福建省莆田一中高二物理下学期6月月考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年福建省莆田一中高二（下）月考物理试卷（6月份）一、选择题1关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是（）a电场强度大的地方，电势一定高b电场强度不变，电势也不变c电场强度为零处，电势一定为零d电场强度的方向是电势降低最快的方向2以下说法正确的是（）a由可知此场中某点的电场强度e与f成正比b由公式可知电场中某点的电势与q成反比c由uab=ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大d公式c=，电容器的电容大小c与电容器两极板间电势差u无关3如图所示，a、b、c、d、e五点在一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离在a点固定放置一个点电荷，带电量为+q，已知在+q的电场中b、c两点间的电势差为u将另一个点电荷+q从d点移动到e点的过程中（）a电场力做功qub克服电场力做功quc电场力做功大于qud电场力做功小于qu4一平行板电容器通过开关和电源连接，如图所示，电源的电动势保持9v不变先闭合开关，把一个厚0.5mm的金属板平行插入间距为1mm的两板之间（ 金属板的面积和电容器极板的相等）等稳定后再打开开关，拔出金属板设整个过程中金属板未和电容器极板相碰则此时电容器极板间的电压是（）a9vb18vc4.5vd0v5如图所示，在绝缘平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场，带正电的小金属块以一定初速度从a点开始沿水平面向左做直线运动，经l长度到达b点，速度变为零此过程中，金属块损失的动能有ek转化为电势能金属块继续运动到某点c（图中未标出）时的动能和a点时的动能相同，则金属块从a开始运动到c整个过程中经过的总路程为（）a1.5lb2lc3ld4l6某静电场沿x方向的电势分布如图所示，则（）a在0x1之间不存在沿x方向的电场b在0x1之间存在着沿x方向的匀强电场c在x1x2之间存在着沿x方向的匀强电场d在x1x2之间存在着沿x方向的非匀强电场7a、b是一条电场线上的两点，若在a点释放一初速为零的电子，电子仅在电场力作用下沿电场线从a运动到b，其电势能w随位移s变化的规律如图所示设a、b两点的电场强度分别为ea和eb，电势分别为a和b则（）aeaebbeaebcabdab8在空间中水平面mn的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由mn上方的a点以一定初速度水平抛出，从b点进入电场，到达c点时速度方向恰好水平，a、b、c三点在同一直线上，且ab=2bc，如图所示由此可见（）a电场力为mgb小球带正电c小球从a到b与从b到c的运动时间相等d小球从a到b与从b到c的速度变化量大小相等二、解答题9把质量为2.0克的带负电的小球a，用绝缘细绳悬挂起，若将带电量为q=4.0106库的带电小球b靠近a，如图所示当两个带电小球在同一高度相距30厘米时，绳与竖直方向恰成45角（ab可看成点电荷）求：（l）a球受的库仑力；（2）a球的带电量是多少？10在匀强电场中建立一个直角坐标系，如图所示，从坐标原点沿+y方向前进0.346m到a点，电势降低34.6v；从坐标原点沿x方向前进0.2m到b点，电势升高34.6v，求匀强电场的场强大小和方向（取=1.73）11如图所示，在平行金属带电极板mn电场中将电量为4106c的负点电荷从a点移到m板，电场力做负功8104 j，把该点电荷从a点移到n板，电场力做正功为4104j，则：（1）umn等于多少伏？（2）m板的电势m和a点的电势a分别是多少？12如图所示，半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上，场强为e的匀强电场与环面平行一电量为+q、质量为m的小球穿在环上，可沿环作无摩擦的圆周运动，若小球经a点时，速度va的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，试计算：（1）速度va的大小；（2）小球运动到与a点对称的b点时，对环在水平方向的作用力13如图所示，固定于同一条竖直线上的点电荷a、b相距为2d，电量分别为+q和qmn是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电量为+q（可视为点电荷，q远小于q），现将小球p从与点电荷a等高的c处由静止开始释放，小球p向下运动到距c点距离为d的o点时，速度为v已知mn与ab之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g求：（1）c、o间的电势差uco；（2）小球p经过o点时的加速度；（3）小球p经过与点电荷b等高的d点时速度的大小2015-2016学年福建省莆田一中高二（下）月考物理试卷（6月份）参考答案与试题解析一、选择题1关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是（）a电场强度大的地方，电势一定高b电场强度不变，电势也不变c电场强度为零处，电势一定为零d电场强度的方向是电势降低最快的方向【分析】电场强度和电势这两个概念