内蒙古包头市稀土高新区二中2019-2020学年高二物理上学期10月月考试题（含解析）.doc

内蒙古包头市稀土高新区二中2019-2020学年高二物理上学期10月月考试题（含解析）一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.关于静电场下列说法中正确的是a. 摩擦起电的本质是电子的得失,因此不符合电荷守恒定律b. 在电场中某点的电势为零,则该点的电场强度一定为零c. 根据公式u=ed知 ,在匀强电场中两点间的距离越大,电势差不一定越大d. 根据电容定义式可知若电容器所带电量q为零 ,则该电容器的电容c为零【答案】c【解析】【分析】由题意可知考查静电场中相关概念、规律，据此分析可得。【详解】a摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体电荷守恒，故a错误；b电场强度和电势都是描述电场的物理量，二者无直接关系，但二者相互关联；电势是标量与零势面的选取有关，所以电场强度为零的地方电势不一定为零，电势为零的地方电场强度也不一定为零，故b错误；c公式 中的d为沿电场强度方向的距离，所以在匀强电场中,两点间沿电场强度方向的距离越大，电势差就越大，如果d不是沿电场强度方向的距离，那么间距大时，电势差不一定大，故c正确；d电容的大小由本身因素所决定，与所带的电量及两端间的电压无关，故d错误。【点睛】2.真空中有两个相同的可以看成点电荷的带电金属小球a、b，两小球相距l固定，a小球所带电荷量为-2q、b所带电荷量为+4q，两小球间的静电力大小是f，现在让a、b两球接触后，使其距离变为2l此时，a、b两球之间的库仑力的大小是（）a. b. c. d. 【答案】b【解析】根据库仑定律，两球间的库仑力：,将它们接触后再分开，然后放在距离为2l，则电荷量中和，再进行平分，因此电量均为+q，则库仑力为： ，故b正确。故选：b。3.如图所示为某示波管内的聚焦电场,实线与虚线分别表示电场线和等势线,两电子分别从a、b两点运动到c点,设电场力对两电子做的功分别为wa和wb，a、c两点的电场强度大小分别为ea和ec,则a. ,b. ,c. ,d. ,【答案】a【解析】【分析】由题意可知考查带电粒子在电场中做功、场强大小比较问题，根据电场力的性质、能的性质分析可得。【详解】图中a、b两点在一个等势面上,故,根据,可判断电场力做功大小；据电场线的疏密程度判断场强的大小。a由，可知，a点的电场线较密，故a正确；b由a分析可知，可知b错误；c由a分析可知，故c错误；d由a分析可知，故d错误。【点睛】图中a、b两点在一个等势面上,根据判断电场力做功的大小,根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小。本题关键是明确电场强度的大小看电场线的疏密程度,电场力做功看电势差,要知道电势、电场力做功和能量间的转化关系4.如图所示,在等量异种电荷形成的电场中,有a、b、c三点,a为两点荷连线的中心,b为连线上距a为d的一点,c为连线中垂上距a也为d的一点,关于a、b、c三点的场强大小、电势高低的比较,正确的是a. 场强最大的是a点b. 场强最大的是c点c. 电势最低的是c点d. 电势最低的是b点【答案】d【解析】【分析】由题意可知考查静电场中场强、电势大小比较。根据场强、电势特点分析可得。【详解】ab等量异种点电荷的电场,b点的电场线最密,c点的最疏,则场强最大的b点,场强最小的c点。故ab均错误。cd两个电荷连线的中垂线是一条等势线,则a、c两点的电势相等，电场线是从正电荷出发到负电荷终至,所以a、b两点处于从左向右的电场线方向上,则，即电势最低的b点故c错误,d正确故选：d【点睛】电场线疏密表示场强大小，沿电场线方向电势逐渐降低。5.将带电荷量6106c的负电荷从电场中的a点移到b点，克服电场力做功为3105j，再从b点移到c点，电场力做功为1.2105j，则（ ）a. 电荷从a移到b，再从b到c的过程中，电势能一共减少了1.8105jb. 电场中a、c两点电势差为3vc. 若规定a点电势为零，则该电荷在b点的电势能为3105jd. 若规定b点电势为零，c点的电势为2v【答案】c【解析】解：a、正电荷从a点移到b点，克服电场力做功为3105j，电势能增加3105j，从b点移到c点，电场力做功为1.2105j，电势能减少1.2105j，则电势能一共增加1.8105j故a错误b、由题wab=3105j，wbc=1.2105j，则wac=wab+wbc=1.8105j，a、c两点电势差为：uac=v=3v，故b错误c、正电荷从a点移到b点，电势能增加3105j，若规定a点电势为零，则该电荷在b点的电势能为3105j，故c正确d、b、c间电势差为 ubc=v=2v，由ubc=bc，b=0，则c=2v，故d错误故选：c【点评】电势差是电场中的电势之差，电势可以任意取，但电势差却不变，就像高度与高度差一样电势差可正可负，所以u=公式中做功要注意正与负，电荷量也要代入电性6.