河南省西华县第一高级中学2020学年高二物理上学期10月月考试题（实验班，含解析） 12页

河南省西华县第一高级中学2020学年高二物理上学期10月月考试题（实验班，含解析） ‎ 一、选择题（本题包括12小题，每小题5分，1-8为单选题，9-12为多选题）‎ ‎1. 下列工事中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有（ ）‎ ‎①场强 E=F/q ②场强 E=U/d ‎③场强 E=kQ/r2 ④电场力做功W=Uq ‎①③ B.②③ C.②④ D.‎ ‎【答案】D ‎【解析】①场强E=F/q适应所有电场；②场强E=U/d只适应匀强电场；③场强E=kQ/r2只适应点电荷电场；④电场力做功W=qU适应所有电场；既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有①④，故选A.‎ ‎2. 下列关于电场线的说法中，正确的是（ ）‎ A. 电场线是电场中实际存在的线 B. 电场中的任意两条电场线都不可能相交 C. 顺着电场线的方向，电场强度一定越来越大 D. 顺着电场线的方向，电场强度一定越来越小 ‎【答案】B ‎3. 下列说法中不正确的是（ ）‎ A. 在静电场中沿电场线方向的各点电势一定不相等，场强大小一定不相等 B. 在静电场中沿电场线方向的各点电势一定降低，场强大小一定不相等 C. 在静电场中同一等势面上各点电势一定相等，场强大小不一定相等 D. 在静电场中，点电荷q沿任意路径从a点移至b点，只要a、b在同一等势面上，则电场力一定不做功 ‎【答案】A ‎【解析】据电场线的特点知，沿电场线的方向电势越来越低，但电场线的疏密程度反映场强强弱，所以场强大小不一定相等，故A说法错误，B说法正确；电场中同一等势面上各点电势一定相等，但电场强度大小和方向都不一定相同，故C说法正确；跟据电场力做功W=Uq可知，只要只要a、b在同一等势面上，电场势差为零，即电场力一定不做功，故D说法正确。所以选A。‎ ‎4. 一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中，在电场力作用下延虚线所示轨迹从A点运动到B点，电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是（ ）‎ A. 加速度的大小增大，动能、电势能都增加 B. 加速度的大小减小，动能、电势能都减少 C. 加速度增大，动能增加，电势能减少 D. 加速度增大，动能减少，电势能增加 ‎【答案】C ‎...............‎ ‎5. 如图AB是某电场中的一条电场线，若将一负电荷从A点处自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图所示，则A、B两点得电势高低和场强大小关系是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】从v-t图象可得电子做加速运动，加速度逐渐变小，故电场力向右，且不断变小，故A点的电场强度较大，故EA＞EB；负电荷受到的电场力与场强方向相反，故场强向左，沿电场线方向，电势逐渐降低，故A点电势较小，即，故C正确，ABD错误。‎ ‎6. 请用学过的电学知识判断下列说法正确的是（ ）‎ A. 电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 B. 制作汽油桶的材料用金属笔用塑料好 C. 小鸟停在单根高压输电线上会被电死 D. 打雷时，待在汽车里比待在木屋里要危险 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业，A错误；因为塑料和油摩擦容易起电，产生的静电荷不易泄漏，形成静电积累，造成爆炸和火灾事故，B正确；小鸟的两只脚之间的距离很小，所以小鸟的两只脚之间的电压也很小，所以不会对小鸟造成危害，C错误；一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下，D正确。‎ 考点：静电屏蔽；静电现象的解释。‎ ‎【名师点睛】穿金属的衣服和呆在汽车里时，可以对里面的人体起到静电屏蔽作用，从而可以保护人的安全，由于塑料和油摩擦容易起电，用塑料的话，产生的静电荷不易泄漏，反而会早造成危险。‎ ‎7. 如图所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将作（ ）‎ A. 自由落体运动 B. 曲线运动 C. 沿着悬线的延长线作匀加速运动 D. 变加速直线运动 ‎【答案】C ‎【解析】悬线烧断前，小球受重力、拉力、电场力平衡，重力和电场力的合力与拉力等值反向．