河南省林州市第一中学2019-2020学年高二上学期9月月考物理【含答案】.pdf

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1、河南省林州市第一中学2019-2020 学年高二上学期9 月月考物理(时间：90 分钟满分：110 分)一、单项选择题(本题共 8 小题，每小题3 分，共 24 分)1下列说法中正确的是()A由库仑定律FkQ1Q2r2可知，r0 时，FB由电场强度EFq可知，电场强度E与电荷量q成反比C由点电荷电场强度公式EkQr2可知，r一定时，电荷量Q越大，电场强度E越大D由电势差UEd可知，电场强度一定时，两点间距离越大，这两点间电势差越大2如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是()A速度变大，加速度变大 B 速

2、度变小，加速度变小C速度变大，加速度变小 D 速度变小，加速度变大3.如图所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A.在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为，若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2，分别为 30 和 45 .则q2q1为()A2 B3 C23 D33 4如图所示，A、B两导体板平行放置，在t 0 时将电子从A板附近由静止释放(电子的重力忽略不计)分别在A、B两板间加四种电压，它们的UABt图线如下列四图所示其中可能使电子到不了B板的是()5如图所示，平行板

3、电容器与直流电源(内阻不计)连接，下极板接地一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则()A带电油滴将沿竖直方向向上运动BP点的电势将降低C带电油滴的电势能减小D若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大6如图所示，空间中存在着由一固定的正电荷Q(图中未画出)产生的电场另一试探电荷q仅在电场力作用下沿曲线MN运动，在M点的速度大小为v0，方向沿MP方向，到达N点时速度大小为v，且vv0，则()AQ一定在虚线MP上方BM点的电势比N点的电势高Cq在M点的电势能比在N点的电势能小Dq在M点的加速度比在N点的加速度大7如图 2 所示，真空中有两个等

4、量的正电荷q1和q2，分别固定于A、B两点，DC为AB连线的中垂线，C为A、B两点连线的中点，将一正电荷q3由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，下列结论正确的有()图 2 A电势能逐渐减小B电势能逐渐增大Cq3受到的电场力逐渐减小Dq3受到的电场力逐渐增大8如图 3 所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点，a、b电势分别为a5 V、b3 V 下列叙述正确的是()图 3 A该电场在c点处的电势一定为4 V Ba点处的场强Ea一定大于b点处的场强EbC一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a二、多项选择题(本题共 4 小题，

5、每小题4 分，共 16 分)9空间中存在着沿x轴方向的静电场，其电场强度E随x变化的关系图象如图所示，图象关于坐标原点对称，A、B是x轴上关于原点对称的两点，对于下列说法中正确的是()A电子在A、B两点的电势能不相等B电子在A、B两点的加速度方向相反C电子从A点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线D若取无穷远处电势为零，则O点处电势一定为正10 如图甲所示，一个电荷量为2 C，质量为 1 kg 的小物块从C点静止释放，其运动的vt图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)则下列说法正确的是()AB点为中垂线上电场强度最大的点，电场强度E1 N/C B由C到A的过程中

6、物块的电势能先减小后变大C由C点到A点的过程中，电势逐渐升高DAB两点的电势差UAB 5 V 11 如图所示，水平放置的平行板电容器，上极板带负电，下极板带正电，带电小球以速度v0水平射入电场，且沿下极板边缘飞出若下极板不动，将上极板上移一小段距离，小球仍以相同的速度v0从原处飞入，则带电小球()A将打在下极板中央B仍沿原轨迹由下极板边缘飞出C不发生偏转，沿直线运动D若上极板不动，将下极板上移一段距离，小球可能打在下极板的中央12 如图所示，M、N是竖直放置的两平行金属板，分别带等量异种电荷，两极间产生一个水平向右的匀强电场，电场强度为E，一质量为m、电荷量为q的微粒，以初速度v0竖直向上从两

