江西省上饶市2019-2020学年高二上学期第一次联考物理

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江西省上饶市“山江湖”协作体2019-2020学年高二上学期第一次联考物理（统招班）‎ 一、单选题 ‎1.关于摩擦起电和感应起电，以下说法正确的是（ ）‎ A. 摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷 B. 摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移 C. 不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移 D. 以上说法均不正确 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 摩擦起电和感应起电的实质都是电子的转移。不论何种起电方式都不能创造电荷。故C正确。‎ 思路分析：根据电荷守恒可知,电荷是不能创生的;摩擦起电和感应起电的实质都是电子的转移 试题点评：本题考查了感应起电和摩擦起电的本质,‎ ‎2.两个完全相同的金属小球,带异种电荷,且电荷量之比,相距足够远（可视为点电荷）,两者相互接触后,再放回原来的位置,则相互作用力是原来的 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设一个球的带电量为q，则另一个球的带电量为Q=7q，依据库仑定律，则此时 带异种电荷，接触后再分开，带电量各为3q，则两球的库仑力大小 ‎；‎ A. ，与结论不相符，选项A错误；‎ B. ，与结论不相符，选项B错误；‎ C. ，与结论相符，选项C正确；‎ D. ，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎3.如图所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B，导体B用导线经开关接地，现把S先合上再断开，再移走A，则导体B(　 　)‎ A. 不带电 B. 带负电 C. 带正电 D. 不能确定 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 当闭合开关时S，由于静电感应的作用，金属导体B右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和，所以导体B右端不再带有电荷，左端带负电，再断开S，再移走A，则导体B带负电。故选B。‎ ‎4.如图所示的实线为一簇未标明方向的点电荷电场的电场线，虚线是一个不计重力的带负电的粒子从a点运动到b点的运动轨迹，则由图可知 A. 场源点电荷带负电 B. 带电粒子在a点的加速度较小 C. 带电粒子在a点的动能较小 D. b点的电势较a点的电势低 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：由图，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于粒子带负电，受到的电场力的方向与电场线方向相反，所以粒子的电场线的方向向右，场源点电荷带正负电．故A错误．‎ 电场线的疏密表示场强的大小，由图可知粒子在a点处的电场强度大，粒子受到的电场力大，加速度大．故B错误；由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，若粒子从a运动到b，电场力与轨迹之间的夹角是钝角，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增大，则粒子在a点的速度较大，在b点电势能较大．故C错误．正点电荷产生的电场，方向向右，沿电场线的方向电势降低，所以b点的电势较a点的电势低，故D正确．‎ 考点：带电粒子在电场中的运动 ‎【名师点睛】本题是电场中带电粒子的运动轨迹问题，首先要能根据轨迹的弯曲方向判断粒子受力方向，其次判断粒子动能和电势能的变化要根据电场力做功情况；注意电场线密集的地方场强较大；沿电场线方向电势逐渐降低.‎ ‎5.如图所示，两个固定的等量异种电荷相距为4L，其连线中点为O，以O为圆心、L为半径的圆与两点电荷间的连线及连线的中垂线分别交于a、b和c、d。则 A. a、b两点的电场强度大小相等，方向相反 B. c、d两点的电场强度大小相等，方向相同 C. 将一带正电的试探电荷从a点沿直线移到b点，其电势能先减小后增大 D. 将一带正电的试探电荷从c点沿直线移到d点，其电势能先增大后减小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据两等量异种点电荷电场特点，a、b两点的电场强度大小相同，方向相同，故A错误，B正确；将一带正电的试探电荷从a点沿直线移到b点，电场力一直做正功，故其电势能一直减小，选项C错误；cd连线上电势均为零，故 将一带正电的试探电荷从c点沿直线移到d点，其电势能不变，选项D错误；故选B.‎ 点睛：本题关键是要明确两个等量异种电荷连线以及中垂线上的场强分布情况和电势分布情况，关键在于掌握电场线的物理意义：电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线的方向表示电势的高低，作出电场线，就能判断电势的高低.