贵州省遵义市航天高中2020学年高二物理上学期第一次月考试题 理（含解析） 12页

‎2020学年贵州省遵义市航天高中高二（上）第一次月考物理试卷（理科） ‎ 一、选择题（本题有18小题）‎ ‎1. 下列关于电场强度的说法中，正确的是（ ）‎ A. 公式只适用于真空中点电荷产生的电场 B. 由公式可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比 C. 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；是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小 D. 由公式可知，在离点电荷非常靠近的地方（r→0），电场强度E可达无穷大 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：是电场强度的定义式适用于一切电场，A错误；电场强度E表示电场本身的强度和方向，与试探电荷无关，不能说E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比，B错误；‎ 库仑定律公式公式中，是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1所在处的场强大小；是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小，C正确；‎ D、当r→0时，电荷已不能看成点电荷，公式不再成立，D错误；故选C 考点：电场强度。‎ ‎【名师点睛】电场强度是描述电场的力的性质的物理量，要想知道电场中某点的电场强度，可以在该点放一试探电荷，由 来描述该点的强弱，不同的试探电荷，受到的力不同，但是相同的，为了描述电场的这种性质，引入电场强度这个物理量，即为电场强度的定义式；而是点电荷所形成的电场的场强的决定式，是说点电荷所形成的电场的场强决定于场源电荷的电荷量和距点电荷的距离。‎ ‎2. 用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上．小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示．对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是（ ）‎ A. 笔套与头发的接触使笔套带电 B. 笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷 C. 圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力 D. 笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和 ‎【答案】BC ‎【解析】笔套与头发摩擦后，摩擦使笔套带电，故A错误；带电的笔套靠近圆环时，圆环感应出异号电荷，B正确；当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，是因为圆环所受静电力的合力大于圆环的重力，产生了加速度，故C正确；笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷没有被中和，还带电，故D错误．‎ ‎3. 如图（a），直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v﹣t图线如图（b）所示，设a、b两点的电势分别为，场强大小分别为，粒子在a、b两点的电势能分别为，不计重力，则有（ ）‎ A. φa＞φb B. Ea＞Eb C. Ea＜Eb D. Wa＞Wb ‎【答案】BD ‎【解析】试题分析：从速度时间图线得到负电荷做匀加速运动，加速度变小，根据牛顿第二定律得到电场力的变化情况，和电场强度的变化情况；电势的高低看电场线的指向，沿着电场线电势一定降低．‎ ‎4. 如图所示，有一带电量为+q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，+q到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是（ ）‎ A. B. C. 0 D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：均匀带电圆形薄板所带电荷量可等效看成电荷集中在圆心处，圆中a点处的电场强度为零，所以+q与带电薄板在a点产生的场强大小相等，方向相反，+q在a处产生的场强大小为，方向水平向左．则带电薄板在a点产生的场强大小为，方向水平向右，薄板带正电，故带电薄板在b点产生的场强大小为，方向水平向左．+q在b处产生的场强大小为 ‎，方向水平向左，则b点处的电场强度大小是．‎ 考点：考查了电场强度的叠加 ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握点电荷的场强公式，以及知道场强是矢量，叠加遵循平行四边形定则．点电荷电场具有对称性 ‎5. 