2018-2019学年甘肃省武威第十八中学高二上学期第一次月考物理试题 解析版 12页

甘肃省武威第十八中学2018-2019学年高二上学期第一次月考物理试题 (1)‎ 一、选择题 ‎1.关于点电荷，以下说法正确的是（　　）‎ A. 足够小的电荷就是点电荷 B. 带电球体，不论在何种情况下均可看成点电荷 C. 体积大的带电体肯定不能看成点电荷 D. 如果带电体本身大小和形状对它们间的相互作用影响可忽略，则可视为点电荷 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：当电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略，电荷量对原来的电场不会产生影响的时候，该电荷就可以看做点电荷，根据点电荷的条件分析可以得出结论．‎ 解：A、电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，并不是足够小的电荷就是点电荷，所以A错误；‎ B、当带电体之间的距离不是很大时，带电球体就不能看作电荷全部集中在球心的点电荷，因为此时带电体之间的电荷会影响电荷的分布，所以B错误；‎ C、电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，所以体积很大的带电体也有可能看成是点电荷，所以C错误；‎ D、当两个带电体的形状大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷，所以D正确．‎ 故选D．‎ 点评：本题是基础的题目，考查的就是学生对基本内容的掌握的情况，在平时要注意多积累．‎ ‎2.两个相同的金属小球（均可看做点电荷），原来所带的电荷量分别为+5q和﹣q，相互间的库仑力大小为F．现将它们相接触，再分别放回原处，则两金属小球间的库仑力大小变为（　　）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 设两个球之间的距离为r，根据库仑定律可得，在它们相接触之前，相互间的库仑力大小F为，，当将它们相接触之后，它们的电荷量先中和，再平分，此时每个球的电荷量为，所以，此时两个球之间的相互的排斥力为，则，所以C正确.‎ 点睛：两个完全相同的小球带的是异种电荷，那么当它们接触后，它们带的电荷将先中和，之后再将剩余的电荷量平分．找到小球带的电量的关系之后，根据库仑力的公式就可以求得作用力的大小。‎ ‎3.关于电场强度有下列说法，正确的是( )‎ A. 电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力 B. 电场强度的方向总是跟电场力的方向一致 C. 在点电荷Q附近的任意一点，如果没有把试探电荷q放进去，则这一点的电场强度为零 D. 根据公式可知，电场强度跟电场力成正比，跟放入电场中的电荷的电量成反比 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据E=F/q可知，电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力，选项A正确；电场强度的方向总是跟正电荷所受的电场力的方向一致，选项B错误；在点电荷Q附近的任意一点的场强与试探电荷的放入与否无关，选项C错误；电场中某点的场强与试探电荷所受的电场力和试探电荷的电量无关，选项D错误；故选A.‎ ‎4.一带负电荷的质点，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】‎ 仅在电场力作用下沿曲线运动，电场力的方向指向曲线的内侧；质点的速率是逐渐增大，电场力的方向与运动方向(轨迹的切线方向)成锐角；粒子带负电，电场力的方向与电场强度的方向相反。综上，场强方向可能的只有B，故选B。‎ 点睛：物体动能增加时，合力对物体做正功，合力方向与位移方向之间成锐角；物体动能减小时，合力对物体做负功，合力方向与位移方向之间成钝角。‎ 视频 ‎5.下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有(　　)‎ ‎①场强E＝　②场强E＝③场强E＝ ④电场力做功W＝Uq A. ①③‎ B. ②③‎ C. ①④‎ D. ②④‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎ 是电场强度的定义式，适用于一切电场，仅适用于匀强电场， 适用于点电荷产生的电场．W＝qU适用于一切电场．可知既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的是①④，故选C..‎ ‎6.如图所示，匀强电场场强E=400V/m，A、B两点相距‎20cm、A、B连线与电场线夹角为600，若取A点电势为0，则B点电势为（ ）　　‎ A. -40V B. 40V C. -20V D. 20V ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由图示可知，根据顺着电场线方向电势降低，可知B的电势低于A的电势，则有：UBA＜0。AB方向与电场线方向间的夹角为：θ=60°，BA两点沿电场方向的距离为：d=Lcosθ，BA两点间的电势差为：UBA=-Ed=ELcosθ=-400V/m×‎0.2m×cos60°=-40V，因取A点电势为0，则B点电势为：φB=UBA+φA=-40+0=-40V；故选A。‎ ‎【点睛】本题首先要想到匀强电场中电势差与场强的关系式U=Ed，其次要正确理解d的含义：两点沿电场方向的距离．‎ ‎7.质量相等A、B两球在光滑的水平面上沿同一直线同一方向运动，A球的动量，B球的动量，当A球追上B球时发生碰撞．