物理·湖北省荆州市监利一中2016-2017学年高二上学期第3周周测物理试卷（9月份）+Word版含解析

物理·湖北省荆州市监利一中2016-2017学年高二上学期第3周周测物理试卷（9月份）+Word版含解析

‎2016-2017学年湖北省荆州市监利一中高二（上）第3周周测物理试卷（9月份）‎ ‎　‎ 一、选择题 ‎1．同一直线上的三个点电荷q1、q2、q3，恰好都处在平衡状态，除相互作用的静电力外不受其他外力作用．已知q1、q2间的距离是q2、q3间的距离的2倍．下列说法可能正确的是（　　）‎ A．q1、q3为正电荷，q2为负电荷 B．q1、q3为负电荷，q2为正电荷 C．q1：q2：q3=36：4：9 D．q1：q2：q3=9：4：36‎ ‎2．电场强度的定义式为E=，点电荷的场强公式为E=，下列说法中正确的是（　　）‎ A．E=中的场强E是电荷q产生的 B．E=中的场强E是电荷Q产生的 C．E=中的F表示单位正电荷的受力 D．E=和E=都只对点电荷适用 ‎3．下面说法正确的是（　　）‎ A．在电场中，电场强度大的点，电势必定高 B．电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大 C．电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快 D．一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时，电势能一定变化 ‎4．如图所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入空气中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB=2v0，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎5．一带电粒子沿着图中曲线JK穿过一匀强电场，a、b、c、d为该电场的电势面，其中φa＜φb＜φc＜φd，若不计粒子受的重力，可以确定（　　）‎ A．该粒子带正电 B．该粒子带负电 C．从J到K粒子的电势能增加 D．粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变 ‎6．如图所示，匀强电场中有一平行四边形abcd，且平行四边形所在平面与场强方向平行．其中φa=10V，φb=6V，φd=8V，则c点电势为（　　）‎ A．10 V B．4 V C．7 V D．8 V ‎　‎ 二、解答题（共4小题，满分0分）‎ ‎7．如图所示，电场中某一电场线为一直线，线上有A、B、C三个点，电荷q1=10﹣8 C，从B点移到A点时静电力做了10﹣7 J的功；电荷q2=﹣10﹣8 C，在B点的电势能比在C点时大10﹣7 J，那么：‎ ‎（1）比较A、B、C三点的电势高低，由高到低的排序是　　；‎ ‎（2）A、C两点间的电势差是　　V；‎ ‎（3）若设B点的电势为零，电荷q2在A点的电势能是　　J．‎ ‎8．有一个带电荷量q=﹣3×10﹣6C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服静电力做6×10﹣4J的功，从B点移到C点，静电力对电荷做9×10﹣4J的功，问：‎ ‎（1）AB、BC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？‎ ‎9．如图所示，匀强电场的电场线与AC平行，把带电荷量10﹣8 C的负电荷从A移至B的过程中，电场力做功6×10﹣8 J，AB长6cm，AB与AC的夹角为60°．求：‎ ‎（1）场强方向；‎ ‎（2）设B处电势为1V，则A处电势为多少；‎ ‎（3）A处的场强大小；‎ ‎（4）电子在A点的电势能．‎ ‎10．如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以点电荷+Q为圆心的某一个圆周交于B、C两点，质量为m，带电荷量为﹣q的小环从A点由静止下滑，已知q≪Q，AB=h，小环到达B点时，速度为，求：‎ ‎（1）小环由A到B过程中，电场力对小环做的功；‎ ‎（2）A、C两点间的电势差UAC等于多少？‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年湖北省荆州市监利一中高二（上）第3周周测物理试卷（9月份）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题 ‎1．同一直线上的三个点电荷q1、q2、q3，恰好都处在平衡状态，除相互作用的静电力外不受其他外力作用．已知q1、q2间的距离是q2、q3间的距离的2倍．下列说法可能正确的是（　　）‎ A．q1、q3为正电荷，q2为负电荷 B．q1、q3为负电荷，q2为正电荷 C．q1：q2：q3=36：4：9 D．q1：q2：q3=9：4：36‎ ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】本题考查了在库仑力作用下的平衡问题，可以根据q2为正电荷，假设q1和q3电性，然后判断是否能使三者都处于平衡；q1与q2的电量大小的判断可以根据q2处于平衡状态，依据库仑定律，根据与q2的距离关系进行判断．也可以根据“三点共线，两同夹异，近小远大”的原则进行判断．‎ ‎【解答】解：A、三个自由电荷在同一直线上处于平衡状态，则一定满足“两同夹异，近小远大”原理，即两边的电荷电性相同和中间的电性相反，判断电量大小关系时，距离远的电量大于距离近的电量，故AB正确．