内蒙古包头稀土高新区二中2019-2020学年高二物理10月月考试题.doc

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1、内蒙古包头稀土高新区二中2019-2020学年高二物理10月月考试题一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1. 关于静电场下列说法中正确的是A. 摩擦起电的本质是电子的得失,因此不符合电荷守恒定律B. 在电场中某点的电势为零,则该点的电场强度一定为零C. 根据公式知 ,在匀强电场中两点间的距离越大,电势差不一定越大D. 根据电容定义式可知若电容器所带电量Q为零 ,则该电容器的电容C为零2. 真空中有两个相同的可以看成点电荷的带电金属小球A、B,两小球相距L固定,A小球所带电荷量为、B所带电荷量为,两小球间的静电力大小是F,现在让A、B两球接触后,使其距离变为此时,A、B两球之间的库仑力的大

2、小是A. B. C. D. 3. 如图所示为某示波管内的聚焦电场,实线与虚线分别表示电场线和等势线,两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为和,a、c两点的电场强度大小分别为和,则A. ,B. ,C. ,D. ,4. 如图所示,在等量异种电荷形成的电场中,有A、B、C三点,A为两点荷连线的中心,B为连线上距A为d的一点,C为连线中垂上距A也为d的一点,关于A、B、C三点的场强大小、电势高低的比较,正确的是A. 场强最大的是A点B. 场强最大的是C点C. 电势最低的是C点D. 电势最低的是B点5. 将带电荷量为的负电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做功为,再从B点移到C

3、点,电场力做功为,则()A. 电荷从A移到B,再从B到C的过程中,电势能一共减少了B. 电场中A、C两点电势差为C. 若规定A点电势为零,则该电荷在B点的电势能为D. 若规定B点电势为零,C点的电势为6. 如图所示,平行板电容器的电容为C,带电荷量为Q,板间距离为d,今在两板的中点处放一点电荷q,则它所受静电力的大小为A. B. C. D. 7. 如图所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a点的场强大小为,方向与ab连线成角,b点的场强大小为,方向与ab连线成角关于a、b两点场强、及电势、的关系,正确的是() A. ,B. ,C. ,D. ,8. 如图所示,电荷量为的点电荷

4、与均匀带电薄板相距为2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心,垂线上的a、b两点关于薄板对称,到薄板的距离都是若图中a点的电场强度为零,则b点的电场强度大小和方向分别为静电力常数()A. ,垂直薄板向左B. ,垂直薄板向左C. ,垂直薄板向右D. ,垂直薄板向左二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）9. 图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点 ,若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用,根据此图以下说法正确的是A. 可以判断带电粒子所带电荷的正、负B. 可以知道带电粒子在a、b两点的受力方向C. 可以判断带电粒子在

5、a、b两点的电势的高低D. 可以判断带电粒子的加速度在a点比在b点大10. 在真空中,有一平行板电容器,两极板M、N所带电荷量分别为和,如图所示带电小球电量为,质量为,用绝缘丝线悬挂在两金属板之间,平衡时丝线与M板夹角为极板M固定不动,将极板N移近M一些,且不与带电小球接触,则A. 电容器的电容c变大B. 丝线与极板M之间的夹角变大C. 若将丝线剪断,小球在电场中将会做类平抛运动D. 若将丝线剪断,小球在电场中做匀变速直线运动11. 如图所示,有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球,从P点以相同的初速度垂直电场方向进入匀强电场E中,它们分别落到A、B、C三点,则可判断()12. A. 三

6、个小球到达正极板时的动能关系是：B. 三个小球在电场中运动的时间C. 三个小球在电场中运动的加速度关系是：D. 落到A点的小球带负电,落到B点的小球不带电13. 如图所示,在竖直放置的半径为R的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m、带电量为的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁好无压力,已知重力加速度为g,下列说法正确的是A. 小球在B点的速率为B. 小球在B点的速率小于C. 小球不能到达C点点和A点在一条水平线上D. 固定于圆心O点处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小为三、填空题（本大题共2小题，共10.0分）14. 如图所示,A板接地,

7、B板电势为U,质量为m的带电粒子重力不计以初速度水平射入电场,若粒子电量为,则粒子到达B板时的速度大小为_；若粒子电量为,它到达B板时速度大小为_。15. 如图所示,A、B、C三点在同一匀强电场中,已知,把一个电荷量的正电荷从A移到B电场力做功为零,从B移到C克服电场力做功J. 若把C点的电势规定为零,则该电荷在B点电势能为_ 该电场的电场强度大小为_ 若从C点沿CB方向飞入一正电荷,其运动轨迹是_ 选填甲、乙或丙四、计算题（本大题共3小题，共42.0分）16. (10分)如图所示,在倾角为的绝缘粗糙斜面上B处有质量为、电荷量为的物体可视为质点；在和斜面处于同一平面内与B点等高处、相距的A点固

