【物理】四川省乐山市峨眉二中2019-2020学年高二上学期10月月考试题（解析版）

【物理】四川省乐山市峨眉二中2019-2020学年高二上学期10月月考试题（解析版）

峨眉二中2018级高二上10月考 物 理 试 题 一、选择题 ‎1.对电现象及规律的认识中，下列说法中正确是 A. 丝绸和玻璃棒摩擦后，玻璃棒带正电是由于丝绸上一些正电荷转移到玻璃棒上 B. 真空中两个点电荷电荷量均增加为原来的2倍，距离不变，它们之间的作用力变为原来的4倍 C. 真空中两个点电荷间距离增为原来的2倍，电荷量均不变，它们之间的作用力变为原来的一半 D. 电场线是电场中实际存在的曲线 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．玻璃棒和丝绸摩擦后，是因为玻璃棒上电子转移到丝绸上，导致的玻璃棒带正电，A错误；‎ B．真空中两个点电荷电荷量均增加为原来的2倍，距离不变，由可得，它们之间的作用力变为原来的4倍，B正确；‎ C．真空中两个点电荷间距离增为原来的2倍，电荷量均不变，由可得，它们之间的作用力变为原来的，C错误；‎ D．电场线是为了形象描述电场而引入的，实际不存在，D错误。‎ ‎2.关于电容器和电容，以下说法正确的是 A. 电容器充电后，两极板总带等量异种电荷 B. 电容器的带电量是两极板带电量之和 C. 电容器电容的大小与其带电量及两极板间电势差有关 D. 电容器两极板间电势差每增加1V，电容器的电容即增加1F ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．电容器被充电后，两极总是带等量异种电荷，每一个极板上的电荷量即为电容器的电荷量，A正确，B错误；‎ CD．电容器的电容是电容器本身的性质，数值上等于电容器两极板加单位电势差时所容纳的电荷量，但与其带电量及两极板间电势差无关，由于电容是电容器本身的性质，所以确定的电容器大小不会改变，CD错误。‎ ‎3.某静电场的电场线分布如图所示，、为该电场中的两点，下列说法正确的是 A. 点场强小于点场强 B. 点电势低于点电势 C. 将电子从点移动到点，电场力做正功 D. 将电子从点移动到点，其电势能增大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电场线越密集，场强越大，由图可知P点电场线比Q点的密集，所以P点场强比Q点的大，A错误；‎ B．沿电场线方向，电势降低，所以P点的电势大于Q点的电势，B错误；‎ CD．将电子从P点移动带Q点，由于电子带负电，沿电场线运动电子的电势能增大，电场力做负功，C错误，D正确。‎ ‎4.如图所示，在场强为的水平方向的匀强电场中有、两点，连线长为，连线与电场线夹角为α，则、两点的电势差UAB等于 A B. 零 C. EL D. E ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B之间沿电场线方向的距离为，由可得，，C正确。‎ ‎5. 光滑绝缘水平面上相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为＋4q和－q，如图所示，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电荷量和放置的位置是（ ）‎ A. －q，在A左侧距A为L处 B. －2q，在A左侧距A为处 C. ＋4q，在B右侧距B为L处 D. ＋2q，在B右侧距B为处 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：A、B、C三个电荷要平衡，必须三个电荷在一条直线上，外侧二个电荷相互排斥，中间电荷吸引外侧两个电荷，所以外侧两个电荷距离大，要平衡中间电荷的拉力，必须外侧电荷电量大，中间电荷电量小，所以C必须带正电，在B的右侧．设C所在位置与B的距离为r，则C所在位置与A的距离为L＋r，要能处于平衡状态，所以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小，设C的电量为Q．则有：，解得：r＝L．对点电荷A，其受力也平衡，则：解得：Q＝4q，即C带正电，电荷量为4q，在B的右侧距B为L处．故选C．‎ 考点：库仑定律；物体的平衡 ‎6.在电阻为4 Ω的导体中通以恒定电流，5 min内通过导体横截面的电荷量是45 C，这时加在导体两端的电压是(　　)‎ A. 60 V B. 6 V C. 0.6 V D. 3.6 V ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】通过导体的电流为；根据欧姆定律得：加在导体两端的电压是U=IR=0.15×4V=0.6V，故选C。‎ ‎7.如图两个等量同种点电荷，周围有1、2、3、4、5、6各点，1、2之间距离与2、3之间距离相等，2、5之间距离与2、6之间距离相等．两条虚线互相垂直且平分，关于该电场以下叙述正确的是 A. 1、3两点场强、电势均相同 B. 正电荷从5点运动到6点，电场力先做负功后做正功 C. 5点场强一定大于4点场强 D. 正粒子从6点到5点过程中可能做匀速圆周运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．1、3两点的场强大小相同，但是方向不同，A错误；‎ B．由于是负点电荷所产生的电场，正电荷在从5点到2点时，电场力做正功，从2到6时，电场力做负功，B错误；‎ C．