‎ C、根据库仑定律，依据矢量合成，则有： =；‎ 已知q1、q2间的距离是q2、q3间的距离的2倍，所q1：q2：q3=36：4：9，故C正确，D错误；‎ 故选：ABC．‎ ‎　‎ ‎2．电场强度的定义式为E=，点电荷的场强公式为E=，下列说法中正确的是（　　）‎ A．E=中的场强E是电荷q产生的 B．E=中的场强E是电荷Q产生的 C．E=中的F表示单位正电荷的受力 D．E=和E=都只对点电荷适用 ‎【考点】电场强度．‎ ‎【分析】公式E=是电场强度的定义式，公式E=是点电荷电场强度的计算式，注意它们的内涵与外延不同．电场是一种物质，其基本性质是对放入其中的电荷有力的作用．‎ ‎【解答】解：A、E=是电场强度的定义式，采用比值法定义，适用于任何电场，式中q是试探电荷，故A错误．‎ B、E=是点电荷电场强度的计算式，Q是产生电场的场源电荷，故B正确．‎ C、E=，F表示试探电荷的受到电场力，故C错误．‎ D、只有E=对点电荷适用，故D错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎3．下面说法正确的是（　　）‎ A．在电场中，电场强度大的点，电势必定高 B．电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大 C．电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快 D．一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时，电势能一定变化 ‎【考点】电势能；电场强度；电势．‎ ‎【分析】电场强度和电势这两个概念非常抽象，可借助电场线可以形象直观表示电场这两方面的特性：电场线疏密表示电场强度的相对大小，切线方向表示电场强度的方向，电场线的方向反映电势的高低．正电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大，电子绕原子核做匀速圆周运动仅仅受到电场力，而电势能不变；‎ ‎【解答】解：A、电场线密处，电场强度大，而电场线方向不确定，故无法判断电势高低，电势就不一定高，故A错误；‎ B、正电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大，负电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越小；故B错误；‎ C、电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快．故C正确．‎ D、一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时，电势能不一定变化，如电子绕原子核做匀速圆周运动时电势能不会变化．故D错误；‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入空气中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB=2v0，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】电势差；动能定理的应用；带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】微粒在匀强电场中受到重力和电场力两个力作用，根据动能定理求出AB两点间的电势差UAB ‎【解答】解：粒子，从A到B，根据动能定理得：‎ ‎ qUAB﹣mgh=‎ 因为vB=2v0，‎ 若只考虑粒子在竖直方向，只受到重力，所以机械能守恒，则有mgh=‎ 由以上三式，则有UAB=‎ 故选：C ‎　‎ ‎5．一带电粒子沿着图中曲线JK穿过一匀强电场，a、b、c、d为该电场的电势面，其中φa＜φb＜φc＜φd，若不计粒子受的重力，可以确定（　　）‎ A．该粒子带正电 B．该粒子带负电 C．从J到K粒子的电势能增加 D．粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变 ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势；电势能．‎ ‎【分析】根据电势的高低得出电场强度的方向，通过粒子的轨迹弯曲得出电场力的方向，从而确定电荷的电性，根据电场力做功判断电势能的高低．‎ ‎【解答】解：A、电势φa＜φb＜φc＜φd，则电场强度的方向从右向左，因为粒子轨迹向右弯曲，可知电场力的方向水平向右，则该粒子带负电．故A错误，B正确．‎ C、从J到K，电场力做正功，电势能减小，故C错误．‎ D、粒子从J到K的运动过程中动能和电势能之和保持不变，故D正确．‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，匀强电场中有一平行四边形abcd，且平行四边形所在平面与场强方向平行．其中φa=10V，φb=6V，φd=8V，则c点电势为（　　）‎ A．10 V B．4 V C．7 V D．8 V ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】运用在匀强电场中，沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等，进行分析计算c点的电势．‎ ‎【解答】解：在匀强电场中，由公式U=Ed知：沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等，故有：‎ ‎ φa﹣φd=φb﹣φc 则得 φc=φb﹣φa+φd=6﹣10+8=4V 故选：B．