【物理】山东省德州市夏津第一中学2019-2020学年高一下学期5月试题 （解析版）

【物理】山东省德州市夏津第一中学2019-2020学年高一下学期5月试题 （解析版）

山东省德州市夏津第一中学2019-2020学年 高一下学期5月试题 一、选择题 ‎1.有关电场强度的理解,下述说法正确的是( )‎ A. 由可知,电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力F成正比 B. 当电场中存在试探电荷时,电荷周围才出现电场这种特殊的物质,才存在电场强度 C. 由可知,在离点电荷很近的地方,r接近于零,电场强度为无穷大 D. 电场强度是反映电场本身特性的物理量,与是否存在试探电荷无关 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电场强度E可以根据定义式来测量,电场强度就等于每单位正电荷所受的力,但场强与试探电荷无关,是由电场本身决定的,故A错误；‎ BD．电场强度是由电场本身决定的,是电场的一种性质,与试探电荷是否存在无关,故B错误,D正确；‎ C．库仑力属于强相互作用,是一种远程力,点电荷电场的决定式,也不适用于r接近0的情况故C错误．‎ ‎2.a、b、c三个点电荷仅在相互之间的静电力的作用下处于静止状态。已知a所带的电荷量为＋Q，b所带的电荷量为－q，且Q>q，关于电荷c，下列判断正确的是（　　）‎ A. c一定带负电 B. c所带的电荷量一定大于q C. c可能处在a、b之间 D. 如果固定a、b，仍让c处于平衡状态，则c的电性、电荷量、位置都将唯一确定 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．‎ 根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”；根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”；所以c一定带正电，c所带的电荷量一定大于q，b处在a、c之间，故B项正确，AC两项错误；‎ D．如果固定a、b，仍让c处于平衡状态，则c一定处于a、b两点电荷产生场强相互抵消处，对c的电性、电荷量没有要求，故D项错误。‎ 故选B。‎ ‎3.如图所示，真空中a、b、c、d四点共线且等距，a、b、c、d连线水平。先在a点固定一点电荷+Q，测得b点场强大小为E。若再将另一点电荷+2Q放在d点，则 A. b点场强大小，方向水平向左 B. b点场强大小为，方向水平向右 C. c点场强大小为，方向水平向右 D. c点场强大小为，厅向水平向左 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．设ab=bc=cd=L，据题意知，+Q在b点产生的场强大小为E，方向水平向右；由点电荷的场强公式得 ‎+2Q在b点产生的电场强度大小为 方向水平向左，所以b点的场强大小为 方向水平向右，故A错误，B正确；‎ CD．+Q在c点产生的电场强度大小为 方向向右；+2Q在c点产生的电场强度大小为 方向水平向左，所以c点的场强大小为 方向水平向左，故CD错误 故选B。‎ ‎4.在x轴上有两个点电荷，一个带正电Q1，另一个带负电Q2，且Q1=2Q2，用E1和E2分别表示两个点电荷所产生的场强大小，则在x轴上 A. E1=E2之点只有一个，该处的合场强为零 B. E1=E2之点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为2E2‎ C. E1=E2之点共有三处，其中两处合场强为零，另一处合场强为2E2‎ D. E1=E2之点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为2E2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 画出示意图（下图），由于Q1>Q2，所以，在x轴上E1=E2的点只能在两电荷Q1、E2的连线中间或点电荷Q2的右侧．Q1、Q2在连线中间产生场强的方向相同，当该处到Q1、Q2的距离之比r1/r2=时，即可使E1=E2，合场强为2E2；Q1、Q2在Q2右侧产生的场强相反，当该处到Q1、Q2的距离之比r1/r2=时，则E2=E1，合场强为零，故应选B．‎ ‎5.如图所示，均匀带正电的圆环所带的电荷量为Q，半径为R，圆心为O，A、B、C为垂直于圆环平面且过圆环中心的轴上的三个点，已知BC＝2AO＝2OB＝2R，当在C处放置一点电荷时(不影响圆环的电荷分布情况，整个装置位于真空中)，B点的电场强度恰好为零，则由此可得A点的电场强度大小为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】将圆环等分为n个小段，当n相当大时，每一小段都可以看做点电荷，其所带电荷量为：；每一点电荷在B处的场强为：；由对称性可知，各小段带电环在B处的场强E的垂直于轴向的分量相互抵消，而E1的轴向分量之和即为带电环在B处的场强为：EB=nE1cos45°=；C点处放置一点电荷时，B点的电场强度恰好为零，说明C处点电荷和圆环上的电荷在B处产生的场强大小相等，方向相反，设C处电荷的带电量为q．