2018-2019学年四川省资阳中学高二上学期9月月考物理试题-解析版

2018-2019学年四川省资阳中学高二上学期9月月考物理试题-解析版

绝密★启用前 四川省资阳中学2018-2019学年高二上学期9月月考物理试题 评卷人 得分 一、单选题 ‎1．关于电场强度的概念，下列说法正确的是(　 　)‎ A． 由E＝可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比 B． 正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关 C． 电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关 D． 电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 电场强度等于电荷所受电场力和该电荷电量的比值即，与放入电场中的电荷无关，由电场本身性质决定，故A错误，C正确；电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反．电场中某点的场强方向与放入电场中电荷无关．故B错误；电场强度与放入电场中的电荷无关，由电场本身性质决定．故D错误。所以C正确，ABD错误。‎ ‎2．如图所示，在绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电荷量均为＋Q的物体A和B（A、B均可视为质点），它们间的距离为r，与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体A受到的摩擦力为 ( ) ‎ A． μmg B． 0 C． D． ‎ ‎【答案】D ‎【解析】由平衡条件可知A受到的摩擦力大小为：Ff＝F库＝k．故ABC错误，D正确．故选D.‎ ‎3．如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等差等势线，Ea、Eb、Ec分别表示Φa、Φb、Φc三点电场强度大小，a、b、c分别表示a、b、c三点电势高低，则（　　）‎ A． Ea＞Eb＞Ec，Φa＞Φb＞Φc B． Ea＞Eb＞Ec，Φa=Φb＜Φc C． Ea＜Eb＜Ec，Φa=Φb＜Φc D． Ea＜Eb＜Ec，Φa＞Φb＞Φc ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 沿电场线电势降低，电场强度的大小与电场线的疏密的关系；沿着电场线方向电势是降低的．由此分析即可．‎ ‎【详解】‎ 根据电场线的疏密表示电场强度的相对大小，可知Ea＞Eb＞Ec．沿着电场线方向电势是降低的，同一等势面上各点的电势相等，则知φc＞φb=φa．故选B ‎【点睛】‎ 本题考查对电场线与等势面的理解，解答的关键是明确电场强度的大小看电场线的疏密程度，沿电场线的方向电势降低，属于基础问题．‎ ‎4．如图所示，PQ为等量异种点电荷A、B连线的中垂线，C为中垂线上的一点，M、N分别为AC、BC的中点，若取无穷远处的电势为零，则下列判断正确的是（　　）‎ A． M、N两点的电场强度相同 B． M、N两点的电势相等 C． 若将一负试探电荷由M点移到C点，电场力做正功 D． 若将一负试探电荷由无穷远处移到N点时，电势能一定增加 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：M、N两点场强大小相等，但方向不同，选项A错误；PQ线上各点的电势均为零，PQ左侧电势为负，右侧电势为正，则M点电势低于N点电势，选项B错误；负电荷由M点移到C处，电势能减小，故电场力做正功，选项C正确；无穷远处电势为零，N点电势大于零，故负电荷由无穷远处移到N点时，电势能一定减小，选项D错误；故选C。‎ 考点：电场强度；电势及电势能.‎ ‎5．如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点，a、b电势分别为φa=5V、φb=3V．下列叙述正确的是（　　）‎ A． 该电场在c点处的电势一定为4 V B． a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb C． 一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少 D． 一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a ‎【答案】C ‎【解析】当该电场是匀强电场时，由公式U=Ed知沿电场方向相同距离电势差相等，则电场在c点处的电势一定为4V．当该电场不是匀强电场时，在c点处的电势不一定为4V．故A错误；一条电场线无法比较电场线的疏密，就无法比较场强的大小，则a点处的场强Ea不一定大于b点处的场强Eb．故B错误。由题，a点的电势高于b点的电势，根据正电荷在电势高处电势能大可知，正电荷从c点运动到b点电势能一定减少。故C正确。