2017-2018学年河北省故城县高级中学高二9月月考物理试题 解析版

2017-2018学年河北省故城县高级中学高二9月月考物理试题 解析版

‎2017-2018学年河北省故城县高级中学高二9月月考物理试题 解析版 一．选择题（共12小题，满分48分，每小题4分）‎ ‎1. 关于静电场的电场线，下列说法正确的是（　　）‎ A. 电场强度较大的地方电场线一定较疏 B. 沿电场线方向，电场强度一定越来越小 C. 沿电场线方向，电势一定越来越低 D. 电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹 ‎【答案】C 点睛：记住电场线的特点：电场线的疏密代表电场的强弱，沿电场线方向电势逐渐降低，并要掌握电场线的两个意义：电场线的方向反映电势的高低，电场线的疏密表示场强的方向．‎ ‎2. 如图所示，在竖直放置间距为d的平行板电容器中，存在电场强度为E的匀强电场，有一质量为m、电荷量为+q的点电荷从两极板正中间处静止释放，重力加速度为g，则点电荷运动到负极板的过程（　　）‎ A. 加速度大小为a=+g B. 所需的时间为t=‎ C. 下降的高度为y= D. 电场力所做的功为W=Eqd ‎【答案】B ‎【解析】点电荷受到重力、电场力，合力；根据牛顿第二定律有：‎ ‎，故A错误；‎ B、根据运动独立性，水平方向点电荷的运动时间为t，水平方向上的加速度a=Eq/m，根据位移公式可得：，化简得，故B正确；‎ C、竖直方向做自由落体运动，下降高度，故C错误；‎ D、电荷运动位移为d/2，故电场力做功W=Eqd/2，故D错误。‎ 故选：B。‎ ‎【名师点睛】‎ 分析电荷的受力情况，根据牛顿第二定律可求得总的加速度；根据运动的独立性，分别对水平方向和竖直方向进行分析，根据水平方向上的匀加速直线运动规律可求得运动时间；再对竖直方向分析，从而求出对应的高度，根据功的公式可求得电场力所做的功。‎ ‎3. 如图，平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连，一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间，处于静止状态．现保持右极板不动，将左极板向左缓慢移动．关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T，下列判断正确的是（　　）‎ A. F逐渐减小，T逐渐减小 B. F逐渐增大，T逐渐减小 C. F逐渐减小，T逐渐增大 D. F逐渐增大，T逐渐增大 ‎【答案】A ‎【解析】电容器与电源相连，所以两端间电势差不变，将左极板向左缓慢移动过程中，两板间距离增大，则由U=Ed可知，电场强度E减小；电场力F=Eq减小；小球处于平衡状态，受重力、拉力与电场力的作用而处于平衡，故拉力与电场力和重力的合力大小相等，方向相反；根据平行四边形定则可知，；由于重力不变，电场力变小，故拉力变小．故A正确，BCD错误．故选A．‎ ‎4. ‎ 真空中有甲、乙两个点电荷相距为r，它们间的静电引力为F．若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的，它们间的距离变为2r，则它们间的静电引力将变为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】由库仑定律可得：；变化后，故选B．‎ ‎5. 在电场中的某点放入电量为﹣q的试探电荷时，测得该点的电场强度为E；若在该点放入电量为+2q的试探电荷，此时测得该点的场强为（　　）‎ A. 大小为2E，方向和E相反 B. 大小为E，方向和E相反 C. 大小为2E，方向和E相同 D. 大小为E，方向和E相同 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：电场强度与电场本身的因素是相关的，与所放入的检验电荷无关，故放入电量为的试探电荷时，测得该点的电场强度为，则放电量为的试探电荷时，得到该点的场强仍为E，选项D正确。‎ 考点：电场强度的概念。