四川省宜宾市南溪二中2019-2020学年高二上学期月考物理试卷 13页

物理 题号 一 二 三 四 总分 得分 一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）‎ 1. 在感应起电中，带负电物体靠近带绝缘底座的导体时，如图所示的N处将　　‎ A. 带正电 B. 带负电 C. 不带电 D. 以上答案均有可能 ‎【答案】A ‎【解析】【分析】 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，当带负电物体靠近带绝缘底座的导体时，左端的负电荷受到排斥力运动到右侧，所以N处带正电，M处带负电。 解决本题的关键知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引以及知道感应起电的实质是电荷的转移，电荷是守恒的。 【解答】 这是感应起电，当带负电物体靠近带绝缘底座的导体时，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，左端的负电荷受到排斥力运动到右侧，所以N处带正电故A正确，B、C、D错误． 故选A。 ‎ 2. 真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为 F，若它们的带电量都增大为原来的3倍，距离增大为原来的2倍，它们之间的相互作用力变为　　‎ A. 16F B. C.  F D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】【分析】 本题比较简单，直接根据库仑力公式得出两次作用力的表达式，则可求得带电量和距离变化后的相互作用力，从而解出正确结果。 本题考查库仑定律的直接应用，对于库仑定律公式要注意公式的适用条件以及公式中各个物理量的含义。 【解答】 由库仑定律可得： 变化前： 变化后：，故B正确，ACD错误。 故选B。 ‎ 3. 在地面上插入一对电极M、N，将两个电极与直流电源相连，大地中形成恒定电流和恒定电场恒定电场的基本性质与静电场相同，其电场线分布如图所示，P、Q是电场中的两点下列说法中正确的是　　‎ A. P点场强比Q点场强大 B. P点电势比Q点电势高 C. 电子在P点的电势能比在Q点的电势能大 D. 电子沿直线从N到M的过程中所受电场力变大 ‎【答案】B ‎【解析】解：A、电场线密的地方电场强度大，所以P点场强比Q点场强小，故A错误 B、该电场与等量异种点电荷的电场相似，根据等量异种点电荷的特点可知，MN的中垂线为一个等势面，然后根据沿电场线方向电势降低可知：P点电势一定高于Q点电势，故B正确． C、P点电势高于Q点电势，即由电势能公式，可知由于电子带负电，，所以电子在P点的电势能小于在Q点的电势能故C错误． D、由于该电场是非匀强电场，从N到M的过程E先减小后增大，由可知，电子所受的电场力也是先减小后增大，故D错误． 故选：B． 电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小要正确在电场中通过电场线来判断电场强度、电势、电势能大小变化电子在非匀强电场中所受的电场力是变力． 电场强度、电势、电势能、电场力做功等概念是本章的重点和难点，要弄清它们之间的区别和联系，并能在实际电场中或者电荷运动过程中弄清它们的变化． ‎ 1. 一带电粒子在重力不计如图所示的电场中，在电场力作用下，沿虚线所示轨迹从A点运动到B点，下列说法中正确的是　　 ‎ A. 粒子带正电 B. 粒子的加速度在减少 C. 粒子的动能在增大 D. 粒子的电势能在增大 ‎【答案】D ‎【解析】【分析】 根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，然后根据电性和电场线的疏密程度，判断电场力方向，根据电场力做功判断电势能的变化； 解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，利用电场中有关规律求解；明确电场力做功与电势能和动能间的关系． 【解答】 A.由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方，与电场强度方向相反，故粒子带负电，故A错误 B.B 点电场线密集，故电场强度大，电场力大，故加速度大，所以粒子的加速度一直增大，故B错误； 由于带电粒子是从A到B，带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方，故电场力做负功，动能减小，电势能增大，故C错误，D正确． 故选D。 ‎ 1. 