2017-2018学年吉林省长春汽车经济技术开发区六中高二9月月考物理试题 解析版

2017-2018学年吉林省长春汽车经济技术开发区六中高二9月月考物理试题 解析版

汽车区六中高二年级2017——2018学年度上学期学期第一次月考物理 一、选择题（共56分。其中1～8小题只有一个选项符合要求，每题4分；9～12小题为多选题，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得零分）‎ ‎1. 由电场强度的定义式E＝F/q可知，在电场中的同一点( )‎ A. 电场强度E跟F成正比，跟q成反比 B. 无论检验电荷所带的电量如何变化，F/q始终不变 C. 不同电荷在电场中某点所受的电场力大小不同，该点的电场强度在不断改变 D. 一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：电场强度是由电场本身决定的，无论检验电荷所带的电量如何变化，F/q始终不变，选项A错误，B正确；不同电荷在电场中某点所受的电场力大小不同，但是该点的电场强度是不变的，选项C错误；一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强不一定为零，选项D错误；故选B．‎ 考点：电场强度 ‎2. 真空中有两个点电荷，当它们相距10cm时，相互作用的斥力是1.0×10－5N。则当它们相距1 mm时，相互作用的斥力是( )‎ A. 1.0×10－１N B. 1.0×10－3N C. 1.0×10－7N D. 1.0×10－9N ‎【答案】A ‎【解析】因为10cm=100×1mm，故当距离变为原来的时，，故A正确．‎ ‎3. 下列说法是某同学对电学中相关概念及公式的理解,其中正确的是(　　)‎ A. 电场强度公式适用于任何电场 B. 根据电容的定义式,电容器的带电量与其两端的电势差成正比 C. 根据电场力做功的计算式W=qU,一个质子在1 V电压下加速,电场力做功为1 eV D. 电场线就是正电荷只在电场力作用下运动的轨迹 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：电场强度、电容器的定义均采用了比值定义法，电场强度是电场本身的性质和q、F无关，同时电容也与电量及电压无关；电场线是人假象出来的不是粒子的运动轨迹。‎ 公式仅仅适用于匀强电场，A错误；公式为电容的计算式，电容的大小和其两端的电势差以及所带电荷量大小无关，B错误；根据电场力做功的计算式W=qU,一个质子在1 V电压下加速,电场力做功为1 eV，C正确；电场线并不存在，是虚拟的，是人为引入的，而物体的运动轨迹是实际存在的，故电场线不是电荷的运动轨迹，D错误．‎ ‎4. 如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°。电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2。E1与E2之比为( )‎ A. 1∶2 B. 2∶1‎ C. 2∶ D. 4∶‎ ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：依题意，每个点电荷在O点产生的场强为，则当N点处的点电荷移至P点时，O点场强如图所示，合场强大小为，则，B正确，故选B。‎ 考点：场强的叠加 ‎【名师点睛】电场强度为矢量，在求合场强时应先分别求得各电荷在O点的场强再由矢量的合成方法-平行四边形求得总的场强。‎ ‎5. 一正电荷在电场中仅受电场力作用，从A点运动到B点，速度随时间变化的图象如图所示，tA、tB分别对应电荷在A、B两点的时刻，则下列说法中正确的是(　　)‎ A. A处的场强一定小于B处的场强 B. A处的电势一定低于B处的电势 C. 电荷在A处的电势能一定大于在B处的电势能 D. 从A到B的过程中，电场力对电荷做正功 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：v-t图象的斜率等于加速度，由v-t图象看出，质点做加速度减小的减速运动，而质点在电场中仅受电场力作用，则知电场力减小，说明电场强度减小，即有A处的场强一定大于B处的场强．故A错误．‎ 根据电荷的电性，能判断电场线的方向，也就判断电势的高低，即A处的电势一定低于B处的电势．故B正确．质点的动能减小，由能量守恒定律得知，其电势能一定增加，则有电荷在A处的电势能一定小于在B处的电势能．故C错误．质点的动能减小，由动能定理得知，电场力一定对电荷做负功．故D错误．故选B。‎ 考点：带电粒子在电场中的作用 ‎6. 如图所示，A、B、C是平行纸面的匀强电场中的三点，它们之间的距离均为L，电荷量为q ＝-1．