河北省张家口市宣化区宣化第一中学2020_2021学年高二物理9月月考试题

1、河北省张家口市宣化区宣化第一中学2020-2021学年高二物理9月月考试题一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1. 关于电场下列说法不正确的是a. 电场是为了便于研究物体的运动而引入的理想模型b. 只要有电荷就有电场c. 正电荷在某点受到电场力的方向就是该点电场强度的方向d. 电荷间相互作用是通过电场发生的2. 有关电场强度的理解，下述说法正确的是a. 由可知，电场强度e跟放入的电荷q所受的电场力f成正比b. 当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度c. 由可知，在离点电荷很近的地方，r接近于零，电场强度为无穷大d. 电场强度是反映电场本身特性的物理量，

2、与示范存在试探电荷无关3. 真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为f，若它们的带电量都增大为原来的3倍，距离增大为原来的2倍，它们之间的相互作用力变为a. 16fb. c. d. 4. 如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近p处放置一个正点电荷，达到静电平衡后 a. a端电势比b端低b. b端电势与d点的电势相等c. a端电势一定不比d点低d. 感应电荷在杆内c处的场强方向由a指向b5. 如图所示，匀强电场的场强，a、b两点相距，两点连线与电场的夹角是，下列说法正确的是a. 电荷量的电荷从a点运动到b点电势能增大6jb. 电荷量的电荷从a点运动到b点电场力做功为c. 若取a点的电势为0

3、，则b点的电势d. a、b两点间的电势差是6. 如图所示，a、b、c是匀强电场中的三点，三点的电势分别为，可确定该匀强电场的场强大小为 a. b. c. d. 7. 如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板b与一静电计相接，极板a接地，静电计此时指针的偏角为下列说法正确的是 a. 将极板a向左移动一些，静电计指针偏角不变b. 将极板a向右移动一些，静电计指针偏角变小c. 将极板a向上移动一些，静电计指针偏角变小d. 在极板间插入一块玻璃板，静电计指针偏角变大8. 如图所示，点电荷、分别置于m、n两点，o点为mn连线的中点，点a、b在mn连线上，点c、d在mn中垂线上，它们均关于o点对称。下列说

4、法正确的是a. c、d两点的电场强度相同b. a、b两点的电势相同c. 将电子沿直线从c移到d，电场力对电子先做负功再做正功d. 将电子沿直线从a移到b，电子的电势能一直增大9. 两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有a、b、c三点，如图甲所示，一个电荷量为2c，质量为1kg的小物块从c点静止释放，其运动的图象如图乙所示，其中b点处为整条图线切线斜率最大的位置图中标出了该切线。则下列说法正确的是a. b点为中垂线上电场强度最大的点，场强b. 由c到a的过程中物块的电势能先减小后变大c. 由c点到a点电势逐渐升高d. a、b两点间的电势差10. 相距为l的点电荷a、b带电荷量分别为

5、和，如图所示，今引入第三个点电荷c，使三个点电荷都处于平衡状态，则c的电荷量和放置的位置是 a. ，在a左侧距a为l处b. ，在a左侧距a为处c. ，在b右侧距b为l处d. ，在b右侧距b为处二、多选题（本大题共8小题，共32.0分）11. 对于电场中a、b两点，下列说法中正确的是a. 电势差的定义式，说明两点间的电势差与电场力做功成正比，与移动电荷的电荷量q成反比b. 把正电荷从a点移到b点电场力做正功，则有c. 电势差的定义式中，与移动电荷的电荷量q无关d. 电场中a、b两点间的电势差等于把正电荷q从a点移动到b点时电场力做的功12. 在水平向左的匀强电场中，一带电颗粒以速度v从a点水平向

6、右抛出，不计空气阻力，颗粒运动到b点时速度大小仍为v，方向竖直向下。已知颗粒的质量为m，电荷量为q重力加速度为g，则颗粒从a运动到b的过程中 a. 做匀变速运动b. 速率先增大后减小c. 电势能增加了d. a点的电势比b点低13. 如图甲所示，x轴上固定两个点电荷、位于坐标原点，轴上有m、n、p三点，间距、在轴上产生的电势随x变化关系如图乙。下列说法正确的是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14. 如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为l的绝缘细线，细线一端固定在o点

