物理卷·2018届江西省宜春三中高二上学期第一次月考物理试卷 （解析版）

物理卷·2018届江西省宜春三中高二上学期第一次月考物理试卷 （解析版）

‎2016-2017学年江西省宜春三中高二（上）第一次月考物理试卷 ‎　‎ 一．选择题（1-8题单选，9-12题多选；每题4分，总分48分）‎ ‎1．下列对物体带电现象的叙述正确的是（　　）‎ A．经过摩擦使某物体带负电，那么该物体在摩擦过程中产生了额外的电子 B．某物体带电量有可能为3.3×10﹣19 C C．电荷相互中和是电荷完全消失的现象 D．物体所带电量是元电荷的整数倍 ‎2．下列说法中，正确的是（　　）‎ A．电场强度和电势差都是矢量 B．电势为零的地方，电场强度也一定为零 C．某两点的电势差为零，把电荷从这两点中的一点移到另一点，电场力做功一定为零 D．由公式可知，电场中某两点间的电势差与电场力做的功成正比，与电荷的电荷量成反比 ‎3．真空中有甲、乙两个点电荷相距为r，它们间的静电引力为F．若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的，它们间的距离变为2r，则它们间的静电引力将变为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎4．某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是（　　）‎ A．c点场强大于b点场强 B．a点电势高于d点电势 C．若将一试探电荷+q由a点释放，它将沿电场线运动到b点 D．将试探电荷﹣q由c移至b的过程中，电势能增大 ‎5．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，ε表示正电荷在P点的电势能．若保持负极板不动，将正极板适当向左水平移动，则（　　）‎ A．U变小，E不变 B．E变大，ε变大 C．U变小，ε不变 D．U不变，ε不变 ‎6．一带电粒子从电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，图中实线为电场线，不计粒子所受重力，则（　　）‎ A．粒子带正电 B．A点的场强小于B点场强 C．粒子加速度逐渐减小 D．粒子的速度一定在不断增大 ‎7．一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比（　　）‎ A．Ea最大 B．Eb最大 C．Ec最大 D．Ea=Eb=Ec ‎8．两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图所示，OA=h，此电子具有的初动能是（　　）‎ A． B．edUh C． D．‎ ‎9．点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，如图所示，在AB连线上放一个点电荷C，使得三个点电荷在不受其他外力的情况下处于平衡状态，以下说法正确的是（　　）‎ A．C放在B左侧 B．C放在A右侧 C．C带正电 D．C带负电 ‎10．如图所示，a，b，c是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到c，a，b间距离等于b，c间距离，用φa，φb，φc和Ea，Eb，Ec分别表示a，b，c三点的电势和场强，可以判定（　　）‎ A．Ea=Eb=Ec B．如果是正点电荷产生的电场，Ea＞Eb＞Ec C．如果是匀强电场φa﹣φb=φb﹣φc D．φa＞φb＞φc ‎11．等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示，现将一个带负电的检验电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点．则（　　）‎ A．从a点到b点，电势逐渐增大 B．从a点到b点，检验电荷受电场力先增大后减小 C．从a点到c点，检验电荷所受电场力的方向始终不变 D．从a点到c点，检验电荷的电势能先不变后增大 ‎12．平行板电容器的两极板接于电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，如图所示．那么（　　）‎ A．保持开关S闭合，A板向B靠近，则θ 角减小 B．保持开关S闭合，A板向B靠近，则θ 角变大 C．开关S断开，A板向B靠近，则θ 角增大 D．开关S断开，A板向B靠近，则θ 角不变 ‎　‎ 二．计算题（共四题，第13-15题各12分，第16题16分）‎ ‎13．一个平行板电容器，带电荷量为Q1=3×10﹣5 C，两板间的电势差为U1=10V，这个电容器的电容多大？如果两极板电势差为6V，则电容器带多少电荷量？‎ ‎14．如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为2cm，两点的连线与场强方向成60°角．