内蒙古包头市稀土高新区二中2019-2020学年高二上学期10月月考物理试题

内蒙古包头市稀土高新区二中2019-2020学年高二上学期10月月考物理试题

高新二中2019-2020年度第一学期第一次月考 高二年级物理试题 一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）‎ ‎1.关于静电场下列说法中正确的是 A. 摩擦起电的本质是电子的得失,因此不符合电荷守恒定律 B. 在电场中某点的电势为零,则该点的电场强度一定为零 C. 根据公式U=Ed知 ,在匀强电场中两点间的距离越大,电势差不一定越大 D. 根据电容定义式可知若电容器所带电量Q为零 ,则该电容器的电容C为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查静电场中相关概念、规律，据此分析可得。‎ ‎【详解】A．摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体电荷守恒，故A错误；‎ B．电场强度和电势都是描述电场的物理量，二者无直接关系，但二者相互关联；电势是标量与零势面的选取有关，所以电场强度为零的地方电势不一定为零，电势为零的地方电场强度也不一定为零，故B错误；‎ C．公式 中的d为沿电场强度方向的距离，所以在匀强电场中,两点间沿电场强度方向的距离越大，电势差就越大，如果d不是沿电场强度方向的距离，那么间距大时，电势差不一定大，故C正确；‎ D．电容的大小由本身因素所决定，与所带的电量及两端间的电压无关，故D错误。‎ ‎【点睛】‎ ‎2.真空中有两个相同的可以看成点电荷的带电金属小球A、B，两小球相距L固定，A小球所带电荷量为-2Q、B所带电荷量为+4Q，两小球间的静电力大小是F，现在让A、B两球接触后，使其距离变为‎2L．此时，A、B两球之间的库仑力的大小是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据库仑定律，两球间的库仑力：,将它们接触后再分开，然后放在距离为‎2L，则电荷量中和，再进行平分，因此电量均为+Q，则库仑力为： ，故B正确。‎ 故选：B。‎ ‎3.如图所示为某示波管内的聚焦电场,实线与虚线分别表示电场线和等势线,两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb，a、c两点的电场强度大小分别为Ea和Ec,则 A. , B. ,‎ C. , D. ,‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查带电粒子在电场中做功、场强大小比较问题，根据电场力的性质、能的性质分析可得。‎ ‎【详解】图中a、b两点在一个等势面上,故,根据,可判断电场力做功大小；据电场线的疏密程度判断场强的大小。‎ A．由，可知，a点的电场线较密，，故A正确；‎ B．由A分析可知，可知B错误；‎ C．由A分析可知，故C错误；‎ D．由A分析可知，，故D错误。‎ ‎【点睛】图中a、b两点在一个等势面上,根据判断电场力做功的大小,根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小。本题关键是明确电场强度的大小看电场线的疏密程度,电场力做功看电势差,要知道电势、电场力做功和能量间的转化关系．‎ ‎4.如图所示,在等量异种电荷形成的电场中,有A、B、C三点,A为两点荷连线的中心,B为连线上距A为d的一点,C为连线中垂上距A也为d的一点,关于A、B、C三点的场强大小、电势高低的比较,正确的是 A. 场强最大的是A点 B. 场强最大的是C点 C. 电势最低的是C点 D. 电势最低的是B点 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查静电场中场强、电势大小比较。根据场强、电势特点分析可得。‎ ‎【详解】AB．等量异种点电荷的电场,B点的电场线最密,C点的最疏,则场强最大的B点,场强最小的C点。故AB均错误。‎ CD．两个电荷连线的中垂线是一条等势线,则A、C两点的电势相等，电场线是从正电荷出发到负电荷终至,所以A、B两点处于从左向右的电场线方向上,则，即电势最低的B点故C错误,D正确．‎ 故选：D ‎【点睛】电场线疏密表示场强大小，沿电场线方向电势逐渐降低。‎ ‎5.将带电荷量6×10﹣‎6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做功为3×10﹣5J，再从B点移到C点，电场力做功为1.2×10﹣5J，则（ ）‎ A. 电荷从A移到B，再从B到C的过程中，电势能一共减少了1.8×10﹣5J B. 电场中A、C两点电势差为﹣3V C. 