【物理】广东省惠州市实验中学2019-2020学年高二上学期第一次月考试题（解析版） 11页

惠州市实验中学2019-2020学年上学期高二 第一次月考物理试卷 一、单选题 ‎1.真空中两个相同的金属小球A和B，普电荷量分别为QA=2×10-8C和QB=4×10-8C，相互作用力为F。若将两球接触后再放回原处，则它们之间的作用力将变为（　　）‎ A. B. F C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】因为 QA=2×10-8C，QB=4×10-8C，则 QB=2QA，设 QA=Q，则 QB=2Q，‎ 未接触前，根据库仑定律，得： ‎ 若 AB 带同种电荷，接触后两球带电量平分，再由库仑定律，得：‎ 则 ‎ 若 AB 带异种电荷，接触后两球带电量平分，再由库仑定律，得：‎ 则：‎ 故 C 正确故选C。‎ ‎2.关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是：（ ）‎ A. 电场强度大的地方，电势一定高 ‎ B. 电场强度不变，电势也不变 C. 电场强度为零处，电势一定为零 ‎ D. 电场强度的方向是电势降低最快的方向 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】电场线密处，电场强度大，而电场线方向不确定，故无法判断电势高低，电势就不一定高，故A错误；在匀强电场中，电场强度不变，沿着电场线的方向，电势总是逐渐降低的，故B错误；电势为零，是人为选择的，电场强度为零的地方，电势不一定为零，故C错误；沿着电场方向电势降低最快，故D正确．‎ ‎3.如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用EA、EB表示A、B两处的场强，则（　　）‎ A. A、B两处的场强方向相同 B. 因为A、B在一条电场上，且电场线是直线，所以EA=EB C. 电场线从A指向B，所以EA＞EB D. A、B两处的场强方向和大小都无法确定 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AD、由题知A、B两点所在的电场线是直线，A、B两点电场强度方向必定相同，与箭头方向相同．故A正确；D错误 ‎ B、A、B在一条电场线上，无法判断电场线的疏密，也就无法判断A、B两点电场强度的大小．故BC错误．故选A．‎ ‎【点睛】本题要抓住电场线的疏密表示电场强度的相对大小，但一条电线线，不能反映电场线的疏密，所以不能确定场强的大小．‎ ‎4.如图，用绝缘细线悬挂一个带正电的小球，置于水平向右的匀强电场中，将小球从最低点A无初速释放，当小球通过B点时具有速度v，不计空气阻力，则这一过程中（　　）‎ A. 小球的重力势能减少 B. 小球的电势能增加 C. 增加的重力势能等于减少的电势能 D. 增加的重力势能小于减少的电势能 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小球从A到B的过程中小球的位置升高，重力做负功，则小球的重力势能增加．故A错误；‎ B．小球带正电荷，受到的电场力的方向向右，该过程中电场力做正功，电势能减少．故B错误；‎ CD．由于小球在B点有速度v，所以小球的动能大于O，根据小球的能量守恒得知：小球增加的重力势能小于减少的电势能．故C错误，D正确．‎ ‎5.一个点电荷，从静电场中的a点移到b点，电场力对该电荷做功为零，则( )‎ A. a、b两点的场强一定相等 B. 该电荷一定沿等势面移动 C. 作用于该电荷的电场力与其移动方向总是垂直的 D. a、b两点的电势一定相等．‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AD．根据公式Wab=qUab分析可知，电场力做功：‎ Wab=0‎ 则a、b两点的电势差Uab为零，a、b两点的电势一定相等．而电势与场强无关，所以a、b两点的电场强度不一定相等．故A错误，D正确； ‎ B．电场力做功只与初末位置有关，与路径无关．电场力做功为零，点电荷可能沿等势面移动，也可能不沿等势面移动．故B错误；‎ C．电场力做功为零，作用于该点电荷的电场力与其移动的方向不一定总是垂直的．故C错误．‎ ‎6. 如图所示，在等量的异种点电荷形成的电场中，有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点距离为d的一点，C点为连线中垂线距A点距离也为d的一点，则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较，正确的是 A. EA＝EC>EB；φA＝φC>φB B. EB>EA>EC；φA＝φC>φB C. EAφB，φA>φC D. 因为零电势点未规定，所以无法判断电势的高低 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由等量异种点电荷周围的电场线的分布情况可知B点场强最大，C点场强小于A点场强，由正负电荷的电势分布可知A和C点的电势为零，B点电势小于零，因此B正确ACD错误 ‎7.