【物理】陕西省商洛市洛南中学2020-2021学年高二上学期第一次月考试题（解析版）

【物理】陕西省商洛市洛南中学2020-2021学年高二上学期第一次月考试题（解析版）

‎2020—2021学年度第一学期期第一次考试高二物理试题 一、选择题（每小题4分，4×15＝60分，题中1-10题为单项选择题，11-15题为多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得零分）‎ ‎1. 两点电荷q1、q2相距r时，相互作用力为F，若将距离增大为2r时，相互作用力F为（　　）‎ A. ‎2F B. C. ‎4F D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】根据库仑定律可知变化前两者之间的静电力为，变化后两者之间的静电力为 故选D。‎ ‎2. 关于同一电场的电场线，下列表述正确的是 A. 电场线是客观存在的 ‎ B. 电场线越密，电场强度越小 ‎ C. 沿着电场线方向，电势越来越低 ‎ D. 电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小 ‎【答案】C ‎【解析】A．电场是客观存在的,而电场线是假想的,A错.‎ B．电场线越密的地方电场越大B错.‎ C．沿着电场线的方向电势逐渐降低C对.‎ D．负电荷沿着电场线方向移动时电场力做负功电势能增加D错 ‎3. 一带电油滴在匀强电场中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从运动到的过程中，能量变化情况为（　　）‎ A. 动能减小 B. 动能增加 ‎ C. 电势能增加 D. 重力势减少 ‎【答案】B ‎【解析】AB．带电油滴在电场中受到重力和电场力，由于轨迹向上弯曲，油滴必定受到向上的电场力，所以电场力方向竖直向上，而且电场力必定大于重力，合外力向上，故从a到b的运动过程中合外力做正功，由动能定理可知，其动能增加，故A错误，B正确； C．从a到b的运动过程电场力做正功，电势能减少，故C错误；‎ D．从a到b的运动过程重力做负功，重力势能增加，故D错误。故选B。‎ ‎4. 关于电场强度，下列说法正确是（　　）‎ A. 电场中某点的电场强度就是单位电荷在该点受到的电场力 B. 电场中某点的电场强度与该点所放试探电荷所受的电场力成正比 C. 电场中某点的电场强度方向就是试探电荷在该点所受电场力的方向 D. 电场中某点的电场强度与该点有无试探电荷无关 ‎【答案】D ‎【解析】根据电场强度的定义式，知场强大小等于单位电量的电荷在该点所受的电场力大小，但场强反映电场的强弱和方向，与电场力是两回事，故A错误；电场强度是描述电场强弱和方向的物理量，由电场本身决定，与试探电荷无关，故B错误，D正确；电场强度方向是正试探电荷在该点所受电场力的方向，与负试探电荷在该点所受电场力的方向相反，故C错误．所以D正确，ABC错误．‎ ‎5. 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地．在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　）‎ A. θ增大，E增大 B. θ增大，EP不变 C. θ减小，EP增大 D. θ减小，E不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，则根据可知，C变大，Q一定，则根据Q=CU可知，U减小，则静电计指针偏角θ减小；根据，Q=CU，，联立可得，可知Q一定时，E不变；根据U1=Ed1可知P点离下极板的距离不变，E不变，则P点与下极板的电势差不变，P点的电势不变，则EP不变；故选项ABC错误，D正确．‎ ‎6. 图中虚线是某电场的一组等势面．两个带电粒子从P点沿等势面的切线方向射入电场，粒子仅受电场力作用，运动轨迹如实线所示，a、b是实线与虚线的交点．下列说法正确的是（　　）‎ A. 两粒子的电性相同 B. a点的场强小于b点的场强 C. a点的电势高于b点的电势 D. 与P点相比两个粒子的电势能均增大 ‎【答案】B ‎【解析】A．