【物理】江西省赣州市寻乌中学2019-2020学年高二上学期第一次段考试题（解析版）

【物理】江西省赣州市寻乌中学2019-2020学年高二上学期第一次段考试题（解析版）

物理 一、选择题(1-6题单选题，7-10题多选题，每题4分，多选题多选错选不得分，少选得2分，共40分)‎ ‎1.关于电荷，下列说法正确的是 A. 摩擦起电的过程是使本来没有电子和质子的物体产生了电子和质子的过程 B. 摩擦起电的过程是使金属导体的电子和质子分离且反向移动的过程 C. 用丝绸摩擦玻璃棒，电子从玻璃棒转移到丝绸，玻璃棒因为电子数少于质子数而现实带正电 D. 电解液中的正负离子个数一定相同 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同，因而电子可以在物体间转移．若一个物体失去电子，其质子数比电子数多，我们说它带正电荷．若一个物体得到电子，其质子数比电子数少，我们说它带负电荷．使物体带电并不是创造出电荷．‎ ‎【详解】A、摩擦起电现象使电子转移，而不是产生，故A错误；B、质子处在原子核内部，在摩擦中不可能使质子发生移动；故B错误；C、丝绸摩擦玻璃棒摩是因为摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的；在摩擦中，两种不同材料的绝缘体相互摩擦后，同时带上等量异号电荷；故C正确；D、电解液中的正负离子都可以移动，正负离子的个数可以相同也可以不同，电解液中的电流是正负离子同时做定向移动形成的，故D错误．故选C.‎ ‎【点睛】本题应明确摩擦起电的本质；明确摩擦起电和感应起电的实质都电子发生了转移，只是感应起电是电子从物体的一部分转移到另一个部分．摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体．‎ ‎2.在真空中某点固定一个带负电荷的金属小球A，可视为点电荷，所带电量Q ＝1.0×10－5 C，在离它10 cm处放置另一个带负电的检验电荷B，以下描述正确的是 A. A中所有电子所带电量之和为－1.0×10－5 C B. B所在的位置电场强度大小E＝9.0×106 N/C，方向与电荷B所受电场力方向相同，背离A C. 若规定无穷远处电势为零，则B所在的位置电势为负值 D. 将B向A靠近，则其电势降低，电势能减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、所带电量是指净电荷，故选项A错误；‎ B、B所在的位置电场强度大小，方向与电荷B所受电场力方向相反，指向A，故选项B错误；‎ C、若规定无穷远处电势为零，负电荷周围电势为负，则B所在的位置电势为负值，故选项C正确；‎ D、将B向A靠近，则其电势降低，由于B带负电，根据可知电势能增大，故选项D错误；‎ 故选选项C．‎ ‎3.如图所示，在水平放置的光滑金属板中点的正上方，有带正电的点电荷Q．一表面绝缘、带正电的金属球（可视为质点，且不影响原电场）以速度v0开始在金属板上向右运动，在运动过程中（ ）‎ A. 小球作匀速直线运动 B. 小球先作减速后作加速运动 C. 电场力对小球先做正功后做负功 D. 以上说法都不正确 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】考查电场中的导体．‎ ‎【详解】金属板在Q的电场中达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直，小球所受电场力与金属板表面垂直，在金属板上向右运动的过程中，电场力不做功，根据动能定理得知，小球的动能不变，速度不变，所以小球做匀速直线运动．故 ‎4.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知 A. 带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大 B. 带电粒子在P点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小 C. 带电粒子在P点时的速度大小大于在Q点时的速度大小 D. 带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．以b电场线为例，结合曲线运动轨迹、速度、合外力三者位置关系，可知该粒子在b电场线处受到的电场力向右，又由于粒子带负电，所以该处电场强度向左，所以P点电势大于Q点电势，所以粒子在P点电势能小于Q点．A错误 B．P点电场线比Q点密集，所以P点加速度大于Q点．B错误 C．从P到Q电场力做负功，所以P点动能大于Q点，因此P点速度大于Q点，C正确 D．因为全程只受电场力，所以动能和电势能之和是定值，D错误 ‎5.