有两个半径为r的金属球，相距为L，带电荷量分别为、，如图所示，满足条件，则它们之间的静电力是　　 ‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】解：当两球心相距为r时，满足条件，两球能看成点电荷，因带同种电荷，导致电量间距等于L， 根据库仑定律，则有，故B正确，ACD错误． 故选：B． 题中由于带电球的大小与它们之间的距离相比，不能忽略，因此不能看作点电荷，不能直接利用库仑定律计算库仑力的大小，只能根据库仑定律定性的比较库仑力的大小． 本题应明确当两球心相距为r时，两球不能看成点电荷，不能直接运用库仑定律解答，注意库仑定律的成立条件，理解点电荷的含义． ‎ 2. 如图所示，三个点电荷、、固定在一直线上，与的距离为与距离的2倍，每个点电荷的电荷量之比：：为　　‎ A. ：4： B. 9：4：36 C. ：2： D. 3：2：6‎ ‎【答案】A ‎【解析】解：三个电荷处于平衡时两边电性相同和中间相反，若带负电，则带正电，应带负电若带正电，则带负电，应带正电． 由于三个电荷均处于平衡状态，设与距离为r，则与的距离为2r，所以 对有： 对有： 对有： 联立可解得：：：：4：36 所以每个点电荷的电荷量之比：：为：4：或9：：36，只有A正确， 故选A ‎ 解决本题一定要把握“每个电荷都处于平衡状态”这一特点进行分析，可以利用假设法判断三个点电荷的电性关系，如假设带正电，其它电荷是否平衡等，也可以利用“两同夹异，近小远大”三个电荷处于平衡时两边电性相同和中间相反，中间电荷离电量小的近，离电量大的远进行判断． 三个电荷处于同一直线上，每个电荷受两个库仑力作用处于平衡状态，据此列方程即可求解． 本题考察了库仑定律在电荷平衡中的应用，对于三个电荷平衡可以利用“两同夹异，近小远大”的规律进行电性判断，本题的难点在于计算，学生列出方程容易，但是计算正确难． ‎ 1. 用电场线能很直观很方便地比较电场中各点的强弱如图，左边是等量异种点电荷形成电场的电场线，右边是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称，则下列认识不正确的是　　 ‎ A. B、C两点场强大小和方向都相同 B. A、D两点场强大小相等，方向相反 C. E、F两点场强大小和方向都相同 D. 从E到F过程中场强先增大后减小 ‎【答案】B ‎【解析】解：A、根据对称性看出，B、C两处电场线疏密程度相同，则B、C两点场强大小相同这两点场强的方向均由，方向相同故A正确．     B、根据对称性看出，A、D两处电场线疏密程度相同，则A、D两点场强大小相同由图看出，A、D两点场强方向相同故B错误．     C、由图看出，E、F两点中，电场线疏密程度相同，两点场强方向相同故C正确．     D、由图看出，电场线先变密，再变疏，所以场强先增大后减小故D正确． 本题选错误的 故选：B． 根据电场线的疏密判断场强的大小，电场线越密，场强越大；电场线越疏，场强越小根据等量异种点电荷形成电场的电场线分布的对称性分析对称点场强的大小关系等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线． 对于等量异种点电荷和等量同种点电荷的电场线、等势线的分布是考试的热点，要抓住对称性进行记忆． ‎ 2. 如图，电子在电势差为的电场中加速后，垂直进入电势差为的偏转电场，在满足电子能射出的条件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是　　 ‎ A. 变大，变大 B. 变小，变大 C. 变大，变小 D. 变小，变小 ‎【答案】B ‎【解析】解：根据动能定理： 得： 在偏转电场中 且 而 则 若使偏转角变小即使变小，由上式看出可以增大减小故B正确，ACD错误； 故选：B． 电子经电场加速后，进入偏转电场，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律和运动学公式求出电子离开电场时数值方向分速度，表示出偏转角正切值的表达式，从而判断使偏转角变小的方法． 本题是带电粒子先加速后偏转问题，电场中加速根据动能定理求解获得的速度、偏转电场中类平抛运动的研究方法是运动的分解和合成，常规问题． ‎ 二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）‎ 1. 以下说法正确的是 A. 由可知，电场中某点的电场强度E与电场力F成正比 B. 由可知，电场中两点的电势差与电场力做功成正比 C. 由可知，某段导体中的电流I与电压U成正比 D. 由可知，真空中，离场源点电荷Q的距离r越大，电场强度E越小 ‎【答案】CD ‎【解析】【分析】‎ 电场强度的定义与电势差公式采用了比值定义法，电场强度是电场本身的性质和q、F无关，电势差与电场力，及电量无关，依据欧姆定律可知，电流I与电压U成正比；点电荷的电场强度公式中Q是场源电荷，即可判定电场强度与间距的关系。