種情況速度相等，故D正確.12.如圖所示，在一足夠大的空間內(nèi)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=3.0×104N/C。有一個(gè)質(zhì)量m=4.0×10-3kg的帶電小球，用絕緣輕細(xì)繩懸掛起來(lái)，靜止時(shí)細(xì)線偏離豎直方向的夾角θ=37°，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計(jì)空氣阻力的作用。求：(1)小球所帶的電荷量及電性；(2)如果將細(xì)線輕輕剪斷，剪斷后小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小；(3)從剪斷細(xì)線開(kāi)始經(jīng)過(guò)時(shí)間t=0.2s，電場(chǎng)力對(duì)小球做的功?！敬鸢浮浚?），正電；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）小球受到重力mg、電場(chǎng)力F和繩的拉力FT的作用，由共點(diǎn)力平衡條件有解得電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同，故小球所帶電荷為正電荷（2）剪斷細(xì)線后，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度a，由牛頓第二定律有解得（3）在t=0.20s的時(shí)間內(nèi)，小球的位移為小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力做的功為13.如圖所示，一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置，圓軌道最低點(diǎn)B點(diǎn)與一條水平軌道相連，軌道是光滑的，軌道所在空間存在水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m帶正電的小球，設(shè)A、B間的距離為s，知小球受到的靜電力大小等于小球重力的倍，C點(diǎn)為圓形軌道上與圓心O的等高點(diǎn)。（重力加速度為g）（1）若，求小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；（2）為使小球剛好在圓軌道內(nèi)完成圓周運(yùn)動(dòng)，求s的值?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）當(dāng)小球從A點(diǎn)釋放，在靜電力作用下運(yùn)動(dòng)，從A到C點(diǎn)靜電力做正功，重力做負(fù)功，由動(dòng)能定理得到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，小球受到的支持力和靜電力提供向心力由牛頓第三定律，小球?qū)壍赖膲毫Υ笮∨c小球受到的支持力大小相等，則（2）為了使小球剛好在圓周軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，小球到達(dá)D點(diǎn)時(shí)恰好僅重力和靜電力，如圖所示，此時(shí)有設(shè)合力與豎直方向的夾角為，則即從A點(diǎn)到D點(diǎn)時(shí)由動(dòng)能定理得解得14.如圖所示，光滑絕緣的水平軌道AB與豎直面內(nèi)半徑為R的粗糙半圓形軌道BCD相切于B點(diǎn)，D為半圓軌道的最高點(diǎn)。水平軌道AB部分存在水平向右的電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，獲得向右速度后脫離彈簧，經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道的瞬間對(duì)軌道的壓力大小為其重力的8倍，之后沿圓周運(yùn)動(dòng)，并能恰好通過(guò)最高點(diǎn)D。已知AB距離為x，重力加速度為g，求：（1）小球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到D的過(guò)程中減小的電勢(shì)能；（2）釋放物塊時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能；（3）物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)過(guò)程中克服摩擦力做的功；（4