贵州省思南中学2020学年高二物理上学期第一次月考试题（含解析）

PAGE贵州省思南中学2020学年高二上学期第一次月考物理试题一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，1-6题只有一个选项符合题目要求；7-10题有多个选项符合题目要求，全对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）1.关于点电荷、元电荷、试探电荷，下列说法正确的是（）A.点电荷是一种理想化的物理模型B.点电荷所带电荷量不一定是元电荷电荷量的整数倍C.点电荷所带电荷量一定很小D.点电荷、元电荷、试探电荷是同一种物理模型【答案】A【解析】试题分析：点电荷和质点一样是一种理想化的物理模型，A正确；元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，任何带电体所带电荷都是e的整数倍，B错误；点电荷是一种理想化的物理模型，其带电荷量并不一定是最小的，C错误；点电荷是一种理想化的物理模型，元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，任何带电体所带电荷都是e的整数倍，检验电荷是用来检验电场是否存在的点电荷，所以点电荷、元电荷、检验电荷不是同一种物理模型，D错误．考点：考查了点电荷、元电荷、检验电荷【名师点睛】点电荷是一种理想化的物理模型，元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号e表示，任何带电体所带电荷都是e的整数倍．2.对于由点电荷Q产生的电场，下列说法正确的是（）A.电场强度的表达式为，式中的Q就是产生电场的点电荷所带电荷量B.在真空中，点电荷产生电场强度的表达式为E=，式中Q就是产生电场的点电荷所带电荷量C.在真空中E=，式中Q是试探电荷所带电荷量D.点电荷产生电场强度的表达式E=，与是否真空无关&xE004;【答案】B【解析】电场强度的表达式为，式中的Q试探电荷电荷所带电荷量，选项A错误；在真空中，点电荷产生电场强度的表达式为E=，式中Q就是产生电场的点电荷所带电荷量，选项B正确，C错误；点电荷产生电场强度的表达式E=，与是否真空有关，选项D错误；故选B.3.对于电场中A、B两点的电势差，下列说法正确的是（）A.电势差的定义式，说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电量q成反比B.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功C.将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，这两点间的电势差为1VD.电荷由A点移到B点的过程中，除受电场力外，还受其它力的作用，电荷电势能的变化就不再等与电场力所做的功【答案】C【解析】试题分析：根据电势差的计算式可知电场中两点间的电势差等于将单位正电荷从一点移到另一点电场力所做的功．仅由电场及两点间的位置决定，与移动的电荷量及做功的多少无关，所以A、B错误，C正确；电势能的变化惟一决定于电场力做的功，与其他力是否做功、做多少功无关，D错误。考点：电势差、电势能4.A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线（方向未标出）如图1所示。图中C点为两点电荷线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称。则下列说法中正确的是（　）A.这两点电荷一定是等量异种电荷B.这两点电荷一定等量同种电荷C.DC两点的电势不一定相等D.正电荷在C点的电势能比D点大【答案】A【解析】根据电场线的特点：电场线从正电荷出发到负电荷终止，可知A、B是两个等量异种电荷．故B错误，A正确；据平行四边形定则，对中垂线上的场强进行合成，知中垂线上每点的电场方向都水平向右，中垂线和电场线垂直，所以中垂线为等势线，所以D点的电势等于C点的电势，故C错误；因C、D电势相等，则正电荷在C、D两点的电势能相等，选项D错误；故选A.点睛：常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握，并要注意沿电场线的方向电势是降低的，同时注意等量异号电荷形成电场的对称性．5.如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是：（）A.粒子带正电B.粒子在A点加速度大。C.粒子在B点动能大D.粒子在B点电势能较高。【答案】D【解析】试题分析：由粒子的运动轨迹可知，粒子带负电，选项A错误；电场线的疏密反映场强的大小，故A点的场强较小，粒子在A点加速度小，选项B错误；从A到B电场力做负功，则动能减小，电势能变大，则粒子在B点动能小，电势能较大，故选项C错误，D正确；故选D.考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】此题是带电粒子在电场中的运动问题；要能根据粒子的运动轨迹来判断粒子的电性、电场力的方向及电场力做功的情况，根据动能定理，电场力做正功则电势能减小、动能增加；电场力做负功、则电势能增大，动能减小.6.