湖南省邵东县第十中学2020学年高二物理上学期第一次月考试卷（含解析）

湖南省邵东县第十中学2020学年高二物理上学期第一次月考试卷（含解析）

湖南省邵东县十中2020学年高二上学期第一次月考物理试卷 ‎ 一、选择题 ‎1.玻璃棒与丝绸摩擦后，玻璃棒带正电，这种起电方式为摩擦起电，其原因是（ ）‎ A. 丝绸上的一些电子转移到玻璃棒上 B. 丝绸上的一些正电荷转移到玻璃棒上 C. 玻璃棒上的一些电子转移到丝绸上 D. 玻璃棒上的一些正电荷转移到丝绸上 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 当束缚电子的能力不同的两种物质相互摩擦时，束缚电子能力强的得到电子，而带负电；束缚电子能力弱的失去电子，而带正电，一种物质失去多少电子，另一种物质就得到多少电子。‎ ‎【详解】摩擦起电的原因是发生电子转移，玻璃棒与丝绸摩擦后，玻璃棒上的一些电子转移到丝绸上，玻璃棒带正电，丝绸带负电，故ABD错误，C正确；‎ 故选：C。‎ ‎2.导体A带5q的正电荷，另一完全相同的导体B带-q的负电荷，将两导体接触一会后再分开，则B导体带的电荷量为（ ）‎ A. B. q C. 2q D. -2q ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 两相同的导体相互接触时，若带同种电荷则将两球带电量平分，若带异种电荷则将电量先中和再平分，据此可正确解答本题。‎ ‎【详解】两带电体带异种电荷，接触后先将电量中和，故接触后两带电体带电总和为：5q-q=4q，‎ 当两带电体分开后，将总电量平分，所以将两导体接触一会后再分开，则B导体的带电量为2q，故C正确，ABD错误。‎ 故选：C。‎ ‎【点睛】本题关键是根据电荷守恒定律得到，两个相同的金属球接触后，电荷总量先中和后均分。‎ ‎3.真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为 F，若它们的带电量都增大为原来的3倍，距离增大为原来的2倍，它们之间的相互作用力变为（　　）‎ A. 16F B. ‎ C.  F D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据库仑定律，则；它们的带电量都增大为原来的3倍，距离增大为原来的2倍，它们之间的相互作用力变为，故选B.‎ ‎4.图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷．一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c点是实线与虚线的交点．则关于该粒子的下列说法错误的是（ ）‎ A. 带正电 B. 在b点的电势能大于在c点的电势能 C. 在c点受力最大 D. 由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电场线与等势面垂直．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，沿电场线的方向，电势降低，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加。‎ ‎【详解】A项：根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在a→b→c的过程中，一直受静电斥力作用，根据同性电荷相互排斥，故粒子带正电荷，故A正确；‎ B项：根据动能定理，粒子由b到c，电场力做正功，动能增加，电势能减小，故粒子在b点电势能一定大于在c点的电势能，故B正确；‎ C项：点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，粒子在C点受到的电场力最小，故C错误；‎ D项：a点到b点和b点到c点相比，由于点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，故a到b电场力做功为多，动能变化也大，故D正确。‎ 本题选择错误的，故选：C。‎ ‎【点睛】本题中，点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，掌握住电场线和等势面的特点，即可解决本题。‎ ‎5.如果在某电场中将的电荷由A点移到B点，电场力做功为，那么（ ）‎ A. A、B两点间的电势差是 B. A、B两点间的电势差是 C. 若在A、B两点间移动的电荷，电场力将做的功 D. 若在A、B两点间移动的电荷，电场力将做的功 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据公式求解电势差A、B间的电势差与所移动的电荷无关，再由公式W=qU求解在A、B两点间移动2.5×10-8C的电荷时，电场力做的功。‎ ‎【详解】A、B项：A、B两点间的电势差UAB=，故A、 B错误；‎ C项：在A、B两点间移动2.5×10-8C的电荷时，A、B间的电势差不变，则电场力做功为：WAB′=q′UAB=2.5×10-8×1.2×105J=3.0×10-3J，故C正确；‎ D项：在A、B两点间移动1.0×10-7C的电荷，电场力做的功W=1.2×105V×1.0×10-7C=1.2×10-2J，故D错误。‎ 故应选：C。‎ ‎【点睛】本题要抓住电场中两点间的电势差由电场中两点的位置决定，与移动的试探电荷无关。‎ ‎6.