真空中相距为3a的两个点电荷M、N,分别固定于x轴上和的两点上,在它们连线上各点场强随x变化关系如图所示,以下判断中正确的是(   )‎ A. 点电荷M、N一定为同种电荷 B. 点电荷M、N所带电荷量的绝对值一定相等 C. 点电荷N所带电荷量绝对值一定比点电荷M所带电荷量的绝对值大 D. x=2a处电势一定为零 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由图可知，在x=2a 的位置合场强为零，说明两点电荷在此处的场强大小相等方向相反，即两点电荷一定为同种电荷，故A正确；‎ BC．x=2a处的合场强为0，由 得：‎ 得QM：QN=4：1，故BC错误；‎ D.无穷远处和大地的电势为零，正电荷周围的电势都是正的，因此两个正电荷周围的电势大于零，D错误 ‎6.如图所示，平行板电容器与电动势为E的电源连接，上极板A接地，一带负电的油滴固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板B竖直向下移动一小段距离，则（ ）‎ A. 带电油滴所受静电力不变 B. P点的电势将升高 C. 带电油滴在P点时的电势能增大 D. 电容器的电容减小，极板带电荷量增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，油滴所受的静电力减小，则油滴将向下运动，故选项A错误；‎ BC、板间场强减小，而点与上极板间的距离不变，则由公式分析可知，点与上极板间电势差将减小，而点的电势低于上极板的电势，则知点的电势将升高，由带电油滴原来处于平衡状态可知油滴带负电，点的电势升高，则油滴在点时的电势能将减小，故选项B正确，C错误；‎ D、根据电容的定义式电容器与电源相连，则不变，当减小时，则极板带电荷量也减小，故选项D错误．‎ ‎7.如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B 分别处于竖直墙面和水平地面上，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置．如果将小球B向左推动少许，两个小球将重新达到平衡，则两个小球的受力情况与原来相比(　　)‎ A. 推力F将增大 B. 竖直墙面对小球A弹力变小 C. 地面对小球B的弹力一定增大 D. 两个小球之间的距离增大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.对球A受力分析，A受三个力的作用，即重力GA，墙壁对A的弹力FA和B对A的静电力FBA，FA与FBA的合力与其重力大小相等，它是不变的．当将小球B向左推动少许时，FBA与竖直方向的夹角逐渐变小．则可以判断出FA减小，FBA也减小，B正确；对A、B整体受力分析可知，，故推力F也将减小，A不符合题意，B符合题意；‎ C.对小球A和B整体受力分析可知，地面对小球B得支持力和小球A和B得重力平衡，因此地面对B得支持力保持不变，C不符合题意；‎ D.由于两球之间的静电力在减小，故两小球之间的距离在增大，D符合题意．‎ ‎8.如图所示，虚线框内有匀强电场，AA′、BB′、CC′是该电场的三个等势面，相邻等势面间的距离均为3.0 cm，已知BB′上的电势为0 V．一个电子沿AA′方向以初动能Ek = 4 eV自图中的P点进入电场，刚好从C′点离开电场，电子从P到C′的过程电场力做功为6 eV．下列说法正确的是 A. 平面AA′上的电势为3V B. 该匀强电场的场强为100 V/m C. 该粒子经过平面BB′时的电势能为10eV D. 该粒子从P到C′的过程动能和电势能总和守恒 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 电子从P到C′的过程电场力做功为6 eV，即 ，所以，已知BB′上的电势为0 V 则平面AA′上的电势为-3V，故A错误；‎ B.根据匀强电场电场强度公式可知，故B正确；‎ C. 已知BB′上的电势为0 V，根据可知该粒子经过平面BB′时的电势能为0eV，故C错误 D.粒子运动过程中只有电场力做功，使得动能和电势能之间相互转化，所以粒子的动能与电势能之和不变，故D正确 ‎9.真空中两点电荷q1、q2分别位于直角三角形的顶点C和顶点B上，D为斜边AB的中点，∠ABC＝30°，如图所示．已知A点电场强度的方向垂直AB向下，则下列说法正确的是(　　)‎ A. q1带正电，q2带负电 B. D点电势高于A点电势 C. q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的一半 D. q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的二倍 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据题述，A点的电场强度垂直AB向下，由平行四边形法则可知，q1带正电，q2带负电，选项A正确；‎ B.