2019-2020学年贵州省思南中学高二9月月考物理试题 解析版

2019-2020学年贵州省思南中学高二9月月考物理试题 解析版

思南中学2019—2020年度第一学期第一次月考高二物理试卷 一、选择题 ‎1.使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是(　　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故验电器的上端应带上与小球异号的电荷，而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷 A.验电器所带电荷与分析描述不符，不符合题意 B.验电器所带电荷与分析描述符合，符合题意 C.验电器所带电荷与分析描述不符合，不符合题意 D. 验电器所带电荷与分析描述不符，不符合题意 ‎2.有两个完全相同的金属小球A、B（它们的大小可忽略不计），A带电荷量为7Q，B带电荷量为-Q，当A、B在真空中相距为r时，两球之间的相互作用的库仑力为F；现用绝缘工具使A、B球相互接触后再放回原处，则A、B间的相互作用的库仑力的大小是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：A、B接触之后，电荷量先中和再平分，每个球带的电荷量为3Q，根据库仑定律可得，原来没接触时作用力为，F=k，接触之后作用力为，F′=k=k=F，选项D正确．‎ 考点：本题旨在考查电荷守恒定律、库仑定律。‎ ‎3.由电场强度的定义式可知，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荷量如何变化，始终不变 C. 电荷在电场中某点所受的电场力大，则该点的电场强度强 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】‎ ‎【分析】‎ 电场强度与试探电荷所受电场力、电荷量无关，由电场本身决定；‎ 一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，P点的场强不一定为零；‎ ‎【详解】A、电场强度等于试探电荷所受电场力与电荷量的比值，但电场强度E并不跟F成正比，跟q成反比，而F、q无关，E由电场本身决定，故A错误； B、在电场中的同一点，电场强度E是一定的，则无论试探电荷所带的电量如何变化，始终不变，故B正确； C、同一电荷在电场中某点所受的电场力大，P点的场强不一定为零，还要该电荷的电荷量大小，故C错误； D、电场对不带电的小球没有电场力作用，不带电的小球在P点受到的电场力为零，P点的场强可能为零，也可能不为零，故D错误。‎ ‎【点睛】对于电场强度，要抓住它的比值定义法的共性，E与试探电荷所受电场力、电荷量无关，由电场本身的性质决定，反映电场本身的强弱和方向。‎ ‎4.如图甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点，若将一负电荷从A点自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图象如图乙所示，比较A、B两点电势的高低和电场强度大小可知（ ）‎ A. φA＞φB B. φA＜φB C. EA＜EB D. EA与EB无法比较 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据受力方向判断电场线方向，根据加速度的大小判断场强大小的变化。‎ ‎【详解】负电荷从A释放（初速为0）后，能加速运动到B，说明负电荷受到的电场力方向是从A指向B，那么电场方向就是由B指向A，由于沿电场线方向电势逐渐降低，所以AB两点的电势关系是φA＜φB。选项B正确，A错误；负电荷从A运动到B的过程中，它的加速度是逐渐减小的（乙图中的“斜率”表示加速度），由牛顿第二定律知，负电荷从A到B时，受到的电场力是逐渐减小的，由 E=F/q知，EA＞EB．故CD错误。故选B。‎ ‎5.下列说法正确的是( )‎ A. 沿着电场线移动电荷，电场力一定要做正功 B. 电荷沿电场线移动，其电势能一定减少 C. 同一电荷在电场线密的地方电势能大 D. 同一电荷在电场线密的地方受电场力大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 正电荷沿着电场线移动，电场力做正功；负电荷沿着电场线移动，电场力做负功；选项A错误；‎ B. 正电荷沿电场线移动，电场力做正功，其电势能减少；副电荷沿电场线移动，电场力做负功，则其电势能增加；选项B错误；‎ CD. 同一电荷在电场线密的地方所受的电场力较大，但是电势能不一定大，选项C错误，D正确。‎ ‎6.如图所示，M、N两点分别放置两个等量种异电荷，A为它们连线中点，B为连线上靠近N的一点，C为连线中垂线上处于A点上方的一点，在A、B、C三点中（ ）‎ A. 场强最小的点是A点，电势最高的点是B点 B. 场强最小的点是A点，电势最高的点是C点 C. 场强最小的点是C点，电势最高的点是B点 D. 场强最小的点是C点，电势最高的点是A点 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据等量异种电荷电场线的分布，知，场强最小的点是C点。等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，则；异种电荷间的电场线由正电荷指向负电荷，顺着电场线电势降低，则；电势最高的点是B点。故C项正确，ABD三项错误。‎ ‎7.