烧断细线，物体受重力、电场力，两个力合力恒定，沿细线方向，小球开始静止，在恒定合力作用下将沿合力方向即沿着悬线的延长线方向做匀加速直线运动，故C正确．A、B、D错误。‎ 点睛：解决本题的关键掌握物体做直线运动还是曲线运动的条件，当物体所受的合力与速度在同一条直线上，物体做直线运动，所受的合力与速度不在同一条直线上，物体做曲线运动。‎ ‎8. 如图在原来不带电的金属细杆ab附近P处放置一个正点电荷，达到静电平衡后（ ）‎ A. a端的电势比b端的高 B. b端的电势比d点的低 C. a端的电势不一定比d点的低 D. 杆内c处电场方向由c指向b ‎【答案】B ‎【解析】达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，即，故A错误；由于正电荷在右边，所以越往右电场的电势越高，所以，故B正确，C错误；由于杆处于静电平衡状态，所以内部的场强为零，故D错误。所以B 正确，ACD错误。‎ ‎9. A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上，且到连线的距离相等，如图则（ ）‎ A. 同一点电荷在A、B两点得电势能相等 B. 把正电荷从A点移到B点，电势能先增大后减小 C. 把正电荷从A点移到B点，电势能先减小后增大 D. A、B两点得连线上任意两点得电势差为零 ‎【答案】AD ‎【解析】试题分析：等量异种电荷连线的中垂线上，电势处处相等，又电势能，可判断AD对，BC错。‎ 考点：等量异种电荷的电势分布图。‎ ‎【名师点睛】几种常见的典型电场的等势面比较：‎ 电场 等势面（实线）图样 重要描述 匀强电场 垂直于电场线的一簇平面 点电荷的电场 以点电荷为球心的一簇球面 等量异种点电荷的电场 连线的中垂面上的电势为零 等量同种正点电荷的电场 连线上，中点电势最低，而在中垂线上，中点电势最高 ‎10. 如图所示，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处电势能大 C. b处电势高 D. 电荷在b处速度小 ‎【答案】BD ‎【解析】试题分析：由图可知b处的电场线比a处的电场线密，说明b处的场强大于a处的场强。根据牛顿第二定律，检验电荷在b处的加速度大于在a处的加速度，A选项错。由图可知，电荷做曲线运动，必受到不等于零的合外力，即Fe≠0，且Fe的方向应指向运动轨迹的凹向。因为检验电荷带负电，所以电场线指向是从疏到密。再利用“电场线方向为电势降低最快的方向”判断a，b处电势高低关系是Ua＞Ub ‎，C选项不正确。根据检验电荷的位移与所受电场力的夹角大于90°，可知电场力对检验电荷做负功。功是能量变化的量度，可判断由a→b电势能增加，B选项正确；又因电场力做功与路径无关，系统的能量守恒，电势能增加则动能减小，即速度减小，D选项正确。故选BD 。‎ 考点：电场线的概念、牛顿第二定律、做曲线运动物体速度与加速度的关系、电场线与等势面的关系、功能关系。‎ ‎11. 如图长为L=0.5m、倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中，一带电荷量为+q,质量为m的小球（可视为质点），以初速度v0=2m/s恰能沿斜面匀速上滑，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 小球在B点的电势能大于在A点的电势能 B. 水平匀强电场的电场强度为3mg4q C. 若电场强度加倍，小球运动的加速度大小为3m/s2‎ D. 若电场强度减半，小球运动到B点时的速度为初速度v0的一半 ‎【答案】BD ‎【解析】试题分析：小球由A到B的过程中，重力做负功，电场力做正功，小球电势能减少，选项A错误；因小球做匀速运动，由平衡条件知qEcosθ=mgsinθ，所以电场强度，选项B正确；电场强度变为2倍后，则有q·2Ecos θ－mgsinθ＝ma，所以a＝6 m/s2，选项C错误；电场强度减为一半后，则有:‎ ‎，a1＝3 m/s2，由v02－v2＝2a1L代入数值得v＝1 m/s，选项D正确；故选BD。‎ 考点：带电粒子在电场中的运动；牛顿第二定律；动能定理 ‎【名师点睛】由带电小球受到分析得：重力、支持力与电场力，且三力均不变．若存在加速度，则带小球也不可能到达N点的速度仍不变的，所以三力处于平衡状态．故带电小球做的是匀速直线运动。‎ ‎12. 如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上 C点由点电荷-Q，且CO=OD，∠ADO=60°。下列判断正确的是（ ）‎ A. O点电场强度为零 B. D点电场强度为零 C. 若将点电荷+q从O点移向C点，电势能增大 D. 若将点电荷-q从O点移向C点，电势能增大 ‎【答案】BD ‎【解析】电场是矢量，叠加遵循平行四边行定则，由和几何关系可以得出，A错B对。