2017-2018学年山东省枣庄市第八中学东校区高二上学期10月月考物理试题 解析版

2017-2018学年山东省枣庄市第八中学东校区高二上学期10月月考物理试题 解析版

山东省枣庄市第八中学东校区2017-2018学年高二10月月考物理试题 一、选择题：（本题共12小题，共42分。第1～6题只有一项符合题目要求，每题3分；第7～12题有多项符合题目要求，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. 关于电场强度E的说法正确的是（ ）‎ A. 电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比 B. 若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小不变，方向相反 C. 在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则它所受的电场力变为2F D. 公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的。‎ ‎【答案】C ‎【解析】电场强度反映了电场的力的性质，场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力无关，选项A错误；若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小不变，方向不变，选项B错误；根据F=Eq可知，在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则它所受的电场力变为2F，选项C正确；公式E=F/q对于任何静电场都是适用的，公式E=kQ/r2只适用点电荷电场，选项D错误；故选C.‎ ‎2. 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，则（ ）‎ 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】试题分析：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；故选C。‎ 考点：静电感应 ‎3. 如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成30°角．关于a、b两点场强Ea、Eb及电势φa、φb的关系，正确的是 (　　)‎ ‎ ‎ A. Ea＝3Eb，φa>φb B. Ea＝3Eb，φa<φb C. Ea＝，φa<φb D. Ea＝Eb，φa<φb ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：由图可知，该电场是负点电荷产生的电场，电场线从无穷远处指向负点电荷，设Oa间距离为da，Ob间距离为db，由几何关系可知：，根据点电荷的场强公式可知：；点电荷的等势线是以点电荷为圆心的圆，电场线由电势高的等势线指向电势低的等势线，φa<φb，故B正确，A、C、D错误。‎ 考点：点电荷的电场强度，电场线，电势，等势面 ‎4. A、B是一条电场线上的两个点，一带正电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度v与时间t的关系图象如图甲所示，则此电场的电场线分布可能是图乙中的(　　)‎ ‎ ‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】由图象可知，速度在逐渐减小，图象的斜率在逐渐增大，故此带负电的微粒做加速度越来越大的减速直线运动，所受电场力越来越大，受力方向与运动方向相反．故选A．‎ 点睛：本题考查了速度--时间图象的应用和电场线的相关知识，要明确斜率的含义，要能根据图象判断物体的运动情况，进而分析受力情况．能根据电场线的分布判断电场强度的大小．‎ ‎5. 如右图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿②轨迹落到B板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为(　　) ‎ A. U1∶U2＝1∶8‎ B. U1∶U2＝1∶4‎ C. U1∶U2＝1∶2‎ D. U1∶U2＝1∶1‎ ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：据题意，粒子在偏转电场中做类平抛运动，即粒子在水平方向做匀速直线运动，则：，在竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动，则：，偏转电压为，则偏转电压之比为：，故A选项正确。‎ 考点：本题考查粒子在偏转电场中做类平抛运动。‎ ‎6. 如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷。达到静电平衡后（ ）‎ A. a端的电势比b端的高 B. a端的电势比b端的低 C. 点电荷在杆内c的场强为零 D. b端的电势比d点的电势低 ‎【答案】D ‎【解析】达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到φa=φb，所以C正确，AB错误．