如图所示，两板间距为d的平行板电容器与电源连接，电键k闭合电容器两板间有一质量为m，带电量为q的微粒静止不动下列各叙述中正确的是 A. 微粒带的是正电 B. 电源电动势大小为 C. 断开电键k，微粒将向下做加速运动 D. 保持电键k闭合，把电容器两板距离增大，微粒将向下做加速运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 粒子所受重力竖直向下，电场力竖直向上，场强方向竖直向下，所以粒子带负电，由重力等于电场力mg=qE,E=U/d可知U=mgd/q，B对；断开电键电量不变，场强不变，粒子仍然静止不动，C错；保持电键K闭合，把电容器两极板距离增大，电压不变，E=U/d可知场强减小，粒子向下加速运动，D对；‎ ‎7.如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，　　 ‎ A. 此时A带正电，B带负电 B. 此时A电势低，B电势高 C. 移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 D. 先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：物体C靠近A附近时，由于静电感应，A端带上负电，B端带上正电；故A错误；此时AB为等势体，两端电势相等；故B错误；移去C后，由于电荷间相互作用，重新中和，达电中性状态，两金属箔均闭合；故C正确；先把AB分开，则A带负电，B带正电，移去C后，电荷不能再进行中和，故两金属箔仍然张开；故D错误；故选C。‎ 考点：静电感应 视频 ‎8.下列关于点电荷和元电荷的说法正确的是（　 ）‎ A. 只有体积小的带电体才可以看成点电荷 B. 两个相距很近的带电球体，可以看成是电荷集中在球心的点电荷 C. 物体带电量有可能为4.0×10﹣19C D. 元电荷是一个电子或一个质子所带的电荷量 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A、由带电体看作点电荷的条件，当带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系，故A错误；‎ B、两个带电的金属小球，若间距不太远时，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理，故B错误；‎ C、物体的带电量是元电荷的整数倍，4.0×10﹣19 C不是1.60×10﹣19C的整数倍，故C错误；‎ D、电子的带电量最小，质子的带电量与电子相等，电性相反，人们通常将最小的电荷量叫做元电荷，元电荷为：e=1.60×10﹣19C，故D正确；‎ 故选D。‎ ‎9.对于电容，以下说法正确的是 ( )‎ A. 一只电容充电荷量越大，电容就越大 B. 对于固定电容器，它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变 C. 可变电容器的充电荷量跟加在两极间的电压成反比 D. 如果一个电容器没有电压，就没有充电荷量，也就没有电容 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 解：A、电容器带电荷量越大，板间电压越大，而电容不变．故A错误．‎ B、电容表征电容器容纳电荷本领的大小，对于固定电容器，电容C不变，由定义式C=可知，则带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变．故B正确．‎ C、电容器的带电荷量Q=CU，当电容C一定时，电量与电压成正比．当电容C变化时，电量与电压不成正比．故C错误．‎ D、电容表征电容器容纳电荷本领的大小，与电容器的电量、电压无关．故D错误．‎ 故选：B ‎【点评】本题考查对电容的理解能力，抓住电容的物理意义和定义式是关键．‎ ‎10.在静电场中，下列说法正确的是（ ）‎ A. 沿着电场线方向，电势一定越来越低 B. 电场强度为零的点，电势不一定为零 C. 电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同 D. 只在电场力作用下，正电荷一定从高电势的地方向低电势的地方移动 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场线的方向反映电势的高低，则电场强度与电势没有直接关系．电场强度为零，电势不一定为零．电势为零，电场强度也不一定为零．电场强度越大的地方，电势不一定高．顺着电场线方向，电势逐渐降低，但场强不一定减小。‎ ‎【详解】A项：沿着电场线方向，电势一定越来越低，故A正确；‎ B项：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B正确；‎ C项：电场强度处处相同的区域内，电势不一定处处相同，比如匀强电场，电场强度相同，而电势沿着电场线方向是降低的，故C错误；‎ D项：如果正电荷有初速度，只在电场力作用下，正电荷可以从电势低处运动到电势高处，故D错误。‎ 故应选：AB。‎ ‎【点睛】电场强度和电势这两个概念非常抽象，可借助电场线可以形象直观表示电场这两方面的特性：电场线疏密表示电场强度的相对大小，切线方向表示电场强度的方向，电场线的方向反映电势的高低。‎ ‎11. 如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，根据此图可做出的正确判断是（）‎ A. 带电粒子电性的正、负 B. 