则有：k=EB，解得：q=Q，C处电荷带正电；根据对称性知，圆环在A处的场强大小为：EA1=EB=，方向向左．C处电荷在A处产生的场强为：，方向向左；所以A点的电场强度大小为：EA=EA1+EA2=；故选B．‎ ‎6.真空中有两点电荷q1、q2分别位于直角三角形的顶点C和顶点B上，∠ABC=30°，如图所示，已知A点电场强度的方向垂直AB向下，则下列说法正确的是（　　）‎ A. q1带正电，q2带正电 B. q1带负电，q2带正电 C. q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的二倍 D. q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的一半 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据题述，A点的电场强度垂直AB向下，由平行四边形法则可知，q1带正电，q2带负电，故AB错误；‎ CD．A点的电场强度垂直AB向下，可得 ‎，，‎ 又r2＝2r1，联立解得 C错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎7.如图所示，电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心，垂线上的a、b两点关于薄板对称，到薄板的距离都是d．若图中b点的电场强度为零，则a点的电场强度大小和方向分别为（静电力常数k）（　　）‎ A. kq/d2，垂直薄板向左 B. 8kq/9d2，垂直薄板向左 C. 10kq/9d2，垂直薄板向左 D. kq/9d2，垂直薄板向左 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 由于a点处合场强为零，所以带电薄板在a处产生的场强与点电荷+q在a处产生的场强大小相等均为，方向相反，可知带电薄板应带正电，由带电薄板产生场强的特点可知，薄板在b点产生的场强方向向左，大小等于．b点的电场强度大小为 E=+=，方向向左．故选C.‎ ‎8.某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法错误的是 A. 粒子必定带正电荷 B. 粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度 C. 粒子在M点的加速度小于它在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】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由电荷运动轨迹可知，电荷的受力方向沿着电场线切线的方向，所以粒子带正电，故A正确；‎ BC．电场线密集程度表示电场的强弱，由图可以看出，N点的电场强度大于M点的，故粒子在M点受的电场力小，加速度小，故B错误，C正确；‎ D．由图可以看出，从M运动到N，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增大，故粒子在M点的动能小于它在N点的动能，D正确。‎ 本题选错误的，故选B。‎ ‎9.有一接地的导体球壳，如图所示，球心处放一点电荷q，达到静电平衡时，则 A. q与球壳内表面的感应电荷在壳外的合场强为零 B. 球壳内、外表面的感应电荷在壳外的合场强为零 C. q在球壳外产生的电场强度为零 D. q的电量变化时，球壳外电场随之改变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．金属球壳外表面接地，所以球壳外表面不带电，内表面带与q相反电性的电荷，当到达静电平衡状态后，q与球壳内表面的电荷在壳外的合场强为零。故A正确，B错误；‎ C．根据库仑定律可知，q在球壳外产生的电场强度不为零。故C错误；‎ D．由于球壳接地，在静电平衡后，球壳与大地是等势体，所以球壳外的电场为0，不随q的变化而发生变化，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎10.如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷和直线MN是两点电荷连线的中垂线，O是两点电荷连线与直线MN的交点。a、b是两点电荷连线上关于O的对称点，c、d是直线MN上关于O对称的两个点。下列说法中正确的是 A. c点的场强等于d点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小 B. c点的场强等于d点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大 C. a点的场强等于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小 D. a点的场强大于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】根据等量异种电荷周围的电场分布，a、b两点的电场强度的大小相等，方向相同。