黑龙江省宾县一中2020学年高二物理上学期第一次月考试题 20页

宾县一中2020届高二上学期第一次月考 ‎ 物 理 试 卷 一、选择题（1-9题为单项选择，10-14题为多项选择。每小题4分，共56分）‎ ‎1．关于元电荷下列说法错误的是( )‎ A．所有带电体的电荷量大小一定等于元电荷的整数倍 B．元电荷的值通常取作e＝1.60×10－19 C C．元电荷实际上是指电子和质子本身 D．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的 ‎2．两个相同的金属小球，带电荷量分别为+Q和﹣3Q，相距为d（d远大于小球半径）时，它们之间的库仑力大小为F．现让两小球接触后再放回原处，则它们之间的库仑力大小将变为（　　）‎ A． B．F C． D．‎ ‎3．如图所示，A、B是被绝缘支架分别架起的金属球，并相隔―定距离，其中A带正电，B不带电，则以下说法正确的是（ ）‎ A．金属球B左端出现正电荷，右端出现负电荷，并且电荷量大小相等 B．金属球B左端出现负电荷，右端出现正电荷，并且电荷量大小相等 C．若A不动，将B沿图中虚线分开，则左边的电荷量小于右边的电荷量 D．用手触摸一下B球，移去手再把A球拿走后，B球不带电 ‎4．如图所示，电荷量为和的两个点电荷分别位于点和点。已知在、连线上某点处的电场强度为零，且。则（ ）‎ A. B.‎ C. D.‎ ‎5．如图所示，水平粗糙绝缘杆从物体A中心的孔穿过，A的质量为M，且绝缘细线将另一质量为m的小球B与A连接，整个装置所在空间存在水平向右的匀强电场E，A不带电，B带正电且电荷量大小为Q，A、B均处于静止状态，细线与竖直方向成θ角．则下列结论不正确的是 A．细线中张力大小为 B．细线中张力大小为 C．杆对A的摩擦力大小为QE D．杆对A的支持力大小为Mg ‎6．如图所示，两个相同的带电小球A、B分别用2L和L长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的同一点，当平衡时，小球B偏离竖直方向30°，小球A竖直悬挂且与光滑绝缘墙壁接触。若两小球的质量均为m，重力加速度为g.则 A．AB的静电力等于mg B．墙壁受的压力等于mg C．A球受到细线的拉力等于mg D．B球受到细线的拉力等于mg ‎7．如图所示，一半径为r的圆环上均匀分布着电荷，在垂直于圆环且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷。已知d点处的场强为零，静电力常量为k，则 A．圆环可能带正电 B．c点的场强为 C．b点场强为 D．圆环在d点产生的场强大小为 ‎8．一带电粒子射入一个固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动的轨迹如图所示，图中实线A、B、C是同心圆弧，表示电势差值相等的等势面。不计重力，以下说法正确的是 A．等势面A比等势面B的电势高 B．粒子在b点的电势能一定小于在a点的电势能 C．粒子在c点的速度和在a点的速度相等 D．粒子由a到b的过程中电场力做负功，由b到c的过程中电场力做正功 ‎9．如图所示，两等量异种电荷和分别位于轴上的两点，其位置关于坐标原点O对称，曲线是一个以O点为圆心的半圆，点为半圆与y轴的交点，两点为一平行于x轴的直线与半圆的交点，下列判断正确的是（ ）‎ A.三点中，c点的电势最高 B.两点电场强度和电势均相同 C.将一个正电荷沿着圆弧从点经点移到点，电场力先做正功后做负功 D.将一个正电荷放在半圆上任一点，两电荷对的作用力大小分别是，则之和为定值 ‎10．如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中。导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（　　）‎ A．A、B两点场强相等，且都为零 B．A、B两点场强不相等 C．感应电荷产生的电场EA＜EB D．当电键S闭合时，电子从大地沿导线向导体移动 ‎11．如图所示，匀强电场的方向与长方形所在的平面平行，。电子从点运动到b点的过程中电场力做的功为4.5eV；电子从点运动到d点的过程中克服电场力做的功为4.5eV。以点为电势零点，下列说法正确的是（ ）‎ A．b点的电势为4.5V B．c点的电势为3V C．该匀强电场的方向是由b点指向点 D．该匀强电场的方向是由b点垂直指向直线 ‎12．在“研究平行板电容器电容大小的因素”实验中，电容器的 A、B 两极板带有等量异种电荷，B 板与静电计连接，A 板与金属外壳连接，如图所示。