由题可判断电场线方向从a指向c，正电荷运动到c点时受到的静电力由a指向c。故D错误。故选C。‎ 点睛：本题关键要抓住电场线的物理意义：电场线的疏密表示电场的强弱，电场线的方向表示电势的高低．在匀强电场中沿任意方向相同距离电势差相等。‎ ‎6．如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。则(　　) ‎ A． A点的电场强度大小为 B． B点的电场强度大小为 C． D点的电场强度大小不可能为0‎ D． A、C两点的电场强度相同 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 正点电荷Q在A点的电场强度大小E′=，而匀强电场在A点的电场强度大小为E，因方向相互垂直，根据矢量的合成法则，则有A点的场强大小为，故A正确；同理，点电荷Q在B点的电场强度的方向与匀强电场方向相同，因此B点的场强大小为E+k，故B错误；当点电荷Q在D点的电场强度的方向与匀强电场方向相反，且大小相等时，则D点的电场强度大小可以为零，故C错误；根据矢量的合成法则，结合点电荷电场与匀强电场的方向，可知，A、C两点的电场强度大小相等，而方向不同，故D错误；故选A。‎ ‎【点睛】‎ 考查点电荷的电场强度公式的内容，掌握矢量合成法则的应用，注意正点电荷在各点的电场强度的方向是解题的关键．‎ ‎7．匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1 m，D为AB的中点，如图所示。已知电场线的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V。设电场强度大小为E，一电荷量为1×10－6C的正电荷从D点移到C点静电力所做的功为W，则（ ）‎ A． W=8×10－6J，E>8 V/m B． W=6×10－6J，E>6 V/m C． W=8×10－6J，E≤8 V/m D． W=6×10－6J，E≤6 V/m ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：由题匀强电场中，由于D为AB的中点，则D点的电势，电荷从D点移到C点电场力所做的功为W=qUDC=q（φD-φC）=1×10-6×（10-2）J=8×10-6J．AB的长度为1m，由于电场强度的方向并不是沿着AB方向，所以AB两点沿电场方向的距离d＜1m，匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比，即U=Ed，所以，故选A。‎ 考点：电势；电场强度 ‎8．如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点不计重力下列说法正确的是　　‎ A． M带负电荷，N带正电荷 B． M在b点的动能小于它在a点的动能 C． N在d点的电势能等于它在e点的电势能 D． N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ 试题分析：由粒子运动轨迹可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M带负电荷，N带正电荷，故A正确．M从a到b点，库仑力做负功，根据动能定理知，动能减小，则b点的动能小于在a点的动能，故B正确．d点和e点在同一等势面上，电势相等，则N在d点的电势能等于在e点的电势能，故C正确．‎ D、N从c到d，库仑斥力做正功，故D错误．故选ABC 考点：带电粒子在电场中的运动 ‎【名师点睛】本题关键是根据曲线运动的条件判断出静电力的方向，掌握判断动能和电势能变化的方向，一般的解题思路是根据动能定理判断动能的变化，根据电场力做功判断电势能的变化。‎ ‎9．一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左。不计空气阻力，则小球（ ）‎ A． 做直线运动 B． 做曲线运动 C． 速率先减小后增大 D． 速率先增大后减小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：小球受重力和电场力两个力作用，合力的方向与速度方向不在同一条直线上，小球做曲线运动．故A错误，B正确．小球所受的合力与速度方向先成钝角，然后成锐角，可知合力先做负功然后做正功，则速度先减小后增大．故C正确，D错误．故选BC 考点：带电粒子在复合场中的运动 ‎【名师点睛】解决本题的关键知道物体做直线运动还是曲线运动的条件，关键看合力的方向与速度方向的关系。‎ ‎10．如图所示，直线M、N和P、Q是处于匀强电场中的两组平行线，a、b、c、d是它们的交点，一电子由a点分别运动到c点和d点的过程中，电场力所做的正功相等，一质子从c点以速度v射入电场，则（）‎ A． a点电势比c点高 B． M是等势线，P是电场线 C． 若速度方向沿ca方向，则质子做匀减速直线运动 D． 