‎ ‎6.如图所示，圆 O 所在的平面内有匀强电场存在，电场方向与圆面平行。一个带正电荷的微粒（不计重力）从图中 A 点出发，以相同的初动能在圆内向各个方向运动，已知图中 AB 是圆的一条直径，∠BAC=30°，已知只有当该微粒从图中 C 点处离开圆面时的动能才能达到最大值，则平面内的电场线方向为 A. 沿 A→B 方向 B. 沿 A→C 方向 C. 沿 B→C 方向 D. 沿 O→C 方向 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 粒子从图中C点离开圆面时，粒子的动能最大，说明电场力最大，根据电场力做功公式W=qU，分析AC间电势差什么情况下最大，确定电场线的方向。‎ ‎【详解】由题，带正电的粒子在匀强电场中从以相同的初动能从A点出发，从C点离开圆面时，带电粒子只受电场力作用，粒子的动能最大，根据动能定理知，说明电场力做功最大，AC间电势差最大；若过C点作匀强电场的等势面，该面与圆只能有一个交点，即该等势面在C点与圆相切，而电场方向与等势面是垂直的，从A到C电场力对小球做正功，小球的位移方向与电场力的夹角小于90°，因而电场方向沿OC方向。‎ 故选：D。‎ ‎【点睛】本题有一定难度，考查了学习对物理知识的理解和综合应用能力，如根据等势线确定电场线等。‎ ‎7.如图，半径为R的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔A。已知壳内的场强处处为零；壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样。一带正电的试探电荷（不计重力）从球心以初动能Ek0沿OA方向射出。下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图象，可能正确的是 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：由于在球壳内场强处处为零，因此从O向A运动的过程中电荷不受电场力，做匀速直线运动，动能不发生变化，图象为一条水平直线，C、D错误；通过A点后，电荷做加速运动，但场强逐渐减小，通过相同的位移，电场力做功逐渐减小，根据动能定理，试探电荷的动能的增量逐渐减小，即图象的斜率逐渐减小，A正确，B错误。‎ 考点：动能定理，点电荷的电场 ‎8.一带正电粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点，其速度－时间图象如图所示， 则下列说法中正确的是 （ ）‎ A. A处的电场强度一定小于B处的电场强度 B. AB两点间的电势差等于CB两点间的电势差 C. A处的电势一定小于在B处的电势 D. CD间各点电场强度和电势都为零 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由图象可知，带正电的粒子的加速度在A点时较大，由牛顿第二定律得知在A点的电场力大，故A点的电场强度一定大于B点的电场强度，故选项A错误；‎ B、A、C两点的速度相等，故粒子的动能相同，因此从A到B和从C到D电场力做功相同，由知AB两点间的电势差等于CB两点间的电势差，故选项B正确；‎ C、由图可知正电粒子在A处的动能小于在B处的动能，由能量守恒可知正电粒子在A处是电势能大于在B处的电势能，根据可知A出的电势高于B处的电势，故选项C错误；‎ D、从C到D，粒子速度一直不变，故电场力做功为零，可知CD间各点电场强度为零，但电势的零点可人为选取，则电势不一定为零，故选项D错误。‎ ‎9.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效为电荷集中在球心处产生的电场,如图所示,在半球面AB上均匀分布着正电荷,总电荷量为Q,球面半径为R,CD为通过半球面顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点, ,已知M点的场强大小为E,则N点的场强大小为 ‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】若将带电量为2Q的球面放在O处，均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。则在M、N点所产生的电场为 由题知当半球面如图所示M点的场强大小为为E，则N点的场强为 A. ，与结论不相符，选项A错误；‎ B. ，与结论不相符，选项B错误；‎ C. ，与结论不相符，选项C错误；‎ D. ，与结论相符，选项D正确；‎ ‎10.如图，A、B两物体叠放在水平地面上，A物体质量m=20kg，B物体质量M=30 kg。处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连，弹簧处于自然状态，其劲度系数为250 N／m，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为0.5。现有一水平推力F作用于物体B上，使B缓慢地向墙壁移动，当B移动0.2m时，水平推力的大小为(g取10 m／s2) （ ）‎ A. 200 N B. 250 N C. 300 N D. 350 N ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】若A物块与B间未发生相对滑动，则弹簧压缩量为0.2m，则弹簧的弹力F1=kx=250×0.2N=50N＜μmg=100N．