【物理】四川省乐山外国语学校2019-2020学年高二上学期9月月考物理试题（解析版）

【物理】四川省乐山外国语学校2019-2020学年高二上学期9月月考物理试题（解析版）

高二上学期9月月考物理试题 一、单项选择 ‎1.油罐车后面都有一条拖地的铁链，其作用是( )‎ A. 向外界散热 B. 把电荷导入大地，避免由静电造成危害 C. 作为油罐车的标志 D. 发出响声，提醒其他车辆和行人的注意 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】油罐车上的搭地铁链是为了把产生的静电导走，属于静电的防止，故B答案正确．故选B．‎ ‎2. 保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务，盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患.小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的哪一个？‎ A. 6.4×10-19C； B. 6.2×10-19C；‎ C. 6.6×10-19C； D. 6.8×10-19C．‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：任何带电体的电量都是元电荷1.6×10-19C的整数倍，A对 考点：考查元电荷 点评：难度较小，由规律可知任何带电体的电量都是元电荷1.6×10-19C的整数倍 ‎3.正电荷q在电场力的作用下由P点向Q点做加速运动，而且加速度越来越大，下图中的哪一个电场满足要求 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．P到Q，电场线越来越疏，电场强度越来越小，电荷做加速度减小的加速运动．不符合题意,故A错误;‎ B．电荷在匀强电场中做匀加速直线运动，不符合题意,故B错误;‎ C．P到Q，电场线越来越疏，电场强度越来越小，电荷做加速度减小的加速运动．不符合题意,故C错误.‎ D．P到Q，电场线越来越密，电场强度越来越大，电荷做加速度减大的加速运动,符合题意;故D正确．‎ ‎4.下列关于点电荷的说法中正确的是 A. 带电体的体积很小时，可以看成点电荷 B. 带电体的电量很小时，可以看成点电荷 C. 带电体的大小远小于电荷间的距离时，可以看成点电荷 D. 带电圆环一定不能看成点电荷 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．点电荷的模型是重要的物理模型之一，它的条件是带电体的大小远小于电荷间的距离，都可看成点电荷，与带电体的大小、带电体所带的电量都无直接的关系，故A、B均错误，C正确；‎ D．均匀带电圆环是否能看成点电荷与圆环的大小以及要研究的问题的范围的大小有关，故D错误．‎ ‎5.下述说法正确是（ ）‎ A. 电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹 B. 根据E=，可知电场中某点的场强与电场力成正比 C. 几个电场叠加后合电场的场强一定大于分电场的场强 D. 根据E=，可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电场线表示电场的强弱和方向，与电荷的轨迹不一定重合，故A错误；‎ B．E由电场本身决定，与F、q无关，故B错误；‎ C．场强的叠加遵守平行四边形定则，合电场的场强与几个分场强效果相同，但不一定比分场强大，也可能相等，也可能比分场强小，故C错误；‎ D．是真空中点电荷Q产生的电场强度的计算式，可知E与Q成正比，故D正确．‎ ‎6.在一个匀强电场中有a、b两点，相距为d，电场强度为E，把一个电量为q的正电荷由a点移到b点时，克服电场力做功为W，下列说法正确的是 A. 该电荷在a点电势能一定比b点大 B. a点电势一定比b点电势低 C. a、b两点电势差大小一定为U=Ed D. a、b两点电势差Uab=‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．正电荷从a点移到b点时，克服电场力做功为W，即电场力对电荷做负功，电势能增加，则电荷在a点电势能较b点小，故A错误；‎ B．由电势能公式EP=qφ分析知，正电荷在电势低处电势能小，所以a点电势比b点电势低，故B正确；‎ C．a、b两点不一定沿着电场线方向，所以a、b两点电势差大小不一定为U=Ed，故C错误；‎ D．电荷从a移动到b，电场力做功为-W，根据电势差的定义得：ab间的电势差：Uab=，故D错误．‎ ‎7.下列对于电容器的电容C=的认识，正确的是（　　）‎ A. 电容器所带电荷量越大，其电容越大 B. 电容器两极板间的电势差越小，其电容越大 C. 电容C与电容器所带的电荷量及极间的电势差无关 D. 电容C由电容器所带的电荷量及极间的电势差决定 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】电容器的电容与所带电量和两端间的电压无关，由本身的性质决定，故C正确，ABD错误．‎ ‎8.