广东省惠州市惠东高中2020学年高二物理上学期月考试题（含解析） 33页

‎2020学年广东省惠州市惠东高中高二（上）月考物理试卷 ‎ 一、选择题 ‎1.对于库仑定律，下面说法中正确的是　　‎ A. 凡计算两个点电荷间的相互作用力，都可以使用公式计算 B. 相互作用的两个点电荷，若它们的电量不相同，它们之间的库仑力大小可能不相等 C. 两个点电荷的电量各减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间的库仑力减为原来的一半 D. 在公式中，是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小；而是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 库仑定律的适用条件是：真空和静止点电荷，两个带电小球距离非常近时，电荷不能看成点电荷，因此不能使用库仑定律，故A错误．相互作用的两个点电荷之间的库伦力为作用力和反作用力的关系，大小始终相等，故B错误．根据库仑定律的计算公式，当两个点电荷的电荷量都减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间的库仑力减为原来的 ，故C错误；在公式中，是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小；而是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小．故D正确．‎ 故选D．‎ ‎2.关于元电荷的下列说法中正确的是　　‎ A. 元电荷的实质是电子 B. 点电荷就是带有电荷的质点 C. 元电荷的值通常取 D. 非常小的带电体是点电荷 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 元电荷是最小带电量，是大小，不是电荷种类，A错误；电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，并不是只有体积很小的带电体才能看作点电荷，点电荷不等同于带电的质点，主要表现在两者的侧重点不同。点电荷是电学中重要的概念，它侧重于物体所带的电量，至于物体的质量是多大无关紧要；而带电的质点则侧重于物体的质量，它反映物体惯性的大小，至于质点带多少电量并不重要，它是一个力学概念，BD错误；元电荷的值通常取e=1.60×10-19C，C正确．‎ ‎3.如图所示，在一条直线上有两个相距的点电荷A、B，A带电，B带电现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为　　‎ A. 负　A的左边 m处 B. 负　A的右边 m处 C. 正　B的左边 m处 D. 正　B的右边 m处 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】三个电荷要平衡，必须三个电荷的一条直线，外侧二个电荷相互排斥，中间电荷吸引外侧两个电荷，所以外侧两个电荷距离大，要平衡中间电荷的拉力，必须外侧电荷电量大，中间电荷电量小，所以C必须为负电，在A的左侧。‎ 设C所在位置与A的距离为r，则C所在位置与B的距离为，要能处于平衡状态，‎ 所以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小，设C的电量为q。则有：‎ 解得：。‎ 故选：A。‎ ‎【点睛】A、B、C三个点电荷都处于静止状态，对电荷受力分析，每个电荷都处于受力平衡状态，故根据库仑定律可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果．‎ 我们可以去尝试假设C带正电或负电，它应该放在什么地方，能不能使整个系统处于平衡状态不行再继续判断．‎ ‎4.如图所示，空间有一水平方向的匀强电场，初速度为，带电量为q的带电粒子从A点射入电场，在竖直平面内沿直线从A运动到B，AB与场强的方向夹角为，在此过程中下列说法正确的是　　‎ A. 作匀速直线运动 B. 粒子带正电 C. 作匀加速直线运动 D. 电场强度的大小为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】B、小球做直线运动，则合力得方向一定沿AN方向，其受力情况如图所示，受到的电场力一定向左，与电场线反向，所以小球带负电荷。故B错误；‎ A、C、由B的分析可知，电荷受到得合力得方向与粒子运动得方向相反，所以粒子做匀减速直线运动。故A错误，C错误；‎ D、由力的合成可得：‎ 解得：故D正确 故选：D。