河南省沁阳一中2020学年高二物理上学期第一次月考试题 13页

河南省沁阳一中 2020 学年高二物理上学期第一次月考试题 学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题(每题 3 分，共 30 分) 1. 、 是一条电场线上的两个点,一带负电的粒子仅在电场力作用下以一定的初 速度从 点沿电场线运动到 点,其速度 和时间 的关系图象如图所示,则此电场 的电场线分布可能是( ) A. B. C. D. 2.如图所示,固定的光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块 P,将另一个带 电小物块 Q 在斜面的某位置由静止释放,它将沿斜面向上运动.设斜面足够长,则在 Q 向上运动的过程中( ) A.小物块 P、Q 的电势能和动能之和先增大后减小 B.小物块 P、Q 的重力势能和电势能之和先减小后增大 C.小物块 P、Q 的重力势能和电势能之和先增大后减小 D.小物块 P、Q 的重力势能和动能之和先增大后减小 3.在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形的 。顶点 处分别固 定一个正点电荷,电荷量相等,如图所示。若将一个带负电的粒子置于 点,自由释放, 粒子将沿着对角线 往复运动,粒子从 点运动到 点的过程中( ) A.先做匀加速运动,后做匀减速运动 A B A B v t abcd ,a c b bd b d B.先从高电势处到低电势处,后从低电势处到高电势处 C.电势能与机械能之和先增大,后减小 D.电势能先减小,后增大 4.关于电场线的以下说法中,正确的是( ) A.电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同 B.沿电场线的方向,电场强度越来越小 C.电场线越密的地方同一试探电荷所受的电场力就越大 D.顺着电场线移动电荷,电荷受电场力大小一定不变 5.图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹,粒子先 经过 M 点,再经过 N 点,可以判定( ) A.该粒子带负电 B.M 点的电势小于 N 点的电势 C.粒子在 M 点受到的电场力大于在 N 点受到的电场力 D.粒子在 M 点具有的电势能大于在 N 点具有的电势能 6.关于静电场,下列说法中正确的是( ) A.在电场强度为零的区域电势一定处处为零 B.负电荷从电势低的点运动到电势高的点,电势能一定减少 C.两点间的电势差与零电势的选取有关 D.根据公式 U=Ed 知,在匀强电场中两点间的距离越大,电势差就越大 7.如图所示,匀强电场中有一平行四边形 abcd,且平行四边形所在平面与场强方向 平行.其中 φa=10 V,φb=6 V,φd=8 V,则 c 点电势为( ) A.10V B.4V C.7V D.8V 8.如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,φa=50V,φc=20V,则 a、c 连线中点 b 的 电势 φb( ) A. 等 于 35V B. 大 于 35V C. 小 于 35V D.等于 15V 9.下列关于电场强度的说法中正确的是( ) A.公式 只适用于真空中点电荷产生的电场 B.由公式 可知,电场中某点的电场强度 与试探电荷 在电场中该点所受的 电场力 成正比 C.在公式 中, 是点电荷 产生的电场在点电荷 处的场强大小;而 是点电荷 产生的电场在点电荷 处的场强大小 D.由公式 可知,在离点电荷非常近的地方 ,电场强度 无穷大 10.两个相同的金属小球(可看作点电荷),带有同种电荷,且电荷量之比为 1:7,在真 空中相距为 r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们之间的库仑力是原来的 ( ) A.7 B. C. D. 二、多选题（每题词 3 分，有错的 0 分，对而不全的得 2 分，共计 12 分） 11.如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且 ,电场中的 三点的场 强分别为 ,电势分别为 , 、 间的电势差分别为 、 , 则下列关系中正确的是( ) FE q = FE q = E q F 1 2 2 Q QF k r = 2 2 Qk r 2Q 1Q 1 2 Qk r 1Q 2Q 2 QE k r = ( )0r → E 3 7 9 7 16 7 AB BC= , ,A B C , ,A B CE E E , ,A B C ϕ ϕ ϕ AB BC ABU BCU A. B. C. D. 12.