点电荷在杆内c的场强为，选项C错误；顺着电场线电势逐渐降低，则d点的电势高于b端电势，选项D正确；故选D.‎ 点睛：达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，导体内部的合场强为零，这是解决本题的关键的地方，对于静电场的特点一定要熟悉．‎ ‎7. 两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为5∶1(皆可视为点电荷)，它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1∶F2可能为(　　)‎ A. 5∶2 B. 5∶4 C. 5∶6 D. 5∶9‎ ‎【答案】BD ‎【解析】试题分析： 由库仑定律知：；‎ 若两电荷电性相同，则它们接触后电荷量平分，各为3q，则；‎ ‎ ‎ 由上分析知BD对。‎ 考点：库仑定律、电荷守恒定律。‎ ‎8. 如图所示是两个等量异种点电荷，周围有1、2、3、4、5、6各点，其中1、2之间距离与2、3之间距离相等，2、5之间距离与2、6之间距离相等．两条虚线互相垂直且平分，那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是(　　)‎ ‎ ‎ A. 1、3两点电场强度相同 B. 5、6两点电场强度相同 C. 4、5两点电势相同 D. 1、3两点电势相同 ‎【答案】ABC ‎【解析】试题分析：根据等量异种电荷周围的电场分布情况，由对称性可知1、3两点的电场强度的大小相等，方向相同，即1、3两点电场强度相同，5、6两点的电场强度的大小相等，方向相同，即5、6两点电场强度相同，故A、B正确；中垂线为一条等势线，所以4、5电势相等，故C正确；沿电场线方向电势降低，3点的电势高于1点的电势，故D错误。‎ 考点：电场强度，电场线，电势，等势面 ‎9. 如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，实线为某带电粒子在该电场中的运动轨迹，该带电粒子仅受电场力作用，a、b、c为轨迹上的三个点，虚线圆均以O为圆心，下列说法正确的是（　　）‎ A. 带电粒子带正电荷 B. 带电粒子在b点的加速度小于它在a点的加速度 C. 带电粒子在c点的动能等于它在b点的动能 D. 带电粒子在从b点运动到c点的过程中电场力先做正功再做负功 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：粒子受到的电场力指向轨迹的内侧，电场线与等势面垂直．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，沿电场线的方向，电势降低，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．‎ 根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在a→b→c的过程中，一直受静电斥力作用，根据同性电荷相互排斥，由于圆心处的点电荷带正电荷，所以带电粒子带正电荷，A正确；点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，b处的电场强度大于a处电场强度最小，则带电粒子在b点的加速度小于它在a点的加速度，B错误；由图可知，b与c到点电荷的距离相等，所以bc一定位于同一个等势面上，则带电粒子在b点的电势能等于带电粒子在c点的电势能．只有电场力做功，则带电粒子在c点的动能等于它在b点的动能，故C正确；粒子在a→b→c的过程中，一直受静电斥力作用，所以带电粒子在从b点运动到c点的过程中电场力先做负功再做正功，D错误．‎ ‎10. 如图所示，平行板电容器的两个极板为A、B，B极板接地，A极板带有电荷量＋Q，板间电场有一固定点P，若将B极板固定，A极板下移一些，或者将A极板固定，B极板上移一些，在这两种情况下，以下说法正确的是(　　) ‎ A. B极板下移时，P点的电场强度不变，P点电势降低 B. B极板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高 C. A极板上移时，P点的电场强度不变，P点电势不变 D. A极板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低 ‎【答案】BC ‎【解析】由题，电容器两板所带电量不变，正对面积不变，B板下移时，根据、和可推出：可知，P点的电场强度E不变．P点与下板的距离变大，根据公式U=Ed，P点与下板的电势差变大，则P点的电势升高．故A错误，B正确．A板上移时，同理得知，P点的电场强度不变，根据公式U=Ed，P点与下板的电势差不变，所以P点电势不变．故C正确，D错误．故选BC.‎ ‎11. 如右图所示，一簇电场线的分布关于y轴对称，O是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则下列说法(　　) ‎ A. M点的电势比P点的电势低 B. O、M间的电势差小于N、O间的电势差 C. 一正电荷在O点时的电势能小于在Q点时的电势能 D. 