可粗略画出两点电荷电场的等势面，据叠加可得A点的电势高于D点，选项B错误；‎ CD.根据题述，A点的电场强度垂直AB向下，可得sin 30°＝，，，又r2＝2r1，联立解得q2＝2q1，选项C正确，D错误．‎ ‎10.如图所示，一个电荷量为－Q可看作点电荷的小球甲固定在粗糙绝缘水平面上O点，另一个电荷量为＋q、质量为m的带电小球乙，从A点以初速度v0‎ 沿它们的连线向甲运动，到B点时速度减小到最小值v，已知小球乙与水平面的动摩擦因数为，A、B间距离为L0，静电力常量为k，则下列说法中错误的是（）‎ A. OB间的距离为 B. 在带电小球甲产生的电场中B点的场强大小为 C. 小球乙在A点的电势能小于在B点的电势能 D. 在带电小球甲产生的电场中，A、B间的电势差相等 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．设OB=x．当速度最小时有：‎ qE=μmg 又 联立得：‎ 故A正确，不符合题意。‎ B．当速度最小时有：‎ qE=μmg 故可得点电荷甲在B点处的场强为：‎ 故B正确，不符合题意。‎ C．由于电场力做正功，电荷乙的电势能减小，则点电荷乙在A点的电势能大于在B点的电势能，故C错误，符合题意；‎ D．点电荷从A运动B过程中，根据动能定理有：‎ ‎ ‎ 故AB两点的电势差为：‎ 故D错误，符合题意。‎ 故选CD。‎ 二、填空题(每空2分共16分)‎ ‎11.如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U，现使B板带正电，实验中，电荷量不变．若增大两极板之间的距离，电容器的电容______选填“变大”、“变小”或“不变”；两极板间的场强______选填“变大”、“变小”或“不变”；若将A板稍微上移，静电计指针张角______选填“变大”、“变小”或“不变”；若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角______选填“变大”、“变小”或“不变”．‎ ‎【答案】 (1). 变小     (2). 不变 (3). 变大 (4). 变小 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据电容器电容的决定分析电容的变化，由电容的决定式分析板间电势差的变化，根据判断两极板间电场强度的变化；‎ ‎【详解】增大两极板之间的距离，由电容的决定式可知，电容减小； 电容器的电量不变，由分析可知，根据，因此两极板间的场强与极板间距无关，即电场强度不变； 将A板稍微上移时，正对面积减小，由电容的决定式可知， 电容增小，电量不变，由 分析可知，板间电压增大，静电计指针张角变大； 将玻璃板插入两板之间，电容的决定式可知， 电容增大，电量不变，由分析可知，板间电压减小，静电计指针张角变小．‎ ‎【点睛】本题要抓住电容器的电量不变，由电容的决定式和定义式结合分析电容器动态变化问题，再根据判断两极板间电场强度的变化．‎ ‎12.将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等．a、b为电场中的两点，则：‎ ‎（1）a点的电场强度比b点的______（填“大”“小”）；‎ ‎（2）a点的电势比b点的______（填“高”“低”）；‎ ‎（3）检验电荷－q在a点的电势能比在b点的______（填“大”“小”）；‎ ‎（4）将检验电荷－q从a点移到b点的过程中，电场力做______功（填“正”“负”或“不做”）；‎ ‎【答案】 (1). 大 (2). 高 (3). 小 (4). 负 ‎【解析】‎ ‎【分析】电场线的疏密表示场强的大小；a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势；电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小．‎ ‎【详解】（1）电场线的疏密表示场强的大小，由图象知a点的电场强度比b点大；（2）a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势，即a点的电势比b点的；（3）电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小，即负电荷在a点的电势能较b点小；（4）由（3）可知，-q在a点的电势能较b点小，则把-q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点，电势能增大，电场力做负功．