004安徽省淮北十二中2015-2016学年高二(上)第一次月考物理试卷(解析版).doc

安徽省淮北十二中2015-2016学年高二（上）第一次月考物理试卷一、选择题1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2点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图所示，电场强度为零的地方在（）AA和B之间BA右侧CB左侧DA的右侧及B的左侧3在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，地砖要用导电材料制成，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接地，这样做是为了（）A除菌消毒B消除静电C利用静电D防止漏电4如图所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将做（）A自由落体运动B曲线运动C沿着悬线的延长线做匀加速直线运动D变加速直线运动5如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示则（）Aa一定带正电，b一定带负电Ba的速度将减小，b的速度将增加Ca的加速度将减小，b的加速度将增加D两个粒子的动能，一个增加一个减小6匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1m，D为AB的中点，如图所示已知电场线的方向平行于ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为14V、6V和2V设场强大小为E，一电量为1106 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则（）AW=8106J，E8v/mBW=6106J，E6v/mCW=8106J，E8v/mDW=6106J，E6v/m7如图所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB=3v0，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为（）ABCD8两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球，其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，它们间的库仑力大小是F，现将两球接触后再放回原处，它们间库仑力的大小可能是（）ABCD9A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上，且到连线的距离相等，如图所示，则（）A同一点电荷在A点的电势能大于在B点电势能B把正电荷从A点移到B点，电势能先增大后减小C把正电荷从A点移到B点，电势能先减小后增大DA、B两点的连线上任意两点的电势差为零10一个电子在电场中A点具有80eV电势能，它由A点运动到B点的过程中，克服电场力作功30eV则（）A电子在B点电势能是50eVB电子电势能增加了30eVCB点的电势是110VDB点的电势是110V11如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知MN=NQ，带电量相等的a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则（）Aa一定带正电，b一定带负电Ba加速度减小，b加速度增大CMN两点电势差|UMN|等于NQ两点电势差|UNQ|Da粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小12如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧对矿粉分离的过程，下列表述正确的有（）A带正电的矿粉落在右侧B电场力对矿粉做正功C带负电的矿粉电势能变大D带正电的矿粉电势能变小三、计算题13两个质量均为m=2106kg的小球，悬于长l=40cm的细丝线上丝线的另一点固定于同一点O当使两球带上等量同种电荷后，两球互相排斥使两丝线间形成=60的夹角（如图）求每个小球的带电量14如图所示，在匀强电场中的M、N两点距离为2cm，两点间的电势差为5V，M、N连线与场强方向成60角，则此电场的电场强度多大？15在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线一端连着一个质量为m、电量为+q的带电小球，另一端固定于O点将小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速释放，则小球沿圆弧作往复运动已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为（如图）求（1）匀强电场的场强（2）小球经过最低点时细线对小球的拉力16如图所示，匀强电场方向与水平方向的夹角=30斜右上方，电场强度为E，质量为m的带负电的小球以初速度v0开始运动，初速度方向与电场方向一致，试求：（1）若小球带的电荷量为q=，为使小球能做匀速直线运动，应对小球施加的恒力F1的大小和方向如何？（2）若小球带的电荷量为q=，为使小球能做直线运动，应对小球施加的最小恒力F2的大小和方向如何？17如图所示，一根长 L=1.5m 的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为 E=1.0105N/C与水平方向成=30角的倾斜向上的匀强电场中杆的下端M固定一个带电小球 A，电荷量Q=+4.5106C；另一带电小球 B 穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.0106 C，质量m=1.0102 kg现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动（静电力常量k=9.010 9Nm2/C2，取 g=l0m/s2）（1）小球B开始运动时的加速度为多大？（2）小球B的速度最大时，距M端的高度h1为多大？