如图所示，平行板电容器的电容为c，带电荷量为q，板间距离为d，今在两板的中点处放一点电荷q，则它所受静电力的大小为（）a. kb. kc. d. 【答案】c【解析】根据公式可得两极板间的电压为，根据公式可得两极板间的电场强度大小为，因为两板间是匀强电场，所以任一点的电场强度相等，故两板中点出的电荷受到的静电力为，c正确7.如图所示，真空中o点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为ea，方向与ab连线成60角，b点的场强大小为eb，方向与ab连线成30角关于a、b两点场强ea、eb及电势a、b的关系，正确的是 () a. ea3eb，abb. ea3eb，abc. ea，abd. eaeb，ab【答案】b【解析】要比较两点的场强的大小，必需求出两点各自的场强e，根据e=可知必需知道ab两点到o的距离大小关系a点到o点的距离ra=labcos60=1/2lab，b点到o点距离rb=lbcos30=lab再根据沿电场线方向电势降低确定两点电势的高低a点到o点的距离ra=labcos60=1/2lab，b点到o点距离rb=lbcos30=lab，根据点电荷的场强公式e=可得故ea=3eb在点电荷的周围越靠近场源电势越低，故有ab，故b正确点评：理解场强的决定式，把握沿电场线方向电势降低的特点即可顺利解决此类题目。8.如图所示，电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心，垂线上的a、b两点关于薄板对称，到薄板的距离都是d若图中b点的电场强度为零，则a点的电场强度大小和方向分别为（静电力常数k）（）a. kq/d2，垂直薄板向左b. 8kq/9d2，垂直薄板向左c. 10kq/9d2，垂直薄板向左d. kq/9d2，垂直薄板向左【答案】c【解析】由于a点处的合场强为零，所以带电薄板在a处产生的场强与点电荷+q在a处产生的场强大小相等均为，方向相反，可知带电薄板应带正电，由带电薄板产生场强的特点可知，薄板在b点产生的场强方向向左，大小等于b点的电场强度大小为 e=+=，方向向左故选c.二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）9.图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用,根据此图以下说法正确的是（ ）a. 可以判断带电粒子所带电荷的正、负b. 可以知道带电粒子在a、b两点的受力方向c. 可以判断带电粒子在a、b两点的电势的高低d. 可以判断带电粒子的加速度在a点比在b点大【答案】bd【解析】【分析】由题意可知考查带电粒子在电场中偏转问题，根据曲线运动特点规律分析可得。【详解】ab粒子的运动轨迹向左下方弯曲,说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左,由于电场线方向不明,无法确定粒子的电性和产生该电场的点电荷的电性,故a错误,b正确；c由以上分析知不能确定电场线方向,也无法确定产生该电场的点电荷的电性,故不能确定电势高低,故c错误；d根据电场线的疏密程度,可知a点场强大于b点电场强度,则a点电场力大于b点电场力,再根据牛顿第二定律得a点加速度的大,故d正确；故选bd。【点睛】粒子做曲线运动时，合力一定指向轨迹的内侧，基本带电粒子如电子、质子、粒子等电场力远大于重力，没有特别说明不计重力大小。10.在真空中，有一平板电容器，两极板m、n所带电荷量分别为+q和-q，如图所示，带电小球（电量为+q，质量为m），用绝缘丝线悬挂在两金属板之间，平衡时丝线与m板间距为，极板m固定不动，将极板n移近m一些，且不与带电小球接触，则a. 电容器的电容c变大b. 丝线与极板m之间的夹角变大c. 若将丝线剪断，小球在电场中将会做类平抛运动d. 若将丝线剪断，小球电场中做匀变速直线运动【答案】ad【解析】根据电容决定式：，可知板间距d减小，电容c增大，故a正确；根据电容定义式：，板间场强为：和电容决定式：联立可得：，由此可知场强不变，所以电场力不变，则夹角不变，故b错误；若将丝线剪断，小球受到重力和电场力，做初速为0的匀加速直线运动，故c错误，d正确。所以ad正确，bc错误。11.如图所示，有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球，从p点以相同的初速度垂直电场方向进入匀强电场e中，它们分别落到a、b、c三点，则可判断（）a. 三个小球到达正极板时的动能关系是：b. 三个小球在电场中运动的时间c. 三个小球在电场中运动的加速度关系是：d. 落到a点的小球带负电，落到b点的小球不带电【答案】bc【解析】【分析】由图可知上极板带负电，所以平行板间有竖直向上的电场，正电荷在电场中受到向上的电场力，负电荷受到向下的电场力。