下列措施能使静电计指针张角变小（ ）‎ A．将 A 极板向右移动 B．将 A 极板向上移动 C．在 A、B 极板间插入介质 D．用一根导线连接 A、B 两极板 ‎13．真空中两点电荷、分别位于直角三角形的顶点和顶点上，为斜边的中点，，如图所示。已知点电场强度的方向垂直向下，则下列说法正确的是（ ）‎ A.带正电，带负电 B.带负电，带正电 C.电荷量的绝对值等于电荷量的绝对值的一半 D.电荷量的绝对值等于电荷量的绝对值的二倍 ‎14．如图所示的电路中，理想二极管和水平放置的平行板电容器串联接在电路中，闭合开关 S，平行板间有一质量为 m，电荷量为 q 的带电液滴恰好能处于静止状态，则下列说法正确中的是（ ）‎ A．将 A 板向上平移一些，液滴将向下运动 B．将 A 板向左平移一些，液滴将向上运动 C．断开开关 S，将 A 板向下平移一些，液滴将保持静止不动 D．断开开关 S，将 A 板向右平移一些，液滴将向上运动 二、解答题 ‎15．（10分）图中、、三点都在匀强电场中．已知，，，把一个电荷量的正电荷从A移到C电场力做功为，从C移到B电场力做功为。求：‎ ‎（1）AB间的电势差UAB；‎ ‎（2）该匀强电场的场强大小和方向。‎ ‎16．（10分）如图所示，已知平行板电容器两极板间距离，充电后两极板电势差为。板带正电，若它的电容为，且到板距离为。求：‎ ‎（1）每一板的带电荷量。‎ ‎（2）一个电子在点具有的电势能。‎ ‎（3）一个电子从板出发到板获得的动能。‎ ‎（4）两板间的电场强度。‎ ‎17．（12分）如图所示，两平行金属板A、B长L＝8cm，两板间距离d＝8cm，A板比B板电势高300V，一不计重力的带正电的粒子电荷量q＝10﹣10C，质量m＝10﹣20kg，沿电场中心线RD垂直电场线飞入电场，初速度υ0＝2×106‎ m/s，粒子飞出平行板电场后可进入界面MN、PS间的无电场区域．已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RD与界面PS的交点．求：‎ ‎(1)粒子穿过界面MN时偏离中心线RD的距离y的大小？‎ ‎(2)粒子到达PS界面时离D点的距离Y为多少？‎ ‎18．（12分）如图所示，板长L＝ cm的平行板电容器，板间距为d＝4cm，板与水平面夹角α＝37°，两板所加电压为U＝100 V．有一带负电液滴，带电量为q=4×10-10C，以v0＝1 m/s的水平速度自AB板边缘A处水平进入电场，在电场中仍沿水平方向运动并恰好从CD板边缘D处水平飞出( g = 10 m/s2，sin37°＝0.6， cos37°=0.8 )，求：‎ ‎（1）A、B间匀强电场的场强多大；‎ ‎（2）液滴的质量；‎ ‎（3）液滴飞出时的速度大小；‎ ‎（4）如果该带电粒子从CD板边缘D处水平向左飞入，要使粒子能够沿水平虚线方向运动且从AB板边缘水平飞出，则在CD板边缘给粒子至少多大的水平初速度．‎ L d C D A B 参考答案 ‎1．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A. 所有带电体的电荷量大小一定等于元电荷的整数倍，选项A正确；‎ B. 元电荷的值通常取作e＝1.60×10－19 C，选项B正确；‎ C. 元电荷是基本的电量单位，不是指电子和质子本身，选项C错误；‎ D. 电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的，选项D正确；‎ 此题选择不正确的选项，故选C.‎ ‎2．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 接触后，两个小球的电荷量相等，电量为﹣Q，根据库仑定律，接触前后的库仑力大小为，，则F′=F。‎ A. ，与结论不相符，选项A错误；‎ B. F，与结论不相符，选项B错误；‎ C. ，与结论不相符，选项C错误；‎ D. ，与结论相符，选项D正确；‎ ‎3．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB.由于静电感应，B球左端带负电，右端带正电，并且电荷量大小相等，只要A与B不接触，B球的总电荷量为零，故A错误，B正确.‎ C.若A不动，将B沿图中虚线分开，则两边的电荷量大小相等，与划分的位置无关，故C错误.‎ D.由于静电感应，B球左端带负电，右端带正电，用手触摸一下B球，大地的负电荷中和了右端的正电荷，移去手再把A球拿走后，B球带负电，故D错误.‎ ‎4．