7、，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角，此时让小球获得初速度且恰能绕o点在竖直平面内做圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是a. 匀强电场的电场强度b. 小球动能的最小值为c. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小d. 小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大15. 如图所示，虚线a、b、c、d是某匀强电场中的4个平行且等距的等势面，其中等势面c的电势为0，一电子仅在静电力的作用下运动，经过a、d等势面时的动能分别为26ev和5ev，则下列说法正确的是a. 等势面d的电势为b. 等势面b的电势为4vc. 该电子不可能到达电势为的等势面d

8、. 该电子运动到某一位置，其电势能变为8ev时，它的动能为4ev16. 如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子不计重力，两板间距离足够大，当两板间加上如图乙所示的电压后，在下图中反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是a. b. c. d. 17. 如图，一带正电的点电荷固定于o点，两虚线圆均以o为圆心，两实线分别为带电粒子m和n先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点不计重力，下列说法正确的是 a. m带负电荷，n带正电荷b. m在b点的动能小于它在a点的动能c. n在d点的电势能等于它在e点的电势能d. n在从c点运动到d点的过程中

9、克服电场力做功18. 有一横截面积为s的铝导线，当有电压加在该导线上时，导线中的电流强度为设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子电量为e，此时电子定向移动的速度为v，则在时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为a. b. c. d. 三、计算题（本大题共3小题，共28.0分）19. 如图所示，平行板电容器的两个极板a、b分别接在电压为60v的恒压电源上，两极板间距为3cm，电容器带电荷量为，a极板接地求：平行板电容器的电容；平行板电容器两板之间的电场强度；距b板2cm的m点处的电势20. 如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以点电荷为圆心的某一个圆周交于b、c两点，质量为m，带电荷量为的

10、小环从a点由静止下滑，已知，小环到达b点时，速度为，求：小环由a到b过程中，电场力对小环做的功；、c两点间的电势差等于多少？21. 如图所示，真空室中电极k发出的电子初速度不计经过电势差为的加速电场加速后，沿两水平金属板c、d间的中心线射入两板间的偏转电场，电子离开偏转电极时速度方向与水平方向成，最后打在荧光屏上，已知电子的质量为m、电荷量为e，c、d极板长为l，d板的电势比c板的电势高，极板间距离为d，荧光屏距c、d右端的距离为电子重力不计求：电子通过偏转电场的时间；偏转电极c、d间的电压；电子到达荧光屏离o点的距离y答案和解析1.【答案】a【解析】解：a、电场是实际存在的物质，不是理想化模

11、型。故a不正确。b、电荷的周围存在电场，故只要有电荷就有电场，故b正确。c、电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，故正电荷在某点受到电场力的方向就是该点电场强度的方向，故c正确；d、电荷间的相互作用是通过电场发生的，故d正确。本题选不正确的，故选：a。电场是实际存在的物质，电场线是为了形象地描述电场而假想的线。电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力的方向相反。解决本题的关键掌握电场强度的方向规定，以及知道电场强度与电场力和放入电场中的电荷无关。2.【答案】d【解析】解：a：电场强度e可以根据定义式来测量，电场强度就等于每单位正电荷所受的力，但场强与试探电荷无关，是由电

12、场本身决定的，故a错误；bd：电场强度是由电场本身决定的，是电场的一种性质，与试探电荷是否存在无关，故b错误，d正确；c：库仑力属于强相互作用，是一种远程力，点电荷电场的决定式，也不适用于r接近0的情况故c错误故选：d解答本题需掌握：电场强度的定义式是，是用比值定义法定义的物理量，式子中的q表示试探电荷的电荷量，而e为原电场的电场强度，是由电场本身决定的，与试探电荷无关，试验电荷q的数值应足够小，不改变它所在处的电场，这样，电场强度就等于每单位正电荷所受的力；库仑力属于强相互作用，是一种远程力，点电荷电场的决定式只适用于点电荷，也不适用于r接近0的情况本题涉及电场强度的定义式和点电荷电场强度的

13、决定式，要抓住电场强度是由电场本身决定的，是电场的一种性质，与试探电荷是否存在无关这一根本的特点，才能做出正确的判断属于简单题3.【答案】b【解析】【分析】本题比较简单，直接根据库仑力公式得出两次作用力的表达式，则可求得带电量和距离变化后的相互作用力，从而解出正确结果。本题考查库仑定律的直接应用，对于库仑定律公式要注意公式的适用条件以及公式中各个物理量的含义。【解答】由库仑定律可得：变化前：变化后：，故b正确，acd错误。故选b。4.【答案】d【解析】【分析】沿电场线方向电势降低，而处于电场中的导体处于静电平衡状态，根据静电平衡可知，同一个导体为等势体，导体上的电势处处相等，再由固定电荷产生的

