甘肃省白银市第八中学2019_2020学年高二物理上学期11月试题（含解析）.docx

甘肃省白银市第八中学2019-2020学年高二物理上学期11月试题（含解析）一、选择题（本大题共12小题；每小题4分，共48分其中1-7题只有一个选项正确，8-12题有多个选项正确全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分） 1.下列有关静电场的说法正确的是（ ）A. 随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低B. 电场中确定的两点间的电势差跟零电势点的选取有关C. 电场中电势为零的点，电场强度也一定为零D. 电场强度的方向总是指向电势降低最快的方向【答案】D【解析】【详解】A.负点电荷的电场中，离负点电荷越远，场强越小、电势越高；故A项错误；B.电场中确定的两点间的电势差跟零电势点的选取无关，故B项错误；C.电势为零处是人为规定的，电场中电势为零的点，电场强度不一定为零，故C项错误；D.顺着电场线电势降低，电场强度的方向总是指向电势降低最快的方向，故D项正确。2. 如图所示，不带电的导体B在靠近带正电的导体A后，P端及Q端分别感应出负电荷和正电荷，则以下说法正确的是（ ）A. 若用导线将Q端接地，然后断开，再取走A，则导体B将带负电B. 若用导线将Q端接地，然后断开，再取走A，则导体B将带正电C. 若用导线将Q端接地，然后断开，再取走A，则导体B将不带电D. 若用导线将P端接地，然后断开，再取走A，则导体B将带正电【答案】A【解析】试题分析：如图枕型导体在带正电的小球附近时，枕型导体上的自由电子会向金属棒的左边运动，金属棒的左端因有了多余的电子而带负电，右端因缺少电子而带正电；而用导线接地，接导体的任何部位，右端的正电荷被中和，因此导体将带负电；故A正确，BCD错误；考点：静电场中导体【名师点睛】本题考查电荷的转移，有一定的难度，关键知道由于异种电荷相互吸引，大地的负电荷（自由电子）会转移到导体上。3.如图所示，在一条直线上有两个相距的点电荷A、B，A带电，B带电现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为A. 正B的右边m处B. 正B的左边m处C. 负A的左边m处D. 负A的右边m处【答案】C【解析】AB：若C带正电若C放在A左边，B所受库仑力均向左，B不可能平衡。则不可能；若C放在AB连线上，C受力均向右，C不可能平衡。则不可能；若C放在B的右边，A的电荷量小于B且AC距离大于BC距离，据可得A对C的力小于B对C的力，C不可能平衡。则不可能。综上，AB两项均不正确。CD：若C带负电若C放在B的右边，A受力均向右，A不可能平衡。则不可能；若C放在AB连线上，C受力均向左，C不可能平衡。则不可能；若C放在A左边，设AC间距为x，AB间距为r，则要使三者均平衡，对C分析可得：，解得：综上C项正确，D项错误。点睛：三个点电荷的自平衡可总结为：两同夹异(从力的方向角度分析)，两大夹小(从力的大小角度分析)。4.电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.210-8J，在B点的电势能为0.8010-8J.已知A、B两点在同一条电场线上如图所示，该点电荷的电荷量为1.010-9C，那么（）A. 该电荷为负电荷B. 该电荷为正电荷C. A、B两点的电势差UAB=4.0 VD. 把电荷从A移到B，电场力做功为W=4.0J【答案】A【解析】【分析】A点的电势能大于B点的电势能，从A到B电场力做正功，所以该电荷一定为负电荷，且WABEpAEpB1.2108J0.80108J0.40108J，故A项正确而BD项错误；UABV4.0 V，所以C选项错误正确答案为A.【详解】5.在空间直角坐标系Oxyz中，A、B、C、D四点的坐标分别为(L，0，0)，(0，L，0)(0，0，L)，(2L，0，0)。在坐标原点O处固定电荷量为Q的点电荷，下列说法正确的是（ ）A. 将一电子由D点分别移动到A、C两点，电场力做功不同B. A、B、C三点的电场强度相同C. 电子在B点的电势能都大于在D点的电势能D. 电势差UOD2UAD【答案】D【解析】【详解】A.点电荷的等势面是以点电荷为球心的球面，则A、C两点的电势相同，所以；将一电子由D点分别移动到A、C两点，电场力做功相同；故A项错误；B.据知，A、B、C三点的电场强度大小相同；Q形成的电场由Q沿径向向外，则A、B、C三点的电场强度方向不同；故B项错误；C.点电荷的等势面是以点电荷为球心的球面，则A、B两点的电势相同；Q在x轴正半轴上电场方向沿x轴正方向，则；所以，据知，电子在B点的电势能小于在D点的电势能；故C项错误；D.据知，OA段场强大于AD段场强；又，据可得，UOD2UAD；故D项正确。6. 如图所示，在M、N两点固定等量的异种电荷，O点是MN连线上的中点，a、b两点在连线上并关于O点对称，c、d是中垂线上关于O点对称的两点，则A a、b、c、d四点场强方向相同，并且有：Ea=EbEc=EdB. a、b两点电势相等且大于c、d两点的电势C. 