‎ ‎【点睛】小球做直线运动，合力与速度共线，受重力和电场力，根据平行四边形定则作图求解电场力，再根据电场强度的定义公式求解电场强度。‎ 本题关键是明确直线运动的条件，然后结合平行四边形定则列式求解出电场力，最后根据电场强度的定义公式求解电场强度，不难。‎ ‎5.真空中有两个静止的点电荷，它们之间的相互作用力为F，若保持它们的带电量不变，将它们之间的距离也增大为原来的3倍，则它们之间的相互作用力变为　　‎ A. 9F B. 3F C. ‎ D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由库仑定律可得：；‎ 若它们的距离也增大为原来的3倍，‎ 则有：，故D正确、ABC错误。‎ 故选：D。‎ ‎【点睛】由库仑力公式可得出两次作用力的表达式，则可求得电荷量和距离变化后的相互作用力．‎ 本题考查库仑定律的直接应用，对于库仑定律公式要注意公式的适用条件以及公式中各个物理量的含义．‎ ‎6.对关系式  的理解，正确的是　　‎ A. 式中的 d 是 a、b 两点间的距离 B. a、b 两点间距离越大，电势差越大 C. d 是 a、b 两个等势面的距离 D. 此式适用于任何电场 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】公式U ab ＝Ed只适用于匀强电场，其中d为沿场强方向上的距离或过a、b两点的两个等势面间的距离，故C正确，ABD错误。‎ 故应选C。‎ ‎7.如图所示，地面上方存在水平向右的匀强电场，现将一带电小球从距离地面O点高h处的A点以水平速度抛出，经过一段时间小球恰好垂直于地面击中地面上的B点，B到O的距离也为h，当地重力加速度为g，则下列说法正确的是　　‎ A. 从A到B的过程中小球的动能先减小后增大 B. 下落过程中小球机械能一直增加 C. 小球的加速度始终保持2g不变 D. 从A点到B点小球的电势能减少了mgh ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、据题分析可知，小球受到的电场力水平向左，其合力指向左下方，在运动过程中，合力先与小球速度方向成钝角，后变成锐角，即合力先做负功，后做正功，即动能先减小后增大，故A正确；‎ B、小球下落过程中，电场力一直做负功，小球机械能一直减小，故B错误；‎ C、根据运动的合成和分解可知，小球竖直方向上做自由落体运动，则有：，水平方向上有：，，联立解得：，小球受到水平向左的电场力和竖直向下的重力，合力大小为，由牛顿第二定律可得小球的加速度，保持不变，故C错误；‎ D、从A到B点，小球电场力做功为：，所以电势能增加了，故D错误。‎ 故选：A。‎ ‎【点睛】根据合力做功正负判断小球动能变化，根据功能关系可判断机械能的变化情况；小球在电场中受到重力和水平向左的电场力，根据运动的分解法可知，水平方向做匀减速运动，竖直方向做自由落体运动，由牛顿第二定律和运动学公式研究水平方向，可求出合力再求加速度；根据电场力做正功，电势能减小，根据电场力做负功，电势能增加 ‎8.如图所示，一对平行金属板水平放置，板间电压为，一个电子沿MN以初速度从两板的左侧射入，MN经过时间从右侧射出。若板间电压变为，另一个电子也沿MN以初速度从两板的左侧射入，经过时间从右侧射出。不计电子的重力，MN平行于金属板。若要使，则必须满足的条件是　　‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】电子在金属板间运动，只受电场力作用，那么，电子做类平抛运动，电子在MN方向做匀速运动；金属板板长不变，故初速度越大，运动时间越短；‎ 那么，要使，则有：，故C正确，ABD错误；‎ 故选：C。‎ ‎【点睛】分析电子在金属板间的受力情况，得到其运动情况，进而得到运动时间只和初速度及板长相关。‎ 物体做类平抛运动，运动时间由初速度方向做匀速运动的位移和初速度大小求解。‎ ‎9.如图所示为静电除尘机理图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，放电极和集尘极加上高压电场，使尘埃带上负电，尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，达到除尘目的，图中虚线为电场线方向未标。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化，则　　‎ A. 电场线方向由放电极指向集尘极 B. 图中A点电势高于B点电势 C. 尘埃在迁移过程中电势能减小 D. 