河北省廊坊市大城一中高二物理上学期第一次月考试卷（含解析）.doc

河北省廊坊市大城一中2015-2016学年高二（上）第一次月考物理试卷一选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分；有选错的得0分）1在电场中的a点放一试探电荷+q，它受到的电场力大小为f，方向水平向右，则a点的场强大小为，方向水平向右，下列说法正确的是（）a在a点放置一个负试探电荷q，它所受的电场力方向水平向左b在a点放置一个负试探电荷q，a点的场强方向变为水平向左c在a点放置一个电荷量为2q的检验电荷，则a点的场强变为2ed在a点放置一个电荷量为2q的检验电荷，则a的场强变为2电场线分布如图所示，电场中a，b两点的电场强度大小分别为ea和eb，电势分别为a和b，则（）aeaeb，abbeaeb，abceaeb，abdeaeb，ab3真空中，a、b两点与点电荷q的距离分别为2r和3r，则a、b两点的电场强度大小之比为（）a2：3b3：2c9：4d4：94如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于p点和q点已知在p、q连线上某点r处的电场强度为零，且pr=2rq则（）aq1=2q2bq1=4q2cq1=2q2dq1=4q25一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递增的关于b点电场强度e的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（）abcd6将一正点电荷从无穷远处移向m点，电场力做功为7.0109j，若将一个等量的负电荷从电场中n点移向无穷远处，电场力做功6.0109j，设无穷远处电势为零，则m、n两点的电势m、n有下列关系（）amn0bnm0cmn0dnm07如图所示，在xoy平面内有一个以o为圆心、半径r=0.1m的圆，p为圆周上的一点，o、p两点连线与x轴正方向的夹角为若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小e=100v/m，则o、p两点的电势差可表示为（）auop=10sin（v）buop=10sin（v）cuop=10cos（v）duop=10cos（v）8在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为104v/m，已知一半径为1mm的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为10m/s2，水的密度为103kg/m3这雨滴携带的电荷量的最小值约为（）a2109cb4109cc6109cd8109c9关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是（）a电场强度的方向处处与等电势面垂直b电场强度为零的地方，电势不一定为零c随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低d任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向10如图所示，在x轴上相距为l的两点固定两个等量异种点电荷+q、一q，虚线是以+q所在点为圆心、每为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于z轴对称下列判断正确的是（）ab、d两点处的电场强度相同bb、d两点处的电势相同c四个点中c点处的电势最低d将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小11如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，m、n、p、q是它们的交点，四点处的电势分别为m、n、p、q一质子由m点分别运动到p点和q点的过程中，电场力所做的负功相等，则（）a直线a位于某一等势面内，mqb直线c位于某一等势面内，mnc若质子由m点运动到n点，电场力做正功d若质子由n点运动到q点，电场力做负功12一粒子从a点射入电场，从b点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面平行，不计粒子的重力下列说法正确的有（）a粒子带负电荷b粒子的加速度先不变，后变小c粒子的速度不断增大d粒子的电势能先减小，后增大二填空题（本题共2小题，每空2分，共10分）13平行的带电金属板a、b间是匀强电场，如图所示，两板间距离是5cm，两板间的电势差是60v，p1、p2距ab两板均为0.5cm，b板接地（1）两板间场强为多大？（2）p1、p2间的电势差是多少？（3）p1点的电势为多少？14地球表面附近某区域存在大小为150n/c、方向竖直向下的电场一质量1.0104kg、带电荷量为1.00107c的小球从静止释放，在电场区域内下落10.0m对此过程，该小球的电势能和动能分别改变了多少？（重力加速度大小取9.80m/s2，忽略空气阻力）三.