如图所示，a、b、c是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到 c，a、b间距离等于b、c间距离，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强，则下列选项一定正确的是 （ ）‎ A. φa＞φb＞φc B. Ea＞Eb＞Ec C. φa –φb=φb –φc D. Ea = Eb = Ec ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 根据顺着电场线方向，电势逐渐降低，则知φa＞φb＞φc，故A正确；‎ BD. 电场线疏密表示电场强度的大小，一条电场线无法确定电场线疏密情况，所以无法比较三点场强的大小．故B错误，D错误；‎ C.对于匀强电场U=Ed，由于无法确定各点场强的大小，无法比较两点间电势差的大小，故C错误．‎ ‎9.真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q，相距2r，两点电荷连线中点处的场强大小为 A. 0 B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】正负点电荷单独存在时，在中点处产生的电场强度都为 且方向相同，故合场强为.‎ A．0与计算结果不相符，故A错误；B．与计算结果不相符，故B错误；‎ C．与计算结果相符，故C正确；D．与计算结果不相符，故D错误．‎ ‎10.如图所示，已知带电小球A、B的电荷量分别为QA、QB，OA=OB，都用长L的绝缘丝线悬挂在绝缘墙角O点处．静止时A、B相距为d．为使平衡时AB间距离减为d/2，可采用以下哪些方法（ ）‎ A. 将小球A、B的质量都增加到原来的2倍；‎ B. 将小球B的质量增加到原来的4倍；‎ C. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半；‎ D. 将两小球的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍;‎ ‎【答案】D ‎【解析】如图所示 B受重力、绳子的拉力及库仑力；将拉力及库仑力合成，其合力应与重力大小相等方向相反；由几何关系可知，；而库仑力；即； ； ；则要使d变为可以使质量增大到原来的8倍而保证上式成立；故AB错误；或将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时小球B的质量增加到原来的2倍，也可保证等式成立；故C错误，D正确；‎ 二、不定项选择 ‎11.下说法正确的是 A. 丝绸摩擦过的玻璃棒带负电 B. 元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根测得的 C. 库仑提出电场的概念，法拉第利用电场线形象的描述了电场的清晰图景 D. 实际上，任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成电容器 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．丝绸摩擦玻璃棒的过程中，由于玻璃棒原子核束缚电子的本领弱，一部分电子转移到丝绸上而始玻璃棒带正电，故A错误；‎ B．元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，故B正确；‎ C．法拉第提出电场的概念，并利用电场线形象的描述了电场的清晰图景，故C错误；‎ D．任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，都可以看成电容器而能储存一定量的电荷，故D正确．‎ ‎12.某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示．在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则在- x0～x0区间内（ ）‎ A. 该静电场是匀强电场 B. 该静电场是非匀强电场 C. 电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐减小 D. 电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐增大 ‎【答案】BC ‎【解析】试题分析：‎ AB．由图象可知电势与距离不成正比，由公式，可知该静电场是非匀强电场，A错误B正确；‎ CD．根据沿着电场线方向电势降低，由图象可知电场线的方向为x轴负方向，图像的斜率表示电场强度大小，故当电子沿x轴正方向运动，则电场强度减小，所以电场力也减小，故加速度大小减小，C正确D错误．‎ 考点：考查了电场强度，电势 ‎【名师点睛】本题考查了匀强电场中电势与电场强度的关系，要加强识别图象并从图象中获取信息的能力．同时还可根据电场力做功来确定电子的电势能如何变化．‎ ‎13.如图所示，虚线是某静电场的一簇等势线，边上标有电势的值，一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中的实线从A经过B运动到C，下列判断正确的是(　　)‎ A. 粒子一定带负电 B. A处场强大于C处场强 C. 粒子在A处电势能大于在C处电势能 D. 粒子从A到B电场力所做的功大于从B到C电场力所做的功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势，可知电场线方向大致向左，根据粒子轨迹的弯曲方向可知，粒子所受的电场力方向大致向左，则知粒子一定带正电，A错误；‎ B．等差等势面的疏密反映电场强度的大小，A处场强大于C处场强，B正确；‎ C．