广东省佛山市一中2019-2020学年高二上学期第一次月考物理试题（理）
2019学年上学期高二物理（选考）第一次段考试题
一、单选题
1.关于电场强度有下列说法，正确的是
A. 电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力
B. 电场强度的方向总是跟电场力的方向一致
C. 在点电荷Q附近的任意一点，如果没有把试探电荷q放进去，则这一点的电场强度为零
D. 根据公式可知，电场强度跟电场力成正比，跟放入电场中的电荷的电量成反比
【答案】A
【解析】
根据公式．可知电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力，选项A正确；电场强度的方向总是跟正电荷所受的电场力方向一致，选项B错误；电场中某点的电场强度由电场本身决定，与是否放入试探电荷无关，与试探电荷所受的电场力和试探电荷的电量无关，选项CD错误；故选A.
2.有两个相同金属小球A、B，带电荷量分别为Q和-3Q，固定在相距为L的位置，它们之间的库仑力大小为F，现将两小球接触后再放回原来的位置，它们之间的库仑力大小变为（ ）
A. F B. C. 2F D.
【答案】B
【解析】
【详解】未接触前，根据库仑定律
F=k
接触后两球带电量平分，放回原来的位置后，再由库仑定律
F′=k
则它们之间的库仑力大小变为
F′=F
A.它们之间的库仑力大小变为F，与分析不一致，故A错误；
B.它们之间的库仑力大小变为F，与分析相一致，故B正确；
C.它们之间的库仑力大小变为2F，与分析不一致，故C错误；
D.它们之间的库仑力大小变为F，与分析不一致，故D错误。
3. 下列关于带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系说法中正确的是
A. 带电粒子在电场中运动，如只受电场力作用，其加速度方向一定与电场线方向相同
B. 带电粒子在电场中的运动轨迹一定与电场线重合
C. 带电粒子只受电场力作用，由静止开始运动，其运动轨迹一定与电场线重合
D. 带电粒子电场中运动轨迹可能与电场线重合
【答案】D
【解析】
试题分析：带电粒子仅受到电场力作用时，加速度方向与电场力同向，而只有正电荷的电场力才和电场线同向，负电荷的电场力与电场线反向选项A错。带电粒子在电场中运动轨迹要根据电场线的形状和初速度方向判断，只有电场线为直线，且初速度方向沿电场线方向时或者初速度0时运动轨迹才和电场线重合，选项B错C错D对。
考点：带电粒子在电场中的运动轨迹
4.金属板和板前一正点电荷形成的电场线分布如图所示，A、B、C、D为电场中的四个点，则
A. B、D两点的电势相等
B. B点的电场强度比D点的大
C. 负电荷在C点的电势能低于在A点的电势能
D. 正电荷由D点静止释放，只受电场力作用沿电场线运动到B点
【答案】C
【解析】
沿着电场线电势逐渐降低，由图看出，D点电势比B点电势高，故A错误；电场线的疏密表示电场强度的大小，由图可知，B点的电场强度比D点的小．故B错误；沿着电场线电势逐渐降低，由图看出，C点电势比A点电势高，所以负电荷在C点的电势能低于在A点的电势能． 故C正确；正电荷由D点静止释放，受电场力方向沿曲线的切线方向，所以运动的轨迹不会沿电场线的方向．故D错误．故选C.
