甘肃省甘南藏族自治州合作第一中学2019-2020学年高二上学期9月物理试题

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甘肃省甘南藏族自治州合作第一中学2019-2020学年高二上学期9月物理试题

合作一中2019-2020学年第一学期月考考试高二物理试卷 一、选择题(1-5为单选题,只有一个正确答案;6-8为多选题,有两个或者两个以上的答案,每题6分,共计48分)‎ ‎1.下列静电学公式中,F、q、E、U、r和d分别表示电场力、电量、场强、电势差以及距离①   ②    ③     ④  (     )‎ A. 它们都只对点电荷或点电荷的场才成立 B. ①②③只对点电荷或点电荷的场成立,④只对匀强电场成立 C. ①②只对点电荷成立, ③对任何电场都成立,④只对匀强电场才成立 D. ①②只对点电荷成立, ③④对任何电场都成立 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题可知,本题考查基本公式的适用范围,根据公式得定义可分析本题 ‎【详解】A.④只对匀强电场才成立,故A错误;‎ B.③是通用公式,点电荷电场匀强电场都成立,故B错误 CD.①②只对点电荷成立, ③是通用公式,对任何电场都成立,④只对匀强电场才成立,故C正确,D错误.‎ ‎2. 如图所示,在等量的异种点电荷形成的电场中,有A、B、C三点,A点为两点电荷连线的中点,B点为连线上距A点距离为d的一点,C点为连线中垂线距A点距离也为d的一点,则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较,正确的是 A. EA=EC>EB;φA=φC>φB B. EB>EA>EC;φA=φC>φB C. EAφB,φA>φC D. 因为零电势点未规定,所以无法判断电势的高低 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由等量异种点电荷周围的电场线的分布情况可知B点场强最大,C点场强小于A点场强,由正负电荷的电势分布可知A和C点的电势为零,B点电势小于零,因此B正确ACD错误 ‎3.一电荷只在电场力作用下,逆着一条电场线从A运动到B,则在此过程中( )‎ A. 电荷的动能可能不变 B. 电荷的电势能可能不变 C. 电荷的速度可能不变 D. 电荷的加速度可能不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由电荷只在电场力作用下运动,则电场力一定做功,所以电荷的电势能一定改变,电荷的动能一定改变,故AB错误;由 ,因质量m不变,所以电荷的速度一定改变,故C错误;这条电场线有可能是匀强电场的一条电场线,此时电荷的加速度不变,故D正确.‎ 故选D ‎4.如图所示,在水平放置的光滑接地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)自左以速度v0开始在金属板上向右运动,在运动过程中( )‎ A. 小球做先减速后加速运动 B. 小球做匀速直线运动 C. 小球受的电场力不做功 D. 电场力对小球先做正功后做负功 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【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,电场力方向与位移方向垂直,对小球不做功,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BC正确,AD错误。‎ ‎5.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下部的金属箔都闭合 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.把一带正电荷的物体C置于A附近时,由于静电感应,使得A带负电,B带正电,选项A错误;‎ B. 此时AB为等势体,A、B电势相等,选项B错误;‎ C. 移去C,A、B的电荷将中和,之后都不带电,所以贴在A、B下部的金属箔都闭合,选项C正确;‎ D. 先把A和B分开,则A带负电荷,B带正电。然后移去C,电荷不能再进行中和。所以A下部的金属箔仍然张开,选项D错误。‎ ‎6.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法正确的是(  ) ‎ A. 实验中,只将电容器b板向右移,静电计指针的张角变小 B. 实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小 C. 实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变小 D. 实验中,只增加极板所带电荷量,静电计指针的张角变大,表明电容增大 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 题设条件下,电容器电量不变,实验中,只将电容器b板向右移,板间距变小,根据及可知,电容变大,板间电压变小,静电计指针的张角变小,故A正确;‎ B. 实验中,只将电容器b板向上平移,正对面积变小,根据及可知,电容变小,板间电压变大,静电计指针的张角变大,故B错误;‎ C. 实验中,只在极板间插入有机玻璃板,介电常数变大,根据及可知,电容变大,板间电压变小,故静电计指针的张角变小,故C正确;‎ D. 实验中,只增加极板所带电荷量,,则板间电压变大,静电计指针的张角变大,但电容不变,故D错误。‎ 故选AC。‎ ‎7.如图所示.平行板电容器两个极板为A、B,B板接地,A板带有电荷量+Q.板间电场有一固定点P.若将B板固定,A板下移一些,或者将A板固定,B板上移一些.在这两种情况下,以下说法正确的是 A. A板下移时,P点电场强度不变,P点电势不变 B. A板下移时,P点的电场强度不变,P点电势升高 C. B板上移时,P点的电场强度不变,P点电势降低 D. B板上移时,P点的电场强度减小,P点电势降低 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.由题,电容器两板所带电量不变,正对面积不变,A板下移时,根据、 和可推出:‎ 可知,P点的电场强度E不变.P点与下板的距离不变,根据公式U=Ed,P 点与下板的电势差不变,则P点的电势不变.