0×10－5C的负电荷由A移动到C电场力做功W1＝4．0×10－5J，该电荷由C移到B电场力做功W2＝－2．0×10－5J，若B点电势为零，以下说法正确的是 A. A点的电势为2V B. A点的电势为-3V C. 匀强电场的方向为由C指向A D. 匀强电场的方向为垂直于AC指向B ‎【答案】C ‎.........‎ ‎7. 带电粒子仅在电场力作用下，从电场中点以初速度进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到点，如图所示，可以判断( )‎ A. 粒子的加速度在点时较大 B. 粒子的电势能在点时较大 C. 粒子可能带负电，在点时速度较大 D. 粒子一定带正电，动能先变小后变大 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：做曲线运动的物体所受的合力大致指向轨迹凹的一向，根据此可判断出电场力的方向以及电场力的做功情况，根据电场力做功可判断出动能、电势能的变化．粒子的加速度可通过比较合力（电场力）进行比较．‎ 解：A、a点的电场强度比b点小，则在a所受的电场力（即合力）小，所以粒子的加速度在a点时较小．故A错误．‎ B、根据轨迹弯曲程度，知电场力的方向沿电场线切线方向向右，所以该电荷是正电荷．从a点到b点，电场力先做负功，再做正功，电势能先增加后降低，动能先变小后增大．但a点到b点，整个过程最终电场力做正功，所以a点的电势能大于b点，a点的动能小于b点．故B、C错误，D正确．‎ 故选D．‎ ‎【点评】解决本题的关键通过轨迹的弯曲方向判断出电场力的方向，根据电场力做功判断出动能的变化和电势能的变化．‎ ‎8. 平行板电容器与电源电压为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离(　　)‎ A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动 B. P点的电势将降低 C. 带电油滴的电势能将减小 D. 若电容器的电容减小，则极板带电量将增大 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动，故A错误；场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低，故B正确；由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低，则油滴的电势能将增加，故C错误；根据，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故D错误。‎ 考点：带电粒子在电场中的运动、电势能 ‎【名师点睛】本题运用分析板间场强的变化，判断油滴如何运动．运用推论：正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，来判断电势能的变化。‎ ‎9. 空间某一静电场的电势在轴上分布如图所示， 轴上两点B、C点电场强度在方向上的分量分别是、，下列说法中正确的有（ ）‎ A. 的大小大于的大小 B. 的方向沿轴正方向 C. 电荷在点受到的电场力在方向上的分量最大 D. 负电荷沿轴从移到的过程中，电场力先做正功，后做负功 ‎【答案】AD ‎【解析】试题分析：在B点和C点附近分别取很小的一段d，由图象可知，图象切线的斜率表示场强，B点段对应的电势差大于C点段对应的电势差，看做匀强电场有，可见，A正确；同理可知O点场强最小，电荷在该点受到的电场力最小，C错误；沿电场方向电势降低，在O点左侧，EBx的方向沿x轴负方向，在O点右侧，ECx的方向沿x轴正方向，所以B错误，D正确；故选AD。‎ 考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系。‎ ‎【名师点睛】本题的入手点在于如何判断EBx和ECx的大小，由图象可知在x轴上各点的电场强度在x方向的分量不相同，如果在x方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强电场，用匀强电场的处理方法思考，从而得到结论。‎ ‎10. 平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子 恰 能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子(　　)‎ A. 所受重力与电场力平衡 B. 电势能逐渐增加 C. 动能逐渐增加 D. 