云南省丘北二中2018-2019学年高二上学期9月份月考物理试题

云南省丘北二中2018-2019学年高二上学期9月份月考物理试题

云南省丘北二中2018-2019学年9月份月考 高二物理 ‎(注意：本卷共100分，考试时间120分钟）‎ 一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分) ‎ ‎1.在如图所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E，电容器的电容为C.当闪光灯两端电压达到击穿电压U时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定(　　)‎ A． 电源的电动势E一定小于击穿电压U B． 电容器所带的最大电荷量一定为CE C． 闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大 D． 在一个闪光周期内，通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等 ‎2.如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是(　　)‎ A． 速度变大，加速度变大B． 速度变小，加速度变小 C． 速度变大，加速度变小D． 速度变小，加速度变大 ‎3.如图所示为正电荷Q产生的电场，A、B是电场中的两点，将电荷量为q＝5×10－8C的正点电荷(试探电荷)置于A点，所受电场力为2×10－3N，则下列判断正确的是(　　)‎ A． 将点电荷q从A点移走，则该点的电场强度为零 B． 将电荷量为q的负点电荷放于A点，A点场强大小为4×104N/C，方向由A指向正电荷Q C． 将电荷量为2q的正点电荷放于A点，A点场强大小为8×104N/C，方向由A指向B D．B点处的电场强度小于4×104N/C ‎4.真空中保持一定距离的两个电荷量都为q的点电荷，若其中一个点电荷的电荷量增加了q，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电荷量一定减少了(　　)‎ A．qB．qC．qD．q ‎5.下列关系式中正确的是（　　）‎ A． 室外气温：-2℃＜-5℃‎ B． 某物体的速度：-2 m/s＜-12 m/s C． 物体的重力势能：-2 J＜-12 J D． 电场中某点的电势：-2 V＜-5 V ‎6.如图所示，a、b和c表示电场中的三个等势面，a和c的电势分别为φ和φ，a、b的电势差等于b、c的电势差．一带电粒子从等势面a上某处以速度v释放后，仅受电场力作用而运动，经过等势面c时的速率为2v，则它经过等势面b时的速率为(　　)‎ A． vB．·vC．·vD． 1.5v ‎7.一根放在水平面内的绝缘光滑玻璃管，内部有两个完全相同的弹性金属小球A和B，带电荷量分别为＋9Q和－Q.两小球从图示位置由静止释放，那么，两小球再次经过图示位置时，A球的瞬时加速度为释放时的(　　)‎ A．B．C． 1D．‎ ‎8.在点电荷形成的电场中，其电场强度(　　)‎ A． 电场中各点处处相等 B． 与场源电荷等距的各点的电场强度都相等 C． 与场源电荷等距的各点的电场强度的大小都相等，但方向不同 D． 场中各点的电场强度与该点至场源电荷的距离r成反比 ‎9.如图所示，a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc＝120°. 现将三个等量的正点电荷＋Q固定在a、b、c三个顶点上，将一个电荷量为＋q的点电荷依次放在菱形中心点O点和另一个顶点d点，两点相比(　　)‎ A． ＋q在d点所受的电场力较大 B． ＋q在d点所具有的电势能较大 C．d点的电场强度大于O点的电场强度 D．d点的电势低于O点的电势 ‎10.关于电势差的说法中，正确的是(　　)‎ A． 两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功 B． 1 C的电荷从电场中一点移到另一点，如果电场力做了1 J的功，这两点间的电势差就是1 V C． 在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关 D． 两点间的电势差的大小跟放入这两点间的电荷的电量成反比 二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) ‎ ‎11.（多选）有一个点电荷只受电场力的作用，分别从两电场中的a点由静止释放，在它沿直线运动到b点的过程中，动能Ek随位移x变化的关系图象如图所示中的①、②图线．则下列说法正确的是（　　）‎ A． 正电荷在甲图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是①‎ B． 