2018-2019学年江西省南昌市第十中学高二上学期第一次月考物理试题 解析版 14页

绝密★启用前 江西省南昌市第十中学2018-2019学年高二上学期第一次月考物理试题 评卷人 得分 一、单选题 ‎1．干燥的天气里，在阳光下用塑料梳子梳理干燥的头发，越梳头发越蓬松，主要原因是(　　)‎ A． 头发散失了水分后变得坚硬 B． 由于摩擦起电，头发带了同种电荷互相排斥 C． 太阳照射和摩擦产生的热使头发膨胀 D． 梳子的机械分离作用使各根头发彼此分开 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 在干燥的天气里，用塑料梳子梳干燥的头发时，头发与梳子摩擦而起电；由于头发带有同种电荷，同种电荷相互排斥，所以越梳越蓬松．故选B．‎ 点睛：此题不仅考查了摩擦起电现象，并且考查了电荷间的相互作用规律，要会利用所学知识来解释日常生活中的现象．‎ ‎2．如图所示，真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为+Q和+q，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘的轻弹簧连接．当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0．若弹簧发生的均是弹性形变，则（　　）‎ A． 保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量等于2x0‎ B． 保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0‎ C． 保持Q不变，将q变为-q，平衡时弹簧的缩短量等于x0‎ D． 保持q不变，将Q变为-Q，平衡时弹簧的缩短量小于x0‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 设弹簧的劲度系数为K，原长为x，当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0，则有；‎ A、保持Q不变，将q变为2q时，平衡时有，解得，故A错误；‎ B、同理可以得到保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于，故B正确；‎ C、保持Q不变，将q变为−q，如果缩短量等于，则静电力大于弹力，故会进一步吸引，故平衡时弹簧的缩短量大于，故C错误；‎ D、保持q不变，将Q变为−Q，如果缩短量等于，则静电力大于弹力，故会进一步吸引，故平衡时弹簧的缩短量大于，故D错误；‎ 故选B。‎ ‎【点睛】根据库仑定律及胡克定律列式分析，电荷量变化，库仑力变化，两球的距离变化，弹力变化，根据平衡条件列方程计算即可。‎ ‎3．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． 粒子带负电 B． 粒子在A点加速度大 C． 粒子在B点动能大 D． A、B两点相比，B点电势能较小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 根据曲线运动条件可得粒子所受合力应该指向曲线内侧，所以电场力逆着电场线方向，即粒子受力方向与电场方向相反，所以粒子带负电。故A正确；由于B点的电场线密，所以B点的电场力大，则A点的加速度较小。故B错误；粒子从A到B，电场力对粒子运动做负功，导致动能减少，电势能增加，所以A、B两点相比，在B点电势能较大。故CD错误；故选A。‎ ‎【点睛】‎ 电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布．对于本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧．‎ ‎4．一带粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图中实线abc所示，图中虚线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，可以判断(　　)‎ A． 此粒子一直受到静电吸引力作用 B． 粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能 C． 粒子在a点和c点的速度大小一定不相等 D． 粒子在b点的速度一定大于在a点的速度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 由轨迹的弯曲情况，电场力应指向曲线凹侧，故此粒子一直受到静电斥力作用，故A错误。粒子由a到b，电场力做负功，所以粒子的电势能增加，所以b点的电势能一定大于在a点的电势能，故B正确；a与c位于同一个等势面上，粒子的电势能相等，所以粒子的动能也相等，粒子在c点和在a点的速度的大小相等，故C错误；粒子由a到b，电场力做负功，速度减小，即粒子在b点的速度一定小于在a点的速度，故D错误。