甘肃省兰州一中2019-2020学年高二9月月考物理试题

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甘肃省兰州一中2019-2020学年高二9月月考物理试题

‎2019-2020学年甘肃省兰州一中高二(上)月考物理试卷 一、单选题 ‎1.一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的v-t图象如图所示,则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的(  )‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由v-t图象可知,粒子做加速度逐渐增大的加速运动,因此该电荷所受电场力越来越大,电场强度越来越大,电场线密的地方电场强度大,所以电场线越来越密,且负电荷受力与电场方向相反,故C正确,ABD错误。‎ ‎2.如图所示,在点电荷-Q的电场中,M、N是两个等势面.现将一点电荷+q,从a点分别经路径①和路径②(经过C点)移到b点,在这两个过程中(  )‎ A. 都是电场力做正功,沿路径①做的功比沿路径②做的功少 B. 都是电场力做正功,沿路径①做的功等于沿路径②所做的 C. 都是克服电场力做功,沿路径①做的功大于沿路径②做的功 D. 都是克服电场力做功,沿路径①做的功等于沿路径②做的功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由于电场力向内,位移也向内,故两个路径中电场力都做正功;而电场力做功与路径无关,只与初末位置有关,故沿路径①做的功等于沿路径②所做的功 A. 都是电场力做正功,沿路径①做功比沿路径②做的功少与分析不符,故A项错误;‎ B. 都是电场力做正功,沿路径①做的功等于沿路径②所做的与分析相符,故B项正确;‎ C. 都是克服电场力做功,沿路径①做的功大于沿路径②做的功与分析不符,故C项错误;‎ D. 都是克服电场力做功,沿路径①做的功等于沿路径②做的功与分析不符,故D项错误。‎ ‎3.如图所示,以o为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f。等量正、负点电荷分别放置在a、d两处,在它们共同形成的电场中,下列叙述正确的是( )‎ A. 在两个点电荷形成的电场中,e、f处场强相同 B. 在两电荷的连线上,o处场强大小最大 C. ad垂直平分线上各点的场强大小不等、方向也不相同 D. 仅将a处点电荷移至移至e处,则o处的电场强度方向沿oc方向 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析:根据两个点电荷在0处电场强度的叠加,满足矢量合成的原理,进行分析即可.‎ 由题意可知,两点电荷在e、f处的电场强度各自进行矢量合成,则e、f处场强大小相等,而方向不相同,故A错误;依据等量异种电荷电场线的分布,可知,在两电荷的附近处,场强大小最大,故B错误;等量异种电荷的中垂线,即为等势面,则其中垂线上电场强度方向均相同,但大小不相等,故C错误;当正电荷移至e处,两点电荷在O点的电场强度方向夹角为120°,大小不变,则O点的合电场强度大小为,方向沿Oc,故D正确.‎ ‎4.a,b为电场中两个点,如果把q=-3×10‎-8C的负电荷从a点移到b点,电场力对该电荷做了6×10-7J的正功,则该电荷的电势能(  )‎ A. 增加了3×10-7J B. 增加了3×10-8J C. 减少了6×10-7J D. 减少了1.8×10-14J ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由功能关系可知,把q=-3×10‎-8C的负电荷从a点移到b点,电场力对该电荷做了6×10-7J的正功,则该点电荷的电势能减小6×10-7J A. 增加了3×10-7J与分析不符,故A项错误;‎ B. 增加了3×10-8J与分析不符,故B项错误;‎ C. 减少了6×10-7J与分析相符,故C项正确;‎ D. 减少了1.8×10-14J与分析不符,故D项错误。‎ ‎5.真空中相距‎3a的两个点电荷M、N分别固定于x轴上x1=0和x2=‎3a的两点上,在它们连线上各点的电场强度E随x变化关系如图所示,则以下判断中正确的是() ‎ A. 点电荷M、N一定为异种电荷 B. 点电荷M、N一定为同种电荷 C. 