重庆市渝西中学2020_2021学年高二物理上学期第一次月考试题.docx

重庆市渝西中学2020-2021学年高二物理上学期第一次月考试题本试卷共4页，满分100分，考试时间长90分钟。一 选择题（本大题共12小题，每题4分，共48分，1-8小题在列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。9-12小题在列出的四个选项中，有不止一个选项是符合题目要求的，全部选对得4分，少选且正确的得2分，未选、错选得0分）1物理学引入“点电荷”概念，从科学方法上来说是属于()A控制变量的方法 B观察实验的方法C理想化模型的方法 D等效替代的方法2下列表达式中，q一定是场源电荷的是()AFk BE CEk DWABqUAB 3两个相同的带同种电荷的导体小球所带电荷量的比值为13，相距为r时库仑力的大小为F，今使两小球接触后再分开放到相距为2r处，则此时库仑力的大小为()AF BF CF DF 4如图所示，对于电场线中的A、B、C三点，下列判断正确的是()AA点的电势最低BB点的电场强度最大C同一正电荷在A、B两点受的电场力大小相等D同一负电荷在C点具有的电势能比在A点的大5关于电场强度、电势和电势能，下列说法中正确的是()A在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大B在电场中，电势高的地方，放在该点的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能也越大C在电场中电势高的点，电场强度一定大D在负点电荷所产生的电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能6如图所示，空间有一水平匀强电场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，沿图中虚线由A运动到B，其能量变化情况是()A动能减少，重力势能增加，电势能减少B动能减少，重力势能增加，电势能增加C动能不变，重力势能增加，电势能减少D动能增加，重力势能增加，电势能减少7在研究影响平行板电容器电容大小因素的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示现保持B板不动，适当移动A板，发现静电计指针张角变小，则A板可能是()A 右移 B 左移 C 上移 D 下移8如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。则()AA点的电场强度大小为BB点的电场强度大小为EkCD点的电场强度大小不可能为0DA、C两点的电场强度相同9如图所示为科技馆里一个趣味体验项目的照片和简化图，核心装置为一个金属球，在干燥的空气里，体验者双脚站在绝缘凳上，手(图中为右手)按在金属球上，并与周围其他物体保持远离一条特殊传送带(图中未画出)给金属球不断地输送电荷，过一段时间后，体验者的头发便会四处散开，甚至倒立，十分有趣，在此状态下，下列分析正确的是()A若用左手去摸金属球，会被电击B若用左手与旁边的观众握手，会被电击C若将右手离开金属球，则头发会立刻恢复常态D若将右手离开金属球并且走下绝缘凳，头发会立刻恢复常态10.如图甲所示,一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox方向上各点的电势随x变化的规律如图乙所示,若在O点由静止释放一电子,电子仅受静电力的作用,则()A.电子将沿x轴正方向运动B.电子的电势能将增加C.电子运动的加速度先减小后增大D.电子的动能将增加11如图所示，半径为R的导体环的顶端有一宽为l的小狭缝，且满足l远远小于R，在导体环上均匀分布着总电荷量为q的负电荷。已知静电力常量为k，则下列说法正确的是()A导体环在圆心O点处产生的场强大小为B导体环在圆心O点处产生的场强方向由A指向OC导体环在圆心O点处产生的场强大小为D导体环在圆心O点处产生的场强方向由O指向A12如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从射入到打到上极板的过程中()A它们运动的时间tQtPB它们运动的加速度aQaPC它们所带的电荷量之比qPqQ12D它们的动能增加量之比EkPEkQ14二、实验题：（每空2分，共14分）13在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷间的距离和带电量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。实验时，先保持两电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的_而增大（填“增大”或“减小”），随其所带电荷量的_而增大（填“增大”或“减小”）。图中A、B两带电体相互_（填“吸引”或“排斥”），说明它们带有_（填“同种”或“异种”）电荷。14如图所示为一个密立根油滴实验的示意图。实验中用喷雾器向一个透明的小盒子里喷入带电油滴。小盒子中的上下板分别连接电池的两极，让上板成为正极板、下板成为负极板。带电油滴在上下板之间受力的作用而运动，运动的速度可以通过改变极板间的电压来控制。（1）现观察到一个油滴正在匀速下降，这时AB两板间的匀强电场强度为E，现测得油滴的质量为m，则这个油滴带_电，带电荷量为_。(用E、m、g表示)（2）密立根不断改变电压，仔细观察油滴的运动，经过反复试验得出大量数据，得到如下表所示数据：油滴带电量（）q1q2q3q4q5q6q6qn3.24.86.48.011.29.617.612.8你从密立根所测得的大量数据中可得出的结论是：_三、计算题：（本题有4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。）15(8分)如图所示，已知平行板电容器两极板间距离d4 mm，充电后两极板电势差为120 V。A板带正电，若它的电容为3 F，且P到A板距离为1 mm。求：(1)电容器的电荷量。(2)一个电子在P点具有的电势能。(3)一个电子从B板出发到A板获得的动能。16. 