故A正确,B错误.‎ CD.B板上移时,同理得知,P点的电场强度不变,根据公式U=Ed,P点与下板的电势差减小,而P点的电势高于下板的电势,下板的电势为零,所以P点电势降低.故C正确,D错误.‎ ‎8.如图所示,在点电荷Q形成的电场中,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在同一等势面上。甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线,两个粒子经过a点时具有相同的动能,由此可以判断(  )‎ A. 甲粒子c点时与乙粒子d点时具有相同的动能 B. 甲乙两粒子带异号电荷 C. 若取无穷远处为零电势,则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能 D. 两粒子经过b点时具有相同的动能 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由带电粒子的轨迹弯曲方向可知,Q对乙粒子有斥力,对甲粒子有引力,从a到c,电场力对乙做负功,动能减小,电场力对甲粒子做正功,动能增大,而两个粒子经过a点时具有相同的动能,故甲粒子经过c点时的动能大于乙粒子经过d点时的动能,故A错误;‎ B. 由上可知,甲与Q是异种电荷,乙与Q是同种电荷,故甲、乙两个粒子带异种电荷,故B正确;‎ C. 若取无穷远处为零电势,对甲粒子,从无穷远到c点,电场力做正功,电势能减小,所以甲粒子在c点电势能为负值;对乙粒子,从无穷远到d点,电场力做负功,电势能增大,故乙粒子在d点的电势能为正值,则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能,故C正确;‎ D. a、b位于同一等势面上,电势相等,从a到b电场力做功均为零,两个粒子经过a点时具有相同的动能,则两粒子经过b点时也具有相同的动能,故D正确。‎ 故选:BCD。‎ 二、填空题(每空3分,共计18分)‎ ‎9.甲、乙两金属球材料、形状完全相同,甲球带有4.8×10-‎16 C的正电荷,乙球带有3.2×10-‎16 C的负电荷,放在真空中相距为‎10cm的地方,甲、乙两球的半径远小于‎10cm。现将两球相互接触一会儿,再放回原处,其作用力应为__________N。‎ ‎【答案】5.76×10-21‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】 将两个导体球相互接触一会儿,再放回原处,甲乙两球带电量均为:‎ 根据库仑定律有:‎ ‎10.在两块平行竖直放置的带等量异种电荷的金属板M、N间的匀强电场中有A、B两点,AB连线与水平方向成30°角,AB长为‎0.2cm,如图所示。现有一带电量为4×10-‎8C的负电荷从A沿直线移到B点,电场力做正功2.4×10-6J,则A、B两点间的电势差为________,________点电势高。若此电荷q沿任意路径从B到A点,电荷电势能变化情况是________,此匀强电场的场强大小为________,若两金属板相距‎0.3cm,则两板电势差为________。‎ ‎【答案】 (1). -60V (2). B (3). 增加2.4×106J (4). V (5). V ‎【解析】‎ ‎【详解】[1] [2] 据电势差公式得:‎ 所以 B点电势高 ‎[3] 若此电荷q沿任意路径从B到A点 WBA=qUBA=q(-UAB)=-2.4×10-6J 所以电势能增加2.4×106J ‎[4][5] 电场强度 ‎,‎ 解得:‎ 若两金属板相距‎0.3cm,则两板电势差为 三、计算题(本题共3小题,其中11题10分,12题10分,13题14分,满分34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。)‎ ‎11.如图所示,空间存在一方向竖直向下的匀强电场.长L=‎0.5m的绝缘细线一端固定于电场中的O点,另一端系一带电荷量q=+4×10‎-5C、质量m=‎0.1 kg的小球在竖直平面内做圆周运动.已知当小球以速率v=‎4 m/s通过最高点A时,绝缘细线中的张力为2 N,(取g=‎10m/s2)‎ 求 ‎(1)匀强电场的场强大小 ‎(2)小球过最低点时的速率 ‎【答案】(1)5×103N/C (2)‎6.35m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)在电场中,小球通过最高点A,受到重力、竖直向下电场力和细线的拉力作用,由合力提供向心力.则根据牛顿第二定律得:‎ 解得匀强电场的场强E=5×103N/C ‎(2)从最高点到最低点根据动能定理有,‎ 解得小球过最低点时的速率 ‎12.如图所示,用长L的绝缘细线拴住一个质量为m,带电量为q的小球,线的另一端拴在水平向右的匀强电场中,开始时把小球、线拉到和O在同一水平面上的A点(线拉直),让小球由静止开始释放,当摆线摆到与水平线成60°角到达B点时,球的速度正好为零.求:‎ ‎(1)B、A两点的电势差;(2)匀强电场的场强大小.‎ ‎【答案】(1);(2) ‎ ‎【解析】‎ ‎(1)小球从静止释放到到达B点的过程中,根据动能定理得   mgLsin60°+qUAB=0 得, (2)匀强电场的电场强度 ,d=L(1-cos60°),联立得到, ‎ ‎13.如图所示,平行板电容器的电容为C,带电荷量为Q,极板长为L,板间距离为d,极板与水平面夹角为α.现有一质量为m的带电液滴由两极板的中央P点从静止开始沿与极板平行的直线运动到达Q点(P、Q两点为电容器的边缘,忽略边缘效应).求:‎ ‎(1)液滴的电荷量;‎ ‎(2)液滴到达Q点的速度和所用时间.‎ ‎【答案】(1)(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)带电液滴在运动过程中受到重力G及电场力F作用(如图),由牛顿第二定律得:‎ qE = mgcosα ‎ 又E = ‎ 解得:q = .‎ ‎(2)由动能定理得:mgsinα·L = ‎ 解得:v = .‎ 在运动方向上 解得: ‎ 由 解得t = 。‎ ‎ ‎
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