空间某一静电场的电势 在 轴上分布如图所示, 轴上两点 、 的电场强度 在 方向上的分量分别是 、 。下列说法中正确的有( ) A. 的大小大于 B. 的方向沿 轴正方向 C.电荷在 点受到的电场力在 方向上的分量最大 D.负电荷沿 轴从 移到 的过程中,电场力先做正功,后 做负功 13.如图所示, 、 、 、 为匀强电场中相邻的四个 等势面, 一个电子垂直经过等势面 时,动能为 20 ,飞经等势 面 时, 电势能为-10 ,飞至等势面 时速度恰好为 0.已知相 邻等势面间的距离为 5 ,则下列说法中正确的是( ) A.等势面 的电势为-10 B.匀强电场的场强为 200 C.电子再次飞经 等势面时,动能为 10 D.电子的运动为匀变速直线运动 14.如图所示,某区域电场线左右对称分布, 、 为对称线上的两点.下列说法正确的是( ) A B C ϕ ϕ ϕ> > C B AE E E> > AB BCU U< AB BCU U= ϕ x x B C x BxE CxE BxE CxE BxE x O x x B C A B C D D eV C eV B cm A eV /V m D eV M N A. 点电势一定高于 点电势 B. 点场强一定大于 点场强 C.正电荷在 点的电势能大于在 点的电势能 D.将电子从 点移动到 点,静电力做正功 三、填空题（每题 4 分，共 16 分） 15.如图所示,导体 AB 与地面绝缘,将带正电的物体 C 靠近 AB,用手接触一下 B 端, 放开手再移去 C,则此时 AB 带__________电,若用手接触一下 A 端,放开手再移去 C, 则此时 AB 带__________电。 16 如图所示是匀强电场中的一组等势面,若 A、B、C、D 相邻两点间的距离都是 2 cm, 则 电 场 的 场 强 为 __________ V/m, 到 A 点 距 离 为 1.5 cm 的 P 点 电 势 为 __________V. 17.平行的带电金属板 、 间是匀强电场,如图所示,两板间距离是 5 ,两板间 的电压是 60 . 1）.两板间的场强是________; M N M N M N M N A B cm V 2）.电场中有 和 两点, 点离 A 板 0.5 , 点离 B 板也是 0.5 , 和 两 点间的电势差 __________. 18. 、 两带电小球, 固定不动, 的质量为 。只在库仑力作用下, 由静止 开始运动.已知初始时, 、 间的距离为 , 的加速度为 。经过一段时间后, 的加速度变为 ,此时, 、 间的距离应为__________ 四、计算题（19 题 8 分，20 题 10 分，21 题 12 分，22 题 12 分，共 42 分） 19.如图所示, 是两个带等量同种电荷的小球, 固定在竖直放置的 10 长的 绝缘支杆上, 静止于光滑绝缘的倾角为 30°的斜面上,且恰与 等高.若 的质量 为 ,则 带电荷量是多少?(取 ) 20.如图所示,绝缘水平面上静止着两个质量均为 、电荷量均为 的物体 、 ( 、 均可视为质点),它们间的距离为 ,与水平面间的动摩擦因数均为 . 1）. 受到的摩擦力为多大? 2）.如果仅将 的电荷量增至 ,两物体开始运动,当它们的加速度第一次为零时, 、 间距增大了多少? 21.如图所示的电场,等势面是一簇互相平行的竖直平面,间隔均为 ,各面电势已在 图中标出,现有一质量为 的带电小球以速度 射入电场, 的方向与水平方向成 45°角斜向上,要使小球做直线运动.问: 1P 2P 1P cm 2P cm 1P 2P 12U = A B A B m B A B d B a B 4 a A B ,A B A cm B A B 30 3g B 210 /g m s= m Q+ A B A B r µ A A 4Q+ A B d m 0v 0v 1）.小球应带何种电荷?电荷量是多少? 2）.小球在入射方向上小球最大位移量是多少?(电场足够大) 22. .如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点 ,用一根长度为 的绝缘细线把质量为 ,带有 正电荷的金属小球悬挂在 点, 小球静止在 点时细线与竖直方向的夹角为 ,( 取 10 , , ).求: 1）. 两点间的电势差 ; 2).将小球拉至位置 使细线水平后由静止释放,小球通过最低点 时细线对小球的 拉力 的大小; 3).