2018-2019学年河北省邢台市第八中学高二上学期第一次月考物理试题 解析版

2018-2019学年河北省邢台市第八中学高二上学期第一次月考物理试题 解析版

河北省邢台市第八中学2018-2019学年高二上学期第一次月考物理试题 一、单选题 ‎1.使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 把带电金属球移近不带电的验电器，根据静电感应现象的规律可知，若金属球带正电荷，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电荷，箔片带正电荷；若金属球带负电荷，则将导体上的自由电子排斥到远端，这样验电器的上部将带正电荷，箔片带负电荷，选项B正确。‎ 视频 ‎2. 根据电荷守恒定律，使两个相同的金属球A、B分别带+5q和-q的电荷，把它们接触后分开，则A带电量为（ ）‎ A. -4q B. +2q C. +4q D. -2q ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：根据两个相同的带点金属球接触再分开后带电的原则是先中和再平分可知：接触分开后A的带电量为：，故选项B正确。‎ 考点：电荷守恒定律 ‎【名师点睛】完全相同的带电小球接触时，要明确电量的重新分配规律，难度不大，属于基础题。‎ ‎3.某个物体的带电荷量不可能是(   )‎ A. 1.6‎‎×10‎-19C B. 3.2×10‎-20C C. 4.8×10‎-19C D. 1.6×10‎‎-6C ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 元电荷是指最小的电荷量，任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍；‎ ‎【详解】最小的电荷量是，我们把这个最小的电荷量叫做元电荷，任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍，由于不是的整数倍，所以B是不可能的，选项ACD是可能的。‎ ‎【点睛】本题就是对元电荷概念的考查，知道任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍即可解决本题。‎ ‎4.如图所示,三个完全相同的绝缘金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上,c球在xOy坐标系原点O上,a和c带正电,b带负电,a所带电荷量比b所带电荷量少,关于c受到a和b的电场力的合力方向,下列判断中正确的是(   )‎ A. 从原点指向第Ⅰ象限 B. 从原点指向第Ⅱ象限 C. 从原点指向第Ⅲ象限 D. 从原点指向第Ⅳ象限 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意，a对c的静电斥力为F1， b对c的静电引力为F2，若，则合力指向x轴正方向，若，据力的合成可知，c所受到合力的方向为从原点指向第Ⅳ象限；‎ ‎【详解】如图可知，a对c的静电力为斥力，沿ac方向；b对c的静电力为引力，沿cb方向，由于，据力的合成可知，c所受到合力的方向为从原点指向第Ⅳ象限，故选项D正确，选项ABC错误。 ‎ ‎【点睛】本题主要考查库仑定律及平行四边形定则，注意根据库仑定律分析静电力的大小，然后根据平行四边形进行合成即可。‎ ‎5.如图所示的各电场中A、B两点的电场强度相同的是(   )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：甲图是非匀强电场，A处电场线较密，电场强度较大，A、B两点电场强度大小不等、方向相同，所以电场强度不相同，故A错误；乙图是非匀强电场，A、B两点到负电荷的距离相等，电场强度大小相等，但方向不相同，所以电场强度不相同，故B错误；丙图是匀强电场，A、B两点电场强度大小相等、方向相同，则电场强度相等，故C正确；丁图是非匀强电场，A、B两点电场强度大小不相等、方向不同，所以电场强度不相同，故D错误；故选C。‎ 考点：电场线；电场强度 ‎6.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场.如图所示,在半球面上均匀分布正电荷,总电荷量为,球面半径为,为通过半球顶点与球心的轴线,在轴线上有、两点, .已知点的场强大小为,则点的场强大小为(   )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场，所以首先补齐整个球面进行分析，则可以假设将带电量为2q的球面放在O处在M、N点所产生的电场，然后在减去补上的右半球产生的场强即为N点的场强；‎ ‎【详解】均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场，如图补齐球面，且均匀电量为2q，即相当于将带电量为2q的球面放在O处，如图所示：‎ ‎ 则在M、N点所产生的电场为， 由题知当半球面在M点产生的场强为E，则补上的右半球面在N点的场强也应为E，方向向右，则N点场强为：，故选项A正确，选项BCD错误。