带电粒子在a、b两点的受力方向 C. 带电粒子在a、b两点的加速度何处较大 D. 带电粒子在a、b两点的速度何处较大 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ 试题分析：粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子受到的电场力大体向左，电场线方向不明，无法判断粒子的电性．根据电场线疏密程度，判断ab两点场强的大小，从而判断ab两点电场力大小，再根据牛顿第二定律得ab点加速度的大小，根据电场力方向和速度方向的关系判断电场力做功，从而判断电势能大小．‎ 粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，故A错误B正确；电场线疏密程度表示电场强度大小，越密电场强度越大，同一粒子受到的电场力越大，加速度越大，故a点的加速度大于b点的加速度，C正确；受到的电场力方向和速度方向夹角为钝角，故由a到b，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增大，则粒子在a点的速度较大b点的电势能大，故D正确．‎ ‎12.图中a、b为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a点静止释放，沿电场线向上运动，到b点恰好速度为零，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小 B. a点的电势比b点的电势高 C. 带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的 D. a点的电场强度比b点的电场强度小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知，带点质点受两个力，重力和电场力．由静止向上运动，可判断出电场力的方向，根据电场力做的功，判断电势能的变化．通过带电质点初末速度为零可比较出两点的电场强度．沿电场线方向电势逐渐降低。‎ ‎【详解】A项：由题意可知，带电质点受两个力，向下的重力和向上的电场力，电场力做正功，电势能降低，所以带电质点在a点的电势能比在b点的电势能大。故A错误；‎ B项：沿电场线的方向电势逐渐降低，所以a的电势比点b的电势高，故B正确；‎ C项：质点开始由静止向上运动，电场力大于重力，且方向向上。因为在一根电场线上，所以在两点的电场力方向都竖直向上。故C正确；‎ D项：在a点，电场力大于重力，到b点恰好速度为零，可知先加速后减速，所以b点所受的电场力小于重力。所以a点的电场强度比b点的电场强度大。故D错误。‎ 故选：BC。‎ ‎【点睛】解决本题的关键通过a、b两点的速度为0‎ ‎，知道受重力和电场力两个力，且知道电场力的方向．通过电场力与重力的大小关系，比较电场强度的大小．以及知道电场力做功与电势能的关系；同时知道沿电场线方向电势降低．‎ 二、填空题 ‎13..如图所示，在真空中相距为R的A、B两点分别放置电量大小均为Q的正负点电荷，那么在离A、B两点距离都相等的中点的电场强度大小为________．‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据点电荷的场强公式分别求出等量异种电荷在中点的电场强度，再根据场强的叠加进行合成求解。‎ ‎【详解】两个等量异种点电荷在中点产生的电场强度大小相等，方向相同，大小均为 根据电场的叠加原理，可得，中点的电场强度大小。‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握点电荷的场强公式，以及知道场强是矢量，其合成或分解遵循平行四边形定则。‎ ‎14.一检验电荷，在电场中P点受到的电场力，P点的电场强度为________；‎ ‎【答案】200V/m ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 已知检验电荷所受的电场力和电荷量，由场强的定义式，即可求解P点的场强。‎ ‎【详解】由题意：检验电荷的电荷量 q=+3×10-9C，所受的静电力 F=6×10-7N，则P点的场强为：‎ ‎。‎ ‎【点睛】电场强度的定义式是电场这一章最重要的公式之一，要掌握其定义的方法：比值法定义，知道E与F、q无关，仅由电场本身决定这些特性。‎ ‎15.把一检验电荷放入某一电场中A点，具有电势能为，则该点电势为________V．若在该点放入另一电荷，具有电势能为________J．‎ ‎【答案】 (1). 100V (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 已知电荷在A点的电势能，由公式求解A点的电势．A点的电势与试探电荷无关，只与电场有关，同一点电势不变。‎ ‎【详解】由题，将q=10-10C的检验电荷放入电场中A点，具有电势能为Ep=10-8J，则A点的电势为：‎ 在该点放入另一电荷q=-10-10C，电势不变，仍为100V 该电荷具有的电势能为：Ep=q′φA=-10-10C×100J=-10-8J．‎ ‎【点睛】本题运用电势公式时．一般各量要代入符号计算．电势的物理意义理解要到位：电势是描述电场的能的性质的物理量，由电场本身决定，与试探电荷无关。‎ ‎16.如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，使电容器带电后与电源断开．