贵州省安顺市平坝一中2019-2020学年高二上学期第一次月考物理试题 14页

安顺市平坝第一高级中学2019-2020学年第一学期第一次月考高二物理试卷 一、选择题 ‎1.A和B是两个都不带电的物体，它们互相摩擦后，A带正电荷4.8×10－9 C，下列判断正确的是(　　)‎ A. 在摩擦前A和B的内部没有任何电荷 B. 摩擦过程中电子从B转移到A C. B在摩擦后一定带负电荷4.8×10－8 C D. A在摩擦过程中失去3×1010个电子 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.原来不带电的物体处于电中性，不是不带电，而是正负电荷的个数相等，相互抵消；故A错误；‎ B.摩擦起电中移动的是自由电子，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，故摩擦起电中A失去电子，转移到了B物体上，故B错误；‎ C.由电荷守恒定律可知，在电子的转移中电荷的总量保持不变，A带正电4.8×10-9C，B一定带电荷量-4.8×10-9C．故C错误；‎ D.A在摩擦过程中失去个电子，故D正确。‎ ‎2.一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向。故A错误。 B、负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符。故B错误。 C、图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运动。故C错误。 D、图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场力做负功，电荷的速率减小，符合题意。故D正确。‎ ‎3.下列关于电场强度的说法中，正确的是（　　）‎ A. 公式只适用于真空中点电荷产生的电场 B. 由公式可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比 C. 在公式中，是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小； 是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小 D. 由公式可知，在离点电荷非常靠近的地方（），电场强度可达无穷大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：是电场强度的定义式适用于一切电场，A错误；电场强度E表示电场本身的强度和方向，与试探电荷无关，不能说E与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比，B错误；‎ 库仑定律公式公式中，是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1所在处的场强大小；是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小，C正确；‎ D、当r→0时，电荷已不能看成点电荷，公式不再成立，D错误；故选C 考点：电场强度。‎ ‎【名师点睛】电场强度是描述电场的力的性质的物理量，要想知道电场中某点的电场强度，可以在该点放一试探电荷，由来描述该点的强弱，不同的试探电荷，受到的力不同，但是相同的，为了描述电场的这种性质，引入电场强度这个物理量，即为电场强度的定义式；而 是点电荷所形成的电场的场强的决定式，是说点电荷所形成的电场的场强决定于场源电荷的电荷量和距点电荷的距离。‎ ‎4.在某电场中，A、B两点间的电势差=60 V，B、C两点间的电势差=–50 V，则A、B、C三点电势高低关系是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电势差等于两点的电势之差，结合电势差的大小比较A、B、C三点电势的高低．‎ ‎【详解】A、B两点间的电势差，知A点的电势比B点的电势高60V，B、C两点间的电势差，知B点的电势比C点的电势低50V，则A点的电势比C点的电势高10V，所以，C正确．‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道电势差与电势的关系，即，基础题．‎ ‎5.在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点．其中a、b两点电场强度相同的是(　　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.a、b两点的电场强度大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故A错误；‎ B.根据电场线的疏密看出a、b两点的电场强度大小，而此中垂线是一条等势线，a、b两点的场强方向都与中垂线垂直向右，说明电场强度方向相同，则a、b 两点的电场强度相同，故B正确；‎ C.根据对称性看出，ab两点电场强度大小相等，但方向相反，所以电场强度不同，故C错误；‎ D.根据电场强度方向沿电场线的切线方向，电场线的疏密表示场强大小，可看出非匀强电场中的a、b两点电场强度大小不相同，但是方向相同，则电场强度不同，故D错误。