非常抽象，借助电场线可以形象直观表示电场这两方面的特性：电场线疏密表示电场强度的相对大小，切线方向表示电场强度的方向，电场线的方向反映电势的高低【解答】解：a、电场线密处，电场强度大，而电场线方向不确定，故无法判断电势高低，故a错误；b、在匀强电场中，电场强度不变，沿着电场线的方向，电势总是逐渐降低的，故b错误；c、电势为零，是人为选择的，电场强度为零的地方，电势不一定为零故c错误d、沿着电场方向电势降低最快，故d说法正确；故选：d2以下说法正确的是（）a由可知此场中某点的电场强度e与f成正比b由公式可知电场中某点的电势与q成反比c由uab=ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大d公式c=，电容器的电容大小c与电容器两极板间电势差u无关【分析】电场强度是采用比值定义的，e和f以及检验电荷q无关，e是由电场本身决定的；电场中某点的电势与检验电荷q无关，是由电场本身和零电势点决定的uab=ed中的d是匀强电场中的任意两点a、b沿着电场线方向的距离电容器的电容大小c与电容器两极板间电势差u无关【解答】解：a、电场强度是采用比值定义的，e和f以及检验电荷q无关，e是由电场本身决定的，故a错误b、电场中某点的电势与检验电荷q无关，是由电场本身和零电势点决定的故b错误c、uab=ed中的d是匀强电场中的任意两点a、b沿着电场线方向的距离，故c错误d、公式c=，电容器的电容大小c与电容器两极板间电势差u无关，与两极板间距离d，极板面积s等有关故选d3如图所示，a、b、c、d、e五点在一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离在a点固定放置一个点电荷，带电量为+q，已知在+q的电场中b、c两点间的电势差为u将另一个点电荷+q从d点移动到e点的过程中（）a电场力做功qub克服电场力做功quc电场力做功大于qud电场力做功小于qu【分析】根据电场力的方向与位移方向的关系分析电场力做功的正负由u=ed，定性分析b、c两点间电势差与d、e两点间电势差的关系，再由电场力做功公式w=qu研究+q从d点移动到e点的过程中电场力做功大小【解答】解：在+q的电场中，将+q从d点移动到e点的过程中，电荷所受的电场力方向与位移方向相同，则电场力做正功根据e=k得知，b、c两点间的电场强度大于d、e两点间的电场强度，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离，由u=ed分析可知，将+q从d点移动到e点的过程中，电场力做功小于从从b点移动到c点的过程中电场力做功qu所以电场力做功小于qu故选：d4一平行板电容器通过开关和电源连接，如图所示，电源的电动势保持9v不变先闭合开关，把一个厚0.5mm的金属板平行插入间距为1mm的两板之间（ 金属板的面积和电容器极板的相等）等稳定后再打开开关，拔出金属板设整个过程中金属板未和电容器极板相碰则此时电容器极板间的电压是（）a9vb18vc4.5vd0v【分析】由q=uc可求得两板上的电荷量；而拔出金属板后，板间距离增大，则由电容器的决定式可确定电容的大小，则可求得两板间的电压【解答】解：开始时开关闭合，故两板间的电压为9v；将金属板间的金属板抽出后，板间距离变成原来的2倍；则由c=可知，电容c变成原来的一半；则由u=可知，u变成18v；故选：b5如图所示，在绝缘平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场，带正电的小金属块以一定初速度从a点开始沿水平面向左做直线运动，经l长度到达b点，速度变为零此过程中，金属块损失的动能有ek转化为电势能金属块继续运动到某点c（图中未标出）时的动能和a点时的动能相同，则金属块从a开始运动到c整个过程中经过的总路程为（）a1.5lb2lc3ld4l【分析】小金属块从a运动到b过程，根据题意得到克服摩擦力做功和克服电场力做功对于金属块从b运动到c过程，运用动能定理求解路程，即可得到a到c的路程【解答】解：小金属块从a运动到b过程，金属块损失的动能有ek转化为电势能，则得克服电场力做功为 w电=ek=qel根据动能定理：外力所做的总功等于物体的动能变化，可知，金属块克服摩擦力做功为 wf=ek=fl设小金属块从b运动到c经过的路程为s，则由动能定理得：qesfs=ek联立以上三式，得s=3l所以金属块从a开始运动到c整个过程中经过的总路程为x=l+s=4l故选d6某静电场沿x方向的电势分布如图所示，则（）a在0x1之间不存在沿x方向的电场b在0x1之间存在着沿x方向的匀强电场c在x1x2之间存在着沿x方向的匀强电场d在x1x2之间存在着沿x方向的非匀强电场【分析】沿着场强方向电势减小，垂直场强方向电势不变，根据题中图象得到电势变化规律，再判断电场强度的情况【解答】解：a、b、沿着场强方向电势减小，垂直场强方向电势不变，从0到x1电势不变，故0x1之间电场强度在x方向没有分量，即不存在沿x方向的电场，故a正确，b错误；c、d、在x1x2之间，电势随着位移均匀减小，故电场强度在x方向没有分量不变，即存在着沿x方向的匀强电场，故c正确，d错误；故选ac7a、b是一条电场线上的两点，若在a点释放一初速为零的电子，电子仅在电场力作用下沿电场线从a运动到b，其电势能w随位移s变化的规律如图所示设a、b两点的电场强度分别为ea和eb，电势分别为a和b则（）aeaebbeaebcabdab【分析】由图象读出电势能随距离的变化，根据负电荷在电势高处电势能小，分析电势的高低根据动能定理列式研究电场力是否变化，比较场强的大小【解答】解：a、b设电子的总能量为e总，电场强度为e，则由动能定理得 