四川省广安市广安中学2019-2020学年高二9月月考物理试题

四川省广安市广安中学2019-2020学年高二9月月考物理试题

广安中学2019年秋高2018级9月月考试题 物 理 一、本大题8小题，每小题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中只有一个是符合要求的。‎ ‎1.关于点电荷的说法正确的是　　‎ A. 点电荷的带电量一定是 B. 实际存在的电荷都是点电荷 C. 点电荷是理想化的物理模型 D. 大的带电体不能看成是点电荷 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，元电荷是电量的最小值，点电荷的值可以等于元电荷，也可以是元电荷的整数倍，即点电荷的电荷量可多可少，故A错误；‎ B、实际存在的电荷，当带电体本身的大小和形状对带电体间的作用力影响可忽略不计时，才可以看成点电荷，故B错误；‎ C、点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，点是没有大小的，而实际物体总有大小，故点电荷是理想模型，故C正确；‎ D、体积很大的带电体，如果带电体间的距离远大于带电体本身的尺寸，以至于带电体本身的大小和形状对带电体间的作用力影响可忽略不计时，带电体也可以看成点电荷，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎【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。‎ ‎2.关于摩擦起电、接触起电、感应起电，下列说法中不正确的是（ ）‎ A. 三种方式的实质是一样的，都是电子的转移 B. 三种方式都产生了新电荷 C. 三种方式都符合电荷守恒定律 D. 摩擦起电、接触起电要求都要接触，而感应起电不要接触 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷．感应起电的实质是电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分．‎ ‎【详解】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。摩擦起电现象说明机械能可以转化为电能，但并没有创造电荷。电荷只是发生转移。感应起电过程电荷在电场力作用下，从物体的一部分转移到另一个部分。感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一个部分。电荷可以从带电的物体转移到原来不带电的物体是接触带电。摩擦起电、接触起电、感应起电是起电的三种不同方式，实质是一样的，都是电子的转移，都符合电荷守恒定律，故ACD正确；这三种方式都没有产生电荷，故B错误；本题错误的，故选B.‎ ‎【点睛】摩擦起电和感应起电的实质都电子发生了转移，只是感应起电是电子从物体的一部分转移到另一个部分．摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体．‎ ‎3.关于静电场，下列结论普遍成立的是（　　）‎ A. 电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B. 电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 C. 将正点电荷从场强为零一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零 D. 沿电场线方向电势总是降低的 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】电场中任意两点之间的电势差与这两点的场强以及这两点沿电场线方向的距离都有关，选项A错误；电场强度大的地方电势不一定高，电场强度小的地方电势不一定低，例如距离负点电荷近的地方场强大，但是电势低，选项B错误；将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功不一定为零，例如将正电荷从等量同种电荷的连线的中点沿中垂线移到无穷远电场力做正功不为零，选项C错误；沿电场线方向电势总是降低的，选项D正确；故选D.‎ ‎4.关于电场强度与电势的关系，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 电场强度大的位置，电势一定高 B. 电场强度为零的位置，电势一定为零 C. 电势为零的位置，电场强度一定为零 D. 沿着电场线的方向，电势一定降低，但电场强度不一定减小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场线的方向反映电势的高低，则电场强度与电势没有直接关系．电场强度为零，电势不一定为零．电势为零，电场强度也不一定为零．电场强度越大的地方，电势不一定高．顺着电场线方向，电势逐渐降低，但场强不一定减小。‎ ‎【详解】A项：电场线密处，电场强度大，而电场线方向不确定，故无法判断电势高低，故A错误；‎ B、C项：电势为零，是人为选择的，电势为零时场强并不一定为零，电场强度为零的位置，电势不一定为零，故B、C错误；‎ D项：根据电场线的性质可知，沿着电场线的方向，电势总是逐渐降低的，但电场强度不一定减小，比如匀强电场，故D正确。