将一负电荷由M点移到P点，电场力做正功 ‎【答案】ABD ‎【解析】试题分析：根据电场线的方向判断电势高低．由公式U=Ed分析O、M间的电势差与N、O间的电势差的关系．O点的电势高于Q点的电势，根据正电荷在电势高处电势能大，判断电势能的大小．根据电势能的变化，判断电场力做功的正负．‎ 解：‎ A、根据顺着电场线的方向电势降低可知，M点的电势比P点的电势低．故A正确．‎ B、O、M间的场强小于N、O间的场强，OM=NO，由公式U=Ed分析得知，O、M间的电势差小于N、O间的电势差．故B正确．‎ C、由图可得到，O点的电势高于Q点的电势，根据推论：正电荷在电势高处电势能大，则正电荷在O点时的电势能大于在Q点时的电势能．故C错误．‎ D、M点的电势比P点的电势低，则负电荷在M点的电势能比在P点的电势能大，所以将一负电荷由M点移到P点时，电势能减小，电场力将正功．故D正确．‎ 故选ABD ‎【点评】本题关键要根据电场线方向判断出电势的高低，利用推论分析电势能的变化，判断电场力做功的正负．‎ ‎12. 如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔，右极板电势随时间变化的规律如图乙所示，电子原来静止在左极板小孔处，不计电子的重力，下列说法正确的是(　　)‎ ‎ ‎ A. 从t＝0时刻释放电子，电子始终向右运动，直到打到右极板上 B. 从t＝0时刻释放电子，电子可能在两板间振动 C. 从t＝T/4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上 D. 从t＝3T/8时刻释放电子，电子必然打到左极板上 ‎【答案】AC ‎【解析】试题分析：分析电子在一个周期内的运动情况．从t=0时刻释放电子，前T/2内，电子受到的电场力向右，电子向右做匀加速直线运动；后T/2内，电子受到向左的电场力作用，电子向右做匀减速直线运动；接着周而复始，所以电子一直向右做单向的直线运动，直到打在右板上．故A正确，B错误．从时刻释放电子，在-内，电子向右做匀加速直线运动；在-内，电子受到的电场力向左，电子继续向右做匀减速直线运动，时刻速度为零；在-T内电子受到向左的电场力，向左做初速度为零的匀加速直线运动，在T-内电子受到向右的电场力，向左做匀减速运动，在时刻速度减为零；接着重复．若两板距离足够大时，电子在两板间振动．故C正确．用同样的方法分析从t=T时刻释放电子的运动情况，电子先向右运动，后向左运动，由于一个周期内向左运动的位移大于向右运动的位移，电子最终从左极板的小孔离开电场．也可能电子在向右过程中就碰到右极板，故D错误．故选AC。‎ 考点：带电粒子在电场中的运动 二、实验题（共14分）‎ ‎13. 以无穷远处为零电势点，下述情况中各物理量为正还是为负？ ‎ ‎（1）负电荷周围空间的电势为___________值；‎ ‎（2）正电荷位于某负荷电产生的电场内，它的电势能为___________值；‎ ‎（3）负电荷位于某负电荷产生的电场内，它的电势能为___________值。‎ ‎【答案】 (1). (1). 负； (2). (2). 负； (3). (3). 正.‎ ‎【解析】负电荷的电场线从无穷远指向负电荷，无穷远处为零电势点，所以负电荷周围空间的电势为负值；电势能ε＝qφ，所以正电荷位于负荷电产生的电场内，它的电势能为负值，负电荷位于负荷电产生的电场内，它的电势能为正值。‎ ‎14. 如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图,两块水平放置的金属板间距为d.油滴从喷雾器的喷嘴喷出时,由于与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油滴室中,‎ 在重力作用下,少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。当平行金属板间不加电压时,由于受到气体阻力的作用,油滴最终以速度v1竖直向下匀速运动;当上板带正电,下板带负电,两板间的电压为U时,带电油滴恰好能以速度v2竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，油滴密度为ρ,已测量出油滴的直径为D(油滴可看做球体，球体体积公式V=πD3/6)，重力加速度为g。‎ ‎(1)设油滴受到气体的阻力f=kv，其中k为阻力系数，k=__________________；‎ ‎(2)油滴所带电荷量q= ______________。‎ ‎【答案】 (1). （1） (2). (2) ‎ ‎【解析】（1）油滴速度为v1时所受阻力f1=kv1 油滴向下匀速运动时，重力与阻力平衡，则有 f1=mg   m=ρV=πρD3 则解得    ‎ ‎（2）设油滴所带电荷量为q，油滴受到的电场力qE=q， 油滴向上匀速运动时，阻力向下，油滴受力平衡，kv2+mg=q 则油滴所带电荷量 ‎ 三、计算题：本题共4个小题，共44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。有数值计算题，答案中必须明确写出数值和单位 ‎15. 