‎ 考查比值定义法的内涵，理解影响电场强度与电势的因素，掌握欧姆定律的内容，注意点电荷电场强度公式的应用。‎ ‎【解答】‎ A、由比值定义式可知，电场强度反映电场本身的性质，与试探电荷的电荷量无关，故A错误；‎ B、由电势差的定义可知，可知电场中两点的电势差与电场力做功无关，故B错误；‎ C、根据公式可知，某段导体中的电流I与电压U成正比，故C正确；‎ D、真空中点电荷的电场强度公式中Q是场源电荷，所以电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量有关，那么离场源点电荷Q的距离r越大，电场强度E越小，故D正确；‎ 故选CD。‎ ‎ ‎ 1. 将一电荷量为的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等、b为电场中的两点，则　　‎ A. a点的电场强度比b点的大 B. a点的电势比b点的低 C. 检验电荷在a点的电势能比在b点的大 D. 将检验电荷从a点移到b点的过程中，电场力做负功 ‎【答案】AD ‎【解析】解：A、电场线的疏密表示场强的大小，由图象知a点的电场强度比b点大，故A正确； B、a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势，即a点的电势比b点的高故B错误； ‎ C、电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小，即负电荷在a点的电势能较b点小，故C错误； D、由上知，在a点的电势能较b点小，则把电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点，电势能增大，电场力做负功故D正确． 故选：AD 电场线的疏密表示场强的大小；a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势；电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小． 该题考查电场线的特点与电场力做功的特点，解题的关键是电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加同时明确电场线的疏密与场强间的关系． ‎ 1. 如图所示，质量相同的两个带电粒子M、N以相同的速度同时沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，M从两极板正中央射入，N从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点不计带电粒子重力和带电粒子间的相互作用，则从开始射入到打在上极板的过程中　　‎ A. 它们运动的时间 B. 它们电势能减少量之比：：2 C. 它们的动能增量之比：：2 D. 它们所带的电荷量之比：：2‎ ‎【答案】AD ‎【解析】解：A、由题可知，两个带电粒子都做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，而且它们的水平位移相等、初速度相等，则在电场中的运动时间相等，即故A正确； B、由图可知，竖直位移之比为：：2；而竖直位移，由于m、t、E相等，则带电荷量之比：：：电荷在电场中运动时，由功能关系可知，电势能减小量等于电场力做功，则电势能减少量之比：：：由动能定理可知，动能增量之比为1：4，故BC错误，D正确． 故选：AD． 两个带电粒子都垂直于电场射入匀强电场中，都做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，由题可知，水平位移相等、初速度相等，即可知运动时间相等，由竖直位移的关系，由牛顿定律和位移公式即可求解电量之比由动能定理求解电场力做功之比，得到电势能减少量之比． 本题运用运动的合成与分解法研究类平抛运动，要抓住两个粒子水平位移和竖直位移的关系分析其他量的关系，同时明确电场力做功与电势能和动能之间的关系． ‎ 2. 如图，直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的图线如图所示，设a、b两点的电势分别为、，场强大小分别为、，粒子在a、b两点的电势能分别为、，不计重力，则有　　‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】解：A、负电荷从a释放初速度为后，能加速运动到b，说明负电荷受到的电场力方向是从a指向b，那么电场方向就是由b指向a，由于沿电场线方向电势逐渐降低，所以a、b两点的电势关系是，故A错误；　 　B、C、由图b知图线的斜率减小，则负电荷从a运动到b的过程中，它的加速度是逐渐减小的，由牛顿第二定律知，负电荷从a到b时，受到的电场力是逐渐减小的，由知，，故B正确，C错误； 　D、负电荷在电势高处电势能小，因则，故D正确． 