如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0垂直射入场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中，射出电场的瞬时速度的方向与初速度方向成30°角。在这一过程中，不计粒子重力。求：(1) 该粒子在电场中经历的时间；(2) 粒子在这一过程中电势能的增量。17(10分)如图所示，在O点放置一个正电荷。在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m0.5 kg、电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R3.6 m为半径的圆（图中实线表示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，BOC30°，A距离OC的竖直高度为h6 m。若小球通过C点的速度为v10 m/s，g10 m/s2，求：(1)小球通过B点的速度大小；(2)小球由A到C机械能的损失。18(12分)在金属板A、B间加上如图乙所示的大小不变、方向周期性变化的交变电压Uo，其周期是T。现有电子以平行于金属板的速度vo从两板中央射入。已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力，求：（1）若电子从t=0时刻射入，在半个周期内恰好能从A板的边缘飞出，则电子飞出时速度的大小。（2）若电子从t=0时刻射入，恰能平行于金属板飞出，则金属板至少多长？（3）若电子恰能从两板中央平行于板飞出，电子应从哪一时刻射入，两板间距至少多大？重庆渝西中学高2022级高二（上）第一次考试答案 11答案C解析点电荷的概念和质点的概念相同，都是应用了理想化模型的方法故选项C正确2【答案】C【解析】在Fk表达式中q可能是场源电荷，也可能是试探电荷，故A错误；在E与WABqUAB表达式中q是试探电荷，故BD错误；在表达式Ek中，q为场源电荷，故C正确。3【答案】D【解析】设一个小球带电量为大小Q，则另一个为大小3Q，根据库仑定律，两球接触前，接触再分开后，两球带电量大小分别为2Q，由库仑定律，此时库仑力的大小，故D正确。4答案D解析根据顺着电场线方向电势降低可知，A点的电势最高，故A错误；B点处电场线最疏，电场强度最小故B错误；A点处电场线最密，电场强度最大，同一电荷在A点受到的电场力最大，故C错误；C点电势比A点电势低，根据负电荷在电势高处电势能小，知同一负电荷在C点具有的电势能比在A点的大，故D正确5【答案】D【解析】正电荷放在电势越高的位置电势能越大，而负电荷放在电势越高的位置电势能越小，故A错误；在电场中电势越高的位置，电荷的电量越大所具有的电势能不一定越大，还与电荷的电性有关，故B错误；因为电势与电场强度无关，则电势高的点电场强度不一定大，故C错误；无穷远处电势为零，在负点电荷电场中任意一点的电势为负值，则正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能，故D正确。6答案B解析由于带电微粒做直线运动，其受力如图所示，其合外力的方向应为速度的反方向，故物体做减速运动，动能减少，重力做负功，重力势能增加，电场力做负功，电势能增加，故选项B正确7答案A解析电荷量一定，静电计指针张角变小，说明电压变小，由C分析得知，电容器电容增大，由C，要使电容增大，正对面积增大或板间距离减小， 故A正确8【答案】A【解析】Q在A点的电场强度沿OA方向，大小为k，所以A点的合电场强度大小为，A正确；同理，B点的电场强度大小为Ek，B错误；如果Ek，则D点的电场强度为0，C错误；A、C两点的电场强度大小相等，但方向不同，D错误。9答案BD解析用左手去摸金属球，体验者双脚站在绝缘凳上，所以电荷不能通过体验者导走，体验者与金属球形成一个导体，处于静电平衡状态，再加上体验者与金属球上的电荷是逐渐增加的，所以不会被电击故A错误；由于体验者的身体的表面带有电荷，若体验者用左手与旁边的观众握手，电荷将通过观众向大地传送，所以二人都会被电击故B正确；若体验者将右手离开金属球，由于体验者身体表面仍然带有电荷，所以头发不会立刻恢复常态故C错误；若体验者将右手离开金属球并且走下绝缘凳， 地面会将体验者表面的电荷导走，所以头发会立刻恢复常态故D正确10ACD由题图乙可知,Ox轴上电势增大，电场线方向一定沿x轴负方向,电子由静止开始运动,一定逆着电场线方向运动,A项对;电子由静止开始运动,静电力对电子做正功,其电势能一定减小,动能一定增大，B项错D项对;题图乙中电势随x变化曲线的斜率即电场强度,故电子运动的加速度先减小后增大,C项正确。11 【答案】BC除了缺口对称点的电荷，其余地方的电荷在O点产生的场强相互抵消了。相当于只有缺口对称点的电荷在O点产生的场强。那一点的带电量是总电量的L/(2R-L)倍。根据点电荷场强公式，带入可只C答案正确。又由于场源电荷带负电，可知B正确。12【答案】CD【解析】设两板距离为h，P、Q两粒子的初速度为v0，加速度分别为aP和aQ，粒子P到上极板的距离是，它们做类平抛运动的水平距离均为l。则对P，由lv0tP，aPt，得到aP；同理对Q，lv0tQ，haQt，得到aQ。由此可见tPtQ，aQ2aP，而aP，aQ，所以qPqQ12。由动能定理得，它们的动能增加量之比EkPEkQmaPmaQh14。综上所述，CD项正确。二13 减小 增大 排斥 同种 14.负 mg/E 油滴所带电量是1.6×1019C的整数倍三15(8分)【解析】(1)由QUC得Q120×3×106 C3.6×104 C。(2)EpePedPB90 eV。(3)因为电子从B板出发到A板的过程中电场力做正功，电势能减少，动能增加，所以由动能定理得：Ek0eUBAEk120 eV。16(8分)【解析】解析(1)分解末速度vyv0tan 30°，在竖直方向vyat，a，联立三式可得t。(2)射出电场时的速度vv0，由动能定理得电场力做功为Wmv2mvmv，根据WEp1Ep2得EpWmv。17(10分)【解析】(1)从B点到C点的过程中，因为BC两点的电势相等，电场力不做功，则由动能定理得：mgRsin 30°mv2mvB2可得vB8 m/s。(2)设小球从A到C的过程中，电场力做功为W，由动能定理得：mghWmvC2可得W5 J根据功能关系，小球由A到C机械能的损失等于非重力所做的功，也就是电场力所做的功，所以机械能损失了5 J。18(12分)【解析】