将一个电量为﹣2×10﹣5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J．则：‎ ‎（1）在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？‎ ‎（2）A、B两点的电势差UAB为多少？‎ ‎（3）匀强电场的场强为多大？‎ ‎15．如图所示，a、b和c表示电场中的三个等势面，a和c的电势分别为U和，a、b 的电势差等于b、c的电势差．一带电粒子从等势面a上某处以速度υ释放后，仅受电场力作用而运动，经过等势面c时的速率为2v，求它经过等势面b时的速率．‎ ‎16．一束初速度不计的电子在经U1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，两极板间电压为U2，如图所示，若板间距离为d，板长为l，偏转电极边缘到荧光屏的距离为L，偏转电场只存在于该平行板之 间．已知电子质量为m，电荷量为e，假设电子能够打出平行金属板，求：‎ ‎（1）电子离开加速电场时速度大小；‎ ‎（2）电子离开偏转电场时竖直方向的位移；‎ ‎（3）电子打到离荧光屏上中心O点多远处？‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年江西省宜春三中高二（上）第一次月考物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一．选择题（1-8题单选，9-12题多选；每题4分，总分48分）‎ ‎1．下列对物体带电现象的叙述正确的是（　　）‎ A．经过摩擦使某物体带负电，那么该物体在摩擦过程中产生了额外的电子 B．某物体带电量有可能为3.3×10﹣19 C C．电荷相互中和是电荷完全消失的现象 D．物体所带电量是元电荷的整数倍 ‎【考点】电荷守恒定律．‎ ‎【分析】摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体的结果．得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电．因此原来不带电的两个物体摩擦起电时，它们所带的电量在数值上必然相等．‎ ‎【解答】解：A、摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体的结果，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电，没有产生了额外的电子，故A错误；‎ B、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，物体的带电量是元电荷的整数倍，3.3×10﹣19 C不是1.60×10﹣19C的整数倍，故B错误；‎ C、电荷不可能凭空产生或消失，电荷相互中和是正电荷总数与负电荷总数相等，对外不显电性．故C错误；‎ D、物体的带电量是元电荷的整数倍，且不可能小于元电荷．故D正确．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎2．下列说法中，正确的是（　　）‎ A．电场强度和电势差都是矢量 B．电势为零的地方，电场强度也一定为零 C．某两点的电势差为零，把电荷从这两点中的一点移到另一点，电场力做功一定为零 D．由公式可知，电场中某两点间的电势差与电场力做的功成正比，与电荷的电荷量成反比 ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】电场强度是矢量，有大小，有方向，电势差是标量，正负表示的不是方向．电场强度的大小与电势的大小没有必然的联系．根据W=qU分析电场力做功的大小．电势差等于电场中两点的电势之差，与电场力做功、电荷的电量无关．‎ ‎【解答】解：A、电场强度是矢量，电势差是标量．故A错误．‎ B、电势为零的地方，电场强度不一定为零．故B错误．‎ C、根据W=qU知，两点间的电势差为零，将电荷从两点中的一点移到另一点，电场力做功为零．故C正确．‎ D、电场中两点间的电势差与电荷的电量以及电场力做功没有关系，由电场本身性质决定．故D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎3．真空中有甲、乙两个点电荷相距为r，它们间的静电引力为F．若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的，它们间的距离变为2r，则它们间的静电引力将变为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】由库仑定律可得出变化前后F的表达式，由表达式作比可得出变化后的静电力与F的关系．‎ ‎【解答】解：由库仑定律可得：F=；‎ 变化后F′==‎ 故选B．‎ ‎　‎ ‎4．某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是（　　）‎ A．c点场强大于b点场强 B．