点睛：该题要掌握电场线的物理意义：电场线的疏密表示场强的大小，顺着电场线电势逐渐降低．
5.如图所示，点电荷、分别置于M、N两点，O点为MN连线的中点，点a、b在MN连线上，点c、d在MN中垂线上，它们均关于O点对称下列说法正确的是
A. c、d两点的电场强度相同
B. a、b两点的电势相同
C. 将电子沿直线从c移到d，电场力对电子先做负功再做正功
D. 将电子沿直线从a移到b，电子的电势能一直增大
【答案】D
【解析】
【分析】
根据电场线分布，比较c、d两点的电场强度大小和方向关系。根据沿电场线方向电势逐渐降低，来比较a点和b点的电势，由沿直线从a到b电势的变化，分析电子从a移到b过程中电势能如何变化。将电子沿直线从c点移到d点，通过电子所受的电场力与速度的方向夹角判断电场力做正功还是负功。
【详解】A：根据电场线分布的对称性可知，c、d两点的电场强度大小相等，方向不同，则c、d两点的电场强度不同。故A项错误。
BD：MN间的电场线方向由M→N，沿电场线方向电势逐渐降低，则a点的电势高于b点的电势；电子沿直线从a移到b电势降低，电子带负电，据，则电子的电势能一直增大。故B项错误，D项正确。
C：对两个电荷在中垂线上的场强进行叠加，在Oc段场强方向斜向右上，在Od段场强方向斜向右下；电子所受的电场力在Oc段斜向左下，在Od段斜向左上；电子沿直线从c移到d，电场力跟速度的方向先是锐角后是钝角，电场力对电子先做正功后做负功。故C项错误。
【点睛】解决本题的关键是进行电场的叠加，通过电场力与速度的方向关系判断电场力做正功还是负功。
6.如图所示的直线是真空中两点电荷形成的电场中的一条直线，A、B是这条直线上的两点。一个带正电的粒子在只受电场力的情况下，以速度vA经过A点沿直线向B点运动，经一段时间以后，该带电粒子以速度vB经过B点，且vB与vA方向相反，则下列说法错误的是（ ）
A. A点的电势一定低于B点的电势
B. A点的场强一定大于B点的场强
C. 该带电粒子在A点的电势能一定小于它在B点的电势能
D. 该带电粒子在A点时的动能与电势能之和等于它在B点时的动能与电势能之和
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题知，正电荷的初速度vA向右，而末速度vB方向向左，说明正电荷所受的电场力方向向左，则电场线方向从B→A，所以A点的电势一定低于B点的电势，故选项A不合题意；
B.题中一条电场线无法反映电场线的疏密，也不能反映电场强度的大小，无法比较场强的大小，故选项B符合题意；
C.电荷从A点移动B点电场力做负功，电势能增加，所以电荷在A点的电势能一定小于在B点的电势能，故选项C不合题意；
D.根据能量守恒带电粒子只在电场力作用下，该带电粒子动能与电势能之和不变，故选项D不合题意。
7.如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30V．实线是一带电的粒子（不计重力）在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，已知：带电粒子带电量为0.01C，在a点处的动能为0.5J，则该带电粒子（ ）
A. 可能是带负电 B. 在b点处的电势能为0.3J
C. 在b点处的动能为零 D. 在c点处的动能为0.4 J
【答案】BD
【解析】
由等势面可知，场强方向向上，由轨迹可知，电场力向上，则为正电荷，则A错误；b点处的电势能EP＝φq=0.01×30=0.3J，则B正确；总能量守恒，由a点处可知E=0.01×10+0.5=0.6J，则b点处的动能为：0.6-0.3=0.3J，则C错误；C点处的动能为为0.6-0.01×20=0.4J，则D正确；故选BD.
点睛：本题根据粒子的轨迹弯曲方向就能判断粒子所受的电场力方向，根据电场线与等势线的关系，判断出电场线方向．负电荷在电势高处电势能小是一个重要推论，要学会应用．
8.如图（a）所示,AB是某电场中的一条电场线.若有一电子以某一初速度并且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到B点，其速度图象如图(b)所示.下列关于A、B两点的电势φ和电场强度E大小的判断正确的是
.