7、极正中间的A点射入匀强电场中，微粒垂直打到N板上的C点已知ABBC.不计空气阻力，则可知()A微粒在电场中做抛物线运动B微粒打到C点时的速率与射入电场时的速率相等CMN板间的电势差为2mv20qDMN板间的电势差为Ev202g三、填空题(本题共 3 小题，共20 分)13 （基础知识填空10 分）质量为m、电荷量为q的粒子，以初速度v0垂直于电场方向进入两平行板间场强为E的匀强电场，极板间距离为d，两极板间电势差为U，板长为l.(1)偏转距离：由t（），a（），所以y（）（）(2)偏转角度：因为vy（）（），所以 tan （）（）(3)由ytan l2，知x（)粒子射出电场时速度方向的反向延长

8、线过水平位移的（）14(4 分)如图 8 所示虚线为电场中的一簇等势面，A、B两等势面间的电势差为10 V，且A的电势高于B的电势，相邻两等势面电势差相等，一个电子在电场中通过的轨迹如图中实线所示，电子过M点的动能为8 eV，它经过N点时的动能为_ eV，电子在M点的电势能比在N点的电势能 _ 图 8 15 (6 分)如图 9 所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方与Q相距分别为h和 0.25h，将另一点电荷(重力不可忽略)从A点由静止释放，运动到B点时速度正好又变为零若此电荷在A点处的加速度大小为34g，此电荷在B点处的加速度大小为_；方向 _；A、B两点间的电势差(用Q和h表示)

9、UAB_.图 9 四、计算题(本题共 4 小题，共50 分)16(10 分)如图 10 所示，在匀强电场中，将带电荷量q 6 106 C 的电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了2.4 105 J 的功，再从B点移到C点，电场力做了1.2 105 J 的功求：图 10(1)A、B两点间的电势差UAB和B、C两点间的电势差UBC；(2)如果规定B点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？(3)作出过B点的一条电场线(只保留作图的痕迹，不写做法)17(12 分)一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图11 所示AB与电场线夹角30，已知带电粒子的质量m1.0

10、 107kg，电荷量q1.01010 C，A、B相距L20 cm.(取g10 m/s2，结果保留两位有效数字)求：图 11(1)说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由(2)电场强度的大小和方向(3)要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少？18(14 分)一个初速度为零的电子通过电压为U4 500 V 的电场加速后，从C点沿水平方向飞入电场强度为E 1.5 105V/m的匀强电场中，到达该电场中另一点D时，电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是120，如图 12 所示试求C、D两点沿电场强度方向的距离y.图 12 19(14 分)如图 13 所示，在E 103 V/m的水平

11、向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R0.4 m，一带正电荷q 10 4 C 的小滑块质量为m 0.04 kg，与水平轨道间的动摩擦因数0.2，g取 10 m/s2，求：图 13(1)要使小滑块能运动到半圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？(2)这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大？(P为半圆轨道中点)20、（选题人：郭永强）附加题（10 分）如图，O、A、B 为同一竖直平面内的三个点，OB 沿竖直方向，BOA=60，OB=23OA。将一质量为m 的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球

12、在运动过程中恰好通过A 点。使此小球带电，电荷量为q（q 0），同时加一匀强电场，场强方向与OAB 所在平面平行。现从O 点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了A 点，到达 A 点时的动能是初动能的3 倍；若该小球从O 点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B点，且到达B 点的动能为初动能的6 倍，重力加速度大小为g。求：（1）无电场时，小球到达A 点时的动能与初动能的比值；(2)电场强度的大小和方向。参考答案1解析：选C.真空中两个点电荷间的作用力遵守库仑定律，要强调库仑定律的使用范围，当r0 时，电荷已不能当作点电荷，故A 错误；电场强度取决于电场本身，与试探电荷的电荷量

13、无关，电场强度的定义式EFq，只是为研究电场的方便，采用比值法下的定义，故B 错误；根据点电荷的电场强度公式EkQr2知，Q为场源电荷的电荷量，电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量有关，故 C 正确；由电势差UEd可知，当电场强度一定时，两点间沿电场方向的距离d越大，这两点间电势差才越大，注意两点间距变化，而d不一定变化，故D 错误2解析：选C.根据同种电荷相斥，每个小球在库仑斥力的作用下运动，由于力的方向与运动方向相同，均做加速直线运动，速度变大；再由库仑定律公式Fkq1q2r2知随着距离的增大，两小球间的库仑斥力减小，加速度减小，所以只有选项C 正确3.解析：选C.由A的受力分析图可得Fm

