内蒙古师范大学锦山实验中学2019-2020学年高二上学期第一次调研考试物理试题

内蒙古师范大学锦山实验中学2019-2020学年高二上学期第一次调研考试物理试题

物理试卷 一、本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，1—7小题只有一个选项正确，8—11小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。‎ ‎1.如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，‎ A. 此时A带正电，B带负电 B. 此时A电势低，B电势高 C. 移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 D. 先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】物体C靠近A附近时，由于静电感应，A端带上负电，B端带上正电；故A错误；此时AB为等势体，两端电势相等；故B错误；移去C后，由于电荷间相互作用，重新中和，达电中性状态，两金属箔均闭合；故C正确；先把AB分开，则A带负电，B带正电，移去C后，电荷不能再进行中和，故两金属箔仍然张开；故D错误。‎ ‎2.关于静电场，下列说法正确的是(　　)‎ A. 在电场中，电势越高的地方，负电荷在该点具有的电势能越大 B. 由公式U＝Ed可知，在匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比 C. 在电场中电场强度大的地方，电势一定高 D. 任一点的电场强度方向总是指向该点电势降落最快的方向 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据 知在电场中，电势越高的地方，负电荷在该点具有的电势能越小，故A错误。‎ B.由公式 可知在匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间沿电场方向的距离成正比，故B错误。‎ C.电场强度与电势无关，电场强度大，电势不一定高。故C错误。‎ D.顺着电场线方向电势降低，而且电场强度的方向总是指向电势降低最快的方向，故D正确。‎ ‎3.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R点时的加速度小于在Q点时的加速度 B. 带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大 C. 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 D. 带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A电场线的疏密表示电场的强弱，则由电场线疏密确定出，R点场强大，电场力大，加速度大，故A错误；‎ BD.电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，所以电场力的方向向右；若粒子从P经过R运动到Q，电场力做负功，带电粒子的电势能增大，动能减小，所带电粒子在P点的电势能小于在Q点的电势能，带电粒子在R点的动能大于带电粒子在Q点的动能，即带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度，故B错误，D正确。‎ ‎ C.根据能量守恒定律，带电粒子在运动过程中各点处的动能与电势能之和保持不变。故C错误。‎ ‎4.A、B两个点电荷在真空中所产生的电场的电场线(方向未标出)如图所示，图中C点为两个点电荷连线的中点，MN为两个点电荷连线的中垂线，D 为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．则下列说法正确的是(　　) ‎ A. 这两个点电荷一定是等量异种电荷 B. 这两个点电荷一定是等量同种电荷 C. C点的电场强度比D点的电场强度小 D. C点电势比D点的电势高 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.根据电场线分布的特点：电场线从正电荷出发到负电荷终止，且DN两侧电场线对称，可知A、B是两个等量异种电荷。故A正确，B错误；‎ C.在两等量异号电荷连线的中垂线上，C点处电场线最密，电场强度最大，故C错误；‎ D.等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，C、D两点的电势相等；故D错误。‎ ‎5.如图所示，固定在绝缘支架上的平行板电容器充电后与电源断开，两极板与一个静电计相连，将B极向左水平移动一小段距离后，电容器的电容C、静电计指针偏角θ和极板间电场强度E的变化情况分别是（　　）‎ A. C变小，θ变大，E不变 B. C不变，θ不变，E变小 C. C变小，θ不变，E不变 D. C变小，θ变大，E变小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 平行板电容器与静电计并联，电容器所带电量不变．增大电容器两极板间的距离d时，由电容的决定式 知，电容C变小，Q不变，则根据电容的定义式 知，电容C变小，Q不变，则U变大，静电计指针偏角θ变大；根据 解得 ,故E不变；故A正确，BCD错误．故选A.‎ 点睛：对于电容器动态变化分析问题，要抓住不变量．当电容器保持与电源相连时，电压不变．当电容器充电后，与电源断开后，往往电量不变．根据电容的决定式和定义式结合进行分析．‎ ‎6.如图所示，平行板电容器与电动势为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. 带点油滴将沿竖直方向向上运动 B. P点的电势将降低 C. 带点油滴的电势将减少 D. 若电容器的电容减小，则极板带电量将增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ A、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．B、场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed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．C、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．