‎ ‎【点睛】本题解题关键是抓住对称性，利用“挖补法“进行分析，找出整个球面求出在MN两点产生的场强，然后在减去补上的右半球产生的场强即为N点的场强即可。‎ ‎7. 如图是点电荷电场中的一条电场线，下列说法正确的是 A. A点电势一定大于0‎ B. B点的电势一定比C高 C. B点的场强一定比C强 D. 该电场线一定是正点电荷形成的电场中的一条电场线 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 沿着电场线电势降低。电场线的疏密反映电场的强弱，一条电场线无法判断。点电荷、匀强电场，等量同种电荷等都可以形成直电场线。所以答案选B。‎ ‎8. 如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带电的小球在该电场中运动，不计小球所受的重力和空气阻力，实线表示该带正电的小球的运动轨迹，小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于2eV，若取C点为零电势点，则这个带电小球的电势能等于－6eV，它的动能等于：（ ）‎ A. 16eV B. 14eV C. 6eV D. 4ev ‎【答案】B ‎【解析】‎ 小球自a点运动到b时，电场力做负功：Wab=2eV-20eV=-18eV  ① 由于相邻两等势面的电势差相等，故电势差的大小关系有：Uab=3Ubc    ② 从b到c电场力做正功，根据动能定理有：Wbc=Ekc-Ekb              ③ 联立①②③可得Ekc=8eV． 由于只有电场力做功，电势能和动能和保持不变，故在c点：E=Ep+Ek=8eV 即电势能和动能之和为8eV，因此当电势能等于-6eV时动能为14eV，故ABD错误，C正确． 故选C．‎ 二、多选题 ‎9.下列关于元电荷的说法中正确的是(   )‎ A. 元电荷实质上是指电子和质子本身 B. 所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 C. 元电荷的值通常取 D. 元电荷的数值最早是由法国科学家库仑用实验测得的 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 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等于元电荷或者是元电荷的整数倍；‎ ‎【详解】A、元电荷是指最小的电荷量，不是电荷，不是指质子或者是电子，故A错误； B、所有带电体的电荷量一定等于元电荷或者是元电荷的整数倍，故B正确； C、元电荷的数值通常取作，故C正确； D、元电荷e的数值最早是由密立根用实验测得的，故D错误。‎ ‎【点睛】对于元电荷要注意明确这不是质子也不是电子，它只是在数值上等于它们的电量。‎ ‎10.A、B两个点电荷在真空中产生电场的电场线(方向未标出)如图所示.图中C点为两点电荷连线的中点,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(   )‎ A. 这两个点电荷一定是等量异种电荷 B. 这两个点电荷一定是等量同种电荷 C. 把某正电荷从C点移到D点所受电场力方向不变 D. C点的电场强度可能比D点的电场强度小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，从而判断两电荷的电性；‎ 判断由C到D点电场力的方向是否发生变化，可以从做功角度或者从场强叠加角度找出合场强的方向，从而判断电场力的方向；‎ 从电场线的疏密判断场强的大小；‎ ‎【详解】AB、根据电场线的特点：电场线从正电荷出发到负电荷终止，而且电荷A、B 周围电场线分不情况完全一致，可知A、B是一定两个等量异种电荷，故A正确，B错误； C、由图可知，中垂线MN为等势面，即CD两点电势相等，正点电荷q从C点移到D点，电场力不做功，可知电场力的方向与NM垂直，即水平方向，则正电荷从C点移到D点所受电场力方向不变，故C正确； D、根据电场线的疏密可知，C点附近电场线密集，故C点的电场强度比D点电场强度大，故D错误。‎ ‎【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，同时注意等量异号电荷形成电场的对称性问题。‎ ‎11.如图所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹,若电荷是从处运动到处,以下判断正确的是(   )‎ A. 电荷从到加速度减小 B. 处电势能大 C. 处电势高 D. 