8、定带电荷量的点电荷；现发现物体在斜面上处于静止状态重力加速度,静电力常量,求：物体受到库仑力的大小；物体受到的摩擦力大小和方向17. （14分）如图甲所示,水平放置的两平行金属板A、B相距为d,板间加有如图乙所示随时间变化的电压。A、B板中点O处有一带电粒子,其电荷量为q,质量为m,在时间内粒子处于静止状态。已知重力加速度为g,电压变化的周期求：判定该粒子的电性；在方时间内两板间的电压；若时刻,粒子恰好从O点正下方金属板A的小孔飞出,那么的比值应满足什么条件。18. （18分）如图所示,在空间中取直角坐标系Oxy,在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d,从y轴到MN之间的区域充满一个沿

9、y轴正方向的匀强电场,场强大小为初速可忽略的电子经过一个电势差U未确定的电场直线加速后,从y轴上的A点以垂直于电场的方向射入第一象限区域,A点坐标为,已知电子的电量为e,质量为m,重力忽略不计,若电子可以在第一象限从MN边界离开电场区域,求：加速电场的电势差应满足的条件；若满足上述条件的加速电场的电势差为时,求电子经过x轴时离坐标原点O的距离x高新二中2019-2020年度第一学期第一次月考高二年级物理试题答案和解析【答案】1. C2. B3. A4. D5. C6. C7. B8. B9. BD10. AD11. BC12. AD13. 14. ；500；丙15. 解：物体受到的库仑力：；沿

10、斜面方向上有：；代入数据解得：,方向沿斜面向下；答：物体受到的库仑力为；物体受到的摩擦力为,方向沿斜面向下。16. 解：对粒子受力分析,由平衡条件知粒子受竖直向下的重力和竖直向上的电场力,时间内电场强度为竖直向上,故可判定粒子带正电；设时间内,粒子处于平衡状态由：求得：；在时间内有：由以上公式联立得答：该粒子带正电荷；在时间内两板间的电压为；若时刻,粒子恰好从O点正下方金属板A的小孔飞出,那么的比值应为。17. 解：以电子为研究对象,受力分析知,电子进入图中电场时,做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速运动进入电场前,设加速电压为U,进入电场的速度为,在电场运动的时

11、间为t,由动能定理得： 进入电场后,电子做类平抛运动所以 当电子离开电场时, 联立解得： 当电子离开电场后,做匀速直线运动运动轨迹如图所示设离开电场的夹角为,所以 电子在电场的偏转距离 电子出电场后由图可知： 电子经过x轴时离坐标原点O的距离X为： 答：加速电场的电势差要满足的条件为；若满足上述条件的加速电场的电势差为时,求电子经过x轴时离坐标原点O的距离X为【解析】1. 【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；电场强度和电势都是描述电场的物理量,二者无直接关系,但二者相互关联；电势是标量与零势面的选取有关,所以电场强度为零的地方电势不一定为零,电势为零的地方电

12、场强度也不一定为零；电容的大小由本身因素所决定,与所带的电量及两端间的电压无关。明确电场强度和电势都是描述电场的物理量,二者无直接关系,但二者相互关联；公式中的d为沿电场强度方向的距离；理解电容的大小与与所带的电量及两端间的电压无关。【解答】A、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电荷守恒,故A错误；B、电场强度和电势都是描述电场的物理量,二者无直接关系,但二者相互关联；电势是标量与零势面的选取有关,所以电场强度为零的地方电势不一定为零,电势为零的地方电场强度也不一定为零,故B错误；C、公式中的d为沿电场强度方向的距离,所以在匀强电场中,两

13、点间沿电场强度方向的距离越大,电势差就越大,如果d不是沿电场强度方向的距离,那么间距大时,电势差不一定大,故C正确；D、电容的大小由本身因素所决定,与所带的电量及两端间的电压无关,故D错误；故选C。2. 【分析】本题考查了库仑定律；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,理解电荷的中和含义。将它们接触后再分开,则电荷量中和,再进行平分,根据点电荷库仑力的公式可以求得改变之后的库仑力的大小。【解答】根据库仑定律,则有两球间的库仑力为：；将它们接触后再分开,然后放在距离为2L,则电荷量中和,再进行平分,因此电量均为,则库仑力为：；故B正确,ACD错误。故选B。3. 解：图中a、b