‎ ‎6. 如图所示的各电场中，A、B两点的电场强度相同的是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】A图中AB场强大小不等，但方向相同，则电场强度不同．故A错误．B图中AB是同一圆上的两点，场强大小相等，但方向不同，则电场强度不同．故B错误．C图中电场线的切线方向表示电场的方向，由图可知，两点的场强方向不同，所以AB场强不等，故C错误；D图中AB是匀强电场中的两点，电场强度相同，故D正确．故选D.‎ ‎7. 一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点过程中，电场力做了2×10﹣6J的正功，那么（　　）‎ A. 电荷在B处时具有2×10﹣6J的动能 B. 电荷的动能减少了2×10﹣6J C. 电荷在B处时具有2×10﹣6J的电势能 D. 电荷的电势能减少了2×10﹣6J ‎【答案】D ‎【解析】电场力做正功，电势能减小，动能增加；电场力做功对应着电势能和动能的变化，不能说明具有多少电势能或者动能，故ABC错误，D正确．故选D．‎ ‎8. 如图所示，实线为电场线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC．下列关系中不正确的有（　　）‎ A. EA＞EB＞EC B. φA＞φB＞φC C. UAB＞UBC D. UAB=UBC ‎【答案】D ‎【解析】由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为 EA＞EB＞EC，故A正确；A、B、C三点处在一根电场线上，根据沿着电场线的方向电势逐渐降落，故有φA＞φB＞φC，故B正确；电场线密集的地方电势降落较快，由U=Ed知：UAB＞UBC，故C正确，D错误．本题选择错误的，故选D．‎ 点睛:本题关键要知道电场强度的大小看电场线的疏密程度，电场线越密的地方电场强度越大，电势的高低看电场线的指向，沿着电场线电势一定降低．‎ ‎9. 一带正电的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．分析图象后，下列说法正确的是（　　）‎ A. A处的电场强度大于C处的电场强度 B. B、D两点的电场强度和电势一定都为零 C. 粒子在A处的电势能大于在C处的电势能 D. A、C两点的电势差大于B、D两点间的电势差 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：因为v-t线的斜率等于物体的加速度，故在A处的加速度大于C处的加速度，A处的电场强度大于C处的电场强度，选项A正确；B、D两点切线的斜率为零，故两点的加速度为零，场强为零，但是电势不一定都为零，选项B错误；粒子在A处的速度大于C处的速度，则在A处的动能大于C处的动能，在A处的电势能小于在C处的电势能，选项C错误；根据动能定理可知：;，由图线可知，则A、C两点的电势差小于B、D两点间的电势差，选项D错误；故选A.‎ 考点：v-t图线；动能定理；电场强度 ‎【名师点睛】此题是对v-t图线及动能定理的考查；关键是理解速度时间图线的物理意义，图线的斜率等于物体的加速度；电场力做正功，动能增加，电势能减小；克服电场力做功，动能减小，电势能增加，且电场力做功等于动能的变化量.‎ ‎10. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电量很少，可被忽略．一带负电油滴被固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（　　）‎ A. 平行板电容器的电容值将变大 B. 静电计指针张角变小 C. 带电油滴的电势能将增大 D. 若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，导致极板间距增大，根据知，d增大，则电容减小，故A错误；静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B错误；电势差不变，d增大，则电场强度减小，P点与上极板的电势差减小，则P点的电势增大，因为该电荷为负电荷，则电势能减小，故C错误；若先将电容器上极板与电源正极的导线断开，则电荷量不变，d改变，根据，知电场强度不变，则油滴所受电场力不变，故D正确；故选D。