福建省东山县第二中学2020学年高二物理上学期第一次（10月）月考试题 11页

东山二中2020学年高二（上）月考一物理试卷 ‎ 一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分，每小题只有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)‎ ‎1．下列关于电荷、起电的说法正确的是(　　)‎ A．自然界存在有三种电荷：正电荷、负电荷和中性电荷 B．静电感应不是创造了电荷，只是电荷从物体的一个部分转移到另外一个部分 C．摩擦起电是创造了电荷，从而使物体带电 D．一个带电体接触另外一个不带电的物体，两个物体会带上异种电荷 ‎2．下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是(　　)‎ ‎3．两个相同的金属小球(可看作点电荷)，带有同种电荷，且电荷量之比为1∶7，在真空中相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们之间的库仑力是原来的(　　)‎ A．7 B． C． D． ‎4．如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球a、b，左边放一个带正电的固定球＋Q时，两悬球都保持竖直方向．下面说法正确的是(　　)‎ A．a球带正电，b球带正电，并且a球带电荷量较大 B．a球带负电，b球带正电，并且a球带电荷量较小 C．a球带负电，b球带正电，并且a球带电荷量较大 D．a球带正电，b球带负电，并且a球带电荷量较小 ‎5．在光滑的绝缘水平面上，由两个质量均为m带电量分别为＋q和－q的甲、乙两个小球，在水平力F的作用下一起做匀加速直线运动，则甲、乙两球之间的距离r为(　　)‎ A． B．q C．2q D．2q ‎6．如图所示，大小可以不计的带同种电荷的小球A和B相互排斥，静止时两球位于同一水平面上，绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β，且α＜β，由此可知(　　)‎ A．B球带的电荷量较多 B．B球的质量较大 C．B球受到的拉力较大 D．两球接触后，再处于静止状态时，悬线的偏角为α′、β′，则仍有α′＜β′‎ ‎7．一金属球，原来不带电．现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示．金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比(　　)‎ A．Ea最大 B．Eb最小 C．Ec最大 D．Ea＝Eb＝Ec ‎8．真空中，有两个等量异种电荷，电荷量均为q，相距为r，两点电荷连线中点处的电场强度大小为(　　)‎ A．0 B． C． D． 二、 多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有多个选项符合题意，把正确选项前的字母填在题后的括号内)‎ ‎9.如图所示，在A点由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，粒子在到达B点时的速度恰好为零．已知A、B所在处电场线方向竖直向下，A、B两点间的高度差为h，则下列判断中正确的是(　　)‎ A．带电粒子带负电 B．A、B两点间的电势差UAB＝ C．B点场强大于A点场强 D．A点场强大于B点场强 ‎10．如图所示，半径为R的硬橡胶圆环上带有均匀分布的负电荷，总电荷量为Q，若在圆环上切去一小段l(l远小于R)，则圆心O处的电场(　　)‎ A．方向从O指向AB B．方向从AB指向O C．场强大小为 D．场强大小为 ‎11．如图所示，在真空中有两个等量异种电荷＋Q和－Q，它们分别固定在A、B两点，DC为AB连线的中垂线．现将正电荷q由C沿CD移至无穷远处，在此过程中(　　)‎ A．q的电势能逐渐减小 B．q的电势能先逐渐增大，后逐渐减小 C．q受到的电场力逐渐减小 D．q受到的电场力始终不做功 ‎12.如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中．P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从开始射入到打到上极板的过程中(　　)‎ A．它们运动的时间tQ＝tP B．它们所带的电荷量之比qP∶qQ＝1∶2‎ C．