【物理】安徽省亳州市第三十二中学2020-2021学年高二上学期第一次月考试题（解析版） 11页

亳州三十二中2019-2020学年度第二学期高二年级 第一次月考物理（学科）试题 试卷：100分 时间：100分钟 ‎ 第I卷：选择题 一、 选择题（本大题共12小题，每小题4分，1-8题为单选择，9-12为多选择，多项选不全得2分，选错0分，共48分）‎ ‎1．(本题4分)以下说法正确的是（ ）‎ A．电子、质子都是元电荷 B．物体通常呈现电中性，是因为物体没有电荷 C．电荷间的相互作用力是通过电场而产生的 D．描述电场的电场线是客观存在的 ‎2．(本题4分)下列关于起电的说法错误的是（ ）‎ A．不管是何种起电方式，都要遵循电荷守恒定律 B．摩擦起电时，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电 C．摩擦起电和感应起电都能使物体带电，只不过前者发生的是物体间的电子得失，而后者则是电荷在同一物体上不同部分之间的重新分布 D．摩擦起电中两物体所带的电荷是由摩擦创生的 ‎3．(本题4分)真空中的点电荷之间的相互作用力，大小与两个点电荷的电量有关，也与它们间的距离有关，发现它们之间关系的科学家是：‎ A．库仑； B．伏打； C．安培； D．富兰克林．‎ ‎4．(本题4分)用控制变量法,可以研究影响电荷间相互作用力的因素,如图所示, O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P1,P2,P3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θ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θ变大,说明F与d有关 B．保持Q,d不变,减小q,则θ变小,说明F与q有关 C．保持Q,q不变,减小d,则θ变大,说明F与d成反比 D．保持q,d不变,减小Q,则θ变小,说明F与Q成正比 ‎5、如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速运动，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是（　　）‎ A.先变大后变小，方向水平向左 B.先变大后变小，方向水平向右 C.先变小后变大，方向水平向左 D.先变小后变大，方向水平向右 ‎6．(本题4分)下列有关物理学史或所用物理学方法的叙述正确的是（　　）‎ A．库仑用扭秤实验比较准确地测定了电子的电荷量 B．法拉第不仅提出了场的概念，而且采用电场线来描述电场 C．点电荷与元电荷都是理想化模型 D．电场强度和电流采用的都是比值定义法 ‎7．如图所示，虚线表示某电场的等势面，一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示．粒子在A、B点的加速度分别为aA、aB，电势能分别为EA、EB，下列判断正确的是（ ）‎ A.aA＞aB，EA＞EB B.aA＞aB，EA＜EB ‎ C.aA＜aB，EA＞EB D.aA＜aB，EA＜EB ‎8．(本题4分)如图所示，虚线a、b、c、d、e是电场中的一组平行等差等势面，实线是一带负电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，M、N、P、Q分别为运动轨迹与等势面的交点，下列判断正确的是（　　）‎ A．图中等势面a的电势最高 B．粒子在电场中做变加速运动 C．粒子经过Q点的动能大于P点的动能 D．粒子在M点的电势能比Q点的大 ‎9．(本题4分)（多选）如图所示，两个大小相同的小球，质量分别为m1、m2，带同种电荷，电荷量分别为q1、q2，将它们用等长的细丝线悬于同一点O，若这时两悬线与竖直方向的夹角相等，则可知 A．m1=m2 q1=q2 B．m1=m2 q1≠q2 C．m1≠m2 q1=q2 D．m1≠m2 q1≠q2‎ ‎10．(本题4分)光滑绝缘水平面上固定两个等量正电荷，它们连线的中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一质量为m带电量为q的带电小物块由A点静止释放，并以此时为计时起点，并沿光滑水平面经过B、C两点，其运动过程的v-t图象如图乙所示，其中图线在B点位置时斜率最大，则根据图线可以确定 ( 　　)‎ A．物块带负电 B．中垂线上B点电场强度的大小 C．B，C两点间的电势差 D．C点的场强 ‎11．(本题4分)带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点，在此过程中克服电场力做了2.6×10－8J的功，那么 A．M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能 B．P点的场强一定小于Q点的场强 C．P点的电势一定高于Q点的电势 D．.M在P点的动能一定大于它在Q点的动能 ‎12．(本题4分)如图所示的匀强电场的区域内，由、、、、、、、作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面垂直．