‎ ‎（1）上移左极板，可观察到静电计指针偏转角________（选填变大，变小或不变）；‎ ‎（2）两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角________（选填变大，变小或不变）．‎ ‎【答案】 (1). 变大 (2). 变小 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 抓住电容器的电荷量不变，根据电容的决定式判断电容的变化，结合判断电势差的变化，从而得出指针偏角的变化。‎ ‎【详解】(1) 根据电容的决定式知，上移左极板，正对面积S减小，则电容减小，根据知，电荷量不变，则电势差增大，指针偏角变大；‎ ‎(2) 根据电容的决定式知，两板间插入一块玻璃时，电容增大，根据知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道静电计测量的是电容器两端的电势差，处理电容器动态分析时，关键抓住不变量，与电源断开，电荷量保持不变，结合电容的决定式和定义式进行分析。‎ 三、计算题 ‎17.把质量是的带电小球B用细线悬挂起来，如图所示．若将带电荷量为的小球A靠近B，平衡时细线与竖直方向成角，A、B在同一水平面上，相距，试求：‎ ‎（1）A球受到的电场力多大？‎ ‎（2）B球所带电荷量为多少？‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)对小球B受力分析，受到重力、静电引力和细线的拉力，根据三力平衡求出静电引力；‎ ‎(2)根据库仑定律求解出小球A的带电量。‎ ‎【详解】(1) 对B球受力分析如图所示，‎ 由几何关系知：‎ F=mgtan45°=mg=2.0×10-2 N 由牛顿第三定律知：‎ FBA=FAB=2.0×10-2 N；‎ ‎(2)根据 所以。‎ ‎【点睛】本题关键先根据平衡条件得到库仑力，再根据库仑定律求解出B球的带电量。‎ ‎18.如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，，，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成角，一个电荷量为的正电荷从a点移到b点时静电力做功为，求：‎ ‎（1）匀强电场的场强E；‎ ‎（2）电荷从b移到c，静电力做功 ‎（3）、c两点间的电势差.‎ ‎【答案】（1）（2）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)根据电场力做功公式W=qEd，求解电场强度，d是电场线方向两点间的距离；‎ ‎(2)电场力做功公式W=qEd，求解电荷从b移到c电场力做功W2；‎ ‎(3)先求出电荷从a到c电场力做功，再求解a、c两点的电势差Uac。‎ ‎【详解】(1) ab=5cm＝0.05m，bc=12cm=0.12m 由题，由W1=qELab得：‎ ‎；‎ ‎(2) 电荷从b移到c电场力做功为：W2=qELbccos60°=4×10-8×60×0.12×0.5J=1.44×10-7J；‎ ‎(3) 电荷从a移到c电场力做功为：Wac=W1+W2‎ 则a、c两点的电势差为：‎ ‎。‎ ‎【点睛】匀强电场中电场力做功公式W=qEd中，d是两点间沿电场线方向的距离，求功时要注意判断功的正负。‎ ‎19.如图所示，一平行板电容器接在的直流电源上，电容，两极板间距离，取，求：‎ ‎（1）该电容器所带电量．‎ ‎（2）若板间有一带电微粒，其质量为 ，恰在板间处于静止状态，则该微粒带电量为多少？带何种电荷？‎ ‎【答案】（1）（2） 负电 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)平行板电容器接在U=12V的直流电源上，板间电压U等于电源的电压．由电容的定义式求解电容器所带电量；‎ ‎(2) 平行板电容器建立匀强电场，由求出板间电场强度E．带电微粒在板间处于静止状态时，重力与电场力平衡，由平衡条件求出微粒的带电量．判断出电性。‎ ‎【详解】(1) 由电容的定义式得，电容器所带电量Q=CU=3.0×10-10×12C=3.6×10-9C；‎ ‎(2)由得，板间电场强度 对于带电微粒，由平衡条件得，qE=mg 则 由于电容器上板带正电，场强方向向下，微粒所受电场力方向竖直向上，则该电荷带负电。‎ ‎【点睛】本题要区分清楚电容器的电荷量与微粒的电荷量不同．对于平衡问题，分析受力是基础。‎ ‎20..一束初速度不计的电子在经U的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离d，板长l，偏转电极边缘到荧光屏的距离为L，偏转电场只存在于两个偏转电极之间．已知电子质量为m，电荷量为e，求：‎ ‎（1）电子离开加速电场是的速度大小；‎ ‎（2）电子经过偏转电场的时间；‎ ‎（3）要使电子能从平行板间飞出，两个极板上能加的最大电压？‎ ‎（4）电子最远能够打到离荧光屏上中心O点多远处？‎ ‎【答案】（1）（2）（3）（4）‎ ‎【解析】‎ ‎（）设电子流经加速电压后的速度为，由动能定理有：，解得：．‎ ‎（）电子经过偏转电场时做类平抛运动，运动时间为：．‎ ‎（）设两极板上最多能加的电压为，要使电子能从平行板间飞出则电子的最大侧移量为：．‎ 电子偏转电场中做类平抛运动，竖直方向：，，解得：．‎ ‎（）从板边缘飞出到荧光屏上离点最远．‎ 这时：．‎ 竖直分速度：．则．‎ 则．离点最远距离：． ‎