则不带电的小球做平抛运动，带负电的小球做类平抛运动，加速度比重力加速度大，带正电的小球做加速度比重力加速度小的类平抛运动。由此根据平抛和类平抛运动规律求解。【详解】在平行金属板间不带电小球、带正电小球和带负电小球的受力如下图所示：由图可知不带电小球做平抛运动：；带正电小球做类平抛运动：；带负电小球做类平抛运动：。所以落到a点的是带正电小球；落到b点的是不带电小球；落到c点的是带负电小球。a、根据动能定理，三小球到达下板时的动能等于这一过程中合外力对小球做的功。由受力图可知，带负电小球合力最大为，做功最多，动能最大；带正电小球合力最小为，做功最少，动能最小。即：，故a错误；b、根据题意，三小球在竖直方向都做初速度为0的匀加速直线运动，球到达下极板时，在竖直方向产生的位移h相等，根据，得三小球运动时间，正电荷最长，不带电小球次之，带负电小球时间最短，故，b正确；cd、根据运动轨迹，结合受力分析可以判断，落到a点的是带正电小球；落到b点的是不带电小球；落到c点的是带负电小球，故，因，故，c正确，d错误；故选bc。【点睛】确认不带电小球做平抛运动，带电小球做类平抛运动，分水平和竖直方向分析小球的运动，水平方向匀速直线运动，竖直方向初速度为0的匀加速直线运动，由运动的合成与分解进行分析。12. 如图所示，在竖直放置的半径为r的光滑半圆弧绝缘细管的圆心o处固定一点电荷，将质量为m，带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点a由静止释放，小球沿细管滑到最低点b时，对管壁恰好无压力，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）a. 小球在b时的速率为b. 小球在b时速率小于c. 固定于圆心处的点电荷在ab弧中点处的电场强度大小为3mg/qd. 小球不能到达c点（c点和a在一条水平线上）【答案】ac【解析】试题分析：由a到b，由动能定理得：，解得，a正确，b错误，在b点，对小球由牛顿第二定律得：，将b点的速度带入可得，c正确，从a到c点过程中电场力做功为零，所以小球能到达c点，d错误，考点：动能定理和牛顿定律综合的问题点评：小球沿细管滑到最低点b时，对管壁恰好无压力并不是电场力等于重力，而是电场力与重力提供向心力去做圆周运动当是点电荷的电场时，由于电场力与支持力均于速度方向垂直，所以只有重力做功三、填空题（本大题共2小题，共10.0分）13.如图所示，板电势为u，质量为的带电粒子（重量不计）以初速水平射入电场若粒子带电量，则粒子到达板时速度大小为_；若粒子带电量，它到达板时速度大小为_【答案】 (1). (2). 【解析】（1）两极板间的电势差，粒子的带正电，由动能定理得：，计算得出；（2）两极板间的电势差，粒子的带电量，由动能定理得：，计算得出：。点睛：电场力做功的问题要注意两个问题，粒子通过电场的电压正负，带电粒子的电量正负。14.如图所示,a、b、c三点在同一匀强电场中,直角三角形abc中，ac =，把一个电荷量c的正电荷从a移到b电场力做功为零,从b移到c克服电场力做功j。 (1)若把c点的电势规定为零,则该电荷在b点电势能为_ 。(2)该电场的电场强度大小为_ v/m。(3)若从c点沿cb方向飞入一正电荷,其运动轨迹是_ (选填甲、乙或丙)【答案】 (1). j (2). 500 (3). 丙【解析】【分析】由题意可知考查带电粒子在电场中偏转问题，由电场力做功特点分析计算可得。【详解】1 把c点的电势规定为零，则带电粒子在c点的电势能为零，把该电荷从b移到c克服电场力做功j，说明该电荷电势能增加j， ， 所以 。2 把一个电荷量c的正电荷从a移到b电场力做功为零,说明 ，ab两点电势相等，过c点做ab的垂线，交ab于d，则cd为电场线，方向从c指向d，如图所示， ， ，3 带电粒子受到右下方的电场力，故轨迹为丙。【点睛】在匀强电场中 ，d指的是沿电场线方向的距离。电场力做功和电势能变化的关系：电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增大。四、计算题（本大题共3小题，共42.0分）15.如图所示,在倾角为370绝缘粗糙斜面上b处有质量为1kg、电荷量为c的物体可视为质点；在和斜面处于同一平面内与b点等高处、相距3m的a点固定带电荷量的点电荷；现发现物体在斜面上处于静止状态，求：（1）物体受到库仑力的大小；（2）物体受到的摩擦力大小和方向【答案】（1）12.8n （2）4.24n【解析】【分析】由题意可知考查库仑定律，受力平衡问题，根据平衡关系列式计算可得。【详解】物体受到的库仑力：；沿斜面方向上有：；代入数据解得：，方向沿斜面向下；答：(1)物体受到的库仑力为；(2)物体受到的摩擦力为,方向沿斜面向下。【点睛】解决平衡问题可用解析法，受力分析，正交分解，分方向列平衡方程计算可得16.如图甲所示水平放置的两平行金属板、b相距为d，板间加有如图乙所示随时间变化的电压。、b板中点o处有一带电粒子，其电荷量为，质量为m