‎ 故应选：D。‎ ‎【点睛】本题考查电场强度和电势之间的关系； 电场强度和电势这两个概念非常抽象，可借助电场线可以形象直观表示电场这两方面的特性：电场线疏密表示电场强度的相对大小，切线方向表示电场强度的方向，电场线的方向反映电势的高低。‎ ‎5.如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心处固定一点电荷，将质量为，带电量为的小球从圆弧管的水平直径端点由静止释放，小球沿细管滑到最低点时，对管壁恰好无压力，则固定于圆心处的点电荷在弧中点处的电场强度大小为（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：根据点电荷电场规律可知弧AB正好是点电荷的一个等势面，电荷在上面移动，电场力不做功，只有重力做功，据此分析到达最低点时的速度；因为在最低点对管壁无压力，电场力和重力的合力充当向心力，据此列式求解，‎ 因为AB弧正好在O点的点电荷的一个等式面上，所以从A到B过程中电场力不做功，由于AB弧上的点到O的距离相等，根据可知AB弧面上所有点的电场强度大小相等，设为，到达最低点过程中，根据动能定理可得，在最低点对管壁恰好无压力，则电场力和重力的合力充当向心力，故根据牛顿第二定律可得，联立解得，B正确．‎ ‎6.如图，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是（ ）‎ A. 电荷从a到b加速度减小 B. b处电势能小 C. b处电势高 D. 电荷在b处速度小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以电荷从a到b加速度增大；A项错误.‎ B.由图可知，离子受到的电场力的方向向下，所以从a到b的过程中，电场力做负功，电势能增加，所以b处电势能大；故B项错误.‎ C.根据粒子的运动的轨迹可以知道，负电荷受到的电场力的方向向下，所以电场线的方向向上，所以a点的电势大于b点的电势；故C项错误.‎ D.由B的分析可知，电场力做负功，电势能增加，速度减小，所以电荷在b处速度小；故D项正确.‎ ‎7.如图所示，一电子沿等量异种点电荷的中垂直线由A→O→B运动，则电子所受等量异种点电荷的电场力的大小和方向变化情况是（）‎ A. 先变大后变小，方向水平向左 B. 先变大后变小，方向水平向右 C. 先变小后变大，方向水平向左 D. 先变小后变大，方向水平向右 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从A→O→B，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小。则电子所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向左，故A符合题意，B不符合题意。‎ CD.根据等量异种电荷周围电场线分布知，从A→O→B，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小。则电子所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向左，故CD不符合题意。‎ ‎8.如图所示，质量为m、电荷量为Q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，另一个带电量也为Q的带电小球B固定于O点的正下方，已知绳长OA为2l，O到B点的距离为l，平衡时AB 带电小球处于同一高度，已知重力加速度为g，静电力常量为k。则（ ）‎ A. A、B间库仑力大小为 B. A、B间库仑力大小为 C. 细线拉力大小 D. 细线拉力大小为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 由几何关系可知，OA与OB的夹角为600，则AB间距离：，则 A、B间库仑力大小为，选项A错误；根据平行四边形法则可知，AB间的库仑力为：，细线的拉力，或者，选项BC错误，D正确；故选D.‎ 点睛：此题关键是受力分析，画出受力图，结合平行四边形法则以及几何关系列方程求解.‎ 二、本大题4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中有一个或一个以上的选项符合要求，全对得4分，选对但不全得2分，有错或不选得0分.‎ ‎9.如图所示的几种情况中，a、b两点的电势相等，电场强度大小也相等的是　　 ‎ A. 两带电平行板附近处的a、b两点 B. 两个等量同种电荷连线的中垂线上，与连线中点O等距的a、b两点 C. 离点电荷等距的a、b两点 D. 两个等量异种电荷连线的中垂线上，与连线中点0等距的a、b两点 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、平行板电容器中场强相同而电势不同；故A错误。‎ B、两等量同种电荷其连线的中垂线上与连线中点O等距的a、b两点电势相等，电场强度大小也相等；故B正确。‎ C、距离点电荷等势面上的点电势相等，电场强度大小也相等故C正确。‎ D、两等量异种电荷其连线中垂线上与连线中点等距的任意两点电势为零，电场强度大小也相等故D正确.‎ 故选BCD．