电场强度大小和电场线的疏密程度有关，根据同种负电荷的电场线分布可知，5点的电场强度小于4点的，C错误；‎ D．正粒子从6点到5点过程中, 当带正电的电荷沿两个等量负点电荷连线的中垂面运动时，只要满足，所受的电场力总是指向2点，有可能做匀速的直线运动，D正确。‎ ‎8.如图中、、为静电场中的三个相距很近的等势面（、之间无电荷）．一带电粒子射入此静电场中后，依a→b→c→d→e轨迹运动．已知电势，下列说法中正确的是 A. 粒子带正电 B. 粒子在段做加速运动 C. 粒子在点与点的速度相等 D. 粒子在点时电势能最大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．沿电场线方向，电势降低，由于，所以电场线方向向右，由图轨迹可知，电场力方向指向曲线凹侧，电场线方向和电场力方向相反，所以该粒子带负电，A错误；‎ B．由于粒子带负电，，从b到c电场力做负功，动能减小，所以粒子做减速运动，B错误；‎ C．粒子在b点和d点的电势能相同，所以动能相等，速度大小相等，但是方向不同，所以速度不同，C错误；‎ D．粒子从a到c，动能转换为电势能，从c到e电势能转换为动能，所以在c点粒子的电势能最大，D正确。‎ ‎9.两点电荷q1和q2（电性和大小均未知）分别固定在x轴上的-2L和2L处。两电荷连线上各点电势随变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 从-2L到2L场强先减小后增大 B. -L处的场强沿x轴负方向 C. 将一电子从-2L移动到2L，电场力做正功 D. x轴上只有一个点的场强为0，且位于2L的左边 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．图像的斜率等于场强，从-2L到2L场强先减小后增大，A正确；‎ B．从-L的左边到右边，电势降低，由沿电场线方向电势降低可知，场强方向沿x轴正方向，B错误；‎ C．从-2L到2L，电势降低，但由于是电子移动，所以电子的电势能增大，电场力做负功，C错误；‎ D．由图像可知，-2L处的电荷为正电荷，电荷量较大，2L处的为负电荷，电荷量较小，则在x轴上只有一个点为零，且位于2L右边，D错误。‎ ‎10.如图所示，匀强电场中有一平行四边形abcd，且平行四边形所在平面与场强方向平行．其中φa＝10V，φc＝6V，φd＝8V，则下列说法正确的是 ‎ A. b点电势φb＝4V B. b点电势φb＝8V C. 场强平行于ad方向 D. 场强垂直于bd向下 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 在匀强电场中，由公式U=Ed知：沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等，故有：‎ 则得：‎ 故A错误，B正确；‎ CD. bd两点电势相等，故bd为等势线，因电场线方向与等势面相互垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面，故场强方向垂直于bd向下，故C错误，D正确。‎ ‎11.电场中某三条等势线如图实线a、b、c所示。一电子仅在电场力作用下沿直线从P运动到Q，已知电势φa>φb>φc，这一过程电子运动的v一t图象可能是下列各图中的 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据等势线可得，P点的场强大于Q点的场强，电子在P点的加速度大于Q点的加速度，在v一t图象中曲线的斜率表示加速度的大小，A正确。‎ ‎12.如图所示，内壁光滑的绝缘半圆容器静止于水平面上，带电量为qA的小球固定于圆心的正下方点，带电量为质量为的小球静止于点，∠AOB=30°，由于小球a电量的变化，现发现小球沿容器内壁缓慢向上移动，最终静止于点（未标出），∠AOC=60°．下列说法正确的是 A. 水平面对容器的摩擦力为0‎ B. 容器对小球的弹力始终与小球的重力大小相等 C. 出现上述变化时，小球的电荷量可能减小 D. 出现上述变化时，可能是因为小球的电荷量逐渐增大为 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．对整体进行受力分析，整体受到重力和水平面的支持力，两力平衡，水平方向不受力，所以水平面对容器的摩擦力为0，A正确；‎ B．小球b在向上缓慢运动的过程中，所受的外力的合力始终为0，如图所示，小球的重力不变，容器对小球的弹力始终沿半径方向指向圆心，无论小球a对b的力如何变化，由矢量三角形可知，容器对小球的弹力大小始终等于重力大小，B正确；‎ C．若小球a的电荷量减小，则小球a和小球b之间的力减小，小球b会沿半圆向下运动，与题意矛盾，C错误；‎ D．小球a的电荷量未改变时，对b受力分析可得矢量三角形为顶角为30°的等腰三角形，此时静电力为，a，b的距离为，当a的电荷量改变后，静电力为，a，b之间的距离为，由静电力，可得，D正确。‎ 二、填空题 ‎13.如图所示，一带正电的导体球M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球N挂在横杆上，小球质量为m。当小球N静止时，丝线与竖直方向成θ角，且小球N与M在同水平线上由此推断小球N带__________电荷（选填“正”或“负”）,若，此时库仑力的大小为__________。