【物理】河南省开封市兰考县第三高级中学卫星试验部2020-2021学年高二上学期第一次月考试题

【物理】河南省开封市兰考县第三高级中学卫星试验部2020-2021学年高二上学期第一次月考试题

‎2020-2021上学期兰考三高卫星试验部第一次月考 高二物理 ‎ 第I卷（选择题 共40分）‎ 一、 选择题（1-6为单选，7-10为多选，每小题4分，选不全的2分，共40分）‎ ‎1.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是(　　)‎ A. 根据电场强度的定义式E=可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比 B. 根据电容的定义式C=可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比 C. 根据真空中点电荷的电场强度公式E=K可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关 D. E=只是电动势的定义式而非决定式,电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的 ‎2.如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为φA=25V，φB=5V，φC=﹣5V，则下列说法正确的是( )‎ A. 把电荷量为1×10﹣3C的正点电荷从B点经C移到A点，电场力做功为2×10﹣2J B. A、C两点的连线方向即为电场线方向 C. D点的电势为15 V D. 把一个电子从B点移到D点，电场力做功可能为0‎ ‎3.MN为M点左侧的正点电荷产生的电场中的一条电场线，一个带电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是（　　）‎ A．粒子在a点具有的电势能大于在b点具有的电势能 B．粒子从a到b的过程中动能逐渐减小 C．粒子带负电 D．粒子在a点的加速度小于在b点的加速度 ‎4.空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点.则(　　)‎ A．P、Q两点处的电荷等量同号 B．a点和b点的电场强度相同 C．c点的电势低于d点的电势 D． 负电荷从a到c，电势能减少 ‎5.图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV．当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为-8 eV时，它的动能应为（ ） ‎ A. ‎8 eV B. 13 eV C. 20 eV D. 34 eV ‎6.如图所示，一电子沿x轴正方向射入电场，在电场中运动轨迹为OCD，已知OA=AB，电子过C、D两点时竖直方向的分速度为vCY和vDY，电子在OC段和OD段动能变化量分别为△EK1和△EK2，在CD两点加速度分别为aC、aD，O点与CD两点的电势差分别为UOC、UOD，则以下判断正确的是（ ）‎ A. vCY：vDY=1： B. aC：aD=1：2 C. UOC：UOD=1：3 D. △EK1：△EK2=1：4‎ ‎7.如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电源E相连，在距离两板等距离的M点有一个带电液滴处于静止状态。若将b板向上平移一小段距离，但仍在M点下方，稳定后，下列说法中正确的是( )‎ A. 液滴将加速向下运动 B.带电液滴在M点的电势能增大 C. M点电势升高 D. 带电油滴带负电 ‎8.某静电场在x轴的电势的分布如图所示，x2处的电势为，下列说法正确的有( )‎ A. 将电量为q的点电荷从x1移到x2，电场力做的功为 B. x1处的电场强度为零 C. 负电荷从x1移到x2，电势能减小 D. 负电荷从x1移到x2，受到的电场力减小 ‎9.如图所示，三个带电小球A、B、C可视为点电荷，所带电荷分别为+Q、-Q、+q；A、B固定在绝缘水平桌面上，C带有小孔，穿在摩擦因数处处相同的粗糙的绝缘直杆上，绝缘杆竖直放置在A、B连线的中点处，将C从杆上某一位置由静止释放，下落至桌面时速度恰好为零．C沿杆下滑时带电量保持不变，那么C在下落过程中，以下判断正确的是（ ）‎ A. 所受摩擦力变大 B. 电势能不变 ‎ C.电场力做正功 D. 下落一半高度时速度一定最大 ‎10.如图所示，xOy坐标系中，将一负检验电荷Q由y轴上a点移至x轴上b点，需克服电场力做功W，若从a点移至x轴上c点，也需克服 电场力做功W，那么此空间存在的静电场可能是（ ）‎ A. 电场强度方向沿y轴负方向的匀强电场 B. 电场强度方向沿y轴正方向的匀强电场 C. 处于第I象限某一位置的正点电荷形成的电场 D. 处于第Ⅲ象限某一位置的负点电荷形成的电场 第II卷（非选择题 共60分）‎ 一、 填空题（每空3分，共15分）‎ ‎11.如图所示，电场中某一电场线为一直线，线上有A、B、C三个点，电荷q1＝10－8C，从B点移到A点时静电力做了10－7J的功；电荷q2＝－10－8C，在B点的电势能比在C点时大10－7J，那么：‎ ‎(1A、B、C三点的电势φC、φB、φA由高到低的排序是________；‎ ‎(2)A、C两点间的电势差是________ V；‎ ‎(3)若设B点的电势为零，电荷q2在A点的电势能是________ J.