吉林省吉林市舒兰一中2019-2020学年高二物理上学期9月月考试题（含解析）.doc

吉林省吉林市舒兰一中2019-2020学年高二物理上学期9月月考试题（含解析）一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1.两个分别带有电荷量-Q和3Q的相同金属小球，固定在相距为r的两处，两带电小球均可视为点电荷，它们间的库仑力大小为F两小球接触后放回原处，两球间的库仑力大小变为（）A. B. C. D. 12F【答案】C【解析】【详解】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q，距离仍不变，则库仑力为，所以两球间库仑力的大小。A. 与计算结果不符，故A错误。B. 与计算结果不符，故B错误。C. 与计算结果相符，故C正确。D. 12F与计算结果不符，故D错误。2.如图所示，两个带电小球A、B分别处在光滑绝缘的斜面和水平面上，且在同一竖直平面内。用水平向左的推力F作用于B球，两球在图示位置静止。现将B球水平向左移动一小段距离，发现A球随之沿斜面向上移动少许，两球在虚线位置重新平衡与移动前相比，下列说法正确的是A. 斜面对A的弹力增大B. 水平面对B的弹力不变C. 推力F变小D. 两球之间的距离变小【答案】C【解析】【详解】对小球A受力分析，由平行四边形法则可知，当A球到达虚线位置时斜面对A弹力NA减小；两球之间的库仑力减小，根据库仑定律可知，两球间距变大，选项D错误；对AB整体受力分析可知：NB与NA的竖直分量之和等于AB的重力之和，NA减小，则NA的竖直分量减小，则NB增大，选项B错误；对B受力分析可知，F等于库仑力F库的水平分量，因F库减小且F库与水平方向的夹角变大，则F库的水平分量减小，即F减小，选项C正确；故选C.3. 如图所示，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一静止的点电荷q（负电荷），不计重力，下列说法中正确的是（ ）A. 点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大B. 点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C. 点电荷运动在O点时加速度为零，速度达最大值D. 点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零【答案】C【解析】由等量同种电荷周围的电场线的分布可知，O点场强为零，从O点沿着中垂线向无穷远处延伸，场强先增大后减小，所以点电荷在从P到O的过程中，加速度可能先增大后减小，AB错；但负电荷所受M、N点点电荷库仑力的合力方向竖直向下，到O点一直加速，C对；同理点电荷越过O点后，速度越来越小，但加速度先增大后减小，D错；4.在如图所示的匀强电场中，将一个点电荷从P点由静止释放后，点电荷仅受电场力作用，下列说法正确的是( ) A. 该点电荷一定做匀减速直线运动B. 该点电荷受到的电场力越来越大C. 电场力对该点电荷一定做正功D. 该点电荷运动过程中动能越来越小【答案】C【解析】据电场性质知，对放入其中的电荷有电场力的作用，又因为此电场为匀强电场，据F=Eq知，电场力为恒力，据牛顿第二定律知该点电荷一定做匀加速直线运动，且电场力对点电荷做正功，动能增加；故选项C正确，ABD错误；故选C5.位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则（）A. a点和b点的电场强度相同B. 正电荷从c点移到d点，电场力做正功C. 负电荷从a点移到c点，电场力做正功D. 正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能不改变【答案】C【解析】【详解】A.场强方向与等势面垂直，ab两处电场强度的方向不同，由于场强是矢量，所以a点和b点的电场强度不同，故A错误。B. 由于场源是负电荷，正电荷从c点移到d点过程中受到场源引力，而远离场源运动，所以电场力做负功，故B错误。C.由于场源是负电荷，负电荷从a点移到c点过程中受到场源的斥力，而远离场源运动，所以电场力做正功，故C正确。D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点的过程中，因为e、f两点间电势差不为零，故电场力做功不为零，电势能改变量不为零，所以电势能改变，故D错误。6.如图所示，地面上某区域存在着水平向右的匀强电场，一个质量为m的带负电的小球以水平方向的初速度v0由O点射入该区域，刚好竖直向下通过竖直平面中的P点，已知连线OP与初速度方向的夹角为600，则以下说法正确的是()A. 电场力大小为B. 小球所受的合外力大小C. 小球由O到P点用时D. 小球通过P点时的动能为【答案】C【解析】【分析】从O到P水平方向做匀减速运动，到达P点的水平速度为零；竖直方向做自由落体运动，根据两个方向的运动特征列出方程即可求解.