将一带正电的粒子从c点沿cad折线移动到d点，电场力做正功D. 将一带正电的粒子（不计粒子重力）由a点释放，粒子一定沿直线运动到b，且粒子动能与粒子运动时间的平方成正比【答案】A【解析】试题分析：等量异种点电荷形成的电场如下图所示，电场线由正电荷指向负电荷，电场线的疏密程度表示电场强度的大小，根据对称性，电场强度大小关系为，在连线上，中点电场线稀疏电场强度最小，中垂线上，中点电场线最密集，电场强度最大，所以，而中垂线是等势面，电场线与中垂线垂直，即水平向右，与a、b电场强度方向相同，选项A对。中垂线为等势面，电势相等即，与中点电势相等，沿电场线方向电势逐渐降低，所以，选项B错。将一带正电的粒子从c点沿cad折线移动到d点，初末位置电势相等，电场力做功为0，选项C错。将一带正电的粒子（不计粒子重力）由a点释放，粒子一定沿直线运动到b，但由于电场强度的变化，加速度变化，不是匀变速直线运动，而只有匀变速直线运动动能，与时间平方成正比，选项D错。考点：电场 电场力做功7.如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为、，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN ，速度大小分别为vM 、vN，电势能分别为EPM 、EPN 。下列判断正确的是（ ） A. ，B. ，C. ，D. ，【答案】C【解析】【详解】带负电的粒子只在电场力作用下运动，据曲线运动所受合力方向指向轨迹的凹侧，知粒子与电场线交点处的电场力方向、场强方向如图；据顺着电场线方向电势降低及等势线与电场线垂直知，；粒子带负电，据知，；粒子只在电场力作用下运动，粒子的动能与电势能之和不变，则粒子在M处的动能较大，即；N处的电场线较密集，则粒子在N处所受电场力较大，粒子在N处的加速度较大，所以；故C项正确，ABD三项错误。8.空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示。取无穷远的电势为0，下列说法正确的是（ ） A. O点的电势最高B. x2点的电势最高C. x1和-x1两点的电势相等D. x1和 x3两点的电势相等【答案】AC【解析】【详解】AB.作出电场线，电场强度的大小和方向都沿x轴对称分布；沿着电场线方向，电势降低，则O点电势最高；故A项正确，B项错误；C.电场强度的大小和方向都沿x轴对称分布，x1和-x1两点对称，则从O点到x1和从O点到-x1电势降落相等，x1和-x1两点的电势相等，故C项正确；D.沿着电场线方向，电势降低，则O点到x3电势一直降低，所以x1和 x3两点的电势不相等，故D项错误。9.如图所示，两个带电小球A、B分别用细丝线悬吊在同一点O，静止后两小球在同一水平线上，丝线与竖直方向的夹角分别为、 ( )，关于两小球的质量 m1、m2，带电量 q1、q2，两球所受库仑力F1、F2以及两根细绳中的张力T1、T2，下列说法中正确的是（ ） A. m1 q2C. F1 F2D. T1 ，所以：、故AD两项正确。10.两个等量正电荷的连线的垂直平分线上有m、n两点，下列说法正确的是（ ）A. n点电场强度一定比m的大B. n点电势一定比m的高C. 负电荷从m到n点电势能要增加D. 负电荷从m点在电场力作用下由静止开始运动，经过一段时间，还能回到m点【答案】BD【解析】【详解】A. 等量同种正电荷连线中点的场强为零，从连线中点沿连线的中垂线往外场强先增大后减小；由于不知道m、n两点与连线中点的准确几何关系，所以n点电场强度不一定比m的大；故A错误；B. 等量同种正电荷连线的中垂线上场强方向从中点沿中垂线往外，顺着电场线电势降低，则n点电势一定比m的高；故B项正确；C. n点电势一定比m的高，据知，负电荷在n点电势能较小，故C项错误；D.等量同种正电荷连线的中垂线上场强方向从中点沿中垂线往外，负电荷所受电场力的方向指向电荷连线的中点，且电场力大小关于连线中点对称；负电荷从m点在电场力作用下由静止开始运动，经过一段时间，还能回到m点；故D项正确。11.已知空间中某一静电场的方向沿x轴方向，其电势在x轴上的分布情况如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. x轴上x=2m处的场强方向沿x轴负方向B. x轴上x=5m处的电场强度最大C. 负电荷由x=2m处沿x轴移动到x=5m处，电场力做负功D. 负电荷由x=2m处沿x轴移动到x=6m处，加速度先减小后增大【答案】AD【解析】【详解】A.静电场的方向沿x轴方向，顺着电场线电势降低，则x轴上x=2m处的场强方向沿x轴负方向；故A项正确；B.静电场的方向沿x轴方向，则图象的斜率表示电场强度，所以x轴上x=5m处的电场强度为零；故B项错误；C.由x=2m到x=5m处，电势增加，负电荷电势能减少，电场力做正功；故C项错误；D.