安徽省六安市舒城县晓天中学2015_2016学年高二物理上学期第一次月考试题含解析.doc

2015-2016学年安徽省六安市舒城县晓天中学高二（上）第一次月考物理试卷一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1关于摩擦起电和感应起电，以下说法正确的是（）A摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷B摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移C不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移D以上说法均不正确2如图所示，原来不带电的金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是（）A只有M端验电箔张开，且M端带正电B只有N端验电箔张开，且N端带正电C两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电D两端的验电箔都张开，且两端都带正电或负电3在真空中有两个点电荷，它们之间的作用力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大一倍，则它们之间的静电力大小变为（）AFBCD4将电量为q的点电荷放在电场中的A点，它受到的电场力为F，产生该电场的场源电荷的电量为Q，则A点的场强大小为（）ABCDFq5由电场强度的定义式E= 可知，在电场中的同一点（）A电场强度E跟F成正比，跟q成反比B无论检验电荷所带的电量如何变化，始终不变C电荷在电场中某点所受的电场力大，该点的电场强度强D一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零6在静电场中（）A场强为零区域，电势一定为零B场强处处相等的区域，电势也处处相等C电势降低的方向一定是场强的方向D同一电场中等差等势面分布密的地方，场强一定较大7电量为q的点电荷，在两个固定的等量异种电荷+Q和Q的连线的垂直平分线上移动，则（）A电场力做正功B电场力做负功C电场力不做功D电场力做功的正负，取决于q的正负8电场线如图所示，电场中A、B两点电场强度的大小和电势分别为EA、EB和A、B表示，则（）AEAEB，ABBEAEB，ABCEAEB，ABDEAEB，AB9电场中有A、B两点，在将某电荷从A点移到B点的过程中，电场力对该电荷做了正功，则下列说法中正确的是（）A该电荷是正电荷，且电势能减少B该电荷是负电荷，且电势能增加C该电荷电势能增加，但不能判断是正电荷还是负电荷D该电荷电势能减少，但不能判断是正电荷还是负电荷10如图所示，实线表示匀强电场的电场线一个带负电荷的粒子以某一速度射入匀强电场，只在电场力作用下，运动的轨迹如图中的虚线所示，a、b为轨迹上的两点若a点电势为a，b点电势为b，则（）A场强方向一定向左，且电势abB场强方向一定向左，且电势abC场强方向一定向右，且电势abD场强方向一定向右，且电势ab二、填空题（每空2分，共16分）11在场强为E，方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电量分别为+2q和q，两小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬于O点而处于平衡状态如图所示，重力加速度为g，细线对悬点O的作用力等于12相距L的两个点电荷A、B分别带的电荷量为+9Q和Q，放在光滑绝缘的水平面上，现引入第三个点电荷C，使三者在库仑力作用下都处于静止状态，问C所带的电荷量，电性为应把C应放在位置上13电量为2×106C的正点电荷放入电场中A点，受到作用力为4×104N，方向向右，则A点的场强为N/C，方向若把另一电荷放在该点受到力为2×104N，方向向左，则这个电荷的电量为C14如图所示的A、B、C、D、E、F为匀强电场中正六边形的六个顶点已知A、B、C三点的电势分别为1V、1V、5V，则D点的电势D为V，并标出电场强度的方向四、计算题（共44分要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分）15（10分）（2011秋临清市校级期末）如图所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B，静止在图示位置，若固定的带正电小球A的电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量为q，=30°，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中，求A、B两球间的距离16（10分）（2015春长春校级期末）如图所示，在场强为E=104N/C的水平匀强电场中，有一根长为l=15cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量为m=3g，带电荷量为q=2×106C的小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，则小球到达最低点B时的速度为多大？