14、两点在一个等势面上,故,根据,有；据电场线的疏密程度判断场强的大小,a位置的电场强度较密集,故E；故A正确,BCD错误。故选：A。图中a、b两点在一个等势面上,根据判断电场力做功的大小,根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小本题关键是明确电场强度的大小看电场线的疏密程度,电场力做功看电势差,知道场强、电势、电场力做功和能量间的转化关系,基础题4. 解：如图为等量异种点电荷的电场,B点的电场线最密,C点的最疏,则场强最大的B点,场强最小的C点两个电荷连线的中垂线是一条等势线,则A、C两点的电势相等电场线是从正电荷出发到负电荷终至,所以A、B两点处于从左向右的电场线方向上,则则即电势最低的B点故A

15、BC错误,D正确故选：D电场强度是描述电场强弱的物理量,电场线越密的地方,电场强度越强沿着电场线方向电势降低根据等量异种电荷的电场线和等势面的分布情况进行分析该题考查常见电场的电场分布与特点,结合等量异种点电荷的电场线和等势面分布情况,可以直接判定5. 【分析】根据电场力做正功时电荷的电势能减少,电场力做负功时电势能增加,分析电势能的变化；由求A、C间的电势差根据电势差与电势的关系求C点的电势。电势差是电场中的电势之差,电势可以任意取,但电势差却不变,就像高度与高度差一样电势差可正可负,所以公式中做功要注意正与负,电荷量也要代入电性。【解答】A.正电荷从A点移到B点,克服电场力做功为,电势能增

16、加,从B点移到C点,电场力做功为,电势能减少,则电势能一共增加,故A错误；B.由题,则,A、C两点电势差为：,故B错误；C.正电荷从A点移到B点,电势能增加,若规定A点电势为零,则该电荷在B点的电势能为,故C正确；D.B、C间电势差为,由,则,故D错误。故选C。6. 解：A、B、由于平行板电容器不是点电荷,不能用求解板间场强,故A、B错误；C、D、两极板间的电势差为：,则两极板间的电场强度为：,电荷q所受的电场力为：故C正确,D错误。故选：C。根据电容的定义式求出两极板间的电势差,结合匀强电场的场强公式求出电场强度的大小,从而得出电荷q所受的电场力解决本题的关键掌握电容的定义式、匀强电场的电场

17、强度公式以及电场强度的定义式,并能灵活运用7. 【分析】理解并掌握点电荷场强的决定式,把握沿电场线方向电势降低的特点,即可顺利解决此类题目。先根据几何知识求出a、b两点到点电荷的距离之比,再根据点电荷场强公式求解场强之比再根据沿电场线方向电势降低确定两点电势的高低。【解答】设a、b两点到点电荷的距离分别为和根据几何知识得：根据得：则有：由场强方向可知该点电荷带负电,电场线从无穷远处指向负电荷,顺着电场线方向电势降低,则,故B正确、ACD错误。故选B。8. 解：由于a点处的合场强为零,所以带点薄板在a处产生的场强与点电荷在a处产生的场强大小相等均为,方向相反,可知带点薄板应带正电,由带点薄板产生

18、场强的特点可知,薄板在b点产生的场强方向向左,大小等于点的电场强度大小为,方向向左。故选：B。求解本题的关键是明确点电荷场强的公式及合场强为零的含义,及其带点薄板产生场强的特点熟记点电荷的场强公式,理解合场强为零的含义,掌握带点薄板产生场强的特点9. 【分析】先由粒子的运动轨迹,判断粒子所受电场力的大体方向,即粒子受到的电场力大体向左,电场线方向不明,无法判断粒子的电性,根据电场线疏密程度,判断ab两点场强的大小,从而判断ab两点电场力大小,再根据牛顿第二定律得AB两点加速度的大小,根据电场力做功可判断a、b两点速度的大小。本题是电场中粒子的轨迹问题,首先要能根据轨迹的弯曲方向判断粒子受力方向

19、。【解答】由图,粒子的运动轨迹向左弯曲,说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左,由于电场线方向不明,无法确定粒子的电性和产生该电场的点电荷的电性,故A错误,B正确；C.由以上分析知不能确定电场线方向,也无法确定产生该电场的点电荷的电性,故不能确定电势高低,故C错误；D.根据电场线的疏密程度,判断a点场强大于b点电场强度,则a点电场力大于b点电场力,再根据牛顿第二定律得a点加速度的大,故D正确；故选BD。10. 解：A、由可确定C增大则A正确B、由C增大则U减小,由,得则电场力不变,则夹角不变,则B错误 C、D、若将丝线剪断,小球在电场中初速为0的匀加速直线运动,则C错误,D正确。故选：A