解答题（共4小题，共42分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，在答案中必须明确写出数值和单位）15如图，真空中xoy平面直角坐标系上的abc三点构成等边三角形，边长l=2.0m，若将电荷量均为q=+2.0106c的两点电荷分别固定在a、b点，已知静电力常量k=9.0109nm2/c2，求：（1）两点电荷间的库仑力大小；（2）c点的电场强度的大小和方向16如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球a悬挂到水平板的mn两点，a上带有q=3.0106c的正电荷两线夹角为120，两线上的拉力大小分别为f1和f2a的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球b，b与绝缘支架的总质量为0.2kg（重力加速度取g=10m/s2，静电力常量k=9.0109nm2/c2，ab球可视为点电荷）（1）求两线上的拉力f1、f2的大小（2）支架对地面的压力fn大小（3）将b水平右移，使m、a、b在同一直线上，求此时两线上的拉力f1、f2大小17竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场其电场强度为e，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成角时小球恰好平衡，如图所示，请问：（1）小球带电荷量是多少？（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？18如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以点电荷+q为圆心的某一个圆周交于b、c两点，质量为m，带电荷量为q的小环从a点由静止下滑，已知qq，ab=bc=h，小环到达b点时，速度为，求：（1）小环由a到b过程中，电场力对小环做的功；（2）a、c两点间的电势差uac等于多少；（3）小环到达c点时的速度大小2015-2016学年河北省廊坊市大城一中高二（上）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分；有选错的得0分）1在电场中的a点放一试探电荷+q，它受到的电场力大小为f，方向水平向右，则a点的场强大小为，方向水平向右，下列说法正确的是（）a在a点放置一个负试探电荷q，它所受的电场力方向水平向左b在a点放置一个负试探电荷q，a点的场强方向变为水平向左c在a点放置一个电荷量为2q的检验电荷，则a点的场强变为2ed在a点放置一个电荷量为2q的检验电荷，则a的场强变为【考点】电场强度【专题】定性思想；类比法；电场力与电势的性质专题【分析】电场中的场强取决于电场本身，与有无检验电荷无关；利用场强方向的规定判断电荷所受的电场力【解答】解：ab、据题意可知，该点的场强方向水平向右；电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关；场强公式e=，是采用比值法下的定义，所以在该点放置不同的检验电荷，该点的场强不变；当在该点放负电荷时，据场强方向的规定知，电场力的方向与场强的方向相反，即电场力的方向水平向左，故a正确，b错误；cd、由上分析可知，当在a点放置一个电荷量为2q的检验电荷，则a点的场强仍不变，故cd错误故选：a【点评】明确电场中的场强取决于电场本身，与有无检验电荷无关是解题的关键，同时理解比值定义法的含义2电场线分布如图所示，电场中a，b两点的电场强度大小分别为ea和eb，电势分别为a和b，则（）aeaeb，abbeaeb，abceaeb，abdeaeb，ab【考点】电场强度；电场线；电势【专题】电场力与电势的性质专题【分析】电场线可以形象的描述电场的分布，电场线密的地方，电场强度大，沿电场电势降低，据此可正确解答本题【解答】解：根据电场线疏密表示电场强度大小，eaeb；根据沿电场线电势降低，ab，故bcd错误，a正确故选a【点评】本题考查用电场线如何表示的电场强度大小及电势高低3真空中，a、b两点与点电荷q的距离分别为2r和3r，则a、b两点的电场强度大小之比为（）a2：3b3：2c9：4d4：9【考点】电场强度【专题】比较思想；比例法；电场力与电势的性质专题【分析】本题根据点电荷场强公式e=k，运用比例法求解a、b两点的电场强度大小之比【解答】解：根据点电荷场强公式e=k，q一定，则a、b两点的电场强度大小之比为 