【物理】河北省邯郸市大名一中2020-2021学年高二上学期9月月考试题（解析版） 12页

大名一中2020-2021学年高二上学期9月月考 物理试卷 第I卷（选择题）‎ 一、单选题(共8小题，每题4分)‎ ‎1．关于静电的利用与防范，下列说法错误的是 A．安装避雷针可使建筑物免遭雷击 B．静电复印机的工作原理和静电现象完全无关 C．用静电喷漆的方法给汽车喷涂油漆，既省漆又均匀 D．油罐车在运输过程中会产生静电，车后拖一铁链，能防止静电产生危害 ‎2．下列说法中正确的是（ ）‎ A．摩擦起电说明电荷可以被创造 B．感应起电是电荷在同一物体上的转移 C．元电荷实质上是指电子和质子本身 D．电荷量e的数值最早是由库仑用实验测得的 ‎3．如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点，不计重力。下列说法正确的是（　　）‎ A．M带正电荷，N带负电荷 B．M在b点的动能小于它在a点的动能 C．N在d点的电势能大于它在c点的电势能 D．N在从c点运动到d点的过程中动能减少 ‎4．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R点在等势面b上，据此可知（ ）‎ A．带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小 B．带电质点在P点的电势能比在Q点的小 C．带电质点在P点的动能大于在Q点的动能 D．三个等势面中，c的电势最高 ‎5．两个完全相同的小金属球（皆可视为点电荷），所带电荷量之比为，它们在相距一定距离时相互作用的吸引力为，如果让它们充分接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为，则为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎6．两个通电小球带电后相互排斥，如图所示。两悬线跟竖直方向各有一个夹角、，且两球在同一水平面上。两球质量用m和M表示，所带电荷量用q和Q表示。若已知，则下列说法不正确的是（　　）‎ A． 两球一定带同种电荷 ‎ B． m一定小于M C． q一定大于Q ‎ D． m受到的电场力大小一定等于M所受的电场力大小 ‎7．两个等量点电荷P、Q在真空中产生电场的电场线如图所示，下列说法中正确的是（）‎ A．P、Q是两个等量负电荷 B．P、Q是两个等量正电荷 C．P、Q是两个等量异种电荷 D．P、Q产生的是匀强电场 ‎8．如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断不正确的是（　　）‎ A．b、d两点处的电势相等 B．四点中c点处的电势最低 C．b、d两点处的电场强度相同 D．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小 二、多选题(共4小题，每题4分，有选错不得分，对而不全得2分)‎ ‎9．如图所示，平行板电容器两极板A、B与两端电压为的电池两极相连，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，充电完毕后，电容器所带电荷量为，此时悬线偏离竖直方向的夹角为，则（　　）‎ A．电容器的电容为 B．将此电容器两板之间电压降为1V时，电容器的电容为 C．保持S闭合，将A板向B板靠近，电容器所带电荷量减少 D．断开S，将A板向B板靠近，夹角不变 ‎10．如图所示，平行板电容器和恒定直流电源相连，箭头表示电流方向．下列说法正确的有 A．电容器正在充电 B．电容器正在放电 C．电容器两板间距离可能正在变大 D．电容器两板间距离可能正在变小 ‎11．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下部的金属箔均张开，则（　　）‎ A．此时A带正电，B带负电 B．此时A带负电，B带正电 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 ‎12．如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、带电量为q的油滴恰好在P点处于静止状态。则下列说法正确的是（ ）‎ A．在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有的电流 B．在S仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有的电流 C．若将S断开，且将A板向左平移一小段位移，P点电势升高 D．若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，P点电势不变 第II卷（非选择题）‎ 三、实验题（每空2分，13题8分，14题10分，共18分）‎ ‎13．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间的距离和带电量有关。