点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2:1‎ D. x=‎2a处的电势一定为零 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 若两电荷为异种电荷,在x=‎2a处,电场强度不可能为0,所以两电荷为同种电荷,故A项与题意不相符,B项与题意相符;‎ C. 根据点电荷的电场强度的表达式:‎ 解得:‎ qM=4qN 故C项与题意不相符;‎ D. x=‎2a处电场强度为0,但是电势是一个相对性的概念,即零电势的选择是任意的,人为的,故x=‎2a处的电势可以为零,也可以不为零,故D项与题意不相符。‎ ‎6.两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示,已知A点电势高于B点电势。若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为qa和qb,则( )‎ A. a处为正电荷,qa<qb B. a处为正电荷,qa>qb C. a处为负电荷,qa<qb D. a处为负电荷,qa>qb ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析:若把该图象与等量异种点电荷电场中的部分等势面图比较,可以得到:靠近正电荷的点电势高,靠近负电荷的点,电势较低,所以,a处为正电荷.等量异种点电荷电场中的部分等势面图象中的等势面左右对称,无穷远处的电势为0.该图象的左侧的等势线比较密,无穷远处的电势为0,所以无穷远处到两点之间的电势差相比,与a点之间的电势差比较大,所以a点所带的电量就多.综上分析B正确,ACD错误 考点:考查了电场线,电势,‎ ‎【点睛】该题是常见电场知识的拓宽与延伸,需要有一定的知识迁移能力和较强的逻辑推理能力.对能力的要求相对较高.属于中档题目.‎ ‎【此处有视频,请去附件查看】‎ ‎7.如图所示,平行板电容器C和电阻组成电路,当减小电容器极板间的距离时,则(  )‎ A. 在回路中有从a经R流向b的电流 B. 在回路中有从b经R流向a的电流 C. 回路中无电流 D. 回路中的电流方向无法确定 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】电容器与电源相连,电压不变,当减小两板间的距离时,由可知,电容C增大,由Q=UC可知,电量增大,电容器充电,故由从b经R流向a的电流 A. 在回路中有从a经R流向b的电流与分析不符,故A项错误;‎ B. 在回路中有从b经R流向a的电流与分析相符,故B项正确;‎ C.回路中无电流与分析不符,故C项错误;‎ D. 回路中的电流方向无法确定与分析不符,故D项错误。‎ ‎8.在AB两点放置等量同种正点电荷,O为AB连线中点,在以O为圆心的圆周上的其它点CDEFGH关于O对称.则(  )‎ A. CDEF四点场强相同 B. CDEF四点电势相同 C. 在G点由静止释放一个电子,电子将向O点做匀加速直线运动 D. 将一带正电的试探电荷由C点沿CG圆弧移到G点,则其电势能增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 根据场强的叠加,两电荷在C、D、E、F点产生的场强大小相等,方向不同,故A项错误;‎ B. 等量同种电荷间的电场线是排斥状的,且关于AB中点O对称。C、D、E、F关于AB的中点O对称的四个点,知电势相等,故B项正确;‎ C. 在G点由静止释放一个电子,电子所受电场力方向竖直向下,在向下运动的过程中电场力大小会发生变化,所以加速度会发生变化,故C项错误;‎ D. 带正电的试探电荷由由C点沿CG圆弧移到G点的过程中,根据电场线的分布,电势在减小。所以电势能也减小,故D项错误。‎ 二、多选题 ‎9. 一带电粒子射入固定在O点的点电荷电场中,粒子的运动轨迹如图中实线abc所示,图中虚线为同心圆弧,表示电场的等势面,不计粒子的重力,可以判断出此带电粒子 A. 一直受到静电斥力作用 B. 在a点和在c点的速度相同 C. 在b点的速度大于在a点的速度 D. 在b点的电势能大于在a点电势能 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析:如图所示,轨迹向左弯曲,带电粒子所受的电场力方向向左,则带电粒子受到了排斥力作用.故A正确;ac两点在同一等势面上,电场力做功相等,速度大小相等,方向不同,B错误;若沿abc轨迹运动,从a点运动到b点,电场力做负功,动能减小,电势能增大所以a点的速度大于b点的速度,.在b点的电势能大于在a点电势能,C错误D正确;‎ 考点:考查了带电粒子在电场中的运动 ‎10.如图在x轴的‎-3a和‎3a两处分别固定两个电荷QA、QB,图中曲线是两电荷之间的电势φ与位置x之间的关系图象,图中x = a处为图线的最低点。