根据轨迹的弯曲方向可知，a粒子受到中心电荷的斥力，而b粒子受到中心电荷的斥力，说明a与中心电荷电性相同，b与中心电荷的电性相反，则两粒子的电性相反．故A正确；‎ B．由等势面的分布可知，该电场是点电荷产生的，由场强公式可知，a点的场强小于b点的场强．故B正确；‎ C．由于中心电荷电性无法判断，电场线方向无法判定，则不能比较a、b的电势高低．故C错误；‎ D．电场力对两粒子均做正功，则两个粒子的电势能均减小．故D正确。故选ABD。‎ ‎7. 如图所示，A、B是匀强电场中相距‎4cm的两点，其连线与电场方向的夹角为60°，两点间的电势差为20V，则电场强度大小为（　　）‎ A. 5V/m B. 50V/m ‎ C. 1×102V/m D. 1×103V/m ‎【答案】D ‎【解析】由题知，，，根据匀强电场中电势差和电场强度的关系：，得：，故选D．‎ ‎8. 如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B是这条直线上的两点，一带正电粒子以速度vA经过A点向B点运动，经过一段时间后，粒子以速度vB经过B点，且vB与vA方向相反，不计粒子重力，下面说法正确的是（　　）‎ A. 粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能 B. A点的电势一定高于B点的电势 C. 粒子在A点的速度一定小于在B点的速度 D. A点的场强一定大于B点的场强 ‎【答案】A ‎【解析】A．若果电场力做正功，则粒子应一直做单向直线运动，运动方向反向，说明带电粒子从A到B过程中电场力做负功，所以粒子的电势能增大，粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能，A正确；‎ B．因为带正电的粒子从A到B过程中受电场力方向向左，因此电场强度方向向左，场强方向就是电势降低的方向，A点电势低于B点电势，B错误；‎ C．因为带电粒子从A到B过程中电场力做负功，粒子的动能减小，所以粒子在A点的速度大于在B点的速度，C错误；‎ D．因为只有一条电场线，所以无法判定哪个位置电场线更密集，因此无法判定A、B两点哪点场强更大，D错误。故选A。‎ ‎9. 如图，一正电荷在电场中由P运动到Q，下列说法正确的是（　　）‎ A. Q点的电势高于P点的电势 B. Q点的电场强度大于P点的电场强度 C. 该电荷在P点的电势能大于Q点的电势能 D. 该电荷在P所受电场力的方向向左 ‎【答案】C ‎【解析】A．依据沿着电场线方向，电势是降低的，所以Q点的电势低于P点的电势，故A错误； B．电场线的疏密比较场强的大小，由于P处的电场线密，由于EP＞EQ 故B错误； CD．正电荷从P点到Q点，电荷受到的电场力向右，电场力做正功，所以该电荷在P点的电势能大于Q点的电势能，故C正确，D错误。故选C。‎ ‎10. 如图所示，M、N两点分别放置两个等量异种电荷，A是它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C为连线中垂线上处于A点上方的一点．在A、B、C三点中（ ）‎ A. 场强最小的点是C点，电势最高的点是B点 B. 场强最小的点是A点，电势最高的点是C点 C. 场强最小的点是A点，电势最高的点是B点 D. 场强最小的点是C点，电势最高的点是A点 ‎【答案】A ‎【解析】根据等量异种电荷电场线的分布，知道EB＞EA＞EC，场强最小的是C点．等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，知ΦA＝ΦC，沿着电场线方向电势逐渐降低，异种电荷间的电场线由正电荷指向负电荷，知ΦB＞ΦA，所以电势最高点是B点；故A正确，BCD错误．‎ ‎11. 如图所示，有三个质量相等、分别带正电、负电和不带电的粒子从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度v0先后射入电场中，最后分别打在正极板的C、B、A处，则（　　）‎ A. 三种粒子在电场中运动时间相同 B. 三种粒子在电场中的加速度为aA＞aB＞aC C. 