负电荷在乙图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是②‎ C． 负电荷在丙图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是②‎ D． 正电荷在丁图电场中从a点由静止释放，沿直线运动到b点的过程中，对应的图线是①‎ ‎12.(多选)如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象．当t＝0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是(　　)‎ A． 带电粒子将始终向同一个方向运动 B． 2 s末带电粒子回到原出发点 C． 3 s末带电粒子的速度为零 D． 0～3 s内，电场力做的总功为零 ‎13.(多选)如图所示，在重力加速度为g的空间，有一个带电荷量为＋Q的场源电荷置于O点，B、C为以O为圆心、半径为R的竖直圆周上的两点，A、B、O在同一竖直线上，AB＝R，O、C在同一水平线上．现在有一质量为m、电荷量为－q的有孔小球，沿光滑绝缘细杆AC从A点由静止开始滑下，滑至C点时速度的大小为，下列说法正确的是(　　)‎ A． 从A到C小球做匀变速运动 B．B、A两点间的电势差为 C． 从A到C小球的机械能守恒 D． 若从A点自由释放，则下落在B点时的速度大小为 ‎14.(多选)a、b为电场中的两点，且a点电势高于点b，则可知(　　)‎ A． 把负电荷从a点移到b点电场力做负功，电势能增加 B． 把正电荷从a点移到b点电场力做正功，电势能减少 C． 无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少 D． 无论是否有电荷移动，a点的电势能总是大于b点的电势能 分卷II 三、填空题(共5小题,每小题4.0分,共20分) ‎ ‎15.如图所示，在电场强度为E的匀强电场中有间距为l的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，静电力做的功 W1＝________；若沿路径ACB移动该电荷，静电力做的功W2＝________；若沿曲线ADB移动该电荷，静电力做的功W3＝________.由此可知，电荷在电场中移动时，静电力做功的特点是________．‎ ‎16.如图所示，在一匀强电场区域中，有A、B、C、D四点恰好位于一正方形的四个顶点上，已知A、B、C三点电势分别为φA＝2 V，φB＝4 V，φC＝0.请在图中作出电场线(至少作两条)，D点电势φD为________‎ ‎17在真空中两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为2×10-8C，相距20 cm，则它们之间的相互作用力为________N，在两者连线的中点处，电场强度大小为_____N/C.（静电力常量）‎ ‎18.如图所示，真空中有三个点电荷，它们固定在边长50 cm的等边三角形的三个顶点上，每个电荷都是＋2×10－6C，则q3所受的库仑力的大小为__________，方向为__________．‎ ‎19.将带电量为6×10－6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做3×10－5J的功，则A、B间的电势差为________ V，A、B两点中________点的电势高．‎ 四、计算题 ‎ ‎20.一束电子流经U＝5 000 V的加速电压加速后，在与两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若两板间距d＝1.0 cm，板长l＝5 cm ‎，那么，要使电子能从平行极板间的边缘飞出，则两个极板上最多能加多大电压？‎ ‎21.如图所示，倾角为θ的斜面处于竖直向下的匀强电场中，在斜面上某点以初速度v0水平抛出一个质量为m的带正电小球，小球受到的电场力与重力相等，地球表面重力加速度为g，设斜面足够长，求：‎ ‎(1)小球经多长时间落到斜面上；‎ ‎(2)从水平抛出至落到斜面的过程中，小球的电势能减少了多少？‎ ‎22.如图所示，一均匀带正电的无限长细直棒水平放置，带电细直棒在其周围产生方向与直棒垂直向外辐射状的电场，场强大小与直棒的距离成反比．在直棒上方有一长为a的绝缘细线连接了两个质量均为m的小球A、B，A、B所带电量分别为+q和+4q，球A距直棒的距离为a，两球恰好处于静止状态．不计两小球之间的静电力作用．‎ ‎（1）求细线的张力；‎ ‎（2）剪断细线，若A球下落的最大速度为vm，求A球下落到速度最大过程中，电场力对A球做的功．‎ ‎（3）分析剪断细线后，B球的运动情况及能量的转化情况．‎ ‎23.如图所示，在正点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到点电荷Q的距离r1＜r2.求：‎ ‎(1)a、b两点哪点的电势高？