2018-2019学年河南省周口中英文学校高二上学期第一次月考物理试题 解析版

2018-2019学年河南省周口中英文学校高二上学期第一次月考物理试题 解析版

河南省周口中英文学校2018-2019学年高二上学期第一次月考物理试题 一.选择题 ‎ ‎1.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E与试探电荷在电场中该点所受的静电力成正比 C. 由公式可知，在离点电荷非常近的地方(r→0)，电场强度E可达无穷大 D. 在公式中， 是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的电场强度大小；而是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的电场强度大小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】公式适用于所有电场，选项A错误；电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，与试探电荷在电场中该点所受的静电力无关，选项B错误；公式适用于真空中的点电荷电场，在离点电荷非常近的地方(r→0)，公式不再适用，选项C错误；在公式中， 是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的电场强度大小；而是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的电场强度大小，选项D正确；故选D.‎ ‎2.一个检验电荷q在电场中某点受到的静电力为F,这点的电场强度为E,在图中能正确反映q、E、F三者关系的是(　　)‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】电场强度的大小与放入电场中的电荷无关，故A、B错误。根据F=qE知，E不变，F与q成正比，故C错误，D正确。故选D。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道电场强度的性质，知道电场强度与F和q无关，结合F=qE分析F与q的关系，基础题．‎ ‎3.下列关于电势高低的判断正确的是 (　　)‎ A. 负电荷从A移到B时，外力做正功，A点的电势一定较高 B. 正电荷只在电场力作用下从静止开始由A移到B，A点的电势一定较高 C. 负电荷从A移到B时，电势能增加，A点的电势一定较低 D. 正电荷从A移到B时，电势能增加，A点的电势一定较高 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】负电荷从A移到B时，外力作正功，无法判断电势的高低，故A错误。正电荷只在电场力作用下从静止开始由A移到B，电场力一定做正功，电势能减小，电势降低，则A点的电势一定较高。故B正确。根据负电荷在电势低处具有的电势能大，则知负电荷从A移到B时，电势能增加，B点的电势一定较低，A点的电势一定较高，故C错误。正电荷从A移到B时，电势能增加，根据正电荷在电势高处具有的电势能大，可知A点的电势一定较低，故D错误。故选B。‎ ‎【点睛】电场中两点间电势高低可根据推论判断，也可以根据电场力做功的正负与电荷的电性判断，但不能根据外力做功情况判断．‎ ‎4.如图所示，匀强电场的场强E＝30 000 V/m，A、B两点相距0.2 m，两点连线与电场方向的夹角是60°，下列说法正确的是 (　　)‎ A. A、B两点间的电势差是U＝1 500 V B. 电荷量q＝＋2×10－4 C的电荷从A点运动到B点电势能增加0.6 J C. 若取A点的电势φA＝0，则B点的电势φB＝－3 000 V D. 电荷量q＝－2×10－4 C的电荷从A点运动到B点电场力做功为0.6 J ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由图示可知，AB方向与电场线方向间的夹角θ=60°，AB两点沿电场方向的距离d=Lcosθ，AB点间的电势差：UAB＝ELcos60°＝3×104×0.2×0.5＝3×103V，故A错误；电荷量q=+2×10-4C的电荷从A点运动到B点，电场力做正功，电荷的电势能减小，故B错误；沿电场线的方向电势降落，故若取A点的电势为0，则B点的电势φb=-3000V．故C正确；电荷量q=-2×10-4C的电荷从A点运动到B点，电场力做负功，大小为：W＝qUAB＝−2×10−4×3×103J＝−0.6J．故D错误。故选C。‎ ‎【点睛】本题首先要想到匀强电场中电势差与场强的关系式U=Ed，其次要正确理解d的含义：两点沿电场方向的距离；注意电场力做正功时电势能减小，克服电场力做功电势能增加.‎ ‎5.