‎ ‎6.如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同号电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是 A. 速度变大，加速度变小 B. 速度变小，加速度变小 C. 速度变大，加速度变大 D. 速度变小，加速度变大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 带同种电荷的小球，相互排斥，因而速度增大，但随着距离的增大，受到的库仑力逐渐减小，故加速度变小，A错误。‎ ‎7.一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度--时间图像如图所示．则A、B两点所在区域的电场线是下图中的 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由v-t图象可知，粒子做加速度逐渐增大的加速运动，因此从A到B 该电荷所受电场力越来越大，电场强度越来越大，电场线密的地方电场强度大，且负电荷受力与电场方向相反，故ABC错误，D正确。‎ ‎8.如图所示，光滑平面上固定金属小球A，用长为l0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量同种电荷，弹簧伸长量为x1；若两小球电荷量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x2，则有(　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】电荷量减少一半，根据库仑定律知若两个球之间的距离保持不变，库仑力减小为原来的，库仑力减小，弹簧的弹力减小，弹簧的伸长量减小，两球间的距离减小，所以实际的情况是小球之间的库仑力会大于原来的，此时弹簧的伸长量也大于原来的．‎ A. ，与结论不相符，选项A不符合题意。‎ B. ，与结论相符，选项B符合题意。‎ C. ，与结论不相符，选项C不符合题意。‎ D. ，与结论不相符，选项D不符合题意 ‎ ‎9.如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，有一粒子(不计重力)由A进入电场，A、B是轨迹上的两点，以下说法正确的是(　　)‎ A. 该粒子带负电 B. a、b为异种电荷 C. 该粒子在A点加速度较B点小 D. 该粒子在B点电势能较A点大 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.根据电场线从正电荷出发，到负电荷终止，可知a带正电，b带负电。由于粒子的轨迹向左上方弯曲，可知该粒子所受的电场力向左上方，因此该粒子带负电。故A B正确。‎ C.A处电场线密，则A处电场强度大，粒子所受的电场力大，则粒子在A点加速度较大，故C错误。‎ D.根据顺着电场线方向电势降低，可知A点的电势较高，由推论：负电荷在电势高处电势能小，则知粒子在B点电势能较A点大，故D正确。‎ ‎10.如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则（　　）‎ A. A点场强小于B点场强 B. A点场强方向指向x轴负方向 C. A点场强大于B点场强 D. A点电势高于B点电势 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】等差等势面越密的地方电场强度越大，所以，故A正确，C错误；电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以A点场强方向指向x轴正方向，故B错误；沿着电场线电势逐渐降低，故A点电势高于B点电势，故D正确。所以AD正确，BC错误。‎ ‎11.一质量为m带电小球，在竖直方向的匀强电场中以初速度v0水平抛出，小球的加速度大小为g/3，则小球在下落h高度过程中(　　)‎ A. 动能增加了mgh B. 电势能增加了mgh C. 重力势能减少了mgh D. 机械能减少了mgh ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据牛顿第二定律得，‎ mg-F=ma 解得电场力 F=mg 在小球下落h过程中，合力做功为mgh，则动能增加了mgh，选项A错误；‎ B.电场力做功为-mgh，则电势能增加mgh，选项B正确；‎ C.重力做功为mgh，则重力势能减小mgh，选项C错误；‎ D.除重力以外其它力，即电场力做功为-mgh，则机械能减小mgh．故D正确。‎ ‎12.一个正点电荷Q固定在正方形一个角上，另一个带电粒子射入该区域时，恰好能经过正方形的另外三个角a、b、c，如图所示，则有(　　) ‎ A. 根据轨迹可判断该带电粒子带负电 B. a、b、c三点场强大小之比是1∶2∶1‎ C. 粒子在a、b、c三点的加速度大小之比是2∶1∶2‎ D. a、c两点的电场强度相同 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.带电粒子受到的电场力指向轨迹的内侧，根据轨迹弯曲方向可知出粒子与固定的Q点电荷是异种电荷，它们之间存在引力，故该带电粒子带负电，故A正确；‎ B.