‎ ‎(2)将一负电荷放在a、b两点，哪点的电势能较大？‎ ‎(3)若a、b两点间的电势差为100 V，将二价负离子由a点移到b点是电场力对电荷做功还是电荷克服电场力做功？做功多少？‎ 答案解析 ‎1.【答案】D ‎【解析】电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压U时，闪光灯被击穿，电容器放电，放电后闪光灯两端电压小于U，断路，电源再次给电容器充电，达到电压U时，闪光灯又被击穿，电容器放电，如此周期性充放电，使得闪光灯周期性短暂闪光．要使得充电后达到电压U，则电源电动势一定大于U，A项错误；电容器两端的最大电压为U，故电容器所带的最大电荷量为Q＝CU，B项错误；闪光灯闪光时电容器放电，所带电荷量减少，C项错误；充电时电荷通过R，通过闪光灯放电，故充放电过程中通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等，D项正确．‎ ‎2.【答案】C ‎【解析】因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同，故电荷将一直做加速运动，又由于两电荷间距离增大，它们之间的静电力越来越小，故加速度越来越小．‎ ‎3.【答案】D ‎【解析】电场中的场强与放入电场中的电荷无关，将点电荷q从A点移走，则该点的电场强度不变．故A错误．A点的场强E＝＝N/C＝4.0×104N/C，方向指向B.故B错误．将电荷量为2q的正点电荷放于A点，A点的场强不变，大小为4×104N/C，方向指向B.故C错误．B点处的电场线比A点处疏，所以B点的场强比A点小，即小于4×104N/C.故D正确．‎ ‎4.【答案】C ‎【解析】因为一个点电荷的电荷量增加了q，则q1′＝q1，根据库仑定律的公式F＝k知，若库仑力不变，则q2′＝q2，即另一个点电荷的电荷量减少了q.故C正确．‎ ‎5.【答案】B ‎【解析】-5℃表示温度比零摄氏度低5℃，-2℃表示温度比零摄氏度低2℃，故：-2℃＞-5℃，故A错误；‎ 速度是矢量，负号只表示方向，大小要根据绝对值进行比值，故：-2m/s＜-12m/s；故B正确；‎ 重力势能的负值表示相对于零势能面的位置，负号后面数越大表示物体所处的位置比零势能面低的越多，故物体的重力势能：-2J＞-12J，C错误；‎ 电势与高度相似，负号后面的数越大表示该点的电势比零势面低的越多，故：-2V＞-5V，故D错误．‎ ‎6.【答案】B ‎【解析】由动能定理知从a到c：qUac＝m(4v2－v2)＝1.5mv2＝0.8qφ，设该粒子经过等势面b时的速率为vb，则qUab＝m(v－v2)＝0.4qφ，联立可得：vb＝·v，B正确．‎ ‎7.【答案】A ‎【解析】设位于图示位置时两小球之间的距离为r，则释放时两小球之间的静电力大小为F＝k，由牛顿第二定律可得释放时A球的瞬时加速度a1＝＝.释放后在静电引力作用下，两小球接触后再分开，电量先中和再平分，二者带了等量同种电荷，当再次经过图示位置时，两小球之间的静电力大小为F′＝k＝k，A球的瞬时加速度为a2＝＝，所以＝.A正确．‎ ‎8.【答案】C ‎【解析】本题考查电场强度的矢量性和点电荷的场强公式E＝k，正确选项是C.‎ ‎9.【答案】D ‎【解析】a、c两个顶点的点电荷在菱形中心点O点产生的电场抵消，设b、O两点之间距离为s，则固定于b顶点的点电荷在菱形中心点O点产生的电场强度为；a、b、c三个顶点的点电荷在顶点d点产生的电场强度为＋×cos 60°＝，方向由O指向d，显然，d点电场强度比O点小，而F＝qE，则＋q在d点所受的电场力较小，选项A、C错误；沿着电场线方向电势逐渐降低，故O点电势高于d点，＋q在d点所具有的电势能较小，选项B错误，选项D正确．‎ ‎10.【答案】B ‎【解析】两点间的电势差等于从其中一点移到另一点时，电场力所做的功与电荷量的比值，故A错误.1 C的电荷从电场中一点移到另一点，如果电场力做了1 J的功，这两点间的电势差就是1 V，故B正确．在两点间移动电荷时，电场力做功的多少与电荷量和两点间的电势差都有关，故C错误．两点间的电势差是由电场本身决定的，与检验电荷无关，故D错误．‎ ‎11.【答案】AC ‎【解析】根据动能定理qU=mv2可知，物体的动能Ek=qU，‎ 而U=x，‎ 故有Ek=qx，‎ 在甲图中各点的场强相同，故正电荷从a点由静止释放后在向b运动的过程中所受电场力大小不变，故Ek﹣x图象的斜率保持不变，故A正确．‎ 在乙图中各点的场强相同，故负电荷从a点由静止释放后在向b运动的过程中所受电场力大小不变，故Ek﹣x图象的斜率保持不变，故B错误．‎ 在丙图中由a到b场强逐渐增大，故负电荷从a点由静止释放后在向b运动的过程中所受电场力逐渐增大，故Ek﹣x图象的斜率逐渐增大，故C正确．‎ 在丁图中a到b场强逐渐减小，正电荷从a点由静止释放后所受的电场力向左，不可能运动到b，故D错误．‎ ‎12.