2018-2019学年宁夏青铜峡市高级中学高二上学期第一次月考物理试题 解析版

2018-2019学年宁夏青铜峡市高级中学高二上学期第一次月考物理试题 解析版

宁夏青铜峡市高级中学2018-2019学年第一学期高二第一次月考 一、选择题（在每小题给出的四个选项中，第1—12题只有一个选项符合要求，每题3分。第13—15题有多选符合题目要求，每题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。共计48分）‎ ‎1.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器的金属球后，验电器的金属箔张开，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 金属箔片带负电荷 B. 部分电子由金属球转移到玻璃棒上 C. 金属箔片带正电荷 D. 部分电子由玻璃棒转移到金属球上 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】与丝绸摩擦过和玻璃棒带正电荷，接触不带电的验电器的金属球后，金属球上的部分负电荷移动到玻璃棒上，则金属箔片都带正电荷而张开，故BC正确，AD错误。故选BC。‎ ‎2.下列关于点电荷的说法中，正确的是(　　)‎ A. 体积大的带电体一定不是点电荷 B. 当两个带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看做点电荷 C. 点电荷就是试探电荷 D. 点电荷是电荷量和体积都很小的带电体 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 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，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。则体积大的带电体不一定不是点电荷，点电荷也不一定是电荷量和体积都很小的带电体，选项B正确，AC错误；试探电荷一定体积与电荷量很小，但不一定是点电荷，选项C错误；故选B.‎ ‎【点睛】带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小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，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系．‎ ‎3.真空中有甲、乙两个点电荷，当它们相距r时，它们间的静电力为F.若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的，两者间的距离变为2r，则它们之间的静电力变为(　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据库仑定律可知甲、乙两个点电荷间的库仑力，若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的1/3，两者间的距离变为2r，则它们之间的静电力变为，故D正确。故选D。‎ ‎4.如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a和c带正电，b带负电，a所带电荷量的大小比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是(　　) ‎ A. F3 B. F‎4 C. F2 D. F1‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对c球受力分析，如图 ‎ ‎ 由于b球的带电量比a球的大，故b球对c球的静电引力较大，根据平行四边形定则，合力的方向如图；即c受到a和b的静电力的合力方向沿F2的方向，故选C。‎ ‎【点睛】本题关键分析出c球受到的各个静电力，然后根据平行四边形定则作图，从图象中可以判断合力的大致方向。‎ ‎5.当在电场中某点放入电荷量为q的正试探电荷时，测得该点的电场强度为E，若在同一点放入电荷量为q′＝2q的负试探电荷时，测得该点的电场强度(　　)‎ A. 大小为E，方向与E相同 B. 大小为2E，方向与E相同 C. 大小为2E，方向与E相反 D. 大小为E，方向与E相反 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】依题，当在电场中某点放入电量为q的正试探电荷时，测得该点的场强为E，若在同一点放入电量为q′=2q的负试探电荷时，电场强度的大小和方向都不变，即该点的场强大小仍为E，方向与E相同。故选A。‎ ‎【点睛】本题考查对电场强度物理意义的理解．电场强度是反映电场本身性质的物理量，与试探电荷无关，电场中同一点，不管放什么电荷，放不放电荷，该点的电场强度大小和方向都是一定的．‎ ‎6.一负电荷从电场中点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到点，它运动的速度—时间图象如右图所示，则、两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由v-t图象可知，粒子做加速度逐渐增大的加速运动，因此该电荷所受电场力越来越大，电场强度越来越大，电场线密的地方电场强度大，且负电荷受力与电场方向相反，故ABD错误，C正确。