2017-2018学年江西省上饶市铅山县第一中学高二上学期第一次月考物理试题 9页

铅山一中2017—2018学年度第一学期高二年级第一次月考 ‎ 物理试卷 ‎（本卷用时90分钟，总分100分） ‎ 一．选择题(共12小题，每小题4分，共48分.其中第6、11、12题为多选题．)‎ ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．电场最早由法拉第提出，电场线是虚拟的线 B．物体所带的电荷量可以为任意实数 C．摩擦起电的过程，是靠摩擦产生了电荷 D．没有电场线的地方就没有场强 ‎2．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．‎ ‎3．在如右图所示的电场中，一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，则它运动的vt图像可能是下图中的(　　)‎ ‎4．图中，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点．已知A、B、C三点的电势分别为φA＝15 V，φB＝3 V，φC＝－3 V，则D点的电势为（　　）‎ A．18V B．12 V C．9 V D．6V ‎5．如图所示，放在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B，A位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止．若筒壁竖直，A的电量保持不变，B由于漏电而下降少许重新平衡，下列说法中正确的是（　　）‎ A．小球A对筒底的压力变小 ‎ B．小球A、B间的库仑力不变 C．小球A、B间的库仑力变小 ‎ D．小球B对筒壁的压力变大 ‎6．如图所示，A、B、C三个小球(可视为质点)的质量分别为m、2m、3m，B球带负电，电荷量为q ‎，A、C球不带电(不考虑小球间的感应电荷)，不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点，三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为E。则以下正确的是( )‎ A．静止时，A、B球间细线的拉力为5mg＋qE B．静止时，A、B球间细线的拉力为5mg－qE C．剪断OA线瞬间，A、B球间细线的拉力为 D．剪断OA线瞬间，A、B球间细线的拉力为 ‎7．如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2，Q恰好静止不动，Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线．已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是（　　）‎ A．Q1、Q2的电荷量之比为 B．Q1、Q2的电荷量之比为 C．Q1、Q2的质量之比为 D．Q1、Q2的质量之比为 ‎8．如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、 b、d三个点，a和b、b和c、 c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q＞0)的固定点电荷。已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)(　　)‎ A．k B．k C．k D．k ‎9．如图所示，一圆环上均匀分布着负电荷，x轴垂直于环面且过圆心O．下列关于x 轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（　　）‎ A．O点的电场强度为零，电势最高 B．O点的电场强度为零，电势最低 C．从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高 D．从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低 ‎10.如图所示，一圆心为O、半径为R的圆中有两条互相垂直的直径AC和BD，电荷量均为Q的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，+Q和O点的连线与OC间的夹角为60°，两个点电荷的连线与AC的交点为P．下列说法中正确的是（　　）‎ A．P点的场强为0‎ B．A点电势低于C点电势 C．点电荷+q在O点所受电场力与C点不同 D．点电荷﹣q在B点具有的电势能小于在D点具有的电势能 ‎11．如图（a）所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷．t=0时，甲静止，乙以初速度6m/s向甲运动．此后，它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动（整个运动过程中没有接触），它们运动的v﹣t图象分别如图（b）中甲、乙两曲线所示．则由图线可知（　　）‎ A．两电荷的电性一定相反 B．t1时刻两电荷的电势能最大 C．0～t2时间内，两电荷的静电力先增大后减小 D．0～t3时间内，甲的动能一直增大，乙的动能一直减小 ‎12．如图所示，竖直平面内光滑圆弧形管道OMC半径为R，它与水平管道CD恰好相切．水平面内的等边三角形ABC的边长为L，顶点C恰好位于圆周最低点，CD是AB边的中垂线．在A、B两顶点上放置一对等量异种电荷，各自所带电荷量为q，现把质量为m、带电荷量为+Q的小球（小球直径略小于管道内径）由圆弧形管道的最高点M处静止释放，不计+Q对原电场的影响以及带电量的损失，取无穷远处为零电势，静电力常量为k，重力加速度为g，则（　　）‎ A．D点的电势为零 B．小球在管道中运动时，机械能守恒 C．小球对圆弧形管道最低点C处的压力大小为3mg+k D．小球对圆弧形管道最低点C处的压力大小为 二．填空题（本题共2小题，12题6分，13题6分。）‎ ‎13．如图所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔．当枕形导体的A端靠近一带电导体C时，A端金箔 ，B端金箔 ；用手接触枕形导体A端时，A端金箔 ，B端金箔 ；接触枕形导体后，后将手和C分别移走，A端金箔 ，B端金箔 。（在以上各空填入“张开”或“闭合”）‎ ‎14. ‎ 在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关．他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示．实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大．‎ 实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的______而增大，随其所带电荷量的______而增大．（填入“增大”或“减小”）‎ 此同学在探究中应用的科学方法是______（选填“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”）．‎ 三、计算题（本题共4小题，共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．）‎ ‎15．（8分）在真空中有两个点电荷q1和q2分别位于A和B，如图相距20 cm，q1为4×10－8 C，q2为－8×10－8 C，求：在AB连线上A点的外侧离A点20 cm处的D点电场强度大小、方向如何；‎ ‎16．（10分）一根长为l的丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37 °角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g)，求：‎ ‎(1)匀强电场的电场强度的大小；‎ ‎(2)小球经过最低点时丝线的拉力。‎ ‎17.（10分）‎ 如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道滑下，已知小球的质量为m，电量为﹣q，匀强电场的场强大小为E，斜轨道的倾角为α（小球的重力大于所受的电场力）．‎ ‎（1）求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小．‎ ‎（2）若使小球通过圆轨道顶端的B点，求A点距水平地面的高度h至少应为多大？‎ ‎（3）若小球从斜轨道h=5R处由静止释放．假设其能够通过B点，求在此过程中小球机械能的改变量．‎ ‎18．（12分）如图所示，间距为L=0.45m的带电金属板M、N竖直固定在绝缘平面上，板间形成匀强电场，场强E=1.5×104V/m．N板接地（电势为零），其中央有一小孔，一根水平绝缘细杆通过小孔，其左端固定在极板M上．现有一质量m=0.05kg，带电量q=+5.0×10﹣6C的带正电小环套在细杆上，小环与细杆之间的动摩擦因数为μ=0.1．小环以一定的初速度对准小孔向左运动，若小环与金属板M发生碰撞，碰撞中能量不损失（即碰后瞬间速度大小不变）．设带电环大小不计且不影响金属板间电场的分布（g取10m/s2）．求：‎ ‎（1）带电小环以多大的初速度v0进入电场，才能恰好到达金属板M？‎ ‎（2）若带电小环以初速度v1=1m/s进入电场，当其动能等于电势能时，距离N板多远？‎ ‎（3）小环至少以多大的初速度v2进入电场，它在电场中运动时找不到动能与电势能相等的点？‎ 铅山一中2017—2018学年度第一学期高二年级第一次月考 ‎ 物理试卷答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 A B B C D AC C B B D BC AD ‎13. 张开 ， 张开 ；‎ ‎ 张开 ， 闭合 ；‎ ‎ 张开 ， 张开 。‎ ‎14. 减小 ， 增大 ， 控制变量法 。‎ ‎15. 答案　4.5×103 N/C，方向向右 解析q1在D点产生的电场强度 E1＝k＝9×109× N/C ‎＝9×103 N/C.方向向右.‎ q2在D点产生的电场强度 E2＝＝9×109× N/C ‎＝4.5×103 N/C方向向左.‎ D点的合电场强度E＝E1－E2＝4.5×103 N/C，方向向右.‎ ‎16. 答案：(1)　(2)mg 解析： (1)小球在电场中静止时，受力分析如图所示，由平衡条件得 FE＝mgtan 37°＝mg 因为FE＝qE， 则E＝。‎ ‎(2)电场方向改变后，小球运动到最低点的过程中，只有重力与电场力做功，设在最低点速度为v，由动能定理得 mg·l＋mg·l＝mv2‎ 小球在最低点受力如图所示，由牛顿定律得 FT′－G－FE′＝m FE′＝qE＝mg 由以上三式得FT′＝mg。‎ ‎17. 【解答】解：（1）根据牛顿第二定律：‎ ‎（mg﹣qE）sinα=ma，解得：a=；‎ ‎（2）若小球刚好通过B点不下落，据牛顿第二定律有：mg﹣qE=m①‎ 小球由A到B，据动能定理：（mg﹣qE）（h﹣2R）=mv2﹣0 ②‎ ‎①②式联立，得h=2.5R； ‎ ‎（3）小球从静止开始沿轨道运动到B点的过程中，由功能关系知，‎ 机械能的变化量为：△E机=W电，W电=﹣3EqR，故△E机=﹣3EqR ‎18. 【解答】解：（1）小环进入电场后，在电场力与摩擦力共同作用下减速直到M板，速度变为零，根据动能定理，有得 ‎（2）带电小环以初速度v1=1m/s进入电场后先向左作减速运动，当其动能等于电势能时，设它距离N板为x，有 解得 还有一种情况，当小环运动到左边最远点并向右返回到小孔的过程中，也可能会出现动能等于电势能．设它向左运动的最远距离为d，根据动能定理，有 解得 当其动能等于电势能时，设它距离N板为y，有qE（d﹣y）﹣μmg（d﹣y）=qEy 解得 ‎（3）小环以初速度v2进入电场后，若它运动到M板时的动能大于其电势能，则它在电场中运动时找不到动能与电势能相等的点，有得 答：（1）带电小环以初速度1.5m/s进入电场，才能恰好到达金属板M；‎ ‎（2）若带电小环以初速度v1=1m/s进入电场，当其动能等于电势能时，距离N板的距离为0.125m或0.05m；‎ ‎（3）小环至少以1.9m/s的初速度进入电场，它在电场中运动时找不到动能与电势能相等的点．‎ ‎ ‎