静电场的方向沿x轴方向，则图象的斜率表示电场强度，由x=2m处沿x轴移动到x=6m处，电场强度的大小先减小后增大，则负电荷所受电场力先减小后增大，加速度先减小后增大；故D项正确。12.如图甲所示，一绝缘的竖直圆环上均匀分布着正电荷，一光滑细杆从圆心垂直圆环平面穿过圆环，杆上套有带正电的小球，现使小球从a点由静止释放，并开始计时，后经过b、c两点， 其运动过程中的vt图象如图乙所示。则（ ）A. 带电圆环在圆心处产生的场强为零B. b点电势高于c点电势C. b点场强小于c点场强D. 电势差Uab小于Ubc【答案】ABD【解析】【详解】A.据对称性知，绝缘竖直圆环上均匀分布的正电荷在圆心处产生的场强完全抵消，则带电圆环在圆心处产生的场强为零，故A项正确；B.据对称性知，绝缘竖直圆环上均匀分布的正电荷在杆上bc段的场强方向由b指向c，则b点电势高于c点电势，故B项正确；C.速度时间图象的斜率表示加速度，则小球在b点加速度大于在c点加速度，小球套在光滑水平细杆上，则小球在b点所受电场力大于在c点所受电场力，b点场强大于c点场强，故C项错误；D.据动能定理可得：解得：故D项正确。二、填空题（本大题共3小题，共12分） 13.如图所示，16个电荷量均为+q的小球（可视为点电荷），均匀分布在半径为r的圆周上，静电力常量为k若将圆周上P点的一个小球的电荷量换成-4q，则圆心O点处的电场强度大小为_ 【答案】【解析】【详解】16个电荷量均为+q的小球（可视为点电荷），均匀分布在半径为r的圆周上，除P点电荷外15个电荷在O点处的电场强度为方向水平向右；P点的一个小球的电荷量换成-4q，则P点电荷在O点处的电场强度为方向水平向右，所以圆心O点处电场强度大小14.如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0V，点A处的电势为6V，点B 处的电势为3V，则该匀强电场电场强度的大小为_V/m.【答案】【解析】【详解】平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，坐标原点O处的电势为0V，点A处的电势为6V，则OA中点C(3，0)处的电势为3V；点B 处的电势为3V，则BC连线是等势面，电场强度的方向与BC垂直，所以15.图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26 eV和5 eV当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为8 eV时，它的动能应为【答案】20eV【解析】【详解】经过a、b点时动能分别为26 eV和5 eV，则可知经过3等势面时动能为12ev，运动过程中只是电势能和动能之间的转化，即电势能动能之和不变。0+12=-8+计算得它的动能为=20ev三、计算题（本大题共4小题，共40分） 16.如图所示：两平行金属板间为一匀强电场，为电场中的两点，且，其连线的延长线与金属板成30角。已知电子从点移到点的过程中电场力做功为，元电荷。求：（1）两点间的电势差、匀强电场的场强大小；（2）若选取板的电势，点距板，电子在点的电势能为多少?【答案】（1） （2）【解析】（1）电子从点移到点（2）由和得电子在点的电势能为解答此题必须理解电场力做功与电势能变化的关系，一是角标顺序不能颠倒，二是各量的符号必须要带入公式；理解零势能点的意义.17.如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B为AC的中点，C点位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量为q、套在杆上的带电小球从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为，求： (1)小球滑至C点时的速度的大小； (2)若以C点作为零电势点，试确定A点的电势。【答案】(1) (2)【解析】【详解】(1) B、C两点到点电荷的距离相等，则：对带电小球从B到C过程应用动能定理得：解得：(2)对带电小球从A到C过程应用动能定理得：可得：若以C点作为零电势点，则：解得：18.如图所示，在E=103V /m的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN 与一水平绝缘轨道 MN 连接，半圆形轨道平面与电场线平行，P 为 QN 圆弧的中点，其半径 R=40cm，一带正电q=10-4C的小滑块质量m=10g ，与水平轨道间的动摩擦因数=0.15，位于N点右侧1.5m处以一定的初速度v0向左运动恰能运动到圆轨道的最高点Q，取g=10m/s2，求： (1)小滑块的初速度v0；(2)若将匀强电场方向改为水平向左，大小不变，计算小球在圆轨道上的最大动能。（结果保留两位小数） 【答案】(1)7m/s(2)0.39J【解析】【详解】(1)设小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q时的速度为v，则：滑块从开始运动到