‎ ‎　‎ 二、解答题（共4小题，满分0分）‎ ‎7．如图所示，电场中某一电场线为一直线，线上有A、B、C三个点，电荷q1=10﹣8 C，从B点移到A点时静电力做了10﹣7 J的功；电荷q2=﹣10﹣8 C，在B点的电势能比在C点时大10﹣7 J，那么：‎ ‎（1）比较A、B、C三点的电势高低，由高到低的排序是　φC＞φB＞φA　；‎ ‎（2）A、C两点间的电势差是　﹣20　V；‎ ‎（3）若设B点的电势为零，电荷q2在A点的电势能是　1×10﹣7　J．‎ ‎【考点】电势能；电场线；电势差．‎ ‎【分析】（1）根据电势差的定义式U=，求出BA间和BC间电势差，即可比较三点电势的高低；‎ ‎（2）A、C两点间的电势差UAC=UAB+UBC．‎ ‎（3）设B点的电势为零，确定出A点的电势，由Ep=qφ公式求出电荷q2在A点的电势能．‎ ‎【解答】解：（1）根据电势差的定义式U=得：‎ BA间电势差 UBA==V=10V，说明B点的电势比A点高10V；‎ 电荷q2=﹣10﹣8 C，在B点的电势能比在C点时大10﹣7 J，若该电荷从B点移到C点电场力做功为 WBC=10﹣7 J 则BC间电势差 UBC==V=﹣10V，说明B点的电势比C点低10V 故A、B、C三点的电势高低顺序是：φC＞φB＞φA．‎ ‎（2）AB间电势差 UAB=﹣UBA=﹣10V 则A、C两点间的电势差 UAC=UAB+UBC=﹣10V﹣10V=﹣20V ‎（3）设B点的电势为零，A点的电势为φA=﹣10V 电荷q2在A点的电势能是 Ep=q2φA=﹣10﹣8×（﹣10）J=1×10﹣7J 故答案为：‎ ‎（1）φC＞φB＞φA．‎ ‎（2）﹣20‎ ‎（3）1×10﹣7．‎ ‎　‎ ‎8．有一个带电荷量q=﹣3×10﹣6C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服静电力做6×10﹣4J的功，从B点移到C点，静电力对电荷做9×10﹣4J的功，问：‎ ‎（1）AB、BC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？‎ ‎【考点】电势差；电势．‎ ‎【分析】（1）根据电势差的定义公式UAB=求解AB、BC间的电势差；‎ ‎（2）根据UAB=φA﹣φB求解C点的电势．‎ ‎【解答】解：（1）AB间的电势差：‎ UAB=V BC间的电势差：‎ UBC=V ‎（2）取B点电势为零，根据电势差的定义公式，有：‎ UAB=φA﹣φB UBC=φB﹣φC 解得：‎ φA=200V φC=300V A点的电势能等于电荷从A点移到B点，静电力做的功，即﹣6×10﹣4J；‎ C点的电势能等于电荷从C点移到B点，静电力做的功，即﹣9×10﹣4J；‎ 答：（1）AB间的电势差为200V，BC间的电势差为﹣300V；‎ ‎（2）若取B点电势为零，则A、C两点的电势各为200V和300V；电荷在A、C两点的电势能各为﹣6×10﹣4J和﹣9×10﹣4J．‎ ‎　‎ ‎9．如图所示，匀强电场的电场线与AC平行，把带电荷量10﹣8 C的负电荷从A移至B的过程中，电场力做功6×10﹣8 J，AB长6cm，AB与AC的夹角为60°．求：‎ ‎（1）场强方向；‎ ‎（2）设B处电势为1V，则A处电势为多少；‎ ‎（3）A处的场强大小；‎ ‎（4）电子在A点的电势能．‎ ‎【考点】电势；电势能．‎ ‎【分析】（1）根据电场力做功情况判断电场力方向，再结合电荷电性判断电场强度方向；‎ ‎（2）先根据公式UAB=求解电势差，再根据公式UAB=φA﹣φB求解电势；‎ ‎（3）根据公式U=Ed求解电场强度；‎ ‎（4）根据公式Ep=qφ求解电势能．‎ ‎【解答】解　（1）将负电荷从A移至B，电场力做正功，所以电荷所受电场力方向沿A至C，又因为是负电荷，场强方向与负电荷的受力方向相反，所以场强方向应为C至A方向．‎ ‎（2）由W=qU得：U===6 V，即A、B两点间电势差为6 V．沿电场线方向电势降低，B点电势高于A点电势．U=φB﹣φA，φB=1 V，φA=φB﹣U=1 V﹣6 V=﹣5 V，即A点的电势为﹣5 V．‎ ‎（3）如图所示，由B向AC作垂线交AC于D，D与B在同一等势面上．UDA=UBA=U=6 V，沿场强方向A、B两点间距离为d=AB•cos60°=6 cm×=3 cm=0.03 m，所以E==200 V/m．‎ ‎（4）电子在A点的电势能Ep=qφA=（﹣e）×（﹣5 V）=5eV．‎ 答：（1）场强方向为C至A方向；‎ ‎（2）设B处电势为1V，则A处电势为﹣5 V；‎ ‎（3）A处的场强大小为200 V/m；‎ ‎（4）电子在A点的电势能为5 eV．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以点电荷+Q为圆心的某一个圆周交于B、C两点，质量为m，带电荷量为﹣q的小环从A点由静止下滑，已知q≪Q，AB=h，小环到达B点时，速度为，求：‎ ‎（1）小环由A到B过程中，电场力对小环做的功；‎ ‎（2）A、C两点间的电势差UAC等于多少？‎ ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．‎ ‎【分析】由题，B、C两点在以正电荷Q为圆心的同一圆周上，电势相等，小球从B运动到C过程，电场力做功为零，根据动能定理研究小球从A运动到B的过程，求出电场力所做的功，进而求出AC间的电势差．‎ ‎【解答】解：（1）A→B由动能定理：mgh+W电=‎ 所以：W电=mgh，‎ ‎（2）UAC=UAB==‎ 答：（1）环由A到B过程中，电场力对小环做的功是mgh；‎ ‎（2）A、C两点的电势差是．‎ ‎　‎ ‎2016年11月15日