A. EA = EB B. .EA
φB D. .φA <φB
【答案】C
【解析】
A、B，v﹣t图象的斜率等于加速度，由图可知，电子在A点加速度较大，则可知A
点所受电场力较大，由可知，A点的场强要大于B点场强，即， A、B错误；
C、D电子从A到B的过程中，速度减小，动能减小，则可知电场力做负功，电场力方向由B→A，而电子带负电，则电场线方向由A→B，A点的电势要大于B点电势，即，C正确；D错误；
故选C。
二、多选题
9.如图所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。设两极板的正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ，平行板电容器的电容为C。实验中极板所带电荷量可视为不变，则下列关于实验的分析正确的是（ ）
A. 保持d不变，减小S，则C变小，变大
B. 保持d不变，减小S，则C变大，变大
C. 保持S不变，增大d，则C变大，变大
D. 保持S不变，增大d，则C变小，变大
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.若保持d不变，减小S，根据平行板电容器电容的决定式知，电容C减小，电荷量Q可视为不变，再由知，电容器电压增大，静电计指针与外壳间的电压与电容器两板间的电压相等，指针夹角θ变大，故A正确，B错误；
CD.若保持S不变，增大d，根据平行板电容器电容的决定式知，电容C减小，电荷量Q可视为不变，再由知，电容器电压增大，同理指针夹角θ变大，故C错误，D正确。
10.如图所示，两个互相接触的导体A和B不带电，现将带正电的导体C靠近A
端放置，三者均有绝缘支架，下列说法正确的是（ ）
A. 导体A的左端感应出负电荷，导体B的右端感应出等量的正电荷
B. 导体A的左端感应出负电荷，导体B的右端感应出正电荷，但正、负电荷不一定等量
C. 若先将A、B分开，再移走C，则A带负电，B带正电
D. 若先将C移走，再把A、B分开，则A带负电，B带正电
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由于静电感应，导体A左端感应出负电荷，导体B的右端感应出等量的正电荷，故A正确，B错误；
C.若把导体A和B分开，再移走C，导体A和B由于感应起电带上异种电荷，所以此时A带负电，B带正电，故C正确；
D.若先移走C，此时导体A和B中的电荷发生中和，不再带电，再把导体A和B分开，同样不再带电，所以此时A不带电，B不带电，故D错误。
11.如图所示，一个电量为-Q点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点另一个电量为+q及质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，到B点的速度最小为v，已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为、AB间距离为及静电力常量为k，则（ ）
A. OB间的距离为
B. 点电荷乙能越过B点向左运动，其电势能仍增大
C. 在点电荷甲形成的电场中，AB间电势差
D. 从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为
【答案】AC
【解析】
【分析】
本题首先要正确分析物体受力特点，明确力和运动的关系，在本题中注意滑动摩擦力的大小方向不变，两球靠近过程中库仑力逐渐增大，小球先减速后加速，根据牛顿第二定律和功能关系可正确解答。
【详解】A项：当速度最小时有：mgμ=F库=，解得：，故A正确；
B项：在小球向左运动过程中电场力一直做正功，因此电势能一直减小，故B错误；
C项：点电荷从A运动B过程中，根据动能定理有：qUAB-μmgL0=，解得：，故C正确；
D项：从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为W=qUAB=μmg L0+，故D错误。
故应选：AC。
【点睛】本题在借助库仑力的基础知识，考查了力与运动、牛顿第二定理、动能定理等基础知识的综合应用，是考查学生综合能力的好题。
12.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是（ ）
A. x1处电场强度为零
B. x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1＞φ2＞φ3
C. 粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动
D. x2～x3段是匀强电场
【答案】ABD
【解析】
【详解】根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，场强与电势的关系：E=，得：，由数学知识可知Ep-x图象切线的斜率等于Eq，x1处切线斜率为零，则x1处电场强度为零，故A正确；根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，粒子带负电，q＜0，则知：电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有：φ1＞φ2＞φ3．故B正确；由图看出在0～x1段图象切线的斜率不断减小，由上式知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动。x1～x2段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动。x2～x3段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故C错误，D正确；故选ABD.
【点睛】解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义，判断电势和场强的变化，再根据力学基本规律：牛顿第二定律进行分析电荷的运动情况.
13.如图，平行实线代表电场线，方向未知，带电量为1×10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用。该电荷由A点移到B点，动能损失了0.1J，若A点电势为-10V，则（ ）