故选B。‎ ‎【点睛】‎ 本题是轨迹问题，首先要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向，确定是排斥力还是吸引力．由动能定理分析动能和电势能的变化是常用的思路．‎ ‎5．在静电场中，将一个电子由a点移到b点，克服电场力做功8eV，下列说法正确的是(　　)‎ A． a、b两点电势差Uab＝8V B． 电子的电势能减少了8eV C． 电场强度的方向一定由a指向b D． 因零电势点未确定，故a、b两点间的电势差无法确定 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ a、b两点电势差Uab=，故A正确。电子由a点移到b点，克服电场力做功8eV，电子的电势能就增加了8eV，故B错误。根据题中条件不能确定电场强度的方向，即电场强度的方向不一定由b指向a。故C错误。电势是相对的，是相对零电势点而言的，电势差与零电势点的选择无关，根据已知条件能求出a、b间电势差，不能确定a、b两点的电势，故D错误。故选A。‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的关键知道电场力做功与电势能的变化关系，掌握电场力做功与电势差的关系，注意在运用U=W/q求解时，q的正负、U的正负、W的正负需代入计算．‎ ‎6．如图所示，平行板电容器的两个极板与水平面成一角度，两极板与一直流电源相连，若一带电小球恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则该小球在此过程中 A． 一定带负电 B． 做匀速直线运动 C． 做匀减速直线运动 D． 电势能减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据题意可知，粒子做直线运动，则电场力与重力的合力与速度方向反向，粒子做匀减速直线运动，因此B错误，C正确；因极板的电性未知，则不能确定粒子的电性，选项A错误；因电场力做负功，则电势能增加，故D错误；故选C。‎ ‎7．如图所示，空心导体上方有一靠的很近的带电体，带有正电荷．有一束带负电的小液滴（重力忽略不计）, 以速度 v 水平飞人空心导体腔内，则小液滴的运动情况可能是（ ）‎ A． 匀速直线运动 B． 变速直线运动 C． 向上偏转的类平抛运动 D． 平抛运动 ‎【答案】A ‎【解析】金属是等势体，那么金属容器内壁每个点都是等势的，那么容器内部不可能有电场存在，否则沿着电场线电势会降低，既然容器内部没有电场那么小球就不受电场力。上述现象也称静电屏蔽；故电荷不受力就做匀速直线运动，故A正确。故选A。‎ 评卷人 得分 二、多选题 ‎8．关于匀强电场中电势差与场强的关系，下列说法中不正确的是(　　)‎ A． 电场强度的方向就是电势降落最快的方向 B． 任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积 C． 电势减小的方向，必定是场强的方向 D． 沿电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等 ‎【答案】BC ‎【解析】AC、电势减小的方向不是场强的方向，电势降低最快的方向才是场强的方向，故A正确，C错误；‎ B、对于公式U=Ed，d是沿电场线方向上的距离，不是任意两点间的距离，故B错误；‎ D、根据公式U=Ed可知，沿电场线方向，距离相同，电势差相同，即相同距离上电势降落必定相等，故D正确；‎ 不正确的故选BC。‎ ‎【点睛】根据公式U=Ed，d是沿电场线方向两点间的距离，电势降低的方向不一定电场强度方向，电场强度是电势降低最快的方向。‎ ‎9．如图所示电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，P为其中的一个定点。将开关S闭合，电路稳定后将A板向上平移一小段距离，则下列说法不正确的是(　　)‎ A． 电容器的电容增加 B． 电容器的电容减小 C． A、B两板间的电场强度增大 D． P点电势降低 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 根据，当A板向上平移一小段距离，间距d增大，其它条件不变，则导致电容变小，故A错误，B正确；电容器两板间电势差U不变，根据E=U/d可得间距d增大，场强E变小，故C错误；因场强变小，导致P点与B板的电势差减小，因B板接地，电势为零，即P点电势降低，故D正确；此题选择不正确的选项，故选AC。‎ ‎【点睛】‎ 做好电容器的题目要把电容的定义式、决定式和场强的推导式结合应用，搞清楚是电容器带电量Q一定还是两板间的电势差U一定；注意B极接地，电势为零．‎ ‎10．