北京市海淀区101中学2020-2021学年高二（上）10月物理试题含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精北京市海淀区101中学2020-2021学年高二（上）10月物理试题含解析2020-2021学年度第一学期高二年级物理月考试卷（高考班)一、单选题（每题3分,共39分）1.关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是:()A。电场强度大的地方，电势一定高 B.电场强度不变，电势也不变C。电场强度为零处，电势一定为零 D。电场强度的方向是电势降低最快的方向【答案】D【解析】【详解】电场线密处,电场强度大，而电场线方向不确定，故无法判断电势高低，电势就不一定高，故A错误；在匀强电场中，电场强度不变，沿着电场线的方向，电势总是逐渐降低的,故B错误；电势为零，是人为选择的，电场强度为零的地方,电势不一定为零，故C错误；沿着电场方向电势降低最快,故D正确．2.真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q，相距r，两点电荷连线中点处的场强为（）A.0 B。 C. D.【答案】D【解析】【详解】正、负点电荷单独存在时，在两点电荷连线中点处产生的电场强度都为且方向相同，故两点电荷连线中点处的合场强为E=E1+E2=故选D3.两个放在支架上的相同金属球，相距为d，球的半径比d小得多，分别带有q和3q的电荷，相互斥力为3F。现将这两个金属球接触，然后分开，仍然放回原处，则它们的相互斥力将变为（）A。0 B。9F C。3F D.4F【答案】D【解析】【详解】初始状态下,根据库仑定律有接触后，两电荷均分总电量，分别带上2q的电量解得则ABC错误，D正确。故选D。4。如图所示，带箭头的实线表示某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。其中A、B、C三点的电场强度大小分别为EA、EB、EC,电势分别为φA、φB、φC.关于这三点的电场强度大小和电势高低的关系,下列说法中正确的是(）AEA=EB B.EA>EC C.φA=φB D。φB<φC【答案】B【解析】【详解】AB．电场线的疏密反映场强的大小，由图可知EA〉ECEA>EB选项A错误，B正确；CD．沿电场线电势逐渐降低,可知φA<φB而B、C两点在同一个等势面上，故二者的电势相等φB=φC选项CD错误。故选B。5.如图所示，真空中有两个点电荷分别位于M点和N点，它们所带电荷量分别为和．已知在M、N连线上某点P处的电场强度为零,且MP=3PN，则（)A. B。 C。 D.【答案】B【解析】【详解】因为P处的电场强度为0,故,因为MP=3PN，故q1=9q2，选项B正确．6。如图为某电场中的电场线和等势面，已知φa=10V，φc=6V，ab=bc，则（）Aφb=8V B.φb>8VC.φb〈8V D。上述三种情况都可能【答案】C【解析】【详解】因为,，知ac两点的电势差为4V,因为电场线越密的地方场强越强，根据U=Ed知，ab间的电势差大于bc间的电势差，所以ab间的电势差大于2V，所以b点的电势小于8V。故选C。7.两个等量异种电荷,a、b为它们的连线上的两点，c、d为连线中垂线上的两点，O为其垂足，a、b、c、d四点到O点的距离都相等，则a、b、c、d、O五点的场强大小和电势高低的关系为（)A.a、b、O三点场强O点最大B。a、b、O三点电势φa〉φb〉φOC.c、d、O三点场强O点最小D。c、d、O三点电势高低相等【答案】D【解析】【详解】A．根据等量异种电荷的电场分布可知，a、b、O三点场强O点最小,选项A错误;B．沿电场线电势逐渐降低,可知a、b、O三点电势φa〉φO〉φb选项B错误；C．根据等量异种电荷的电场分布可知，c、d、O三点场强O点最大,选项C错误；D．c、d、O三点连线是等势面，可知三点电势高低相等，选项D正确.故选D.8.一个点电荷，从静电场中A点移到B点，其电势能的变化为零,则（）A。A、B两点的电场强度一定相等B.该点电荷一定沿等势面移动C。作用于该点电荷的静电力与其移动的方向总是垂直的D。A、B两点的电势一定相等【答案】D【解析】【详解】A．从静电场中A点移到B点，其电势能的变化为零，电场力做功为零，电场力做功只与初末位置有关,与路径无关，而场强与电势没有直接关系,所以A、B两点的电场强度不一定相等，A错误；B．电场力做功只与初末位置有关，与路径无关，电场力做功为零，点电荷可能沿等势面移动，也可能不沿等势面移动,B错误；C．电势能的变化只与电荷的初末位置有关，与电荷移动的路径无关，故该点电荷不一定沿等势面移动，作用于该点电荷的电场力与其移动的方向不一定总是垂直的，C错误;D．由公式

因为

所以