有一个带电荷量q＝－3×10－6 C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服静电力做6×10－4 J的功，从B点移到C点，静电力对电荷做9×10－4 J的功，问：‎ ‎(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？‎ ‎(2)如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？‎ ‎【答案】（1）UAB=200V；UBC=-300V；UCA=100V（2）φA = 200 V，φC =300 V ；A点的电势能-6×10-4 J ‎ ‎ C点的电势能-9×10-4 J ‎【解析】试题分析：（1）;；‎ UCA=UC-UA=-（UA-UC）="-[" UA–UB+UB-UC]=" -[" UAB+UBC]=100V ‎（2）如以B点电势为零，则A.C两点的电势各为：UA=200V，UC=300V；电荷在A.C两点的电势能各为：；‎ 考点：电势和电势能；电场力的功.‎ ‎16. 如右图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab＝5 cm，bc＝12 cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q＝4×10－8 C的正电荷从a移到b电场力做功为W1＝1.2×10－7 J求：‎ ‎(1)匀强电场的场强E.‎ ‎(2)电荷从b移到c，电场力做功W2.‎ ‎(3)a、c两点间的电势差Uac.‎ ‎【答案】（1）60V/m（2）1.44×10-7 J（3）6.6V ‎【解析】试题分析：（1）由题，由W1=qELab得 ‎（2）电荷从b移到c电场力做功为 W2=qElbccos60°=4×10-8×60×0．12×0．5J=1．44×10-7J ‎（3）电荷从a移到c电场力做功为 Wac=W1+W2‎ 则a、c两点的电势差为 考点：电场强度、电势差 ‎【名师点睛】‎ ‎17. 如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间的距离为d，上板正中有一小孔。质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）。求：‎ ‎（1）小球到达小孔处的速度；‎ ‎（2）极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量；‎ ‎（3）小球从开始下落运动到下极板处的时间。‎ ‎【答案】（1） （2） （3） ‎ ‎【解析】试题分析：（1）小球到达小孔前是自由落体运动，根据速度位移关系公式，有：v2=2gh 解得：…①‎ ‎（2）对从释放到到达下极板处过程运用动能定理列式，有：mg（h+d）-qEd=0‎ 解得：…②‎ 电容器两极板间的电压为：‎ 电容器的带电量为：‎ ‎（3）加速过程：‎ mgt1=mv…③‎ 减速过程，有：‎ ‎（mg-qE）t2=0-mv…④‎ t=t1+t2…⑤‎ 联立①②③④⑤解得：‎ 考点：牛顿第二定律及动能定理的应用 ‎18. 如图所示，两平行金属板A、B板长L=8 cm，两板间距离d=8 cm，A板比B板电势高300 V，一带正电的粒子带电量q=10-10 C，质量m=10-20 kg。沿电场中心线OR垂直电场线飞入电场，初速度v0=2×106 m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面 MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面影响，界面MN、PS垂直中心线OR），已知两界面MN、PS相距为12 cm，O点在中心线上距离界面PS为9 cm处，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。 （静电力常数k=9×109 N·m2/C2，sin370=0.6，cos370=0.8）‎ 求（1）在图上粗略画出粒子运动的轨迹；‎ ‎（2）粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离y和到达PS界面时离D点的距离Y分别是多少?‎ ‎（3）确定点电荷Q的电性并求其电量的大小。‎ ‎【答案】（1）第一段抛物线，第二段直线，第三段圆弧 （2）3cm ；12cm （3）1.04×10-8C ‎【解析】（1）第一段抛物线，第二段直线，第三段圆弧 ‎ ‎（2）设粒子从电场中飞出时的侧向位移为h, 穿过界面PS时偏离中心线OR的距离为y，则： ‎ ‎ ‎ ‎ 整理即： ‎ ‎ 代入数据，解得：y=0.03m=3cm ‎ 设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为θ，沿电场方向的速度为vy，则可列 ‎ ‎ 代入数据，解得: vy=1.5×106m/s ‎ 由 带入得 则θ=370 ‎ 到达PS界面时离D点的距离Y=y+L´tanθ ‎ 代入数据，解得: Y=0.12m=12cm ‎ ‎（3）由粒子的偏转方向可知点电荷的电性为负电 由上一问可得粒子从电场中飞出时的速度为： ‎ ‎ 匀速圆周运动的半径： ‎ 由： 得 ‎ 代入数据解得： Q=1.04×10-8C ‎ ‎ ‎