尘埃在迁移过程中动能减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A项：由于尘埃带负电，要使尘埃向集尘极偏转，所受的电场力应指向集尘极，所以电场线应由集尘极指向放电极，故A错误；‎ B项：由A分析可知，电场线从集尘极指向放电极，放电极带负电，由于A离放电极较近，所以A点电势较低，故B错误；‎ C项：尘埃在迁移过程中电场力做正功，电势能减小，故C正确；‎ D项：尘埃在迁移过程中由动能定理可能，尘埃动能增大，故D项错误。‎ ‎10.如图，一质量为m、电量为q的带正电粒子在竖直向下的匀强电场中运动，M、N为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在M点的速度大小为，方向与水平方向的夹角为，N点为轨迹的最高点，不计重力。则M、N两点间的电势差为　　‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 从M点到N点利用动能定理有：‎ 解得：，故B正确。‎ ‎11.如图所示，静止的电子在加速电压为的电场的作用下从O经P板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压的作用下偏转一段距离现要使加倍，想使电子的运动轨迹不发生变化，应该　　‎ A. 使加倍 B. 使变为原来的4倍 C. 使变为原来的倍 D. 使变为原来的倍 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 设平行金属板板间距离为，板长为，电子在加速电场中运动时，由动能定理得：‎ 垂直进入平行金属板间的电场做类平抛运动，则有水平方向：，竖起方向：，，又 ‎ 联立以上四式得：偏转距离， ‎ 现使加倍，要想做电子的运动轨迹不发生变化，偏转距离和偏转角度都不发生变化，则必须使加倍，A正确。‎ 点睛：本题考查了带电粒子在电场中的运动，可以根据动能定理和牛顿第二定律、运动学公式结合推导出偏转距离和偏转角度公式。‎ ‎12.一正点电荷仅在电场力作用下，从A点运动到B点，其速度随时间变化的图象如图所示，下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势的高低的判断，正确的是　　‎ A. ，‎ B. ，‎ C. ，‎ D. ，‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 从v-t图象可知：正点电荷仅在电场力作用下，沿电场线从A点到B点做加速度不断减小的加速运动，故正点电荷在A点受到的电场力大于电荷在B点的电场力，A点的场强大于B点的场强，即EA＞EB．由于电荷做加速运动，故电场力做正功，电场力方向与速度方向相同，所以电场线方向从A到B，根据顺着电场线电势降低，则知φA＞φB，故B正确，ACD错误；故选B.‎ 点睛：本题关键是根据图象确定电荷的运动情况，然后确定电场力情况，再进一步确定电场强度的情况，最后确定电势的高低。‎ ‎13.如图甲所示，在间距足够大的平行金属板A、B之间有一电子，在A、B之间加上如图乙所示规律变化的电压，在时刻电子静止且A板电势比B板电势高，则　　‎ A. 电子在A、B两板间做往复运动 B. 在足够长的时间内，电子一定会碰上A板 C. 当时，电子将回到出发点 D. 当时，电子的位移最大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ t=0时，A板电势比B板电势高，则电场方向竖直向下，电子受向上的电场力，向上加速，‎ t=T/2时，场强改变方向，电子受向下的电场力，则电子向上减速，直到t=T时刻速度减小到0，之后重复上述向上加速再向上减速的运动，故电子一直向上运动，在足够长的时间内，电子一定会碰上A板；故选B．‎ ‎14.在点电荷形成的电场中，一电子的运动轨迹如图中虚线所示，其中a、b是轨迹上的两点若电子在两点间运动的加速度不断增大，则下列判断中正确的是　　‎ A. 形成电场的点电荷电性为正 B. 电子一定是从a点运动到b点 C. 电子一定是从b点运动到a点 D. 电子的运动是匀变速曲线运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC、由图，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明电子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，电场线方向向右，形成电场的点电荷是负电荷。故A错误；‎ B、根据题意电子在两点间运动的加速度不断增大，电子应该向电场线密的方向运动，故电子一定是从a点运动到b点，B正确，C错误；‎ D、由于电子受的电场力大小是变化的，且电场力的方向与速度方向不共线，所以电子的运动是变速曲线运动，故D错误。