山西省太原市实验中学2019-2020学年高二物理上学期10月月考试题（含解析）

山西省太原市实验中学2019-2020学年高二物理上学期10月月考试题（含解析）一、选择题1. 关于同一电场的电场线，下列表述正确的是a. 电场线是客观存在的b. 电场线越密，电场强度越小c. 沿着电场线方向，电势越来越低d. 电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小【答案】c【解析】【详解】a电场是客观存在的,而电场线是假想的,a错.b电场线越密的地方电场越大b错.c沿着电场线的方向电势逐渐降低c对.d负电荷沿着电场线方向移动时电场力做负功电势能增加d错2.一平行板电容器两极板间距为d，极板面积为s，电容为，其中0是常量对此电容器充电后断开电源当增加两板间距时，电容器极板间a. 电场强度不变，电势差变大b 电场强度不变，电势差不变c. 电场强度减小，电势差不变d. 电场强度减小，电势差减小【答案】a【解析】【详解】充电后断开电源，则电容器带电量不变，由题意知电容器电容：两极板间的电压：增加两极板之间距离d则u增大。极板间的电场强度：与两极板之间的距离没有关系.即e不变.a描述与分析相符，故a正确.b描述与分析不符，故b错误.c描述与分析不符，故c错误.d描述与分析不符，故d错误.3.下列关于等势面的说法正确的是a. 沿电场线方向电势降低，所以电势降低的方向就是电场的方向b. 在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功c. 在电场中将电荷由a点移到b点，电场力做功为零，则该电荷一定是在等势面上运动d. 某等势面上各点的场强方向与该等势面平行【答案】b【解析】【详解】a沿电场线方向电势降低，电场的方向是电势降低最快的方向.故a错误;b等势面与电场线垂直，故沿着等势面移动点电荷，电场力与运动方向一直垂直，电场力不做功，所以b正确;c在电场中将电荷由a点移到b点，电场力做功为零说明a与b两点的电势相等，该电荷不一定是在等势面上运动，故c错误;d电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面，等势面与电场线垂直，所以d错误.4.空间有平行于纸面的匀强电场，一电荷量为q的质点（重力不计），在恒定拉力f的作用下沿虚线由m匀速运动到n，如图所示，已知力f和mn间夹角为，mn间距离为d，则（）a. mn两点的电势差为b. 匀强电场的电场强度大小为c. 带电小球由m运动到n的过程中，电势能减少了fdcosd. 若要使带电小球由n向m做匀速直线运动，则f必须反向【答案】a【解析】【详解】根据动能定理得，a正确，电场线方向沿f方向，mn沿电场线方向距离为dcos，由公式得，b错误，小球m到n做-fdcos的功，电势能增大fdcos故c错误小球在匀强电场中受到的电场力恒定不变，根据平衡条件，由n到m，f方向不变故d错误5.一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆mn，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为ea、eb、ec，三者相比（）a. ea最大b. eb最大c. ec最大d. ea=eb=ec【答案】c【解析】【分析】静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，则金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆mn产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消。根据带电的细杆mn在abc三点产生的场强大小，判断金属球上感应电荷产生的电场在a、b、c三点的场强大小关系。【详解】静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆mn产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消。c点离带电的细杆mn最近，带电的细杆mn在c点处产生的场强最大，则金属球上感应电荷在c点处产生的场强最大，即ec最大。故选：c。【点睛】本题考查了静电感应问题，抓住静电平衡导体的特点是关键。常规题。要注意金属球内场强为零是指合场强为零6.如图所示，带电量之比为qaqb=12的带电粒子a、b先后以相同的速度从同一点射入平行板电容器中，不计重力，带电粒子偏转后打在同一极板上，水平飞行距离之比为，则带电粒子的质量之比以及在电场中飞行时间之比分别为a. 1:1，2:3b. 2:1，3:2c. 2:1，2:1d. 4:3，2:1【答案】c【解析】【详解】两个带电粒子垂直射入电场中做为类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动则水平方向有：相等所以得：竖直方向有：则得：因为e、y、相等则得：a描述与分析不符，故a错误.b描述与分析不符，故b错误.c描述与分析相符，故c正确.d描述与分析不符，故d错误.7.如图所示，两块较大的金属板ab相距为d，平行放置并与一电源相连，s闭合后，两板间恰好有一质量为m、带电量为q的油滴处于静止状态，以下说法正确的是a. 若将s断开，则油滴将做自由落体运动，g表中无电流b. 若将a向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，g表中有ba的电流c. 若将a向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，g表中有ab的电流d. 