从A点飞到C点，电场力方向与速度的夹角为钝角，电场力做负功，电势能增大，C正确；‎ D．由于电势差相同，根据知，电场力做功相同，D错误．‎ ‎14.如图所示，匀强电场中A、B、C、D点构成一位于纸面内平行四边形，电场强度的方向与纸面平行，已知A、B两点的电势分别为φA=12V、φB=6V，则C、D两点的电势可能分别为 A. φC=9V、φD=15V B. φC=9V、φD=18V C. φC=0V、φD=6V D. φC=6V、φD=0V ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】匀强电场中，任意方向每前进相同的距离电势变化相等，故：‎ φD-φC=φA-φB=12V-6V=6V．‎ A．15V-9V=6V，故A是可能的；A项正确．B．18V-9V=9V，故B错误；‎ C．6V-0V=6V，故C是可能的；故C项正确．D．0V-6V=-6V，故D错误．‎ ‎15.如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零．则小球a A. 从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小 B. 从N到P的过程中，速率先增大后减小 C. 从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量 D. 从N到Q的过程中，电势能一直增加 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．a由N到Q的过程中，重力竖直向下，而库仑力一直沿二者的连线方向，则可知，重力与库仑力的夹角一直减小，同时库仑力在增大；故合力一直在增大，故A错误；‎ B．在整个过程中合力先与运动方向的夹角均为锐角，合力做正功；而后一过程中合力与运动方向夹角为钝角，合力做负功；故从N到P的过程中，速率先增大后减小，故B正确；‎ C．从P到Q的过程中，由动能定理可知：‎ ‎；‎ 故动能的减小量等于重力势能增加量和电势能的增加量，故动能减少量大于电势能增加量，故C错误；‎ D．由于在下降过程中，库仑力一直与运动方向夹角大于90度，故库仑力一直做负功；电势能一直增加，故D正确．‎ ‎16.如图所示，带电平行金属板A，B，板间的电势差为U，A板带正电，B板中央有一小孔．一带正电的微粒，带电量为q，质量为m，自孔的正上方距板高h处自由落下，若微粒恰能落至A，B板的正中央c点，则（ ）‎ A. 微粒在下落过程中动能逐渐增加，重力势能逐渐减小 B. 微粒落入电场中，电势能逐渐增大，其增加量为 C. 微粒在下落过程中重力做功为，电场力做功为 ‎ D. 若微粒从距B板高2h处自由下落，则恰好能达到A板 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】微粒在下落过程中先做加速运动，后做减速运动，动能先增大，后减小；重力一直做正功，重力势能一直减小，故A错误．微粒落入电场中，电场力做负功，电势能逐渐增大，其增加量等于微粒克服电场力做功△EP=qU．故B正确．微粒下降的高度为h+，重力做正功，为WG=mg（h+），电场力向上，位移向下，电场力做负功，，故C正确．由题微粒恰能落至A，B板的正中央c点过程，由动能定理得：‎ mg（h+）-qU=0   ①  若微粒从距B板高2h处自由下落，设达到A板的速度为v，则由动能定理得：‎ mg（2h+d）-qU=mv2   ② 由①②联立得v=0，即恰好能达到A板．故D正确．故选BCD．‎ 三、实验题 ‎17.某同学选用两个完全相同的小球A、B来验证库仑定律．使小球A和B带上同种电荷，A球放在左右可移动且上下高度可调节的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图．实验时，保证A、B两球球心在同一水平线上，待B球平衡后偏离竖直线的角度为θ，B球质量为m，重力加速度为g；先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大. ‎ ‎（1）实验中用到的科学方法是 ________.‎ ‎（2）根据平衡关系，A、B两球之间的电场力F=________（用m、g、θ表示）.‎ ‎（3）在阅读教材后，该同学知道了库仑定律的表达式，并知道了均匀分布的带电球体可以等效为电荷量全部集中在球心处的一个点电荷．它将两个半径为R的金属小球分别带上了q1和q2的正电，并使其球心相距3R，应用库仑定律，计算了两球之间的库仑力，则该同学的计算结果______（选填“偏大” “偏小”“正确”）.‎ ‎【答案】 (1). 控制变量法 (2). mgtanθ (3). 偏大 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]实验中需要研究库仑力的影响因素，先后控制距离不变和电量的乘积不变利用平衡条件得到库仑力的变化，故用控制变量法的科学方法.‎ ‎（2）[2]A球受重力，绳的拉力和电场力三力平衡，根据平衡关系，A、B两球之间的电场力 F=mgtanθ.‎ ‎（3）[3]当两球心相距为3R时，两球不能看成点电荷，因带同种电荷，导致电量间距大于3R，‎ 根据库仑定律，可知，它们实际的相互作用库仑力大小．即该同学的计算结果偏大. 原因是两电荷带同种电荷，导致电量间距大于3R．‎ ‎18.