【答案】CD ‎【解析】　设第1 s内粒子的加速度为a1，第2 s内的加速度为a2，由a＝可知，a2＝2a1，可见，粒子第1 s内向负方向运动，1.5 s末粒子的速度为零，然后向正方向运动，至3 s末回到原出发点，粒子的速度为0，由动能定理可知，此过程中电场力做功为零，综上所述，可知C、D正确．‎ ‎13.【答案】BD ‎【解析】在运动的过程中，电场力是变力，合力不恒定，则从A到C小球做的运动不是匀变速运动．故A错误．小球从A到C的过程中，重力和库仑力都做功，根据动能定理得，2mgR－qUAC＝mv2，v＝，则UAC＝－.AB间的电势差与AC间的电势差相等，所以B、A间的电势差为，故B正确．A到C，除重力做功外，还有库仑力做功，所以机械能不守恒．故C错误．根据动能定理得，mgR＋qU＝mv2－0，得v＝.故D正确．‎ ‎14.【答案】AB ‎【解析】电势能的改变与电荷量及两点间的电势差有关，负电荷从高电势点移动到低电势点电场力做负功，电势能增加，正电荷与之相反．‎ ‎15.【答案】qElcosθ　qElcosθ　qElcosθ　与路径无关，只与初、末位置有关 ‎【解析】‎ ‎16.【答案】‎ ‎－2 V ‎【解析】取BC的中点为F，则根据匀强电场中同一条直线上相等距离，电势差相等可知，F点的电势为2 V，连接AF，由于A、F电势相等，则AF为一条等势线，根据电场线与等势线垂直，方向由高电势指向低电势可知，电场线方向与AF垂直斜向上，如图所示．‎ 由于此电场是匀强电场，由φA－φB＝φD－φC可得D点的电势为φD＝－2 V.‎ ‎17.【答案】9×10－53.6×104‎ ‎【解析】已知真空中两点电荷的电量均为q=,距离r=0.2 m，根据库仑定律得电荷间的作用力F=两点电荷在中点处产生的场强大小均为，方向相同，则在两者连续的中点处，电场强度大小为N/C.‎ ‎18【答案】0.25 N　方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外 ‎【解析】如图所示，每个点电荷都受到其他两个点电荷的斥力，只求出其中一个点电荷受的库仑力即可．‎ 以q3为研究对象，共受到F1和F2的作用力，q1＝q2＝q3＝q，相互间的距离r都相同．‎ F1＝F2＝k＝0.144 N 根据平行四边形定则，合力为F＝2F1cos 30°≈0.25 N.‎ 合力的方向沿q1与q2连线的垂直平分线向外．‎ ‎19.【答案】5；A ‎【解析】电荷在电场力作用下发生位移，导致电场力做功．‎ 则有：W＝qU　所以U＝＝V＝5 V 由于电荷在电场力作用下从A到B，电场力做负功，所以电势能增加．又因移动的负电荷，则电势是降低的．‎ ‎20【答案】400 V ‎【解析】在加速电压U一定时，偏转电压U′越大，电子在极板间的侧移量就越大．当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出时，此时的偏转电压即为题目要求的最大电压．‎ 加速过程，由动能定理得：eU＝mv.①‎ 进入偏转电场，电子在平行于极板的方向上做匀速直线运动：l＝v0t.②‎ a＝＝，③‎ 偏转距离：y＝at2，④‎ 能飞出的条件为：y≤.⑤‎ 联立①②③④⑤式得：U′≤＝400 V.‎ ‎21.【答案】(1)　(2)mvtan2θ ‎【解析】(1)小球在运动过程中Eq＋mg＝ma Eq＝mg，得a＝2g y＝at2‎ x＝v0t 又＝tanθ 得t＝‎ ‎(2)y＝at2＝×2g×()2＝‎ 电场力做正功，电势能减小，则有：‎ ΔEp＝－W电＝－Eqy＝－mgy＝－mvtan2θ ‎22.【答案】（1）（2）‎ ‎（3）在上升过程中，电势能逐渐减小，机械能逐渐增大（重力势能增大，动能先增大后减小）；在下降过程中，电势能逐渐增加，机械能逐渐减小（重力势能减小，动能先增大后减小）．机械能与电势能的总和不变．‎ ‎【解析】（1）设距直棒为r的点的电场强度大小为．分别对两小球列平衡方程：‎ 对A：‎ 对B：‎ 解得 ‎（2）设A球下落到距直棒为r时速度最大，此时加速度为零，合力为零．‎ 由平衡条件：‎ 由（1）中解得：‎ 解得：‎ 由动能定理：‎ 解得 ‎（3）剪断细线后，B小球做先上后下的往复运动（振动）．‎ 在上升过程中，电势能逐渐减小，机械能逐渐增大（重力势能增大，动能先增大后减小）；在下降过程中，电势能逐渐增加，机械能逐渐减小（重力势能减小，动能先增大后减小）．机械能与电势能的总和不变．‎ ‎23.【答案】(1)a　(2)b　(3)克服电场力做功　3.2×10－17J ‎【解析】(1)由正点电荷的等势面特点可判断a点的电势较高．‎ ‎(2)已知φa＞φb，Uab＞0，当把负电荷从a点移往b点时，Wab＝qUab＜0，电场力做负功，电势能增加，负电荷在b点电势能较大．‎ ‎(3)若Uab＝100 V，二价负离子带电荷量q＝－2×1.6×10－19C，将该离子从a点移往b点，电场力做功Wab＝qUab＝－3.2×10－17J，即克服电场力做功3.2×10－17J.‎