如图所示，竖直平面内的xOy坐标系中，x轴上固定一个点电荷Q，y轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点O处)，将一个重力不计的带电圆环(可视为质点)套在杆上，从P处由静止释放，圆环从O处离开细杆后恰好绕点电荷Q做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是(　　)‎ A． 圆环沿细杆从P运动到O的过程中，加速度一直增大 B． 圆环沿细杆从P运动到O的过程中，速度先增大后减小 C． 若只增大圆环所带的电荷量，圆环离开细杆后仍能绕点电荷Q做匀速圆周运动 D． 若将圆环从杆上P点上方由静止释放，其他条件不变，圆环离开细杆后不能绕点电荷Q做匀速圆周运动 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ A：圆环沿细杆从P运动到O 的过程中，受库仑引力和杆的弹力，库仑引力沿杆向下的分力等于圆环的合力；滑到O点时，合力等于0，加速度为0；故A错误。‎ B：圆环沿细杆从P运动到O的过程中，只有库仑引力做正功，由动能定理知，动能一直增加，则速度一直增大；故B错误。‎ CD： 对圆环沿细杆从P运动到O的过程，对圆周运动，联立得：；‎ 若只增大圆环所带的电荷量，圆环离开细杆后仍能绕点电荷Q做匀速圆周运动；故C正确；‎ 将圆环从杆上P点上方由静止释放，增大，圆环离开细杆后不能绕点电荷Q做匀速圆周运动，故D正确。‎ 第II卷（非选择题）‎ 请点击修改第II卷的文字说明 评卷人 得分 三、填空题 ‎11．如图所示，是一正点电荷电场的电场线，电场中A、B两点间的电势差UAB＝200V。电荷量为＋6×10－8C的电荷从A移到B，电场力对其做的功为___________J，其电势能___________（填“增大”、“减小”或“不变”）。‎ ‎【答案】 1.2×10－5 减小 ‎【解析】‎ 根据公式可知电场力做功，电场力做正功电势能减小。‎ ‎12．一质量为4.0×10－10kg，电量为2.0×10－4C带正电的质点，以4.0×104m/s速度垂直于电场方向从a点进入匀强电场区域，并从b点离开电场区域，离开电场时速度为5.0×104m/s，由此可知，电场中a、b两点间电势差a－b＝_______V，带电质点离开电场时，速度在电场方向的分量为____________m/s（重力忽略）。‎ ‎【答案】 9.0×102 3.0×104‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 根据动能定理，有q（Ua-Ub）=mv2-mv02 代入数据，解得Ua-Ub=9.0×102V 将末速度正交分解，根据平行四边形定则，有vy==3.0×104m/s ‎【点睛】‎ 本题关键根据动能定理列式求解出电场力做的功，然后根据电势差定义求电势差，用正交分解法将合运动沿着与电场线平行垂直方向正交分解．‎ ‎13．相距L的两个点电荷A、B分别带的电荷量为+9Q和－Q，放在光滑绝缘的水平面上，现引入第三个点电荷C，使三者在库仑力作用下都处于静止状态，问C所带的电荷量__________，电性为________并C应放在_______________位置上.‎ ‎【答案】 正电荷 B的外侧离B ‎【解析】三个电荷要平衡，必须三个电荷的一条直线，外侧二个电荷相互排斥，中间电荷吸引外侧两个电荷，所以外侧两个电荷距离大，要平衡中间电荷的拉力，必须外侧电荷电量大，中间电荷电量小，所以C必须为正，在B的另一侧．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L+r，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q．则有，解得，对点电荷A，其受力也平衡，则，解得；‎ ‎14．在孤立的负点电荷的电场中有一矩形区域ABCD，其中∠BCD=30°，而DC边恰好位于电场线MN上，如图所示，则在A、B、C、D四个点中，场强大小最大的点为________ ，电势最高的点为______ ，电势差最大的两点为__________ 。‎ ‎【答案】DAAD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 孤立的负点电荷的电场线指向负点电荷，则负点荷在MN的延长线上。‎ D点离负点电荷最近，据点电荷的场强公式可得，D点的电场强度最大。‎ 孤立的负点电荷的等势线是以负点电荷为圆心的同心圆，且顺着电场线电势降低，则A点电势最高，D点电势最低，AD间的电势差最大。‎ 评卷人 得分 四、解答题 ‎15．如图所示，一个挂在丝线下端带正电的小球B，静止在图示位置。若固定的带正电小球A的电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量为q，丝线与竖直方向夹角，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中。试求：‎ ‎(1)试说明小球B带正电还是带负电，并求出小球B所受库仑力的大小 ‎(2)求A、B两球间的距离r。