若规定A点电势为零，则该电荷在B点的电势能为3×10﹣5J D. 若规定B点电势为零，C点的电势为﹣2V ‎【答案】C ‎【解析】‎ 解：A、正电荷从A点移到B点，克服电场力做功为3×10﹣5J，电势能增加3×10﹣5J，从B点移到C点，电场力做功为1.2×10﹣5J，电势能减少1.2×10﹣5J，则电势能一共增加1.8×10﹣5J．故A错误．‎ B、由题WAB=﹣3×10﹣5J，WBC=1.2×10﹣5J，则WAC=WAB+WBC=﹣1.8×10﹣5J，A、C两点电势差为：UAC==V=3V，故B错误．‎ C、正电荷从A点移到B点，电势能增加3×10﹣5J，若规定A点电势为零，则该电荷在B点的电势能为3×10﹣5J，故C正确．‎ D、B、C间电势差为 UBC===V=﹣2V，由UBC=φB﹣φC，φB=0，则φC=2V，故D错误．‎ 故选：C．‎ ‎【点评】电势差是电场中的电势之差，电势可以任意取，但电势差却不变，就像高度与高度差一样．电势差可正可负，所以U=公式中做功要注意正与负，电荷量也要代入电性．‎ ‎6.如图所示，平行板电容器的电容为C，带电荷量为Q，板间距离为d，今在两板的中点处放一点电荷q，则它所受静电力的大小为（　　）‎ A. k B. k C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据公式可得两极板间的电压为，根据公式可得两极板间的电场强度大小为，因为两板间是匀强电场，所以任一点的电场强度相等，故两板中点出的电荷受到的静电力为，C正确．‎ ‎7.如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成30°角．关于a、b两点场强Ea、Eb及电势φa、φb的关系，正确的是 (　　) ‎ A. Ea＝3Eb，φa>φb B. Ea＝3Eb，φa<φb C. Ea＝，φa<φb D. Ea＝Eb，φa<φb ‎【答案】B ‎【解析】‎ 要比较两点的场强的大小，必需求出两点各自的场强E，根据E=可知必需知道ab两点到O的距离大小关系a点到O点的距离Ra=Labcos60°=1/2Lab，b点到O点距离Rb=Lbcos30°=Lab．再根据沿电场线方向电势降低确定两点电势的高低．a点到O点的距离Ra=Labcos60°=1/2Lab，b点到O点距离Rb=Lbcos30°=Lab，根据点电荷的场强公式E=可得 故Ea=3Eb 在点电荷的周围越靠近场源电势越低，故有φa＜φb，‎ 故B正确．‎ 点评：理解场强的决定式，把握沿电场线方向电势降低的特点即可顺利解决此类题目。‎ ‎8.如图所示，电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心，垂线上的a、b两点关于薄板对称，到薄板的距离都是d．若图中b点的电场强度为零，则a点的电场强度大小和方向分别为（静电力常数k）（　　）‎ A. kq/d2，垂直薄板向左 B. 8kq/9d2，垂直薄板向左 C. 10kq/9d2，垂直薄板向左 D. kq/9d2，垂直薄板向左 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 由于a点处的合场强为零，所以带电薄板在a处产生的场强与点电荷+q在a处产生的场强大小相等均为，方向相反，可知带电薄板应带正电，由带电薄板产生场强的特点可知，薄板在b点产生的场强方向向左，大小等于．b点的电场强度大小为 E=+=，方向向左．故选C.‎ 二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）‎ ‎9.图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用,根据此图以下说法正确的是（ ）‎ A. 可以判断带电粒子所带电荷的正、负 B. 可以知道带电粒子在a、b两点的受力方向 C. 可以判断带电粒子在a、b两点的电势的高低 D. 可以判断带电粒子的加速度在a点比在b点大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查带电粒子在电场中偏转问题，根据曲线运动特点规律分析可得。‎ ‎【详解】AB．粒子的运动轨迹向左下方弯曲,说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左,由于电场线方向不明,无法确定粒子的电性和产生该电场的点电荷的电性,故A错误,B正确；‎ C．由以上分析知不能确定电场线方向,也无法确定产生该电场的点电荷的电性,故不能确定电势高低,故C错误；‎ D．根据电场线的疏密程度,可知a点场强大于b点电场强度,则a点电场力大于b点电场力,再根据牛顿第二定律得a点加速度的大,故D正确；‎ 故选BD。