14、电场可以确定电势的高低；再根据内部场强处处为零，利用叠加原理即可明确感应电荷形成的场强方向。本题的关键要知道导体达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，对于静电场的特点一定要熟悉，同时明确沿电场线方向电势降低。【解答】达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到，由于正电荷在右边，所以越往右电场的电势越高，则有：，故abc错误；d.由于杆处于静电平衡状态，所以内部的场强为零，正电荷和感应电荷在内部产生的合场强为零；正电荷在c处产生的场强方向由b指向a，所以感应电荷在杆内c处产生的场强方向由a指向b，故d正确。故选d。5.【答案】b【解析】【分析】本题主要考查带电

15、粒子在电场中的运动，电场力做功与电势能变化的关系。根据电场力做功判断电势能的变化，根据求出a、b两点间的电势差，从而得出b点的电势解决本题的关键掌握电场力做功与电势差、电势差与电场强度的关系，并能灵活运用，基础题【解答】a.从a到b，电场力做功则电势能减小6j，故a错误；b.从a到b，电场力做功，故b正确；间的电势差，因为a点的电势为0，则b点的电势为，故cd错误。故选b。6.【答案】d【解析】【分析】由题意可知ac连线上找到与b点相同的电势f点，然后根据f、b的两点电势相等，则可知等势面，由电场线可等势面的关系可知电场线；由沿着电场强度的方向电势是降低，则可确定电场线的方向，再由可求得电场强

16、度。电场线与等势面相互垂直而电场线由是由高电势指向低电势；匀强电场中中的d应为沿电场方向的有效距离。【解答】如右图所示，用把ac四等分，因此：，连结bf直线便是电场中电势为4v的等势线过该等势线上任一点m作垂线并指向电势降落方向，便得到一条电场线如图，两点在场强方向上的距离：由场强，故d正确，abc错误。故选d。7.【答案】b【解析】【分析】本题意在考查考生对电容动态变化分析等所学知识的识记能力和综合应用能力及熟记基础知识是解答此题的关键。先根据电容的决定式分析电容的变化情况，再抓住电容器的电量不变，由电容的定义式分析极板间的电势差的变化情况，即可判断偏角的变化情况。对于电容动态变化分析问题，

17、往往先电容的决定式分析电容如何变化，再运用电容的定义式分析电势差或电量的变化，分析时要抓住不变量。【解答】a.将极板a向左移动一些时，两极板间的距离d增大，根据电容的决定式分析得知电容c减小，而电容器的电量q不变，由电容的定义式分析可知，极板间的电势差u增大，所以静电计指针偏角变大，故a错误。b.将极板a向右移动一些时，两极板间的距离d减小，根据电容的决定式分析得知电容增大，而电容器的电量不变，由电容的定义式分析可知，极板间的电势差减小，所以静电计指针偏角变小，故b正确。c.将极板a向上移动一些，两极板正对面积s减小，根据电容的决定式分析得知电容减小，而电容器的电量不变，由电容的定义式分析可知

18、，极板间的电势差增大，所以静电计指针偏角变大，故c错误。d.在极板间插入一块玻璃板，增大，电容增大，而电容器的电量不变，由电容的定义式分析可知，极板间的电势差减小，所以静电计指针偏角变小，故d错误。故选b。8.【答案】d【解析】【分析】根据电场线分布，比较c、d两点的电场强度大小和方向关系。根据沿电场线方向电势逐渐降低，来比较a点和b点的电势。将电子沿直线从c点移到d点，通过电子所受的电场力与速度的方向夹角判断电场力做正功还是负功。由电势的变化，分析从a移到b电子的电势能如何变化。解决本题的关键会进行电场的叠加，以及通过电场力与速度的方向关系判断电场力做正功还是负功。【解答】a、根据电场线分布

19、的对称性可知，c、d两点的电场强度大小相等，方向不同，则电场强度不同，故a错误。b、mn间的电场线方向由，根据沿电场线方向电势逐渐降低，则知a点的电势高于b点的电势。故b错误。c、对两个电荷在中垂线上的场强进行叠加，在oc段方向斜向右上，在od段方向斜向右下。所以电子所受的电场力在oc段斜向左下，在od段斜向左上，电场力跟速度的方向先是锐角后是钝角，电场力对电子先做正功后做负功。故c错误。d、将电子沿直线从a移到b，电子受到的电场力与速度方向一直相反，电场力一直做负功，则电子的电势能一直增大。故d正确。故选：d。9.【答案】a【解析】【分析】两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由o

