福建省漳平市第一中学2019-2020学年高二上学期第一次月考试题物理 18页

‎2019-2020学年上学期漳平一中第一次月考高二物理试卷 一、选择题 ‎1.两个完全相同的金属小球（视为点电荷），带电量之比为1:5，相距r,吸引力大小为F。将它们接触后再放回原来的位置，则它们之间的相互作用力大小变为原来的 ( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由库仑定律可得：‎ 两小球的带电量之比是1：5，当它们相距r时吸引力大小为，说明两小球带异种电荷，将它们接触后电量先中和再平分，则它们的电荷量变为2q：2q，当它们相距r时作用力大小为：‎ ABC.根据计算可得：，故ABC错误； ‎ D. 根据计算可得：，故D正确。‎ ‎2.如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开 A. 此时A带正电，B带负电 B. 此时A、B带负电 C. 移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 D. 先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】带正电的物体C靠近A附近时，由于静电感应，A端带上负电，B端带上正电，故AB错误；移去C后，由于电荷间相互作用，重新中和，达电中性状态，两金属箔均闭合，故C正确；先把AB分开，则A带负电，B带正电，移去C后，电荷不能再进行中和，故两金属箔仍然张开，故D错误。‎ ‎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，abcd是矩形的四个顶点，它们正好处于某一匀强电场中，电场线与矩形所在平面平行。已知，；a点电势为15V，b点电势为24V，d点电势为6V。则此匀强电场的电场强度大小为（ ）‎ A. 300V/m B. 600V/m C. V/m D. V/m ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在匀强电场中，在相同的方向上，每前进相同的距离，电势的降落相等，故：‎ 则得：‎ ‎24V-15V+6V=15V，‎ 将bd连接起来，两点电势差为18V，而ba电势差为9V，所以将bd二等分，中点M电势为15V，将Ma连接为等势面Ma的垂线为电场线，如图所示：‎ 所以bM间的电势差为：U=9V，则电场强度为：‎ V/m。‎ ACD.根据计算可得：E=600V/m，故ACD错误； ‎ B. 根据计算可得：E=600V/m，故B正确。‎ ‎5.如图所示，竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定点A，在Q的正上方的P处用绝缘细线悬挂另一质点B，A、B两质点因带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角，由于漏电使A、B两质点的带电量减少，在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力为(　　)‎ A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 先变小后变大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】以小球B为研究对象，球受到重力G，A的斥力F1和线的拉力F2三个力作用，作出力图，如图。‎ 作出F1、F2的合力F，则由平衡条件得：F=G。根据△FBF1∽△PQB得： 得：F2=G；在A、B两质点带电量逐渐减少的过程中，PB、PQ、G均不变，则线的拉力F2不变。故A正确，BCD错误；故选A。‎ ‎6.如图所示，一电子沿等量异种点电荷中垂直线由A→O→B运动，则电子所受等量异种点电荷的电场力的大小和方向变化情况是（）‎ A. 先变大后变小，方向水平向左 B. 先变大后变小，方向水平向右 C. 先变小后变大，方向水平向左 D. 先变小后变大，方向水平向右 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从A→O→B，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小。则电子所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向左，故A符合题意，B不符合题意。‎ CD.根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从A→O→B，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小。则电子所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向左，故CD不符合题意。‎ ‎7.图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，则（　 　）‎ A. M点电场强度大于N点的电场强度 B. M点的电势高于N点的电势 C. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能 D. 粒子从M点到N点做减速运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据电场线的疏密反映电场的强弱可知， M点的场强小于N点的场强，故A错误；‎ B.根据顺着电场线方向电势降低可知，M点的电势高于N点的电势，故B正确；‎ CD.由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向大致斜向左下方，对粒子做正功，其电势能减小，动能增大，则知粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，在M点的动能小于在N点的动能，即粒子从M点到N点做加速运动，故CD错误。‎ ‎8.如图是研究平行板电容器电容大小的因素的实验装置，在整个实验过程中，如果保持电容器的带电荷量Q不变，下面的操作中将使静电计指针张角变大的是（ ）‎ A. 仅将M板水平向右平移靠近N板 B. 在M、N之间插入玻璃板 C. 将M板向下平移 D. 在M、N之间紧靠M插入有一定厚度的金属板 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.