a点电势高于d点电势 C．若将一试探电荷+q由a点释放，它将沿电场线运动到b点 D．将试探电荷﹣q由c移至b的过程中，电势能增大 ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．‎ ‎【分析】电场线的疏密反映电场的强弱．沿着电场线方向电势降低．电场线与电荷的运动轨迹无直接关系．根据电势的变化分析电势能的变化．‎ ‎【解答】解：A、电场线密的地方场强大，b点电场线密，所以b点场强大，故A错误．‎ B、沿着电场线方向电势降低，a点所在处等势面的电势高于d点所在处等势面的电势，则a点电势高于d点电势．故B正确．‎ C、若将一试探电荷+q由a点静止释放，由于正电荷所受的电场力沿电场线的切线方向，电场力将使正电荷离开原来的电场线，不可能沿电场线运动到b点，故C错误．‎ D、将试探电荷﹣q由c移至b的过程中，电势降低，电势能增大，故D正确．‎ 故选：BD ‎　‎ ‎5．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，ε表示正电荷在P点的电势能．若保持负极板不动，将正极板适当向左水平移动，则（　　）‎ A．U变小，E不变 B．E变大，ε变大 C．U变小，ε不变 D．U不变，ε不变 ‎【考点】电势能；电容器的动态分析．‎ ‎【分析】平行板电容器充电后与电源断开后，电量不变．将正极板适当向左水平移动，两板正对面积减小，根据电容的决定式分析电容如何变化，由电容的定义式分析板间电压的变化，由E=分析场强的变化．根据P点与下板电势差的变化判断P点的电势的变化，再分析正电荷在P点的电势能的变化．‎ ‎【解答】解：将正极板适当向左水平移动，两板正对面积减小，根据电容的决定式C=可知，电容C减小，而电容器的电量Q不变，则由C=得知，板间电压U增大，板间场强E=，可见E增大．P点到下板距离不变，由公式U=Ed得知，P点与下板电势差增大，P点的电势增大，正电荷在P点的电势能ɛ增大．‎ 故选B ‎　‎ ‎6．一带电粒子从电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，图中实线为电场线，不计粒子所受重力，则（　　）‎ A．粒子带正电 B．A点的场强小于B点场强 C．粒子加速度逐渐减小 D．粒子的速度一定在不断增大 ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度．‎ ‎【分析】不计重力的粒子在电场力作用下从A到B，由运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧，分析电场力方向，即可判断粒子的电性．电场线的疏密表示电场强度的强弱，由牛顿第二定律分析加速度的大小．由电场力做功情况分析速度的变化．‎ ‎【解答】解：A、由图所示，粒子从A到B，根据曲线运动条件可知，电场力逆着电场线方向向左，所以粒子带负电．故A错误；‎ B、从A到B，电场线越来越疏，所以电场强度减小，故A点的场强大于B点场强，故B错误；‎ C、场强逐渐减小，粒子所受的电场力也减小，则其加速度逐渐减小，故C正确；‎ D、由图所示，粒子从A到B，电场力方向与速度方向夹角大于90°，对粒子做负功，因此粒子的速度不断减小，故D错误；‎ 故选：C ‎　‎ ‎7．一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比（　　）‎ A．Ea最大 B．Eb最大 C．Ec最大 D．Ea=Eb=Ec ‎【考点】电场强度；电场的叠加．‎ ‎【分析】静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，则金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消．根据带电的细杆MN在abc三点产生的场强大小，判断金属球上感应电荷产生的电场在a、b、c三点的场强大小关系．‎ ‎【解答】解：静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消．c点离带电的细杆MN最近，带电的细杆MN在c点处产生的场强最大，则金属球上感应电荷在c点处产生的场强最大，即Ec最大．‎ 故选C ‎　‎ ‎8．两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图所示，OA=h，此电子具有的初动能是（　　）‎ A． B．edUh C． D．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】设出电子的初动能，末动能为零，全程只有电场力做功，根据动能定理解出电子的初动能．‎ ‎【解答】解：设出电子的初动能Ek0，末动能为零，极板间的电场E=，‎ 根据动能定理：﹣eEh=0﹣Ek0，‎ 解得：Ek0=‎ 故选：D ‎　‎ ‎9．点电荷A和B，分别带正电和负电，电量分别为4Q和Q，如图所示，在AB连线上放一个点电荷C，使得三个点电荷在不受其他外力的情况下处于平衡状态，以下说法正确的是（　　）‎ A．