‎ ‎【点睛】考查了不同电场中电势和场强的知识，其中重点是电势是标量,而场强是矢量．‎ ‎10.如图甲所示a、b是点电荷电场中同一电场线上的两点，一个带电粒子在a点由静止释放，仅在电场力作用下从a点向b点运动粒子运动的动能与运动的位移之间的关系如图乙所示，则下列说法正确的是 A. 带电粒子与场源电荷带异种电荷 B. a点电势比b点电势高 C. a点场强比b点场强大 D. 带电粒子在a点的电势能比在b点电势能大 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据电荷的运动方向确定电场力方向，判断电场线方向，即可分析电势的高低；从图线得到带电粒子做加速运动，依据动能定理，结合图象，可知，电场强度变化情况，再根据电场力做功情况，来判定电势能变化情况。‎ ‎【详解】a、b是点电荷电场中同一电场线上的两点，从a点向b点运动粒子运动的动能与运动的位移图象的斜率在减小，根据动能定理，则有：qEx=Ek，则有，电场强度减小，因此 a点更靠近场源点电荷，由上分析，可知，a点更靠近场源点电荷，若点电荷是正电荷，则粒子带正电；若点电荷是负电荷，则粒子带负电，它们是同种电荷，故A错误；电荷仅在电场力作用下沿电场线从a点到b点，则电荷所受的电场力方向从a指向b，若点电荷带正电，电场线方向从a→b；若点电荷带负电，电场线方向从b→a，由于不能确定电荷的性质，所以也不能确定电场线的方向，不能确定a点电势与b点电势的高低，故B错误；由于a点更靠近场源点电荷，则带电粒子在a点场强比b点场强大，故C正确；带电粒子仅在电场力作用下沿电场线从a点到b点，电场力做正功，电势能减小，所以带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能，故D正确；故选CD。‎ ‎【点睛】本题关键通过粒子运动的动能与运动的位移的图象，得到带电粒子的电场强度变化情况，然后判断场强方向和电势大小，同时掌握电场力做功与电势能变化关系。‎ ‎11.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。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。平行板电容器已经充电，实验中保持极板上的电荷量Q不变。下列关于实验现象的描述正确的是 A. 若保持S不变，增大d，则θ变大 B. 若保持S不变，增大d，则θ变小 C. 若保持d不变，减小S，则θ变大 D. 若保持d不变，减小S，则θ变小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 保持S不变，增大d时，根据电容器的决定式，可知，电容C减小，电容器的电荷量Q不变，由电容的定义式，可得板间电势差增大，所以θ变大，故A正确，B错误；保持d不变，减小S，根据电容器的决定式，可知，电容C减小，电容器的电荷量Q不变，由电容的定义式，可得板间电势差增大，所以θ变大，故C正确，D错误。所以AC正确，BD错误。‎ ‎12.如图所示，竖直放置的半径为 R 的光滑绝缘半圆轨道固定在水平地面上， 轨道所处空间存在电场。一带电荷量为+q，质量为 m 的小球，以初速度 v0 由底 端的 A 点开始沿轨道内侧上滑，到达顶端 B 的速度大小仍为 v0，重力加速度为 g，则（ ）‎ A. 小球在 B 点的电势能大于小球在 A 点的电势能 B. A、B 两点的电势差大小为 C. 若电场是匀强电场，则该电场的场强是 D. 小球在 B 点的机械能比在 A 点的机械能大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 小球受重力和电场力作用，则小球的动能、电势能和重力势能之和守恒。由此可判断从A到B电势能以及机械能的变化；根据动能定理可求解场强；电场的方向不确定，则不能确定场强大小.‎ ‎【详解】小球受重力和电场力作用，则小球的动能、电势能和重力势能之和守恒，因小球从A到B 动能不变，可知小球的电势能和重力势能之和不变，重力势能增加，则电势能减小，即小球在 B 点的电势能小于小球在A点的电势能；小球在B点的机械能比在A点的机械能大，选项A错误，D正确；从A到B根据动能定理：，可得，选项B正确；因电场方向不一定沿AB方向，可知若电场是匀强电场，则该电场的场强不一定是 ，选项D错误；故选BD.‎ ‎【点睛】此题关键是知道带电粒子在电场中运动时，若粒子只有重力和电场力作功，则小球的动能、电势能和重力势能之和守恒.‎ 三．填空题（共5小题，每空2分，共24分）‎ ‎13.如图所示，A、B是两个带电小球，A球固定在绝缘支架上，B球用绝缘细线悬挂于O点．平衡时细线与竖直方向的夹角为θ．若A球带正电，则B球带_____（选填“正电”或“负电”）；若增大A球所带的电荷量，则θ角将_____（选填“变大”或“变小”）．‎ ‎【答案】 (1). 正电 (2). 变大 ‎【解析】‎ 对B球受力分析可知受重力、库仑力和细线的拉力，由于是静电斥力，故两个球带同种电荷，均带正电荷；增大A球所带的电荷量，如果B球位置不动，根据库仑定律：，可知静电力增大，所以B球不能平衡，则θ角将变大。‎ ‎14.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，电子枪发射电子经过加速后，通过偏转电极打在荧光屏上形成亮斑，如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中X极板应带_____电，Y极板带_____电。