（3）小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61m时，速度为v=1.0m/s，求此过程中小球B的电势能改变了多少？2015-2016学年安徽省淮北十二中高二（上）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题1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【考点】电场强度；电势差；电势【专题】电场力与电势的性质专题【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D【点评】在物理中很多物理量是采用比值法定义的，注意采用比值法定义时被定义的物理量与公式中的物理量无关，在学习中可以将这些物理量类比学习2点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，在AB连线上，如图所示，电场强度为零的地方在（）AA和B之间BA右侧CB左侧DA的右侧及B的左侧【考点】电场的叠加；电场强度【分析】空间的任意一点的电场是由两个点电荷产生的电场的叠加，只有当两个点电荷产生的电场强度大小相等、方向相反时，该点的电场强度才等于零根据点电荷场强公式E=k 和点电荷电场分布特点确定在AB连线上，电场强度为零的位置【解答】解：点电荷电场线的分布特点；正电荷电场的电场线从正电荷出发到无穷远终止，负电荷电场的电场线从无穷远出发到负电荷终止A、A和B之间两点产生的电场强度方向均向向左，合场强不可能为零故A错误B、A的右侧，A产生的电场强度向右，B产生的电场强度向左，电场强度方向相反，而且由题A的电量大于B的电量，且A较近，由点电荷场强公式E=k 可知，在同一点电场强度大小不可能相等，所以合场强不可能为零故B错误C、在B的左侧，A产生的电场强度向左，B产生的电场强度向右，电场强度方向相反，但由于A的电量大于B的电量，且A较远，由点电荷场强公式E=k 可知，在同一点电场强度大小可能相等，所以合场强可能为零故C正确D、由上可知D错误故选：C【点评】对于异种电荷，合场强为零的位置在两电荷的连线上电量少的外侧；对于同种电荷，合场强为零的位置在两电荷的连线上两电荷之间，靠近电量少的电荷3在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，地砖要用导电材料制成，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接地，这样做是为了（）A除菌消毒B消除静电C利用静电D防止漏电【考点】静电现象的解释【分析】本题考查是关于静电的防止与应用，从实例的原理出发就可以判断出答案【解答】解：由题意可知，良好接地，目的是为了消除静电，这些要求与消毒无关，而因静电而产生爆炸，因此不可能是这样静电会产生火花、热量，麻醉剂为易挥发性物品，遇到火花或热源便会爆炸，就象油罐车一样，在运输或贮存过程中，会产生静电，汽油属于易挥发性物品，所以它的屁股后面要安装接地线（软编织地线），以防爆炸，麻醉剂与之同理，故B正确，ACD错误；故选B【点评】本题考查是关于静电的防止与应用，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例4如图所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将做（）A自由落体运动B曲线运动C沿着悬线的延长线做匀加速直线运动D变加速直线运动【考点】电场强度；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】当物体所受的合力与速度在同一条直线上，物体做直线运动，所受的合力与速度不在同一条直线上，物体做曲线运动【解答】解：悬线烧断前，小球受重力、拉力、电场力平衡，重力和电场力的合力与拉力等值反向烧断细线，物体受重力、电场力，两个力合力恒定，沿细线方向，合力方向与速度方向在同一条直线上，所以物体沿着悬线的延长线做匀加速直线运动故C正确A、B、D错误故选C【点评】解决本题的关键掌握物体做直线运动还是曲线运动的条件，当物体所受的合力与速度在同一条直线上，物体做直线运动，所受的合力与速度不在同一条直线上，物体做曲线运动5如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示则（）Aa一定带正电，b一定带负电Ba的速度将减小，b的速度将增加Ca的加速度将减小，b的加速度将增加D两个粒子的动能，一个增加一个减小【考点】电场线；电势能【专题】电场力与电势的性质专题【分析】电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小物体做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧根据电场力做功来判断动能的变化【解答】解：A、物体做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧，由于电场线的方向不知，所以粒子带电性质不定，故A错误；B、物体做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧，从图中轨道变化来看速度与力方向的夹角小于90，所以电场力都做正功，动能都增大，速度都增大，故B错误，D错误C、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以a受力减小，加速度减小，b受力增大，加速度增大，故C正确故选：C【点评】加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题6匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1m，D为AB的中点，如图所示已知电场线的方向平行于ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为14V、6V和2V设场强大小为E，一电量为1106 