电量Q不变，仅将M板水平向右平移靠近N板，间距d减小，根据知，电容C增大，根据可知，U减小，则静电计指针张角变小，故A错误； ‎ B. 电量Q不变，在M、N之间插入玻璃板，增大电介质，根据知，电容C增大，根据可知，U减小，则静电计指针张角变小，故B错误；‎ C.电量Q不变，将M板向下平移，正对面积S减小，根据知，电容C减小，根据可知，U增大，则静电计指针张角变大，故C正确；‎ D.电量Q不变，将M、N之间紧靠M插入有一定厚度的金属板，相当于减小d，根据知，电容C增大，根据可知，U减小，则静电计指针张角变小，故D错误。‎ ‎9.把六个相同小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡均正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用和表示，则下列结论中正确的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设灯泡正常发光时的电流为I，对于甲图，电路的总的电流为3I，此时甲的总功率的大小为，对于乙图，电流的总电流的大小就为I，此时乙的总功率的大小为，所以。‎ ABC.根据计算得：，ABC错误； ‎ D.根据计算得：，D正确。‎ ‎10.如图所示，某同学采用与乙车中相同型号的太阳能电池板给一个小电动机供电，电动机线圈的电阻为r。电动机正常工作时，电压表的示数为U，电流表的示数为I。电流表和电压表均可视为理想电表。电动机消耗的电功率为 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 电动机正常工作时，电压表的示数为U，电流表的示数为I ‎，则电动机消耗的电功率为P=IU，故选C.‎ 二、多选题 ‎11.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．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则下列说法正确的是 A. 带电油滴将沿竖直方向向下运动 B. P点的电势将降低 C. 带电油滴的电势能不变 D. 电容器的电容减小，极板带电量将增大 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动。故A正确。场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低。故B正确；由带电油滴原来处于平衡状态可知，受电场力向上，而上极板带正电，故说明油滴带负电，因P点的电势将降低，可知油滴在P点的电势能增大，故C错误；由可知C减小，根据Q=UC，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故D错误。‎ ‎12.如图所示，一半径为r的圆环上均匀分布着电荷，在垂直于圆环且过圆心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d点处的场强为零，静电力常量为k，则 A. 圆环可能带正电 B. c点的场强为 C. b点场强为 D. 圆环在d点产生的场强大小为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AD．电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为，向右；d点处的场强为零，故圆环在d处产生的场强为：，向左，故圆环带负电荷，故A错误，D错误；‎ B．结合对称性和矢量合成法则，圆环在c点产生的场强为零；电荷q在c点产生的场强为，向右；故c点的场强为，向右；故B错误；‎ C．结合对称性，圆环在b处产生的场强为：，向右；点电荷q在b处产生的场强为，向右；故b点场强为：，向右；故C正确.‎ ‎13.如图所示，在真空中有三个带等电荷量的点电荷a、b和c，分别固定在水平面内正三角形的顶点上，其中a、b带正电，c带负电，0为三角形中心，A、B、C为三条边的中点．则 ‎ A. B、C两点场强相同 B. B、C两点电势相同 C. 0点自由释放电子（不计重力），会沿OA方向一直运动 D. 在0点自由释放电子（不计重力），会在OA直线上往复运动 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意知，B、C两点的电场强度为三个点电荷在该处场强的矢量和。其中ac两处的点电荷在B点的场强的矢量和沿Ba方向，b处电荷在B点的场强沿bB方向，方向如图所示，可知，B、C两处电场强度的方向不同，所以A错误；ac两电荷在B点的电势之和为零，bc两处电荷在C点的电势之和等于零，所以B点的电势等于b处电荷产生，C处电势等于a处电荷产生，ab两电荷等量同种且到C、B的距离也相等，所以电势相等，故B正确；由图知，O点电场的方向沿AC方向，在OA的延长线上有一场强为零的点D，在OA线上D点的两侧电场的方向相反，所以电子在O点由静止释放将沿OA方向做加运动到D，然后减速运动到速度为零，接着往回运动，即会在OA直线上往复运动 ‎14.图为一个示波器工作原理的示意图，电子经电压为 U1的加速电场后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电 场时的偏转量是h，两平行板间的距离为d，电势差U2，板长L，为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量h/U2)可采取的方法是( 　　)‎ A. 减小两板间电势差U2‎ B. 尽可能使板长L长些 C. 尽可能使板间距离d大一些 D. 使加速电压U1降低一些 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 电子经电压为U1的加速电场后粒子的速度为v0，有：，偏转的距离为，则示波管的灵敏度，BD正确。‎ 三、实验题 ‎15.某物理兴趣小组想测量一只标有“4V，2W”的小灯泡在不同电压下的实际功率，需要测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现实验室有如下器材：‎ ‎①直流电源E（电动势E= 6V，内阻不计）；‎ ‎②电流表A1（量程0~0.6A，内阻约为0.5Ω）；‎ ‎③电流表A2（量程0~3A，内阻约为0.1Ω）；‎ ‎④电压表V1（量程0~5V，内阻约5kΩ）；‎ ‎⑤电压表V2（量程0~15V，内阻约为15kΩ）；‎ ‎⑥滑动变阻器R (0~20Ω，额定电流2A）；‎ ‎⑦开关、导线若干及待测灯泡.