故选C。‎ ‎【点睛】此题关键知道v-t图象中的斜率表示物体的加速度，通过加速度看电场力，通过电场力看场强，通过场强看电场线的疏密。‎ ‎7.若带正电荷的小球只受到电场力的作用，则它在任意一段时间内（ ）‎ A. 一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 B. 一定沿电场线由低电势处向高电势处运动 C. 不—定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动 D. 不—定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 物体的运动情况取决于合力和初始速度的关系，小球只受到电场力的作用，是否沿电场线运动，还要看电场线是直线还是曲线，有没有初速度及初速度方向与电场线的关系；只有当电场线是直线时且小球的运动方向沿着电场线时，小球只受到电场力的作用才可能沿电场线运动，故ABC错误，D正确。‎ ‎8.如图所示，正方形ABCD处在一个匀强电场中，电场线与正方形所在平面平行．已知A、‎ B、C三点的电势依次为UA=6.0V，UB=4.0V，UC=-2.0V．则D点的电势UD为（ ）‎ A. 0V B. 4V C. 2V D. -4V ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】匀强电场中，沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等，故有：φA-φD=φB-φC；解得：φD=0V，故选A.‎ ‎9.如图所示,将带正电的粒子从电场中的A点无初速地释放,不计重力的作用,则下列说法中正确的是　　（　 ）‎ A. 带电粒子一定做匀加速直线运动 B. 带电粒子的电势能一定逐渐增大 C. 带电粒子的加速度一定越来越小 D. 带电粒子的加速度一定越来越大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由图看出，带电粒子所在的电场线是直线，则无速度释放后，带电粒子在电场力作用下一定做加速直线运动，电场力做正功，动能增大，电势能减小。据电场线的疏密可知，右侧的场强小，所以带电粒子的电场力小，即加速度逐渐减小，故C正确，ABD错误。故选C。‎ ‎【点睛】本题要抓住带电粒子所在的电场线是直线，只在电场力作用下，一定沿电场线做加速直线运动，根据电场力做功正负，即可判断动能和电势能的变化．‎ ‎10.将一带电量为 -q的检验电荷从无限远处移到电场中的A点，该过程中电场力做功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为 ( )‎ A. EP = -W,‎ B. EP = W,‎ C. EP = W,‎ D. EP = -W,‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】依题意，-q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则电荷的电势能减小W，无限处电荷的电势能为零，则电荷在A点的电势能为 EPA=-W；A点的电势，故选A。‎ ‎【点睛】电场中求解电势、电势能，往往先求出电势能改变量、该点与零电势的电势差，再求解电势和电势能．一般代入符号计算．‎ ‎11.对于电场中的某一点，下列各量中，与检验电荷无关的物理量是( )‎ A. 电场力F、电场强度E、电势能Ep B. 电势差U、电场强度E、电势φ C. 电势差U、电场强度E、电势能EP D. 库仑力F、电场强度E、电势φ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】电场强度E取决于电场本身，与检验电荷无关；而电场力为F=Eq，F与电场和检验电荷均有关； 据电势能公式EP=qφ可知，电势能与检验电荷有关。电势差U和电势φ取决于电场本身，与检验电荷无关；库仑力与电荷所带的电量也有关；则与检验电荷无关的物理量是电势差U、电场强度E、电势φ；故B正确，ACD错误。故选B。‎ ‎【点睛】解决本题的关键要知道场强度和电势差取决于电场本身，与试探电荷无关；知道电场力、电势能与电场、检验电荷均有关．‎ ‎12.两个大小相同的小球带有同种电荷(可看做点电荷)，质量分别为m1和m2，带电荷量分别是q1和q2，用绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与重垂线方向的夹角为α1和α2，且两球处于同一水平线上，如右图所示，若α1＝α2，则下述结论正确的是(　　)‎ A. q1一定等于q2‎ B. m1一定等于m2‎ C. 一定满足 D. 必须同时满足q1＝q2，m1＝m2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】题中电荷电量可能不同，也可能相同，但各自所受的电场力F大小却相同，方向相反。