20、点沿中垂线指向外侧；电量为2c仅在运动方向上受电场力作用从c点到b、到a运动的过程中，根据图可知在b点的加速度为，物体先做加速度增大后做加速度减小的加速运动，则判断电荷所受电场力大小变化情况和加速度变化情况。明确等量同种电荷电场的特点是解本题的关键，据图获取加速度、速度、动能等物理量是解本题的突破口。【解答】a.据图可知带电粒子在b点的加速度最大为，所受的电场力最大为2n，据知，b点的场强最大为，故a正确。b.据图可知带电粒子的速度增大，电场力做正功，电势能减小，故b错误。c.据两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由o点沿中垂线指向外侧，故由c点到a点的过程中电势逐渐减小，故c错误

21、。d.据图可知a、b两点的速度，再根据动能定理得电场力做的功，再用，故d错误。故选：a。10.【答案】c【解析】【分析】a、b、c三个点电荷都处于静止状态，对电荷受力分析，每个电荷都处于受力平衡状态，故根据库仑定律可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果。我们可以去尝试假设c带正电或负电，它应该放在什么地方，能不能使整个系统处于平衡状态；不行再继续判断，抓住平衡条件是解决问题的关键。【解答】根据“两大夹小，两同夹异，近小远大”可知：c必须为正电，在b的右侧。设c所在位置与b的距离为r，则c所在位置与a的距离为，要能处于平衡状态，所以a对c的电场力大小等于b对c的电场力大小，设c的电量为

22、q。则有：解得：对点电荷a，其受力也平衡，则：解得：，即c带正电，电荷量为4q，在b的右侧距b为l处。故选：c。11.【答案】bc【解析】解：a、c电势差的定义式，是比值定义法，电势差与电场力做功、与移动电荷的电荷量q无关故a错误，c正确b、把正电荷从a点移到b点电场力做正功，由公式得知，电势差故b正确d、电场中a、b两点间的电势差等于把单位正电荷q从a点移动到b点时电场力做的功故d错误故选bc 电势差的定义式，是比值定义法，电势差与电场力做功、与移动电荷的电荷量q无关把正电荷从a点移到b点电场力做正功，由公式判断电势差的正负电场中a、b两点间的电势差等于把单位正电荷q从a点移动到b点时电场力

23、做的功本题要抓住电势差的定义式，具有比值定义法的共性，电势差反映电场本身的特性，与试探电荷无关12.【答案】ac【解析】【分析】带电颗粒所受重力和电场力都是恒力，故颗粒做匀变速运动；重力和电场力的大小关系未知，速率的变化情况无法确定；由动能定理和能量守恒定律可分析。本题考查灵活选择研究方法的能力。对于曲线运动，如果带电粒子受到的是恒力，可根据受力特点，运用运动的合成和分解处理。【解答】a、带电颗粒所受重力和电场力都是恒力，故颗粒做匀变速运动，故a正确；b、根据平行四边形定则知重力和电场力的合力指向左下方，由合力的方向与速度方向的夹角可知合力先做负功后做正功，所以速度先减小后增大，故b错误。c、

24、在平行于电场方向，颗粒的动能减小量为：，减小的动能转化为了颗粒的电势能，所以颗粒电势能增加了，故c正确。d、在平行于电场方向有：，解之得：，所以a点的电势比b点低，故d错误。故选：ac。13.【答案】bd【解析】解：ab、图线的切线斜率表示电场强度的大小，就知道n处场强为零，m处的场强不为零，故a错误，b正确；c、m点的电势为零，p点的电势小于零，因沿电场线方向电势降低，故在mn间电场方向沿x轴正方向，故c错误；d、由图象可知，故电场力做功，从p移到m过程中，电场力做负功，故，故d正确；故选：bd。图线的切线斜率表示电场强度的大小，在图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电

25、场强度的方向，根据沿电场线方向电势降低，由判断做功；图象中：电场强度的大小等于图线的斜率大小，电场强度为零处。在图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向。在图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用，进而分析ww的正负，然后作出判断。14.【答案】ab【解析】解：a、小球静止时悬线与竖直方向成角，受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡条件，有：，解得，故a正确；b、小球恰能绕o点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点a速度最小，根据牛顿第二定律，有：，则最小动能，故b正确。c、小球的机械能和电势能之和守恒，则小球运动至电势能最大的位置机械能最小，小球带负电，则小球运