如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力的作用下，从静止开始由沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论中错误的是( )‎ A. 此液滴带负电 B. 液滴做匀加速直线运动 C. 合外力对液滴做总功等于零 D. 液滴的电势能减少 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：根据带电液滴作直线运动可知带电液滴所受重力与电场力的合力一定沿运动方向，利用假设法可以判定出带电液滴所带电荷的性质，根据合外力的方向与速度的方向相同可知合外力做正功，根据电场力做功的情况可以判定电势能变化情况．‎ 液滴受到竖直向下的重力，如果粒子带正电，则受到水平向左的电场力，二力合力不可能沿直线bd，故粒子带负电，受到的电场力方向水平向右，二力的合力沿bd方向指向右下方，合力方向与粒子运动方向相同，故做加速运动，速度增大，合力最液体做功不为零，AB正确C错误；过程中电场力方向与运动方向夹角为锐角，电场力做正功，电势能减小，D正确；‎ ‎8.如图所示，Q是带负电点电荷，和为其电场中的两点（离Q较近），若为两点的电场强度的大小，为两点的电势，则 A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：Q是带负电的点电荷，则电场线方向由，顺着电场线方向，电势降低，则．‎ 由点电荷的场强公式可知，离Q比远，则，B正确 考点：考查了点电荷电场分布规律 ‎【名师点睛】本题考查对电势高低和场强大小的判断能力，要根据电场线的方向判断电势高低，由电场线的疏密判断场强的大小．‎ ‎9.一带电粒子从电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，图中实线为电场线，不计粒子所受重力，则（ ）‎ A. 粒子带负电 B. 粒子加速度逐渐减小 C. A点的场强小于B点场强 D. 粒子的速度一定在不断增大 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由图所示，粒子从A到B，根据曲线运动条件可知，电场力逆着电场线方向，所以粒子带负电。故A正确；‎ B. 从A到B，电场线越来越疏，场强逐渐减小，粒子所受的电场力也减小，则其加速度逐渐减小，故B正确；‎ C.从A到B，电场线越来越疏，所以电场强度减小，故A点的场强大于B点场强，故C错误；‎ D.由图所示，粒子从A到B，电场力方向与速度方向夹角大于90°，对粒子做负功，因此粒子的速度不断减小，故D错误。‎ ‎10.如图所示，Q为一带正电的点电荷，P为原来不带电的枕形金属导体，a、b为导体内的两点．当导体P处于静电平衡状态时（　　）‎ A. a、b两点的场强大小Ea、Eb的关系为Ea＞Eb B. a、b两点的场强大小Ea、Eb的关系为Ea＜Eb C. 感应电荷在a、b两点产生的场强大小Ea′和Eb′的关系是Ea′＞Eb′‎ D. 感应电荷在a、b两点产生的场强大小Ea′和Eb′的关系是Ea′=Eb′‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.处于静电平衡的导体，内部场强处处为零，故a、b两点的场强大小Ea、Eb的关系为Ea=Eb，故AB错误；‎ CD.处于静电平衡的导体，内部合场强为零，则感应电荷在ab两点产生的场强应该和外部电场在ab两点产生的场强大小相等方向相反，根据可知Ea′＞Eb′故C正确，D错误；‎ ‎11.如图所示，在轴上关于O点对称的AB两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷－Q，且CO=OD，∠ADO=60°。下列判断正确的是 （ ）‎ A. O点电场强度为零 B. D点电场强度为零 C. 若将点电荷+q从O移向C，电势能减小 D. 若将点电荷-q从O移向D，电势能不变 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.A、B两点两个等量同种点电荷+Q在O点产生的电场强度抵消，O点的电场强度等于点电荷-Q在O点产生的电场强度，不为零。故A错误。‎ B.设AD=r，根据点电荷产生的电场强度公式得到，两个等量同种点电荷+Q在D点产生的电场强度大小均为 方向互成120°角，根据平行四边形定则可知，两电荷在D点产生的合场强大小为 方向水平向右；-Q在O点产生的电场强度大小也为 方向水平向左；则D点的合场强为零。故B正确。‎ C.根据电场的叠加原理得到，C、O间电场强度方向为O到C，将点电荷+q从O移向C，电场力做正功，电势能减小。故C正确。‎ D.据电势的叠加知，x轴上从O到D各点的电势在变化，则将点电荷-q从O移向D，电势能发生变化。故D错误。‎ ‎12.如图所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上，使两球均处于静止状态．现将A球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡．则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列说法正确的是(　　)‎ A. A、B两小球间的库仑力变大 B. A、B两小球间的库仑力变小 C. A球对MO杆的压力变大 D. A球对MO杆的压力变小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 对A球受力分析，受重力mg、拉力F、支持力N1，静电力F1，如图，根据平衡条件，有x方向：。