2018-2019学年西藏拉萨中学高二上学期第二次月考物理试题 解析版

2018-2019学年西藏拉萨中学高二上学期第二次月考物理试题 解析版

绝密★启用前 西藏拉萨中学2018-2019学年高二上学期第二次月考物理试题 评卷人 得分 一、单选题 ‎1．下列说法正确的是（ ）‎ A． 最早提出用电场线描述电场的物理学家是富兰克林 B． 场强处处为零的区域内，电势一定处处为零 C． 电势降落的方向不一定是场强方向 D． 同一电场中电势高的地方，电荷在该点的电势能就越大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 最早提出用电场线描述电场的物理学家是法拉第，不是富兰克林，A错误；场强处处为零的区域内，任意两点的电势差为零，则电势一定处处相等，但不一定等于零，B错误；电势降落的方向不一定是场强方向，只有电势降落最快的方向才是场强方向，C正确；正电荷在电势高的点电势能大，负电荷在电势高的地方电势能小，D错误．‎ ‎2．处于静电平衡的导体，其内部场强处处为零的原因是（　 ）‎ A． 外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零 B． 外电场不能进入导体内部 C． 所有感应电荷在导体内部产生的合场强为零 D． 以上解释都不正确 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 当导体在电场中处于静电平衡状态时，在导体内部任意一点，感应电荷产生的附加电场的场强与外场强大小相等，方向相反，此时导体的内部场强处处为0，电荷只分布在导体的外表面，且整个导体是一个等势体；故BCD错误，A正确；故选A．‎ 点睛：处于静电感应现象的导体，内部电场强度处处为零，电荷全部分布在表面．且导体是等势体，注意内部的合电场强度是零．‎ ‎3．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q在电场中该点所受的电场力成正比 C． 在公式中，是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小，而是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处场强的大小 D． 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 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A项：公式是电场强度的定义式，运用比值法定义，适用于任何电场，故A错误；‎ B项：场强E是由电场本身决定的，与试探电荷无关，不能说明E与F成正比，故B错误；‎ C项：在库仑定律公式中，将Q2看成场源电荷时，是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小；而将Q1看成场源电荷时，是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处场强的大小，故C正确；‎ D项：在离点电荷非常靠近的地方（r→0），不能将该电荷看成点电荷，公式不再适用，所以得不到：r→0，电场强度达无穷大的结论，故D错误。‎ 故应选C。‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的关键要掌握电场强度的两个公式适用条件，明确公式中各个量的准确含义，特别要运用比值法定义的共性理解E与F的关系。‎ ‎4．AB是长为L的均匀带电绝缘细杆，P1、P2是位于AB所在直线上的两点，位置如图所示。AB上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为E2。若将绝缘细杆的右半边截掉并移走（左半边电荷量、位置不变），则P2处的场强大小变为 A． ‎ B． E2–E1‎ C． E1–‎ D． E1+‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 将均匀带电细杆等分为左右两段，设左右两段细杆形成的电场在P2点的场强大小分别为EA、EB，则有EA+EB=E2；左半段细杆产生的电场在P1点的场强为0，右半段细杆产生的电场在P1点的场强大小为E1=EB。去掉细杆的右半段后，左半段细杆产生的电场在P2点的场强大小为EA=E2–EB=E2–E1，选B。‎ ‎5．某电场线分布如图所示，电场中a、b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb，电势分别为和，则（ ）‎ A． ‎ B． ‎ C． ‎ D． ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电场线可以形象的描述电场的分布，电场线密的地方，电场强度大，沿电场电势降低，据此可正确解答本题。‎ ‎【详解】‎ 根据电场线疏密表示电场强度大小，Ea＜Eb；根据沿电场线电势降低，φa＞φb，故ABC错误，D正确。‎ 故选：D。‎ ‎6．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三点是实线与虚线的交点．则该粒子（ ）‎ A． 带负电 B． 在c点受力最大 C． 在b点的电势能小于在c点的电势能 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】D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 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，A错误；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B错误；根据动能定理，粒子由b到c，电场力做正功，动能增加，故粒子在b点电势能一定大于在c点的电势能，故C错误；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。