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，再保持两球的距离不变，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（填“增大”或“减小”），随其所带电荷量的___________而增大（填“增大”或“减小”）。图中A、B两带电体相互____________（填“吸引”或“排斥”），说明它们带有____________（填“同种”或“异种”）电荷。‎ ‎14．如图所示，在《实验：探究影响平行板电容器电容的因素》中，给平行板电容器充上一定量的电荷后，将电容器的两极板A、B分别跟静电计的指针和外壳相连（接地）。现请回答下列问题：‎ ‎(1)如果该电容器的电容为C，所带电量为Q，则两极板间的电势差为_____；‎ ‎(2)将A极板向右移动少许，则静电计指针的偏转角将_____；（选填“增大”、“减小”或“不变”，下同）‎ ‎(3)将B极板向上移动少许，则静电计指针的偏转角将_____；‎ ‎(4)将一块玻璃板插入A、B两极板之间，则静电计指针的偏转角将_____；‎ ‎(5)如果在操作过程中，手无意中触摸了B极板，则观察到的实验现象_____发生变化。（选填“会”或“不会”）‎ 四、解答题（15题10分，16题10分，17题14分，共34分）‎ ‎15．如图所示，长的轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，。求：‎ ‎(1)小球所受电场力的大小；‎ ‎(2)小球的质量m；‎ ‎16．如图所示，A、B是两个带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的10cm长的绝缘支杆上，B静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A等高，若B的质量为克，则B带电荷量是多少？（取k=，g=10m/s2）‎ ‎17．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从a点移到b点时静电力做功为W1=1.2×10-7J，求：‎ ‎（1）匀强电场的场强E；‎ ‎（2）电荷从b移到c，静电力做功W2；‎ ‎（3）a、c两点间的电势差Uac。‎ ‎【参考答案】‎ ‎1．B ‎【解析】A．高大建筑物顶上安放避雷针是为了防止静电危害，使建筑物免遭雷击，故A正确，不符合题意；‎ B．静电复印机是利用静电工作的，与静电有关，故B错误，符合题意；‎ C．用静电喷漆的方法给汽车喷涂油漆，由于电荷间的相互作用，既省漆又均匀，故C正确，不符合题意；‎ D．油罐车拖一条与地面接触的铁链是为了将摩擦产生的静电及时导走，防止静电危害，故D正确，不符合题意。故选B．‎ ‎2．B ‎【解析】A．摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体，并没有产生电荷，故A错误；‎ B．感应起电是电荷在同一物体上的转移，故B正确；‎ C．元电荷是指最小的电荷量，不是指质子或者是电子，故C错误；‎ D．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的，故D错误；故选：B。‎ ‎3．B ‎【解析】A．由粒子运动轨迹可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M带负电荷，N带正电荷，故A错误； B．M从a到b点，只有库仑力对其做功，则电势能和动能之和守恒，因a点电势高，则带负电的M在a点电势能较小，则动能较大，则b点的动能小于在a点的动能，故B正确； C． d点电势低于c点的电势，因N带正电，则N在d点的电势能小于在c点的电势能，故C错误； D．N从c到d，库仑斥力做正功，根据动能定理可知，动能增加，故D错误。故选B。‎ ‎4．D ‎【解析】A. 等差等势面P处比Q处密，则P处电场强度大，质点受到的电场力大，加速度大，故A错误；‎ D. 根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直可知带电质点所受的电场力方向应向下，所以电场线方向向上，故c的电势最高，故D正确.‎ B.带负电质点在电势高处电势能小，可知质点在P点的电势能大，故B错误.‎ C. 带电质点的总能量守恒，即带电质点在P点的动能与电势能之和不变，在P点的电势能大，则动能小，故C错误.‎ ‎5．A ‎【解析】它们在相距一定距离时相互作用力为；两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2q，此时两球的库仑力，则为。‎ 故选A。‎ ‎6．C ‎【解析】A．两个球相互排斥，故一定带同种电荷，故A正确；‎ B．对左侧小球受力分析，受重力mg，拉力T和静电斥力F，如图，根据平衡条件，有 得 再对右侧小球受力分析，同理有 联立解得 故B正确；‎ CD．两球相互排斥，根据牛顿第三定律，相互排斥力大小相等，与带电量无关，故C错误，D正确。‎ 本题选不正确的，故选C。‎ ‎7．B ‎【解析】根据电场线的特点：电场线从正电荷出发到负电荷终止，可以看出这两个电荷间存在排斥力，可知P、Q是一定两个等量正电荷．P、Q产生的是非匀强电场；故B正确，ACD错误．故选B．‎ ‎8．C ‎【解析】A．