‎ ‎【点睛】粒子做曲线运动时，合力一定指向轨迹的内侧，基本带电粒子如电子、质子、α粒子等电场力远大于重力，没有特别说明不计重力大小。‎ ‎10.在真空中，有一平板电容器，两极板M、N所带电荷量分别为+Q和-Q，如图所示，带电小球（电量为+q，质量为m），用绝缘丝线悬挂在两金属板之间，平衡时丝线与M板间距为θ，极板M固定不动，将极板N移近M一些，且不与带电小球接触，则 A. 电容器的电容c变大 B. 丝线与极板M之间的夹角变大 C. 若将丝线剪断，小球在电场中将会做类平抛运动 D. 若将丝线剪断，小球电场中做匀变速直线运动 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 根据电容决定式：，可知板间距d减小，电容C增大，故A正确；根据电容定义式：，板间场强为：和电容决定式：联立可得：，由此可知场强不变，所以电场力不变，则夹角不变，故B错误；若将丝线剪断，小球受到重力和电场力，做初速为0的匀加速直线运动，故C错误，D正确。所以AD正确，BC错误。‎ ‎11.如图所示，有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球，从P点以相同的初速度垂直电场方向进入匀强电场E中，它们分别落到A、B、C三点，则可判断（　　）‎ A. 三个小球到达正极板时的动能关系是：‎ B. 三个小球在电场中运动的时间 C. 三个小球在电场中运动的加速度关系是：‎ D. 落到A点的小球带负电，落到B点的小球不带电 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由图可知上极板带负电，所以平行板间有竖直向上的电场，正电荷在电场中受到向上的电场力，负电荷受到向下的电场力。则不带电的小球做平抛运动，带负电的小球做类平抛运动，加速度比重力加速度大，带正电的小球做加速度比重力加速度小的类平抛运动。由此根据平抛和类平抛运动规律求解。‎ ‎【详解】在平行金属板间不带电小球、带正电小球和带负电小球的受力如下图所示：‎ 由图可知不带电小球做平抛运动：；带正电小球做类平抛运动：；带负电小球做类平抛运动：。‎ 所以落到A点的是带正电小球；落到B点的是不带电小球；落到C点的是带负电小球。‎ A、根据动能定理，三小球到达下板时的动能等于这一过程中合外力对小球做的功。由受力图可知，带负电小球合力最大为，做功最多，动能最大；带正电小球合力最小为，做功最少，动能最小。即：，故A错误；‎ B、根据题意，三小球在竖直方向都做初速度为0的匀加速直线运动，球到达下极板时，在竖直方向产生的位移h相等，根据，，得三小球运动时间，正电荷最长，不带电小球次之，带负电小球时间最短，故，B正确；‎ CD、根据运动轨迹，结合受力分析可以判断，落到A点的是带正电小球；落到B点的是不带电小球；落到C点的是带负电小球，故，，，因，故，C正确，D错误；‎ 故选BC。‎ ‎【点睛】确认不带电小球做平抛运动，带电小球做类平抛运动，分水平和竖直方向分析小球的运动，水平方向匀速直线运动，竖直方向初速度为0的匀加速直线运动，由运动的合成与分解进行分析。‎ ‎12. 如图所示，在竖直放置的半径为R的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m，带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 小球在B时的速率为 B. 小球在B时速率小于 C. 固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小为3mg/q D. 小球不能到达C点（C点和A在一条水平线上）‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：由A到B，由动能定理得：，解得，A正确，B错误，在B点，对小球由牛顿第二定律得：，将B点的速度带入可得，C正确，从A到C点过程中电场力做功为零，所以小球能到达C点，D错误，‎ 考点：动能定理和牛顿定律综合的问题 点评：小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力．并不是电场力等于重力，而是电场力与重力提供向心力去做圆周运动．当是点电荷的电场时，由于电场力与支持力均于速度方向垂直，所以只有重力做功．‎ 三、填空题（本大题共2小题，共10.0分）‎ ‎13.如图所示，板电势为U，质量为的带电粒子（重量不计）以初速水平射入电场．若粒子带电量，则粒子到达板时速度大小为__________；若粒子带电量，它到达板时速度大小为__________．‎ ‎【答案】 (1). (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）两极板间的电势差，粒子的带正电，由动能定理得：‎ ‎，计算得出；；‎ ‎（2）两极板间的电势差，粒子的带电量，由动能定理得：‎ ‎，计算得出：。