ees=e总w，e一定，由数学知识可知，ws图象的斜率等于e，由图象知，e一定，则有ea=eb故ab错误c、d由ws图象看出电子从a运动到b，电势能减小，根据负电荷在电势高处电势能小，可知，ab故c错误，d正确故选d8在空间中水平面mn的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由mn上方的a点以一定初速度水平抛出，从b点进入电场，到达c点时速度方向恰好水平，a、b、c三点在同一直线上，且ab=2bc，如图所示由此可见（）a电场力为mgb小球带正电c小球从a到b与从b到c的运动时间相等d小球从a到b与从b到c的速度变化量大小相等【分析】小球先做平抛运动，进入电场中做匀变速曲线运动，其逆过程是类平抛运动两个过程都运用的分解法研究，水平方向都做匀速直线运动，根据位移公式x=vt，可分析时间关系；再研究竖直方向，由牛顿第二定律和运动学位移公式结合列式，求解电场力的大小根据v=at研究速度变化量的关系【解答】解：带电小球从a到c，设在进入电场前后两个运动过程水平分位移分别为x1和x2，竖直分位移分别为y1和y2，经历的时间为分别为t1和t2在电场中的加速度为a则：从a到b过程小球做平抛运动，则有： x1=v0t1；从b到c过程，有：x2=v0t2；由题意有：x1=2x2；则得：t1=2t2；即小球从a到b是从b到c运动时间的2倍又 y1=，将小球在电场中的运动看成沿相反方向的类平抛运动，则有： y2=根据几何知识有：y1：y2=x1：x2；解得：a=2g；根据牛顿第二定律得：fmg=ma=2mg，解得：f=3mg由于轨迹向上弯曲，加速度方向必定向上，合力向上，说明电场力方向向上，所以小球带负电根据速度变化量v=at，则得：ab过程速度变化量大小为v1=gt1=2gt2；bc过程速度变化量大小为v2=at2=2gt2；所以小球从a到b与从b到c的速度变化量大小相等故d正确，abc错误故选：d二、解答题9把质量为2.0克的带负电的小球a，用绝缘细绳悬挂起，若将带电量为q=4.0106库的带电小球b靠近a，如图所示当两个带电小球在同一高度相距30厘米时，绳与竖直方向恰成45角（ab可看成点电荷）求：（l）a球受的库仑力；（2）a球的带电量是多少？【分析】（1）对小球a受力分析，受到重力、静电引力和细线的拉力，根据三力平衡求出静电引力；（2）根据库仑定律求解出小球a的带电量【解答】解：（1）对球a受力分析，如图根据共点力平衡条件，结合几何关系得到tsin45=mgtcos45=f解得f=mgtan45=mg=0.02n即a球受的库仑力为0.02n（2）根据库仑定律，有f=故n即a球的带电量是5108c10在匀强电场中建立一个直角坐标系，如图所示，从坐标原点沿+y方向前进0.346m到a点，电势降低34.6v；从坐标原点沿x方向前进0.2m到b点，电势升高34.6v，求匀强电场的场强大小和方向（取=1.73）【分析】根据题中的数据找出x轴方向上电势与a点相等的b点，a、b两点的电势相等，即ab连线上的各点电势相等，并作其垂线oe，则从oe的方向即场强方向由匀强电场中电势差与电场强度的关系可得出电场强度的大小通过几何关系，求出场强的方向【解答】解：令o点电势o=0，则a=34.6 v，b=34.6 v，再作点b关于点o的对称点b，因为bo=ob，则b=34.6 v连接ab，并作其垂线oe，则从oe的方向即场强方向tan=，所以=30e=200 v/m答：匀强电场的场强大小为200 v/m，方向与x轴正方向成30角11如图所示，在平行金属带电极板mn电场中将电量为4106c的负点电荷从a点移到m板，电场力做负功8104 j，把该点电荷从a点移到n板，电场力做正功为4104j，则：（1）umn等于多少伏？（2）m板的电势m和a点的电势a分别是多少？【分析】（1）由题意可知将电荷从m移到n板时电场力所做的功，则由w=uq可知mn间的电势差；（2）m点的电势等于mn间的电势差，a点的电势等于an间的电势差【解答】解：（1）从a移到m电场力做负功8104 j，则从m移到a电场力做正功8104 j，故从m移到n，电场力做功为：w=8104 j+4104j=1.2105j；有：umn=300v；（2）n板接地，故m板的电势为：m=umn=300v；a点的电势为：a0=100v；答：（1）mn间的电势差为300v； （2）m板的电势m和a点的电势a分别是300v和100v12如图所示，半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上，场强为e的匀强电场与环面平行一电量为+q、质量为m的小球穿在环上，可沿环作无摩擦的圆周运动，若小球经a点时，速度va的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，试计算：（1）速度va的大小；（2）小球运动到与a点对称的b点时，对环在水平方向的作用力【分析】（1）小球受重力、支持力、电场力，小球受到的电场力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解；（2）先对从a到b过程运用动能定理列式求解，得出小球经过b点时的速度，然后受力分析，根据支持