线于在x = ‎2a处由静止释放一个质量为m、带电荷量为q的正电点电荷,该电荷只在电场力作用下运动。下列有关说法正确的是 A. 电荷运动至x = a处时速度最大 B. 两点电荷QA:QB = 4:1‎ C. 该电荷一定通过x = a处,但不能到达x = -a处 D. 该电荷以O为中点做往复运动 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 在φ-x图象中图线的斜率表示电场强度的大小,由此可知x=a处电场强度为零,根据动能定理qU=△Ek,可知点电荷从x=‎2a到x=a处,电势差最大,则电场力做正功最多,在x=a处速度最大,故A正确;由图线可知因在x=a处电场强度为零,则有:,可得:QA:QB=4:1,故B正确;由图可知x=-a处与x=‎2a处电势相等且点电荷由静止释放,由动能定理可知点电荷刚好能到达x=-a处,故C错误;点电荷在x=-a与x=‎2a之间做往复运动,则O处不是运动中心,故D错误。所以AB正确,CD错误。‎ ‎11.带电粒子以速度v0沿竖直方向垂直进入匀强电场E中,如图所示,经过一段时间后,其速度变为水平方向,大小仍为v0,则正确有( )‎ A. 电场力与重力大小不相等 B. 粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小 C. 电场力所做的功一定等于重力做的功的负值 D. 电势能的减小一定等于重力势能的增大 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 将粒子的运动分解成水平方向与竖直方向,水平方向做匀加速直线运动,竖直方向做匀减速直线运动,根据分运动的等时性和运动学公式可得,水平位移为:‎ 竖直位移为:‎ 可得水平方向与竖直方向位移大小相等;由得:‎ 水平和竖直两个方向的加速度大小相等,根据牛顿第二定律可得重力与电场力的大小相等,故A项与题意不相符,B项与题意相符;‎ C. 粒子由A到B过程中,根据动能定理,则有:‎ qEx-mgy=0‎ 即得电场力所做的功一定等于克服重力所做的功,即等于重力做功的负值,故C项与题意相符;‎ D. 由于初末动能相等,根据能量守恒定律得知:电势能的减小一定等于重力势能的增大,故D项与题意相符。‎ ‎12.一匀强电场的方向平行于纸面,平面内有矩形abcd,已知ab=‎8cm,bc=‎6cm,如图所示。a、b、c三点的电势分别为10V、16V、22V。一电荷量为+e的粒子从b点沿bd方向以4eV的初动能射入电场,恰好经过a点,不计粒子重力,下列说法正确的是( )‎ A. a点的电势比d点低4.8V B. 电场强度的大小为125V/m C. 粒子到达a点时的动能为10eV D. 仅改变粒子的电性,粒子能通过c点 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】因可得φd=16V,即a点的电势比d点低6V,选项A错误;因bd是等势线,则场强方向垂直bd斜向上,由几何关系可知,则场强大小为,选项B正确;粒子在电场中运动时,电势能和动能之和守恒,则:,解得,选项C正确;仅改变粒子的电性,则-e在电场中的运动轨迹与+e在电场中的运动轨迹是关于直线bd对称的,则-e粒子不能经过c点,选项D错误.‎ 三、填空题 ‎13.在“探究影响平行板电容器电容的因素”的实验中,某实验小组所用的实验装置如图所示,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的金属球相连。当两平行板带有等量的异种电荷时,静电计的指针相对竖直方向有一个偏角(下面的实验中,电容器所带的电荷量不变)。‎ ‎(1)将其中一极板上移,观察到静电计指针的偏转角变大,说明电容器的电容________(填“增大”或“减小”);‎ ‎(2)将其中一极板靠近另一极板,观察到静电计指针的偏转角变小,说明电容器的电容________(填“增大”或“减小”)。‎ ‎【答案】 (1). 减小 (2). 增大 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1] 根据电容的定义式知,将其中一极板上移观察到静电计指针的偏转角变大即电势差U变大,则电容减小;‎ ‎(2)[2] 根据电容定义式知,将其中一极板靠近另一极板时,观察到静电计指针的偏转角变小即电势差U变小,则电容增大。‎ 四、实验题 ‎14.为观察电荷在导体上的分布规律,将一个大的导体安放在绝缘支架上,并使导体带上负电荷,如图所示.