【详解】设OP=L，从O到P水平方向做匀减速运动，到达P点的水平速度为零；竖直方向做自由落体运动，则水平方向：，竖直方向：，解得：；选项C正确；水平方向F1=ma=，小球所受的合外力是F1与mg的合力，可知合力大小大于，选项AB错误；小球通过P点时的速度，则动能：，选项D错误；故选C.二、多选题（本大题共6小题，共24.0分）7.如图所示，质量和电荷量均相同的两个小球A、B分别套在光滑绝缘杆MN、NP上，两杆固定在一起，NP水平且与MN处于同一竖直面内，MNP为钝角。B小球受一沿杆方向的水平推力F1作用，A、B均处于静止状态，此时A、B两球间距为L1。现缓慢推动B球，A球也缓慢移动，当B球到达C点时，水平推力大小为F2，A、B两球间距为L2，则()A. F1F2B. F1F2C. L1L2D. L1L2【答案】BC【解析】【详解】CD对A受力分析如图所示，A受到重力mg、支持力FA和库仑力F库，根据平衡条件可知，重力mg和库仑力F库的合力FA与支持力FA等值反向，可以把重力mg、支持力FA和库仑力F库之间的关系转变为mg、FA、F库之间的三角形关系，如图所示。当B球向C移动的过程中，库仑力的方向在改变，即图中角变小，由矢量三角形可知，库仑力在变小。根据库仑定律可知L变大，即AB之间的距离变大；故C正确、D错误。AB对B球受力分析如图所示，B受到重力mg、支持力FB、库仑力F库和推力F，根据平衡条件可知，F=F库cos，当B球向C移动的过程中，库仑力的方向在改变，即在变大，则cos变小，库仑力又在减小，故推力F变小，即F1F2；故A错误、B正确。8.关于电场强度和电势的关系，下列说法正确的是（）A. 电势为零的地方场强也为零B. 场强处处相同的区域内，电势也一定相同C. 场强的方向总是跟等势面垂直D. 电势高的地方场强不一定大【答案】CD【解析】【详解】A. 电势为零是人为选取的，则电势为零的地方场强可以不为零。故A错误；B. 场强处处相同的区域内，沿着电场线的方向电势逐渐降低，故B错误。C. 根据电场线与等势面的关系可知，场强的方向与等势面总是垂直。故C正确。D. 沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场线密的地方，电场强度大，电场线疏的地方电场强度小。电势高的地方电场强度不一定大，电场强度大的地方，电势不一定高。故D正确。9. 如图是静电除尘的原理示意图，A为金属管，B为金属丝，在A，B间加上高电压，使B附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子，电子在向A极运动过程中被烟气中的煤粉俘获，使煤粉带负电，最终被吸附到A极上，排出的烟就比较清洁了。有关静电除尘的装置，下列说法正确的是A. 金属管A应接高压电源的正极，金属丝B接负极B. 金属管A应接高压电源的负极，金属丝B接正极C. C为烟气的进气口，D为排气口D. D为烟气的进气口，C为排气口【答案】AC【解析】试题分析：管内接通静电高压时，管内存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子，负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟气微粒使它带负电，带负电的煤粉在电场力的作用下被吸附到A极上，故A接高压电源的正极，金属丝接负极，所以A正确、B错误；虽然烟气中含有固体小微粒，但是烟气的密度比空气小，所以烟气在空气中是向上飘的，所以C为烟气的进气口，故C正确、D错误；考点：静电现象的解释10.如图所示，光滑绝缘细杆AB，水平放置于被固定的带负电荷的小球的正上方，小球的电荷量为Q，可视为点电荷a、b是水平细杆上的两点，一个质量为m、电荷量为q的带正电的小球(可视为质点)套在细杆上，由a点静止释放，在小球由a点运动到b点的过程中，下列说法中正确的是( )A. 小球速度先增大后减小B. 小球速度一直减小C. 小球速度一直增大D. 小球与负电荷组成的系统电势能先减少后增加【答案】AD【解析】【详解】ABC.小球沿光滑直杆运动的过程中，受到重力、支持力与库仑力，重力与支持力均不做功，仅有库仑引力做功，负电荷对小球的库仑力方向与速度方向的夹角先小于90，后大于90，则库仑力对小球先做正功后做负功。所以小球的动能先增大后减小，速度先增大后减小。故A正确，BC错误；D.库仑力先做正功后做负功。由于只有库仑力做功，所以小球与负电荷组成的系统电势能先减小后增大。故D正确。11.如图所示，绝缘水平面上O处放质量为m、电荷量为q的带负电荷的小物体劲度系数为k的绝缘轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与小物体接触（未固定），弹簧水平且无形变O点左侧有竖直向下的匀强电场，电场强度为用水平力F缓慢向右推动物体，在弹性限度内弹簧被压缩了x0，此时物体静止撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0，物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g则（）A. 