下列说法正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A．两点间电势差与两点间电势差相等 B．带正电的粒子从点沿路径移到点，电场力做正功 C．带负电的粒子从点沿路径移到点，电势能减小 D．带电粒子从点移到点,沿对角线与沿路径电场力做功相同 第II卷：非选择题 二、填空题(每空3分,共18分)‎ ‎13．(本题9分)如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为L1， q2与q3之间的距离为L2，且每个电荷都处于平衡状态.‎ ‎（1）如果q2为正电荷，则q1为________电荷，q3为电荷________.（填正、负）‎ ‎（2）q1、q2的电荷量大小关系是q1________q2（填大于、小于、等于）‎ ‎14．(本题9分)如图所示，在正点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到点电荷Q的距离，则φa______φb（填“＜”、“＝”、“＞”），将一负电荷放在a、b两点，Epa______Epb（填“＜”、“＝”、“＞”），若a、b两点间的电势差为100V，将二价负离子由a点移到b点克服电场力做功______。‎ 一、 解答题（本大题共3小题，共34分。解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤。）‎ ‎15．(本题12分)一绝缘细绳的上端固定在天花板上，下端挂一个带电小球，其电荷量为2×10-6C．小球所处的空间存在水平向右的匀强电场，电场强度的大小为2×104N/C．如图所示，小球静止时，细线与竖直方向的夹角为30o.求：‎ ‎（1）该带电小球的电性 ‎ ‎（2）小球所受的电场力的大小 ‎ ‎（3）细绳拉力的大小 ‎16．(本题10分)如图所示，一质量为m的塑料球形容器放在桌面上，它的内部有一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧直立地固定于容器内壁的底部，弹簧上端经绝缘体系住一只带正电q、质量也为m的小球．从加一个竖直向上的场强为E的匀强电场起，到容器对桌面压力减为零时为止．求：‎ ‎ ‎ ‎(1) 弹簧弹性势能的改变量．‎ ‎(2) 小球的电势能改变量．‎ ‎17、如图所示，ABCD竖直放置的光滑绝缘细管道，其中AB部分是半径为R的圆弧形管道，BCD部分是固定的水平管道，两部分管道恰好相切于B．水平面内的M、N、B三点连线构成边长为L等边三角形，MN连线过C点且垂直于BCD．两个带等量异种电荷的点电荷分别固定在M、N两点，电荷量分别为+Q和﹣Q．现把质量为m、电荷量为+q的小球（小球直径略小于管道内径，小球可视为点电荷），由管道的A处静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）小球运动到B处时受到电场力的大小；‎ ‎（2）小球运动到C处时的速度大小；‎ ‎（3）小球运动到圆弧最低点B处时，小球对管道压力的大小．‎ ‎【参考答案】‎ ‎1．C ‎【解析】解： A、元电荷指的是带电的基本单位，电子和质子电量为元电荷电量但是并不是元电荷，故A错误；‎ B、物体通常呈现电中性，说明正负电荷电量相同，不是因为物体没有电荷，故B错误；‎ C、电荷之间之所以有作用力是因为产生了电场，有电场才有相互作用的，故C正确 D、电场线是人们假象出来的线不是客观存在的，故D错误 本题选C ‎2．D ‎【解析】A、不管是何种起电方式，都要遵循电荷守恒定律，故A正确；‎ B、摩擦起电时，电子发生转移，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，故B正确；‎ C、起电的原因均为电荷的转移，摩擦和感应都能使电子转移，只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上，而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分，故C正确；‎ D、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体．而不是将其他的物质变成电子，故D错误；错误的故选D。‎ ‎3．A ‎【解析】发现真空中两个点电荷之间的作用规律的科学家是：库伦；故选A.‎ ‎4．B ‎【解析】物体在库仑力、绳的拉力、重力的共同作用下平衡：‎ A. 保持Q、q不变，根据库仑定律公式，增大d，库仑力变小，则θ变小，说明F与d有关。故A错误；‎ B. 保持Q、d不变，根据库仑定律公式，减小q，则库仑力变小，θ变小，知F与q有关。故B正确；‎ C. 保持Q、q不变，减小d，库仑力变大，则θ变大，根据库仑定律公式，知F与d2成反比。故C错误；‎ D. 保持q、d不变，减小Q，则库仑力变小，θ变小，根据库仑定律公式，知F与两电荷的乘积成正比。故D错误。故选：B.‎ ‎5．A ‎6．B ‎【解析】A．库仑用扭秤实验比较准确地测定了静电力常量，电子的电荷量是密立根首先测出的，故A错误；‎ B．法拉第不仅提出了场的概念，而且采用电场线来描述电场，故B正确；‎ C．点电荷是理想化模型，人们把最小电荷叫做元电荷，元电荷不是理想化模型，故C错误； ‎ D．