2018-2019学年山西省汾阳市第二高级中学高二上学期第二次半月考物理试题 解析版

2018-2019学年山西省汾阳市第二高级中学高二上学期第二次半月考物理试题 解析版

山西省汾阳市第二高级中学2018-2019学年高二上学期第二次半月考物理试题 一、选择题 ‎1.A和B都是不带电的物体，它们互相摩擦后A带正电荷1.6×10﹣10 C，下列判断中正确的是（　　）‎ A. 在摩擦前A和B的内部没有任何电荷 B. 摩擦的过程中电子从A转移到了B C. A在摩擦后一定得到了1×109个电子 D. A在摩擦过程中一定失去了1.6×10﹣19 C电子 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：摩擦起电的本质是电子的转移，说明在摩擦前MN内部本身都有电荷，A错误；互相摩擦后M带1．6×10-10C正电荷，故应该是M上1．6×10-10C的电子转移到N上，B错误；N原来是点中性，摩擦后M上1．6×10-10C的电子转移到N上，故N在摩擦后一定带1．6×10-10C的负电荷，C正确；M在摩擦过程中失去的电子数为：个，D错误；故选C。‎ 考点：摩擦起电、电荷守恒定律。‎ ‎【名师点睛】摩擦起电的本质是电子的转移，起电过程中总电荷量保持不变，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电。‎ ‎2.下列说法中正确的是( )‎ A. 同一电场线上的各点，电势一定相等 B. 电势等于零的物体一定不带电 C. 据F＝k可知，当r→0时F→∞‎ D. 静电力常量的数值是由实验得出的 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、沿着电场线的方向电势逐渐降低,则知同一电场线上的各点,电势一定不等,故A错误. ‎ B、电势是相对的,其零点可人为选择,则电势等于零的物体也可能带电.故B错误. C、库仑定律F＝k只适用于点电荷, 当r→0时带电体不能看成点电荷,库仑定律不成立,所以得不到F→∞的结论.故C错误. D、静电力常量的数值是由库仑通过实验得出的.所以D选项是正确的.‎ 综上所述，本题正确答案选D ‎【点睛】沿着电场线的方向电势逐渐降低,电势是相对的,其零点可人为选择.库仑定律F＝k只适用于点电荷.k的数值是由实验得出的.‎ ‎3.真空中有两个点电荷，它们间的静电力为F，如果将它们所带的电量增大为原来的2倍，将它们之间的距离也增大为原来的2倍，它们之间作用力的大小等于(　　　)‎ A. F B. 2F C. F/2‎ D. F/4‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由点电荷库仑力的公式得F＝k 如果将它们所带的电量都增大为原来的2倍,同时将它们之间的距离也增大为原来的2倍,则 ‎ ，故A正确，BCD错误；‎ 综上所述，本题正确答案是：A ‎【点睛】根据点电荷库仑力的公式F＝k可以求得改变之后的库仑力的大小.‎ ‎4.当在电场中某点放入电荷量为q的正试探电荷时，测得该点的场强为E，若在同一点放入电荷量为q′＝2q的负试探电荷时，测得该点的场强( )‎ A. 大小为2E，方向与E相同 B. 大小为2E，方向与E相反 C. 大小为E，方向与E相同 D. 大小为E，方向与E相反 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】当在电场中某点放入电量为q的正试探电荷时,测得该点的场强为E,若在同一点放入电量为q′＝2q的负试探电荷时,电场强度的大小和方向都不变,即该点的场强大小仍为E,方向与E相同.故C对；ABD错；‎ 综上所述，本题答案是：C ‎【点睛】电场强度是描述电场本身的力性质的物理量,与试探电荷无关,在电场中同一点,电场强度是唯一确定的.‎ ‎5.如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为　(　　)‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】对c点场强进行分析，因为它静止，所以它所在位置合场强为0。设a和b在c点产生的电场为 和 。c点电场强度如图 由点电荷场强公式可得： ‎ 由几何关系可得： ，故B项正确。‎ 综上所述，本题正确答案为B。‎ ‎6.