即A、B电势一定相等，D正确.故选D。9。关于电容器的电容，下列说法正确的是（）A.电容器所带电荷量越多,其电容一定越大B.电容器两板间的电压越高，其电容一定越大C。电容器不带电时,其电容一定为零D.电容器的电容只由它本身特性决定【答案】D【解析】【详解】电容器的电容只由它本身特性决定的,与它所带的电量以及两板之间的电压无关。故选D.10。假设空间某一静电场的电势φ随x变化情况如图所示，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是（）A.空间各点场强的方向均与x轴垂直B.电荷沿x轴从0移到x1的过程中,一定不受电场力的作用C.正电荷沿x轴从x2移到x3的过程中，电场力做正功，电势能减小D.负电荷沿x轴从x4移到x5的过程中，电场力做负功，电势能增加【答案】D【解析】【详解】A．由图看出，轴上各点电势随着值得变化也会发生变化,说明随着的变化有电场力在轴方向上做功，所以空间各点场强的方向不全与轴垂直，故A错误．B．在轴上从移到，各点电势相等,任意两点间电势差为零，电场力做功为零，但电场力不一定为零，也可能电场力与轴垂直,故B错误．C．正电荷沿轴从移到的过程中，电势升高，电荷的电势能增大，电场力做负功，故C错误．D．负电荷沿轴从移到的过程中，电势降低，电荷的电势能增加，电场力做负功，故D正确．故选D．11。如图所示,A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们原来均不带电，并彼此接触。现使带负电的橡胶棒C靠近A（C与A不接触）,然后先将A、B分开，再将C移走.关于A、B的带电情况，下列判断正确的是(）A.A带正电,B带负电 B.A带负电,B带正电C.A、B均不带电 D.A、B均带正电【答案】A【解析】【详解】带负电的橡胶棒C靠近A时，由于感应起电，A球会感应出正电荷，而B球会感应出负电荷,然后先将A、B分开，在将C移走,A带正电，B带负电,故A项正确,BCD错误。故选A.12。如图所示，电子在电势差为U1的电场加速后，垂直进入电势差为U2的偏转电场,在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列四种情况中,一定能使电子偏转角变大的是(）A.U1变大，U2变大 B.U1变小，U2变大C。U1变大，U2变小 D。U1变小,U2变小【答案】B【解析】【详解】设偏转电场极板的长度为L，两板间距离为d。电子在加速电场中由动能定理得再由牛顿第二定律和电场强度与电势差的关系电子在偏转电场中由类平抛运动规律则电子偏转角即U1变小，U2变大，一定能使电子的偏转角变大。故选B。13。如图所示，两块平行板金属板正对水平放置，两板分别与电源正、负极相连，当开关闭合时，一带电液滴恰好静止在两极板间的M点.则（）A.当开关闭合时,若减小两板间距,液滴仍静止B.当开关闭合时，若增大两板间距,液滴将上升C.开关再断开后,若减小两板间距，液滴仍静止D.开关再断开后，若增大两板间距,液滴将下降【答案】C【解析】【详解】开始时，液滴静止,故电场力向上A．当开关闭合时，两板间的电势差不变，则减小两板间距离时,由U=Ed可知E增大，液滴所受电场力增大，合力向上,故液滴将向上运动，故A错误；B．当开关闭合时，两板间的电势差不变,则增大两板间距离时，由U=Ed可知E减小，液滴所受电场力减小，合力向下，故液滴将向下运动，故B错误；CD．开关再断开后，由公式、、得则无论如何改变两板间的距离，板间的电场强度均不发生变化，故电场力不变，故粒子仍能受力平衡，故C正确，D错误。故选C.二、多选题（每题3分，共6分）14。如图所示为研究决定平行板电容器电容大小因素的实验装置．两块相互靠近的等大正对的平行金属板M、N组成电容器,板N固定在绝缘座上并与静电计中心杆相接,板M和静电计的金属壳都接地,板M上装有绝缘手柄，可以执手柄控制板M的位置．在两板相距一定距离时,给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持电容器所带电荷量不变，对此实验过程的描述正确的是（）A。只将板M从图示位置稍向左平移，静电计指针张角变大B.只将板M从图示位置沿垂直纸面向外的方向稍微平移,静电计指针张角变大C.只将板M从图示位置稍向上平移,静电计指针张角减小D。只在M、N之间插入云母板，静电计指针张角变大【答案】AB【解析】试题分析：A、只将板M从图示位置稍向左平移，d增大，根据C=知，电容减小,根据U=知电势差增大，则静电计指针张角变大，故A正确．B、只将板M从图示位置沿垂直纸面向外的方向稍微平移，正对面积S变小，根据C=知,电容减小,根据U=知电势差增大，则静电计指针张角变大，故B正确．C、只将板M从图示位置稍向上平移，正对面积S变小,根据C=知,电容减小，根据U=知电势差增大，则静电计指针张角变大．故C错误．D、只在M、N之间插入云母板，介电常数变大,根据C=知,电容增大,根据U=知电势差减小,则静电计指针张角变小．故D错误．故选AB．考点:电容器的动态分析．15.如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷+Q,a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直.