福建省莆田第二十五中学2019-2020学年高二上学期第一次月考物理试题

福建省莆田第二十五中学2019-2020学年高二上学期第一次月考物理试题

莆田第二十五中学2019-2020学年上学期高二第一次月考 高二物理试卷 第I卷（选择题)‎ 一、本题共16小题，每小题4分，共64分．在每小题给出的四个选项中，1-12小题只有一个正确选项，13-16有几个正确选项，选对的得4分，漏选的得2分，选错或不答的得0分。‎ ‎1.在真空中某点固定一个带负电荷的金属小球A，可视为点电荷，所带电量Q ＝1.0×10－5 C，在离它10 cm处放置另一个带负电的检验电荷B，以下描述正确的是 A. A中所有电子所带电量之和为－1.0×10－5 C B. B所在的位置电场强度大小E＝9.0×106 N/C，方向与电荷B所受电场力方向相同，背离A C. 若规定无穷远处电势为零，则B所在的位置电势为负值 D. 将B向A靠近，则其电势降低，电势能减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、所带电量是指净电荷，故选项A错误；‎ B、B所在的位置电场强度大小，方向与电荷B所受电场力方向相反，指向A，故选项B错误；‎ C、若规定无穷远处电势为零，负电荷周围电势为负，则B所在的位置电势为负值，故选项C正确；‎ D、将B向A靠近，则其电势降低，由于B带负电，根据可知电势能增大，故选项D错误；‎ 故选选项C。‎ ‎2. 如右图所示，两个带电金属小球中心距离为r，所带电荷量相等为Q，则关于它们之间电荷的相互作用力大小F的说法正确的是(　　)‎ A. 若是同种电荷， B. 若是异种电荷，‎ C. 若是同种电荷， D. 不论是何种电荷，‎ ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 若是同种电荷，则出现相互排斥，导致电荷间距比r还大，因此库仑力F＜k，故A正确，C错误；当是异种电荷时，电荷间相互吸引，导致电荷间距比r还小，因此库仑力F＞k，故B正确，D错误；故选AB．‎ ‎3.如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,下列说法正确的是(   )‎ A. 当开关S断开时,导体左端带正电，右端带负电 B. 当开关S闭合时,导体左端带负电，右端带正电 C. 当开关S断开时,A、B两点场强相等,且都为零 D. 当开关S闭合时,A点电势高于B点电势 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】当开关S断开时, 枕形导体在点电荷附近,出现静电感应现象,导致电荷重新分布.因此在枕形导体内部出现感应电荷电场,枕形导体左端带负电,右端带正电,正好与点电荷的电场叠加,内部电场强度处处为零,故A错误；C正确；当开关S闭合时枕形导体在点电荷附近,出现静电感应现象,使得枕形导体左端带负电,无穷远处带正电，内部合场强依然为零，且枕形导体是一等势体，即AB两点的电势相等，故BD错误，故选C ‎4.如图所示，在水平向右匀强电场中，质量为的带电小球，以初速度从点竖直向上运动，通过点时，速度大小为，方向与电场方向相反，则小球从运动到的过程（ ）‎ A. 动能增加 B. 机械能增加 C. 重力势能增加 D. 电势能增加 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由动能的表达式可知带电小球在M点的动能为，在N点的动能为，所以动能的增量为，故A错误；带电小球在电场中做类平抛运动，竖直方向受重力做匀减速运动，水平方向受电场力做匀加速运动，由运动学公式有，可得，竖直方向的位移，水平方向的位移，因此有，对小球写动能定理有，联立上式可解得，，因此电场力做正功，机械能增加，故机械能增加，电势能减少，故B正确D错误，重力做负功重力势能增加量为，故C错误。‎ ‎5.如图为某一电场的电场线，M、N、P为电场线上的三个点，M、N 是同一电场线上两点。下列判断错误的是 A. 只受电场力作用时，同一负电荷在N点的加速度最大 B. M、N、P三点中N点的电势最高 C. 正电荷从M点自由释放，电荷不可能沿电场线运动到N点 D. 只受电场力作用时，同正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、N点电场线最密场强最大，由可知N点的加速度最大，故A正确。B、顺着电场线的方向电势降低，所以M点的电势最高，故B错误。C、在M点静止释放，正电荷在电场力的作用下运动，但是运动轨迹并不是电场线，故C错误。D、根据EP=qφ，由φM＞φN可知，正电荷在M点电势能大于在N点的电势能，故D正确。故选B。‎ ‎【点睛】解答此题的关键是知道电场线的特点：电场线的疏密反应了场的强弱；顺着电场线的方向，电势降低．判断电势能的大小也可通过电场力做功来判断：电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．‎ ‎6.