若将a向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，g表中有ba的电流【答案】b【解析】【详解】a若将s断开则不变，由：知电场强度不变，所以，油滴仍然处于静止状态，g中无电流，故a错误。b保持s闭合，则不变，将a向左移动则d不变，电场强度e不变，所以，油滴仍然处于静止状态；将a向左移动则电容器正对面积s减小，则根据：知c减小，根据：知电容器容纳电荷量减小，所以电容器有放电现象，g表中有b到a的电流，故b项正确。c保持s闭合，则不变，将a向上移动则d增大，根据电场强度减小，所以，油滴向下加速运动；由于d增大根据：可知c减小，电容器容纳电荷量减小，所以电容器有放电现象，g表中有b到a的电流，故c错误。d保持s闭合，则不变，将a向下移动则d减小，根据：可知电场强度增大，油滴向上加速运动；由于d减小根据：可知c增大，电容器容纳电荷量增大，所以电源对电容器充电，g表中有a到b电流，故d错误8.如图所示，地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场，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45，则此带电小球通过p点时的动能为（ ）a. mv02b. mv02c. 2mv02d. mv02【答案】d【解析】【详解】由题意可知小球到p点时水平位移和竖直位移相等，即v0tvpyt合速度vpv0ekpmvp2mv02，故d正确，abc错误。9.如图所示，a、b为两个固定的等量同号正电荷，在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷c，现给电荷c一个垂直于连线的初速度v0，若不计c所受的重力，则关于电荷c以后的运动情况，下列说法中正确的是a. 加速度始终增大b. 电势能先增大后减小c. 电场力先增大后减小d. 速度先增大后减小【答案】c【解析】【详解】ac根据等量同种点电荷电场的特点，可知两个电荷连线上中点的电场强度为零，电场强度从c点到无穷远，先增大后减小，所以点电荷c的电场力先增大后减小，加速度先增大后减小，故a错误，c正确；bd在全过程中电场力做正功，电势能一直减小，点电荷c的速度始终增大，故b错误，d错误10.如图甲所示x轴上固定两个点电荷、（位于坐标原点o），轴上有m、n、p三点，间距mn=np。、在轴上产生的电势随x变化关系如图乙。则a. m点电场场强大小为零b. n点电场场强大小为零c. m、n之间电场方向沿x轴负方向d. 一正试探电荷从p移到m过程中，电场力做功【答案】b【解析】【详解】a因场强等于沿场强方向上单位距离上的电势差，则在x轴上各个点的场强大小等于图像的斜率，在m点处，图像的斜率不为零，所以电场强度不为零，故a错误。b在n点处，图像的斜率为零，所以电场强度为零，故b正确。c设一个带正电的试探电荷从m点移动到n点，由于电势减小，所以电势能会减小，此过程电场力做正功，m、n之间电场方向沿x轴正方向，故c错误。d由图乙知，所以正试探电荷在pn之间电势能的变化量的绝对值小于在nm之间电势能的变化量的绝对值，根据功能关系可知电场力做功，故d错误。11.在水平方向的电场线ab上(如图所示，电场线方向未标明)，将一受到水平向右恒定拉力的带电粒子(不计重力)在a点由静止释放，带电粒子沿ab方向开始运动，经过b点时的速度恰好为零，则下列结论正确的是 ()a. 粒子的运动不可能是匀速运动，也不可能是匀加速运动b. 可能a点的电势高于b点的电势，也可能a点的电势低于b点的电势c. a处的场强可能大于b处的场强d. 粒子在a、b两点间移动时，恒力做功的数值大于粒子在a、b两点间的电势能之差的绝对值【答案】ab【解析】【详解】由题中叙述可知，带电粒子由a点运动到b点，速度先增大后减小，故粒子的运动不可能为匀速运动，也不可能为匀加速运动，故a正确；但因粒子的电性未知，故电场方向也无法确定，故b正确；电场力的方向由b指向a，开始向右加速，feaq，后来粒子减速，febq，故c错误；由动能定理得，拉力做正功，电场力一定做负功，电势能增大，且恒力的功等于电势能的增加量，故d错误。12.如图所示，ab、cd为一圆的两条直径且相互垂直，o点为圆心空间存在一未知静电场，方向与圆周所在平面平行现让一电子先从a点运动至c点，电势能减少了ep；又从c点运动到b点，电势能增加了ep.那么此空间存在的静电场可能是()a. 匀强电场，方向垂直于ab由o点指向c点b. 匀强电场，方向垂直于ab由c点指向o点c. 位于o点的正点电荷形成的电场d. 位于d点的负点电荷形成的电场【答案】bd【解析】【详解】现让一电子先从a点运动至c点，电势能减少了ep；又从c点运动到b点，电势能增加了ep，所以a和b电势相等a、如果是匀强电场，ab连线是等势线，匀强电场垂直于ab，由于电子先从a点运动至c点，电势能减少，所以a点电势小于c点电势，沿着电场线电势一定降低所以方向垂直于ab由c点指向o点，故a错误，b正确c、如果位于o点的正点电荷形成的电场，a点电势等于c点电势，故c错误d、位于d点的负电荷形成的电场，符合题意，位于d点的正点电荷形成的电场不符合题意故d错误故选：b13.图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。两粒子m、n质量相等，所带电荷的绝对值也相等。现将m、n从虚线上的o点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知o点电势高于c点。若不计重力，则 a. m带正电荷，n带负电荷b. n在a点的速度与m在c点的速度大小相同c. n在从o点运动至a点的过程中克服电场力做功d. m在从o点运动至c点的过程中，电场力对它做的功等于零【答案】ab【解析】【详解】ao点电势高于c点，由此可判断出电场力方向竖直向下，由n粒子向上运动可知n带负电荷，m粒子先向斜上方运动然后向下运动，m粒子带正点荷，故a正确。