吉林省吉林市第一中学2019-2020学年高二上学期9月月考物理试题

吉林省吉林市第一中学2019-2020学年高二上学期9月月考物理试题

吉化一中高二月考物理试卷 一、选择题（每题4分共 48分.1-8单选，9-12多选.）‎ ‎1.下列关于静电场的说法，正确的是（ ）‎ A. 正负电荷在电场中同一点受电场力方向相反，所以某一点场强方向与所放电荷正负有关 B. 电场中场强越大的地方，电场线越密 C. 电场中电势越高的地方，等势面越密 D. 公式不能计算点电荷周围的电场强度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.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A错误.‎ B.电场线的疏密描述电场的强弱，则电场中场强越大的地方，电场线越密；故B正确.‎ C.电场中，沿电场线的方向，电势降低，而电场线密的地方电场的强度大，即电场强度大小与电势高低无关；故C错误.‎ D.电场强度E的定义式采用比值法定义，适用任何电场；故D错误.‎ ‎2.如图所示，M、N两点分别放置两个等量种异电荷，A为它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C为连线中垂线上处于A点上方的一点，在A、B、C三点中（ ）‎ A. 场强最小的点是A点，电势最高的点是B点 B. 场强最小的点是A点，电势最高的点是C点 C. 场强最小的点是C点，电势最高的点是B点 D. 场强最小的点是C点，电势最高的点是A点 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据等量异种电荷电场线的分布，知，场强最小的点是C点。等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，则；异种电荷间的电场线由正电荷指向负电荷，顺着电场线电势降低，则；电势最高的点是B点。故C项正确，ABD三项错误。‎ ‎3.如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形六个顶点，电场线与该六边形所在平面平行。已知A、B、C三点的电势分别为1V、2V、5V.则下列说法中正确的是 ( ) ‎ A. D、E、F三点的电势分别为6V、4V、3V B. D、E、F三点的电势分别为7V、6V、3V C. 电场线方向从D指向A D. 电场线方向从C指向F ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 连接AC，根据匀强电场电势随距离均匀变化（除等势面）的特点，AC四等分，如图所示：‎ 则中点的电势为3V，靠近A的点M电势为2V，则MB为一条等势线；根据电场线与等势线垂直，则能作出电场线及方向。根据几何关系可知，F的电势为3V；依据同样的方向可得，D、E两点的电势分别为7V、6V；故A项错误，B项正确.‎ CD.根据做出的等势面可知电场线与等势面垂直且由高电势指向低点势，故C项错误，D项错误.‎ ‎4.如图所示，虚线a、b、c是电场中三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为个带电的质点在仅受电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是 A. 带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小 B. 带电质点一定是从P点向Q点运动 C. 带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小 D. 三个等势面中，等势面a的电势最高 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，所以P点的动能小于Q点的动能，故A正确；无法判断粒子的运动方向，故B错误；由于相邻等势面之间的电势差相同。等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故C错误；根据质点判断出受力情况但不知道粒子所带电性，故无法判断等势面的电势高低，故D错误。所以A正确，BCD错误。‎ ‎5.在x轴上有两个点电荷电荷量分别为q1，q2，其静电场的电势φ沿x轴的分布如图所示。则下列说法中正确的是 A. 两个点电荷带有异种电荷 B. x1处的电场强度为零 C. 一带负电的点电荷沿x轴从x1移动至x2，电势能减小 D. 点电荷沿x轴从x1移动至x2，受到的电场力逐渐减小 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ A、由图知：x从0到，电势先降低后升高，在间合电场水平向右，在间合电场水平向左，由于O点的电势为正无穷大，所以正电荷在x轴上坐标原点，负电荷在x轴上的负方向上，故A正确；‎ B、根据图线的斜率表示该点的电场强度，处图线的斜率不为0，即处电场强度不为0 ，故B错误；‎ C、将一负点电荷沿x轴从x1移动至x2，电势降低，由可知电势能增大，故C错误；‎ D、根据图线的斜率表示该点的电场强度，点电荷沿x轴从x1移动至x2，电场强度变小，受到的电场力逐渐减小，故D正确；‎ 故选AD。‎ ‎【点睛】根据图线的斜率表示该点的电场强度，根据顺着电场线的方向电势降低判断电势的高低，由判定电荷的电势能的变化。‎ ‎6.