下列说法中正确的是（）A。b、d两点的电场强度相同B。a点的电势高于f点的电势C。点电荷+q在球面上任意两点之间移动，电场力一定做功D。将电荷+q在球面上任意两点之间移动，从球面上a点移动到c点的电势能变化量一定最大【答案】BD【解析】【详解】A．b、d两点的合场强大小相等，方向不同,所以场强不同．故A错误；B．只有匀强电场时,a点电势高于f点电势;只有点电荷时，a点电势等于f点电势，则在合电场中时，a点电势高于f点电势，选项B正确;C．点电荷+q在球面上任意两点之间移动时，点电荷的电场不做功，但匀强电场不一定做功，所以电场力不一定做功．故C错误；D．在电场中因为a点和c点的电势差最大，可知将电荷+q在球面上任意两点之间移动，从球面上a点移动到c点的电势能变化量一定最大，故D正确。故选BD．三、填空题（每空2分，共8分)16.图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面。A等势面与B等势面的电势差UAB=__________V；将一个带—5.0×10—8C的点电荷,沿图中曲线从A点移到B点，电场力做的功为_______________J。【答案】（1）。-10（2）。5×10-7【解析】【详解】［1］A等势面与B等势面的电势差[2］将一个带—5.0×10-8C的点电荷，沿图中曲线从A点移到B点，电场力做的功为17。正离子A(质量为m、电荷量为q)和正离子B（质量为2m、电荷量为q)由静止开始经相同电加速后，如图所示垂直电场线射入两块平行带电金属板间，从两板间射出时（重力不计)A、B侧移之比yA:yB=______________；A、B动能增量之比△EkA:△EkB=______________。【答案】(1）.1：1(2)。1：1【解析】【详解】［1］离子在电场中加速，设末速度为v0，据动能定理得离子穿出偏转电场的时间为偏转电场的加速度为离开偏转电场时侧移量即侧移量与电荷的电量与质量均无关，则A、B侧移之比yA:yB=1:1[2］根据动能定理则A、B动能增量之比△EkA：△EkB=1:1四、计算题(47分)18.如图所示，A、B两点相距0.1m，AB连线与电场线的夹角θ=60°，匀强电场的场强E=100V/m，求:AB间电势差UAB。【答案】—5V【解析】【详解】AB间电势差

19。有一个带电荷量q=—3×10—6C的点电荷，从某电场中的A点移到B点,电荷克服电场力做功6×10-4J，从B点移到C点，电场力对电荷做功9×10—4J，求：（1）AB间电势差UAB和BC间电势差UBC；（2)若B点电势为零，则A点的电势φA是多少，电荷在C点的电势能Ep为多大。【答案】(1)200V，-300V;（2）200V，—9×10—4J【解析】【详解】（1)电荷由A移向B克服静电力做功即静电力做负功，WAB=－6×10－4JUAB=V=200VUBC=V=－300V(2）若φB=0，由UAB=φA－φB得φA=UAB=200V由UBC=φB－φC得φC=φB－UBC=0－（－300)V=300V电荷在A点的电势能EpA=qφA=－3×10－6×200J=－6×10－4J电荷在C点的电势能EpC=qφC=－3×10－6×300J=－9×10－4J.20。如图所示，长为的绝缘细线一端悬于点，另一端系一质量为、电荷量为的小球．现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在点,此时细线与竖直方向成角．重力加速度为，，．（1）判断小球的带电性质．（2)求该匀强电场电场强度的大小．（3）若将小球向左拉起至与点处于同一水平高度且细绳刚好张紧,将小球由静止释放，求小球运动至最低点时的速度大小．【答案】（1)负电．（2）．(3）．【解析】本题考查带电粒子在电场中的平衡及带电粒子在电场中的运动问题．(1）对小球受力分析，小球受到的电场力方向向左，则小球带负电．(2)小球受三个力作用处于平衡状态，作出受力示意图如图：则，解得:(3）小球从水平位置到竖直方向的过程中重力和电场力做功，根据动能定理：，解得：21.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和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，套在直杆上的带负电小球从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g，A点距离过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。(1)求小球滑至C点时的速度大小；(2)求A，B两点间的电势差UAB；(3)若以C点为零电势点，试确定A点的电势。【答案】（1);(2)；(3）【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因UAC=UAB则(3）若以C点作为零电势点，则:解得22.