‎ 考点：电容器动态分析 ‎【名师点睛】本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变，当电容器与电源断开，则电荷量不变。‎ ‎11. 关于电源的电动势和内阻，下列说法正确的是（　　）‎ A. 电源电动势越大，储存的电能越多 B. 电源内部非静电力做功越多，电动势越大 C. 电源的电动势就是闭合电路中电源两端的电压 D. 电源电动势大小与内阻无关 ‎【答案】D ‎【解析】电动势是描述电源做功能力的大小，与电能无关，故A错误；根据，故电源内部非静电力做功与电量的比值越大，电动势越大，电动势与做功多少无关，故B错误；电源的电动势就是闭合电路中电源两端的电压与内部电压的和，电动势要大于路端电压，故C错误；电源的电动势大小与内阻无关，故D正确．故选D．‎ ‎12. 第56届日本电池大会上华为发布了5分钟即可充满3000mAh电池50%电量的快充技术成果，引起业界广泛关注．如图是华为某智能手机电池上的信息，支持低压大电流充电，则（　　）‎ A. 4.35‎V表示该电池的电动势 B. 11.4 Wh表示该电池能提供的电量 C. 3000 mAh表示该电池能提供的电能 D. 该电池充满电后以100mA的电流工作时，可连续工作30小时 ‎【答案】D ‎【解析】4.35V为充电电压，不是该电池的电动势；故A错误；11.4Wh为电池的充电电能，不是该电池的电量，故B错误；mAh为电量的单位，所以3000 mAh表示该电池能提供的电量，故C错误；该电池充满电后以后以100mA的电流工作时，可连续工作：，故D正确．故选D．‎ 二．填空题（共1小题，满分9分，每小题9分）‎ ‎13. 如图所示是两个电池外壳的说明文字，图中所述进口电池的电动势是_____V，国产电池最多可放出_____mAh的电荷量，若电池平均工作电流为‎0.03A，则最多可使用_____h．‎ ‎【答案】 (1). 1.2V (2). 60 (3). 20‎ ‎【解析】从图中可以得出，两种电池的电动势均为1.2V，进口电池的容量为600mAh，国产电池的容量为60mAh；当国产电池平均工作电流为0.03安时，有 ‎ 三．实验题（共1小题，满分10分，每小题10分）‎ ‎14. 如图所示为研究决定平行板电容器电容因素的实验装置．两块相互靠近的等大正对平行金属平板M、N组成电容器，板N固定在绝缘座上并通过导线与静电计中心杆相接，板M和静电计的金属壳都通过导线接地，板M上装有绝缘手柄，可以执手柄控制板M的位置．给电容器充上一定的电荷，静电计指针张开一定角度．若仅将两极板间的距离增大，则静电计指针的偏角将_____（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若仅将M沿平行板面方向移动一段距离以减小两极板间的正对面积，则静电计指针的偏角将_____（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若在两板板间插入云母片，且保持其他条件不变，则静电计指针的偏角将_____（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若在两极板间插入一块不与两板接触的厚金属板P，且保持其他条件不变，则静电计指针偏角将_____（选填“变大”、“不变”或“变小”），插入后金属板P内部的电场强度大小为_____．‎ ‎【答案】 (1). 变大 (2). 变大 (3). 变小 (4). 变小 (5). 