用带绝缘柄的小验电球P 接触导体上的各点,再与不带电的验电器接触,通过验电器金箔片的张角判断各点的带电情况.主要实验步骤如下:‎ ‎①用P 接触导体上的A 点,再与不带电的验电器接触,发现验电器的金箔片张角较小;‎ ‎②用P 接触导体上的B 点,再与不带电的验电器接触,发现验电器的金箔片张角较大:‎ ‎③用P 与导体的尖端C 点接触,再与不带电的验电器接触,发现验电器的金箔张角最大.由此可以确定:‎ ‎(1)电荷在导体表面的分布是_____(选填“均匀”或“不均匀”) 的.突出的位置,电荷比较_____;平坦的位置,电荷比较_____(选填“密集”或”稀疏”)‎ ‎(2)比较导体外A、B、C 三点附近电场强度大小,其中电场强度最大的是_____点附近;电场强度最小的是_____点附近.(选填“A”、“B”或“C”)‎ ‎【答案】 (1). (1)不均匀; (2). 密集; (3). 稀疏; (4). (2)C; (5). A;‎ ‎【解析】‎ 由于带电导体上尖端处带电量最多,故接触C点时,P带电量最多,故验电球P接触带电导体的C点,然后接触验电器金属小球时金属箔张开角度最大; (1)由以上的分析可知,电荷在导体表面的分布是 不均匀 的.突出的位置,电荷比较密集;平坦的位置,电荷比较 稀疏; (2)同一个带电体,带电越密集处附近的电场强度越大,则比较导体外A、B、C ‎ 三点附近电场强度的大小,可知其中电场强度最大的是 C点附近;电场强度最小的是A点附近. 点睛:本题较为新颖,是我们所接触不多的静电现象之一;不过只要明确尖端放电原理即可正确作答;因此要学会知识的迁移应用.‎ 五、计算题 ‎15.如图所示,高为h的光滑绝缘直杆AD竖直放置,在D处有一固定的正点荷,电荷量为Q。现有一质量为m的带电小球套在杆上,从A点由静止释放,运动到B点时速度达到最大值,到C点时速度正好又变为零,B、C和D相距分别为h和h,静电力常量为k,重力加速度为g,求:‎ ‎(1)小球的电荷量q和在C点处的加速度;‎ ‎(2)C、A两点间的电势差。‎ ‎【答案】(1), 方向竖直向上(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球运动到B点时速度达到最大,说明小球必带正电,在B点应有:‎ ‎ ‎ 得:‎ ‎ ‎ 在C点,由牛顿第二定律:‎ ‎ ‎ 得:‎ ‎,方向竖直向上。‎ ‎(2)设C、A两点间的电势差为U,则A、C间的电势差为-U。‎ 从A到C过程,由动能定理:‎ ‎ ‎ 得:‎ ‎16.如图所示,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=‎20 cm,A、B、C三点都在匀强电场中,且A、B、C所在平面与电场线平行,把一个电荷量q=10-‎5 C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,电场力做功为-×10-3 J.‎ ‎(1)求A、C间的电势差;‎ ‎(2)若规定B点电势为零,求C点的电势;‎ ‎(3)求匀强电场的场强大小及方向.‎ ‎【答案】(1)(2)(3),场强方向垂直AB连线指向右下方,‎ ‎【解析】‎ 试题分析:根据动能定理得,,即,‎ ‎(1)‎ ‎(2),,所以 ‎(3)AB为等势面,场强方向垂直AB连线指向右下方,故 考点:考查了匀强电场电场强度与电势差关系 ‎17.如图所示,有一电子(电荷量为e)经电压U1加速后,进入两块间距为d、电压为U2的平行金属板间.若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且刚好能穿过电场,求:‎ ‎(1)金属板AB的长度L;‎ ‎(2)电子穿出电场时的动能;‎ ‎(3)若电子射出电场后,打在荧光屏上的P点,荧光屏距离金属板B端长度也为板长,则OP的距离为多少?‎ ‎【答案】(1)d.(2)eU1+e(3)‎ ‎【解析】‎ 试题分析:(1)设电子飞离加速电场时的速度为v0,由动能定理得 eU1=mv02①‎ 设金属板AB的长度为L,电子偏转时间②‎ 电子在偏转电场中产生偏转加速度a=③‎ 电子在电场中偏转y=d=at2④‎ 由①②③④得:L=d.‎ ‎(2)设电子穿出电场时动能为Ek,根据动能定理 Ek=eU1+e ‎(3)OP=+y 其中y=Ltanθ ,,vy=at 可得y=d 所求OP=‎ 考点:带电粒子在电场中的运动 ‎【名师点睛】此题中电子先在加速电场中做匀加速直线运动,后在偏转电场中做类平抛运动,根据电子的运动的规律逐个分析即可。‎
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