它们的电势能减小量之比ΔEP∶ΔEQ＝1∶2‎ D．它们的动能增量之比ΔEkP∶ΔEkQ＝1∶2‎ 第II卷（非选择题）‎ 二、填空题（每空题2分，共12分）‎ ‎13．如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，试判断：‎ ‎（1）粒子带________电；（2）粒子在________点加速度较大；‎ ‎（3）粒子在___ _点动能较大；（4）A、B两点，_____点电势较高 ‎14．如图，A、B、C、D是匀强电场中一个边长为‎2m的正方形的四个顶点，已知A、B、C三个点的电势分别为φA=9V,φB=3V,φC=6V,由此可求得空间匀强电场的电场强度大小E= v/m， D点电势φD=___________V.‎ 三、计算题(本大题有4小题，共40‎ 分。解题时要求写出必要的物理情景图、文字说明、方程式、演算步骤，只写最后答案而无演算过程的不得分，答案必须明确写出数字和单位，答于各题答题框内)‎ ‎15.(8分)如图所示，A、B是两个带等量同种电荷的小球，A球固定在竖直放置的‎10 cm长的绝缘支杆上，B球静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上，且恰与A球等高．若B球的质量为‎30 g，则B球所带电荷量是多少？(g取‎10 m/s2)‎ ‎16．(10分)如图所示是一匀强电场，已知场强E＝2×102 N/C，现让一个电荷量为q＝－4×10－‎8 C的电荷沿电场方向从M点移到N点，M、N间的距离L＝‎30 cm，试求：‎ ‎(1)电荷从M点移到N点电势能的变化；‎ ‎(2)M、N两点间的电势差．‎ ‎17‎ ‎.(10分)竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，此时小球距右金属板的距离为b，如图所示．请问：‎ ‎(1)小球带电荷量是多少？‎ ‎(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？‎ ‎18．(12分)如图是示波管的示意图，竖直偏转电极的极板长l＝‎4 cm，板间距离d＝‎1 cm.板右端距离荧光屏L＝‎18 cm(水平偏转电极上不加电压，没有画出)．电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是1.6×‎107 m/s，电子电荷量e＝1.60×10－‎19 C，质量m＝0.91×10－‎30 kg.‎ ‎(1)要使电子束不打在偏转电极的极板上，加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U不能超过多大？‎ ‎(2)若在偏转电极上加40 V的电压，在荧光屏的竖直坐标轴上看到的光点距屏的中心点多远？‎ 东山二中2020学年高二（上）月考一物理答案 ‎1.C ‎2.解析：A图中A、B两点场强大小相等，方向不同；B图中A、B两点场强的方向相同，但大小不等；C图中是匀强电场，则A、B两点场强大小、方向相同；D图中A、B两点场强大小、方向均不相同．‎ 答案：C ‎3.解析：选D．若两球原来所带电荷量分别为Q和7Q，先接触再分开后电荷量均为4Q，根据库仑定律的公式F＝k，它们之间的库仑力是原来的，故D正确．‎ ‎4.解析：选B．存在＋Q球时，对a、b球受力分析，由于悬线都沿竖直方向，说明水平方向各自合力为零，由同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，可得a球带负电，b球带正电．a、b作为整体得＋Q对a和＋Q对b的水平方向的库仑力大小相等方向相反．再根据F＝k得a离＋Q近点，所以a球带电荷量较小，b球带电荷量较大，故B正确．‎ ‎5.解析：选B．选甲、乙作为整体为研究对象，则：F＝2ma ①‎ 选乙为研究对象，列牛顿第二定律方程有：＝ma②‎ ‎①②联立得：r＝q，故B正确、A、C、D错误．‎ ‎6.解析：选D．根据牛顿第三定律得：A球对B球的库仑力等于B球对A球的库仑力，无论两球电荷量是否相等，所受库仑力都相等，故无法比较哪个电荷量较大，故A错误；对小球受力分析，根据平衡条件有：对小球A、B受力分析，根据平衡条件有：mAg＝；mBg＝，因为α＜β，所以mA＞mB，故B错误；根据平衡条件有：FTA＝；FTB＝，因α＜β，所以B球受的拉力较小，故C错误；两球接触后，再静止下来，两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α′、β′，对小球A、B受力分析，根据平衡条件有：tan α′＝，tan β′＝，因为mA＞mB，所以α′＜β′，故D正确．