若速度方向沿ca方向，则质子做匀加速直线运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）电子由a点分别运动到c点和d点的过程中，电场力所做的正功相等，说明Q为等势面，电场力向下，故电场强度向上；故；P与电场强度垂直，故P为等势面，故A、B错误；‎ ‎（2）若速度方向沿ca方向，电场力做正功，则质子做匀加速直线运动，故C错误，D正确。‎ 故本题选D。‎ ‎【点睛】‎ 电子从a点分别运动到c点和d点的过程中，电场力所做的正功相等，说明Q为等势面，结合匀强电场的等势面和电场线分别情况得到各点电势的高低和电场的方向；根据质子入射初速度方向和所受电场力方向一致，可以判断质子进入电场后做匀加速直线运动。‎ 评卷人 得分 二、多选题 ‎11．如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示．t＝0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0～ 时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出．微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为g，关于微粒在0～T时间内运动的描述，正确的是(　　)‎ A． 末速度大小为 v0‎ B． 末速度沿水平方向 C． 重力势能减少了 mgd D． 克服电场力做功为mgd ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎0～时间内微粒匀速运动，则有：qE0=mg，～内，微粒做平抛运动，下降的位移，～T时间内，微粒的加速度 ，方向竖直向上，微粒在竖直方向上做匀减速运动，T时刻竖直分速度为零，所以末速度的方向沿水平方向，大小为v0，故A错误，B正确．微粒在竖直方向上向下运动，位移大小为d，则重力势能的减小量为mgd，故C正确．在～内和～T时间内竖直方向上的加速度大小相等，方向相反，时间相等，则位移的大小相等，为d，整个过程中克服电场力做功为，故D错误．故选：BC．‎ 点睛：解决本题的关键知道微粒在各段时间内的运动规律，抓住等时性，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．知道在～内和～T时间内竖直方向上的加速度大小相等，方向相反，时间相等，位移的大小相等.‎ ‎12．如图所示，光滑绝缘的半圆形容器处在水平向右的匀强电场中，一个质量为m，电荷量为q的带正电小球在容器边缘A点由静止释放，结果小球运动到B点时速度刚好为零，OB与水平方向的夹角为θ = 60°，则下列说法正确的是(　　)‎ A． 小球在B点时，对圆弧的压力为 B． 小球重力与电场力的关系是 C． 小球从A点到B点过程中的最大速度为 D． 如果小球带负电，从A点由静止释放后，也能沿AB圆弧运动 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 小球从A运动到B的过程，根据动能定理得：mgRsinθ-qER（1-cosθ）=0，解得：qE=mg，故B错误。小球在B点时，速度为零，向心力为零，则有：FN=mgsinθ+qEcosθ=mg，故A正确。当小球速度最大时，加速度为零，处于平衡位置，即：，则；由动能定理：mgRsin300-qER（1-cos302）=，解得：小球从A点到B点过程中的最大速度为，选项C正确；如果小球带负电，将沿重力和电场力合力方向做匀加速直线运动，故D错误；故选AC。‎ ‎【点睛】‎ 本题类似于单摆，根据动能定理和向心力的相关知识进行求解。要知道小球做变速圆周运动时，向心力由指向圆心的合力提供。‎ 第II卷（非选择题）‎ 请点击修改第II卷的文字说明 评卷人 得分 三、解答题 ‎13．如图所示，一质量为m的带负电小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成θ角。已知电场强度为E，重力加速度为g。求：‎ ‎(1)小球所带电的电性及电荷量的大小；‎ ‎(2)某时刻将细线突然剪断，经过时间t后小球的位移大小。‎ ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）小球受到的电场力向左，与场强方向相反；故小球带负电荷． ‎ 对小球受力分析，受重力、电场力和拉力，如图，根据共点力平衡条件，有： qE=mgtanθ  ‎ 则所带电量为： （2）剪短细线后，小球受到重力和电场力，合力恒定，如图，‎ 故做初速度为零的匀加速直线运动；则：‎ 则小球的加速度为： ‎ 经过时间t后小球的位移：‎ ‎14．把一个带电荷量为2×10-8 C的正点电荷从电场中的A点移到无限远处时，静电力做功8×10-6 J；若把该电荷从电场中的B点移到无限远处时，静电力做功2×10-6 J，取无限远处电势为零。‎ ‎(1)求A点的电势。 ‎ ‎(2)求A、B两点的电势差。‎ ‎(3)若把电荷量为2×10-5 C的负电荷由A点移到B点，静电力做的功为多少?