做匀变速直线运动 ‎【答案】BD ‎【解析】试题分析：根据题意可知，粒子做直线运动，则电场力与重力的合力与速度方向反向，粒子做匀减速直线运动，因此A错误，D正确；由A选项分析可知，电场力做负功，则电势能增加，故B正确；因电场力做负功，则电势能增加，导致动能减小，故C错误。‎ 考点：带电粒子在电场中的运动 ‎【名师点睛】考查根据运动情况来确定受力情况，带电粒子在场中受到电场力与重力，根据粒子的运动轨迹，结合运动的分析，可知电场力垂直极板向上，从而可确定粒子的运动的性质，及根据电场力做功来确定电势能如何变化。‎ ‎11. 如图所示，在真空中A、B两点分别放置等量的异种电荷＋q、－q，在通过A、B两点的竖直平面内相对于AB对称取一个矩形路径abcd，且ab平行于AB，a、d到A点的距离等于b、c到B点的距离．设想将一个电子沿路径abcd运动一周，则下列说法正确的是(　　)‎ A. 由a到b，电势降低，电子的电势能增大 B. 由a到b，电势升高，电子的电势能增大 C. 由b到c，电场力对电子先做正功，后做负功，总功为零 D. 由d到a，电子的电势能先减小后增大，电势能的变化总量为零 ‎【答案】AD ‎【解析】试题分析：根据电势高低，分析电场力对电子做功的正负．电场力做正功时，电势能减小；相反，电势能增加．根据等势线的分布情况可知，电子靠近正电荷时，电势升高；反之，电势降低．‎ 由a→b，电势降低，电场力做负功，电子的电势能增加，A正确B错误；如图，画出过b、c的等势线，则知由b→c，电势先降低再升高，则电场对电子先做负功，后做正功．根据对称性可知，b、c两点的电势相等，电场力做的总功为零，根据对称性可知a、d两点的电势相等，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，由于两点电势相等，所以电势能的变化量为零，C错误D正确．‎ ‎12. 如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象。当t＝0时，在此匀强电场中由静止释放一个带正电的粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是( )‎ A. 带电粒子将始终向同一个方向运动 B. 2 s末带电粒子回到原出发点 C. 3 s末带电粒子的速度为零 D. 0～3 s内，电场力做的总功为零 ‎【答案】CD ‎【解析】试题分析：由图象可知，电场强度的大小与方向的变化，当带电粒子由静止释放仅在电场力作用下，根据运动与力的关系可确定运动情况．‎ 粒子在电场中只受电场力作用，故粒子在0~1s内做初速度为零的正向匀加速直线运动，加速度大小为，1~2s内电场强度方向相反，则加速度方向相反，大小为，故在1.5s时速度为零，然后在1.5s~2s，正向加速运动，2~4s过程中又以运动，即在2~3s正向减速，3s末速度为零，然后3~4s过程中，负向加速运动，如此重复，故A错误C正确；v-t图象如图所示：图像与坐标轴围成的面积表示位移，故2s末没有回到原点，B错误；因为0~3s过程中初速度为零，末速度也为零，故电场力做功为零，D正确．‎ 二、填空题（共计16分，每空2分）‎ ‎13. 在如图所示的实验装置中,充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接,极板B接地，则：‎ ‎（1）若极板B稍向上移动一点,则将观察到静电计指针偏角_______（填“变大”、“变小”或“不变”）,此实验说明平行板电容器的电容随______________而减小;‎ ‎（2）若极板B稍向左移动一点,则将观察到静电计指针偏角_______（填“变大”、“变小”或“不变”）,此实验说明平行板电容器的电容随______________而减小。‎ ‎【答案】 (1). 变大 (2). 极板的相对面积减小 (3). 变大 (4). 极板间距离增大 ‎【解析】若极板B稍向上移动一点，两极板正对面积减小，根据公式可得电容减小，而两极板间的电荷量不变，根据公式可得两极板间的电势差增大，即静电计指针偏角增大，说明平行板电容器的电容随极板的相对面积减小而减小，‎ 若极板B稍向左移动一点，两极板间的距离增大，根据公式可得电容减小，而两极板间的电荷量不变，根据公式可得两极板间的电势差增大，即静电计指针偏角增大，说明平行板电容器的电容随极板间距离增大而减小，‎ ‎14. .如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，且相邻两等势面的电势差相等，一正电荷在等势面φ3上时具有动能60 J，它运动到等势面φ1上时，速度恰好为零，粒子运动到φ2那的动能是__________J, 令φ2＝0，那么，当该电荷的电势能为12 J时，其动能大小为________J.