如图所示，实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹．a、b是轨迹上两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，则由此图可知不正确判断的是( )‎ A. 带电粒子带负电荷 B. 带电粒子带正电荷 C. 带电粒子所受电场力的方向向左 D. 带电粒子做匀变速运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、因为轨迹的凹向大致指向合力的方向,知粒子所受电场力方向水平向左,则粒子带负电.所以A选项是正确的,B错误,C正确. ‎ D、粒子仅受电场力，是恒力，加速度恒定，故粒子做匀变速曲线运动，所以D选项是正确的.‎ 本题选不正确的，故选B。‎ ‎【点睛】根据轨迹的弯曲得出电场力的方向,从而得出带电粒子的电性.根据粒子的受力确定粒子的运动情况.‎ ‎7.关于电势差和电场力做功的说法中，正确的是 ( )‎ A. 电势差是矢量，电场力做的功是标量 B. 在两点间移动电荷，电场力不做功，则两点间的电势差为零 C. 在两点间被移动的电荷的电荷量越少，则两点间的电势差越大 D. 在两点间移动电荷时，电场力做正功，则两点间的电势差大于零 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电场线与等势面垂直。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。‎ ‎【详解】A项，电势差有正负，但是符号不代表方向，是标量。电场力做的功是标量，故A项错误。‎ B项，由电场力做功的表达式 ，电场力不做功，故两点间电势差为零，故B项正确。‎ C项，两点间的电势差与移动的电荷无关，由电场决定，故C项错误。‎ D项，根据可知，电场力做正功时，两点间电势差取决于所带电荷种类，若为负电荷，则电势差小于零，故D项错误。‎ 综上所述，本题正确答案为B。‎ ‎8.如图所示，A、B是某电场中的一条电场线上两点，一正电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点运动过程中的v—t图象如图所示。比较A、B两点电势φ的高低和场强E的大小( ) ‎ A. φA = φB,EA = EB B. φA < φB，EA > EB C. φA = φB，EA > EB D. φA < φB，EA = EB ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】从v—t图象可以知道正电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点到B点做加速度不断减小的减速运动,故电荷在A点受到的电场力大于电荷在B点的电场力,故A点的场强大于B点的场强; 因为电荷做减速运动,故电场力与速度方向相反,即电场力由B指向A,故电场线由B指向A,故B点电势较高;故B对；ACD错；‎ 综上所述，本题答案是：B ‎【点睛】从v—t图象可以知道电荷做加速度不断减小的减速运动,根据牛顿第二定律确定电场力的方向,然后确定场强方向并比较电场强度的大小,最后根据沿着电场线电势降低来确定电势的大小.‎ ‎9.如图所示，虚线a、b、c所在平面与电场强度平行，实线为一带电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点（ ）‎ A. 若虚线为电场线，则粒子在P点动能大于在Q点动能 B. 若虚线为等势线，则粒子在P点动能大于在Q点动能 C. 若虚线为电场线，则粒子在P点加速度大于在Q点加速度 D. 若虚线为等势线，则粒子在P点加速度大于在Q点加速度 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ 试题分析：若虚线为电场线，如果从P运动到Q，则根据做曲线运动的物体受到的合力指向轨迹的凹处，可得电场力方向与速度方向夹角为钝角，所以电场力做负功，电势能增大，动能减小，如果从Q点运动到P点，则电场力方向和速度方向夹角为锐角，故电场力做正功，电势能减小，动能增大，综上所述，粒子在粒子在P点动能大于在Q点动能，A正确，电场线的疏密程度表示电场强度大小，所以P点的电场强度大于Q点的电场强度，所以则粒子在P 