根据几何知识可知a、b、c三点到Q的距离之比为ra：rb：rc=1：‎ ‎：1，根据点电荷场强公式，得a、b、c三点场强大小之比是2：1：2．故B错误；‎ C.根据牛顿第二定律得：，a∝E，则知粒子在a、b、c三点的加速度大小之比是2：1：2．故C正确； D.a、c两点的电场强度大小相等，但方向不同，所以电场强度不同，故D错误。‎ 二、填空题 ‎13.如图所示，在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为﹣Q和+2Q，它们相距L．如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r（2r＜L）的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小________方向________．‎ ‎【答案】 (1). (2). 向右 ‎【解析】‎ 由于静电感应，球心O处合场强为零，即空心金属球上感应电荷产生的电场与点电荷A和B产生的电场大小相等方向相反。点电荷A在球心O处产生的电场大小为k=4kQ/L2，方向由B指向A； 点电荷B在球心O处产生的电场大小为k=8kQ/L2，方向由B指向A；二者合电场大小为4kQ/L2+8kQ/L2=12kQ/L2。方向由B指向A。所以球壳上的感应电荷在O点处的场强大小为12kQ/L2，方向由B指向A。‎ ‎14.如图所示，把一个电荷量q＝－1×10－4 C的试探电荷，依次放在带正电的点电荷Q周围的A、B两处，受到的电场力大小分别是FA＝6×10－2N，FB＝4×10－2 N。那么A处的电场强度大小为EA= __________ ，B处的电场强度大小为EB=___________。‎ ‎【答案】 (1). 600N/C (2). 400N/C ‎【解析】‎ ‎【详解】[1].A处场强的大小为 ‎[2].B处场强的大小为 三、计算题 ‎15.如图所示，长为L的绝缘细线下端系一带正电的小球q，悬于O点，质量为m .当在O点固定一电荷量未知的电荷Q时，小球能静止在A处，且细线拉力是小球重力的5倍．现将小球拉至图中B处(θ＝60°)，并放开使之摆动，（已知静电力常量为k，重力加速度为g）问：‎ ‎（1）固定在O处的电荷是带正电还是负电？‎ ‎（2）固定在O处的电荷的带电荷量为多少？‎ ‎（3）小球回到A处时悬线拉力为多少？‎ ‎【答案】（1）正电（2）（3）6mg ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）因为细线拉力是小球重力的5倍，可知小球受到斥力作用，可知固定在O处的电荷 带正电；‎ ‎（2）球在A处静止时设细线拉力为F，由受力分析可得 F＝k＋mg 又F＝5mg .‎ 故 k＝4mg.‎ 解得：‎ ‎ .‎ ‎（3）小球由B回到A处的过程中只有重力做功，由动能定理可得 mgL(1－cos 60°)＝mv2.‎ 由牛顿第二定律可得 F′－mg－k＝m.‎ 由以上各式联立解得 F′＝6mg.‎ ‎16.如图所示，A、B是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板，两板间的电压为U1＝100 V，C、D是水平放置的平行金属板，板间距离为d＝0.2 m，板的长度为L＝1 m，P是C板的中心，A、B两板小孔连线的延长线与C、D两板的距离相等，将一个负离子(不计重力）从A板的小孔处由静止释放。为了使负离子能打在P点，C、D两板间的电压应为多少，哪板电势高？‎ ‎【答案】32V；C板电势高 ‎【解析】‎ ‎【详解】设负离子的质量为m、带电荷量为q，从B板小孔飞出的速度为v0，‎ 由动能定理得：‎ U1q＝mv02 ①.‎ 由类平抛规律有：‎ ‎＝v0t ②.‎ y＝at2③..‎ 又 a＝④.‎ 整理可得 y＝⑤‎ 又y＝⑥.. ‎ 联立⑤⑥解得 U2＝32 V 因负离子所受电场力方向向上，所以C板电势高.‎ ‎17.如图所示，在竖直平面内有一质量m＝0.5 kg、电荷量q＝＋2×10－3 C的带电小球，有一根长L＝0.1 m且不可伸长的绝缘轻细线系在一方向水平向右、分布的区域足够大的匀强电场中的O点.已知A、O、C点等高，且OA＝OC＝L，若将带电小球从A点无初速度释放，小球到达最低点B时速度恰好为零，g取10 m/s2.‎ ‎ ‎ ‎(1)求匀强电场的电场强度E的大小； ‎ ‎(2)求小球从A点由静止释放运动到B点的过程中速度最大时细线的拉力大小； ‎ ‎(3)若将带电小球从C点无初速度释放，求小球到达B点时细线张力大小.‎ ‎【答案】（1）2.5×103 N/C（2）(15－10) N（3）15N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球到达最低点B时速度为零，则 ‎0＝mgL－EqL.‎ E＝2.5×103 N/C ‎(2) 小球到达最低点B时速度为零，根据对称性可知，达到最大速度的位置为AB弧的中点，即当沿轨迹上某一点切线方向的合力为零时，小球的速度有最大值，由动能定理有 mv2－0＝mgLsin 45°－Eq(L－Lcos 45°).‎ m＝F－2mgcos 45°.‎ F＝(15－10) N.‎ ‎(3)小球从C运动到B点过程，由动能定理得 ‎.‎ 解得：‎ 在B点 以上各式联立解得 T=15N.‎ ‎ ‎