‎ ‎【答案】 (1). 30J (2). 18J ‎【解析】试题分析：相邻等势面间的电势差相等，电荷经过相邻等势面时电场力做功相等，根据动能定理求出电荷经经过φ2等势面时的动能，确定电荷总能量，再由能量守恒定律求出电势能为12J时它的动能 正电荷在等势面上时动能60J，在等势面上时动能为零，动能的减小为60J．由于相邻等势面间的电势差相等，电荷经过相邻等势面时电场力做功相等，动能减小量相等，则电荷经经过等势面时的动能为30J，又，所以电荷的动能与电势能的总量为30J，根据能量守恒定律得到，电势能为12J时它的动能为18J．‎ ‎15. 如图所示，真空中有一电子束，以初速度v0沿着垂直场强方向从O点进入电场，以O点为坐标原点，沿x轴取OA＝AB＝BC，再自A、B、C作y轴的平行线与电子径迹分别交于M、N、P点，则AM:BN:CP＝________，电子流经M、N、P三点时沿x轴的分速度之比为________．‎ ‎【答案】 (1). 1:4:9 (2). 1:1:1‎ ‎【解析】电子在水平方向上做匀速直线运动，所以经历相同的位移所用的时间相同，OA，AB，BC所用时间为t，电子在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，故根据可得，故解得AM:BN:CP=1:4:9，因为在水平方向上匀速直线运动，速度不变，故水平分速度之比为1：1：1．‎ 三、计算题 ‎16. 有一带电量q＝－3×10－6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10－4J。从B点移到C点电场力做功9×10－4J。问：‎ ‎(1)AB、CA间电势差各为多少?‎ ‎(2)如以B点电势为零，则A点的电势为多少?电荷在C点的电势能为多少?‎ ‎【答案】（1）UAB==200V UCA=100 V（2）φA=UAB=200V ；EPC=-9×10-4J 负电荷从B移至C，电场力做正功，可见负电荷从电势低处移至电势高处，即 电势差．‎ 而电势差．‎ 故CA间电势差．‎ ‎（2）因B点为0电势点，则， ．‎ ‎17. 如图所示，两带电平行板A、B间的电场为匀强电场，场强E＝4.0×102 V/m，两板相距d＝16 cm，板长L＝30 cm.一带电荷量q＝1.0×10－16C、质量m＝1.0×10－22 kg 的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转，不计带电粒子所受重力，求：‎ ‎(1)粒子带何种电荷？‎ ‎(2)要使粒子恰能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0为多大？‎ ‎【答案】（1）正电（2）1.5×104 m/s ‎【解析】试题分析：平行金属板B板带负电，粒子向B板偏转，粒子带正电．当粒子恰好从B板右侧边缘飞出电场时，此时粒子水平位移为L，竖直位移为．粒子做类平抛运动，将其分解为水平和竖直两个方向研究，根据牛顿第二定律求出加速度，由运动学公式求出初速度．‎ ‎（1）因带电粒子进入两板间后向B板偏转，故所受到的电场力竖直向下，粒子带正电．‎ ‎（2）粒子恰好飞出电场时，偏转位移，又 以上两式联立可得：.．‎ ‎18. 如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E，今有一 质量为m、带正电q的小滑块，（体积很小可视为质点），从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，求：‎ ‎（1）滑块通过B点时的速度大小；‎ ‎（2）滑块过B点时对轨道的压力；‎ ‎（3）水平轨道上A、B两点之间的距离。‎ ‎【答案】（1）（2）3mg-2qE，方向竖直向下（3）‎ ‎【解析】试题分析：（1）小滑块从C到B的过程中，只有重力和电场力对它做功。设滑块通过B点时的速度为vB，根据动能定理有 mgR-qER=mvB2‎ 解得：‎ ‎（2）设滑块过弧形轨道B点时所受的支持力大小为N，根据牛顿第二定律有 N-mg=m 解得 N=3mg-2qE 根据牛顿第三定律可知，滑块对弧形轨道B点的压力大小N′=3mg-2qE，方向竖直向下 ‎（3）小滑块在水平轨道上运动时，所受摩擦力为f=μmg 小滑块从C经B到A的过程中，重力做正功，电场力和摩擦力做负功。设小滑块在水平轨道上运动的距离（即A、B两点间的距离）为L，则根据动能定理有：mgR-qE（R+L）-μmg L=0解得：‎ 考点：牛顿第二定律及动能定理的应用 ‎【名师点睛】本题考查分析和处理物体在复合场运动的能力．对于电场力做功W=qEd，d为两点沿电场线方向的距离．‎ ‎ ‎