电荷在处速度小 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电场线的疏密程度代表电场的强弱程度，从而判断加速度的大小关系；‎ 根据运动轨迹大约判断出负电荷受到的电场力的方向和电场的方向，从而判断出电势的高低，以及电场力做功的正负，根据功能关系判断电势能和动能的变化；‎ ‎【详解】A、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，所以粒子在b点场强大，则电场力大，从而得到b点加速度大，即从到加速度增大，故选项A错误； B、根据粒子的运动的轨迹可以知道，负电荷受到的电场力的方向大约向下，所以电场线的方向向上，所以a点的电势大于b点的电势，从a到b的过程中，电场力做负功，电势能增加，所以b处电势能大，故选项B正确，C错误； D、由B的分析可知，电场力做负功，电势能增加，速度减小，所以电荷在b 处速度小，所以D正确。‎ ‎【点睛】带电粒子在电场中的一般性运动，首先根据根据轨迹判断受力情况，然后判断电场力做功情况，之后根据功能关系判断电势能和动能的变化，这是做此类习题的一般性思路。‎ ‎12.如图所示,在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷,恰好静止不动. 围绕做匀速圆周运动,在运动过程中三个点电荷始终共线.已知分别与相距,不计点电荷间的万有引力,下列说法中正确的是(   )‎ A. 一定带同种电荷 B. 可能带异种电荷 C. 的电荷量之比为 D. 的质量之比为 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由于Q恰好静止不动，因此根据库仑定律，结合受力平衡，即可判断的电性； 由于Q1、Q2各自做匀速圆周运动，它们间的库仑力及Q库仑力的合力提供向心力，而且Q1、Q2的条件是角速度相同，根据牛顿第二定律分析即可；‎ ‎【详解】A、由题意可知，Q保持静止不变，可知其合力为零，根据电荷之间相互作用规律可知，一定带同种电荷才能出现这种情况，故选项A正确，选项B错误；‎ C、由于点电荷Q恰好静止不动，因此根据平衡条件和库仑定律，有：‎ 整理可以得到：，故选项C错误；‎ D、由于做匀速圆周运动，它们间的库仑力及Q库仑力的合力提供向心力，由于之间的库仑力大小相等，而且点电荷Q对二者的库仑力大小也是相等，故所受的合力大小相等，方向指向圆心，即向心力大小相等，则有：，即有，故D 正确。‎ ‎【点睛】考查库仑定律的应用，掌握匀速圆周运动的基本知识，本题类似于双星问题，尤其需要知道，它们间的库仑力及Q库仑力的合力提供向心力，然后根据牛顿第二定律求解即可。‎ 三、填空题 ‎13.如图所示, 是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知三点的电势分别为,,.由此可得点的电势__________.‎ ‎【答案】9V ‎【解析】‎ 由题意可知，A、C两点的电势差UAC=φA-φC=18V，我们可以连接AC，并把AC三等分，如图1所示，由于在匀强电场中，所以中间两个等分点E、F点的电势分别为9V和3V，连接B、F两点我们就构造出包括B点和F点的电势为3V的等势线.接下来，我们过E点做BF的平行线，就构造出一条电势为9V的等势线，利用数学知识可以证明D点也在这条等势线上.所以D点的电势为9V。‎ 思路分析：初看此题感到实在是无从下手，但是仔细分析就会看出，题目中告诉我们的几个电势的值是有特点的，可以构造出能帮助我们解题的等势线，这是我们解决这个问题的突破口.‎ 试题点评：考查电势与等势线的解题方法 ‎14.如图所示,为某电场的电场线和等势面分布情况,对于各点,电势最高的点是__________点,电场强度最大的点是__________点,将一正电荷从移至,电势能__________,将其从移至,电场力做功为__________。‎ ‎【答案】 (1). D (2). D (3). 增大 (4). 零 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 顺着电场线方向，电势逐渐降低，电场线的疏密可表示电场强度的相对大小；‎ 根据电场力做功情况，根据功能关系可以判断电势能的变化；‎ ‎【详解】由于沿着电场线电势降低，从而导致沿着电场线等势面的电势也是降低，而且B与C在同一等势面上，故四点电势高低关系为：，即D点电势最高；‎ 由于电场线的疏密程度带电场的强弱程度，由于D点附近电场线密集，故D点场强最大；‎ 将一正电荷由低电势A点移动到高电势B，则电场力做负功，电势能增大，将其从移至，由于B与C在同一等势面上，故电场力做功为零，即电场力不做功。‎ ‎【点睛】解决本题的关键要掌握利用电场线来形象地描述电场，知道电场线的方向反映电势的高低，电场线的疏密表示电场强度的强弱，同时根据电场力做功情况来判断电势能的变化情况。‎ ‎15.