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知 (　　)‎ A. 带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大 B. 带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大 C. 带电粒子在R点时的速度大小大于在Q点时的速度大小 D. 带电粒子在R点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据轨迹弯曲的方向可知，电场力的方向向下。带电粒子带负电，能判断出电场线的方向；根据电场力的方向与运动方向之间的关系，判断出电场力做功的正负，从而判断出电荷电势能和动能的变化；带电粒子的动能和电势能的总和是守恒的；由电场线疏密确定出场强大小，由牛顿第二定律分析加速度大小。‎ ‎【详解】带电粒子做曲线运动，所受的电场力指向曲线的内侧，所以电场力的方向向右；若粒子从P经过R运动到Q，电场力做负功，电荷的电势能增大，动能减小，则知带电粒子在 P 点时的电势能比在 Q 点时的电势能小，在 R 点时的速度大于在 Q 点时的速度大，故A错误，C正确；根据能量守恒定律，带电质点在运动过程中各点处的动能与电势能之和保持不变，故B错误；由电场线疏密确定出，R点场强大，带电粒子所受的电场力大，加速度大，故D错误；故选C。‎ ‎6.在竖直向下的匀强电场中，一带电油滴在电场力和重力的作用下，沿虚线所示的运动轨迹从a运动到b。若此带电油滴在运动过程中动能和重力势能之和为E1，重力势能和电势能之和为E2，则E1、E2的变化情况是 (　　)‎ A. E1增加，E2减小 B. E1增加，E2增加 C. E1不变，E2减小 D. E1不变，E2不变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由油滴的运动轨迹图可知，带电油滴所受的电场力竖直向上，且电场力大于重力，故从a到b的运动过程中合外力做正功，动能增加。电场力做正功，电势能减小，根据能量守恒定律可知，在从a到b 的运动过程中只有重力、电场力做功，因此重力势能、电势能、动能三者之和保持不变，因该过程中动能增加，电势能减小，因此动能和重力势能之和E1增加，重力势能和电势能之和E2减小，故A正确。故选A。‎ ‎【点睛】本题在电场和重力场的复合场中重点考查带电小球的功能关系转化。注意只有重力和电场力做功时，物体的电势能、动能与重力势能之和守恒；在学习过程中要明确各种功能关系是解这类问题的关键。‎ ‎7.一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（　　）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 仅在电场力作用下沿曲线运动，电场力的方向指向曲线的内侧；质点的速率是逐渐增大，电场力的方向与运动方向(轨迹的切线方向)成锐角；粒子带负电，电场力的方向与电场强度的方向相反。综上，场强方向可能的只有B，故选B。‎ 点睛：物体动能增加时，合力对物体做正功，合力方向与位移方向之间成锐角；物体动能减小时，合力对物体做负功，合力方向与位移方向之间成钝角。‎ 视频 ‎8. 在一个匀强电场中有a、b两点，相距为d，电场强度为E，把一个电量为q的正电荷由a点移到b点时，克服电场力做功为W，下列说法正确的是 A. 该电荷在a点电势能较b点大 B. a点电势比b点电势低 C. a、b两点电势差大小一定为U=Ed D. a、b两点电势差 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：正电荷从a点移到b点时，电场力对电荷做负功W，电势能增加，电荷在a点电势能较b点小，选项A错误；a点电势比b点低．故B正确．当ab两点在同一电场线上时，U=Ed．本题ab是否在同一电场线上不确定，则U大小不一定为等于Ed，故C错误．电荷从a移动到b，克服电场力做功W，根据电势差的定义，选项D错误。‎ 考点：电场力做功与电势能的关系；场强与电势差的关系。‎ ‎9.一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C点运动到D点，其v－t图象如图所示，则下列说法中正确的是 (　　)‎ A. A点的电场强度一定大于B点的电场强度 B. CD间各点电场强度和电势都为零 C. AB两点间的电势差大于CB两点间的电势差 D. 粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】由运动的速度--时间图象可看出，带正电的粒子的加速度在A点时较大，由牛顿第二定律得知在A点的电场力大，故A点的电场强度一定大于B点的电场强度，故A正确；CD间各点电荷的加速度为零，故不受电场力，故电场强度为零，电场强度为零说明各点之间的电势差为零，但电势不一定为零，故B错误。