y方向： ；再对B球受力分析，受重力Mg、静电力F1、杆对其向左的支持力，如图，根据平衡条件，有x方向： y方向：。有上述四式得到：，由于新位置两球连线与竖直方向夹角θ变小，故静电力F1变小，故A错误，B正确； ，水平杆对球A的支持力等于两个球的重力之和，N1不变，再结合牛顿第三定律可知，球A对水平杆的压力不变，故CD错误。综上分析，B正确。‎ 二、填空题 ‎13.如图所示，Q1和Q2是等量异种点电荷，M、N是两个点电荷连线的垂直平分线上的两点。将正电荷q从无限远处沿MN直线移到电场中，电场力对电荷q做的功为___________；取无限远处的电势为零，那么A点的电势为___________值，B点的电势为___________值（填“正”、“负”或“零”）。‎ ‎【答案】 (1). 零 (2). 正 (3). 负 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 等量异号电荷连线的中垂线是等势面；沿着等势面移动，电场力不做功；沿着电场线电势降低．‎ ‎【详解】等量异号电荷的电场线和等势面分布图如图所示： 将正电荷q从无限远处沿MN 线移到电场中，由于等量异号电荷的连线的中垂线是等势面，则电场力不做功；取无限远处的电势为零，则等量异号电荷的连线与中垂线的交点的电势为零，故A点的电势为正，B点的电势为负；‎ ‎【点睛】本题关键是明确等量异号电荷的电场线和等势面分布图，知道等量异号电荷的连线的中垂线是等势面．‎ ‎14.下图为示波器原理图，如果荧光屏的第二象限有亮斑，则_____接正极（X，X'）____接正极（Y，Y'）；在电极YY'之间所加电压按b图所示规律变化，在电极XX'之间所加电压按c图所示规律变化，则荧光屏上看到的图形是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】 (1). (2). Y (3). B ‎【解析】‎ ‎【详解】[1][2]如果荧光屏的第二象限有亮斑，电子偏向X'，则X'接正极；电子偏向Y，则Y接正极；‎ ‎[3]由于电极XX′加的是扫描电压，电极YY′之间所加的电压是信号电压，开始时X'电势高，电子偏向X'，开始时Y电势高，电子偏向Y；信号电压与扫描电压周期相同，所以荧光屏上会看到的图形与信号电压波形相同。‎ A．A图与分析不符，故A项错误；‎ B．B图与分析相符，故B项正确；‎ C．C图与分析不符，故C项错误；‎ D．D图与分析不符，故D项错误。‎ 二、计算题 ‎15.如图所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球，静止在图示位置，若固定的带正电的小球的电荷量为，球的质量为，带电荷量为，，和在同一条水平线上，整个装置处于真空中，求、两球间的距离。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】对小球B受力分析，如图所示。‎ 小球B受竖直向下的重力mg，沿绝缘细线的拉力FT，A对它的库仑力FAB，由力的平衡条件，可知：‎ 根据库仑定律，解得：‎ ‎16.有一带电荷量的点电荷，从电场中的A点移动到B点的过程中，克服电场力做功J，从B点移动到C点的过程中电场力做功J。则：‎ ‎(1)A、B间，B、C间，C、A间的电势差各为多少？‎ ‎(2)如果取B点电势为零，电荷q在C点的电势能为多少？‎ ‎【答案】(1)UAB=200V；UBC=-300V；UCA=100V (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)电荷量q=-3×10-6C，电场力功WAB=-6×10-4J，WBC=9×10-4J，由公式知 ‎ ‎ ‎(2)如果取B点电势为零，则φB=0，而 则 φC=300V 电荷q在C点的电势能为：‎ ‎17.如图所示，ABCD为竖直放在场强为的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的ABC部分是半径为R=0.5m的半圆环（B为半圆弧的中点），轨道的水平部分与半圆环相切于C点，D为水平轨道的一点，而且CD=2R，把一质量m=100g、带电荷量的负电小球，放在水平轨道的D点，由静止释放后，小球在轨道的内侧运动．，求：‎ ‎（1）它到达B点时的速度是多大？‎ ‎（2）它到达B点时对轨道的压力是多大？‎ ‎【答案】（1）（2）5N ‎【解析】‎ ‎（1）设小球在B点的速度大小是vB，则对于小球由D→B的过程中，应用动能定理列出： qE×3R-mgR=mvB2 解得：vB=2‎ m/s （2）则球受到轨道的压力大小为NB，在B点的圆轨道径向方向上，小球受到轨道对它的弹力和电场力，应用牛顿第二定律，有：NB-qE=m 解得：NB=5×104×10-4+0.1×=5N 由牛顿第三定律可知，它对轨道的压力为5N．‎ 点睛：在本题中物体不仅受重力的作用，还有电场力，在解题的过程中，一定要分析清楚物体的受力和运动过程，根据动能定理和牛顿第二定律灵活列式求解．‎ ‎18.如图所示，一质量为m、电量为+q粒子，由静止经电压U加速后，从O点垂直场强方向射入有理想边界MN的匀强电场后经过P点，OP连线与粒子射入电场时速度方向之间的夹角为，OP两点间的距离为L，不计粒子重力。求:‎ ‎(1)粒子到达O点时的速度大小；‎ ‎(2)粒子从O点运动到P点的时间；‎ ‎(3)匀强电场的电场强度大小.‎ ‎【答案】(1) (2) (3)‎ ‎【解析】‎ ‎（1）q粒子由静止经电压U加速 ‎ 解得 ‎ ‎（2）从O点垂直场强方向射入有理想边界MN的匀强电场，则有 ‎ 解得 ‎（3）从O点垂直场强方向射入有理想边界MN的匀强电场，在竖直方向有 ‎ ‎ 解得： ‎ ‎ ‎