【物理】山东省滕州市第一中学2020-2021学年高二上学期9月开学收心考试试题（解析版）

【物理】山东省滕州市第一中学2020-2021学年高二上学期9月开学收心考试试题（解析版）

高二一部开学考物理试卷 一、选择题（本题共12小题，共40分第1~8小题只有一个选项正确，小题3分，第9~12小题有多个选项正确，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎1. 如图所示，某同学在桌上放两摞书，然后把一块洁净的玻璃板放在上面，使玻璃板离开桌面2~‎3cm，在宽约‎0.5cm的纸条上画出各种舞姿的人形用剪刀把它们剪下来，放在玻璃板下面再用一块硬泡沫塑料在玻璃上来回擦动，此时会看到小纸人翩翩起舞，下列哪种做法能使实验效果更好（　　）‎ A. 将玻璃板换成钢板 B. 向舞区哈一口气 C. 将玻璃板和地面用导线连接 D. 用一根火柴把舞区烤一烤 ‎【答案】D ‎【解析】A．钢板是导体，与泡沫摩擦时不易带电，故效果并不好，故A错误； B．向舞区哈一口气时，由于含有大量的水分，电量会减小，效果更不明显，故B错误； C．将玻璃板和地面用导线连接时，电量会流入大地，电量减小，故效果不明显，故C错误； D．用火烤会使玻璃板更加干燥，更容易发生静电现象，实验现象更明显，故D正确。 故选D。‎ ‎2. 关于元电荷，下列表述正确的是（ ）‎ A. 元电荷就是电子或者质子 B. 物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍 C. 元电荷值等于‎1C D. 只有电子和质子所带的电荷量等于元电荷 ‎【答案】B ‎【解析】元电荷又称“基本电荷量”，任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍，元电荷只是自然界存在的最小电荷量，不是指电子或者质子，也不是只有电子和质子所带的电荷量等于元电荷，元电荷的值通常取，故选项B正确，ACD错误；故选B。‎ ‎3. 下列说法正确的是 A. 物体所带的电荷量可以为 B. 不带电的物体上，既没有正电荷也没有负电荷 C. 摩擦起电的过程，是靠摩擦产生了电荷 D. 利用静电感应使金属导体带电，实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体 ‎【答案】D ‎【解析】物体所带的电荷量不能为任意实数，只能为元电荷即1.60×10‎-9C的整数倍，所以物体所带的电荷量不可能为2×10-19 C，故A错误；不带电的物体，并不是没有正、负电荷，而是没有多余的电荷，故B错误；摩擦起电是自由电荷转移后，导致物体有多余电荷，从而使物体带上电，故C错误；静电感应带电，实质上是导体中的自由电子在电场中受到的电场力作用下，远离或靠近带电体，故D正确．所以D正确，ABC错误．‎ ‎4. 关于库仑定律，下列说法正确的是（　　）‎ A. 库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积最小的带电体 B. 根据，当两个带电体间的距离趋近于零时，库仑力将趋向无穷大 C. 带电荷量分别为Q和3Q的点电荷A、B相互作用时，B受到的静电力是A受到的静电力的3倍 D. 库仑定律的适用条件是：在真空中和静止的点电荷 ‎【答案】D ‎【解析】A．如果带电体的形状、大小以及电荷分布对所研究问题的影响可以忽略不计，则可将它看做点电荷，故A错误；‎ B．两个带电体间的距离趋近于零时，带电体已经不能看成点电荷了，不再适用，故B错误；‎ C．根据牛顿第三定律得，B受到的静电力和A受到的静电力大小相等，故C错误；‎ D．库仑定律适用条件是：真空和静止点电荷，故D正确。故选D。‎ ‎5. 下列说法正确的是（　　）‎ A. 靠近正点电荷,电场线越密,电场强度越大，靠近负点电荷，电场线越密，电场强度越小 B. 沿电场方向电场强度越来越小 C. 在电场中没画电场线的地方场强为零 D. 电场线虽然是假想的一簇曲线或直线但可以用实验方法模拟出来 ‎【答案】D ‎【解析】A．靠近正点电荷，电场线越密，电场强度越大，靠近负点电荷，电场线越密，电场强度也越大，A错误；‎ B．沿电场方向电场强度不一定越来越小，例如匀强电场，B错误；‎ C．在电场中没画电场线的地方场强不一定为零，C错误；‎ D．电场线虽然是假想的一簇曲线或直线但可以用实验方法模拟出来，D正确。故选D。‎ ‎6. 为了研究电荷之间的相互作用力跟什么因素有关，小宇做了如下实验：把一个带正电的物体放在A处，然后将挂在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3处，发现情况如图所示．由此，小宇归纳得出的初步结论是（ ）‎ A. 电荷之间作用力大小随距离增大而减小 B. 电荷之间的作用力大小随距离增大而增大 C. 电荷之间的作用力大小随距离的增大先增大后减小 D. 电荷之间的作用力大小与距离无关 ‎【答案】A ‎【解析】小球远离带正电的A球，说明细线悬挂的小球带正电，悬挂的小球离带正电的A球越远,受到的作用力越小,同种电荷距离越近排斥作用越强,所以,电荷之间的相互作用跟距离有关,且电荷间的作用力大小随电荷间距离的增大而减小．