故选D。‎ ‎【点睛】‎ 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．‎ ‎7．如图所示，四条竖直线是一个匀强电场中的四个等势面，相邻两个等势面之间的距离为2 cm，由此可以确定场强的大小和方向是（）‎ A． 100 V/m，竖直向下 B． 100 V/m，水平向左 C． 200 V/m，水平向左 D． 200 V/m，水平向右 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 抓住电场线与等势面垂直，由高等势面指向低等势面，确定电场强度的方向，结合电势差的大小和沿电场线方向上的距离求出电场强度的大小。‎ ‎【详解】‎ 因为电场线与等势面垂直，由高等势面指向低等势面，可知电场强度的方向水平向左 电场强度的大小，故B正确。‎ 故应选B。‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的关键知道电场线与等势面的关系，掌握匀强电场的场强公式，知道d是沿电场线方向上的距离。‎ ‎8．如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1V、2V、3V，正六边形所在平面与电场线平行。下列说法正确的是(　 　)‎ A． 通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线 B． 匀强电场的电场强度大小为10V/m C． 匀强电场的电场强度方向为由C指向A D． 将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将减少1.6×10－19J ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ A、连接AC，AC中点电势为2V，由正六边形对称性，则EB、AF、CD均为电场中的等势线，故A正确．‎ 匀强电场的场强大小为，故B错误 C、电场线方向与EB垂直，即为C→A，故C正确．‎ D、将一个电子由E点移到D点，电场力做负功电子的电势能增加，故D错误 所以应该选AC 评卷人 得分 二、多选题 ‎9．如图所示，把一个平行板电容器与一个静电计相连接后，给电容器带上一定电量，静电计指针的偏转指示出电容器两板间的电势差，现保持极板M不动，而要使静电计指针的偏角增大，可采取的办法是（ ）‎ A． N板向右移一些 B． N板向左移一些 C． N板向下移一些 D． 在MN之间插入一片有机玻璃板 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 电容器的电容决定式，定义式；N板右移时，d增大，则C减小，故U增大，故A正确；当N板左移时，d减小，则C增大，由定义式可知，U减小，故B错误； N极板下移时，正对面积减小，则C减小，故U增大，故C正确；插入电介质时，C增大，则U减小，故D错误；故选AC．‎ 点睛：对于电容器动态变化分析问题，关键根据电容的决定式和定义式结合进行分析，同时要抓住不变量．‎ ‎10．如图所示，带电荷量之比为qA∶qB＝1∶3的带电粒子A、B以相等的速度v0从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中，分别打在C、D点，若OC＝CD，忽略粒子重力的影响，则（ ）‎ A． A和B在电场中运动的时间之比为1∶2‎ B． A和B运动的加速度大小之比为4∶1‎ C． A和B的质量之比为1∶12‎ D． A和B的位移大小之比为1∶1‎ ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 带电粒子垂直射入电场中做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动．根据牛顿第二定律和运动学公式得到偏转量y的表达式，求解质量之比；根据水平位移与初速度之比求解时间之比。‎ ‎【详解】‎ A项：粒子在电场中做类平抛运动，在水平方向：，初速度相等，所以t∝x，A和B在电场中运动的时间之比，故A正确；‎ B项：粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，，y相同，a与成反比，所以，故B正确；‎ C项：由牛顿第二定律得：qE=ma，则粒子质量，即有：，故C正确；‎ D项：A、B的位移大小之比：，故D错误。‎ 故应选ABC。‎ ‎11．如图所示，M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板。质量为m、带电荷量为–q的带电粒子（不计重力），以初速度v0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子刚好能到达N板，如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间距的处返回，则下述措施能满足要求的是（ ）‎ A． 使初速度减为原来的 B． 使M、N间电压加倍 C． 使M、N间电压提高到原来的4倍 D． 使初速度和M、N间电压都减为原来的 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 粒子刚好能达到B金属板时，根据动能定理得，，现在使带电粒子能到达MN板间距的处返回，则电场力做功等于。A、当初速度为，U不变，则有带电粒子动能的变化，故A错误；B、电压提高到原来的2倍，则带电粒子运动到MN板中点时电场力做功，故B正确；C、电压提高到原来的4倍，则带电粒子运动到距M板处时电场力做功，说明不可能运动到中点处，故C错误；D、使初速度和M、N间电压都减为原来的，则动能变化量为，运动到中点电场力做的功为，故，故D正确；故选BD。‎ ‎【点睛】由题意知粒子射入电场后，电场力做负功，动能减小，根据动能定理列出方程．