‎ 点睛：电场力做功的问题要注意两个问题，粒子通过电场的电压正负，带电粒子的电量正负。‎ ‎14.如图所示,A、B、C三点在同一匀强电场中,直角三角形ABC中，AC =，把一个电荷量C的正电荷从A移到B电场力做功为零,从B移到C克服电场力做功J。 ‎ ‎(1)若把C点的电势规定为零,则该电荷在B点电势能为______ 。‎ ‎(2)该电场的电场强度大小为______ V/m。‎ ‎(3)若从C点沿CB方向飞入一正电荷,其运动轨迹是______ (选填甲、乙或丙)‎ ‎【答案】 (1). J (2). 500 (3). 丙 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查带电粒子在电场中偏转问题，由电场力做功特点分析计算可得。‎ ‎【详解】[1] 把C点的电势规定为零，则带电粒子在C点的电势能为零，把该电荷从B移到C克服电场力做功J，说明该电荷电势能增加J，‎ ‎ ，‎ ‎ 所以 。‎ ‎[2] ‎ 把一个电荷量C的正电荷从A移到B电场力做功为零,说明 ‎ ，AB两点电势相等，过C点做AB的垂线，交AB于D，则CD为电场线，方向从C指向D，如图所示，‎ ‎ ，‎ ‎ ，‎ ‎[3] 带电粒子受到右下方的电场力，故轨迹为丙。‎ ‎【点睛】在匀强电场中 ，d指的是沿电场线方向的距离。电场力做功和电势能变化的关系：电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增大。‎ 四、计算题（本大题共3小题，共42.0分）‎ ‎15.如图所示,在倾角为370绝缘粗糙斜面上B处有质量为‎1kg、电荷量为C的物体可视为质点；在和斜面处于同一平面内与B点等高处、相距‎3m的A点固定带电荷量的点电荷；现发现物体在斜面上处于静止状态，求：‎ ‎（1）物体受到库仑力的大小；‎ ‎（2）物体受到的摩擦力大小和方向．‎ ‎【答案】（1）12.8N （2）4.24N ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知考查库仑定律，受力平衡问题，根据平衡关系列式计算可得。‎ ‎【详解】物体受到的库仑力：‎ ‎ ；‎ 沿斜面方向上有：‎ ‎；‎ 代入数据解得：，方向沿斜面向下；‎ 答：(1)物体受到的库仑力为；‎ ‎(2)物体受到的摩擦力为,方向沿斜面向下。‎ ‎【点睛】解决平衡问题可用解析法，受力分析，正交分解，分方向列平衡方程计算可得 ‎16.如图甲所示．水平放置的两平行金属板、B相距为d，板间加有如图乙所示随时间变化的电压。、B板中点O处有一带电粒子，其电荷量为，质量为m，在时间内粒子处于静止状态。已知重力加速度为g，周期 。求：‎ ‎（1）判定该粒子的电性；‎ ‎（2）在方时间内两板间的电压U0：‎ ‎（3）若 时刻，粒子恰好从O点正下方金属板A的小孔飞出，那么的比值应满足什么条件。‎ ‎【答案】(1)带正电 (2) (3)‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】由平衡条件可判定粒子带正电；在时间内，由平衡状态求出两板间的电压；在时间内，粒子做内平抛运动，粒子恰好从点正下方金属板的小孔飞出，根据运动的合成与分解求出；‎ 解：（1）由平衡条件可判定粒子带正电 ‎（2）设时间内，粒子处于平衡状态由：‎ 求得：‎ ‎（3）在时间内有：‎ 由以上公式联立得：‎ ‎17. 如图所示，在空间中取直角坐标系Oxy，在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y 轴距离为d，从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E。初速可忽略的电子经过一个电势差U未确定的电场直线加速后，从y轴上的A点以垂直于电场的方向射入第一象限区域，A点坐标为（0，h），已知电子的电量为e，质量为m，（重力忽略不计），若电子可以在第一象限从MN边界离开电场区域，求：‎ ‎（1）加速电场的电势差要满足的条件；‎ ‎（2）若满足上述条件的加速电场的电势差为U0时，求电子经过x轴时离坐标原点O的距离X。‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】‎ 试题分析: ⑴由动能定理：eU=mv02/2 　‎ 带电粒子做类平抛运动在水平方向　d=v0t 在竖直方向H＝at2/2＜ｈ　　　　a=Ee/m 解得：‎ ‎⑵设电子离开电场时速度与x轴的夹角为θ，则有 电子离开电场时偏移的距离 电子离开电场时的纵坐标 由几何关系　　　　　　　‎ 考点：带电粒子在匀强电场中的运动；运动的合成和分解．‎