如果要使小球能绕 点做完整的圆周运动,则小球在 点时沿垂直于 方向运 动的初速度 的大小. O 0.40L m= 0.20m kg= 46.0 10 q C−= × O B 37θ = ° g 2/m s sin37 0.60= cos37 0.80° = AB ABU A C F O A OA 0v 高二第一次考试物理参考答案 一、单选题 1.答案：A 解析：电场线密集的地方场强大,电荷所受的电场力也大,因而产生的加速度也大,由 图像可知,带负电的粒子在运动中的加速度逐渐增大,说明粒子在向电场线越来 越密集的地方运动,选项 B、C 错误;因带负电的粒子所受的电场力与场强方向相反, 而由 图像可知,带负电的粒子在做减速运动,说明场强方向为 方向,选项 A 正确,D 错误. 2.答案：B 解析：因物块 Q 向上运动的过程中，动能、重力势能和电势能之和为定值，则电势 能和动能之和的变化与重力势能的变化情况相反，因向上运动则重力势能增加，则 P、Q 的电势能和动能之和减小．则 A 错误；因动能、重力势能和电势能之和为定值， 则重力势能和电势能之和的变化与动能的变化情况相反，因向上运动先加速再减速， 则动能先增加再减小，则块 P、Q 的重力势能和电势能之和先减小后增大，则 B 正确， C 错误；因动能、重力势能和电势能之和为定值，重力势能和动能之和与电势能的 变化情况相反，因向上运动电场力做正功电势能减小．则 Q 的重力势能和动能之和 增加，则 D 错误；故选 B。 考点：能量守恒定律。 3.答案：D 解析： 两点固定相同的正点电荷,则 为等最同种点电荷连线的中垂线,由电场 线分布情况可知带电粒子不可能做匀变速运动,A 错误;在等量正点电荷连线的中垂 线上,两点电荷连线与中垂线的交点电势最高,带负电的粒子从 点运动到 点的过 程中,先从低电势处到高电势处,再从高电势处到低电势处,B 错误;只有电场力做功, 电势能与机械能的和保持不变,C 错误;带电粒子从 点到 点运动过程中所受电场 力先由 点指向 点,后由 点指向 点,所以电场力先做正功后做负功, 因此电势能 先减小,后增大,D 正确. v t− v t− AB ,a c bd b d b d b d d b 4.答案：C 解析： 电场线上每一点的切线方向都跟正电荷在该点的受力方向相同,A 错误;沿电场线方 向,其疏密变化情况未知,所以电场强度大小不能判定,电荷的受力情况也不能判定, 所以 B、D 错误;故只有 C 正确. 5.答案：D 解析： 6.答案：B 解析： 7.答案：B 解析：因为 bc 与 ad 平行且相等,由匀强电场特点可得:φb-φc=φa-φd,解得 φc=4V. 故选 B. 8.答案：C 解析：从电场线疏密可以看出 ,由公式 可以判断 ,所以 . 9.答案：C 解析：电场强度的定义式 适用于任何电场,故 A 错误; 电场中某点的电场强度由电场本身决定,而与电场中该点是否有试探电荷或引入试 探电荷所受的电场力无关,故 B 错误; 电荷间的相互作用是通过电场而产生的,所以 是点电荷 在距离其为 的点电 荷 处产生场强的大小, 是点电荷 在距离其为 的点电荷 处产生场强的 大小,C 正确; 公式 是点电荷产生的电场中某点场强的计算式,当 时,所谓“点电荷” 已不存在,该公式已不适用,故 D 错误. 10.答案：D a b cE E E> > U Ed= ab bcU U> 352 a c b V ϕ ϕϕ +< = FE q = 1 2 Qk r 1Q r 2Q 2 2 Qk r 2Q r 1Q 2 QE k r = 0r → 解析：接触前,根据库仑定律可得 ,接触后,根据平均分配原则,两 小球带电量为 ,所以接触后库仑力为 ,选项 D 正确。 二、多选题 11.答案：ABC 解析： A、B、C 三点处在一根电场线上,沿着电场线的方向电势降落,故 φA>φB>φC,A 正确; 由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为 EC>EB>EA,B 对;电场线密集的地方 电势降落较快,故 UBC>UAB,C 对,D 错. 12.答案：AD 解析：在 点和 点附近分别取很小的一段 ,由图象可知, 点段对应的电势差大 于 点段对应的电势差,看做匀强电场有 ,可见 A 项正确;同理可知 点场强最小,电荷在该点受到的电场力最小,C 项错误;沿电场方向电势降低在 点左侧, 的方向沿 轴负方向,在 点右侧, 的方向沿 轴正方向,所以 B 项错 误,D 项正确,故本题正确答案为 AD. 13.