‎ ‎12.长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为+q的点电荷放在距棒左端R处,如图所示．当棒达到静电平衡后,棒上感应电荷在棒内中点产生的场强大小等于_____，方向为_____．‎ 二、 计算题（第13题10分，第14题11分，第15题和第16题均为12分）‎ ‎13.电荷量q=1×10-4C的带正电的小物块静止在绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的电场，其电场强度E的大小与时间t的关系如图1所示，物块速度v的大小与时间t的关系如 图2所示.重力加速度g=10 m/s2.求：‎ ‎（1）物块与水平面间的动摩擦因数；‎ ‎（2）物块在4 s内减少的电势能.‎ ‎14．如图所示，平行板电容器两极板正对且倾斜放置，下极板接地，电容器电容C=10-8F，板间距离d=3 cm,两极板分别带等量的异种电荷，电量Q=1x10-6c.一电荷量q =3x10-10C,质量m=8x10-8kg带负电的油滴以vo=0.5 m/s的速度自AB板左边缘水平进入电场，在电场中沿水平方向运动，并恰好从CD板右边缘水平飞出，g取10 m/s2, 不计空气阻力.求: ‎ ‎(1)两极板AB、CD之间的电压U;‎ ‎(2)油滴运动到AD中点时的电势能Ep:‎ ‎(3)带电粒子从电场中飞出时的速度大小v.‎ ‎15.轻细线的一端固定于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的小球，空间存在着水平向右的匀强电场，小球平衡时细线与竖直方向成30°角。（重力加速度g）‎ ‎（1）求电场强度E ‎（2）若在平衡位置将细线剪断，求小球运动位移L用的时间。‎ ‎（3）将球拉至右侧与O等高（线水平）位置静止释放，求当球摆到最低 点时细线的张力 ‎16.如图所示虚线MN左侧有一场强为E1＝E的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ 之间存在着宽为L、电场强度为E2＝2E的匀强电场，在虚线PQ右侧相距为L处有一与电场E2平行的屏．现将一电子(电荷量为e，质量为m)无初速度地放入电场E1中的A点，最后电子打在右侧的屏上，AO连线与屏垂直，垂足为O，求：‎ ‎(1)电子从释放到打到屏上所用的时间；‎ ‎(2)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角θ的正切值tanθ；‎ ‎(3)电子打到屏上的点P′到点O的距离X.‎ ‎【参考答案】‎ 一、 选择题 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 D C A D C D BD CD AB AC 二、 填空题 ‎11、（9分）(1)φC＞φB＞φA　(2)－20　(3)10－7‎ ‎12、（6分） 沿pq连线且指向+q 三、 计算题 13、 ‎(10分)（1）由图可知，前2 s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有： qE1-μmg=ma，‎ 由图线知加速度为：a=1 m/s2‎ ‎2 s后物块做匀速运动，‎ 由平衡条件有：qE2=μmg 联立解得：q（E1-E2）=ma 由图可得：E1=3×104N/C，E2=2×104N/C，‎ 代入数据解得：m=1 kg由qE2=μmg可得：μ=0.2．‎ （2） 物块在前2 s的位移为：x1＝×1×22m＝2 m，‎ 物块在2~4 s内的位移为：x2=vt2=4 m 电场力做正功为：W=qE1x1+qE2x2=（3×2+2×4）J =14 J，则电势能减少了14 J.‎ ‎14、（11分）‎ ‎(1)由电容器电容公式得：，代入数据得：；‎ ‎(2)AD中点的电势为，‎ 电势能为：；‎ ‎（3）带电粒子能沿水平方向做直线运动，所受合力与运动方向在同一直线上，由此可知重力不可忽略．静电力在竖直方向上的分力与重力等大反向，则带电粒子所受合力与静电力在水平方向上的分力相同，根据动能定理有： ‎ 解得：。‎ ‎15、（12分）‎ 解：（1）小球受重力、电场力以及绳子的拉力而处于平衡；如图所示；‎ 根据几何关系可知：qE=mgtan30°‎ 解得：‎ ‎（2）电场力和重力不变，故由牛顿第二定律有：‎ 根据运动学公式可得：‎ 联立解得：‎ ‎（3）根据动能定理及牛顿第二定律得：‎ 解得：‎ ‎16、（12分）.【答案】(1)3　(2)2　(3)3L ‎【解析】(1)电子在电场E1中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a1，时间为t1，由牛顿第二定律和运动学公式得：‎ a1＝＝‎ ‎＝a1t v1＝a1t1‎ t2＝‎ 运动的总时间为t＝t1＋t2＝3.‎ ‎(2)设电子射出电场E2时沿平行电场线方向的速度为vy，根据牛顿第二定律得，电子在电场中的加速度为 a2＝＝‎ t3＝‎ vy＝a2t3‎ tanθ＝‎ 解得：tanθ＝2.‎ ‎(3)如图，设电子在电场中的偏转距离为x1‎ x1＝a2t tanθ＝‎ 解得：x＝x1＋x2＝3L.‎