三种粒子到达正极板时动能EkC＞EkB＞EkA D. 落在C处的粒子带正电，落在B处的粒子不带电，落在A处的粒子带负电 ‎【答案】BD ‎【解析】A．粒子进入电场后，受竖直向下的重力和电场力作用，粒子在水平方向上做初速度为的匀速运动，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，粒子在电场中的运动时间为,从而可知,A错误;‎ B．因为三个粒子在竖直方向上的偏转量相同，根据结合可得，B正确;‎ CD．通过可知粒子C带正电，合力为，B不带电，合力为mg，A带负电，合力为，所以电场力对A做正功，对B不做功，对C做负功，过程中三个粒子的重力做功是相同的，故可得三个粒子到达下极板时的动能关系为，C错误，D正确;故选BD。‎ ‎12. 一带电粒子从电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则（　　）‎ A. 粒子带负电 B. 粒子加速度逐渐增加 C. A点的场强小于B点场强 D. 粒子的电势能增加 ‎【答案】AD ‎【解析】A．由图所示，粒子从A到B，根据曲线运动条件可得，电场力逆着电场线方向，所以粒子带负电，A正确；‎ BC．电场线的疏密表示场强的大小，A点的电场线比B点的密，A点的场强大于B点场强，根据 则A点的电场力大于B点的电场力，根据牛顿第二定律，粒子加速度逐渐减小，BC错误；‎ D．由图所示，粒子从A到B，根据曲线运动条件可得，电场力逆着电场线方向，电场力做负功，电势能增加，D正确。故选AD。‎ ‎13. 如图所示，用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则下面关于验电器箔片的说法正确的是（　　）‎ A. 箔片张开 B. 箔片不张开 C. 箔片张开的原因是金属网罩发生了静电感应而被屏蔽 D. 箔片不张开的原因是金属网罩发生了静电感应而被屏蔽 ‎【答案】B ‎【解析】静电屏蔽：为了避免外界电场对仪器设备的影响，或者为了避免电器设备的电场对外界的影响，用一个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电器设备对外界产生影响，故用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，箔片不张开。故选B。‎ ‎14. 示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（　　）‎ A. 极板X应带正电 B. 极板X′应带正电 C. 极板Y应带正电 D. 极板Y′应带正电 ‎【答案】AC ‎【解析】电子受力方向与电场方向相反，因电子向X方向偏转，电场方向为X到X′，则X带正电，X′带负电；同理电子向Y方向偏转，则可知Y带正电，Y′带负电，故AC正确，BD错误。故选AC。‎ ‎15. 在如图所示的4种情况中，a、b两点的场强相同，电势不同的是（）‎ A. 带电平行板电容器两极板间的a、b两点 B. 离点电荷等距的a、b两点 C. 达到静电平衡时导体内部的a、b两点 D. 两个等量异种电荷连线上，与连线中点O等距a、b两点 ‎【答案】AD ‎【解析】a、b处于匀强电场中，场强相同，电势不同，沿着电场线电势逐渐降低，a点电势高于b点电势，即a、b两点电势不等，故A正确；a、b处于同一等势面上，电势相等，而电场强度方向不同，故电场强度不同，故B错误．处于静电平衡状态下的金属内部a，b两点，电场强度均为零，整个导体是等势体，电势相等，故C错误；根据电场线的分布情况可知a、b 两点场强相同，a、b间的电场线从正电荷到负电荷，沿着电场线电势逐渐降低，故a、b两点电势不等，故D正确；故选AD．‎ 二、填空题：每空2分，共10分，把答案填在相应的横线上或括号内。‎ ‎16. 在电场中某处放入电荷量为5.0×10‎-9C的正点电荷，它受到的静电力为3.0×10-4N，则该处的电场强度大小为________V/m．若将该电荷从电场中A点移到B点，静电力做功5.0×10-7J，则A、B两点的电势差为__________V．‎ ‎【答案】 (1). (2). 