17（12分）（2015秋舒城县校级月考）把带电荷量2×108C的正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功8×106J，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功2×106J，取无限远处电势为零求：（1）A点的电势；（2）A、B两点的电势差；（3）若把2×105C的负电荷由A点移到B点电场力做的功18（12分）（2014宿州模拟）如图所示，在范围很大的水平向右的匀强电场中，一个电荷量为q的油滴，从A点以速度v竖直向上射入电场已知油滴质量为m，重力加速度为g，当油滴到达运动轨迹的最高点时，测得它的速度大小恰为，问：（1）电场强度E为多大？（2）A点至最高点的电势差为多少？2015-2016学年安徽省六安市舒城县晓天中学高二（上）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1关于摩擦起电和感应起电，以下说法正确的是（）A摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷B摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移C不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移D以上说法均不正确考点：元电荷、点电荷 分析：摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷感应起电的实质是电荷可以从物体的一部分转移到另一个部分解答：解：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，并没有产生电荷感应起电过程电荷在电场力作用下，电荷从物体的一部分转移到另一个部分，所以ABD错误，C正确 故选C点评：摩擦起电和感应起电的实质都电子发生了转移，只是感应起电是电子从物体的一部分转移到另一个部分摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体2如图所示，原来不带电的金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是（）A只有M端验电箔张开，且M端带正电B只有N端验电箔张开，且N端带正电C两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电D两端的验电箔都张开，且两端都带正电或负电考点：静电场中的导体 专题：电场力与电势的性质专题分析：根据静电感应可以判断金属导体的感应的电荷的情况，从而可以判断导体带电的情况解答：解：金属导体处在负电荷的电场中，由于静电感应现象，弹头导体的右端要感应出正电荷，在导体的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电，所以C正确故选C点评：感应带电，这是使物体带电的一种方法，根据异种电荷互相吸引的原理可知，靠近的一端会带异种电荷3在真空中有两个点电荷，它们之间的作用力为F，如果保持它们所带的电量不变，将它们之间的距离增大一倍，则它们之间的静电力大小变为（）AFBCD考点：库仑定律 分析：电量不变，只是将距离增大一倍，根据点电荷库仑力的公式F=k可以求得改变之后的库仑力的大小解答：解：由点电荷库仑力的公式F=k可以得到，电量不变，当距离增大一倍后，库仑力将变为原来的，所以C正确故选C点评：本题就是对库仑力公式的直接考查，掌握住公式就很容易分析了4将电量为q的点电荷放在电场中的A点，它受到的电场力为F，产生该电场的场源电荷的电量为Q，则A点的场强大小为（）ABCDFq考点：电场强度 专题：电场力与电势的性质专题分析：根据库仑定律和电场强度的定义式求解解答：解：根据电场强度定义得r处的场强大小为E=，根据点电荷的场强公式得E=，Q为场源电荷的电量，但间距不知，故C正确，ABD错误；故选：C点评：点电荷周围的电场与试探电荷无关，推导场强公式时，要注意区分哪个是检验电荷、哪个是试探电荷5由电场强度的定义式E= 