‎ ‎7.解析：选C．处于静电平衡的导体内部场强处处为零，故a、b、c三点的场强都为零．静电平衡的导体内部场强为零是感应电荷产生的电场与外电场叠加的结果，所以感应电荷在球内某点产生的电场的场强与MN在这一点形成的电场的场强等大反向，比较a、b、c三点感应电场的场强，实质上是比较带电体MN在这三点的场强，由于c点离MN最近，故MN在c点的场强最大，感应电荷在c点的场强也最大，故C选项正确．‎ ‎8.解析：选D．两点电荷在连线中点处的场强大小相等，方向相同，都等于E＝＝，故中点处的合场强E合＝2E＝，选项D正确．‎ ‎9.解析：带电粒子在从A到B的过程中，有两个力即重力和电场力做功，而动能的变化为零，又因为重力做正功，所以电场力在此过程中做负功，根据动能定理有mgh－qUAB＝0，解得UAB＝，因为电场线的方向由A指向B，UAB>0，所以粒子带负电，选项A、B正确；因为带电粒子在由A向B运动的过程中，在重力和电场力作用下先加速后减速运动，说明电场力先小于重力，后来大于重力，所以电场力越来越大，故场强越来越大，选项C正确，D错误．‎ 答案：ABC ‎10.解析：AB段的电荷量q＝l，则AB段在O点产生的电场强度E＝k＝，方向从O指向AB，由于闭合圆环在圆心O处的场强为零，所以剩余部分圆环在O点产生的场强大小等于，方向从AB指向O，故选项B、D正确，A、C错误．‎ 答案：BD ‎11.解析：CD为一条等势线，所以A、B错，D对；从C→D→无穷远，电场逐渐变弱，故C对．‎ 答案：CD ‎12.解析：垂直电场方向不受力，做匀速直线运动，位移相等，速度相等，由x＝vt得知，运动的时间相等，所以A正确；在竖直方向上，根据y＝at2知，竖直位移之比为1∶2，则电荷量之比为1∶2.因为电场力做功等于电势能的减小量，电场力做功W＝qEy，因为电荷量之比为1∶2，竖直位移之比为1∶2，则电场力做功为1∶4，可知电势能减小量之比为1∶4，所以B正确，C错误；根据动能定理有qEy＝Ek，而qP∶qQ＝1∶2，xP∶xQ＝1∶2，所以动能增加量之比ΔEkP∶ΔEkQ＝1∶4，故D错误．‎ 答案：AB ‎15.解析：设A、B两球之间的水平距离为L.依据题意可得：‎ tan 30°＝，L＝＝ cm＝‎10 cm.对B球进行受力分析，如图所示，依据物 体平衡条件解得库仑力F＝mgtan 30°＝30×10－3×10× N＝0.3 N．依据F＝k得F＝k，解得Q＝·L＝×10×10－‎2 C＝1.0×10－‎6 C.‎ 答案：1.0×10－‎‎6 C ‎16.解析： (1)负电荷在该电场中所受电场力F为恒力，方向向左，因此从M点移到N点，电荷克服电场力做功，电势能增加，增加的电势能ΔEp等于电荷克服电场力做的功W.电荷克服电场力做的功W＝|q|EL＝4×10－8×2×102×0.3 J＝2.4×10－6 J，故电势能增加了2.4×10－6 J.‎ ‎(2)M、N两点间的电势差UMN＝＝ V＝60 V 答案：(1)电势能增加了2.4×10－6 J　(2)60 V ‎17.解析：(1)由小球处于平衡状态知小球带正电，对小球受力分析如图所示，则 FTsin θ＝qE①‎ FTcos θ＝mg②‎ 由得tan θ＝，故q＝.‎ ‎(2)由第(1)问中的方程②知FT＝，而剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线对小球的拉力大小相等，故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于，小球的加速度a＝＝，小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动，当碰到金属板上时，它的位移为x＝，又由x＝ at2，得t＝＝＝.‎ 答案：(1)　( 2) ‎18.解析：(1)电子经过偏转电场的时间为t＝ 纵向最大位移为＝at2＝··t2‎ 所以U＝＝＝91 V ‎(2)当U＝40 V时，电场强度E＝ 电子在电场中的偏移量 y1＝at2＝·()2≈2.2×10－‎‎3 m 由于电子离开电场做匀速直线运动，设偏转角为θ，则tan θ＝＝≈0.11‎ 所求距离y＝y1＋y2＝y1＋Ltan θ＝‎‎2.2 cm 答案：(1)91 V　(2)2.2 cm