ea：eb=： =（3r）2：（2r）2=9：4故选：c【点评】解决本题的关键要掌握点电荷场强公式e=k，知道该公式中q是场源电荷，即产生电场的电荷4如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于p点和q点已知在p、q连线上某点r处的电场强度为零，且pr=2rq则（）aq1=2q2bq1=4q2cq1=2q2dq1=4q2【考点】库仑定律；电场的叠加【分析】根据点电荷的电场强度公式，由点电荷电场强度的叠加求解【解答】解：已知在p、q连线上某点r处的电场强度为零，根据点电荷的电场强度公式得=，pr=2rq解得：q1=4q2故选：b【点评】理解点电荷的电场强度公式及电场强度的叠加，并掌握电场强度的矢量性5一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递增的关于b点电场强度e的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（）abcd【考点】电场强度；向心力【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据物体做曲线运动的条件和受力特点分析电荷受的电场力方向，再由负电荷所受的电场力方向与场强方向相反进行选择【解答】解：a、电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向故a错误b、负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题相符故b正确c、图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运动故c错误d、图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场力做负功，电荷的速率减小，不符合题意故d错误故选b【点评】本题是电场中轨迹问题，抓住电荷所受的合力指向轨迹的内侧和速度沿轨迹的切线方向是解题的关键6将一正点电荷从无穷远处移向m点，电场力做功为7.0109j，若将一个等量的负电荷从电场中n点移向无穷远处，电场力做功6.0109j，设无穷远处电势为零，则m、n两点的电势m、n有下列关系（）amn0bnm0cmn0dnm0【考点】电势能【专题】定量思想；推理法；电场力与电势的性质专题【分析】根据电场力做功与电荷电势能变化的关系，由电场力做功情况分析电荷电势能的变化，判断电势高低，从而即可求解【解答】解：正电荷从无穷处移向电场中m点，电场力做功为7.0109j，电荷的电势能减小，则m点的电势小于无穷远的电势，即m0等量的负电荷从电场中n点移向无穷远处，电场力做功为6.0109j，电势能减小，则n点的电势小于无穷远的电势，即n0由于两电荷电量相等，m点移向无穷远处电场力做功较大，m点与无穷远间的电势差较大，则m点的电势低于n点的电势，即得到mn0故选：a【点评】本题也可以画出电场线，标出m、n两点在电场线上大致位置，再判断电势的高低，注意电场力做功的正负与电势能增加还是减小的关系7如图所示，在xoy平面内有一个以o为圆心、半径r=0.1m的圆，p为圆周上的一点，o、p两点连线与x轴正方向的夹角为若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小e=100v/m，则o、p两点的电势差可表示为（）auop=10sin（v）buop=10sin（v）cuop=10cos（v）duop=10cos（v）【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【专题】计算题【分析】匀强电场中电势差u=ed，关键在于明确d为沿电场线方向的有效距离【解答】解：在匀强电场中，两点间的电势差u=ed，而d是沿场强方向上的距离，所以dop=rsin，故：uop=1000.1sin=10sin（v）故选a【点评】一定要注意明确公式中d的准确含义，d是沿电场线方向的距离，故可以将实际距离向电场线方向作投影；本题如果不习惯用符号表示，可以先确定大小，再根据电场线由高电势指向低电势确定电势差的正负8在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为104v/m，已知一半径为1mm的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为10m/s2，水的密度为103kg/m3这雨滴携带的电荷量的最小值约为（）a2109cb4109cc6109cd8109c【考点】共点力平衡的条件及其应用【分析】带电雨滴只受重力和电场力，要使雨滴不下落，电场力最小要等于重力，由二力平衡条件可以求出电荷量【解答】解：带电雨滴在电场力和重力作用下保持静止，根据平衡条件电场力和重力必然等大反向mg=eq其中：m=vv=解得c故选b【点评】本题关键在于电场力和重力平衡，要求熟悉电场力公式和二力平衡条件！