可知，在电场中的同一点（）A电场强度E跟F成正比，跟q成反比B无论检验电荷所带的电量如何变化，始终不变C电荷在电场中某点所受的电场力大，该点的电场强度强D一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零考点：电场强度 分析：公式E=是电场强度的定义式，运用比值法定义，电场强度反映本身的特性，与试探电荷无关解答：解：A、C、电场强度的定义式E=，运用比值法定义，E由电场本身决定，与试探电荷所受的电场力F和电荷量q无关，所以不能说E跟F成正比，跟q成反比故AC错误B、电场中同一点电场强度是一定的，与试探电荷无关，则在电场中的同一点，无论检验电荷所带的电量如何变化，始终不变故B正确D、一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，该点的场强可能为零，也可能不为零，故D错误故选：B点评：解决本题的关键是运用比值法定义的共性来理解电场强度的物理意义，知道E由电场本身决定，与试探电荷所受的电场力F和电荷量q无关6在静电场中（）A场强为零区域，电势一定为零B场强处处相等的区域，电势也处处相等C电势降低的方向一定是场强的方向D同一电场中等差等势面分布密的地方，场强一定较大考点：电场强度；电场线；电势 专题：电场力与电势的性质专题分析：电势和电场强度都是描述电场本身特性的物理量，本题要求要熟练掌握电场强度和电势的物理意义在研究电势时，要先设定零势能面解答：解：A、在电场中，零电势是人为规定的等量同种点电荷的连线中点上，电场为零，电势却不一定为零故A错误B、在匀强电场中，场强是处处相等的，沿着电场线的方向，电势是越来越低的故B错误C、经过电场中某一点电势降低的方向很多，而场强的方向只有一个，故C错误D、同一电场中等势面分布密的地方，场强一定较大，故D正确故选D点评：电场因为我们无法直接感知，只能通过带电粒子在电场中的受力分析得出电场的性质；在学习中要注意借助电场线或一些常见电场进行理解掌握7电量为q的点电荷，在两个固定的等量异种电荷+Q和Q的连线的垂直平分线上移动，则（）A电场力做正功B电场力做负功C电场力不做功D电场力做功的正负，取决于q的正负考点：电势能；电场线 专题：电场力与电势的性质专题分析：等量异种电荷+Q和Q的连线的垂直平分线是一条等势线，各点电势相等，移动电荷时电场力不做功解答：解：根据等势线的分布情况得知，等量异种电荷+Q和Q的连线的垂直平分线是一条等势线，各点电势相等，任意两点间的电势差为零，根据电场力做功公式W=Uq可知，移动电荷时电场力不做功故选：C点评：本题关键抓住等量异种电荷等势线分布特点，这是考试的热点，基本题8电场线如图所示，电场中A、B两点电场强度的大小和电势分别为EA、EB和A、B表示，则（）AEAEB，ABBEAEB，ABCEAEB，ABDEAEB，AB考点：电场线 分析：电场线可以形象的描述电场的分布，电场线密的地方，电场强度大，沿电场电势降低，据此可正确解答本题解答：解：根据电场线疏密表示电场强度大小，EAEB；根据沿电场线电势降低，AB故选：D点评：本题考查用电场线如何表示的电场强度大小及电势高低9电场中有A、B两点，在将某电荷从A点移到B点的过程中，电场力对该电荷做了正功，则下列说法中正确的是（）A该电荷是正电荷，且电势能减少B该电荷是负电荷，且电势能增加C该电荷电势能增加，但不能判断是正电荷还是负电荷D该电荷电势能减少，但不能判断是正电荷还是负电荷考点：电势能 分析：电场力对电荷做正功，说明运动的方向与电场力方向相同，电荷的电势能减小，根据动能定律知动能增大解答：解：A、B：电场力对电荷做正功，说明运动的方向与电场力方向相同，电荷的电势能减小；但是不能判断出该电荷是正电荷还是负电荷故A错误，B错误；C：电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小；故C错误；D：电场力对电荷做正功，说明运动的方向与电场力方向相同，电荷的电势能减小；但是不能判断出该电荷是正电荷还是负电荷故D正确；故选：D点评：考查了功能关系：电场力做功，导致电势能变化就像重力做功，必导致重力势能变化一样10如图所示，实线表示匀强电场的电场线一个带负电荷的粒子以某一速度射入匀强电场，只在电场力作用下，运动的轨迹如图中的虚线所示，a、b为轨迹上的两点若a点电势为a，b点电势为b，则（）A场强方向一定向左，且电势abB场强方向一定向左，且电势abC场强方向一定向右，且电势abD场强方向一定向右，且电势ab考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；带电粒子在匀强电场中的运动 