故A正确，BCD错误．故选A．‎ ‎7. 有两个点电荷，所带电荷量分别为q1和q2，相距为r，相互作用力为F．为了使它们之间的作用力增大为原来的2倍，下列做法可行的是（ ）‎ A. 仅使增大为原来的2倍 B. 仅使减小为原来的一半 C. 使和都增大为原来的2倍 D. 仅使r减小为原来的一半 ‎【答案】A ‎【解析】真空中有两个点电荷，它们之间相互作用力为F，即为；当它们之间的相互作用力为‎2F，则有：保持距离不变，仅使q1增大为原来的2倍，或使两电荷量都变为原来的2倍，则库仑力分别变为2倍和4倍，故A正确，C错误；仅使q2‎ 减小为原来的一半，根据库仑定律可知，它们之间的作用力减小为原来的一半，故B错误；保持两点电荷的电量不变，使r减小为原来的一半，则库仑力变为4倍，故D错误；故选A．‎ ‎8. 如图所示，图甲中AB是一个点电荷电场中的电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的试电所受电场力与电荷量间的函数图线，由此可知以下判断可能正确的是（　　）‎ A. 场源是正电荷，位于a点左侧 B. 场源是正电荷，位于b点的右侧 C. a、b两点场强相等 D. a点场强小于b点场强 ‎【答案】A ‎【解析】F-q图象的斜率表示电场强度大小，图线a的斜率大于b的斜率，说明a处场强大于b处的场强，电场是由点电荷产生的，说明a距离场源较近，即场源位置在a点的左侧，且为正电荷，故选A。‎ ‎9. 如图所示，在绝缘板上放有一个不带电金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B。下列实验方法中能使验电器箔片张开的是 (　　)‎ A. 用取电棒C(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触 B. 用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触 C. 用绝缘导线把验电器跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触 D. 使验电器A靠近B ‎【答案】BCD ‎【解析】A．手持一个带绝缘柄的金属小球C，把C接触B的内壁，由于净电荷只分布在外表面上，所以不能使小球C带上电荷，所以，再移出C与A的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A带电，故A错误； B．用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触，由于净电荷只分布在外表面上，所以能使小球C带上电荷，C与A接触时A能带电，使金属箔张开，故B正确； C．用绝缘导线把验电器跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒与B的内壁接触后三者组成新的等势体，电荷将传递到A，使金属箔张开，故C正确； D．使验电器A靠近B，A将由于静电感应，金属球处带上负电荷，而金属箔处带上正电荷，使金属箔张开，故D正确．‎ ‎10. 如图所示的电场中，虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹a、b、c是轨迹上的三个点，则（　　）‎ A. 粒子一定带正电 B. 粒子一定是从a点运动到b点 C. 粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度 D. 粒子在电场中c点的速度一定大于在a点的速度 ‎【答案】AC ‎【解析】A．带电粒子在电场中运动时，受到的电场力方向指向轨迹弯曲的内侧，由图可知，此带电粒子受到的电场力方向沿着电场线向左，所以此粒子一定带正电，故A正确；‎ B．粒子不一定是从a点沿轨迹运动到b点，也可能从b点沿轨迹运动到a点，故B错误；‎ C．由电场线的分布可知，电场线在c点处较密，所以在c点的电场强度大，粒子在c处受到的电场力大，所以粒子在c点加速度一定大于在b点加速度，故C正确；‎ D．粒子从c到a过程，电场力做正功，动能增大，所以粒子在电场中c点的速度一定小于在a点的速度，故D错误。故选AC。‎ ‎11. 如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上。a和c带正电，b带负电，则c受到a和b的静电力的合力可能是（　　）‎ A. F1 B. F2‎ C. F3 D. F4‎ ‎【答案】AB ‎【解析】如图可知，a对c的静电力为斥力，沿ac方向；b对c的静电力为引力，沿cb方向，因两力的大小关系不确定，则两个力的合力方向可能是F1也可能是F2； ‎ 故选AB。‎ ‎12. 如图所示，两个带等量正电荷的小球A、B(可视为点电荷)被固定在光滑绝缘水平面上．P、N是小球A、B连线的垂直平分线上的点，且PO＝ON．