‎ ‎【答案】 (1). 正 (2). 正 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]电子受力方向与电场方向相反，因电子向X方向偏转，则电场方向为X到X′，则X带正电.‎ ‎[2]同理因电子向Y偏转，则电场方向由Y到Y'，可知Y带正电，极板Y'应带负电.‎ ‎15.如图为点电荷Q产生的电场，图中虚线为等势线，若将两个带正电检验电荷和分别从A、B两点移动到无穷远处的过程中，外力克服电场力做功均为，其中，则A点电势=_________V，的电荷量____________（选填“等于”、“小于”或“大于”）的电荷量。‎ ‎【答案】 (1). -3 (2). 大于 ‎【解析】‎ 从A、B两点移动到无穷远处的过程中，外力克服电场力做功均为，电势能增加，以无穷远为零势点，在A点电势能为，根据电势公式，A点电势，根据题意A点电势高于B点电势，A点到无穷远处的电势差大于B点到无穷远处的电势差，由电场力做功公式W=qU，的电荷量大于的电荷量．‎ ‎16.如图所示，在平行金属带电极板MN电场中将电量为4×10－6 C的负点电荷从A点移到M板，电场力做负功8×10－4J，把该点电荷从A点移到N板，电场力做正功为4×10－4 J，则：等于___V，该点电荷在A点具有的电势能为___J。‎ ‎【答案】 (1). -300 (2). 4×10－4‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】解：AM间的电势差V，AN间的电势差V，则=-200V-100V=-300V．因为，解得A点的电势，则电荷在A点的电势能J．‎ ‎17.平行板电容器所带的电荷量为Q = 4×10—8C，电容器两板间的电压为U = 2V，则该电容器的电容为________；如果将其放电，使其所带电荷量为原来的一半，则两板间的电压为______，两板间电场强度变为原来的_______倍，此时平行板电容器的电容为______。‎ ‎【答案】 (1). 2×10-8F (2). 1V (3). 0.5 (4). 2×10-8F ‎【解析】‎ 根据C=Q/U得，电容器的电容C=＝2×10−8F．电荷量减半，电容不变，仍然为2×10-8F．则两板间的电压U′=＝1V．根据E＝U/d知，电势差减半，两板间的距离不变，则电场强度变为原来的0.5倍；此时平行板电容器的电容仍为2×10-8F．‎ 四．计算题（共3小题，共36分）‎ ‎18.如图所示，竖直放置的两块足够长的平行金属板间存在匀强电场，在两极板间某位置用绝缘细线悬挂一质量m=10g的带电小球，静止时细线跟竖直方向成θ=45°角，小球与右极板距离为b=20cm。‎ ‎(1)若小球所带的电荷量q=5×10－7C，则两极板间的电场强度大小为多少?‎ ‎(2)若剪断细线，则小球做什么运动?需多长时间到达右极板?(g取10m/s2)‎ ‎【答案】（1）2×105N/C（2）0.2s ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 先分析小球的受力情况，重力竖直向下，电场力水平向右，绳子拉力沿绳子向上，处于三力平衡状态，根据平衡条件，结合电性，即可判断电场强度的方向，依据力的合成法则，确定电场力与重力的关系，即可求解电场强度；剪断细绳后，小球受恒力作用，将做匀加速直线运动．‎ ‎【详解】（1）Fsinθ=qE  ①. Fcosθ=mg ② 由①②解得：E=mgtanθ/q .‎ 可得：E=2×105N/C ‎ ‎（2）剪断细线后，小球沿绳斜向下做匀加速直线运动 小球水平分运动也为匀加速直线运动． 水平加速度为：. ‎ 由运动学公式有：. ‎ 解得.‎ ‎19.如图所示，在场强为E的匀强电场中，一电子（电量为e，质量为m）从电场中的A点沿电场线方向以速度v0运动，到达B点是时速度为零，求：‎ ‎（1）A、B两点间电势差UAB为多少？哪点电势高？‎ ‎（2）电子从A点运动到B点所用时间为多少？‎ ‎（3）A、B两点间距离为多大？‎ ‎【答案】（1），A点电势高（2） （3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1、3）根据牛顿第二定律得，电子的加速度为： ， 则AB间的距离为：． 则A、B两点间的电势差为：UAB＝Ed＝． 电子受力的方向向左，所以A的电势高． （2）设A到B的时间是t，则：‎ ‎20.如图所示，间距为d的水平平行金属板间电压恒为U。初速度为零的电子经电压U0的加速后，沿两板间的中心线进入板间电场，电子从两板间飞出，飞出时速度的偏向角为θ。己知电子质量为m、电荷量为e，电子重力不计。求：‎ ‎（1）电子在水平金属板间所受的电场力的大小F；‎ ‎（2）电子刚进入水平金属板间电场时的速度大小v0；‎ ‎（3）水平金属板的长度L。‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）水平金属板间电场： ‎ 电子在水平金属板间所受的电场力： ‎ 解得 ‎ ‎（2）电子加速电场U0有： ‎ 解得 ‎ ‎（3）电子在水平金属板间做类平抛运动，有：‎ ‎ ， ‎ 竖直方向： vy＝at ，水平方向： ‎ ‎ ‎ 联立解方程可得 ‎ ‎ ‎