D、根据Q=UC，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；故选B．‎ ‎【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．‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎7.一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中，受重力、电场力和空气阻力三个力作用．若该过程中小球的重力势能增加3J，机械能增加1.5J，电场力对小球做功2J，则下列判断正确的是（ ）‎ A. 小球的重力做功为3J B. 小球克服空气阻力做功 0.5J C. 小球的电势能增加2J D. 小球的动能减少l J ‎【答案】B ‎【解析】‎ 小球的重力势能增加3J，则球克服重力做功3J．故A错误．小球共受到重力、电场力、空气阻力三个力作用．小球的机械能增加1.5J，则除重力以外的力做功为1.5J，电场力对小球做功2J，则知空气阻力做功为-0.5J，即小球克服空气阻力做功0.5J．故B正确．电场力对小球做功2J，则小球的电势能减小2J．故C错误．小球的重力势能增加3J，机械能增加1.5J，说明动能减小1.5J．故D错误．故选B.‎ ‎【点睛】小球的重力势能增加多少，小球克服重力做功多少，机械能增加多少，除重力以外的力做功多少．根据合力做功，确定动能的变化．‎ ‎8.某静电场的等势面分布如图所示，下列说法中正确的是 A. A点电场强度方向为曲线上该点的切线方向 B. 负电荷在A点的电势能比在C点的电势能小 C. 将正电荷由图中A点移到C点，电场力做负功 D. 将电荷从图中A点移到B点，电场力不做功 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 电场线和等势面垂直，电场强度的方向沿电场线的切线方向，可知A 点的电场强度方向不是沿等势面上A点的切线方向，故A错误；A点的电势高于C点的电势，根据Ep=qφ知，负电荷在A点的电势能比C点的电势能小，故B正确；A点的电势高于C点的电势，沿电场线方向电势逐渐降低，可知电场线方向大致向左，所以正电荷从A点到C点，电场力做正功，故C错误；A、B两点处于同一等势面上，电势相等，所以从A点移到B点，电场力不做功，故D正确．所以BD正确，AC错误。‎ ‎9.如图所示，水平放置的金属板正上方放有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带正电小球(可视为质点且不影响Q的电场)，从左端以初速度v0滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，在该运动过程中(　　)‎ A. 小球做匀速直线运动 B. 小球先做减速运动，后做加速运动 C. 小球的电势能先增加后减少 D. 静电力对小球所做的功为零 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.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A正确，B错误。‎ CD.由于电场力与小球的速度方向垂直，电场力对小球不做功。小球的电势能不变。故C错误，D正确。‎ ‎10.两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ与O点，A为MN上的一点，一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则（　　）‎ A. q由A向O的运动是匀加速直线运动 B. q由A向O运动的过程电势能逐渐减小 C. q运动到O点时的动能最大 D. q运动到O点时电势能为零 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：本题要根据等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性，分析试探电荷的受力情况，分析其运动情况，根据电场力做功情况，分析其电势能的变化情况．‎ 解：A、两等量正电荷周围部分电场线如右图所示，其中P、Q连线的中垂线MN上，从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小，且方向始终指向无穷远方向．‎ 故试探电荷所受的电场力是变化的，q由A向O的运动做非匀加速直线运动，故A错误．‎ B、电场力方向与AO方向一致，电场力做正功，电势能逐渐减小；故B正确．‎ C、从A到O过程，电场力做正功，动能增大，从O到N过程中，电场力做负功，动能减小，故在O点试探电荷的动能最大，速度最大，故C正确．‎ D、取无限远处的电势为零，从无穷远到O点，电场力做正功，电势能减小，则q运动到O点时电势能为负值．故D错误．‎ 故选BC ‎【点评】本题考查静电场的基本概念．关键要了解等量同种点电荷电场线的分布情况，运用动能定理进行分析．‎ 此处有视频，请去附件查看】‎ ‎11.如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为‎10 cm的正六边形的六个顶点,A、B、C三点的电势分别为1 V、2 V、3 V,‎ 正六边形所在平面与电场线平行。下列说法正确的是(　　)‎ A. 通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线 B. 匀强电场的电场强度大小为10V/m C. 匀强电场的电场强度方向为由A指向C D. 将一个电子由E点移到D点,电子的电势能将减少1.6×10-19J ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.连接AC，如图所示：‎ 则AC中点电势为2V，与B电势相等，则EB连线必为一条等势线，由正六边形对称性，CD∥EB，而匀强电场的等势面平行，则CD直线也是一条等势线。故A正确。‎ B.BA间的电势差为V，又 得场强 V/m 故B错误；‎ C.由几何知识得知，CA⊥EB，EB是等势线，则CA连线必为一条电场线，而且电场强度的方向由C指向A，故C错误；‎ D。由上得知，E的电势为2V，D点与C点的电势相等为3V，则电子从E点移到D点，电场力做正功，而且为 J 所以电势能将减小J，故D正确。‎ 二、填空题(共2小题，共8分)‎ ‎12. 