故选：BD． 根据受力方向判断电场线方向，根据加速度的大小判断场强大小的变化． 本题考查了对图象的认识和理解，能从图象中获取有用的物理信息，本题是小型的综合题． ‎ 三、实验题探究题（本大题共2小题，共18.0分）‎ 1. 如图所示，可以探究影响电荷间相互作用力的因素是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的、、等位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小，这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来若物体O的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示，物体与小球间距离用d表示，物体和小球之间的作用力大小用F表示则以下对该实验现象的判断正确的是______ ‎ ‎ A.保持Q、q不变，增大d，则变大，说明F与d有关 B.保持Q、q不变，减小d，则变大，说明F与d有关 C.保持Q、d不变，减小q，则变小，说明F与q有关 D.保持q、d不变，减小Q，则变大，说明F与Q成反比 上述完成该实验的方法是______ A.假设法     微元法     控制变量法．‎ ‎【答案】BC；C ‎【解析】解：、保持Q、q不变，根据库仑定律公式，增大d，库仑力变小，则变小，减小d，库仑力变大，则变大说明F与d有关故A错误，B正确．     C、保持Q、d不变，减小q，则库仑力变小，变小，知F与q有关故C正确．     D、保持q、d不变，减小Q，则库仑力变小，变小，故D错误． 故选：BC 本实验涉及的物理量比较多，应该用控制变量法研究，故C正确，AB错误． 故选：C 故答案为：； 根据库仑定律公式判断物体与小球之间的作用力F 与什么因素有关丝线偏离竖直方向的角度越大，则作用力越大 解决本题的关键掌握库仑定律的公式，知道库仑力与两电荷的乘积成正比，与距离的二次方成反比． ‎ 1. 某实验小组利用图1示的装置探究加速度与力、质量的关系： 下列做法正确的是______ A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与轨道保持平行 B.在调节轨道倾斜度平衡摩擦力时，应将装有砝码的砝码盘通过定滑轮拴到木块上 C.实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源 D.增减木块上砝码改变木块质量时，不需要重新调解木板的倾斜度 为使砝码盘及盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码盘及盘内砝码的总质量______木块和木块上钩码的总质量填远大于、远小于或近似等于 某次实验，保持木块所受的合外力相同，测量不同质量的木块在相同的力的作用下的加速度，根据实验数据描绘出图象如图甲所示，由于这条曲线是不是双曲线并不容易确定，因此不能确定a与m成反比，紧接着该同学做了图象如图乙所示． 根据图象是过原点的直线，因此可判断出a与成______比，即a与m成反比； 根据图象可以得到物体受到的外力为______ N．‎ ‎【答案】AD；远小于；正；‎ ‎【解析】解：、调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与轨道保持平行，使得拉力等于小车的合力故A正确． B、平衡摩擦力时，不能将装有砝码的砝码盘通过定滑轮连接在小车上故B错误． C、实验时应先接通电源，再释放小车故C错误． D、平衡摩擦力只需要平衡一次，增减木块上砝码改变木块质量时，不需要重新调解木板的倾斜度故D正确． 故选：AD． 根据牛顿第二定律得，整体的加速度，则绳子的拉力，知砝码以及砝码盘的质量远小于小车和小车上钩码的总质量时，绳子的拉力等于砝码和砝码盘的重力． 由图示图象可知，图象是过坐标原点的直线，由此可知，a与成正比，即a与m成反比； 由牛顿第二定律得：，则图象的斜率：，即物体受到的外力为 ‎； 故答案为：；远小于；正； 实验时应保证细线的拉力与木板平行，平衡摩擦力时，将小车拖动通过打点计时器的纸带能够做匀速直线运动，摩擦力得到平衡； 根据牛顿第二定律求出整体的加速度，隔离分析，求出绳子拉力和砝码和砝码盘总重力的关系，从而确定使砝码盘及盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力的条件； 分析图示图象得出结论，应用牛顿第二定律求出图象的函数表达式，然后根据图示图象求出物体受到的外力． 