则碰后A、B两球的动量可能是( )‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】碰前系统总动量：p=pA+pB=‎14kg∙m/s；碰前总能量：；‎ A、 pA′=9 kg•m/s，pB′=5 kg•m/s，两个物体碰撞后同向运动，A球的速度大于B球的速度，A球的速度增大，不符合它们的运动情况，是不可能的。故A错误。 B、若pA′=0，pB′=14 kg•m/s，碰撞前后总动量守恒。碰撞后总动能为，可知碰撞后总动能增加，违反了能量守恒守恒，这是不可能发生的，故B错误。‎ C、若pA′=3 kg•m/s，pB′=11 kg•m/s，碰撞前后总动量守恒。碰撞后总动能为 ，可知碰撞后总动能增加，违反了能量守恒守恒，这是不可能发生的，故C错误。 D、若pA′=6 kg•m/s，pB′=8 kg•m/s，碰撞前后总动量守恒。碰撞前总动能为，故碰撞后动能减小，是可能发生的，故D正确。故选D。‎ ‎【点睛】对于碰撞过程要遵守三大规律：1、是动量守恒定律；2、总动能不增加；3、符合物体的实际运动情况．‎ ‎8.如图所示，倾斜的传送带上有一工件始终与传送带保持相对静止，则（ ）‎ A. 当传送带向上匀速运行时，物体克服重力和摩擦力做功 B. 当传送带向下匀速运行时，只有重力对物体做功 C. 当传送带向上匀加速运行时，摩擦力对物体做正功 D. 不论传送带向什么方向运行，摩擦力都做负功 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析:‎ ‎ A、当传送带向上匀速运行时，根据平衡条件知，摩擦力沿斜面向上，则摩擦力做正功，故不是克服摩擦力做功，A错误；B、当传送带向下匀速运行时，根据平衡条件知，摩擦力沿斜面向上，则摩擦力做负功，不是只有重力对物体做功，B错误；C、当传送带向上匀加速运行时，根据牛顿第二定律知合外力沿斜面向上，则摩擦力一定是沿斜面向上的，摩擦力做正功，C正确；D、由前面分析知摩擦力可以做正功，故D错误；故选C．‎ 考点：考查功的计算；摩擦力的判断与计算．‎ ‎【名师点睛】物体一起运动说明它们由共同的加速度，根据牛顿第二定律可以判断物体受到的摩擦力的方向，注意平衡状态下受力情况．‎ ‎9.如图所示，ABCD是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为，由此可得D点电势为（ ）　　‎ A. 6V B. 9V C. 12V D. 15V ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】匀强电场中AB与DC平行且等长，则，即；代入数据可得，。故B项正确，ACD三项错误。‎ ‎【点睛】据，匀强电场中任意两条平行线上距离相等的点间电势差相等。‎ ‎10.如图所示，a、b、c三条虚线为电场中的等势面，等势面b的电势为零，且相邻两个等势面间的电势差相等。一个带正电的粒子(粒子重力不计)在A点时的动能为10 J，在电场力作用下从A运动到B时速度为零。当这个粒子的动能为6.5 J时，其电势能为（ ）‎ A. 13.5‎‎ J B. -1.5 J C. 0‎ D. -3.5 J ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由动能定理：WAB=0-EK0=-10J；相邻两个等势面间的电势差相等Uab=Ubc，所以qUab=qUbc，即：Wab＝Wbc＝WAB=-5J；设粒子在等势面b上时的动能EKb：则Wbc=EKc-EKb；所以EKb=5J；所以粒子在b处的总能量：Eb=EKb=5J；从而可以知道粒子在电场中的总能量值为5J。这个粒子的动能为6.5J时，EP=E-EK=（5-6.5）J=-1.5J。所以选项ACD都错误，选项B正确。故选B。‎ ‎【点睛】该题中利用相邻两个等势面间的电势差相等Uab=Ubc，所以Wab=Wbc，从而可以求出粒子在B点的动能，即粒子在电场中的总能量是解题的关键。‎ ‎11.某同学在操场上踢足球，足球质量为m，该同学将足球以速度v0从地面上的A点踢起，最高可以到达离地面高度为h的B点位置，从A到B足球克服空气阻力做的功为W，选地面为零势能的参考平面，则下列说法中正确的是（　　）‎ A. 足球从A到B机械能守恒 B. 该同学对足球做的功等于 C. 足球在A点处的机械能为 D. 足球在B点处的动能为 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】从A到B足球克服空气阻力做的功为W，足球从A到B机械能不守恒，故A错误；该同学将足球以速度v0从地面上的A点踢起，该同学对足球做的功W=mv02，故B正确；选地面为零势能面，足球在A点处的机械能EA=EKA+EPA=mv02+0=mv02，故C 正确；对足球从A到B的过程中应用动能定理可得：-mgh-W=EKB-mv02，解得足球在B点处的动能为EKB=mv02-mgh-W，故D正确。故选BCD。‎ ‎【点睛】本题主要是考查了机械能守恒定律的知识；要知道机械能守恒定律的守恒条件是系统除重力或弹力做功以外，其它力对系统做的功等于零；除重力或弹力做功以外，其它力对系统做多少功，系统的机械能就变化多少。‎ ‎12.图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹．粒子先经过M点，再经过N点．可以判定（　　）‎ ‎ ‎ A. M点的电势大于N点的电势。‎ B. M点的电势小于N点的电势 C. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 D. 粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】作出M、N点的等势点（要同在一根电场线），接着沿着电场线可判定M点的电势大于N点。