9关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是（）a电场强度的方向处处与等电势面垂直b电场强度为零的地方，电势不一定为零c随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低d任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向【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】电场强度与电势没有直接关系；电场强度的方向与等势面垂直，电场强度的方向是电势降低最快的方向；根据这些知识进行解答【解答】解：a、电场线与等势面垂直，而电场强度的方向为电场线的方向，所以电场强度的方向与等势面垂直，故a正确；b、电场强度与电势没有直接关系，电场强度为零时，电势不一定为零；电势为零，电场强度不一定为零，故b正确；c、电场强度大小与电势高低没有直接关系，电场强度小的地方电势不一定低，如负点电荷的电场电场强度越小，电势越高，故c错误；d、顺着电场线方向电势降低，由匀强电场u=ed可知，电场强度的方向是电势降低最快的方向，故d正确故选：abd【点评】解题时要明确电场强度与电势无直接关系，知道电场强度的方向是电势降低最快的方向，属于基础题10如图所示，在x轴上相距为l的两点固定两个等量异种点电荷+q、一q，虚线是以+q所在点为圆心、每为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于z轴对称下列判断正确的是（）ab、d两点处的电场强度相同bb、d两点处的电势相同c四个点中c点处的电势最低d将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电场强度【专题】电场力与电势的性质专题【分析】该电场中的电势、电场强度都关于x轴对称，所以b、d两点的电势相等，场强大小相等，方向是对称的c点在两个电荷连线的中点上，也是在两个电荷连线的中垂线上，所以它的电势和无穷远处的电势相等【解答】解：a、该电场中的电场强度关于x轴对称，所以bd两点场强大小相等，方向是对称的，不相同的故a错误；b、该电场中的电势关于x轴对称，所以bd两点的电势相等，故b正确；c、c点在两个电荷连线的中点上，也是在两个电荷连线的中垂线上，所以它的电势和无穷远处的电势相等而正电荷周围的电场的电势都比它高，即c点的电势在四个点中是最低的故c正确；d、c点的电势低于a点的电势，试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电场力做正功，+q的电势能减小故d正确；故选：bcd【点评】该题考查等量异号电荷的电场的特点，解题的关键是c点在两个电荷连线的中点上，也是在两个电荷连线的中垂线上，所以它的电势和无穷远处的电势相等而正电荷周围的电场的电势都比它高，负电荷周围的电场的电势都比它低不难11如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，m、n、p、q是它们的交点，四点处的电势分别为m、n、p、q一质子由m点分别运动到p点和q点的过程中，电场力所做的负功相等，则（）a直线a位于某一等势面内，mqb直线c位于某一等势面内，mnc若质子由m点运动到n点，电场力做正功d若质子由n点运动到q点，电场力做负功【考点】等势面【专题】定性思想；推理法；电场力与电势的性质专题【分析】电子由m点分别到n点和p点的过程中，电场力所做的负功相等，说明电势能增加相等，据此分析电势高低【解答】解：a、据题，质子由m点分别运动到p点和q点的过程中，电场力所做的负功相等，则电势能增加相等，所以电势升高，则p、q两点的电势相等，b位于同一等势面内，根据匀强电场等势面分布情况知，直线a位于某一等势面内，mq故a正确；b、由a的分析可知，a与b都是等势面，则c与d不是等势面故b错误；c、由上分析知，直线a是等势面，所以质子由m点运动到n点，电场力不做功，故c错误d、a与b都是等势面，mq，所以nqsy 质子由n点运动到q点，电场力做负功故d正确故选：ad【点评】解决本题的关键要抓住电场力做功与电势能变化的关系，知道正电荷在电势高处电势能大12一粒子从a点射入电场，从b点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面平行，不计粒子的重力下列说法正确的有（）a粒子带负电荷b粒子的加速度先不变，后变小c粒子的速度不断增大d粒子的电势能先减小，后增大【考点】等势面；电场线【专题】压轴题；图析法【分析】等势面的疏密可以表示场强的大小，电场线与等势面；电场力做正功，电势能减小【解答】解：a、电场线（垂直于等势面）先向右后向上偏，而粒子后向下偏了，所以电场力与电场强度方向相反，所以粒子带负电，a正确；b、因为等势面先平行并且密，后变疏，说明电场强度先不变，后变小，则电场力先不变，后变小，所以加速度先不变，后变小，b正确；c、由于起初电场力与初速度方向相反，所以速度先减小，c错误；d、因为电场力先做负功，所以电势能先增大，d错误；故选ab【点评】本题考查等势面、电场线、电场力、电场力做功、电势能等等可以先根据等势面确定电场线的分布情况再判断二填空题（本题共2小题，每空2分，共10分）13平行的带电金属板a、b间是匀强电场，如图所示，两板间距离是5cm，两板间的电势差是60v，p1、p2距ab两板均为0.5cm，b板接地（1）两板间场强为多大？（2）p1、p2间的电势差是多少？（3）p1点的电势为多少？