C放在B左侧 B．C放在A右侧 C．C带正电 D．C带负电 ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】由于A处放一电荷量为4Q的正点电荷，B处放一电荷量为Q的负点电荷，根据同种电荷排斥，异种电荷吸引，要使整个系统在库仑力作用下都处于平衡状态，对C电荷受力分析，确保C受到A、B两电荷的力方向相反，同理去判定A和B点电荷的受力情况，最终判断C电荷的所的位置．‎ ‎【解答】解：由于A处放一电荷量为4Q的正点电荷，B处放一电荷量为Q的负点电荷，根据同种电荷排斥，异种电荷吸引，要使整个系统在库仑力作用下都处于平衡状态，对C电荷受力分析，确保C受到A、B两电荷的力方向相反，因此C应放在A的左侧能满足A、B同时处于平衡，C同时也平衡．‎ 设点电荷C置于A的左侧且距离A为x，带电荷为q，‎ 则由库仑定律可知：k=k，‎ B处于平衡=k，‎ 联立方程解得：q=+4Q　‎ 所以x=L，故AC正确，BD错误；　‎ 故选：AC．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示，a，b，c是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到c，a，b间距离等于b，c间距离，用φa，φb，φc和Ea，Eb，Ec分别表示a，b，c三点的电势和场强，可以判定（　　）‎ A．Ea=Eb=Ec B．如果是正点电荷产生的电场，Ea＞Eb＞Ec C．如果是匀强电场φa﹣φb=φb﹣φc D．φa＞φb＞φc ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度．‎ ‎【分析】本题根据电场线的疏密表示电场强度的相对大小，分析场强的关系．根据顺着电场线方向电势逐渐降低，判断电势关系；根据匀强电场中场强与电势差的关系U=Ed，定性分析电势差的关系．‎ ‎【解答】解：A、由于只有一条电场线，不能确定电场线的分布情况，所以无法比较场强的大小，故A错误．‎ B、如果是正点电荷产生的电场，则正点电荷在a点的左侧，a点离正点电荷最近，场强最大，a点离正点电荷最远，场强最小，则有Ea＞Eb＞Ec．故B正确．‎ C、对于匀强电场，两点间的电势差与场强的关系为 U=Ed，由于ab=bd，所以φa﹣φb=φb﹣φc，故C正确．‎ D、沿电场线方向电势降低，根据电场线方向可知φa＞φb＞φc，故D正确．‎ 故选：BCD ‎　‎ ‎11．等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示，现将一个带负电的检验电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点．则（　　）‎ A．从a点到b点，电势逐渐增大 B．从a点到b点，检验电荷受电场力先增大后减小 C．从a点到c点，检验电荷所受电场力的方向始终不变 D．从a点到c点，检验电荷的电势能先不变后增大 ‎【考点】电势能；电场强度．‎ ‎【分析】根据等量异种电荷的电场线和等势线的分布规律，中垂线是一条等势线，电场方向始终垂直中垂线且指向负电荷，由此可以分析电场力和电势能的变化．‎ ‎【解答】解：A、等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，则从a点到b点，电势不变，故A错误．‎ B、根据等量异种电荷的电场线分布规律可知，在ab线上，b处电场线最密，b处场强最大，所以从a点到b点，检验电荷所受电场力逐渐增大．故B错误．‎ C、从a点到c点，检验电荷所受电场力的方向始终沿b→c方向，故C正确．‎ D、从a点到c点，电场力先不做功，后作正功所以检验电荷的电势能先不变后减小．故D错误．‎ 故选C ‎　‎ ‎12．平行板电容器的两极板接于电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，如图所示．那么（　　）‎ A．保持开关S闭合，A板向B靠近，则θ 角减小 B．保持开关S闭合，A板向B靠近，则θ 角变大 C．开关S断开，A板向B靠近，则θ 角增大 D．开关S断开，A板向B靠近，则θ 角不变 ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】小球受重力、拉力、电场力三个力处于平衡状态，保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变；断开开关S，电容器所带的电量不变．通过电场强度的变化判断θ 角的变化．‎ ‎【解答】解：A、保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变，带正电的A板向B板靠近，极板间距离减小，电场强度E增大，小球所受的电场力变大，θ增大．故A错误，B正确．