‎ ‎【点睛】该题考查电场线的特点与电场力做功的特点，解题的关键是电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加；知道电场线从正电荷出发，终止于负电荷．‎ 三、解答题 ‎13.如图所示，虚线框内为一匀强电场，A、B、C为该电场中的三个点，若将的点电荷从A移到B，克服电场力做功，而把该电荷从C点移到A点，电场力做功，已知．‎ ‎（1）则A点、C点的电势、分别是多少？‎ ‎（2）在该虚线框内过A、B、C三点画出三条电场线．‎ ‎【答案】（1）12V ；‎ ‎（2）如图所示：‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】根据电场力做功求出电势差的大小，从而根据电势差等于电势之差求出电势的大小；连接AC，将AC分成三等份，找出B点的等势点，与B相连，得出等势线，结合等势线与电场线垂直，作出电场线．‎ ‎【详解】根据，则有 V 又因 而 V，故 V ‎ V ‎，即   V．‎ 因在匀强电场中沿任意一条直线电势均匀降落，AC连线上距离A点D点处的电势必定等于6 V，B、D为等电势点，连BD直线，以BD直线为该电场中的一条等势线，‎ 根据电场线跟等势线垂直，可画出过A、B、C的三条电场线如图乙所示，由沿电场方向电势逐渐降低可以确定电场线方向．‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道电场线与等势线垂直，由高电势指向低电势．以及注意运用计算时，q的正负、电势差的正负、功的正负需代入计算．‎ ‎14.如图所示，一个挂在丝线下端带正电的小球B，静止在图示位置．若固定的带正电小球A（可看作点电荷）的电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量为q，θ=30°，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中．‎ ‎（1）试求A、B两球间的距离r．‎ ‎（2）带电小球A在图中B球静止位置处产生的电场强度大小和方向．‎ ‎（3）若使A、B两球间的距离变为原来的2倍，B球的电荷量也变为原来的2倍，B球的质量变为原来的一半，则θ=？‎ ‎【答案】(1) (2) 方向水平向右(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据平衡条件可知：‎ 解得：‎ 根据点电荷的电场强度公式有：‎ 联立解得：‎ ‎（2）取B为研究对象，受到重力mg、电场力qE和绳中拉力T的作用．根据平衡条有：‎ 解得：‎ ‎（3）若使A、B两球间的距离变为原来的2倍，B球的电荷量也变为原来的2倍，则AB间的库仑力为：‎ 根据平衡条有：‎ 代入得：‎ 解得：‎ ‎15.如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为L=0.4m的绝缘细线把质量为m=0.10kg、带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B 点时细线与竖直方向的夹角为θ=370；现将小球拉至位置A使细线水平拉直后由静止释放．已知g=10m/s2，sin370=0.60 ，cos370=0.80求：‎ ‎（1）小球从A到C的过程中电场力所做的功？‎ ‎（2）小球运动到最低点C时速度v的大小？‎ ‎（3）小球运动到最低点C时对细线的拉力大小？‎ ‎【答案】（1）－0.3J（2）（3）1.5N ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对小球静止时在B点受力分析可得：‎ F电=mgtan370 ‎ 设小球从A运动到B电场力所做的功为WAC WAC=－F电L ‎ WAC=－0.3J ‎ ‎（2）小球从A运动到C过程中，由动能定理可得：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎（3）小球运动到C点时，设受到细线拉力为T，由牛顿第二定理可得：‎ ‎ ‎ T=1.5N ‎ 由牛顿第三定律可得：小球对细线的拉力大小为1.5N ‎16.一束电子流在经U1的加速电压加速后，从两极板中间垂直进入平行板中的匀强电场，如图所示，若两板间距d板长L，平行板间电压为U2．求：‎ ‎（1）电子经加速电压加速后速度v0？‎ ‎（2）若电子能从极板飞出，求沿竖直方向的侧移量y ‎（3）若电子刚好从极板边沿离开平行板时的动能？‎ ‎【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）在加速电场中加速根据动能定理得:‎ 解得：‎ ‎（2）进入偏转电场,电子在平行于板面的方向上做匀速运动:‎ 在竖直方向做匀加速运动：‎ 其中：‎ 解得：‎ ‎（3）根据动能定理可知：‎ 解得：‎