解决本题的关键抓住实验中的两个认为：1、认为绳子的拉力等于小车的合力，前提需平衡摩擦力，2、认为绳子的拉力等于砝码和砝码盘的总重力，前提是砝码以及砝码盘的质量远小于小车和小车上钩码的总质量． ‎ 四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）‎ 1. 如图所示，把一带电荷量为的小球A用绝缘细绳悬吊，若将带电荷量为的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成角，A、B两小球均可视为点电荷，，求： 、B两球间的库仑力； 球的质量．‎ ‎【答案】解：由库仑定律得：，代入数据：． 由牛顿第三定律知，B所受库仑力与A所受库仑力大小相等，对A受力分析如下图所示：‎ ‎ 根据物体平衡得：，代入数据：． 答：、B两球间的库仑力为； 球的质量为．‎ ‎【解析】根据库仑定律，求B球受到的库仑力． 球受重力、拉力和静电力处于平衡，根据合成法求出A 球的质量． 本题关键要掌握库仑定律，以及会用合成法求解共点力平衡问题． ‎ 1. 如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距 5cm，b、c相距将一个带电荷量为 的电荷从a点移到b点时，电场力做功为 J． 、b两点间电势差为多少 匀强电场的场强大小E 、c两点间电势差为多少．‎ ‎【答案】解：根据得：． 匀强电场的场强大小：． 、c两点间的电势差：． 答：、b两点间电势差为3V． 匀强电场的场强大小E为． 、c两点间电势差为．‎ ‎【解析】根据电场力做功与电势差的关系求出a、b两点间的电势差． 根据匀强电场的场强公式求出场强的大小． 根据求出b、c两点间的电势差． 解决本题的关键知道电场力做功与电势差的关系，以及匀强电场的场强公式，注意d是沿电场线方向上的距离． ‎ 2. 如图所示，离子发生器发射出一束质量为m、电荷量为q的离子，从静止经加速电压加速后，获得速度，并沿垂直于电场方向射入两平行板中央，受偏转电压作用后，以速度v离开电场已知平行板长为L，两板间距离为d，求： ​ 的大小． 离子在偏转电场中运动的时间t． 离子在离开偏转电场时的偏移量y． 离子在离开偏转电场时的速度v的大小．‎ ‎【答案】解：在加速电场中，由动能定理得： ，解得：； 离子在偏转电场中做类平抛运动， 离子的运动时间：； ‎ 粒子的偏移量：，解得：； 由动能定理得：， 解得：； 答：的大小为； 离子在偏转电场中运动的时间t为． 离子在离开偏转电场时的偏移量y为． 离子在离开偏转电场时的速度v的大小为．‎ ‎【解析】由动能定理可以求出速度． 粒子在偏转电场中做类平抛运动，由类平抛运动规律可以求出粒子在偏转电场中的运动时间、偏移量． 解决本题的关键掌握处理类平抛运动的方法，知道粒子在垂直电场和沿电场方向的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式灵活求解． ‎ 1. 如图所示，BC是半径为R的圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E，P为一质量为m，带正电q的小滑块体积很小可视为质点，重力加速度为g． 若小滑块P能在圆弧轨道上某处静止，求其静止时所受轨道的支持力的大小． 若将小滑块P从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零，已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为求： 滑块通过圆弧轨道末端B点时的速度大小以及所受轨道的支持力大小 水平轨道上A、B两点之间的距离．‎ ‎【答案】解：受力如图，滑块在某点受重力、支持力、电场力平衡，有：，由牛顿第三定律得： 小滑块从C到B的过程中，设滑块通过B点时的速度为，由动能定理得： 代入数据解得： 通过B前，滑块还是做圆周运动，由牛顿第二定律得：， 由牛顿第三定律得： 代入数据解得： 令A、B之间的距离为，小滑块从C经B到A的过程中，由动能定理得： 解得： ‎ 答：滑块通过B点时的速度大小为； 滑块通过B点前瞬间对轨道的压力； 水平轨道上A、B两点之间的距离．‎ ‎【解析】滑块在某点受重力、支持力、电场力三个力处于平衡，根据共点力平衡求出支持力的大小 小滑块从C到B的过程中，只有重力和电场力对它做功，根据动能定理求解． 根据圆周运动向心力公式即可求解， 由动能定理即可求出AB的长． 本题考查分析和处理物体在复合场运动的能力对于电场力做功，d为两点沿电场线方向的距离． ‎