‎ ‎（1）为了调节方便，测量准确，实验中应选用下列_______图中的电路图来完成实验.‎ ‎（2）实验中电流表应选用______，电压表应选用_______（请填写器材符号）.‎ ‎（3）由实验测得的数据描绘出小灯泡的U-I曲线如图所示，根据曲线可得灯泡两端电压2.0V时小灯泡的实际功率为______W，电阻值为_______Ω。（结果均保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). 丁 (2). A1 (3). V1 (4). 0.72 （0.70-0.74） (5). 5.6（5.4~5.8）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】第一空.由实验需要测量不同电压下的实际功率，故滑动变阻器应选用分压式接法，“4V，2W”知小灯泡的额定电流为0.5A，正常发光时电阻为8Ω，则电流表应选外接法减小系统误差，故选丁图；‎ 第二空.根据小灯泡的额定电流0.5A，则电流表选A1； ‎ 第三空.根据小灯泡的额定电压为4V，电压表选V1；‎ 第四空.由图像知小灯泡电压2V时，电流通过小灯泡为0.36A，则实际功率为P=UI=2×0.36W=0.72W，此时灯泡电阻为：‎ ‎16.在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻约为5Ω．实验室备有下列实验器材：‎ A.电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）‎ B.电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ）‎ C.电流表A1（量程3A，内阻约为0.2Ω）‎ D.电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω）‎ E.变阻器R1（0～25Ω，0.3A）‎ F.变阻器R2（0～200 Ω，0.1A）‎ G.电池E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω）‎ H.螺旋测微器 I.米尺 J.开关S，导线若干 ‎（1）如图螺旋测微器的读数为________mm． ‎ ‎（2）为了提高实验精确度，减小实验误差，实验中电流表应选用______，电压表应选用_______滑动变阻器应选_______（请填写器材前面的序号）.‎ ‎（3）为了减小实验误差，应选用图甲中______（选填“a”或“b”）为该实验的电路图。‎ ‎【答案】 (1). 10.295 (2). D (3). A (4). E (5). b ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]螺旋测微器的固定刻度为10mm，可动刻度为29.5×0.01mm=0.295mm，所以最终读数为：‎ ‎10mm+0.295mm=10.295mm。‎ ‎（2）[2][3][4]电源电动势是3V，所以电压表应选A；通过待测电阻的最大电流约为：‎ ‎=0.6A 所以电流表选D； 为方便实验操作，滑动变阻器应选择E；‎ ‎（3）[5] 由题意可知：电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，由电路图可知，应选b所示电路图。‎ 四、计算题题 ‎17.如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一电荷量为C的负点电荷从A点运动到B点，电场力做功为J，AB间距离L=4m，与水平方向夹角为 ；求： ‎ ‎（1）B、A间电势差UBA是多少？‎ ‎（2）电场强度E是多大？‎ ‎（3）如果A点的电势为-4V，求B点的电势为多大？电荷量C的正电荷在A点具有的电势能是多少？‎ ‎【答案】(1)8V (2) 4V/m(3)-1.6‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）AB间电势差：‎ 则：‎ UBA= - UAB=8V ‎（2）匀强电场的电场强度：‎ ‎（3）因：‎ V 而 V 则V 电荷量的正电荷在A点具有的电势能为 ‎18.在竖直平面内有一范围足够大且斜向右上方的匀强电场，方向与水平方向角。在电场中有一质量为m，带电荷量为q的带电小球，用长为不可伸长的绝缘细线悬挂于固定轴O上.小球可以在与O点等高的M点处于静止状态，如图所示.现用外力将小球拉到最低点P ‎，然后无初速度释放，重力加速度为g.求 ‎(1)电场强度E的大小及小球从P运动到M过程中电势能的变化量；‎ ‎(2)小球运动到M点时绳的拉力大小；‎ ‎【答案】(1)电势能减少2mgL (2)3mg ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小球静止在点时合力为零，由平衡条件：‎ ‎ 得：‎ 从到过程中电场力做功为：‎ 解得：‎ 由可得 即电势能减少 ‎（2）从到由动能定理可得：‎ 则有：‎ 得：‎ 小球运动时由向心力公式可得：‎ 得：‎ ‎19.如图所示，BC是位于竖直平面内，半径的圆弧形光滑绝缘轨道，圆心角，其下端点C与足够长的水平绝缘轨道平滑连接，在C点右侧存在水平向左的匀强电场，电场强度。今有一质量为、带电荷量的小物块（可视为质点）从A点以的初速度水平抛出，在B点沿切线进入圆弧轨道。若已知物块与水平轨道间的动摩擦因数，物块在运动过程中电量不变，取，。求：‎ ‎（1）A、B两点之间的高度差h；‎ ‎（2）带电小物块第一次过C点时对轨道的压力大小；‎ ‎（3）通过计算判断小物块能否从B点离开轨道；若不能，求出整个运动过程中小物块在水平轨道上通过的总路程S。‎ ‎【答案】(1)0.2m；(2)6.1N；(3) 1.0m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)从A到B做平抛运动，则有：‎ 解得：‎ 根据动能定理可得：‎ 解得A、B两点之间的高度差：‎ ‎(2)从B到C根据动能定理可得：‎ 在C点则有：‎ 解得：，‎ 根据牛顿第三定律可得带电小物块第一次过C点时对轨道的压力大小：‎ ‎(3) 小物块向右运动，根据动能定理可得：‎ 小物块向左运动，设回到B点速度为，根据动能定理可得：‎ 无解，所以不能从B点离开轨道，最终停C点；‎ 根据动能定理可得：‎ 整个运动过程中小物块在水平轨道上通过的总路程：‎ ‎ ‎