（以上两问结果均可用已知量符号表示，可以保留根号）‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】（1）因为小球B被小球A排斥，已知小球A带正电，所以B球带正电. 由右图可知：‎ ‎ ‎ ‎（2）由 ‎ 解得 点睛：对于复合场中的共点力作用下物体的平衡其解决方法和纯力学中共点力作用下物体的平衡适用完全相同的解决方法．‎ ‎16．用一根长为l的绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球的质量为m，所带电荷量大小为q。现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向成37°角（已知重力加速度为g，sin37°=0.6,cos37°=0.8，轻绳质量不计）。‎ ‎(1)小球带何种电荷；‎ ‎(2)求匀强电场的强度E的大小；‎ ‎【答案】(1)正 (2)‎ ‎【解析】‎ ‎（1）小球平衡时受到绳子的拉力、重力和电场力，电场力与场强方向一致，可知小球带正电；‎ ‎（2）由平衡条件得：mgtan37°=qE 解得： ‎ ‎17．将带电荷量为1×10－8 C的电荷，从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功2×10－6 J，问：‎ ‎(1)电荷的电势能是增加还是减少？电荷在A点具有多少电势能？‎ ‎(2)A点的电势是多少？‎ ‎(3)若静电力可以把带电荷量为2×10－8 C的电荷从无限远处移到电场中的A点，说明电荷带正电还是带负电？静电力做了多少功？(取无限远处为电势零点)‎ ‎【答案】(1)增加　2×10－6 J (2)200 V (3)带负电　4×10－6 J ‎【解析】（1）电荷从无限远处移到电场中的A点，要克服静电力做功2×10-6J，电荷的电势能增加； 无限远处电势能为零，则电荷在A点具有2×10-6J的电势能， ‎ ‎（2）A点的电势为； （3）若静电力可以把带电荷量为2×10-8C的电荷从无限远处移到电场中的A点，静电力做正功，所以该电荷带负电； 电荷量为2×10-8 C的电荷从无限远处移到电场中的A点时，无限远与A点间的电势差不变，则静电力做正功，为W=q′U∞A=-2×10-8×（0-200）J=4×10-6J 点睛：本题关键明确电场力做的功等于电势能的减小量，同时结合电势的定义式和电场力做功与电势差关系公式列式求解．‎ ‎18．如图所示，有一电子(电量用e表示)经电压U0加速后，进入两板间距为d，电压为U的平行金属板间；若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场．求：‎ ‎（1）金属板AB的长度；‎ ‎（2）电子穿出电场时的动能.‎ ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）设电子飞离加速电场时的速度为v0，由动能定理eU0= mv02 设金属板AB的长度为L，电子偏转时间 电子在偏转电场中的产生的偏转加速度 电子偏转的位移y=d=at2‎ 解得   （2）设电子穿过电场时的动能为 Ek，根据动能定理 ‎ Ek=eU0+e L=d=e（U0+）‎ ‎【点睛】‎ 本题关键是分析清楚粒子的运动规律，对于类平抛运动，可以运用正交分解法分解为初速度方向的匀速直线运动和沿电场力方向的匀加速直线运动，同时结合动能定理列式求解．‎ ‎19．一质量为m、电荷量为q的小球，从O点以和水平方向成角的初速度抛出，当达到最高点A时，恰进入一匀强电场中，如图，经过一段时间后，小球从A点沿水平直线运动到与A相距为S的点后又折返回到A点，紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点重力加速度为g，未知，求：‎ 该匀强电场的场强E的大小；‎ 从O点抛出又落回O点所需的时间．‎ ‎【答案】大小为时间为 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据平行四边形定则求出小球在A点的速度，抓住小球所受电场力和重力的合力与在同一条直线上，根据平行四边形定则求出合力的大小，根据牛顿第二定律和速度位移公式求出匀强电场的场强大小；根据等时性求出斜抛运动的时间，结合平均速度的推论求出匀减速运动的时间，根据从抛出点出发到和返回到抛出点过程的对称性求出整个过程的运动时间．‎ ‎【详解】‎ ‎（1）斜上抛至最高点A时的速度，水平向右 由于 段沿水平方向直线运动，所以带电小球所受的电场力与重力的合力应为一平向左的恒力：，‎ 带电小球从A运动到过程中作匀加速度运动有   ，‎ 由以上三式得：；‎ 小球斜抛运动到A点的时间，从A到的运动时间，‎ 根据运动的对称性，则，‎ 所以小球沿做匀减速直线运动，于点折返做匀加速运动所需时间．‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的关键掌握处理斜抛运动的方法，以及知道小球做直线运动，合力与速度方向在同一条直线上．‎