现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点)从P点由静止释放，在小球C向N点运动的过程中，关于小球C的速度图象中，可能正确的是 ‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】AD ‎【解析】在AB的垂直平分线上，从无穷远处到O点电场强度先变大后变小，到O点变为零，负电荷受力沿垂直平分线运动，电荷的加速度先变大后变小，速度不断增大，在O点加速度变为零，速度达到最大，由速度与时间的图象的斜率先变大后变小，由O点到无穷远，速度变化情况与另一侧速度的变化情况具有对称性，如果PN足够远，则D正确，如果PN很近，则A正确，BC错误。故选AD。‎ 二、计算题（本题共5小题，共60分。解答时要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）‎ ‎13. 在一个点电荷的电场中，坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上、两点的坐标分别为和．已知放在、两点的试探电荷受到的电场力方向都跟轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系图象如图中直线、所示，放在点的试探电荷带正电，放在点的试探电荷带负电．求：‎ ‎（1）点的电场强度的大小和方向．‎ ‎（2）试判断点电荷的电性，并确定点电荷位置坐标．‎ ‎【答案】（1），方向沿轴负方向 （2）带负电，位置坐标 ‎【解析】（1）由题图可得点电场强度的大小.‎ 因点的试探电荷带负电，而受力指向轴的正方向，故点场强的方向沿轴负方向．‎ ‎（2）因点的正电荷受力和点的负电荷受力均指向轴的正方向，故点电荷位于、两点之间，带负电．‎ 设点电荷的坐标为，则，‎ 由题图可得，则 解得或（不符合题意舍去）．‎ 答案：（1），方向沿轴负方向 ‎（2）带负电，位置坐标 ‎14. 如图所示，A为带正电Q的金属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球用绝缘丝线悬挂于O点，受水平向右的电场力偏转θ角而静止．试求小球所在处的电场强度的大小和方向．‎ ‎【答案】；方向：水平向右 ‎【解析】小球受到的电场力方向向右，所以小球带正电．小球的受力如图所示：‎ 由平衡条件得：F电=mgtanθ；‎ 根据电场强度F电=qE可得，小球所在处的电场强度：E=F电/q=，‎ 小球带正电，所以电场强度方向与其受到的电场力方向一致，方向水平向右．‎ ‎15. 如图所示，真空中两个相同的小球带有等量同种电荷，质量均为m，分别用绝缘细线悬挂于绝缘天花板上同一点，平衡时B球偏离竖直方向θ角，A球竖直且与墙壁接触，此时A、B两球位于同一高度且相距L。求：‎ ‎(1)每个小球带的电荷量q；‎ ‎(2)B球所受绳的拉力FT；‎ ‎(3)墙壁对A球的弹力FN。‎ ‎【答案】(1) ；(2) ；(3)‎ ‎【解析】(1)对B球受力分析如图所示，B球受三个力且处于平衡状态，其中重力与库仑力的合力大小等于绳子拉力的大小，方向与绳子拉力方向相反，由图可知 根据平衡条件有 解得 ‎(2)对B球受力分析知，根据平衡条件有 ‎(3)分析A球的受力情况知 得FN=mgtanθ ‎16. 如图所示，一质量为m=1.0×10‎-2kg、带电荷量大小为q=1.0×10‎-6C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向夹角为θ=37°。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度g取‎10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：‎ ‎(1)电场强度E的大小；‎ ‎(2)若在某时刻将细线突然剪断，求经过1s时小球的速度大小v及方向。‎ ‎【答案】(1) ；(2) ‎12.5m/s，方向与竖直方向夹角为37°斜向左下 ‎【解析】(1)由平衡条件得小球所受电场力F=Eq=mgtanθ 所以小球所在处的电场强度的大小 ‎(2)细线剪断后，小球所受合力 根据牛顿第二定律，小球的加速度 所以1s时小球的速度大小v=at=‎12.5m/s 速度方向沿原细线方向向下，即方向与竖直方向夹角为37°斜向左下。‎ ‎17. 如图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为，一根长、与水平方向的夹角为的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量，质量。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。（静电力常量，取，，）求：‎ ‎(1)小球B开始运动时的加速度为多大？‎ ‎(2)小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？‎ ‎【答案】(1)a＝‎3.2 m/s2；(2)r＝‎‎0.9 m ‎【解析】(1)开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得 解得 ‎(2)小球B速度最大时合力为零，即 解得