在之间，合场强的方向向左，把负电荷从Ｏ移动到C，电场力做负功，电势能增加，C错D对。‎ 二、填空题（每空5分，共15分）‎ ‎13. 如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证“机械能守恒定律”。‎ ‎（1）、已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材有____________（选填选项前的字母）．‎ A、直流电源 B、交流电源 C、天平及砝码 D、刻度尺 安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图乙所示（其中一段纸带图中未画出）．图中O点为打点起始点，且速度为零．选取纸带上打出的连续点A、B、C、D、E、F、G作为计数点，测出其中E、F、G点距起始点O的距离如图所示．已知打点计时器打点周期为T=0.02s。由此可计算出物体下落到E点时的瞬时速度vE=__________m/s（结果保留三位有效数字）‎ ‎（3）若已知当地重力加速度为g，代入图乙中所测的数据进行计算，并将与________（用图乙中所给字母表示）进行比较，即可在误差范围内验证，从O点到E点的过程中机械能是否守恒。‎ ‎【答案】 (1). BD (2). 3.01m/s (3). gh2‎ ‎【解析】试题分析：（1）打点计时器需要的是交流电源，故A错误，B正确；验证机械能守恒时，质量可以在等式中约去，故不需要测质量，故选项C错误；而测量纸带上点的间隔时需要用刻度尺，故选项D正确；（2）E点时的瞬时速度vE==3．01m/s；（3）根据mgh2=，得gh2=，故需要将与gh2比较，即可验证机械能是否守恒。‎ 考点：验证机械能守恒。‎ 三、计算题（14题15题每题10分，16题15分）‎ ‎14. 如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为2cm，两点得连线与场强方向成60°角。将一个电量为-2×10-5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J，则：‎ ‎（1）A，B两点得电势差UAB为多少？‎ 匀强电场的场强为多大？‎ ‎【答案】（1）5000v （2）5.0×105 V/m ‎【解析】（1）因为电势能增加即电场力做功为，电场力做负功，则；‎ ‎（3）根据得，，‎ 代入数据解得。‎ 点睛：根据电势差的变化得出电场力做功，结合电场力做功与电势差的关系求出A、B两点的电势差，根据匀强电场的电场强度公式求出场强的大小。‎ ‎15. 如图所示，真空中水平放置的平行金属板，相距d，上板带负电，下板带等量的正电，两板间电压为U，上板的正中央有一个小孔，在小孔正上方h高处，有一个质量为m的带电小球由静止开始下落，经小孔进入两板之间的电场中（两板之外没有电场），为了使小球不与下板相碰，小球应带什么电荷？带电荷量至少要多大？‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】试题分析：小球不碰下板，必须受电场力向上；小球带电量最小时，小球恰好能够运动到下极板，根据动能定理全程列式即可．‎ 小球不碰下板，必须受电场力向上，故小球带正电；小球下落全过程中有重力和电场力做功，根据动能定理，有，解得．‎ ‎16. 如图13所示，在E=103V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R=0.4m，一带正电荷q=10-4C的小滑块质量为m=0.01kg，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2，求：‎ ‎（1）要使小滑块能运动到半圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？‎ ‎（2）这样释放的滑块通过P点时对轨道的压力是多大？（P为半圆轨道中点）‎ ‎【答案】（1）20m （2）1.5N ‎【解析】试题分析：在小滑块运动的过程中，摩擦力对滑块和重力对滑块做负功，电场力对滑块做正功，根据动能定理可以求得滑块与N点之间的距离；在P点时，对滑块受力分析，由牛顿第二定律可以求得滑块受到的轨道对滑块的支持力的大小，由牛顿第三定律可以求滑块得对轨道压力。‎ ‎（1）滑块刚能通过轨道最高点的条件是重力提供向心力：‎ 带入数据解得：‎ 滑块由释放点到最高点过程，由动能定理得：‎ 带入数据得：x=20m ‎（2）滑块过P点时，由动能定理：‎ 在P点由牛顿第二定律：‎ 带入数据解得：FN=1.5N 点睛：本题主要考查了小滑块在复合场中的运动问题，涉及到的物体的运动的过程较多，对于不同的过程要注意力做功数值的不同。‎