在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间离和带电量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。‎ ‎　　实验时，先保持两电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。‎ ‎　　实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的____________而增大，随其所带电荷量___________而增大。‎ ‎　　此同学在探究中应用的科学方法是_________________(选填：“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”、“或演绎法”)‎ ‎【答案】减小，增大，控制变量法 ‎【解析】‎ 试题分析：（1）实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大，随其所带电荷量的增大而增大．‎ ‎（2）试验中先保持两球电荷量不变，观察到B球悬线偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大；此同学在探究中应用的科学方法是控制变量法．‎ 考点：探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关。‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎13.‎ ‎ 如图，带电量为＋q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为________，方向________．(静电力恒量为k)‎ ‎【答案】，水平向左(或垂直薄板向左)‎ ‎【解析】‎ 试题分析：q在a点形成的电场强度的大小为，方向向左；因a点场强为零，故薄板在a点的场强方向向右，大小也为，由对称性可知，薄板在b点的场强也为，方向向左；‎ 考点：考查了电场强度 ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ 三、本题共4小题，共48分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎14.如图所示，长l＝‎1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球所带电荷量q＝1.0×10－‎6C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝‎10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：‎ ‎(1)小球所受电场力F的大小；‎ ‎(2)小球的质量m；‎ ‎(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．‎ ‎【答案】(1)F=3.0×10－3N　(2)m=4.0×10－‎4kg　(3)v=‎2.0m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据电场力的计算公式可得电场力； (2)小球受力情况如图所示：‎ ‎ ‎ 根据几何关系可得，所以；‎ ‎(3)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则，解得v=‎2m/s．‎ ‎15.如图所示，带电荷量分别为＋q和＋4q的两点电荷A、B，相距L，问：‎ ‎(1)若A、B固定，在何处放置点电荷C，才能使C处于平衡状态？‎ ‎(2)若A、B不固定，在何处放置点电荷C，才可以使三个点电荷都处于平衡状态？点电荷C带电量为多少？‎ ‎【答案】(1) (2) 应在AB连线上且在A的右边，距A点电荷处放置一个电荷量为的负电荷 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由平衡条件，对C进行受力分析，C应在AB的连线上且在A的右边，设与A相距r，根据平衡条件有：‎ ‎ ‎ 解得： ‎ ‎(2)设放置的点电荷的电荷量为Q，分别对A、B受力分析，根据平衡条件对电荷A：‎ 根据平衡条件，对电荷B：‎ 联立可得， (负电荷)‎ 应在AB连线上且在A右边，距A点电荷处放置一个电荷量为的负电荷 ‎16.如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏。现有一电荷量为、质量为的带电粒子（重力不计），以垂直于电场线方向的初速度射入电场中，方向的延长线与屏的交点为。试求：‎ ‎（1）粒子从射入到打到屏上所用的时间；‎ ‎（2）粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向夹角的正切值；‎ ‎（3）粒子打在屏上的点到点的距离。‎ ‎【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）粒子从射入到打到屏上所用的时间 ‎（2）粒子在电场中的加速度为 又，故。‎ ‎（3）设粒子在电场中的偏转距离为，则 又，解得。‎ ‎17.如图所示,在电场强度E=103 V/m的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径R=‎40cm,一带电荷量为q=+10‎-4C的小滑块的质量m=‎40g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度取g=‎10 m/s2,问:‎ ‎(1)若使小滑块恰好运动到圆轨道的最高点C,滑块应在水平轨道上离N点多远处由静止释放?‎ ‎(2)若小滑块恰好能运动到圆轨道的最高点C,试求小滑块落地点离N点的距离多大?落地时的速度是多大?‎ ‎【答案】(1) ‎20 m (2) ‎0.6m,m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设滑块与N点的距离为L,由动能定理可得 小滑块在C点时,重力提供向心力,有 联立上式得L=‎20 m。 ‎ ‎(2)小滑块经过C点后,在竖直方向上做的是自由落体运动,由 ‎,‎ 得滑块运动的时间 s 滑块在水平方向上只受到电场力的作用,做匀减速运动,由(1)可得v=‎2m/s,由牛顿第二定律可得 水平方向的位移 代入解得x=‎0‎‎6 m ‎ 滑块落地时竖直方向上的速度大小 ‎4m‎/s 水平方向的速度大小 ‎1 m‎/s 落地时速度大小 v地=‎ 解得v地=m/s ‎ ‎