20、D。由可确定C的变化,由,确定E的变化,由受力分析运动情况本题考查平行板电容器的电场中电场力、电场强度和电势差的关系等,关键对小球受力分析,结合平衡条件列式求解11. 解：在平行金属板间不带电小球、带正电小球和带负电小球的受力如下图所示：由此可知不带电小球做平抛运动：；带正电小球做类平抛运动：；带负电小球做类平抛运动：；A、根据动能定理,三小球到达下板时的动能等于这一过程中合外力对小球做的功。由受力图可知,带负电小球合力最大为,做功最多,动能最大；带正电小球合力最小为,做功最少,动能最小。即：,故A错误。B、根据题意,三小球在竖直方向都做初速度为0的匀加速直线运动,球到达下极板时,在竖直方向产

21、生的位移h相等,据得三小球运动时间,正电荷最长,不带电小球次之,带负电小球时间最短,故；故B正确；C、因为A带正电,B不带电,C带负电,所以,所以故C正确。D、三小球在水平方向都不受力,做匀速直线运动,则落在板上时水平方向的距离与下落时间成正比,故水平位移最大的A是带正电荷的小球,B是不带电的小球,C带负电的小球。故D错误。故选：BC。有图可知上极板带负电,所以平行板间有竖直向上的电场,正电荷在电场中受到向上的电场力,负电荷受到向下的电场力。则不带电的小球做平抛运动,带负电的小球做类平抛运动,加速度比重力加速度大,带正电的小球做加速度比重力加速度小的类平抛运动。由此根据平抛和类平抛运动规律求解

22、。确认不带电小球做平抛运动,带电小球做类平抛运动,分水平和竖直方向分析小球的运动,水平方向匀速直线运动,竖直方向初速度为0的匀加速直线运动,由运动的合成与分解进行分析。12. 【分析】小球沿细管滑到最低点B过程中,只有重力做功,小球的机械能守恒小球到达B点时对管壁恰好无压力,则由重力和点电荷对小球的电场力的合力提供向心力,根据机械能守恒定律求出小球到达B点时的速度,由牛顿第二定律求出电场力的大小。本题是机械能守恒定律和牛顿第二定律的综合应用对于圆周运动,常常不单独出题,会和动能定理、机械能守恒结合应用。【解答】设细管的半径为R,小球到达B点时速度大小为v小球从A滑到B的过程,由机械能守恒定律得

23、,；得小球经过B点时,由牛顿第二定律得 代入得即；故AD正确,B错误；C.在整个滑动的过程中,电场力和弹力都不做功,只有重力做功,所以机械能守恒,小球能够到达C点,且到达C点时的速度刚好为零故C错误故选AD。13. 【分析】全过程只有电场力做功 ,根据动能定理得到粒子的末速度与加速电压之间的关系。电场力做功的问题要注意两个问题,粒子通过电场的电压正负,带电粒子的电量正负。【解答】两极板间的电势差,粒子的带电量, 由动能定理得： 解得： 两极板间的电势差,粒子的带电量q, 由动能定理得： 解得： 故填： 14.解：把C点的电势规定为零,由于从B到C电场力做负功,故B点的电势能小于C点的电势能,故

24、B点的电势能为：；为等势面,有：； 由于AB电势相等,故电场线垂直AB,则根据可知：；粒子从C点飞入,受力方向将沿电场线方向,故粒子向向下偏转,故应为丙轨迹故答案为：；丙根据功能关系和零势能面的性质即可求出B点的电势能；根据求出CB间的电势差,再根据求出电场强度；根据粒子受力方向和运动方向进行分析,根据力和运动的关系即可确定运动轨迹解决本题关键要掌握：电场线与等势面相互垂直,而且电场线由是由高电势指向低电势；匀强电场中中的d应为沿电场方向的有效距离15. 本题考查了库仑定律和共点力平衡的基本运用,关键能够正确地受力分析,抓住沿斜面方向的合力为零进行求解。根据库仑定律求出物体受到的库仑力的大小；

25、对物体分析,抓住物体在沿斜面方向上的合力为零求出物体受到的摩擦力大小。16. 本题考查粒子在复合场中的运动,关键是明确粒子的受力情况和运动情况,结合平衡条件、牛顿第二定律、运动学公式列式分析。在时间内粒子处于静止状态,受重力和电场力而平衡,根据平衡条件得到电场力分析,进一步判断粒子的电性；根据平衡条件列式求解方时间内两板间的电压；在时间内粒子做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律和位移公式列式分析即可。17. 根据动能定理求出电子由加速电场获得的速度电子进入图中电场时,做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速运动,由牛顿第二定律和运动学公式结合求出电子离开电场距离x,当,电子离开有界电场电子离开电场后做匀速直线运动,分别求出水平和竖直两个方向的位移,再求解电子经过x轴时离坐标原点O的距离X本题是带电粒子在匀强电场中偏转问题,明确电子的运动情况和遵循的规律即运用运动的分解法研究