答案：ABD 解 析 ： 设 相 邻 等 势 面 电 势 差 为 , 则 电 子 从 , 由 动 能 定 理 得 , 即 . 若 , 说 明 , 故 ,选项 A 正确;由 ,选项 B 正确;电子再次 飞经等势面 时,动能应仍为 20 ,选项 C 错误;由于 为恒量,故选项 D 正确. 14.答案：AC 解析：电场线是描述电场的一种直观手段,沿电场线的方向电势逐渐降低,所以 点 电势高于 点电势,故 A 正确;电场强度由电场线的疏密来反映,电场线密的地方, 电场强,反之电场弱,所以 点电场强,故 B 错误;电场力做正功,电势能减少,电场 B C d B C E d ϕ∆= Bx CxE E> O O BxE x O CxE x U∆ D B→ 2 20ke U E eV⋅ ∆ = ∆ = − 10U V∆ = − pCE 10pCE eV= − 0B ϕ = 10A Vϕ = − 2 10 / 200 /5 10 UE V m V md − ∆= = =× D eV eEa m = M N N 力做负功,电势能增加,一个正电荷从 点运动到 点的过程中,电场力做正功,电 势能减少,所以 C 正确;将电子从 点移到 点,电场力做负功,故 D 错误. 三、填空题 15.答案：负; 负 解析： 答案： ×103 -2.5 17.答案：1. 2.48V 解 析 ： 1. 两 板 间 是 匀 强 电 场 , 由 U=Ed 可 得 两 板 间 的 场 强 . 2.P1、P2 两点间沿场强方向的距离:d′=4 cm.所以 U12=Ed′=1.2×103×4×10-2V=48V. 18.答案：2d 解析： 球仅在库仑力作用下,由静止开始运动,当间距为 时, 的加速度为 ,则 合力为 ,且 与 的平方成反比;当 的加速度为 ,此时 球的合力为 ,则两球间距为 2 .故答案为:2 四、计算题 19.答案： 因为 静止于光滑绝缘的倾角为 30°的斜面上且恰与 等高. 设 之间的水平距离为 .依据题意可得: , . 对 进行受力分析,如图所示,依据物体平衡条件解得库仑力: M N M N 31.2 10 /V m× 3 2 60 1.2 10 /5 10 U VE V md m−= = = ×× B d B a F ma= F d B 4 a B ' 4 maF = d d B A ,A B L tan30 h L ° = 10 10 3tan30 3 3 hL cm cm= = =° B . 依据 得 , 解得 . 解析： 20.答案：1. 静止时,它受到的静摩擦力 与库仑力大小相等,故 2.设 、 加速度为零时二者之间距离为 ,由平衡条件得: ,解得: ,所以 、 间距增大了 解析：加速度为零时物体所受的合力为零. 21.答案：1. 如图所示,电场线水平向左,由题意可知,只有小球受到向左的电场力, 电场力和重力的合力才有可能与初速度方向在一条直线上,所以小球带正电. 由图可知 , 相邻等势面间的电势差用 表示,所以 , 所以 . 3 3tan30 30 3 10 10 0.33F mg N N−= ° = × × × = 1 2 2 Q QF k r = 2 2 QF k L = 2 6 9 0.3 10 3 10 1.0 109 10 FQ L C Ck − −= = × × = ×× A fF 2 2f QF k r = A B R 2 2 4Qmg k R µ = 2 kR Q mgµ= A B 2 kR r Q rmgµ− = − qE mg= U UE d = mg mgdq E U = = 2.由图可知 (因为 ), 由动能定理 , 所以 . 解析： 22. 答 案 ： 1. 带 电 小 球 在 点 静 止 受 力 平 衡 , 则 : , , 由 有: . 2.设小球运动至 点时速度为 ,则: , , 联立解得: . 3.小球做完整圆周运动时必须通过 点的对称点,设在该点时小球的最小速度为 , 则 : , , 联 立 解 得 : . ( ) ( )2 2= 2qE mg mg+ = qE mg= 2 2 0 02 42 2m mv vs gmg = = B tanqE mg θ= 3tan 2.5 10 /mgE V mq θ= = × U Ed= ( )1 sin 400 ABU El Vθ= − − = − C Cv 21 2 Cmgl qEl mv− = 2 CvF mg m L − = 3F N= B v 2 cos sin vmg qE m l θ θ+ = ( ) 2 2 0 1 1cos 1 sin 2 2mgl qEl mv mvθ θ− − + = − 0 21 /v m s=