黑龙江省哈尔滨尚志中学2020学年高二物理9月月考试题 11页

黑龙江省哈尔滨尚志中学2020学年高二物理9月月考试题 ‎ 一、选择题（每小题4分，共48分，1-7为单选题，8-12为多选题，选对借不全者得2分）‎ ‎1．如下图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为－q外，其余各点处的电荷量均为＋q，则圆心O处(　　)‎ A．场强大小为，方向沿OA方向 B．场强大小为，方向沿AO方向 C．场强大小为，方向沿AO方向 D．场强大小为，方向沿OA方向 ‎2．如下图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a、b两点电场强度和电势均相同的是(　　)‎ ‎3．带正电荷的小球只受到电场力作用从静止开始运动，它在任意一段时间内(　　)‎ A．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 B．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动 C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动 D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动 ‎4. 如图所示，在匀强电场中，场强方向与△abc所在平面平行，ac⊥bc，∠abc＝60°，＝0.2 m。一个电荷量q＝1×10－5 C的正电荷从a移到b，电场力做功为零；同样的电荷从a移到c，电场力做功为1×10－3 J。则该匀强电场的场强大小和方向分别为(　　)‎ A. 1000 V/m、沿ac由a指向c B. 1000 V/m、垂直ab向上 C. 500 V/m、沿ab由a指向b D. 500 V/m、垂直ab向上 ‎5．如图所示，L1、L2、L3为等势面，两相邻等势面间电势差相同，取L2的电势为零，有一负电荷在L1处动能为30J，运动到L3处动能为10J，则电荷的电势能为4J时，它的动能是(不计重力和空气阻力) （ ）‎ A．4J B．6J C．14J D．16J ‎6.空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx，下列说法中正确的是(　　)‎ A．B、C两点的电场强度大小EBx＜ECx B．EBx的方向沿x轴正方向 C．电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大 D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功 ‎7．示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以等效成下列情况：如下图所示，真空室中电极K发出电子(初速度不计)，经过电压为U1的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中．金属板长为L，相距为d，当A、B间电压为U2时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点．已知电子的质量为m、电荷量为e，不计电子重力，下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是(　　)‎ A．U1变大，U2变大　 B．U1变小，U2变大 C．U1变大，U2变小 D．U1变小，U2变小 ‎8.在竖直平面内有一方向斜向上且与水平方向夹角为α＝30°的匀强电场，电场中有一质量为m，电荷量为q的带电小球，用长为L的不可伸长的绝缘细线悬挂于O点，如图所示．开始时小球静止在M点，细线恰好水平．现用外力将小球拉到最低点P，然后由静止释放，则以下判断正确的是(　　)‎ A．小球再次到M点时，速度刚好为零 B．小球从P到M过程中，合外力对它做的功为mgL C．小球从P到M过程中，其机械能增加了(1+)mgL D．如果小球运动到M点时，细线突然断裂，小球将做匀变速曲线运动 ‎9．将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示。下列说法正确的是(　　)‎ A．保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半 B．保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍 C．保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半 D．保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半 ‎10．如右图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a，b，c(可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是(　　)‎ A．a对b的静电力一定是引力 B．a对b的静电力可能是斥力 C．a的电量可能比b少 D．a的电量一定比b多 ‎11．下图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如右图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点．已知O点电势高于c点，若不计重力，则(　　)‎ A．M带负电荷，N带正电荷 B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同 C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功 D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零 ‎12．