要使粒子刚好达到两板间距离的一半处，根据匀强电场沿电场线方向两点间电势差与距离成正比，再运用数学知识进行讨论，选择题意的选项．‎ ‎12．如图所示，实线的两点电荷形成的电场线，若不计重力的带电粒子从C点运动到D点，轨迹如图虚线所示，则下列说法中正确的是（　　）‎ A． 由C到D过程中电场力对带电粒子做正功 B． 由C到D过程中带电粒子动能减小 C． 粒子带正电 D． A电荷的电荷量大于B电荷的电荷量 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 据带正电粒子仅在电场力作用下从C点运动到D点的轨迹，可判断所受电场力大体指向弯曲一侧，从而判断B处是负电荷，A处是正电荷；再根据电场线的特点分析即可．‎ ‎【详解】‎ A、B、据电场线的分布情况可知，带电粒子从C到D的过程中，电场力的方向与运动方向小于90°，电场力对其做正功，电势能减小，动能增大；故A正确，B错误。C、据带电粒子仅在电场力作用下从C点运动到D点的轨迹，可判断所受电场力大体指向弯曲一侧，结合某点的切线方向，即为速度方向，从而判断粒子带正电；故C正确。D、据电场线的疏密程度可知，A电荷的电荷量大于B电荷的电荷量；故D正确。故选ACD．‎ ‎【点睛】‎ 弄清电场强度、电势、电势能、电场力做功等概念及间的关系，并能在实际电场中或者电荷运动过程中弄清它们的变化．‎ 第II卷（非选择题）‎ 请点击修改第II卷的文字说明 评卷人 得分 三、解答题 ‎13．如图所示，为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速由A点运动到B点，必须对该电荷施加一外力F。已知AB=0.4m，，A点的电势，不计重力，求：‎ ‎(1)该匀强电场的电场强度的大小及方向；‎ ‎(2)B点的电势；‎ ‎(3)点电荷q由A点运动到B的过程中电势能的变化量。‎ ‎【答案】(1)500N/C,沿F的方向（2）-20V（3） ‎ ‎【解析】‎ 试题分析：根据F=qE求出电场强度E，根据U=Ed求出A、B间电势差，即可求得B点的电势；由W=qU求出电场力做功，即可求得电势能的变化量。‎ ‎（1）由二力平衡知识可得： 电场力为：‎ 联立并代入数据解得：E=500N/C，方向沿F的方向。‎ ‎（2）在匀强电场中，根据电势差与电场强度的关系：，，‎ 联立并代入数据解得：‎ ‎（3）由电场力做功有：，‎ 由功能关系可知：，‎ 代入数据解得：‎ 点睛：本题主要考查了电场力与场强的关系、电场线与等势线的关系、电势能的变化与电场力做功的关系、电势与电势差的关系等等电场的基本知识。‎ ‎14．带有等量异号电荷、相距10cm的平行板A和B间有一个匀强电场如图所示，电场强度，方向向下．电场中C点距B板3cm，D点距A板2cm．‎ ‎（1）求CD两点间的电势差，‎ ‎（2）如果令B板接地（即电势），则C的电势是多少？D的电势是多少？一个电子在D点的电势能为多少？‎ ‎（3）一个电子从C点移动到D点，静电力做功为多少？如果使电子先移到P点，再移到D点，静电力做的功将为多少？‎ ‎【答案】（1）-100（2）60,160， (3) ‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）根据匀强电场的场强与电势差的关系U=Ed，计算CD间的电势差，但是要注意CD间电势差的正负．（2）根据电势差的定义，求出电势，由电势能的定义式求出电势能．（3）电场力做功W=qU，只与初末位置有关，与路径无关．‎ ‎（1）沿电场线方向电势越来越低，电场线竖直向下，因此C点电势低，CD两点间的电势差为：‎ ‎（2）C点电势：，D点电势：；一个电子在D点的电势能为 ‎（3）一个电子从C点移动到D点，静电力做功为，W只与初末位置有关，与路径无关，故如果使电子先移到P点，再移到D点，静电力做的功仍为．‎ ‎15．如图所示为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计)，经灯丝与A板间的电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点．已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力．求 ‎(1)求电子穿过A板时速度的大小；‎ ‎(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量；‎ ‎(3)若要使电子打在荧光屏上P点的上方，可采取哪些措施？‎ ‎【答案】(1) （2） （3）减小加速电压和增大偏转电压 ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)电子在加速电场U1中运动时，电场力对电子做正功，根据动能定理求解电子穿过A板时的速度大小； ‎ ‎(2)电子进入偏转电场后做类平抛运动，垂直于电场方向作匀速直线运动，沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动．根据板长和初速度求出时间．根据牛顿第二定律求解加速度，由位移公式求解电子从偏转电场射出时的侧移量；‎ ‎(3) 刚好出来则偏移量为，由即可求得。‎ ‎【详解】‎ ‎(1) 根据动能定理可得 ‎ ‎ 解得：；‎ ‎(2) 电子以速度υ0进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，‎ 沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，设偏转电场的电场强度为E，‎ 电子在偏转电场中运动的时间为t1，电子的加速度为α，离开偏转电场时的侧移量为y1‎ 由牛顿第二定律得： ‎ 解得： ‎ 由运动学公式得：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 解得：；‎ ‎(3) 要使偏转量增大，由（2）可知，减小加速电压U1；增大偏转电压U2。‎