假设成立。对B在竖直方向上平衡，在水平方向上受推力F、A对B的静摩擦力、地面的滑动摩擦力，根据平衡有：F=f1+f2=F1+μ（M+m）g=50+250N=300N．故C正确，ABD错误。‎ 二、多选题 ‎11.真空中相距为3a的两个点电荷M、N,分别固定于x轴上和的两点上,在它们连线上各点场强E随x变化关系如图所示,以下判断正确的是 ‎ A. 处的电势一定为零 B. 点电荷M、N一定为同种电荷 C. 两点电荷之间沿x轴正向电势降低 D. 点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4：1‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. x=2a处的场强为零，但由于电势与场强无关，则场强为零的地方电势不一定为零，故A错误；‎ B. x从0到3a，场强先正方向减少到零又反方向增加，异种电荷两电荷之间场强不为零，因此必为同种电荷，故B正确；‎ C.由于两点电荷为同种电荷，则根据同种电荷电场线的分布规律可知，电势不会沿x轴正向降低，而是先降低后升高，故C错误；‎ D. x=2a处的合场强为0，由得：‎ ‎，‎ 得 QM：QN=4：1，‎ 故D正确。‎ ‎12.空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx，下列说法中正确的有（　　）‎ A. EBx的方向沿x轴正方向 B. EBx的大小大于ECx的大小 C. 电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大 D. 负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 沿电场方向电势降低，在O点左侧，EBx的方向沿x轴负方向，在O点右侧，ECx的方向沿x轴正方向，所以A错误；在B点和C点附近分别取很小的一段d，由图象，B点段对应的电势差大于C点段对应的电势差，看做匀强电场有E=，可见EBx＞ECx，故B正确；同理可知O点场强最小，电荷在该点受到的电场力最小，故C错误；负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电势先升高，后降低，电势能先减小后增加，电场力先做正功，后做负功，选项D正确；故选BD．‎ 点睛：本题的入手点在于如何判断EBx和ECx的大小，由图象可知在x轴上各点的电场强度在x方向的分量不相同，如果在x方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强电场，用匀强电场的处理方法思考，从而得到结论，此方法为微元法．‎ ‎13.如图所示,一个枕形导体AB原来不带电,将它放在一个负点电荷的电场中,点电荷的电荷量为Q,与AB中心O点的距离为R，由于静电感应,在导体A,B两端分别出现感应电荷当达到静电平衡时 A. 导体A端电势高于B端电势 B. 导体A端电势低于B端电势 C. 导体中心O点的场强为0‎ D. 枕形导体两端的感应电荷在O点产生感应电场强度,方向水平向左 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.当达到静电平衡时整个导体是一个等势体，则导体A端电势等于B端电势。故AB错误。‎ CD.当达到静电平衡时导体中心O点的场强为0；枕形导体两端的感应电荷在导体中心O点的场强大小与点电荷-Q产生的场强大小相等，为；方向相反，为水平向左；故CD正确。‎ ‎14.如图所示,高为h的光滑绝缘曲面处于匀强电场中,匀强电场的方向平行于竖直平面,一带电荷量为,质量为m的小球,以初速度v0从曲面底端的A点开始沿曲面表面上滑,到达曲面顶端B点的速度仍为v0,则下列说法不正确的是 ‎ A. 电场力对小球做功为 B. A、B两点的电势差为 C. 小球在B点的电势能大于在A点的电势能 D. 由A到B的过程,机械能的总和保持不变 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.小球上滑过程中，由动能定理得：‎ 得：‎ W=mgh．‎ 故A错误，符合题意。‎ B.由W=qU得，A、B两点的电势差为 故B正确，不符合题意。‎ C.由于电场力做正功，小球的电势能减小，则小球在B点的电势能小于在A点的电势能。故C错误，符合题意。‎ D.由A到B的过程，由于电场力做正功，则机械能增加，选项D错误，符合题意。‎ 三、计算题 ‎15.在光滑绝缘水平面上放置一质量、电量的小球,小球系在绝缘细线上,线的另一端固定在O点。整个装置置于匀强电场中,电场方向与水平面平行且沿OA方向,小球在A点时细线的拉力,如图所示。‎ ‎（1）求电场强度的大小；‎ ‎（2）若烧断细线,小球在运动过程中,位移大小为时求小球的运动时间。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由于F=Eq 解得：‎ ‎（2）线断后，小球做匀加速运动，由牛顿第二定律 F=ma  ‎ 由得 ‎16.用长为L的细线将质量为m的带电小球P悬挂在O点下，当空中有方向为水平向右，大小为E的匀强电场时，小球偏转后处于静止状态．