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，依据同种电荷相斥，异种电荷相吸，再结合矢量的合成法则，则两点电荷带有同种电荷；再根据点电荷的电场强度公式得：‎ ‎，‎ 因PR=2RQ，解得：‎ q1=4q2‎ 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；‎ ‎5．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 对B受力分析并合成如图：‎ F电=QE 由平衡条件：‎ 对A受力分析并分解如图：‎ 由平衡条件：‎ f=Tsinθ=mgtanθ=QE N=Mg+Tcosθ=(M+m)g 即：杆对A的支持力大小为=(M+m)g 故ABC项与题意不相符，D项与题意相符。‎ ‎6．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AD.对B球受力分析，如图所示：‎ 根据共点力平衡得，A、B两球的静电力为：‎ ‎，B球受到的细线拉力为：；故A项错误，D项错误.‎ BC.对A球受力分析，如图所示，根据平衡有：，则根据牛顿第三定律知墙壁受的压力为；细线的拉力为：；故B错误，C正确.‎ ‎7．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AD．电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为，向右；d点处的场强为零，故圆环在d处产生的场强为：，向左，故圆环带负电荷，故A错误，D错误；‎ B．结合对称性和矢量合成法则，圆环在c点产生的场强为零；电荷q在c点产生的场强为，向右；故c点的场强为，向右；故B错误；‎ C．结合对称性，圆环在b处产生的场强为：，向右；点电荷q在b处产生的场强为，向右；故b点场强为：，向右；故C正确.‎ ‎8．D ‎【解析】‎ 如图所示，轨迹向右弯曲，带电粒子所受的电场力方向向右，则带电粒子受到了排斥力作用．题目中没有告诉带电粒子的电性或点电荷Q的电性，所以由图仅仅能够判断粒子的受力和速度的变化，不能判定电势的高低．故A错误．带电粒子所受的电场力方向向右，从a到b过程中，电场力做负功，可知电势能增大，动能减小，则粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能．故B错误．a、c两点处于同一等势面上，从a到c，电场力为零，则a、c两点动能相等，速度大小也相等．由于受到是矢量，粒子在ac两点速度的方向不相同，所以速度不相等．故C错误．带电粒子所受的电场力方向向右，从a到b过程中，电场力做负功，由b到c的过程中电场力做正功．故D正确．故选D.‎ ‎9．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.结合等量异号电荷的电场分布特点图可知，d、c、e三点中，d点的电势最高。故A不符合题意；‎ B.电场强度的方向沿电场线的切线方向，由图可知，d、e两点的电场强度的方向不同；同时由图可知，d点的电势高于e点的电势，故B不符合题意；‎ C.d、c、e三点中，d点的电势最高，e点的电势最低，所以将一个正电荷q沿着圆弧从d点经c点移到e点，电场力始终做正功，故C不符合题意；‎ D.将一个正电荷q放在半圆上任一点，设该点到a的距离为r1，到b的距离为r2，则由勾股定理得：‎ 两电荷对q的作用力大小分别是F1、F2，则由库仑定律得：，；所以：，为定值。故D符合题意。‎ ‎10．AD ‎【解析】‎ 枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布．因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，内部电场强度处处为零，整个导体是等势体,故A正确，故B错误；在枕形导体内部出现感应电荷的电场与点电荷的电场叠加，叠加后电场为零，而点电荷的产生电场在A点的场强大于在B点的场强，所以感应电荷产生的附加电场EA＞EB，故C错误；当电键S闭合时，电子从大地沿导线移向导体中和枕形导体右端的正电荷，相当于右端正电荷流向远端，故D正确．故选AD．‎ 点睛：处于静电感应现象的导体，内部电场强度处处为零，电荷全部分布在表面．且导体是等势体．‎ ‎11．AD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A.