点加速度大于在Q点加速度，C正确，‎ 若虚线为等式线，如果从P运动到Q，粒子受到的电场力方向垂直等式线向下，所以电场力与运动方向夹角为锐角，电场力做正功，动能增大，如果从从Q点运动到P点，粒子受到的电场力方向垂直等式线向下，所以电场力与运动方向夹角为钝角，电场力做负功，动能减小，综上所诉，粒子在P点动能小于在Q点动能，B错误，等势面越密，电场线就越密，所以则粒子在P点加速度大于在Q点加速度，D正确，‎ 考点：考查了带电粒子在电场中的偏转问题 点评：解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场、电势能、动能等物理量的变化．‎ ‎10.在一个点电荷形成的电场中，关于电场强度和电势的说法中正确的是（ ）‎ A. 没有任何两点电场强度相同 B. 可以找到很多电场强度相同的点 C. 没有任何两点电势相等 D. 可以找到很多电势相等的点 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 解：A、点电荷的电场中，沿一条电场线，各点的电场方向相同，但大小不同，不同的点，方向又不同，所以没有任何两点的电场强度相同．故A正确，B错误．‎ C、点电荷的等势面是一簇簇球面，球面上各点的电势相等．故C错误，D正确．‎ 故选AD．‎ ‎【点评】解决本题的关键掌握点电荷周围电场的特点，注意电场强度是矢量，有大小有方向．以及知道点电荷的等势面特点．‎ ‎11.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱.如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称.则( ) ‎ A. B，C两点场强大小和方向都相同 B. A，D两点场强大小相等，方向相反 C. E、O、F三点比较，O点场强最强 D. B、O、C三点比较，O点场强最弱 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、根据对称性看出,B、C两处电场线疏密程度相同,则B、C两点场强大小相同.这两点场强的方向均由B→C,方向相同.所以A选项是正确的.  B、根据对称性看出,A、D两处电场线疏密程度相同,则A、D两点场强大小相同.由图看出,A、D两点场强方向相同.故B错误.  C、由图看出,E、O、F三点比较,O点场强最强,所以C选项是正确的.  D、由图看出,B、O、C三点比较,O处电场线最疏,O点场强最弱.所以D选项是正确的. ‎ 综上所述，本题正确答案是：ACD ‎【点睛】根据电场线的疏密判断场强的大小,电场线越密,场强越大;电场线越疏,场强越小.根据等量异种点电荷形成电场的电场线分布的对称性分析对称点场强的大小关系.等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线.‎ ‎12.如果不计重力的电子，只受电场力作用，那么电子在电场中可能做（ ）‎ A. 匀速直线运动 B. 匀加速直线运动 C. 匀变速曲线运动 D. 匀速圆周运动 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ A、由于电子在电场中一定会受到电场力的作用，一定有加速度，所以电子不会做匀速直线运动，所以A不可能； B、当电子受到的电场力的方向和电子的速度的方向相同时，电子就会做匀加速直线运动，所以B可能； C、当电子受到的电场力的方向和电子的速度的方向垂直时，电子将做类平抛运动，是匀变速曲线运动，所以C可能； D、当电子受到的电场力的方向始终和速度的方向垂直时，电子就会做匀速圆周运动，比如电子绕着原子核的转动，所以D可能。‎ 点睛：解决本题的关键是分析清楚电场力和速度的方向之间的关系，电子做匀速圆周运动的情况是学生经常出错的地方。‎ 二、实验题 ‎13.某研究性学习小组在探究电荷间的相互作用与哪些因素有关时，设计了以下实验：‎ ‎（1）该组同学首先将一个带正电的球体A固定在水平绝缘支座上。把系在绝缘细线上的带正电的小球B（图中未画出）先后挂在图中P1、P2、P3位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。同学们根据力学知识分析得出细线偏离竖直方向的角度越小，小球B所受带电球体A的作用力___________。