‎ 分析小球带电性质；‎ 求小球的带电量；‎ 求细线的拉力．‎ ‎【答案】（1）小球带正电 （2） （3）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）小球受重力、拉力和电场力处于平衡，电场力的方向水平向右，如图所示．知小球带正电。‎ ‎ （2）根据共点力平衡可知电场力为：，解得：。 （3）细线拉力为：。‎ 点睛：解决本题关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，知道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。‎ ‎17.如图所示，一个质量为1.0×10-4kg的带电小球，穿过一根光滑的绝缘杆（绝缘杆固定在电场中），置于场强为2.0×102N/C的水平向右的匀强电场中，杆与水平面夹角为53°，小球刚好匀速下滑，问：‎ ‎(1)小球带何种电荷？电荷量为多少？‎ ‎(2)杆上A、B两点相距10cm，小球由A运动到B电场力所做的功为多大？A、B两点的电势差UAB为多大？（，）‎ ‎【答案】（1）带负电 电荷量 （2） ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 对小球受力分析，根据平衡条件列式即可求得小球的电性和电荷量；根据W=Eql求得电场力所做的功，再根据W=Uq即可求得电势差。‎ ‎【详解】（1）小球匀速下滑，根据平衡条件，对小球受力分析如图所示，可知电场力水平向左，与电场方向相反，小球带负电，且有：‎ 解得：小球的电荷量 ‎（2）小球由A到B，电场力与位移夹角为钝角（1270），电场力做负功： ‎ AB两点的电势差 ‎【点睛】本题考查带电粒子在电场中运动过程中的力和能量分析，要注意明确电场力做功的公式正确应用，同时注意在计算电功和电势差时要注意各物理量的符号要代入计算。‎ ‎18.如图所示，水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上，圆弧轨道B端的切线沿水平方向。质量m=1.0kg的滑块（可视为质点）在水平恒力F=10.0N的作用下，从A点由静止开始运动，当滑块运动的位移x=0.50m时撤去力F。已知A、B之间的距离x0=1.0m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10，取g=10m/s2。求：‎ ‎（1）在撤去力F时，滑块的速度大小；‎ ‎（2）滑块通过B点时的动能；‎ ‎（3）滑块通过B点后，能沿圆弧轨道上升的最大高度h=0.35m，求滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做的功。‎ ‎【答案】（1）3．0m/s；（2）4．0J；（3）0．50J。‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）滑动摩擦力（1分）‎ 设滑块的加速度为a1，根据牛顿第二定律 ‎（1分）‎ 解得（1分）‎ 设滑块运动位移为时的速度大小为，根据运动学公式 ‎（2分）‎ 解得（1分）‎ ‎（2）设滑块通过B点时的动能为 从A到B运动过程中，依据动能定理有 ‎， （4分）‎ 解得（2分）‎ ‎（3）设滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做功为，根据动能定理 ‎（3分）‎ 解得（1分）‎ 考点：牛顿运动定律 功能关系 ‎19.如图所示，竖直平面内有一固定绝缘轨道ABCDP，由半径r=0.5m的圆弧轨道CDP和与之相切于C点的水平轨道ABC组成，圆弧轨道的直径DP与竖直半径OC间的夹角θ=37°，A、B两点间的距离d=0.2m。质量m1=0.05kg的不带电绝缘滑块静止在A点，质量m2=0.1kg、电荷量q=1×10-5C的带正电小球静止在B点，小球的右侧空间存在水平向右的匀强电场。现用大小F=4.5N、方向水平向右的恒力推滑块，滑块到达月点前瞬间撤去该恒力，滑块与小球发生弹性正碰，碰后小球沿轨道运动，到达P点时恰好和轨道无挤压且所受合力指向圆心。小球和滑块均视为质点，碰撞过程中小球的电荷量不变，不计一切摩擦。取g=10m／s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。‎ ‎(1)求撤去该恒力瞬间滑块的速度大小v以及匀强电场的电场强度大小E；‎ ‎(2)求小球到达P点时的速度大小vP和B、C两点间的距离x。‎ ‎【答案】(1) 6m/s；7.5×104N/C (2) 2.5m/s ；0.85m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对滑块从A点运动到B点的过程，根据动能定理有：‎ 解得：v=6m/s 小球到达P点时，受力如图所示:‎ 则有：qE=m2gtanθ,‎ 解得：E=7.5×104N/C ‎(2)小球所受重力与电场力的合力大小为：‎ 小球到达P点时，由牛顿第二定律有：‎ 解得：vP=2.5m/s 滑块与小球发生弹性正碰，设碰后滑块、小球的速度大小分别为v1、v2，‎ 则有：m1v=m1v1+m2v2‎ 解得：v1=-2m/s(“-”表示v1的方向水平向左)，v2=4m/s 对小球碰后运动到P点的过程，根据动能定理有：‎ 解得：x=0.85m ‎ ‎