现用另一与M完全相同的不带电导体球与M接触后移开，则丝线与竖直方向的夹角θ将__________（选填“变大”或“变小”）。‎ ‎【答案】 (1). 正 (2). mg (3). 变小 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]M带正电，对小球N进行受力分析，受到的电场力向左，可知，小球与M所带的电荷正负相同，也带正电；‎ ‎[2]对小球进行受力分析，竖直方向上受重力mg和绳子沿竖直方向的拉力，水平方向上受电场力FQ和绳子沿水平的力，小球受力平衡，可得；‎ ‎[3]接触后，M上的带电荷量减小，小球所受的电场力减小，由，可得减小。‎ ‎14. 如图所示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壳接地，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：‎ ‎（1）上移左极板，可观察到静电计指针偏转角 （填变大，变小或不变）；‎ ‎（2）将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角 （填变大，变小或不变）；‎ ‎（3）两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角 （填变大，变小或不变）．‎ ‎【答案】（1）变大（2）变小（3）变小 ‎【解析】‎ 试题分析：（1）根据电容的决定式知，上移左极板，正对面积S减小，则电容减小，根据知，电荷量不变，则电势差增大，指针偏角变大 ‎（2）根据电容的决定式知，将极板间距离减小时，电容增大，根据知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小 ‎（3）根据电容决定式知，两板间插入一块玻璃，电容增大，根据知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小．‎ 考点：考查了电容器动态分析 ‎【名师点睛】在分析电容器动态变化时，需要根据判断电容器的电容变化情况，然后结合，等公式分析，需要注意的是，如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定，如果电容器充电后与电源断开，则电容器两极板上的电荷量恒定不变 三、计算题 ‎15.如图所示是一对彼此绝缘、相距d=5cm的平行金属带电极板M、N，N板接地，M板带电量的绝对值为Q=6×10-6C．在两极板MN间A点有一带电量为q=4×10-6C的带电液滴，其质量m=4×10-4kg，恰好处于静止状态．则：‎ ‎（1）两板间的电场强度为多少？‎ ‎（2）UNM等于多少伏？‎ ‎（3）若A点到N板的距离为2cm，则q在A点的电势能为多少？‎ ‎（4）平行金属板MN所构成的电容器的电容C等于多少？‎ ‎【答案】（1）103N/C（2）50V（3）-8×10-5J（4）1.2×10-7F ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对带电液滴进行受力分析，受到的重力等于受到的电场力，所以有 代入解得；‎ ‎(2)由 代入可得 ‎；‎ ‎(3)N点接地，所以N点的电势能为0，A点到N板的距离为2cm，则 可得，则q在A点的电势能为 ‎；‎ ‎(4) 平行金属板MN所构成的电容器的电容C为 代入解得。‎ ‎16.如图所示的示波管，电子由阴极K发射后，初速度可以忽略，经加速电场加速后垂直于电场方向飞入偏转电场，最后打在荧光屏上，已知加速电压为U1，偏转电压为U2，两偏转极板间距为d，板长为L，偏转极板右端到荧光屏的距离为D，不计重力，电子带电量为-e，质量为m，求：‎ ‎（1）电子经U1加速到达A板时的速度；‎ ‎（2）电子飞出偏转电场时的偏转距离y；‎ ‎（3）电子打在荧光屏上与O点之间的距离s．‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 电子经U1加速到达A板时的速度，则 解得；‎ ‎(2)设电子在偏转电场中运动的加速度为a，运动时间为t，则 代入解得 ‎(3)由三角形相似可知 有几何关系可得 代入解得 ‎17.如图所示，水平轨道AB与半径为R的竖直半圆轨道BC相切于B点，AB长为2R，水平轨道和半圆轨道均光滑且绝缘．在轨道所处空间内存在着水平向右、电场强度大小为E 的匀强电场．一带电量为+q、质量为m的小球自A点由静止释放，经B点沿半圆轨道运动到C点后落回到水平轨道上．已知，求：‎ ‎（1）小球从A点运动到B点所用的时间；‎ ‎（2）小球经过C点时小球对轨道的作用力；‎ ‎（3）小球离开C点至落回到水平轨道的过程中，小球机械能的最小值及该最小值出现的位置．（以水平轨道所处平面作为重力势能的零势能面）‎ ‎【答案】（1） （2）3mg，方向向上 （3）2mgR 在与C点水平相距R，竖直相距处 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球的加速度为 由运动学规律可知 解得 ‎(2)由动能定理可知 做圆周运动的向心力 解得N=3mg，由牛顿第三定律可知，，方向向上；‎ ‎(3)机械能最小的时候，是克服电场力做功最多的时候，也就是离C点水平向左最远，即过C点后，水平方向速度减为0，此时有 可得 由运动学规律可得 有 所以在与C点水平相距R，竖直相距处有最小值。‎