一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水平速度v=2m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3：1，不计质量损失，取重力加速度g=10m/s2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律；当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动．根据平抛运动的基本公式即可解题．‎ 规定向右为正，设弹丸的质量为4m，则甲的质量为3m，乙的质量为m，炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律，则有：，则，两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等，，水平方向做匀速运动，，则，结合图象可知，B的位移满足上述表达式，故B正确．‎ 二、多项选择题：本题共3小题，在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求．‎ ‎6. 如图所示，虚线a、b、c代表静电场中的三个等势面，它们的电势分别为和 ‎，．一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如图中实线KLMN所示．由图可知（ ）‎ A. 粒子从K到L的过程中，电场力做负功 B. 粒子从L到M的过程中，电场力做负功 C. 粒子从K到L的过程中，电势能增加 D. 粒子从L到M的过程中，动能增加 ‎【答案】ACD ‎【解析】试题分析：根据轨迹的弯曲判断出电荷的受力，通过电场力做功判断电势能的变化，以及根据动能定理，通过电场力做功判断动能的变化．‎ 粒子从K到L的过程中，电场力方向与运动方向相反，电场力做负功，A正确；粒子从L到M的过程中，虚线a、b、c代表静电场中的三个等势面，，电势能减小，知电场力做正功，B错误；粒子从K到L的过程中，电场力做负功，电势能增加，C正确；粒子从L到M的过程中，电场力做正功，根据动能定理，动能增加，D正确．‎ ‎7. 在x轴上有两个点电荷，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示．下列说法正确有（ ）‎ A. q1和q2带有异种电荷 B. x1处的电场强度为零 C. 负电荷从x1移到x2，电势能减小 D. 负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大 ‎【答案】AC ‎...............‎ ‎【名师点睛】本题的核心是对φ–x图象的认识，要能利用图象大致分析出电场的方向及电场线的疏密变化情况，依据沿电场线的方向电势降低，还有就是图象的斜率描述电场的强弱——电场强度．‎ ‎8. 如图所示，一个电量为+Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点，另一个电量为﹣q、质量为m的点电荷乙从A点以初速度．沿它们的连线向甲运动，到B点时速度最小且为v．已知静电力常量为k，点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ，A、B间距离为L，则以下说法不正确的是（ ）‎ A. O、B间的距离为 B. 从A到B的过程中，两电荷的电势能一直减少 C. 在点电荷甲形成的电场中，AB间电势差 D. 从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为 ‎【答案】ABD ‎【解析】试题分析：本题首先要正确分析物体受力特点，明确力和运动的关系，在本题中注意滑动摩擦力的大小方向不变，两球靠近过程中库仑力逐渐增大，小球先减速后加速，根据牛顿第二定律和功能关系可正确解答．‎ 由题意，乙到达B点时速度最小，乙先减速运动后做加速运动，当速度最小时有，解得OB间的距离为，A正确；从A到B的过程中，电场力对乙做正功，系统的电势能减少，B正确；从A到B的过程中，根据动能定理得得，AB之间的电势差为，C错误D正确．‎ 三、非选择题 ‎9. 真空中有一电场，在电场中的P点放一电荷量为4×10﹣8C的试探电荷，它受到的电场力为8×10﹣6N，则P点的场强为_______ N/C，若取走试探电荷，则P点的场强为_______ N/C．‎ ‎【答案】 (1). 200 (2). 200‎ ‎【解析】试题分析：根据场强的定义式知P点的场强为,场强的大小与是否放试探电荷无关，只取决于电场本身的特点，所以取走试探电荷后，P点的场强不变，仍为200N/C。‎ 考点：本题考查了对电场强度的理解 ‎10. 美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验．如图，两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止．‎ ‎（1）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有：_______．‎ A．油滴质量m B．两板间的电压U C．两板间的距离d D．两板的长度L ‎（2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=_______（已知重力加速度为g）‎ ‎（3）在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，但都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷，其值为e=_______C．