某校三人学习奥小组合作探究电容器影响因素，电容器充电完成后与电源断开，按如图连接在一起：‎ ‎（1）下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有_____‎ A．使用静电计的目的是测量电容器电压的变化情况 B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况 C．使用静电计的目的是测量电容器电容的变化情况 ‎（2）甲同学将B极板向上移动，观察到静电计的指针偏角_____；（选填“变大” “变小”“不变”）．‎ ‎（3） 乙同学将B极板_______（选填“左移” “右移” “旋转”），观察到静电计的指针偏角变小．‎ ‎（4）丙同学在A、B极板之间插入云母片，观察到静电计指针偏角_____；（选填“变大” “变小”“不变”）．‎ ‎（5）三位同学应用他们实验得到的结论分析某核电站所使用的冷却系统自动化检测技术的原理．如图是一种通过检测电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图．如果指示器显示出电容增大了,则必为液面______（“升高”、“降低”或“不变”）.‎ ‎【答案】 (1). A (2). 变大 (3). 右移 (4). 变小 (5). 升高 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器电压的变化情况，无法判断电量的变化；故A正确，B错误，C错误．‎ ‎（2）[2]若极板B稍向上移动一点，极板正对面积减小，由电容的决定式分析知电容减小，电容器的电量不变，根据电容的定义式，极板间的电压U增大，则静电计指针偏角变大；‎ ‎（3）[3]静电计的指针偏角变小，说明U减小，根据可知C变大，根据可知，d减小，即极板B向右移动；‎ ‎（4）[4]在A、B极板之间插入云母片，根据可知，C变大，根据电容的定义式，极板间的电压U减小，则静电计指针偏角变小；‎ ‎（5）[5]改变两电极正对面积时，根据电容器的决定式 可知，电容增大，说明液面升高．‎ 四、计算题 ‎19.在如图所示匀强电场中，一个电荷量Q=+2.0×10-8 C的点电荷所受电场力F＝4.0×10-4 N.沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离s=0.10 m.（不计重力） 求：‎ ‎（1）匀强电场的电场强度E的大小；‎ ‎（2）该点电荷从A点静止释放到B点时的动能EKB.‎ ‎【答案】（1）2×104N/C（2）4×10-5J ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）电荷Q在匀强电场中受到的电场力，则有：‎ ‎（2）点电荷从A点静止释放到B点的过程，由动能定理得：‎ 解得：‎ ‎20.如图所示，平行金属带电极板MN间为匀强电场，N板接地，其电势φN=0V，两板间距为10cm．将电量为4×10-6C的负点电荷从A点移到M板，电场力做负功8×10-4J，该点电荷在A点具有电势能EPA=4×10-4J，求：‎ ‎（1）A点的电势φA；‎ ‎（2）M、N板间电势差UMN；‎ ‎（3）匀强电场场强E.‎ ‎【答案】（1）﹣100V（2）﹣300V（3）E=3000V/m，方向由N板指向M板 ‎【解析】（1）把该点电荷从A点移到N板，电场力做正功为4×10-4J，‎ 根据WAN=qUAN可得：‎ 又有UAN=φA-φN，‎ N板接地，φN=0‎ 则φA=-100V ‎（2）点电荷从A点移到M板，电场力做负功8×10-4 J，则点电荷从M板移到A点电场力做正功8×10-4 J，从A点移到N板电场力做正功4×10-4J，则从M板移到N板电场力做的总功 WMN=WMA+WAN=8×10-4+4×10-4J=12×10-4J 根据WMN=qUMN可知，‎ ‎（3）根据U=Ed可知，‎ 方向由N板指向M板.‎ ‎21.如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为Q，其中A带正电荷，B带负电荷，A、B相距为2d．MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球P，质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷），现将小球P从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球P向下运动到距C点距离为d的D点时，速度为v．已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g，若取无限远处的电势为零，试求：‎ ‎（1）在A、B所形成的电场中，C的电势φC． ‎ ‎（2）小球P经过D点时的加速度．‎ ‎（3）小球P经过与点电荷B等高的E点时的速度．‎ ‎【答案】（1）（2）g+（3）v ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由等量异种电荷形成的电场特点可知，D点的电势与无限远处电势相等，即D点电势为零．小球P由C运动到D的过程，由动能定理得：‎ ‎   ①‎ ‎    ②‎ ‎     ③‎ ‎（2）小球P经过D点时受力如图：‎ 由库仑定律得：    ④‎ 由牛顿第二定律得：   ⑤‎ 解得： a=g+ ⑥‎ ‎（3）小球P由D运动到E的过程，由动能定理得：   ⑦‎ 由等量异种电荷形成的电场特点可知：    ⑧‎ 联立①⑦⑧解得：     ⑨‎