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则（）AW=8106J，E8v/mBW=6106J，E6v/mCW=8106J，E8v/mDW=6106J，E6v/m【考点】电势能；电场强度；电势差【专题】电场力与电势的性质专题【分析】匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比，D为AB的中点，则D点的电势D=，电荷从D点移到C点电场力所做的功为W=qUDC=q（DC）【解答】解：由题匀强电场中，由于D为AB的中点，则D点的电势D=10V，电荷从D点移到C点电场力所做的功为W=qUDC=q（DC）=1106（102）J=8106JAB的长度为1m，由于电场强度的方向并不是沿着AB方向，所以AB两点沿电场方向的距离d1m匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比，即U=Ed所以E=8 v/m故选A【点评】本题考查对匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比U=Ed与运用公式W=qU求解电场力做功的能力，常规题，比较简单7如图所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB=3v0，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为（）ABCD【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；带电粒子在混合场中的运动【专题】电场力与电势的性质专题【分析】微粒在匀强电场中受到重力和电场力两个力作用，根据动能定理求出AB两点间的电势差UAB【解答】解：粒子，从A到B，根据动能定理得qUABmgh=因为速率vB=3v0，粒子在竖直方向，只受到重力，所以机械能守恒，则有mgh=由以上三式解得故A正确，B、C、D错误故选：A【点评】涉及到电势差的问题，常常要用到动能定理本题的难点在于运动的处理，由于微粒受到两个恒力作用，运用运动的分解是常用的方法8两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球，其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，它们间的库仑力大小是F，现将两球接触后再放回原处，它们间库仑力的大小可能是（）ABCD【考点】库仑定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】接触带电的原则是先中和后平分，两个球的电性可能相同，可能不同，根据F=得出接触后再放回原处的库仑力大小【解答】解：若两电荷同性，设一个球的带电量为Q，则另一个球的带电量为5Q，此时F=，接触后再分开，带电量各为3Q，则两球的库仑力大小= 若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2Q，此时两球的库仑力=故B、D正确，A、C错误故选BD【点评】解决本题的关键掌握接触带电的原则，先中和后平分，以及掌握库仑定律的公式F=9A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上，且到连线的距离相等，如图所示，则（）A同一点电荷在A点的电势能大于在B点电势能B把正电荷从A点移到B点，电势能先增大后减小C把正电荷从A点移到B点，电势能先减小后增大DA、B两点的连线上任意两点的电势差为零【考点】电势能；电场强度；电场线【专题】电场力与电势的性质专题【分析】等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，任意两点间的电势差为零，电荷在等势线上移动时电场力不做功，电荷的电势能不变化【解答】解：A、B、C等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，正电荷在从A点移到B点，电场力不做功，其电势能保持不变故ABC错误 D、等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，A、B两点的连线上任意两点的电势差为零故D正确故选D【点评】等量异种点电荷和等量同种点电荷电场线、等势面的分布是考试的热点，特别是连线中垂线的特点是加强记忆10一个电子在电场中A点具有80eV电势能，它由A点运动到B点的过程中，克服电场力作功30eV则（）A电子在B点电势能是50eVB电子电势能增加了30eVCB点的电势是110VDB点的电势是110V【考点】功能关系；电势；电势能【分析】通过电场力做功量度电势能的变化来分析问题根据电势的定义得出电势的大小【解答】解：A、电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加本题“克服电场力做功”即为电场力做负功，所以电势能增加 根据W电=EP电 得出：那电子在B处的电势能是Ep=80eV+30eV=110eV 故A错误，B正确C、根据电势的定义，B点的电势等于=110V，故A错误，D正确 故选BD【点评】通过电场力做功量度电势能的变化来分析问题根据电势的定义得出电势的大小要注意电势有正负11如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知MN=NQ，带电量相等的a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则（）Aa一定带正电，b一定带负电Ba加速度减小，b加速度增大CMN两点电势差|UMN|等于NQ两点电势差|UNQ|Da粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小【考点】电势；电势差【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据粒子轨迹的弯曲方向，判断电场力方向当电场力方向与场强方向相同时，粒子带正电，当电场力方向与场强方向相反时，粒子带负电电场线越密，场强越大，粒子受到的电场力越大，加速度越大非匀强电场中，距离相等的两点间，场强越大，电势差越大根据电场力做功的大小，判断动能变化量的大小【解答】解：A、由图，a粒子的轨迹方向向右弯曲，a粒子所受电场力方向向右，b粒子的轨迹向左弯曲，b粒子所受电场力方向向左，由于电场线方向未知，无法判断粒子的电性故A错误 