14、gtan，由库仑定律得FkqAqBr2，式中rlsin(l为绳长)，由以上三式可解得qBmgl2sin2tan kqA，因qA不变，则q2q1sin245 tan 45 sin230 tan 30 23.4解析：选B.加 A 图中电压后，电子向B板做匀加速直线运动，一定能到达B板；加 B 图中电压后，电子可能在A、B板间做往复运动，电子到达不了B板；加上 C、D 图中电压后，电子在水平方向上做变加速运动，但运动方向一直向着B板，故电子一定能到达B板综上所述，符合题意的选项为B.5解析：选 B.保持电源与电容器相连，则两板间电压U不变，而板间距离d增大，则EUd将减小，原来qEmg，则上极板稍上

15、移后，qEmg，油滴将沿竖直方向向下运动，选项A 错误；设接地点为0，则PUP0EdP0，E减小，则P点电势P减小，选项B 正确；油滴向下运动，电场力做负功，其电势能将增大，选项C 错误；由QCU知，U一定，C减小，则Q减小，选项D错误6解析：选 C.试探电荷从M到N速度减小，说明N点离场源电荷较近，而曲线运动合力指向曲线的内侧，故正点电荷在MP下方，且离N点近，故A 错误；只有电场力做功，动能和电势能之和守恒，N点动能小，故在N点电势能大，根据公式Epq，N点的电势高，故B 错误，C正确；试探电荷从M到N速度减小，说明N点离场源电荷较近，在N点受7 解析中垂线CD段上的电场强度方向处处都是竖

16、直向上，故正电荷q3由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，电场力做正功，电势能减小，A 对，B 错；中垂线上由C到D，电场强度先变大后变小，q3受到的电场力先变大后变小，C、D 错8解析因不知该电场是否是匀强电场，所以EUABd不一定成立，c点电势不一定是4 V，所以 A、B 两项错误因ab，电场线方向向右，正电荷从高电势点移到低电势点，电场力做正功，电势能减少，受到的电场力由c指向b，所以 C 项正确、D 项错误9解析：选BD.电子从A移动到B，电场力先做负功后做正功，总功为零，故A、B两点的电势能相等，故 A 错误；电子在A、B两点受到的电场力方向相反，大小相等，故加速度方向相反，大小相等

17、，故 B 正确；由于电场力方向与x轴平行，速度方向与合力方向始终共线，故一定做直线运动，故C 错误；电势高低与电场强度大小无关，电场强度为零，电势不一定为零；本题中，将一个正的试探电荷从O点移动到无穷远处，电场力做正功，说明电势是降低的，若取无穷远处电势为零，则O点处电势一定为正，故D 正确10解析：选AD.据vt图象的斜率等于加速度，可得物块在B点的加速度最大为a475m/s22 m/s2，所受的电场力最大为Fma(1 2)N 2 N，则电场强度的最大值为EFq22N/C 1 N/C，故 A 正确；据vt图象可知物块的速度增大，电场力做正功，则电势能减小，故B错误；据两个等量的同种正电荷，其

18、连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧，故由C点到A点的过程中电势逐渐减小，故 C 错误；由vt图象可知A、B两点的速度分别为：vA6 m/s，vB4 m/s，物块在A到B过程，根据动能定理得：qUAB12mv2B12mv2A121(4262)J 10 J，得：UAB 102V 5 V，故 D 正确11解析：选BD.将电容器上极板或下极板移动一小段距离，电容器带电荷量不变，由公式EUdQCd4kQrS可知，电容器产生的电场强度不变，以相同速度入射的小球仍将沿原轨迹运动当上极板不动，下极板向上移动时，小球可能打在下极板的中央12解析：选AB.由题意可知，微粒受水平向右的电场力qE和竖直向