bo到a电势差等于o到c的两点的电势差，而且电荷和质量大小相等，电场力做的都是是正功，根据动能定理得a与c两点的速度大小相同，故b正确。cn粒子从o点运动到a点过程中电场力做正功而不是克服电场力做功，故c错误。d图中的虚线为等势线，所以m点从o点到c点的过程中电场力对粒子做功不等于零，故d错误。14. 图为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列表述正确的是a. 到达集尘极的尘埃带正电荷b. 电场方向由集尘极指向放电极c. 带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同d. 同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大【答案】bd【解析】【分析】本题考查运用分析实际问题工作原理的能力，解题时，抓住尘埃的运动方向是突破口，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例。【详解】ab由图示可知，集尘机电势高，放电极电势低，放电极与集尘极间电场方向向左，即电场方向由集尘极指向放电极，尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知尘埃所受的电场力向右，故到达集尘极的尘埃带负电荷，故a错误，b正确c电场方向向左，带电尘埃所受电场力方向向右，带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反，故c错误；d由f=eq可知，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故d正确。15.一匀强电场的方向平行于xoy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10v、17v、26v。下列说法正确的是( )a. 电场强度的大小为2.5v/mb. 坐标原点处的电势为1vc. 电子在a点的电势能比在b点的低7evd. 电子从b点运动到c点,电场力做功为9ev【答案】abd【解析】【详解】a.如图所示，在ac连线上，确定一b点，电势为17v，将bb连线，即为等势线，那么垂直bb连线，则为电场线，再依据沿着电场线方向，电势降低，则电场线方向如图，因为匀强电场，则有依据几何关系，则因此电场强度大小为故a正确；b.根据代入数据解得：故b正确；c.因uab=a-b=10-17=-7v电子从a点到b点电场力做功为w=quab=7ev因电场力做正功，则电势能减小，那么电子在a点的电势能比在b点的高7ev，故c错误；d.因ubc=b-c=17-26=-9v电子从b点运动到c点，电场力做功为w=qubc=9ev故d正确。二、计算题16.如图所示水平放置的两平行金属板间距为a=1m,电压大小为u=2v，上板中央有孔,在孔正下方的下板表面上有一个质量为、电量为的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升得最大高度是多少？（g=）【答案】5m【解析】【详解】从小颗粒由静止释放到最高点过程，设最大高度为h，根据动能定理得：计算得出：答：它能上升得最大高度是5m.17.如图所示，长l1m轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角37.已知小球所带电荷量q1.0106c，匀强电场的场强e3.0103n/c，取重力加速度g10m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)小球所受电场力f的大小；(2)小球的质量m；(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小【答案】(1)f=3.0103n(2)m=4.0104kg(3)v=2.0m/s【解析】【详解】(1)根据电场力的计算公式可得电场力；(2)小球受力情况如图所示： 根据几何关系可得，所以；(3)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则，解得v=2m/s18.如图所示,在的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道mn连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径r=0.4m,一带正电荷的小滑块质量为m=0.04kg,小滑块与水平轨道间的动摩因数=0.2,g取，求：（1）要小滑块能运动到圆轨道的最高点l，滑块应在水平轨道上离n点多远处释放?（2）这样释放的滑块通过p点时对轨道压力是多大?（p为半圆轨道中点）【答案】（1）20m（2）1.5n【解析】【详解】(2)设滑块应在水平轨道上离n点x处释放，分析滑块的运动过程，由动能定理可得：小滑块恰好到达最高点时，重力提供向心力有：代入数据计算得出.(2)滑块到达p点时，对释放滑块到达p点过程应用动能定理可得：在p点时由牛顿第二定律可得：计算得出，由牛顿第三定律可得滑块通过p点时对轨道压力1.5n.答：(1)要小滑块能运动到圆轨道的最高点l，滑块应在水平轨道上离n点20m处释放.(2)这样释放的滑块通过p点时对轨道压力1.5n.19.如图所示，两平行金属板a、b长为l8 cm，两板间距离d8 cm，a板比b板电势高，且两板间电压大小为u=300 v，一带正电的粒子电荷量为q1.01010 c