故A正确，B错误；由电场线的疏密可得，M点的电场强度比N点弱。所以同一电荷M点的电场力小于N点的，故C错误，D正确；故选AD。‎ ‎【点睛】电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布．对于本题关键是知道电场线的疏密反映场强的大小，沿电场线电势降低．‎ ‎13.某静电场等势面如图中虚线所示,则(   )‎ A. B点的场强比A点的大 B. A点的电势比C点的高 C. 将电荷从A点移到B点电场力不做功 D. 负电荷在C点的电势能小于零 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ B点的等势面比A点的等势面密，则B点的场强比A点的大，故A正确；‎ A点的电势为0，C点的电势为-5V， A点的电势比C点的高，故B正确；‎ A点的电势与B点的电势相等，将电荷从A点移到B点电场力不做功，故C正确；‎ C点的电势小于零，负电荷在C点的电势能大于零，故D错误；‎ 故选ABC。‎ ‎14.如图所示，PQ为等量异种点电荷A、B连线的中垂线，C为中垂线上的一点，M、N分别为AC、BC的中点，若取无穷远处的电势为零，则下列判断正确的是( )　　‎ A. M、N两点的电场强度相同 B. M、N两点的电势不相等 C. 若将一负试探电荷由M点移到C点，电场力做正功 D. 若将一负试探电荷由无穷远处移到N点时，电势能一定增加 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】根据等量异种电荷周围的电场线分布知，M、N两点的场强大小相等，方向不同，故A错误。M点的电势小于零，而N点的电势大于零，可知M、N两点电势不等。故B正确。C点的电势高于M点，则负电荷由M点移到C处，电势增加，电势能减小，故电场力做正功，故C正确；N点的电势大于零，则将负电荷从无穷远处移到N点处，电场力做正功，电势能一定减小，故D错误。故选BC。‎ 二、实验题 ‎15.影响平行板电容器电容的因素有_____，在实验室中完成这个实验的方法是_____‎ A．两极板的正对面积 ‎ B．两板间距离 ‎ C．电介质的介电常数 ‎ D．极板的材料 ‎ F．控制变量法 ‎ G．假设法 H．微小量放大法 ‎【答案】 (1). ABC; (2). F;‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】根据电容器的电容的决定式可知，影响平行板电容器电容的因素有两极板的正对面积、两板间距离和电介质的介电常数．故答案为ABC．在实验室中完成这个实验的方法是控制变量法．故答案为F.‎ ‎16.如图所示，一个质量为m=‎0.02kg，带电量为的物体放在光滑水平面上，所在区域有一水平向右的匀强电场，场强 物体由静止开始向前做匀加速直线运动，重力加速度物体在电场中受的电场力为______ N，物体运动的加速度为___m/s2 ，物体运动位移‎24m时，电场力做功为______ J.‎ ‎【答案】 (1). 0.1; (2). 5; (3). 24;‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据公式F=qE即可求出物体受到的电场力，对物体受力分析后求出合力，再根据牛顿第二定律求出加速度；根据公式W=Fx求解电场力的功即可．‎ ‎【详解】物块受到的电场力：F=qE=2×10-4×500=0.1N 在水平方向物体只受到电场力的作用，根据牛顿第二定律 F=ma 物体的加速度a＝＝5 m/s2 电场力做的功：W=FS=0.1×24=2.4J 三、计算题 ‎ ‎17.长=‎1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°．已知小球所带电荷量q=1.0×10﹣‎6 C，匀强电场的场强E=3.0×103 N/C，取重力加速度g=‎10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8．求：‎ ‎（1）小球所受电场力F的大小．‎ ‎（2）小球的质量m．‎ ‎【答案】（1） （2） ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据电场力的计算公式可得电场力为：F=qE=1.0×10-6×3.0×103 N=3.0×10-3 N； （2）小球受力情况如图所示： 根据几何关系可得：mgtanθ=qE 所以有：m==4×10‎-4kg；‎ ‎18.ABC表示竖直放在电场强度为的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切A为水平轨道上的一点，而且，把一质量 ，带电量为 的小球，放在A点由静止释放后，()求： ‎ ‎（1）小球到达C点的速度大小 ‎（2）小球在C点时，轨道受到的压力大小．‎ ‎【答案】（1） （2） ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得： qE•2R-mgR=mvC2-0 解得：vC=‎2m/s （2）小球在C点时受力分析如图， 由牛顿第二定律得：NC-qE=m 解得：NC=3N 由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力：NC′=NC=3N，方向水平向右；‎ ‎【点睛】在本题中物体不仅受重力的作用，还有电场力，在解题的过程中，一定要分析清楚物体的受力和运动过程，根据动能定理和牛顿第二定律灵活列式求解．‎