A、C两点的速度相等，故粒子的动能相同，因此从A到B和从B到C电场力做功的绝对值相同，AB两点间的电势差等于CB两点间的电势差，故C错误。从A到B，速度增大，故电场力做正功，可知电势能减小，则粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能，故D正确；故选AD。‎ ‎【点睛】本题考查到了电场力做功的计算和电场力做功与电势能的关系，其关系为：电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加，电势能变化的数值等于电场力做功的数值。这常是判断电荷电势能如何变化的依据。还考查了对于匀变速直线运动的图象分析电荷在电场中移动时，电场力做的功与移动的路径无关，只取决于起止位置的电势差和电荷的电量，这一点与重力做功和高度差的关系相似。‎ ‎10.某电场的电场线分布如图所示，则(　　)‎ A. 电荷P带负电 B. 电荷P带正电 C. 正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力 D. a点的电场强度大于b点的电场强度 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】由电场线分布可知，电荷P带正电，选项A错误，B正确；因c点的电场线较d点密集，可知c点的场强较大，正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力，选项C正确； a点的电场线比b点较稀疏，则a点的电场强度小于b点的电场强度，选项D错误；故选BC.‎ ‎11.带正电的微粒放在电场中，场强的大小和方向随时间变化的规律如图所示。带电微粒只在电场力的作用下由静止开始运动，则下列说法中正确的是(　　)‎ A. 微粒将沿着一条直线运动 B. 微粒在0～1 s内的加速度与1～2 s内的加速度相同 C. 微粒做往复运动 D. 微粒在第1 s内的位移与第3 s内的位移相同 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】由图看出，E1和E2大小相等、方向相反，所以微粒奇数秒内和偶数秒内的加速度大小相等、方向相反，即微粒在0～1 s内的加速度与1～2 s内的加速度不相同，作出微粒的速度图象如图：‎ ‎ 根据运动的对称性可知在2s末的速度恰好是0，即微粒第1s做加速运动，第2s做减速运动，然后再加速，再减速，一直持续下去，微粒将沿着一条直线运动。故A正确，BC错误，微粒在第1s内与第3s内都是从速度为0开始加速，加速度相同，所以它们的位移也相同，故D正确；故选AD。‎ ‎【点睛】本题考查带电粒子在周期性变化的电场中的运动，要注意正确应用v-t图象；通过图象，计算出微粒的运动具有对称性是问题的关键.‎ ‎12.某静电场中的电场如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，由M运动到N，其运动轨迹如图中虚线所示，以下说法正确的是(　　)‎ A. 粒子必定带正电荷 B. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 C. 粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度 D. 粒子在M点的动能小于它在N点的动能 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】由电荷的运动轨迹可知，电荷的受力沿着电场线的方向，所以电荷为正电荷，所以A正确。电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，由图可知，N点的场强大于M点的场强的大小，在N点的受力大于在M的受力，所以粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，所以C错误，B 正确。正电荷沿着电场的方向运动，所以电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在M点的动能小于它在N点的动能，所以D正确。故选ABD。‎ ‎【点睛】此题关键是知道电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．‎ 二 填空题 ‎13.有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中A小球带有2.0×10－5 C的正电荷，小球B、C不带电。