电场强度是比值定义法，是欧姆定律，不是电流的定义式，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎7．D ‎8．A ‎【解析】A．根据电场线与等势面垂直，可知电场线位于水平方向，粒子所受的电场力也在水平方向，由粒子的轨迹向左弯曲，所以粒子所受的电场力水平向左，粒子带负电，则电场线方向水平向右，则a处电势最高，故A正确；‎ B．由图知，等差等势面均匀分布，则知该电场是匀强电场，粒子所受的电场力恒定，所以粒子在电场中做匀变速运动，故B错误；‎ C．若粒子从M运动到Q，电场力做负功，粒子的动能减小，同理，若粒子从Q到M，电场力做正功，粒子动能增大，则粒子经过Q点动能小于P点动能，故C错误；‎ D．电场线方向水平向右，则M点电势高于Q点电势，根据负电荷在电势高处电势能小，所以粒子在M点的电势能比Q点的小，故D错误。故选A。‎ ‎9．AB ‎【解析】试题分析：分别对两小球进行受力分析，根据受力可知，由共点力平衡条件得到各自的重力与库仑力的关系，抓住相互间的库仑力大小相等，得到质量与角度的关系，分析求解．‎ 题中电荷电量可能不同，也可能相同，但各自所受的电场力大小却相同，方向相反．由于它们与竖直线所成的角度均相等，且两球同处一水平线上，所以根据共点力平衡条件可确定，它们的质量一定相等，故CD错误AB正确．‎ ‎10．BC ‎【解析】物块从A点在电场力作用下做加速运动可知物块带正电，选项A错误；B点的斜率最大，则加速度最大，所受的电场力最大，B点的场强最大，由斜率可得B点的加速度a，根据Eq=ma可得B点电场强度的大小，选项B正确；物块从B运动到C，由图可读出B、C两点的速度，已知物块的质量m，根据动能定理得：qUBC=mvC2-mvB2，能求得UBC，故C正确。C点的切线的斜率无法确定，则无法求解到达C点的加速度，则无法求得C点的场强，选项D错误；故选BC。‎ ‎11．AD ‎【解析】A．带电粒子M在由P点运动到Q点电场力做-2.6×10－8J的功，电势能增大，M在P点的电势能一定小于在Q点的电势能，故A正确；‎ B．因不知道带电粒子在P、Q两点电场力的大小，无法确定两点场强大小，故B错误；‎ C．因不知带电粒子电性，无法确定P、Q两点的电势大小关系，故C错误；‎ D．合外力对带电粒子做负功，动能减小，所以在P点的动能一定大于它在Q点的动能，故D正确．‎ ‎12．BD ‎【解析】匀强电场电场线方向垂直于面，因此该面为等势面，间电势差为零，而在电场线方向上有距离，电势差不为零，故A错误；粒子带正电，电场力方向向右，从到电场力方向无位移，电场力不做功，从到电场力方向上位移为正，因此电场力做正功，故B正确；粒子带负电，电场力方向向左，从到电场力方向无位移，电场力不做功，从到电场力方向上位移为负，因此电场力做负功，粒子电势能增加，故C错误；粒子在电场中移动电场力做功，两种移动方向起点与终点电势差不变，粒子电量不变，所以它们电场力做功相等，故D正确．故选BD．‎ ‎13．（1）负，负； （2）大于 ‎【解析】试题分析：（1）假设带负电，要使平衡则也应带负电．如果带正电，要使平衡则也应带正电．但是、不能平衡，所以、都带负电荷．‎ ‎（2）由于三个电荷均处于平衡状态，由库仑定律建立如下平衡式：对：‎ 对：‎ 对：‎ 解得：‎ 因此q1的电荷量大于q2的电荷量 ‎14．＞ ＜ 3.2×10－17Ｊ ‎ ‎【解析】‎ ‎[1]由正点电荷的等势面特点可知，越靠近正点电荷，电势越高，则知a点的电势较高。‎ ‎[2]由上可知 φa＞φb，则a、b间电势差 Uab＞0，当把负电荷从a点移往b点，电场力做功 Wab=qUab＜0‎ 电场力做负功，电势能增加，故负电荷在b点电势能较大。‎ ‎[3]若Uab=100V，二价负离子电量q=﹣2×1.6×10﹣19C，将该离子从a点移往b点，电场力做功为Wab=qUab=﹣3.2×10﹣17J，即克服电场力做功3.2×10﹣17J ‎15．（1）负电荷（2）（3）‎ ‎【解析】(1)小球受重力、绳的拉力、水平向左的电场力而平衡，故小球带负电 ‎(2)由电场力 ‎ ‎(3)受力分析如图：‎ 由平衡知识得： ‎ ‎16．（1）0（2）‎ ‎【解析】（1）开始时，弹簧压缩量为 容器对桌面压力为零时，弹簧伸长量为x2 弹簧的形变量相同，则弹性势能的变化量为零；‎ ‎（2）电场力做功为W=qE（x1+x2）qE 由功能关系得，电势能减小量为：△EP＝-W＝-×qE；‎ ‎17..解：（1）设小球在圆弧形管道最低点B处分别受到+Q和﹣Q的库仑力分别为F1和F2．则 ①‎ 小球沿水平方向受到的电场力为F1和F2的合力F，由平行四边形定则得F=2F1cos60° ②‎ 联立①②得 ③‎ ‎（2）管道所在的竖直平面是+Q和﹣Q形成的合电场的一个等势面，小球在管道中运动时，小球受到的电场力和管道对它的弹力都不做功，只有重力对小球做功，小球的机械能守恒，有 ④ 解得 ⑤‎ ‎（3）设在B点管道对小球沿竖直方向的压力的分力为NBy，在竖直方向对小球应用牛顿第二定律得 ⑥ vB=vC ⑦ 联立⑤⑥⑦解得NBy=3mg⑧‎ 设在B点管道对小球在水平方向的压力的分力为NBx，则⑨‎ 圆弧形管道最低点B处对小球的压力大小为．⑩‎ 由牛顿第三定律可得小球对圆弧管道最低点B的压力大小为．‎