MN为一条等势线，MN连线上的场强O点最大，向两边逐渐减小，所以检验电荷在O点受到的电场力最大。c、d两点关于O点对称，场强大小相等，方向相同。一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小。故AC正确，BD错误。‎ 故选AC。‎ ‎11.如图所示，光滑的水平轨道AB与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，AB水平轨道部分存在水平向右的匀强电场，半圆形轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点．一质量为m、带正电的小球从距B点x的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动，恰能通过最高点，则(　　)‎ A. R越大，x越大 B. R越大，小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大 C. m越大，x越小 D. m与R同时增大，电场力做功增大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】小球在BCD部分做圆周运动，在D点，，小球由B到D的过程中有：，解得 ，R越大，小球经过B点时的速度越大，则x越大，选项A正确；在B点有：，解得 ，与R无关，选项B错误；‎ 由，知m、R越大，小球在B点的动能越大，则x越大，电场力做功越多，选项C错误，D正确．‎ 综上所述本题答案是：AD ‎12.两个固定点电荷分别放在A、B两处，如图所示。A处电荷带正电荷量，B处电荷带负电荷量，在AB连线上有一场强为零的点C（轴上未标出）下列说法正确的是（　　）‎ A. C点在AB之间 B. C点在B点右侧 C. C点右侧电场方向向左 D. C点右侧电场方向向右 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．场强为零的位置，两个点电荷的电场叠加为零，则,‎ 解得,故电场强度为零的位置C点在B点的右侧，故A错误，B正确；‎ CD．C点右侧有,故C点右侧电场强度方向向右，故C错误，D正确。‎ 故选BD。‎ 二、计算题 ‎13.空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O、P是电场中的两点．从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B．A不带电，B的电荷量为q（q>0）．A从O点发射时的速度大小为v0，到达P点所用时间为t；B从O点到达P点所用时间为．重力加速度为g，求 ‎（1）电场强度的大小；‎ ‎（2）B运动到P点时的动能．‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设电场强度的大小为E，小球B运动的加速度为a．根据牛顿定律、运动学公式和题给条件，有 mg+qE=ma①‎ ‎②‎ 解得 ‎③‎ ‎（2）设B从O点发射时的速度为v1，到达P点时的动能为Ek，O、P两点的高度差为h，根据动能定理有 ‎④‎ 且有 ‎⑤‎ ‎⑥‎ 联立③④⑤⑥式得 ‎⑦‎ ‎14.在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，电场强度大小E＝6.0×105 N/C，方向与x轴正方向相同．在O处放一个电荷量q＝－5.0×10－‎8 C，质量m＝1.0×10－‎2 kg的绝缘物块．物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.20，沿x轴正方向给物块一个初速度v0＝‎2.0 m/s，如图所示．g取‎10m/s2，求物块最终停止时的位置．‎ ‎【答案】‎‎0.2 m ‎【解析】‎ ‎【详解】物块先在电场中向右减速，设运动的位移为x1，由动能定理得：‎ ‎ ‎ 解得：x1＝‎0.4 m ‎ 根据题意可知，当物块速度减为零时： ‎ 所以物块将沿x轴负方向加速，跨过O点之后在摩擦力作用下减速，最终停止在O点左侧某处，设该点距O点距离为x2，对全程由动能定理有：‎ ‎ ‎ 联解得： x2＝‎‎0.2 m ‎15.如图，空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场，电场的场强大小按E=kx分布（x是轴上某点到O点的距离），。x轴上，有一长为L的绝缘细线连接A，B两个小球，已知：两球质量均为m，B球带负电，带电荷量为q，A球距O点的距离为L。已知重力加速度为g，两球现处于静止状态，不计两球之间的静电力作用。‎ ‎(1)求A球的电荷量大小；‎ ‎(2)剪断细线后B球运动的最大速度vm以及B球下降的最大距离。‎ ‎【答案】(1)6q；(2)，‎‎4L ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对A、B由整体法得 解得 ‎(2)当B球下落速度达到最大时，由平衡条件得 解得 运动过程中，电场力大小线性变化，从处到处由动能定理可得 解得 设下降的高度为h，由动能定理可得 解得