‎ 故选：B。‎ ‎【点睛】本题是电场中粒子的轨迹问题，首先要能根据轨迹的弯曲方向判断粒子受力方向．‎ ‎15.真空中一点电荷形成的电场中的部分电场线如图所示，分别标记为1、2、3、4、5，且1、5和2、4分别关于3对称。以电场线3上的某点为圆心画一个圆，圆与各电场线的交点分别为a、b、c、d、e，则下列说法中正确的是　　‎ A. 电场强度 B. 电势 C. 将一正电荷由a点移到d点，电场力做正功 D. 将一负电荷由b点移到e点，电势能增大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 任意延长两条线，交与一点，该点就是点电荷的位置，以交点为圆心，做过C点 的圆，如图，则该圆上的各点的电势相等，场强的大小也相等．‎ a比c离点电荷近，所以：Ea＞Ec，故A错误；bd两点是对称的，所以：势φb=φd ‎，故B错误；a比d离点电荷近，所以d点的电势比a的高，将一正电荷由a点移到d点，电场力做负功，故C错误，e比b离点电荷近，所以b点的电势比e点高，将一负电荷由b点移到e点，电场力做负功，电势能增大，故D正确．故选D.‎ ‎16.利用静电除尘可以大量减少排放烟气中的粉尘。如图是静电除尘装置的示意图，烟气从管口M进入，从管口N排出，当A、B两端接上高压后，在电场作用下管道内的空气分子被电离为电子和正离子，而粉尘在吸附了电子后最终附着在金属管壁上，从而达到减少排放烟气中粉尘的目的。根据上述原理，下面做法正确的是　　‎ A. A端接高压正极，B端接高压负极 B. A端接高压负极，B端接高压正极 C. A端、B端都接高压正极 D. A端、B端都接高压负极 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 管内接通静电高压时，管内存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子．负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电．所以金属管B应接高压电源的正极，金属丝A接负极．故B正确，ACD错误．故选B．‎ 点睛：本题关键是高清静电除尘的原理．当管内接通静电高压时，管内存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子．负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电．因此，带电尘粒在电场力的作用下，向管壁移动，并附在管壁上，这样消除了烟尘中的尘粒．‎ ‎17.如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，，，已知电场线平行于所在的平面，一个带电荷量 的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加，由B移到C的过程中电场力做功，下列说法正确的是　　‎ A. B，C两点的电势差 B. A点的电势低于B点的电势 C. 负电荷由C移到A的过程中，电势能增加 D. 该电场的场强为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 由B移到C的过程中电场力做功，根据得B、C两点的电势差为：，故A错误；点电荷由A移到B的过程中，电势能增加1.2×10–5 J，根据电场力做功量度电势能的变化得点电荷由A移到B的过程中，电场力做功–1.2×10–5 J，A、B两点的电势差，所以A点的电势高于B点的电势，B错误；，根据得：负电荷由C移到A的过程中，电场力做正功，所以电势能减小，C错误；UBC="–3" V，UCA="–3" V，UAB="6" V，在AB连线取一点D为该线中点，所以UAD="3" V，UCA="–3" V，UAC="3" V，所以C、D电势相等，所以CD连线为等势线。而三角形ABC为等腰三角形，所以电场强度方向沿着AB方向，由A指向B。因为，由几何关系得AD="3" m，所以UAD=EdAD="3" V，所以该电场的场强为1 V/m，D正确。‎ ‎18.如图所示，在电场中，试比较ab和bc间电势差，下列说法正确的是　　‎ A. ab间的电势差一定大于bc间的电势差 B. ab间的电势差一定小于bc间的电势差 C. 因为，所以ab间的电势差等于bc间的电势差 D. 因是非匀强电场，无法比较 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 电场线密的地方电场强度大，电场线稀的地方电场强度小，故Eaφb>φc；由等势线分布可以知道Uab