‎ C、断开开关S，电容器所带的电量不变，根据C=，U=得，E=，知d变化，E不变，电场力不变，θ不变，故C错误，D正确．‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ 二．计算题（共四题，第13-15题各12分，第16题16分）‎ ‎13．一个平行板电容器，带电荷量为Q1=3×10﹣5 C，两板间的电势差为U1=10V，这个电容器的电容多大？如果两极板电势差为6V，则电容器带多少电荷量？‎ ‎【考点】电容．‎ ‎【分析】（1）根据电容器电容的定义式即可求得电容器的电容； ‎ ‎（2）根据电容器电容的定义式进行变形可得Q=UC，代入数据即可求得电荷量．‎ ‎【解答】解：根据电容的定义式可知：C===3×10﹣6F=3μF； ‎ 如果电势差为6V，则电量为：Q=UC=6×3×10﹣6C=1.8×10﹣5C；‎ 答：这个电容器的电容为3μF； 如果两极板电势差为6V，则电容器带1.8×10﹣5C电荷量．‎ ‎　‎ ‎14．如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为2cm，两点的连线与场强方向成60°角．将一个电量为﹣2×10﹣5C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J．则：‎ ‎（1）在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？‎ ‎（2）A、B两点的电势差UAB为多少？‎ ‎（3）匀强电场的场强为多大？‎ ‎【考点】功的计算；电势能；匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】（1）根据电场力做功与电势能之间的关系，可以判断电场力做功的多少；‎ ‎（2）由电场力做功的公式，可以求得电势差；‎ ‎（3）由电势差的公式可以求得电场的场强．‎ ‎【解答】解：（1）电场力做正功，电势能就减小，电场力做负功，电势能就增加，增加的电势能等于电场力做的功，所以电势能增加了0.1J，电场力对电荷就做﹣0.1J的功．‎ ‎（2）由W=qU可得，U==V=5000V，‎ ‎（3）A、B两点间的沿电场线方向的距离为D=2×cos60°=1cm=1×10﹣2 m，‎ 由U=ED得，E==V/m=5×105 V/m．‎ 答：（1）在此过程中，电场力对该电荷做功为﹣0.1J；‎ ‎（2）A、B两点的电势差UAB为5000V；‎ ‎（3）匀强电场的场强为5×105 V/m．‎ ‎　‎ ‎15．如图所示，a、b和c表示电场中的三个等势面，a和c的电势分别为U和，a、b 的电势差等于b、c的电势差．一带电粒子从等势面a上某处以速度υ释放后，仅受电场力作用而运动，经过等势面c时的速率为2v，求它经过等势面b时的速率．‎ ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．‎ ‎【分析】对于带电粒子从a运动到b的过程和a运动到c的过程，分别运用动能定理或能量守恒定律列式，结合a、b 的电势差等于b、c的电势差，即可求解．‎ ‎【解答】解：由动能定理，从a到b的过程有：‎ qUac=m[（2v）2﹣v2]=1.5mv2；‎ 又 Uac=U﹣=U 联立以上两式得 q•U=1.5mv2…①‎ 设粒子在等势面b时的速率为vb．‎ 从a运动到b的过程，由动能定理得：‎ ‎ qUab=m（vb2﹣v2）…②‎ 据题得：Uab=Uac=U…③‎ 联立以上①②③式可得：vb=v．‎ 答：它经过等势面b时的速率是v．‎ ‎　‎ ‎16．一束初速度不计的电子在经U1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，两极板间电压为U2，如图所示，若板间距离为d，板长为l，偏转电极边缘到荧光屏的距离为L，偏转电场只存在于该平行板之 间．已知电子质量为m，电荷量为e，假设电子能够打出平行金属板，求：‎ ‎（1）电子离开加速电场时速度大小；‎ ‎（2）电子离开偏转电场时竖直方向的位移；‎ ‎（3）电子打到离荧光屏上中心O点多远处？‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】（1）电子在加速电场中，电场力做功qU1，引起动能的变化，根据动能定理求解电子电子离开加速电场时的速度．‎ ‎（2）电子在偏转电场中，水平方向做匀速直线运动，由t=公式求出时间，由求电子离开偏转电场时竖直方向的位移 ‎（3）电子飞出电场后做匀速直线运动，根据三角形相似法求出偏移量OP的大小．‎ ‎【解答】解：（1）设电子流经加速电压后的速度为v0，则由动能定理有：‎ 又 q=e ‎ 得：‎ ‎（2）电子在极板间运动的时间 加速度 电子离开偏转电场时竖直方向的位移=‎ ‎（3）‎ 根据三角形相似 ‎ 解得：‎ 答：（1）电子离开加速电场时速度大小；‎ ‎（2）电子离开偏转电场时竖直方向的位移；‎ ‎（3）电子打到离荧光屏上中心O点 ‎　‎ ‎2016年12月9日