26、动到圆周轨迹的最左端点时机械能最小，故c错误；d、小球从初始位置开始，若逆时针转动，在竖直平面内运动一周的过程中，电场力先做负功，后做正功，再做负功，则其电势能先增大后减小，再增大，故d错误；故选：ab。小球静止时悬线与竖直方向成角，受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡条件列式求解场强的大小；小球恰能绕o点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点a速度最小，根据牛顿第二定律列式求解最小速度，得到最小动能；小球运动过程中只有重力和电场力做功，故重力势能、电势能和动能之和守恒，机械能最小的位置即为电势能最大的位置。此题关键是明确小球的受力情况和运动情况，可以将重力和电场力的合力等效成重力进行考虑，

27、结合动能定理和牛顿第二定律分析，不难求解；至于机械能最小的位置就是电势能最大的位置，由能量守恒定律和功能关系求两者之和。15.【答案】ad【解析】解：a、因电子只在静电力的作用下运动，经过a、d等势面点的动能分别为26ev和5ev，根据动能定理，则有：d，解得：d，又，可解得：，故a正确；b、因匀强电场中，则有，等势面b的电势为7v，故b错误；c、因只有电场力做功，动能与电势能之和保持不变，当电子的速度为零时，由能量守恒定律，可知，解得：，故c错误；d、同理，由能量守恒定律，可知，解得：，故d正确。故选：ad。根据动能定理，结合电势差等于电势之差，及能量守恒定律，及只有电场力做功，导致动能与电

28、势能相互转化，从而即可一一求解。本题考查等势面、动能定理，及其相关的知识点，目的是为了考查学生的分析综合能力，同时理解能量守恒定律的应用。16.【答案】ad【解析】【分析】分析电子一个周期内的运动情况：时间内，电子从静止开始向a板做匀加速直线运动，沿原方向做匀减速直线运动，时间内向b板做匀加速直线运动，时间内做匀减速直线运动；根据牛顿第二定律分析加速度根据电子的运动情况分析判断；本题是带电粒子在周期性电场中运动的问题，关键是分析电子的运动情况。【解答】解：分析电子一个周期内的运动情况：时间内，电子从静止开始向a板做匀加速直线运动，沿原方向做匀减速直线运动，时刻速度为零，时间内向b板做匀加速直线

29、运动，时间内做匀减速直线运动，接着周而复始；根据匀变速运动速度图象是倾斜的直线可知，a图符合电子的运动情况，故a正确，c错误；b.电子做匀变速直线运动时图象应是抛物线，故b错误；d.根据电子的运动情况：匀加速运动和匀减速运动交替产生，而匀变速运动的加速度不变，图象应平行于横轴，故d正确；故选ad。17.【答案】abc【解析】【分析】本题关键是根据曲线运动的条件判断出静电力的方向，掌握判断动能和电势能变化的方法，一般的解题思路是根据动能定理判断动能的变化，根据电场力做功判断电势能的变化。根据轨迹的弯曲，确定粒子所受的力是吸引力还是排斥力，从而确定粒子的电性；根据动能定理，结合库仑力做功情况判断动

30、能的变化，根据电场力做功判断电势能的变化。【解答】a.由粒子运动轨迹可知，m受到的是吸引力，n受到的是排斥力，可知m带负电荷，n带正电荷，故a正确；b.m从a到b点，库仑力做负功，根据动能定理知，动能减小，则b点的动能小于在a点的动能，故b正确；c.d点和e点在同一等势面上，电势相等，则n在d点的电势能等于在e点的电势能，故c正确；d.n从c到d，库仑力做正功，故d错误。故选abc。18.【答案】ac【解析】【分析】根据电子定向移动的速度和时间，求出自由电荷时间内移动的距离，再求出体积，即可求解通过导体横截面的自由电子数目；也可以根据电量公式，求出电量，也求解电子数目。本题计算自由电子的个数，要注意从不同的角度来分析问题，一是从微观运动的角度，二是从电流强度的角度。【解答】在时间内，以速度v移动的电子在铜导线中经过的长度为，由于铜导线的横截面积为s，则在时间内，电子经过的导线对应体积为。又由