100‎ ‎【解析】由题，试探电荷q=5.0×10‎-9C，电场力F=3.0×10-4N，‎ 则该处电场强度大小. ‎ A、B两点的电势差为.‎ ‎17. 如图所示，用长L=‎0.50m的绝缘轻质细线，把一个质量M =‎1.0g带电小球悬挂在带等量异种电荷的平行金属板之间，平行金属板间的距离d=‎5.0cm，两板间电压U=1.0×103V。静止时，绝缘线偏离竖直方向θ角，小球偏离竖直距离a=‎1.0cm。（θ角很小，为计算方便可认为tanθ≈sinθ，g=‎10m/s2，需要求出具体数值，不能用θ角表示），则：‎ ‎(1)两板间电场强度的大小为 _________ V/m； ‎ ‎(2)小球带的电荷量_________C；‎ ‎(3)若细线突然被剪断，小球将在板间_______（填“类平抛运动”、“匀加速直线运动” 或“匀速直线运动”）。‎ ‎【答案】 (1). (2). (3). 匀加速直线运动 ‎【解析】[1]由电场强度与电势差的关系，得 ‎[2]对小球受力分析如图 根据平衡条件有 解得 ‎[3]由受力图知，当细线断后小球受到重力、电场力作用，合力 恒力，有牛顿第二定律得，加速度恒定，故做匀加速直线运动。‎ 三、计算题（共30分）‎ ‎18. 如图所示，真空中有两个静止点电荷，Q=＋2×10‎-4C，q=－2×10‎-5C，它们相距r=‎2m，求：‎ ‎(1) q受的电场力； ‎ ‎(2) Q在B点形成的场强EB；‎ ‎(3)只将q换为q′=4×10‎-5C的正点电荷。再求q′受的电场力及B点的场强； ‎ ‎(4)将电荷q拿去后再求B点场强。‎ ‎【答案】（1），；（2），；（3），，，；（4），‎ ‎【解析】（1）由库仑定律得 方向在A与B的连线上，且指向 ‎ ‎（2）由点电荷的电场强度公式可知 方向 ‎（3）由库仑定律 方向由，‎ B点的场强 方向 ‎（4） 因E与q无关，也不会影响E的大小与方向，所以拿走q后场强不变，还是4.5×105 N/C，方向 ‎19. 如图所示，离子发生器发射出一束质量为m、电荷量为q的离子，从静止经加速电压U1加速后，获得速度v0，并沿垂直于电场方向射入两平行板中央，受偏转电压U2作用后，以速度v离开电场已知平行板长为L，两板间距离为d，求：‎ ‎（1）v0大小；‎ ‎（2）离子在偏转电场中运动的时间t；‎ ‎（3）离子在离开偏转电场时的偏移量y；‎ ‎（4）离子在离开偏转电场时的速度v的大小．‎ ‎【答案】（1）；（2）；（3）；（4）‎ ‎【解析】（1）在加速电场中，由动能定理得：qU1=mv02﹣0，解得：v0=；‎ ‎（2）离子在偏转电场中做类平抛运动，离子的运动时间： ；‎ ‎（3）粒子的偏移量：；‎ ‎（4）由动能定理得：，解得：v=；‎ 故本题答案是：(1) （2） (3) (4)‎ ‎20. 如图所示，水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度现有质量的带电体（可视为质点）放在水平轨道上A点处，AB两点距离，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零，已知带电体所带电荷量C，取，求：‎ ‎(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度的大小；‎ ‎(2)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小；‎ ‎(3)两点之间的电势差和A到C过程中发热量。‎ ‎【答案】(1)，；(2)；(3)，‎ ‎【解析】(1)设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有 解得 设带电体运动到B端的速度大小为，根据匀变速直线的规律有,解得 ‎(2)当带电体运动到圆轨道B端时，根据牛顿第二定律有,解得 再根据牛顿第三定律可知，带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小5N。‎ ‎(3)A、C两点的电势差 解得 带电体A到C过程，根据动能定理 解得 A到C过程中发热量