三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的粒子，从带电平行金属板左侧中央以相同的水平初速度v0先后垂直电场进入，并分别落在正极板的A、B、C三处，O点是下极板的左端点，且OC = 2OA，AC = 2BC，如图所示，则下列说法正确的是( )‎ A. 三个粒子在电场中运动的时间之比tA : tB : tC = 2 : 3 : 4‎ B. 三个粒子在电场中运动的加速度之比aA : aB : aC = 1 : 3 : 4‎ C. 三个粒子在电场中运动时动能的变化量之比EkA : EkB : EkC =36 : 16 : 9‎ D. 带正、负电荷的两个粒子的电荷量之比为7 : 20‎ 二、填空题（每空2分，共12分）‎ ‎13．如图，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为1.0×104V／m，A、B两板相距1cm，则A、B间电势差UAB＝______V；‎ ‎ C点与A相距0.4cm，若令B板接地（即电势φ=0），则C的电势φC是_________V；将带电量为－1.0×10-12C的点电荷置于C点，其电势能为________J．‎ ‎14．如图，在光滑水平面上固定三个等质量的带电小球（均可视为质点），A、B、C三球排成一直线。若释放A球（另两球仍固定）的瞬时，A球的加速度大小为1m/s2，方向向左；若释放C球（另两球仍固定）的瞬时，C球的加速度大小为2m/s2，方向向右；则释放B的瞬时（另两球仍固定），B球的加速度大小为______m/s2，方向______‎ ‎15. 如图所示，水平放置的两平行金属板间距为 d ，电压大小为U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一个质量为 m、、电量为－q的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升的最大高度 h = _________________，‎ 三、计算题（本题共4小题，共40分，要求在答题卡上书写必要的文字说明）‎ ‎16．（8分）如图，在真空中的O点放一点电荷Q＝4.0×10-9C，直线MN过O点，OM＝20cm，M点放有一点电荷,如图所示，（静电力常量k=9.0×109N •m2/C2）求：‎ ‎（1）M点的电场强度大小；‎ ‎（2）若M点的电势比N点高20V，则电荷q从M点移到N点，求电场力做功为多少？‎ ‎17．(10分)如图所示，一条长为L的细线上端固定，下端拴一个质量为m，电荷量为q的小球，将它置于方向水平向右的匀强电场中，使细线竖直拉直时将小球从A点静止释放，当细线离开竖直位置偏角α＝60°时，小球速度为0。‎ ‎(1)求小球带电性质和电场强度E；‎ ‎(2)若小球恰好完成竖直圆周运动，求小球在A点应有的初速度vA的大小(可含根式)。‎ ‎18.(11分）如图所示，在空间中取直角坐标系Oxy，在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d，从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E。初速可忽略的电子经过一个电势差U未确定的电场直线加速后，从y轴上的A点以垂直于电场的方向射入第一象限区域，A点坐标为（0，h），已知电子的电量为e，质量为m，（重力忽略不计），若电子可以在第一象限从MN边界离开电场区域，求： ‎ ‎（1）加速电场的电势差要满足的条件；‎ ‎（2）若满足上述条件的加速电场的电势差为U0时，求电子经过x轴时离坐标原点O的距离X。‎ ‎19.(11分)如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两处分别固定着两个带电量相等的正电荷，a、b是AB连线上的两点，其中Aa＝Bb＝L/4，O为AB连线的中点，一质量为m、带电荷量为＋q的小滑块(可以看作质点)以初动能E0从a点出发，沿直线AB向b点运动，其中小滑块第一次经过O点的动能为初动能的n倍(n＞1)，到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：‎ ‎(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数；‎ ‎(2)O、b两点间的电势差UOb；‎ ‎(3) 小滑块运动的总路程．‎ 尚志中学高二物理月考试题答案2020.9.23‎ 一、选择题（每小题4分，共48分，1-7为单选题，8-12为多选题，选对借不全者得2分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 D C C B D D B BCD AD AD BD ACD 二、填空题（每空2分，共12分）‎ ‎13、 100 、 60 、 _－6×10-11_‎ ‎14、 1 、 向左 ‎15. ‎ 三、计算题（本题共4小题，共40分，要求在答题卡上书写必要的文字说明）‎ ‎15、（8分）⑴ 4分 ⑵WMN=qUMN=-4×10-9J 4分 ‎16．(10分)‎ ‎(1)根据电场方向和小球受力分析可知小球带正电。1分小球由A点释放到速度等于零，由动能定理有 EqLsin α－mgL(1－cos α) ＝0 2分 解得E＝。1分 ‎(2)如图所示，将小球的重力和电场力的合力作为小球的等效重力G′，‎ 则G′＝mg，方向与竖直方向夹角为30°偏向右下。 2分 若小球恰能做完整的圆周运动，在等效最高点 mg＝ m 1分 小球从A点以初速度vA运动，由动能定理知 mv2－mv＝－mgL(1＋cos 30°) 2分 联立解得vA＝ 。 1分 ‎19、（11分）‎ ‎⑴eU=mv02/2 1分 d=v0t 1分 h=at2/2 1分 a=Ee/m 1分 解得： 1分 ‎⑵ 1分 ‎ 2分 ‎ 1分 ‎ 2分 ‎16.(11分)‎ 解析　(1)因为＋qA＝＋qB，a、b以中点O对称，所以Uab＝0. 1分 滑块由a到b的过程，根据动能定理：‎ qUab－μmg＝0－E0，所以μ＝. 3分 ‎(2)对小滑块由O到b的过程，根据动能定理：‎ qUOb－μmg＝0－nE0，UOb＝＝. 3分 ‎(3)UaO＝－UOb＝，1分 小滑块从a点开始，最终停在O点，根据动能定理 qUaO－μmgs＝0－E0，s＝＝. 3分