电子从点运动到b点电场力做的功，又，所以，故A正确；‎ B.电子从点运动到d点电场力做的功，故，匀强电场中，与bc平行且相等所以，故B错误；‎ CD.因为点和c点电势相等，ac是一条等势线，沿电场线方向电势降低，该匀强电场的方向是由b点垂直指向直线ac，故C错误，D正确。‎ 故选：AD ‎12．AC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A．将A极板向右移动，则减小A、B板间的距离，根据电容的决定式知电容C增大，电容器的电量Q不变，则由定义式知，板间电压U减小，静电计指针张角变小，故A正确；‎ B．把A板向上平移，减小A、B板的正对面积，根据电容的决定式分析得知，电容C减小，电容器的电量Q不变，则由 得知，板间电压U增大，静电计指针张角变大，故B错误；‎ C．在A、B板间放入一介质板，根据电容的决定式知，电容C增大，电容器的电量Q不变，则板间电压U减小，静电计指针张角变小，故C正确；‎ D．用一根导线连接A、B两极板，电容器电量为零，则静电计指针没有读数，故D错误。‎ ‎13．AC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB.根据题述，A点的电场强度垂直AB向下，可知带正电，带负电，选项A符合题意、B不符合题意；‎ CD.根据题述，A点的电场强度垂直AB向下，可得:‎ ‎，‎ ‎，‎ ‎，‎ 又，‎ 联立解得 选项C符合题意，D不符合题意。‎ ‎14．BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 二极管具有单向导电性，闭合电键后电容器充电，电容器的电容：，，极板间的电场强度：整理得：，油滴静止，油滴所受合力为零，向上的电场力与向下的重力相等，即；‎ A、A极板上移时，d变大，由可知，C变小，由于二极管具有单向导电性，电容器不能放电，由可知电容器两极板间的电场强度不变，油滴所受电场力不变，油滴静止不动，故A错误；‎ B、A极板左移时，正对面积S变小，由可知，C变小，而两极板间的电压U等于电源电动势不变，由于二极管具有单向导电性，电容器不能放电，由可知电容器两极板间的电场强度增大，油滴所受电场力增大，油滴将向上运动，故B正确；‎ C、当断开开关S，将A板向下平移一些时，d变小，由可知，C变大，因电量的不变，由可得，电场强度不变，那么液滴将保持静止不动，故C正确；‎ D、同理，当断开开关S，将A板向右平移一些时，正对面积S变小，由可知，C变小，因电量的不变，由可得，电场强度变大，那么液滴将向上运动，故D正确。‎ ‎15．（1）0；（2），电场线的方向与AB垂直斜向下 ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）由：‎ ‎，‎ 得：‎ ‎（2）由 得：‎ 电场线与等势面垂直，所以电场线的方向与AB垂直斜向下 求得：‎ ‎16．（1）3.6×10-4C （2）-90eV （3）120eV （4）3×104N/C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）由得 ‎。‎ ‎（2）电子在点具有的电势能 ‎。‎ ‎（3）因为电子从B板出发到A板的过程中电场力做正功，电势能减小，动能增加，所以由动能定理得 ‎，‎ 解得：‎ ‎。‎ ‎（4）两板间的电场强度 ‎17．（1）0.03m（2）0.12m ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)带电粒子垂直进入匀强电场后做类平抛运动，加速度为 a＝‎ 水平方向有：‎ L＝v0t 竖直方向有：‎ y＝at2‎ 联立得：‎ y＝‎ 代入数据解得：‎ y＝0.03m ‎(2)带电粒子在离开电场速度的反向延长线交水平位移的中点，设两界面MN、PS相距为D．‎ 由相似三角形得：‎ 解得：‎ Y＝4y＝0.12m ‎18．（1）2.5×103V/m；（2）8.0×10-8kg；（3）m/s；（4）1m/s；‎ ‎【解析】（1）由，代入数据得：‎ ‎（2）因粒子初速度水平，所受合力只有沿水平方向才能沿水平做直线运动，所以受电场力方向只有垂直两板向上才能保证与重力的合力沿水平向右，如图所示 由力的合成示意图知：，又 解得：‎ ‎（3）带电粒子从进到出电场过程由动能定理：‎ 解得：‎ ‎（4）受力分析知粒子从左端射入后做匀减速直线运动，设如果以初速从CD板边缘水平射入，到AB板边缘时速度恰好为0.‎ 由动能定理得：‎ 解得：‎ 所以在CD板边缘给粒子至少1m/s的水平初速度