如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中，导体处于静电平衡时，下叙说法正确的是()A.A、B两点场强相等，且都为零B.A、B两点的电势不相等C.感应电荷产生的附加场强大小是D.当电键K闭合时，电子从导体沿导线向大地移动．【答案】A【解析】枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布．因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，内部电场强度处处为零，且导体是一个等势体，故A正确，B错误．点电荷的产生电场在A点的场强大于在B点的场强，在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，叠加后电场为零，所以感应电荷产生的附加电场，故C错误．当电键S闭合时，电子从大地沿导线移向导体中和枕形导体右端的正电荷，相当于右端正电荷流向远端，故D错误．故选A.点睛：处于静电感应现象的导体，内部电场强度处处为零，电荷全部分布在表面．且导体是等势体．7.一带电粒子在电场中只受电场力作用时，它可能出现的运动状态是()A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀变速曲线运动D.匀速圆周运动【答案】BCD......【点睛】本题重点要关注力与速度关系，这个关系决定物体的运动形式，要了解几种常见的运动状态的受力情况和速度变化情况．8.两个半径相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的（　　）A.3/7B.4/7C.9/7D.16/7【答案】CD【解析】由库仑定律可得，两球接触前的库仑力：；当两球带同种电荷时，两球接触后平分电量，则两球的电量：两球接触后的库仑力；当两球带异种电荷时，两球接触后平分电量，则两球的电量；两球接触后的库仑力，故CD正确，AB错误．故选CD．点睛：两相同小球相互接触再分开，则电量先中和然后再平分总电荷量；库仑定律计算中可以只代入电量，最后再根据电性判断库仑力的方向．9.如图所示，用细线悬挂的带正电的小球质量为m，处在水平向右的匀强电场中．在电场力作用下，小球由最低点从静止开始运动，经过b点后还可以向右摆动，则在小球由a摆到b这一过程中，下列说法不正确的是()A.小球电势能一定减少B.小球动能一定减少C.小球重力势能一定增加D.小球合力做功不一定为正【答案】BD【解析】从a摆到b的过程中，电场力做正功，电势能减小．故A正确．小球从a摆到b的过程中，动能增加，根据动能定理，知合力做功为正．故BD错误．小球摆动的过程中，重力做负功，则重力势能增加．故C正确．此题选择不正确的选项，故选BD．点睛：解决本题的关键知道合力做功等于动能的变化量，重力做功等于重力势能的减小量，电场力做功等于电势能的减小量．10.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成以平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关K，电源即给电容器充电（）A.保持K接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小B.保持K接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电量增大C.断开K，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小D.断开K，在两极板间插入一块介质，则极板上的电势差增大【答案】BC【解析】试题分析：保持S接通，则两板间的电势差不变，因d减小，由可知，两极板间的电场的电场场强增大，A错误；保持S接通，两板间的电势差不变，在两极板间插入介质后，电容增大，由可知，极板上的电量增大，B正确；断开S，两板上所带电量不变，减小距离d，电容增大，由可知，U减小，C正确；断开S，两板上所带电量不变，插入介质后电容变大，由可知，极板上的电势差减小，D错误；故选BC。考点：电容器的动态分析。【名师点睛】电容器的动态分析重点在于明确电容器的两种状态：充电后断开则极板上的电量不变；和电源相连，则两板间的电势差不变。二、实验与填空题(每空2分,共16分）11.如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接。将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q__________、电容C__________、两极间的电压U___________，电容器两极板间的场强E____________（填变大、变小或不变）【答案】(1).不变(2).变小(3).变大(4).不变【解析】平行板电容器与静电计并联，电容器所带电量不变．增大电容器两极板间的距离d时，由电容的决定式知，电容C变小，Q不变，则根据电容的定义式知，电容C变小，Q不变，则U变大;再由，因Q、S、ɛ均不变，所以板间场强E不变．点睛：对于电容器动态变化分析问题，要抓住不变量．当电容器保持与电源相连时，电压不变．