如图所示，在点电荷＋Q的电场中，虚线为等势面，甲、乙两粒子的运动轨迹分别为acb、adb曲线，两粒子在a点时具有相同的动能，重力不计．则下列说法不正确的是(　　)‎ A. 甲、乙两粒子带异种电荷 B. 两粒子经过b点时具有相同的动能 C. 甲粒子经过c点时动能等于乙粒子经过d点时的动能 D. 甲粒子经过c点时的动能大于乙粒子经过d点时的动能 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由图可知电荷甲受到中心电荷的引力，而电荷乙受到中心电荷的斥力，故两粒子的电性一定不同。故A正确。‎ B、可知两粒子在从a向b运动过程中电场力做功情况。根据虚线为等势面，可判定acb、adb曲线过程中电场力所做的总功为0，两粒子在a点时具有相同的动能，重力不计，两粒子经过b点时具有相同的动能，故B正确。‎ C、甲粒子从a到c和乙粒子从a到d，Uac=Uad，但甲、乙两粒子带异种电荷，所以甲粒子从a到c电场力做功与乙粒子从a到d电场力做功不等，所以甲粒子经过c点时的动能不等于乙粒子经过d点时的动能，故C错误。‎ D、设无穷远处电势为零，在点电荷+Q的电场中，φc=φd＞0，由于甲带负电，乙带正电，根据电势能EP=qφ，所以甲粒子经过c点时的电势能小于0，乙粒子经过d点时的电势能大于0，所以甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能。故D正确。‎ 本题选择不正确的，故选C。‎ ‎【点睛】根据轨迹判定“电荷甲受到中心电荷的引力，而电荷乙受到中心电荷的斥力”是解决本题的突破口．要注意电势能，电荷，电势都有正负．‎ ‎7. 如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带电的小球在该电场中运动，不计小球所受的重力和空气阻力，实线表示该带正电的小球的运动轨迹，小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于2eV，若取C点为零电势点，则这个带电小球的电势能等于－6eV，它的动能等于：（ ）‎ A. 16eV B. 14eV C. 6eV D. 4ev ‎【答案】B ‎【解析】‎ 小球自a点运动到b时，电场力做负功：Wab=2eV-20eV=-18eV  ① 由于相邻两等势面的电势差相等，故电势差的大小关系有：Uab=3Ubc    ② 从b到c电场力做正功，根据动能定理有：Wbc=Ekc-Ekb              ③ 联立①②③可得Ekc=8eV． 由于只有电场力做功，电势能和动能和保持不变，故在c点：E=Ep+Ek=8eV 即电势能和动能之和为8eV，因此当电势能等于-6eV时动能为14eV，故ABD错误，C正确． 故选C．‎ ‎8.如图所示，两个相同的空心金属球M和N，M带电荷量为－Q，N不带电(M、N相距很远，互不影响)，旁边各放一个不带电的金属球P和R，当将带正电Q的小球分别放入M和N的空腔中时(　　)‎ A. P、R上均有感应电荷 B. P、R上均没有感应电荷 C. P上有而R上没有感应电荷 D. P上没有而R上有感应电荷 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】把一个带正电Q小球放入原来不带电的金属空腔球壳内，带负电的电子被带正电的小球吸引到内表面，内表面带负电，外表面剩余了正电荷，外表面带正电，而R处于电场中，出现静电感应现象，从而导致R上有感应电荷出现；若将带正电Q的小球放入带-Q电荷M空腔内时，因同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，若正负电荷相等，则金属壳上没有多余电荷，则P处没有电场，因而没有感应电荷；故ABC错误，D正确。故选D。‎ ‎9.如图所示，Q为一带正电的点电荷，P为原来不带电的枕形金属导体，a、b为导体内的两点．当导体P处于静电平衡状态时（　　）‎ A. a、b两点的场强大小Ea、Eb的关系为Ea＞Eb B. a、b两点的场强大小Ea、Eb的关系为Ea＜Eb C. 感应电荷在a、b两点产生的场强大小Ea′和Eb′的关系是Ea′＞Eb′‎ D. 感应电荷在a、b两点产生的场强大小Ea′和Eb′的关系是Ea′=Eb′‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.处于静电平衡的导体，内部场强处处为零，故a、b两点的场强大小Ea、Eb的关系为Ea=Eb，故AB错误；‎ CD.处于静电平衡的导体，内部合场强为零，则感应电荷在ab两点产生的场强应该和外部电场在ab两点产生的场强大小相等方向相反，根据可知Ea′＞Eb′故C正确，D错误；‎ ‎10.