专题：带电粒子在电场中的运动专题分析：粒子在电场力作用下做曲线运动，根据轨迹的弯曲方向，可判断出合力（电场力）的方向，再根据电场力方向和电荷性质判断场强方向根据沿着电场线的方向电势降低的可作出a、b点的等势点（要同在一根电场线），接着沿着电场线去判定电势高低解答：解：由曲线运动条件可知合力指向曲线的内侧，而电场强度方向应该是电场线上每一点的切线方向，所以该带电粒子所受的电场力一定向右由于该粒子是负电荷，所以场强方向一定向左根据沿着电场线的方向电势降低的作出a、b点的等势点（要同在一根电场线），根据沿着电场线电势降低可判定a点的电势小于b点，即ab故B正确故选：B点评：对于带电粒子的轨迹问题，本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧二、填空题（每空2分，共16分）11在场强为E，方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电量分别为+2q和q，两小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬于O点而处于平衡状态如图所示，重力加速度为g，细线对悬点O的作用力等于2mg+qE考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；电场强度 专题：共点力作用下物体平衡专题分析：以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，根据平衡条件可求得细线的拉力解答：解：以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力如图：重力2mg、电场力（2qEqE）=qE，方向竖直向下，细线的拉力T，由平衡条件得： T=2mg+qE故答案为：2mg+qE点评：本题运用整体法，由于不分析两球之间的相互作用力，比较简便12相距L的两个点电荷A、B分别带的电荷量为+9Q和Q，放在光滑绝缘的水平面上，现引入第三个点电荷C，使三者在库仑力作用下都处于静止状态，问C所带的电荷量，电性为正应把C应放在9Q、Q连线延长线距Q为的位置上考点：库仑定律 专题：电场力与电势的性质专题分析：因题目中要求三个小球均处于平衡状态，故可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果解答：解：A、B、C三个电荷要平衡，必须三个电荷的一条直线，外侧二个电荷相互排斥，中间电荷吸引外侧两个电荷，所以外侧两个电荷距离大，要平衡中间电荷的拉力，必须外侧电荷电量大，中间电荷电量小，所以C必须为正，在B的另一侧设C所在位置与B的距离为r，则C所在位置与A的距离为L+r，要能处于平衡状态，所以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小，设C的电量为q则有：解得：r=对点电荷A，其受力也平衡，则解得：q=故答案为：；正；9Q、Q连线延长线距Q为的点评：我们可以去尝试假设C带正电或负电，它应该放在什么地方，能不能使整个系统处于平衡状态不行再继续判断13电量为2×106C的正点电荷放入电场中A点，受到作用力为4×104N，方向向右，则A点的场强为200N/C，方向向右若把另一电荷放在该点受到力为2×104N，方向向左，则这个电荷的电量为1×106C考点：电场强度 专题：电场力与电势的性质专题分析：电场强度等于试探电荷所受电场力与其电荷量的比值，方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反同一点电场强度不变，由电场力F=qE求解电荷量解答：解：A点的场强为：E=N/C=200N/C，方向：向右把另一电荷放在该点时，场强不变由F=qE得：q=1×106C因电场力方向与场强方向相反，则该电荷带负电荷故答案是：200，向右，1×106点评：本题对电场强度和电场力的理解能力电场强度是反映电场本身的性质的物理量，与试探电荷无关而电场力既与电场有关，也与电荷有关14如图所示的A、B、C、D、E、F为匀强电场中正六边形的六个顶点已知A、B、C三点的电势分别为1V、1V、5V，则D点的电势D为7V，并标出电场强度的方向考点：电势；电场强度；电场的叠加 