当电容器充电后，与电源断开后，往往电量不变，同时掌握电容器动态分析问题，关键要掌握电容的决定式，电容的定义式和板间场强公式，结合电荷不变的条件进行分析．12.如图所示，把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为2×10-8库的小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm静止时，丝线与竖直夹角为45°，此时小球B受到的库仑力F＝__________，小球A带的电量qA＝______________．(g=10m/s2)【答案】(1).0.001N(2).-5×10-9C【解析】小球受水平向左的库仑力、重力、绳子的拉力而平衡，根据平衡条件有：F库=mgtanθ又F库=将r=3cm=0.03m，θ=45°带入解得：F库=1×10-3N，qA=5×10-9C．故根据牛顿第三定律可知，B所受库伦力为1×10-3N，小球A带的电量是5×10-9C．13.匀强电场中有M、N、P三点，连成一个直角三角形，MN＝4cm，MP＝5cm，如图8所示，把一个电量为－2×10－9C的检验电荷从M点移到N点，电场力做功8×10－9J，从M点移到P点电场力做功也是8×10－9J．则匀强电场的方向由_________，电场强度大小为________N/C．【答案】(1).N指向M(2).100【解析】试题分析：根据电场力做功的公式得，，而从M移到P时，电场力做功也为8×10-9J，所以UMP=-4V，所以N、P两点为等势点，且N点的电势大于M点的电势，即场强方向由N指向M；由考点：电场力的功与电势差的关系【名师点睛】题要掌握电势差公式，知道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U=Ed中的d应为沿电场方向的有效距离。三、计算题（14、15、16题各10分，17题14分，共44分）解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）14.如果把带电量为C的点电荷从无穷远移至电场中的A点，需克服电场力做功J。试求：（1）A与无穷远处的电势差是多少？（取无穷远处电势为零）。（2）q在A点的电势和电势能。【答案】（1）UA∞=1.2×104V；（2）φA=1.2×104V；EPA=1.2×10-4J则A与无穷远处的电势差是（2）而电荷在无限远电势能为零，则q在A点的电势能：Ep=W=1.2×10-4J；故A点的电势为：φA=1.2×104V15.如图所示是说明示波器工作原理的示意图，已知两平行板间的距离为d、板长为．初速度为零的电子经电压为U1的电场加速后从两平行板间的中央处垂直进入偏转电场，设电子质量为m、电荷量为e．求：（1）经电场加速后电子速度v的大小；（2）要使电子离开偏转电场时的偏转量最大，两平行板间的电压U2应是多大？【答案】（1）（2）【解析】（1）电子在电场加速过程，由动能定理得，则得。（2）电子离开偏转电场偏转角度最大时的偏转量为，电子进入偏转电场后，所受的电场力：，电子沿偏转电场方向作初速度为零的匀加速直线运动，则有：，又垂直于电场方向作匀速直线运动，则有：，联立求解，得：。点睛：解决本题的关键是搞清楚每一过程电子的运动情况，然后根据运动的合成与分解研究类平抛运动过程。16.如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E.今有一质量为m、带正电q的小滑块（体积很小可视为质点），从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，求：(1)滑块通过B点时的速度大小；(2)水平轨道上A,B两点之间的距离。【答案】（1）（2）【解析】试题分析：（1）对滑块从C运动到B的过程使用动能定理，得方程：解得：（2）对滑块从C运动到A的过程使用动能定理，得方程：解得：考点：动能定理【名师点睛】此题考查了带电粒子在电场中的运动；关键是正确选择研究过程，分析受力情况，根据动能定理列出方程即可解答．17.如图所示，EF与GH间为一无场区．无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中A为正极板．无场区右侧为一点电荷Q形成的电场，点电荷的位置O为圆弧形细圆管CD的圆心，圆弧半径为R，圆心角为120°，O、C在两板间的中心线上，D位于GH上．一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管，并做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动．(不计粒子的重力、管的粗细)求：(1)O处点电荷Q的电性和电荷量；(2)两金属板间所加的电压．【答案】(1)Q带负电荷；(2)【解析】（1）粒子进入圆管后受到点电荷Q的库仑力作匀速圆周运动，粒子带正电，则知O处点电荷带负电．由几何关系知，粒子在D点速度方向与水平方向夹角为30°，进入D点时速度为：…①在细圆管中做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动，故Q带负电且满足…②由①②得：（2）粒子射出电场时速度方向与水平方向成30°tan 30°=…③vy=at…④…⑤…⑥由③④⑤⑥得：