由于它们与竖直线所成的角度均相等，且两球同处一水平线上，所以根据共点力平衡条件可得：mgtanθ=F，则它们的质量一定相等。故ACD错误，B正确；故选B。‎ ‎13.如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起始它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法中正确的是（ ） ‎ A. 把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开 B. 把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开 C. 先把C移进导体A，用手接触B后，再移开C，则箔片仍张开 D. 先把C移走，再把A、B分开，A上的金属箔片仍张开 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】感应带电，这是使物体带电的一种方法，根据异种电荷互相吸引的原理可知，靠近的一端会带异种电荷。金属导体处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体B的右端要感应出正电荷，在导体A的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电，把带正电荷的物体C移近导体A后，把A和B分开，A带负电，B 带正电，金属箔还是张开，故AB正确；先把C移进导体A，用手接触B后，这时，导体AB将整体带上负电荷，再移开C，则箔片仍张开。故C正确；先把C移走，A、B电荷恢复原状，若再把A、B分开，A、B上的金属箔片不会张开，故D错误；故选ABC。‎ ‎【点睛】此题体现了静电感应起电的实质，要知道静电平衡状态时，带电体的电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且导体的电势处处相等．‎ ‎14.虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一簇等势线及其电势的值，一带电粒子只在电场力作用下飞经该电场时，恰能沿图中的实线AC运动，则下列判断正确的是 ( )‎ A. 粒子一定带正电 B. 粒子在A点的电势能大于在C点的电势能 C. 粒子在A点的动能大于在C点的动能 D. A点的场强大于C点的场强 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ 电场线和等势线垂直且由高等势线指向低等势线，因此图中电场线方向应垂直等势线大体指向左侧，带电粒子所受电场力沿电场线指向曲线内侧，故粒子应带正电，故A错误；从C到A过程中，电场力做正功，电势能减小，粒子在A点的电势能小于在C点的电势能，故B错误；粒子运动过程中只有电场力做功，电势能和动能总量不变，粒子带正电，故在A点电势能较小，故在A点动能较大，故C正确；A点等势线密，电场线也密，所以电场强度大于C处，故D错误；此题选项不正确的选项，故选ABD．‎ 点睛：解决这类问题的突破口为根据粒子运动轨迹确定粒子所受电场力方向，同时这类问题涉及物理知识很全面，能考查学生综合利用物理知识解决问题的能力，是高考的重点，要不断加强练习．‎ ‎15.如图所示的匀强电场中有a、b、c三点，ab与场强方向平行，bc与场强方向成60°角，ab＝‎4cm，bc＝‎10cm，将一个带电量为2×10‎-8C的电荷从a移到b时，电场力做功-4×10-6J，则( )‎ A. 将此电荷从b移到c电场力做功-5×10-6J B. 将此电荷从b移到c电场力做功5×10-6J C. ac间电势差Uac为-450V D. ac间电势差Uac为-200V ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】因电荷从a移到b时，电场力做负功，可知电荷带负电，电场力做功：W=qU=qEd，电场强度：，电荷从b移到c电场力做功：Wbc=qElbccos60°=-2×10-8×5000×0.10×0.5=-5×10-6J，故A正确，B错误；电荷从a移到c电场力做功为：Wac=Wab+Wbc，则a、c两点的电势差为，故CD错误；故选A。‎ ‎【点睛】匀强电场中电场力做功公式W=qEd中，d是两点间沿电场线方向的距离，求功时要注意判断功的正负．‎ 二、计算题（共计52分）‎ ‎16.如图所示，一个质量m＝‎30g，带电量q＝-3×10－‎8C的半径极小的小球，用绝缘丝线悬挂在水平方向的匀强电场中．当小球静止时，测得悬线与竖直方向成37°夹角．已知sin37°=0.6,求：‎ ‎(1)小球受到的电场力的大小和方向；‎ ‎(2)该电场的电场强度的大小和方向．‎ ‎【答案】(1)F=0.225N，方向水平向右 (2)，方向水平向左.‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对小球受力分析如图所示：‎ ‎ 小球受重力mg、拉力T、电场力F，则小球所受的电场力水平向右，大小为：‎ F=mgtanθ=0.03×10×0.75N=0.225N. （2）小球为负电荷，受电场力与场强方向相反，所以场强E的方向水平向左；‎ 根据F=Eq可得：‎ ‎17.