‎ ‎【答案】 (1). ABC (2). (3). 1.6×10﹣19‎ ‎【解析】试题分析：（1）平行金属板板间存在匀强电场，液滴恰好处于静止状态，电场力与重力平衡，则有 ‎,所以需要测出的物理量有油滴质量m，两板间的电压U，两板间的距离d，故选ABC．‎ ‎（2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量 ‎（3）在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，但都是某个最小电荷量的整数倍，‎ 这个最小电荷量被认为是元电荷，其值为e=1．6×10-19C．‎ 考点：密利根油滴实验 ‎11. 如图所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d，各面电势已在图中标出，现有一质量为m的带电小球以速度v0，方向与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动．问：‎ ‎（1）小球应带何种电荷？电荷量是多少？‎ ‎（2）在入射方向上小球最大位移量是多少？（电场足够大）‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】解：（1）如图所示，电场线水平向左，由题意可知，‎ 只有小球受到向左的电场力，电场力和重力的合力才有可能与初速度方向在一条直线上，所以小球带正电．‎ 由图可知，Eq=mg，‎ 又E=，‎ 所以解得：‎ ‎（2）由下图可知，‎ ‎=‎ 由动能定理，得：﹣‎ 所以 答：（1）小球应带正电，电荷量是；‎ ‎（2）在入射方向上小球最大位移量是．‎ ‎【点评】本题根据运动去判定受力，由于重力方向一定，且做直线运动，所以可确定电场力方向，再由电场线来确定电性及电量；‎ 根据受力分析，借助牛顿第二定律求出加速度，再由运动学公式来求出最大位移．‎ ‎12.‎ ‎ 如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的，‎ 求：（1）原来的电场强度的大小；‎ ‎（2）物体运动的加速度；‎ ‎（3）沿斜面下滑距离为L时物体的速度的大小（sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎【答案】（1）（2），方向：沿斜面向下（3）‎ ‎【解析】试题分析： （1）对小物块受力分析如图所示，物块静止于斜面上，则mgsin 37°＝qEcos 37°，‎ 解得：．‎ ‎（2）当场强变为原来的时，小物块所受的合外力F合＝mgsin 37°－qEcos 37°＝mgsin 37°．‎ 又F合＝ma，所以a＝3 m/s2，方向沿斜面向下．‎ ‎（3）由动能定理得F合・l＝mv2－0‎ 所以mgsin 37°・l＝mv2，所以v＝．‎ 考点：物体的平衡；动能定理 ‎【名师点睛】此题一是平衡条件的应用，受力分析后应用平衡条件即可；问题二是牛顿运动定律的应用，关键是求合力；问题三直接应用动能定理即可，总体难度不是很大，细细分析即可。‎ ‎13. 如图所示，BC是半径为R=1m的圆弧形光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E=2.0×10+4N/C，今有一质量为m=1kg、带正电q=1.0×10﹣4C的小滑块，（体积很小可视为质点），从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.2，求：‎ ‎（1）滑块通过B点时的速度大小；‎ ‎（2）滑块通过B点时圆轨道B点受到的压力大小；‎ ‎（3）水平轨道上A、B两点之间的距离．‎ ‎【答案】（1）4m/s（2）26N（3）L=2m ‎【解析】试题分析：（1）小滑块从C到B的过程中，只有重力和电场力对它做功，根据动能定理求解．‎ ‎（2）应用牛顿第二定律，可求对B点的压力；‎ ‎（3）对整个过程研究，重力做正功，水平面上摩擦力做负功，电场力做负功，根据动能定理求出水平轨道上A、B两点之间的距离．‎ 解：（1）小滑块从C到B的过程中，只有重力和电场力对它做功，‎ 设滑块通过B点时的速度为vB，根据动能定理有：‎ mgR﹣qER=m 解得：vB===4m/s ‎（2）设滑块在B点对B点压力为F，轨道对滑块支持力为F′，由牛顿第三定律得，两力大小满足：‎ F′=F②‎ 对滑块由牛顿第二定律得：‎ F′﹣mg=③‎ 由①②③得，F=3mg﹣2Eq=3×1×10﹣2×2.0×10+4×1.0×10﹣4=26N ④‎ ‎（3）小滑块在AB轨道上运动时，所受摩擦力为f=μmg 小滑块从C经B到A的整个过程中，重力做正功，电场力和摩擦力做负功．设小滑块在水平轨道上运动的距离（即A、B两点间的距离）为L，则根椐动能定理有：‎ mgR﹣qE（R+L）﹣μmgL=0‎ 解得L===2m 答：（1）滑块通过B点时的速度大小为4m/s；‎ ‎（2）滑块在B点对B点压力为26N；‎ ‎（3）水平轨道上A、B两点之间的距离L=2m．‎ ‎【点评】对单个物体的运动，求解位移或速度是利用动能定理较为简单，此外，恰当的选择运动过程会使运算简便，要注意选择．本题中要注意比较在平面上时的电场力与摩擦力的大小关系． ‎