（填“越大”或“越小”或“不变”），实验发现小球B在位置_______细线偏离竖直方向的角度最大（填“P1或P2或P3”）‎ ‎（2）接着该组同学使小球处于同一位置，增大或减少小球A所带的电荷量，比较小球所受作用力大小的变化。如图，悬挂在P1点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B。在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球A。当A球到达悬点P1的正下方并与B在同一水平线上B处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为θ。若两次实验中A的电量分别为q1和q2，θ分别为30°和45°，则q2/q1为_______。‎ ‎【答案】 (1). 越小; (2). ; (3). ;‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）悬挂的小球离带正电的A球越远,受到的作用力越小,同种电荷越近排斥作用越强,所以,电荷之间的相互作用跟距离有关,即:细线偏离竖直方向的角度越小,小球B所受带电球体A的作用力越小;发现小球B在位置P1细线偏角最大.‎ ‎（2）设小球质量为m，电量为q，与b球的距离为r，当A球带电量为q1时，由平衡条件得：    当A球带电量为q2时，由平衡条件得：‎ ‎ ‎ 联立解得 ，因此C选项是正确．‎ 综上所述，本题答案是：(1). 越小; (2). ; (3). ;‎ 三.计算题 ‎14.真空中相距3 m的光滑绝缘平面上,分别放置两个电荷量为－Q、＋4Q的点电荷A、B,然后再在某一位置放置点电荷C,这时三个点电荷都处于平衡状态.求C的电荷量以及相对A的位置.‎ ‎【答案】 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B、C三个电荷要平衡，必须三个电荷的一条直线，外侧二个电荷相互排斥，中间电荷吸引外侧两个电荷，所以外侧两个电荷距离大，要平衡中间电荷的拉力，必须外侧电荷电量大，中间电荷电量小，所以C必须为正电，在A的左侧． 设C的电量为q，且所在位置与A的距离为r，则C所在位置与B的距离为3m+r，要能处于平衡状态，所以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小，设C的电量为q．则有： 代入数据解得：r=3m． 对点电荷A，其受力也平衡，则 解得：q=4Q．‎ ‎【点睛】我们可以去尝试假设C带正电或负电，它应该放在什么地方，能不能使整个系统处于平衡状态．不行再继续判断．总的结论应该是：“两同夹一异”、“两大夹一小”。‎ ‎15.如图所示，用30cm的细线将质量为的带电小球P悬挂在O点下方，当空中有方向为水平向右，大小为的匀强电场时，小球偏转后处于静止状态．（）‎ ‎（1）分析小球的带电性质；‎ ‎（2）求小球所带的电荷量；‎ ‎（3）分析若把细线剪断，小球做什么性质的运动．‎ ‎【答案】（1）正电（2） (3)匀加速直线运动 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球受力如图,电场力的方向与场强的方向一致,故带正电. (2)小球受力平衡,在水平方向:‎ 解得： ‎ ‎（3）若把细线剪断，小球将沿着重力与电场力合力的方向做匀加速直线运动。‎ 故本题答案是：（1）正电（2） (3)匀加速直线运动 ‎【点睛】对小球受力分析,根据共点力平衡得出电场力的方向和大小,以及细线拉力的大小,从而根据电场强度的定义式求出小球的电荷量.‎ ‎16.电量为q1=+1.0×10－8C的点电荷，在A点时所受电场力大小是2.0×10－5N。将它从零电势O点处移到电场中A点时，需要克服电场力做功2.0×10－6J．求：‎ ‎(1)A点处的电场强度的大小 ‎(2)电势差UOA．‎ ‎(3)A点电势.‎ ‎【答案】（1）（2）（3） ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据 ‎ 代入数据可解得; (2)利用 得： ‎ ‎(3)根据 ‎ 可解得： ‎ 综上所述，本题答案是：（1）（2）（3）‎ ‎【点睛】利用求A点的场强;利用求电势差;利用电势差与电势的关系求A点的电势.‎ ‎ ‎ ‎ ‎