现在让小球C先和小球A接触后取走，再让小球B与小球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三小球的带电荷量分别为qA＝________C，qB＝________C，qC＝________C。‎ ‎【答案】 (1). 5×10－6 (2). 7.5×10－6 (3). 7.5×10－6‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】当小球C和A接触后，A、C球带电为Q1=C=1.0×10-5C，再让小球B与小球A接触，此时A、B带电为Q2=C=5×10-6C，再让让小球B与小球C接触后，此时B、C带电为Q3=C=7.5×10-6C； 所以最终ABC三小球的带电量分别是：5×10-6C，7.5×10-6C，7.5×10-6C．‎ ‎14.长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为+q的点电荷放在距棒左端R处，如图所示．当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内中点产生的场强大小等于_____，方向为_____．‎ ‎【答案】 (1). (2). 沿pq连线且指向+q ‎【解析】‎ 试题分析：当棒达到静电平衡后，棒内各点的合场强为零，即感应电荷产生的电场强度与+q产生的电场强度大小相等、方向相反，根据静电平衡的特点和点电荷场强公式E=k结合求解．‎ 解：水平导体棒当达到静电平衡后，棒上感应电荷中点P处产生的场强大小与点电荷+q在该处产生的电场强度大小相等，方向相反．‎ 则棒上感应电荷在棒内中点产生的场强大小为：E=，‎ 由于P处的合场强为零，所以感应电荷产生的场强方向与点电荷+q在该处产生的电场强度的方向相反，即沿pq连线且指向+q．‎ 故答案为：，沿pq连线且指向+q．‎ ‎【点评】感应带电的本质是电荷的转移，当金属导体处于电场时会出现静电平衡现象，关键要理解并掌握静电平衡的特点．‎ 三、计算题 ‎15.电量为q＝2×10－4C的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向且方向始终不变的电场，电场强度E的大小与时间t的关系，以及物块速度v与时间t的关系如图所示。若重力加速度g取10 m/s2，求：‎ ‎(1)物块的质量m；‎ ‎(2)物块与水平面之间的动摩擦因数μ。‎ ‎【答案】(1)2 kg　(2)0.2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由v－t图象可知，前2 s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有：qE1－μmg＝ma ‎2 s后物块做匀速直线运动，由平衡条件有qE2＝μmg，‎ 联立得：q(E1－E2)＝ma 由E－t图象和v－t图象可得E1＝3×104 N/C，E2＝2×104 N/C，a＝1 m/s2，‎ 代入数据可解得：m＝1 kg。‎ ‎（2）物块与水平面之间的动摩擦因数：μ＝＝0.2‎ ‎16.带电荷量为q＝＋4.0×10－8C 的点电荷从A点移到B点时，克服静电力做功 2.0×10－6 J。已知B点的电势为φB＝30 V。求：‎ ‎(1)A、B间的电势差；‎ ‎(2)A点的电势；‎ ‎(3)q从A到B的电势能变化。‎ ‎【答案】 (1)－50 V　(2)－20 V(3)电势能增加2.0×10－6 J　‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)从A到B静电力做的功为：WAB＝－2.0×10－6 J A、B两点间的电势差：UAB＝＝－50 V，B点电势高于A点电势。‎ ‎(2)根据UAB＝φA－φB得A点的电势为 φA＝UAB＋φB＝(－50 V)＋30 V＝－20 V ‎(3)q从A到B克服静电力做功，电势能一定增加，‎ ΔEp＝|WAB|＝2.0×10－6 J。‎ ‎【点睛】本题关键是明确电势差两个公式UAB＝和UAB=φA-φB，计算时注意各个物理量的符号，同时要明确电场力做功等于电势能的减小量．‎ ‎17.如图所示，质量为m，电荷量为e的粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向射入匀强电场，由B点飞出电场是速度方向与AO方向成45°，已知AO的水平距离为d．（不计重力）‎ 求：（1）从A点到B点用的时间；‎ ‎（2）匀强电场的电场强度大小；‎ ‎（3）AB两点间电势差．‎ ‎【答案】（1）‎ ‎（2）；‎ ‎（3）．‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）粒子在入射方向作匀速直线运动 ‎（2）在电场方向上，粒子作匀加速直线运动 ‎，，‎ 得 ‎（3）由动能定理：‎ 得 考点：考查了带电粒子在电场中的运动 ‎ ‎