如图所示，在等边三角形ABC的三个顶点上固定三个点电荷，其中A点位置的点电荷带电量为+Q，B、C两点位置的点电荷带电量均为-Q，在BC边的中垂线上有P、M、N三点，且PA=AM=MN，关于三点的场强和电势（取无穷远处电势为零），下列说法不正确的是( )‎ A. M点的场强大于P点的场强 B. MN之间某点的场强可能为零 C. N点的场强方向沿中垂线向下 D. P点的电势高于M点的电势 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、点电荷的电场叠加如图所示;‎ 正电荷在P、M两点处产生的场强大小相等为（d为PA、AM、MN的距离），而两负电荷在P点处的合场强向下，在M点场强为零，所以，A正确；‎ BC、正电荷在N点的场强，两负电荷在N点的场强 ‎，故N点合场强向上且可知在M、N之间某点场强可能为零，B正确；，C错误；‎ D、由场强叠加可知A、M之间的场强均大于AP之间的场强，所以，D正确；‎ 本题选不正确的，故选C 综上所述本题答案是：C 点睛：电场强度是矢量，求每一点的场强应该是叠加后的合场强，并要知道电场强度与电势差的关系。‎ ‎11. 下列关于点电荷的说法，正确的是（ ）‎ A. 只有体积很大的带电体才能看成点电荷 B. 体积很大的带电体一定不能看成点电荷 C. 一切带电体都能看成点电荷 D. 当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体才可以看成点电荷 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系，则体积很小的带电体不一定能看成点电荷，体积很大的带电体不一定不能看成点电荷，故ABC错误；由带电体看作点电荷的条件，当带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，故D正确；故选D．‎ ‎12.用控制变量法，可以研究影响电荷间相互作用力因素．如图所示，O是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小，这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来．若物体O的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示，物体与小球间距离用d表示，物体和小球之间的作用力大小用F表示．则以下对该实验现象的判断正确的是（　　）‎ A. 保持Q、q不变，增大d，则θ变大，说明F与d有关 B. 保持Q、q不变，减小d，则θ变大，说明F与d成反比 C. 保持Q、d不变，减小q，则θ变小，说明F与q有关 D. 保持q、d不变，减小Q，则θ变小，说明F与Q成正比 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】保持Q、q不变，增大d，由图得到θ变小，说明F与d有关，故A错误；保持Q、d不变，减小q，由图得到θ变小，说明F与q有关，故B错误；保持Q、q不变，减小d，由图得到θ变大，说明F与d有关，故C正确；保持q、d不变，减小Q，由图得到θ变小，说明F与Q有关，但不能说明成反比，故D错误；故选C。‎ ‎13.A和B是两个原来不带电的物体，它们相互摩擦后，A带1.6×10－10C的正电荷，则下列判断正确的是（ ）‎ A. 摩擦前，A和B的内部没有任何电荷 B. 摩擦过程中，电子从A转移到B C. 摩擦后，B一定带1.6×10－10C的负电荷 D. 摩擦过程中，A失去1.6×10－10个电子 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．原来不带电的物体处于电中性，不是内部没有电荷，而是正负电荷的个数相等，整体对外不显电性，故A错误；‎ B．摩擦起电过程中转移的是自由电子，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，即摩擦过程中A失去电子，转移到了B上，故B正确；‎ C．由电荷守恒定律可知，在电子的转移过程中电荷的总量保持不变，A带电荷量为1.6×10－10C，B的带电荷量一定为－1.6×10－10C，故C正确；‎ D．摩擦过程中，A失去1.0×109个电子，D错误.‎ ‎14.真空中有两个相同的带电金属小球A和B，相距为r，带电量分别为q和2q，它们之间相互作用力的大小为F．有一个不带电的金属球C，大小跟A、B相同，当C跟A、B小球先后各接触一次后拿开，再将A、B间距离变为2r，那么A、B间的作用力的大小可为（ ）‎ A. 5F/64 B. 0 C. 3F/64 D. 3F/16‎ ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 完全相同的带电金属球相碰时，总电量平分．分两种情况：第一情况，C先与A接触再与B接触；第二情况，C先与B接触再与A接触，分别求出A、B两球的带电量，再由库仑定律研究后来A、B间的作用力的大小可能值．‎ ‎【详解】（1）若AB两球带同种电荷，则有：若C先与A接触再与B接触，A的带电量为，B的带电量为=，根据库仑定律得：‎ C与A、B接触前：F= C与A、B接触后：F1==F，故A正确.‎ 若C先与B接触再与A接触，B的带电量为q，A的带电量为q，则库仑力变为F2===F． （2）若AB两球带异种电荷，则有：若C先与A接触再与B接触，A的带电量为-，B的带电量为=. 