‎ ‎【答案】(1) (2) (3) -6×10-3 J ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）无穷远处某点O的电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式WAB=EpA-EpB，有WOA=EpO-EpA 无穷远处电势能为零，即EpO=0 故EpA=-WOA=8×10-6J 根据电势的定义式φ= 得； （2）把该电荷从无限远处的O点移到电场中B点，需克服电场力做功2×10-6J，取无限远处电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式WAB=EpA-EpB，有 WOB=EpO-EpB 无穷远处电势能为零，即EpO=0 ‎ 故EpB=-WOB=2×10-6J 根据电势的定义式，得 故A、B间的电势差为UAB=φA-φB=400V-100V=300V； （3）若把2×10-5C的负电荷由A点移到B点，电场力所做的功：WAB=qUAB=-2×10-5×300=-6×10-3 J；‎ ‎【点睛】‎ 本题关键是根据功能关系得到电场力做功与电势能变化的关系，然后列式求解出电场中各个点的电势能，最后根据电势的定义式求解各个点的电势．‎ ‎15．图甲是用来使带正电的离子加速和偏转的装置，图乙为该装置中加速与偏转电场的等效模拟图。以y轴为界，左侧为沿x轴正方向的匀强电场，电场强度为E，右侧为沿y轴负方向的另一匀强电场。已知OA⊥AB，OA=AB，且OB间的电势差为U0。若在x轴上的C点无初速地释放一个电荷量为q、质量为m的正离子(不计重力)，结果正离子刚好通过B点，求：‎ ‎(1)CO间的距离d。‎ ‎(2)粒子通过B点的速度大小。‎ ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）设正离子到达O点的速度为v0（其方向沿x轴的正方向） 则正离子从C点到O点，由动能定理得：qEd=mv02-0    而正离子从O点到B点做类平抛运动，令=L， 则： ‎ 从而解得 所以到达B点时： 从而解得：      故CO间的距离d为．                   （2）设正离子到B点时速度的大小为vB，正离子从C到B过程中由动能定理得： qEd+qU0=mvB2-0                                       解得   故粒子通过B点的速度大小为 ．‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的关键知道粒子在竖直匀强电场中做类平抛运动，掌握处理类平抛运动的方法．在第（2）问中，可以通过动能定理求解，也可以根据类平抛运动的规律求解．‎ ‎16．如图所示，在E=103V/m的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径R=40cm，N为半圆形轨道最低点，P为QN圆弧的中点，一带负电的小滑块质量m=10g，电荷量q=10﹣4C与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15，位于N点右侧1.5m的M点处，取g=10m/s2．求：‎ ‎（1）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，则滑块应从M点以多大的初速度v0向左运动？‎ ‎（2）这样运动的滑块通过P点时受到轨道的压力是多大？‎ ‎【答案】（1）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，则滑块应从M点以7m/s的初速度v0向左运动；‎ ‎（2）这样运动的滑块通过P点时受到轨道的压力是0.6N，方向：水平向右．‎ ‎【解析】试题分析：（1）小球恰能通过最高点，在最高点重力和电场力的合力提供向心力，根据向心力公式求得最高点速度，再对从M到N过程运用动能定理列式求初速度；‎ ‎（2）先对从M到P过程运用动能定理求得P点速度，在P点支持力提供向心力，根据向心力公式列式求解．‎ 解：（1）设滑块到达Q点时速度为v，‎ 则由牛顿第二定律得：mg+qE=m，‎ 滑块从开始运动至到达Q点过程中，由动能定理得：‎ ‎﹣mg•2R﹣qE•2R﹣μ（mg+qE）x=mv2﹣mv 联立方程组，解得：v0=7m/s；‎ ‎（2）设滑块到达P点时速度为v′，则从开始运动至到达P点过程中，‎ 由动能定理得：﹣（mg+qE）R﹣μ（qE+mg）x=mv′2﹣mv 又在P点时，由牛顿第二定律得：FN=m，‎ 代入数据解得：FN=0.6N，方向水平向右；‎ 答：（1）要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，则滑块应从M点以7m/s的初速度v0向左运动；‎ ‎（2）这样运动的滑块通过P点时受到轨道的压力是0.6N，方向：水平向右．‎ ‎【点评】此题中滑块恰好通过最高点时轨道对滑块没有弹力，由牛顿定律求出临界速度，再根据动能定理和牛顿运定律结合求解小球对轨道的弹力．‎