19、下的重力mg作用，合力与v0不共线，所以微粒做抛物线运动，A 正确；因ABBC，即v02tvC2t，可见vCv0，故 B项正确；由qU212mv2C，得Umv2Cqmv20q，故 C 项错误；由题意知mgqE，得qmgE，代入Umv20q，得UEv20g，故 D 项错误13(1)偏转距离：由tlv0，aqUmd，所以y12at2qU2md(lv0)2.(2)偏转角度：因为vyatqUlmdv0，所以 tan vyv0qUlmdv20.(3)由ytan l2，可知xl2.粒子射出电场时速度方向的反向延长线过水平位移的中点14(4 分)答案0.5 小15(6 分)答案3g竖直向上3kQh解析这一电

20、荷必为正电荷，设其电荷量为q，由牛顿第二定律，在A点时mgkQqh2m34g.在B点时kQq0.25h2mgmaB，解得aB3g，方向竖直向上，qmgh24kQ.从A到B过程，由动能定理mg(h0.25h)qUAB0，故UAB3kQh.16(10 分答案(1)4 V 2 V(2)4 V 2 V(3)见解析图解析(1)UABWABq2.4 10 56 106V4 V UBC1.2 105610 6V 2 V(2)UABAB，UBCBC 又B0 故A4 V，C2 V(3)如图所示17(12 分)解析(1)微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向运动，在垂直于AB方向上的重力和电场力必等大反向，可知电场

21、力的方向水平向左，如图所示，微粒所受合力的方向由B指向A，与初速度vA方向相反，微粒做匀减速运动(2)在垂直于AB方向上，有qEsin mgcos 0 所以电场强度E1.7104 N/C，电场强度的方向水平向左(3)微粒由A运动到B时的速度vB0 时，微粒进入电场时的速度最小，由动能定理得，(mgLsin qELcos)012mv2A，代入数据，解得vA 2.8 m/s 18(14 分)答案0.01 m 解析电子加速过程：由eU12mv20得v02eUm电子飞入匀强电场中：在竖直方向vyv0tan 30 at，aeEm，解得t1E2mU3e；C、D两点沿场强方向的距离y12at2U3E代入数据

22、解得y4 5003 1.5 105m 0.01 m.19(14 分)答案(1)20 m(2)1.5 N 解析(1)滑块刚能通过轨道最高点的条件是mgmv2R，vgR 2 m/s 滑块由释放点到最高点过程，由动能定理得：qEx mgx2mgR12mv2 所以xm12v22gREq mg代入数据得：x 20 m(2)滑块过P点时，由动能定理：mgRqER12mv212mv2P所以v2Pv22(gqEm)R 在P点由牛顿第二定律：FNqEmv2PR所以FN3(mgqE)代入数据得：FN1.5 N 20.(10 分)解：(1)设小球的初速度为v0，初动能为Ek0，从 O 点运动到A 点的时间为t，令

23、OA=d，则 OB=23d，根据平抛运动的规律有dsin60 =v0tdcos60 =21gt2又有Ek0=21mv20由式得Ek0=83mgd设小球到达A 点时的动能为EkA，则EkA=Ek0+21mgd由式得0kkAEE=37(2)加电场后，小球从O 点到 A 点和 B 点，高度分别降低了2d和23d，设电势能分别减小EpA和EpB，由能量守恒及式得 EpA=3Ek0-Ek0-21mgd=32Ek0 EpB=6Ek0-Ek0-23mgd=Ek0在匀强电场中，沿任一直线，电势的降落是均匀的。设直线OB 上的 M 点与 A 点等电势，M与 O 点的距离为x，如图，则有dx23=pBpAEE解得x=d。MA 为等势线，电场必与其垂线OC 方向平行。设电场方向与竖直向下的方向夹角为，由几何关系可得=30 即电场方向与竖直向下的方向的夹角为30。设场强的大小为E，有qEdcos30 =EpA11 由11式得E=qmg6312