该电场中的电势关于x轴对称，所以b、d两点的电势相等，选项A正确；‎ B．c点在两个电荷连线的中垂线上，它的电势和无穷远处的电势相等，而正电荷周围的电场的电势都比它高，所以c点的电势在四个点中是最低的，选项B正确；‎ C．该电场中的电场强度关于x轴对称，所以b、d两点场强大小相等，但方向不相同，选项C错误；‎ D．c点的电势低于a点的电势，所以试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电场力做正功，电势能减小，选项D正确。本题选不正确的，故选C。‎ ‎9．AD ‎【解析】A．根据电容的定义式可得，故A正确；‎ B．电容器的电容大小由本身决定，与所加的电压无关，故B错误；‎ C．根据电容的决定式可知，d减小，C增大；根据得，可知电压U不变，电容C增大，电荷Q增加，故C错误；‎ D．断开开关，由于Q不变，根据和以及，联立可得 可知，将A板向B板靠近，电场不变，小球受力情况不变，夹角不变，故D正确。‎ 故选AD。‎ ‎10．AD ‎【解析】AB．平行板电容器和恒定直流电源相连，电容器两端电压不变，箭头表示电流方向，则有电容器正在充电，故A正确，B错误；‎ CD．电容器正在充电，电容器两板所带电量增大，电容器的电容增大，根据，所以电容器两板间距离可能正在变小，故D正确，C错误；‎ 故选AD。‎ ‎11．BC ‎【解析】AB．带正电的物体C靠近A附近时，根据异种电荷相互吸引，AB中的自由电子一部分移动到A的左端，故A带上负电，B带上正电，A错误B正确；‎ C．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，C正确；‎ D．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，D错误。‎ 故选BC。‎ ‎12．BD ‎【解析】A．开始时，重力和电场力平衡，故：mg=qE；将A板向下移，由可知，E变大，故油滴应向上加速运动；根据 可知C变大，根据Q=CU可知电容器带电量变大，电容器充电，故G中有a→b的电流，故A错误；‎ B．若将A板向右平移一小段位移，由可知，E不变，油滴仍静止；根据，可知C变小，根据Q=CU可知电容器带电量变小，电容器放电，故G中有b→a的电流，‎ 故B正确；‎ C．若将S断开，Q不变，A向左平移一小段距离，根据可知，电容C减小，再根据Q=CU可知，U增大；根据U=Ed可知，E增大；则PB电势差增大，而B板接地，因此P点电势降低；故C错误；‎ D．若将S断开，Q不变；再将A板向下平移一小段位移，根据，Q=CU、U=Ed，得到，故电场强度不变，且P点电势不变，故D正确。‎ ‎13．减小 增大 排斥 同种 ‎ ‎【解析】[1]．对B球受力分析可得，两电荷之间的相互作用力，保持两电荷量不变，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，所以相互作用力增大，即随其距离的减小而增大；‎ ‎[2]．保持两球的距离不变，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，即相互作用力随其所带电荷量的增大而增大；‎ ‎[3]．因为B球向右偏，可知B球受到A球的力向右，为排斥力；‎ ‎[4]．根据“同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”可知，它们带有同种电荷。‎ ‎14． 减小 增大 减小 不会 ‎ ‎【解析】（1）[1]根据电容的定义式 可知，如果该电容器的电容为C，所带电量为Q，则两极板间的电势差 ‎（2）[2] 根据电容的决定式 可知，将A极板向右移动少许，板间距离d减小，电容增大，静电计上的电荷减少，则静电计指针的偏转角将减小。‎ ‎（3）[3] 根据电容的决定式 可知，将B极板向上移动少许，正对面积减小，则电容减小，静电计上的电荷会增多，指针的偏转角将增大。‎ ‎（4）[4] 根据电容的决定式 可知，将一块玻璃板插入A、B两极板之间，介电常数增大，电容增大，静电计上的电荷减少，则静电计指针的偏转角将减小。‎ ‎（5）[5] 如果在操作过程中，手无意中触摸了B极板，由于B极板已经接地，则观察到的实验现象不变。‎ ‎15．(1)；(2)；‎ ‎【解析】 (1)小球所受电场力 ①‎ 代入数据解得 ②‎ ‎(2)小球受力分析如图所示，由平衡条件有 ③‎ 解得 ④‎ ‎16．‎ ‎【解析】因为B静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上，且恰与A等高，设A、B之间的水平距离为L，根据题意可得 所以 对B进行受力分析，如图所示，依据物体平衡条件解得库仑力：‎ 根据 得 代入数据解得 在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解。‎ ‎17．（1）60V/m；（2）1.44×10-7J；（3）6.6V ‎【解析】（1）由题，由W1=qELab得：‎ ‎（2）电荷从b移到c电场力做功为：W2=qELbccos60°=4×10-8×60×0.12×0.5J=1.44×10-7J ‎（3）电荷从a移到c电场力做功为：Wac=W1+W2 则a、c两点的电势差为：‎