0‎ ‎【解析】只将板间距离d增大，由电容的决定式C=ɛS/4πkd分析得知，电容减小，电量Q不变，则由C=Q/U分析得到板间电势差U增大，静电计指针张角变大；‎ 只将M沿平行板面方向移动一段距离以减小两极板间的正对面积S，由电容的决定式 C=ɛS/4πkd分析得知，电容减小，电量Q不变，则由C=Q/U分析得到板间电势差U增大，静电计指针张角变大；‎ 若在两板板间插入云母片，且保持其他条件不变，由电容的决定式C=ɛS/4πkd分析得知，电容增大，电量Q不变，则由C=Q/U分析得到板间电势差U减小，静电计指针张角变小；‎ 若在两极板间插入一块不与两板接触的厚金属板P，且保持其他条件不变，相当于极板间距减小，由电容的决定式C=ɛS/4πkd分析得知，电容增大，电量Q不变，则由C=Q/U分析得到板间电势差U减小，静电计指针张角变小；‎ 插入后金属板处于静电平衡状态，所以P内部的电场强度处处为零。‎ 四．解答题（共3小题，满分33分）‎ ‎15. 某导体的电阻为10Ω，15s内通过该导体的某一横截面的电量为‎18C，求：‎ ‎（1）这导体两端的电压为多少？‎ ‎（2）5s内通过这个截面的电子有多少个？（电子的电荷量为1.6×10﹣‎19C）‎ ‎【答案】（1）电压为12V；（2）5s内通过这个截面的电子为3.75×1019个．‎ ‎【解析】（1）由电流的定义可得：导体中的电流；‎ 由欧姆定律可得：U=IR=R=×10=12V；‎ ‎（2）电子的电量为1.6×10﹣‎19C；‎ 则电子个数：个；‎ 点睛：本题考查电流的定义及欧姆定律，注意明确电流的为电量与时间比值；同时要注意物理解题的方法，中间量的计算过程中不要代入数据，整理中最后公式后再代入数据．‎ ‎16. 如图所示，质量为m、带电量为+q的小球从距地面高度h处以一定的初速度v0水平抛出，在距抛出点水平距离为L处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，管的上口距地面为，为使小球无碰撞地通过管子，可在管子上方整个区域内加一场强方向向左的匀强电场．求：‎ ‎（1）小球的初速度v0；‎ ‎（2）电场强度E的大小；‎ ‎（3）小球落地时的动能．‎ ‎【答案】（1）小球的初速度v0为；（2）电场强度E的大小为；‎ ‎（3）小球落地时的动能为mgh ‎【解析】（1）水平方向匀减速运动到管口时速度恰为零，则 ①‎ 竖直方向自由落体运动到管口，则 ②‎ 由①②得： ③‎ ‎（2）水平方向由运动学公式及牛顿第二定律： ④‎ 由③④得： ‎ ‎（3）竖直方向自由落体运动直到地面，根据动能定理：mgh﹣EqL=EK﹣mv02‎ EK=mgh．‎ 点睛：解决本题的关键将小球的运动动分解为水平方向和竖直方向，在竖直方向做自由落体运动，在水平方向上做匀减速直线运动，知道分运动与合运动具有等时性，以及会运用动能定理求出落地的速度.‎ ‎17. 如图所示，真空中有平行正对金属板A、B，它们分别接在输出电压恒为U=91V的电源两端，金属板长L=‎10cm、两金属板间的距离d=‎3.2cm，A、B两板间的电场可以视为匀强电场．现使一电子从两金属板左侧中间以v0=2.0×‎107m/s的速度垂直于电场方向进入电场，然后从两金属板右侧射出．已知电子的质量m=0.91×10﹣‎30kg，电荷量e=1.6×10﹣‎19C，两极板电场的边缘效应及电子所受的重力均可忽略不计．求：（计算结果保留两位有效数字）‎ ‎（1）电子在电场中运动的加速度a的大小；‎ ‎（2）电子射出电场时在沿电场线方向上的侧移量y；‎ ‎（3）从电子进入电场到离开电场的过程中，其动能增量的大小．‎ ‎【答案】（1）电子在电场中运动的加速度a的大小为；（2）电子射出电场时在沿电场线方向上的侧移量y为‎0.63cm；（3）从电子进入电场到离开电场的过程中，其动量增量的大小 ‎【解析】（1）设金属板A、B间的电场强度为E，则 ‎ 根据牛顿第二定律有：Ee=ma 代入数据： ‎ ‎（2）电子以速度v0进入金属板A、B间，在垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动．‎ 电子在电场中运动的时间为 ‎ 电子射出电场时在沿电场线方向的侧移量 ‎ 代入数据解得：y=‎‎0.63cm 点睛：带电粒子垂直电场线进入电场做类平抛运动，将运动分解为沿电场线和垂直电场线两个方向进行分析，利用直线运动的规律进行求解．‎ ‎　‎