撤去F后，物体回到O点时速度最大B. 撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为C. 物体离开弹簧时速率为D. 撤去F后系统产生的内能为4mgx0【答案】BC【解析】【详解】A. 撤去F后，物体回到O之前水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，加速度先减小后增大，物体先做变加速运动，再做变减速运动，当弹簧的弹力与滑动摩擦力的合力大小相等、方向相反时，加速度为零，速度最大。故A错误。B. 撤去F后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，由牛顿第二定律得：物体的加速度为故B正确。C. 物块进入电场区域后，受到的电场力：所以在竖直方向上，物块受到的支持力：此时物体受到的摩擦力：物块此时的加速度：物块进入电场的区域后竖直方向的摩擦力不变，物块做匀减速直线运动，位移为：x=4x0-x0=3x0由运动学的公式：可得物体离开弹簧时速率为：故C正确。D. 物块进入电场前受到的摩擦力： ，物块进入电场区域后受到的摩擦力： ，所以撤去F后系统产生的内能为：故D错误。12.如图所示，真空中ab、cd是圆O的两条直径，在a、b两点分别固定电荷量Q和Q的点电荷，下列说法中正确的是A. c、d两点的电场强度相同，电势不同B. c、d两点的电场强度不同，电势相同C. 直径ab上O点的电场强度最大，电势为零D. 一负电荷在c点的电势能小于它在d点的电势能【答案】AD【解析】【详解】由等量异种电荷电场线和等势面分布图，据对称性可知，c、d两点的电场强度相同；据顺着电场线方向电势降低可得，c点电势高于d点，选项A正确，B错误；由等量异种电荷电场线和等势面分布图可得，直径ab上O点的电场强度最小，电势为零，选项C错误；由于c点的电势高于d点，故一负电荷在c点的电势能小于它在d点的电势能，选项D正确。三、实验题（本大题共1小题，共12.0分）13.如图所示，用静电计探究影响电容器电容大小的因素实验中，在不改变两板的带电量的前提下。（1）把B板向右移，静电计指针偏角将变_ ；说明板间距离变小，电容器的电容将变_ ；（填“大”或“小”）（2）把B板向下移，静电计指针偏角将变_ ；说明正对面积变小，电容器的电容将变_ ；（填“大”或“小”）（3）把AB板间插入一块电介质，静电计指针偏角将变_ ；说明介电常数变大，电容器的电容将变_ ；（填“大”或“小”）（4）这一探究过程应用的物理学研究方法是_。【答案】 (1). 小 (2). 大 (3). 大 (4). 小 (5). 小 (6). 大 (7). 控制变量法【解析】【详解】(1)12把B板向右移，板间距减小，根据，电容变大，由于Q一定，根据，电压U减小，故静电计指针偏角变小；(2)34把B板向下移，正对面积减小，根据，电容变小，由于Q一定，根据，电压U增大，故静电计指针偏角变大；(3)56 把AB板间插入一块电介质，根据，电容变大，由于Q一定，根据，电压U减小，故静电计指针偏角变小；(4)7 这一探究过程应用的物理学研究方法是控制变量法；四、计算题（本大题共3小题，共40.0分）14.如图所示，一个带电荷量为-q的油滴，从O点以速度v射入匀强电场中，v的方向与电场方向成角。已知油滴的质量为m，测得油滴到达运动轨迹的最高点N时，它的速度大小仍为v。求：（1）最高点与O点的竖直高度；（2）最高点与O点的电势差UNO；（3）电场强度E.【答案】(1) (2) (3)【解析】【详解】（1）在竖直方向上，液滴做竖直上抛运动，则有（vsin）2=2gh解得。（2）油滴从O到N的过程，由动能定理得：qUNO-mgh=0解得UNO=。（3）竖直方向上：vsin=gt，设水平方向的加速度大小为a，取向右为正方向，则-v=vcos-at又Eq =ma联立以上三式得：E=。15.如图是示波器工作原理的示意图，电子经电压U1从静止加速后垂直进入偏转电场，偏转电场的电压为U2，两极板间距为d，极板长度为L，电子的质量为m，电荷量为e。求（1）电子经电压U1加速后的速度；（2）电子离开偏转电场U2时沿垂直极板方向偏移的距离；（3）电子离开偏转电场U2时动能。【答案】(1)（2）（3）【解析】【详解】(1)电子在加速电场中加速时，由动能定理可得：解得：(2) 电子在偏转电场中做类平抛运动，由动力学知识可得：电子离开偏转电场时的侧位移加速度水平方向匀速直线运动联立可得：(3)对于偏转过程，由动能定理：联立解得：【点睛】本题是带电粒子先加速后偏转问题，电场中加速根据动能定理求解获得的速度、偏转电场中类平抛运动的研究方法是运动的分解和合成.16.如图所示的绝缘细杆轨道固定在竖直面内，半