用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒带_______电荷,毛皮带_______电荷.当橡胶棒带有库仑的电量时,电荷量为库仑的电子有_______个从_______移到_______上.‎ ‎【答案】 (1). 负 (2). 正 (3). (4). 毛皮上 (5). 橡胶棒上 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 摩擦起电的实质是电子的转移，失去电子的带正电，得到电子的带负电；‎ ‎【详解】用毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒因得到从毛皮转移来的电子，带上了负电荷，毛皮因丢失了电子，带上了正电荷，这是摩擦起电的现象，当橡胶棒带有库仑的电量时，即有个电子从毛皮上移到橡胶棒上。‎ ‎【点睛】本题考查了摩擦起电的原因和实质，原因是不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同，束缚能力强的从束缚能力弱的那里得到电子，而带负电，束缚能力弱的由于失去电子，而缺少电子带正电，而摩擦起电的实质是电荷的转移。‎ 四、计算题 ‎16.如图所示,把质量为2的带负电小球用绝缘细绳悬起,若将带电荷量为的带电小球靠近,当两个带电小球在同一高度相距30时球静止,绳与竖直方向成45°角, 取10, 求:‎ ‎（1）球受到的库仑力多大?‎ ‎（2）球带电荷量是多少?‎ ‎【答案】(1)(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）A球受重力、拉力和静电力处于平衡，根据平衡条件求出A球所受的静电力； （2）根据库仑定律求出A球所带的电量，注意A带负电；‎ ‎【详解】（1）A球受重力、拉力和静电力处于平衡，受力分析如图所示：‎ 根据平衡条件得A球受到B球的库仑力为：； 根据牛顿第三定律可知，B球受到的库仑力大小为； （2）由得：，注意A带负电。‎ ‎【点睛】该题结合库仑定律考查共点力的平衡，解决本题的关键是对A电荷进行受力分析，然后根据平衡条件进行求解即可。‎ ‎17.场源电荷,是正点电荷;检验电荷,是负电荷,它们相距而静止,且都在真空中,如图所示,求:‎ ‎（1） 受的电场力;‎ ‎（2）所在的点的场强;‎ ‎（3）将换为的正点电荷,再求受力及点的场强;‎ ‎（4）将检验电荷拿去后点的场强.‎ ‎【答案】（1）9N，方向由B指向A ‎（2） 方向由A指向B ‎（3），方向由A指向B 方向由A指向B.‎ ‎（4） 方向由A指向B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据库仑定律求出q所受的电场力，结合电场强度的定义式求出B点的场强；‎ 场强的大小与检验电荷无关，由电场本身性质来决定；‎ ‎【详解】（1）根据库仑定律得，q所受的电场力，由于q带负电，则电场力的方向由B指向A； （2）根据电场强度的定义式知，B点的场强，方向由A指向B； （3）只将q换为的正点电荷，则所受的电场力为：，由于带正电，则电场力的方向由A指向B；‎ 根据电场强度的定义式知，B点的场强，方向由A指向B；‎ ‎（4）由于场强与检验电荷无关，将检验电荷拿去后，B点的场强大小不变，仍然为，方向由A指向B。‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律和电场强度的定义式，知道场强的大小由电场本身性质决定，与放入电场中的检验电荷无关。‎ ‎18.如图所示,为匀强电场中四个等势面,相邻等势面间距离为,已知.‎ ‎（1）设B点电势为零,求A、C、D、P点的电势;‎ ‎（2）将的点电荷有A移到D，求电场力所做的功;‎ ‎（3）将的点电荷由B移到C，再经过D最后回到P，求电场力所做的功.‎ ‎【答案】（1）‎ ‎（2）‎ ‎（3）0‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）电场线和等势面垂直，求出AC间的距离，根据求出匀强电场的电场强度，然后求出B点与各点间的电势差，从而根据B点的电势求出A、C、D、P点的电势； （2）求出AD间的电势差，根据求出电场力做功． （3）抓住电场力做功与路径无关，找出两点间的电势差，即可求出电场力做功；‎ ‎【详解】（1）由于AC间的距离为，则 根据A点的电势大于C点的电势，知电场强度的方向水平向右 则：，因为，则 同理可以得到：，则 ‎，则 由于P点与B点等电势，所以 故A、C、D、P点的电势分别为：。 （2）由于 则 故点电荷由A移到D电场力所做的功为。 ‎ ‎（3）由于B、P两点等电势，则B、P间的电势差为0，根据知，电场力做功为0，故电场力所做的功。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道等势面与电场线关系，掌握匀强电场的场强公式，以及电场力做功与电势差的关系即可解题。‎