如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示，则( )‎ A. a、b的电性相同 B. a的速度将减小，b的速度将增加 C. a的加速度将减小，b的加速度将增加 D. 两个粒子的电势能一个增加一个减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图知，b粒子的轨迹向右弯曲，b粒子受到的电场力方向向右，a的轨迹向左弯曲，a粒子受到的电场力方向向左，所以两个粒子的电性相反．故A错误；‎ BD．电场力对两个粒子都做正功，电势能都减小，动能都增大，速度均增大．故B. D错误；‎ C．由图看出，向左电场线越来越疏，场强越来越小，则a所受电场力减小，加速度减小，b所受电场力增大，加速度增大．故C正确．‎ ‎8.空间有平行于纸面的匀强电场．一电荷量为-q的质点（重力不计）．在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N，如图所示．已知力F和MN间夹角为θ，M、N间距离为d，则( )‎ A. 匀强电场的电场强度大小为 B. M、N两点的电势差为 C. 带电质点由M运动到N的过程中，电势能增加了 D. 若要使带电质点由N向M做匀速直线运动，则F必须反向 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】B．根据动能定理得：‎ Fdcosθ−qUMN=0‎ 故B正确．‎ A．电场线方向沿F方向，MN沿电场线方向距离为dcosθ，由公式得：‎ 故A错误．‎ C．小球M到N电场力做−Fdcosθ功，电势能增大Fdcosθ．故C正确．‎ D．小球在匀强电场中受到的电场力恒定不变，根据平衡条件，由N到M，F方向不变．故D错误．‎ 二、多选题 ‎9.a、b、c三个a粒子由同一点垂直电场方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场．则以下四种说法中，错误的是（忽略粒子的重力，且电场只存在于两板之间）‎ A. 在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上 B. b和c同时飞离电场 C. 进入电场时，c的速度最大，a的速度最小 D. 动能增量，c的最小，a和b的一样大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意知a、b、c三个粒子在电场中受到相同的电场力，在电场方向产生相同的加速度a，由题中图象得，粒子在电场方向偏转的位移满足：ya=yb＞yc ‎；由于在电场方向粒子做初速度为0的匀加速直线运动，有y=at2，可得粒子在电场中运动的时间，所以粒子在电场中运动时间有：ta=tb＞tC，故A正确，B错误；在垂直电场方向的位移满足xa＜xb=xc，由于在垂直电场方向上微粒做匀速直线运动，根据ta=tb＞tC可得：v0a＜v0b＜v0c，故C正确；粒子在电场中电场力做功W=qEd，其中da=db＞dc，电场力对a，b做功相同大于对c做的功，故c的动能增加量最小，a和b的动能增加量一样大，则D正确；此题选择不正确的选项，故选B．‎ ‎【点睛】微粒在电场中做类平抛运动，由于微粒带电量和质量均相同，运用运动的合成与分解处理类平抛运动问题是解决本题的关键.‎ ‎10.如图所示，虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一个等势面上．甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a射入电场，在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动．则下列说法中正确的是 A. 两粒子电性相同 B. 甲粒子经过c点时的速率大于乙粒子经过d点时的速率 C. 两个粒子的电势能都是先减小后增大 D. 经过b点时，两粒子的动能一定相等 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据曲线运动时质点所受的合力指向轨迹的内侧可知，甲受到引力，乙受到斥力，则甲与Q是异种电荷，而乙与Q是同种电荷，故两粒子所带的电荷为异种电荷．故A错误．甲粒子从a到c过程，电场力做正功，动能增加，而乙从a到d过程，电场力做负功，动能减小，两初速度相等，则知甲粒子经过c点时的速度大于乙粒子经过d点时的速度．故B正确．甲粒子从a到b过程，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大；电场力对乙粒子先做负功后做正功，电势能先增大后减小．故C错误．a到b时，电场力对两粒子的做的功都是0，两个粒子的速率再次相等，由于不知道质量的关系，所以不能判定两个粒子的动能是否相等．故D错误．故选B．‎ ‎11.如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷＋Q和－Q，x轴上的P点位于－Q的右侧．下列判断正确的是( )‎ A. 在x轴上还有一点与P点电场强度相同 B. 在x轴上还有两点与P点电场强度相同 C. 若将一试探电荷＋q从P点沿x轴移至O点，则其电势能增大 D. 若将一试探电荷＋q从P点沿x轴移至O点，则其电势能减小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB．等量异种电荷周围电场线分布情况如图所示，根据其电场分布可知，在x轴上还有一点与P点电场强度相同，在正电荷Q的左边，故A正确，B错误；‎ CD．若将一试探电荷+q从P点移至O点，电场力先向左后向右，则电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大．故C错误，D错误．‎ ‎12.静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷　　‎ A. 在和处电势能相等 B. 由运动到的过程中电势能增大 C. 由运动到的过程中电场力先增大后减小 D. 由运动到的过程中电场力先减小后增大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】由图像判断电场线的方向，再确定电势大小的关系．‎ ‎【详解】A．由图像可知，在0～x1之间，电场强度E是正的，是沿x轴正方向的；在x1～x4之间，电场强度E是负的，是沿x轴负方向的，故由x2到x4是逆着电场线的方向，所以x4处的电势要大于x2处的电势，选项A错误；‎ B．由x1运动到x3的过程中，是逆着电场线方向的，所以电势能增大，选项B正确；‎ CD．由x1运动到x4的过程中，x3处的电场强度的大小是最大的，故电荷在该点受到的电场力也应该是最大的，故电场力是先增大后减小，选项C正确，D错误．‎ ‎【点晴】图像只是向我们提供一种电场强度与位置的关系，需要我们通过图像将其转化为具有一定形态的东西，当我们将其转化成具体的电场线的某一个方向时，我们再去判断就会很容易了，所以对图像的识别很重要．‎ 二、填空题 ‎13.如图，A、B两板间加速电压为U1，C、D两板间偏转电压为U2. 一个静止的α粒子( )自A板由静止相继被加速、偏转，飞离偏转电场时的最大侧移为C、D板间距离一半，则它的出射速度的大小为_____________．‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】根据动能定理得，‎ 其中q=2e，解得 ‎14.如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30°，现在A、B两点放置两点电荷、，测得C点场强的方向与AB平行，则带________，=_________．‎ ‎【答案】负 ‎【解析】‎ 放在A点和B点的点电荷在C处产生的场强方向在AC和BC的连线上，因C点场强方向与BA方向平行，故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的场强方向只能如图所示，由C→A和由B→C，故qA带负电，qB带正电，且EB＝2EA，即k＝2k，又由几何关系知＝2，所以qAqB＝18.‎ 三、计算题 ‎15.在真空中的O点放一点电荷Q=1.0×10-9C，直线MN过O点，OM=30cm，M点放有一点电荷q=-2×10-10C，如图所示，求:‎ ‎（1）M点的场强大小；‎ ‎（2）若M点的电势比N点的电势高15V,则电荷q从M点移到N点，电势能变化了多少?‎ ‎【答案】(1) 100N/C (2) 电势能增加了3×10−9J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由点电荷的场强公式可得：‎ 所以电荷Q在M点的电场强度大小是100N/C．‎ ‎(2)电荷q从M点移到N点，电场力做的功为：‎ 所以电势能增加了3×10−9J ‎16.如图,一质量为m的带电小球用丝线悬挂在水平向右无限大匀强电场中，已知该场强大小为E ,当小球静止时,测得丝线与竖直方向的夹角为θ ,此时小球距水平地面的高度为H.求:‎ ‎（1）小球带何种电荷及其电量.‎ ‎（2）当把悬线烧断后小球作何种运动?并求小球落到地面的时间及速度大小．‎ ‎【答案】（1）带正电，电荷量：‎ ‎（2）所以把悬线烧断后小球做初速度为零匀加速直线运动，加速度为．‎ 落地的时间为；‎ 落地的速度为：．‎ ‎【解析】 (1)根据受到电场力情况可知小球带正电，对小球列平衡方程：‎ 所以解得：‎ ‎(2)丝线断后小球受到重力和电场力的作用，合力为：‎ 加速度为：‎ 所以把悬线烧断后小球做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为．‎ 竖直方向得分运动为自由落体运动，由位移公式：‎ 解得：‎ 落地的速度为：‎ ‎17.如图所示,两平行金属板水平放置,间距为d,板间存在匀强电场.一个质量为m、电荷量为q的带负电小球,以竖直向下的初速度从上板的小孔射入,当它从下板的小孔穿出时所用的时间为t,若小球以同样大小的初速度从下板的小孔竖直向上射入,则从上板小孔穿出时所用的时间为t/2.不计空气阻力.求:‎ ‎（1）指出两板间电场强度的方向.‎ ‎（2）电场强度的大小.‎ ‎（3）小球穿出下板小孔时速度v1与穿出上板小孔时速度v2之比v1∶v2.‎ ‎【答案】（1）场强方向竖直向下；（2）；（3）‎ ‎【解析】 (1)场强方向竖直向下.‎ ‎(2)根据题意,小球在电场中运动的加速度a应竖直向上.‎ Eq-mg=ma ①‎ 从上往下： ②‎ 从下往上： ③‎ 由以上三式解得电场强度：.‎ ‎(3)由以上②、③两式解得：,‎ 则：‎ 所以：.‎