A. 电荷运动的轨迹可能是图中曲线②
B. 电荷运动的轨迹可能是图中曲线①
C. B点的电势为零
D. 电场线方向向右
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由动能定理可知WAB=Ek =-0.1J，可知由A点移到B点，电荷受到的电场力做负功，电荷受力向左；由物体做由线运动时，运动的轨迹应夹在初始速度及合外力方向的中间知，电荷运动的轨迹可能是图中曲线①，故A错误，B正确；
C.由电势差的定义式
UAB==V=-10V
其中UAB=A-B，B点的电势B=A -UAB=0V，故C正确；
D.由A点移到B点，电荷受到的电场力做负功，电荷电势能增加，B点的电势高于A点电势；而电场线由高电势指向低电势，电场线方向向左，故D错误。
14.如图，A、B为水平金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，电键S闭合，两板的中央各有一小孔M和N，今有一带电质点（未画出），自A板上方距离为h的P点由静止自由下落（P、M，N在同一竖直线上），空气阻力不计，达到N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，则（ ）
A. 把A板向上平移一小段距离，质点自P自由下落，能再次返回P点
B. 若S断开，把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后穿过N孔继续下降
C. 把B板向上平移一小段距离，质点自P自由下落后穿过N孔继续下降
D. 若S断开，把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落到达N孔前返回
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由题意，mg(h+d)-qU=0，知电场力做的功等于重力做功的大小；把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落，重力做功与电场力做功都不变，小球到达N点速度为零，能再次返回P点，故A正确；
B.若S断开，两板带电量不变，两板间电场强度一定，把B板向上平移一小段距离，电场力做的功W=qEd´ qEd=mg(h+d)，则质点自P点自由下落后穿过N孔继续下降，故B正确；
C.把B板向上平移一小段距离，根据动能定理知，mg(h+d´)-qU0，知小球未到达N点速度已减为零，然后返回，故C错误；
D.若S断开，两板带电量不变，两板间电场强度一定，把B板向下平移一小段距离，电场力做的功W=qEd´qEd=mg(h+d)，则质点自P点自由下落到达N
孔前速度已减为零，然后返回，故D正确。
三、计算题
15.如图，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L=2.0m，若将电荷量均为q=+2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k=9.0×109N•m2/C2，求：
（1）两点电荷间的库仑力大小；
（2）C点的电场强度的大小和方向，并在图上定性画出矢量合成图。
【答案】（1）9010-3N；（2）7.8103N/C，场强方向沿着y轴正方向，定性矢量合成如下图：
【解析】
【详解】（1）电荷量均为q=+2.0×10﹣6C的两点电荷分别固定在A、B点，两点电荷间的库仑力大小
F=k=9.0109=9.010-3N
（2）A、B点电荷在C点产生的场强大小相等，其大小
E1=k=9.0109=4.5103N/C
A、B点电荷在C点的合场强大小为
E=2E1cos30°=24.5103N/C =7.8103N/C
场强方向沿着y轴正方向，定性矢量合成如下图：
答：（1）两点电荷间的库仑力大小为9.0×10﹣3N；（2）C点的电场强度的大小为7.8×103N/C，方向为+y轴正方向。
16.如图所示，MN板间存在匀强电场，场强E=300N/C，方向竖直向上电场上A、B两点相距10cm，AB连线与电场方向夹角600，A点和M板相距2cm，求：
（1）求AB两点间的电势差大小；
（2）若M板接地电势为0），A点电势φA；
（3）将点电荷q=+4×10-8C从A移到B，电场力做的功．
【答案】（1）15V（2）-6V（3）6×10-7J；
【解析】
【详解】（1）AB两点间的电势差为：UAB=ELABcosθ=300×0.1×0.5=15V；
（2）A点的电势等于A点与M点的电势差，故：φA=-UMA=-ELMA=-300×0.02=-6V；
（3）电势力做功为：W=Uq=15×4×10-8J=6×10-7J；
【点睛】本题考查电场强度与电势差之间的关系，要注意明确在求电势能、电势差及电势等问题时要注意各物理量的符号不能出错．
17.如图所示，一群速率不同的一价离子从A、B两平行极板正中央水平射入偏转电场，离子的初速度为v0，质量为m，A、B间电压为U，间距为d。C为竖直放置并与A、B间隙正对的金属档板，屏MN足够大。若A、B极板长为L，C到极板的距离也为L，C的高为d
，不考虑离子所受重力，元电荷为e。
（1）写出离子射出A、B板时的侧移距离y的表达式；
（2）离子通过A、B板时电势能变化了多少？
（3）求初动能范围是多少的离子才能打到屏MN上。
【答案】（1）y＝；（2）电势能减少了；（3）打到屏MN上离子的初动能范围为
【解析】
【详解】（1）离子在A、B板间做类平抛运动，加速度a=，离子通过A、B板用的时间t=，离子射出A、B板时的侧移距离
y=at2==
（2）离子通过A、B板时电场力做正功，离子的电势能减少，电场力做的正功
W=y=
电场力做多少正功，离子的电势能就减少多少，即离子通过A、B板时电势能减少了。
（3）离子射出电场时的竖直分速度vy=at，射出电场时速度的偏转角
tan==
离子射出电场时做匀速直线运动，要使离子打在屏MN上，需满足y＜，即＜
，解得离子的动能
Ek
同时也要满足Ltan+y＞，即+＞，解得离子的动能
Ek
打到屏MN上离子的初动能范围为
答：（1）离子射出A、B板时的侧移距离y= ；（2）离子通过A、B板时电势能减少了；（3）打到屏MN上离子的初动能范围为。