在电场中把电荷量为2.0×10C的负电荷从A点移到B点，克服静电力做功为1. 5×10J，再把电荷从B点移到C点，静电力做功为4.0×10J．‎ ‎(1)A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大?‎ ‎(2)A、B、C三点中哪点的电势最高? 哪点的电势最低?根据以上结果，定性画出一条电场线，标出A、B、C三点可能的位置。‎ ‎(3)若取B点电势为零，则A点和C点的电势各为多少？ ‎ ‎(4)如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？‎ ‎【答案】(1) (2) ；图见解析；（3）75V； 200V. (4)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）把电荷量为2.0×10‎-9C的负电荷从A点移到B点，静电力做功为-1.5×10-7J，由U=W/q得： 2.0×10‎-9C的负电荷从B点移到C点，静电力做功为4.0×10-7J，则有： UBC=V=-200V 2.0×10‎-9C的负电荷从A点到C点的过程中，电场力做功为WAC=WAB+WBC=2.5×10-7J，则有：‎ UAC=V=-125V （2）根据（1）知C点的电势最高，B点的电势最低；即 ‎ ‎ （3）若取B点电势为零，则A点的电势为75V；C点电势为200V.‎ ‎（4）如果规定A点的电势能为零，则BC两点的电势分别为：φB=-75V，φC=125V；‎ 该电荷在B点和C点的电势能分别为： ‎ ‎【点睛】电场力做功与重力做功类似只与位置有关，与路径无关，电荷从A→B→C，电场力做功与从A→C电场力做功相同。掌握好静电力做功的公式W=qU，这只是其中一个，另外要掌握W=qEd；注意各个物理量的符号.‎ ‎18.如图所示，已知AC⊥BC，∠ABC=60°,BC=‎20 cm，A、B、C三点都在匀强电场中，把一个电荷量q=-1×10‎-5C的电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为-2×10-3 J.试求：‎ ‎(1)A、C两点的电势差？‎ ‎(2)该匀强电场的场强大小和方向（场强的方向要画出四条电场线）‎ ‎【答案】(1) (2), 方向垂直AB斜向上 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）把一个电荷量q=-1×10‎-5C的电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为-2×10-3 J；则从A到C电场力做功WAC=WAB+WBC=-2×10-3J，则 ‎ ‎（2）电荷从A移到B，电场力做功为零，可知AB为等势面，电场线垂直于AB斜向上；‎ ‎【点睛】本题根据题设条件找到等势点，作出等势线，根据电场线与等势线垂直，并由高电势处指向低电势处作电场线是常规思路。‎ ‎19.A、B两个点电荷，相距‎80cm，电荷量分别为Q1和Q2，且Q1＝9 Q2，都是负电荷；现引入点电荷C，这时A、B、C三个电荷都恰好处于平衡状态．试问：点电荷C的性质是什么?电荷量多大?它放在什么地方?‎ ‎【答案】C带正电；电量9Q2/16；距B为‎0.2m ‎【解析】‎ ‎【详解】点电荷C应为正电荷，否则三个负电荷相互排斥，永远不可能平衡。由于每一个电荷都受另外两个电荷的作用，三个点电荷只有处在同一条直线上，且C在A、B之间才有可能都平衡。设C与A相距x，则C、B相距（0.8-x），如点电荷C的电荷量为q3，根据二力平衡原理可列平衡方程： A平衡： B平衡： ‎ 其中Q1=9Q2‎ 解方程可得：x=‎60cm； q3=Q2 所以C在A、B连线上，与A相距‎60cm，与B相距‎20cm。C的电荷量Q2。‎ ‎【点睛】本题考查了库仑定律在电荷平衡中的应用，对于三个电荷平衡可以利用“两同夹异，近小远大”的规律进行电性判断，本题的难点在于计算，学生列出方程容易，但是计算正确难。‎ ‎20.如图所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为h和0.25h，将另一点电荷从A点由静止释放，运动到B点时速度正好又变为零．若此电荷在A点处的加速度大小为重力加速度的8/9，(重力加速度为g)试求：‎ ‎(1)加速度为零时此电荷距离Q的高度和此电荷在B点处的加速度； ‎ ‎(2)若取A点的电势为零，求B点的电势和电势能（用Q和h，g表示）‎ ‎【答案】(1)，,方向竖直向上 (2)，‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）这一电荷必为正电荷，设其电荷量为q，由牛顿第二定律， 在A点时： ‎ 设加速度为零的位置距离Q为x，则： ‎ 解得 ，‎ 在B点时：−mg＝m•aB 解得：aB=g，方向竖直向上 （2）另一点电荷从A到B过程，由动能定理有：mg（h-0.25h）+qUAB=0， 得： ‎ 取φA=0，UAB=φA-φB所以 ‎ ‎【点睛】本题是库仑定律与牛顿第二定律及动能定理的结合，同时还涉及电场力做功的综合运用．另一点电荷在点电荷的电场中受到变化的库仑力，加速度大小以及电势能都是变化的，要从力的角度和能量的角度综合分析．‎