如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则（　　）‎ A. A点场强小于B点场强 B. A点场强方向指向x轴负方向 C. A点场强大于B点场强 D. A点电势高于B点电势 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】等差等势面越密的地方电场强度越大，所以，故A正确，C 错误；电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以A点场强方向指向x轴正方向，故B错误；沿着电场线电势逐渐降低，故A点电势高于B点电势，故D正确。所以AD正确，BC错误。‎ ‎7.如图，一充电后的平行板电容器的两极板相距l，在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q>0)的粒子，在负极板附近有另一质量为m、电荷量为－q的粒子，在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动．已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面．若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则M∶m为( )‎ A. 3∶1 B. 2∶1 C. 5∶2 D. 3∶2‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据题意，两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距的平面，所以q的位移为，而-q的位移为：‎ 粒子只受到电场力作用做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：‎ 又由：‎ 运动的时间是相等的，则：‎ 所以：.‎ A.3∶1与计算结果不相符；故A项错误.‎ B.2∶1与计算结果不相符；故B项错误.‎ C.5∶2与计算结果不相符；故C项错误.‎ D.3∶2与计算结果相符；故D项正确.‎ ‎8.如图所示，三条平行且等间距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．‎ ‎9.如图甲所示，AB是电场中的一条直线，电子以某一初速度从A点出发，仅在电场力作用下沿AB运动到B点，其v t图像如图乙所示。关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势φA、φB的关系，下列判断正确的是(　　)‎ A. EA＞EB B. EA＜EB C. φA＞φB D. φA＜φB ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 解：A、B、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F=Eq可知，A点的场强要大于B点场强；故A正确，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，故电势能增加，故ɛA＜ɛB，电子带负电，由φ=可知，A点的电势要大于B点电势，φA＞φB，故C正确，D错误；‎ 故选：AC．‎ ‎【点评】本题根据图象考查对电场的认识，要求学生能从图象中找出加速度的大小及速度的变化，再应用动能定理及牛顿第二定律进行分析判断；‎ 同时还需注意，电势能是由电荷及电场共同决定的，故不能忽视了电荷的极性．‎ ‎10.用控制变量法，可研究影响平行板电容器电容的因素（如图）．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，若（　 　）‎ A. 保持S不变，增大d，则变大 B. 保持S不变，增大d，则变小 C. 保持d不变，减小S，则变小 D. 保持d不变，减小S，则变大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.根据电容的决定式得知，电容与极板间距离成反比，当保持s不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大；故A正确，B错误.‎ CD.根据电容的决定式得知，电容与极板的正对面积成正比，当保持d不变，减小s 时，电容减小，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式分析可知板间电势差增大，静电计指针的偏角θ变大；故C错误，D正确.‎ ‎11.如图所示，平行板电容器的两个极板为A、B，B极板接地，A极板带有电荷量+Q，板间电场有一固定点P，若将B极板固定，A极板下移一些，或者将A极板固定，B极板上移一些，在这两种情况下，以下说法正确的是（　　）‎ A. A极板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变 B. A极板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高 C. B极板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低 D. B极板上移时，P点的电场强度减小，P点电势降低 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：由题意可知，电容器所带电荷量不变，正对面积不变，当A板下移时，根据、、得知平行板电容器极板间的电场强度与板极间距离d无关，可以知道此时P点的电场强度E不变。P点与下极板的距离不变，根据可知，P点与下极板间的电势差不变，则P点的电势不变，所以A正确、B错误；当B极板上移时，同理可知，电场强度不变，根据可知，P点与下极板间的电势差减小，而P点的电势高于下极板的电势，下极板的电势为零，所以可知P点的电势降低，所以C正确 、D错误。