【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】（1）根据e=求解电场强度；（2）根据公式uab=ed求解p1和p2两点间的电势差；（3）b板接地，电势为零，p1和p2两点的电势等于其与电势零点的电势差【解答】解：（1）根据公式e=代入数据得：e=v/m=1 200 v/m（2）p1p2沿电场方向的距离为：d12=5 cm（0.5+0.5）cm=4 cm根据公式u=ed，有：u12=ed12=1 2004102v=48 v（3）由公式1b=ed1b=1 200（4.5102） v=54 v 得：1=54 v答：（1）两板间的电场强度是1200 v/m；（2）p1和p2两点间的电势差为48 v；（3）p1点的电势为54 v【点评】本题关键是根据匀强电场的公式u=ed和电势差公式uab=ab列式求解14地球表面附近某区域存在大小为150n/c、方向竖直向下的电场一质量1.0104kg、带电荷量为1.00107c的小球从静止释放，在电场区域内下落10.0m对此过程，该小球的电势能和动能分别改变了多少？（重力加速度大小取9.80m/s2，忽略空气阻力）【考点】动能定理的应用；电势能【分析】小球的电势能的改变量看电场力做功，动能的改变量取决于合外力做功，根据功的计算公式分别求出电场力做功和合外力做功，即可解答【解答】解：设小球下落的高度为h，则电场力做的功为：w1=qeh=1.5104 j，电场力做负功，电势能增加，电势能增加1.5104 j；重力做的功为：w2=mgh=9.8103 j，合力做的功为：w=w1+w2=9.65103 j，根据动能定理可知：ek=w=9.65103j；答：该小球的电势能增加了1.5104j，动能增加了9.65103j【点评】解决本题的关键是掌握常见的功能关系，知道电场力做功决定了电势能的变化，合外力做功决定了动能的变化三.解答题（共4小题，共42分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，在答案中必须明确写出数值和单位）15如图，真空中xoy平面直角坐标系上的abc三点构成等边三角形，边长l=2.0m，若将电荷量均为q=+2.0106c的两点电荷分别固定在a、b点，已知静电力常量k=9.0109nm2/c2，求：（1）两点电荷间的库仑力大小；（2）c点的电场强度的大小和方向【考点】库仑定律；电场强度【专题】电场力与电势的性质专题【分析】（1）根据库仑定律公式f=k列式求解即可；（2）先求解两个电荷单独存在时在c点的场强，然后根据平行四边形定则合成得到c点的场强【解答】解：（1）电荷量均为q=+2.0106c的两点电荷分别固定在a、b点，静电力为：f=k=9.0109=9.0103n；（2）a、b点电荷在c点产生的场强大小相等，均为：e1=k=9.0109=4.5103n/ca、b点电荷在c点的合场强大小为：e=2e1cos30=24.5103n/c=7.8103n/c场强方向沿着y轴正方向；答：（1）两点电荷间的库仑力大小为9.0103n；（2）c点的电场强度的大小为7.8103n/c，方向为+y轴正方向【点评】本题考查了库仑定律和电场强度的矢量合成问题，关键是根据平行四边形定则合成，基础问题16如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球a悬挂到水平板的mn两点，a上带有q=3.0106c的正电荷两线夹角为120，两线上的拉力大小分别为f1和f2a的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球b，b与绝缘支架的总质量为0.2kg（重力加速度取g=10m/s2，静电力常量k=9.0109nm2/c2，ab球可视为点电荷）（1）求两线上的拉力f1、f2的大小（2）支架对地面的压力fn大小（3）将b水平右移，使m、a、b在同一直线上，求此时两线上的拉力f1、f2大小【考点】库仑定律；共点力平衡的条件及其应用【专题】简答题；定性思想；推理法；电荷守恒定律与库仑定律专题【分析】当b在a的正下方时，分别对ab受力分析利用共点力平衡即可求得，当b移到使m、a、b在同一直线上时，对a受力分析利用共点力平衡即可判断【解答】解：（1）因两绳夹角为120，故两绳的拉力的合力大小等于其中任意绳的拉力大小，故f1=f2=mag+k=1+9109=1.9n，（2）地面对支架的支持力为f=mbgk=29109n=1.1n，根据牛顿第三定律可得支架对地面的压力为1.1n，（3）将b水平右移，使m、a、b在同一直线上时，对a求受力分析可知：f1sin30+f2sin30mgf库sin30=0 f1cos30f2cos30f库cos30=0 f库=，联立解得：f1=1.225n，f2=1.0n答：（1）两线上的拉力f1、f2的大小都为1.9n（2）支架对地面的压力fn大小为1.1n（3）将b水平右移，使m、a、b在同一直线上，此时两线上的拉力f1的大小为1.225n，f2大小为1.0n【点评】本题主要考查了对ab求的受力分析，抓住在库仑力作用下的共点力平衡即可，难度适中17竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场其