专题：电场力与电势的性质专题分析：在匀强电场中，沿着任意方向前进相同距离，电势的降落必定相等，根据这个特点并结合几何关系就可以得到D点的电势；匀强电场的等势面是一系列的平行且等间距的直线，电场线必定与等势面垂直，且从高等势面指向低等势面，结合以上特点就可以画出电场线解答：解：在匀强电场中，沿着任意方向前进相同距离，电势的降落必定相等，由于从A到D方向平行与BC方向，且AD间距等于BC间距的两倍故有DA=2（CB）代入数据解得D=7V设O为正六边形的中点，由于AO间距等于BC间距，有OA=CB解得O=3V故AO中点O间距为1V，与B点的电势相等，又由于电场强度的方向D指向A匀强电场的等势面是一系列的平行且等间距的直线，而且电场线必定与等势面垂直，且从高等势面指向低等势面，故场强方向为从D指向A；故答案为：7V，从D指向A点评：本题关键要明确匀强电场中沿着任意方向电势降落相等，同时要熟悉匀强电场中等势面和电场线的关系，然后结合几何关系分析求解四、计算题（共44分要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分）15（10分）（2011秋临清市校级期末）如图所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B，静止在图示位置，若固定的带正电小球A的电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量为q，=30°，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中，求A、B两球间的距离考点：库仑定律 专题：电场力与电势的性质专题分析：根据B球的状态可以求出B球的受力情况，从而求出两球之间的库仑力，再根据库仑定律求出两球之间的距离解答：解：以小球为研究对象，对小球进行受力分析，根据小球处于平衡状态可知FF=mgtan=mgtan30°=（1）而小球所受库仑力大小为：（2）联立（1）（2）解得A、B两球之间的距离为：答：A、B两球间的距离为点评：对于复合场中的共点力作用下物体的平衡其解决方法和纯力学中共点力作用下物体的平衡适用完全相同的解决方法16（10分）（2015春长春校级期末）如图所示，在场强为E=104N/C的水平匀强电场中，有一根长为l=15cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量为m=3g，带电荷量为q=2×106C的小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，则小球到达最低点B时的速度为多大？考点：动能定理的应用；带电粒子在匀强电场中的运动 专题：动能定理的应用专题分析：小球由最高点到最低点有重力和电场力做功，由动能定理可求得小球在最低点的速度解答：解：从A到B由动能定理得： 解得：v=1m/s答：小球到达最低点的速度为1m/s点评：带电物体在电场中的运动若不涉及时间时，动能定理是最佳解题选择17（12分）（2015秋舒城县校级月考）把带电荷量2×108C的正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功8×106J，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功2×106J，取无限远处电势为零求：（1）A点的电势；（2）A、B两点的电势差；（3）若把2×105C的负电荷由A点移到B点电场力做的功考点：电势差；电势能 分析：（1）、（2）根据电势差公式U=分别求出无穷远与A、B两点间的电势差，再求出A、B两点的电势差（3）根据电场力做功公式W=qU求出电场力做功解答：解：（1）无限远处与A点间的电势差：UA=V=0.04V，而UA=A，由题=0，则A=0.04V（2）无限远处与B点间的电势差：UB=V=0.01V而UB=B，由题=0，则A=0.01V则A、B两点的电势差为：UAB=AB=0.04V0.01V=0.03V（3）电场力做的功：W=qUAB=2×105×0.03J=6×107J答：（1）A点的电势为0.04V；（2）A、B两点的电势差为0.03V；（3）若把2×105C的负电荷由A点移到B点电场力做的功为6×107J点评：本题考查运用物理公式处理基本问题的能力求电势往往先求电势差，再求电势18（12分）（2014宿州模拟）如图所示，在范围很大的水平向右的匀强电场中，一个电荷量为q的油滴，从A点以速度v竖直向上射入电场已知油滴质量为m，重力加速度为g，当油滴到达运动轨迹的最高点时，测得它的速度大小恰为，问：（1）电场强度E为多大？（2）A点至最高点的电势差为多少？考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势差 专题：电场力与电势的性质专题分析：（1）根据运动的合成与分解，及动量定理，即可求解；（2）根据位移与时间的表达式，结合牛顿第二定律与求功的公式，即可求解解答：解：（1）由力的独立作用原理和动量定理，得mgt=0mvqEt=m解得：E=（2）设电场力方向油滴的位移为s则s=at2又qE=ma联立得s=所以电场力做功为W=qES=mv2又W=qU，所以：U=答：（1）所加电场的电场强度E=；（2）A点至最高点的电势差为点评：考查运动的合成与分解，掌握动量定理、牛顿第二定律的应用，知道求功的方法，理解电场力做功与电势能变化的关系- 14 -