‎ 考点：平行板电容器 ‎12.如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从开始射入到打到上板的过程中( 　 　)‎ A. 它们运动的时间tQ > tP B. 它们所带的电荷量之比qP∶qQ＝1∶2‎ C. 它们运动的加速度a>a D. 它们动能增加之比ΔEkP∶ΔEkQ＝1∶4‎ ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.垂直电场方向不受力，做匀速直线运动，位移相等，速度相等，由x=vt得知，运动的时间相等，故A错误；‎ C.平行电场方向受到电场力作用，做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有：‎ 解得：‎ 由于两带电粒子平行电场方向分位移之比为yP：yQ=1：2，所以aQ＞aP，故C正确.‎ B.根据牛顿第二定律，有：‎ qE=ma 由①②两式解得： ‎ 所以它们所带的电荷量之比qP：qQ=1:2；故B正确.‎ D.根据动能定理，有：‎ qEx=△Ek 而：qP：qQ=1:2，yP：yQ=1:2，‎ 所以动能增加量之比△EkP:△EkQ=1:4，故D正确.‎ 二、填空题(每题6分，共12分 ) ‎ ‎13.如图所示，两个带同种电荷的小球，它们的质量分别为m1、m2，电荷量分别为q1、q2，用绝缘细线悬挂后，因静电力使两球分开，两细线与竖直方向的夹角分别为α、β，两球在同一水平线上，若α＝β，则对两球质量的要求是：___________，电荷量的要求是：___________。‎ ‎【答案】 (1). 质量相等 (2). 电荷量无要求 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1][2]题中电荷电量可能不同，也可能相同，但各自所受的电场力大小却相同，方向相反.由于它们与竖直线所成的角度均为α，且两球同处一水平线上，根据共点力平衡条件可知，F库=m1gtanα，F库=m2gtanβ，则它们的质量一定相等.‎ ‎14.质量为m1=2kg的带电绝缘球A，在光滑水平面上，从无限远处以初速度10m/s，向另一个固定在水平面上带同号电荷的绝缘球B靠近，B球的质量为m2=3kg，在它们相距到最近时，总的动能为_________________J，它们具有的电势能为_________________J。‎ ‎【答案】 (1). 0 (2). 100‎ ‎【解析】‎ 相距到最近即速度为零，动能为零 整个过程中总得电势能和动能之和守恒所以初始位置，电势能为零，动能 三、计算题(本题共4小题，共40分)‎ ‎15.如图所示，在匀强电场中的M、N两点距离为2 cm，两点间的电势差为5 V,M、N连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？‎ ‎【答案】500V/m ‎【解析】‎ 试题分析：由得：；‎ 考点：电场强度与电势差的关系 ‎16.电场中某区域的电场线如图所示，A、B是电场中的两点. 一个电荷量为q= +4.0×10－8C的点电荷在A点所受电场力FA=2.0×10－4N，将该点电荷从A点移到B点，电场力做功W= 8.0×10－7J。求：‎ ‎(1)A点电场强度的大小EA ‎(2)A、B两点间的电势差U.‎ ‎【答案】(1)EA=5.0×103 N/C (2)U=20 V ‎【解析】‎ ‎【详解】A点电场强度的大小EA =N/C =5.0×103 N/C A、B两点间的电势差V =" 20" V ‎17.—个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图所示，AB与电场线夹角θ=53°，已知带电微粒的质量m=1.0×10－7kg，电荷量q=1.0×10－10C，A、B相距L=20cm．(取g=10m/s2)．求：‎ ‎(1)电场强度的大小和方向； ‎ ‎(2)要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少．‎ ‎【答案】（1）7.5×10 3 V/m,方向水平向左 (2)m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)带电微粒做直线运动，所受的合力与速度在同一直线上，则带电微粒受力如图所示；‎ 由图可知，合力与速度方向相反；故粒子一定做匀减速直线运动；‎ 由力的合成可知：‎ mg=qE•tanθ 可得：，方向水平向左．‎ ‎（2）微粒从A到B做匀减速直线运动，则当vB=0时，粒子进入电场速度vA最小.由动能定理：‎ 代入数据得：vA=‎ ‎18.如图所示为两组平行板金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出，A、B分别为两块竖直板的中点，求：‎ 电子通过B点时的速度大小；‎ 右侧平行金属板的长度；‎ 电子穿出右侧平行金属板时的动能．‎ ‎【答案】(1) （2） (3) ‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1)根据动能定理可得，‎ 解得电子到B点的速度为5分 ‎（2）电子进入右侧平行板后，在水平方向上做匀速运动，在竖直方向上做匀加速直线运动，故 在水平方向上有：‎ 在竖直方向上有：，‎ 联立可得5分 ‎（3）整个过程中电场力做功为,‎ 所以根据动能定理可得5分 考点：本题是复合场问题，‎ 点评：关键是分析质子的分析情况和运动情况．在偏转电场中质子做类平抛运动，采用运动的分解方法研究．‎ ‎ ‎