根据库仑定律得： C与A、B接触前：F= C与A、B接触后：F1===F,C正确. 若C先与B接触再与A接触，B的带电量为q，A的带电量为0，则库仑力变为0，故B正确，D错误. 故选：A、B、C.‎ ‎15.如图所示，两个带等量正电荷的小球A、B(可视为点电荷)，被固定在光滑绝缘的水平面上。P、N是小球A、B的连线的水平中垂线，且PO=ON。下列说法正确的是（ ）‎ A. 沿着P→O→N，电场强度一定先减小后增加 B. 沿着P→O→N，电场强度可能先减小后增加 C. 沿着P→O→N，电势一定先增加后减小 D. 沿着P→O→N，电势一定先减小后增加 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 可以根据等量同种电荷的电场线分布，及沿着电场线电势降低这个方向来考虑这个问题。‎ ‎【详解】AB．在AB的垂直平分线上,从无穷远处到O点电场强度先变大后变小,到O点变为零,由于无穷远处到O过程中有个最大值，所以沿着P→O→N，电场强度不一定先减小后增加，只能说可能先减小后增加，故A错；B对；‎ CD．根据电场的叠加，可知在在AB的垂直平分线上，电场线从O点指向两侧，沿着电场线电势在降低，所以沿着P→O→N，电势一定先增加后减小，故C对；D错；‎ 故选BC ‎16.如图所示，某电场的电场线分布关于 y 轴（沿竖直方向）对称，O、M、N 是 y 轴上的三 个点，且 OM=MN。P 点在 y 轴右侧，MP⊥ON。则 A. M 点场强大于 N 点场强 B. M 点电势与 P 点的电势相等 C. 将正电荷由 O 点移动到 P 点，电场力做负功 D. 在 O 点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿 y 轴正方向做直线运动 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、从图像上可以看出，M点的电场线比N点的电场线密集，所以M 点场强大于 N 点场强，故A对；‎ B、沿着电场线电势在降低，由于电场不是匀强电场，所以M和P点不在同一条等势线上，所以M 点电势与 P 点的电势不相等，故B错；‎ C、结合图像可知：O点的电势高于P点的电势，正电荷从高电势运动到低电势，电场力做正功，故C错；‎ D、在 O 点静止释放一带正电粒子，根据电场线的分布可知，正电荷一直受到向上的电场力，力与速度在一条直线上，故粒子做直线运动，故D对；‎ 故选AD 第II卷（非选择题)‎ 二、解答题（共36分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎17. 点电荷A和B之间的距离为r，A带电量为Q，B带电量为-3Q，求：‎ ‎（1）A、B之间的库仑力大小？‎ ‎（2）若将A、B接触后再分开，然后放回原来的位置，则它们之间的库仑力多大？‎ ‎【答案】（1）3K（2）K ‎【解析】‎ 试题分析：（1） F=K=3K．‎ ‎（2）F/=K=K．‎ 考点：库仑定律 ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握接触带电的原则，先中和后平分，以及掌握库仑定律的公式。‎ ‎18.如图所示的匀强电场,电场强度。一电荷量的点电荷从电场中的A点移动到B点,电场力对电荷所做的功。求:‎ ‎(1)点电荷所受电场力F的大小;‎ ‎(2)A.B之间的距离d。‎ ‎【答案】(1)点电荷所受电场力的大小F =2×10-4N (2)A、B间的距离d=0.1m ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）根据F=qE求解电场力大小；‎ ‎（2）根据W=Fd求解A、B之间的距离d。‎ ‎【详解】（1）点电荷所受电场力的大小F=qE=2×10-4N ‎（2）电场力对电荷做的功W=Fd A、B间的距离d==0.1m ‎【点睛】匀强电场中电荷所受电场力是恒力，恒力做功与路径无关，可以应用功的计算公式W=FLcosθ求解。属于简单题。‎ ‎19.如图所示为两组平行金属板，一组竖直放置，一组水平放置，现有一质量为m的带电粒子静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压U0=400V电压加速后通过B点进入两板间距为d=0.2m、电压为U=200V的水平放置的平行金属板间，若带电粒子从两块水平平行板的正中间射入，且刚好能从水平放置的平行金属板右侧边缘射出，A、B分别为两块竖直板的中点，=0.5C/kg， 求：‎ ‎(1)带电粒子通过B点时的速度大小；‎ ‎(2)带电粒子穿出右侧平行金属板时的速度大小；‎ ‎【答案】(1)20m/s(2)10‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对粒子，根据动能定理，有：‎ 解得：‎ ‎(2)带电粒子从两块水平平行板的正中间射入，且刚好能从水平放置的平行金属板右侧边缘射出，初末位置的电势差为，根据动能定理，有：‎ 代入数据解得：‎