B、由题，a所受电场力逐渐减小，加速度减小，b所受电场力增大，加速度增大故B正确 C、已知MN=NQ，由于MN段场强大于NQ段场强，所以MN两点电势差|UMN|大于NQ两点电势差|UNQ|故C错误 D、根据电场力做功公式W=Uq，|UMN|UNQ|，a粒子从等势线2到3电场力做功小于b粒子从等势线2到1电场力做功，所以a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小故D正确故选BD【点评】本题是电场中轨迹问题，关键要根据轨迹的弯曲方向能判断出粒子的电场力方向常见题型，比较简单12如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧对矿粉分离的过程，下列表述正确的有（）A带正电的矿粉落在右侧B电场力对矿粉做正功C带负电的矿粉电势能变大D带正电的矿粉电势能变小【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【专题】压轴题；带电粒子在电场中的运动专题【分析】首先要明确矿料分选器内电场的分布及方向，判断矿粉的运动情况，从而可得到正确答案【解答】解：由图可知，矿料分选器内的电场方向水平向左，A、带正电的矿粉受到水平向左的电场力，所以会落到左侧，选项A错误B、无论矿粉带什么电，在水平方向上都会在电场力的作用下沿电场力的方向偏移，位移与电场力的方向相同，电场力做正功，选项B正确C、带负电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，选项C错误D、带正电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，选项D正确故选BD【点评】该题考察了带电物体在电场力作用下的运动，要熟练的掌握带电粒子在电场中的受力情况及其运动情况，并会分析电场力做功与电势能的变化情况三、计算题13两个质量均为m=2106kg的小球，悬于长l=40cm的细丝线上丝线的另一点固定于同一点O当使两球带上等量同种电荷后，两球互相排斥使两丝线间形成=60的夹角（如图）求每个小球的带电量【考点】库仑定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】对其中一个小球受力分析，由共点力的平衡条件可得出小球所受拉力的大小和小球受到的库仑力，再由库仑力公式可得出小球所带电荷量【解答】解：设小球在水平方向受到库仑力的大小为F以右边的小球为研究对象，分析受力如图则根据平衡条件有：F=mgtan=mgtan30由库仑定律得：F=k=k联立得：Q=l=0.4C=1.44108C答：每个小球的带电量为1.44108C【点评】本题中两边的球是对称的，分析其中一个小球即可得出正确结论；在电场中处理问题的方法与力学是一致的，做好受力分析是解决问题的关键14如图所示，在匀强电场中的M、N两点距离为2cm，两点间的电势差为5V，M、N连线与场强方向成60角，则此电场的电场强度多大？【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据E= 求的电场强度，注意d是沿电场线方向的距离【解答】解：由E= 得，E=即电场强度为500V/m答：此电场的电场强度为500V/m【点评】考查了电场强度与电势差的关系同时注意公式中d的含义15在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线一端连着一个质量为m、电量为+q的带电小球，另一端固定于O点将小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速释放，则小球沿圆弧作往复运动已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为（如图）求（1）匀强电场的场强（2）小球经过最低点时细线对小球的拉力【考点】向心力；牛顿第二定律【专题】直线运动规律专题【分析】（1）根据动能定理研究小球从释放到最低点到最低点的另一侧的过程列出等式求出匀强电场的场强；（2）根据动能定理研究小球从释放到最低点的过程求出小球到最低点的速度；经过最低点时，由重力和细线的拉力的合力提供小球的向心力，由牛顿第二定律求出细线对小球的拉力【解答】解：（1）设细线长为l，场强为E因电量为正，故场强的方向为水平向右从释放点到左侧最高点，由动能定理有WG+WE=Ek=0，故mglcos=qEl（1+sin）解得（2）若小球运动到最低点的速度为v，此时线的拉力为T，由动能定理同样可得由牛顿第二定律得由以上各式解得答：（1）匀强电场的场强为；（2）小球经过最低点时细线对小球的拉力为【点评】本题是高考真题，考查动能定理和牛顿第二定律综合应用的能力，动能定理和向心力的关联点是速度16如图所示，匀强电场方向与水平方向的夹角=30斜右上方，电场强度为E，质量为m的带负电的小球以初速度v0开始运动，初速度方向与电场方向一致，试求：（1）若小球带的电荷量为q=，为使小球能做匀速直线运动，应对小球施加的恒力F1的大小和方向如何？（2）若小球带的电荷量为q=，为使小球能做直线运动，应对小球施加的最小恒力F2的大小和方向如何？【考点】电势差与电场强度的关系【专题】电场力与电势的性质专题【分析】（1）小球做匀速直线运动，所受的合力为零，分析小球的受力情况，作出力图，由平衡条件求解即可（2）小球要做直线运动，小球的合力必须与运动方向在同一直线上，当电场力与此直线垂直时，施加的恒力最小，由力的合成图求解即可【解答】解：（1）欲使小球做匀速直线运动，必须使其合外力为0，如图甲所示 设对小球施加的力F1和水平方向夹角为，则 F1cos=qE cos F1sin=qE sin+mg解得 =60，F1=mg（2）为使小球做直线运动，则小球的合力必须与运动方向在同一直线上，当电场力与此直线垂直时，施加的恒力最小，如图乙所示则 F2=mgsin60=mg，方向斜向左上与水平夹角为60答：（1）若小球带的电荷量为q=，为使小球能做匀速直线运动，应对小球施加的恒力F1的大小是mg，方向与水平成60斜向右上方（2）若小球带的电荷量为q=，为使小球能做直线运动，应对小球施加的最小恒力F2的大小是mg，方向斜向左上与水平夹角为60【点评】解决本题的关键要掌握直线运动和匀速直线运动的条件，作出受力图，运用几何关系分