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福建省霞浦第一中学2016-2017学年高二上学期第一次月考物理试题(解析版).doc


霞浦一中 2016-2017 年高二第一学期第一次月考
物理科试卷 (考试时间:90 分钟 命题人:盛李斌 总分:100 分 )

审题人:高二备课组

一、选择题(本题有 12 小题,1-8 单选题,9-12 多选题,4×12=48 分, ) 1.把一个带电量为+q 的检验电荷放在电场中的 P 点,测得 P 点的电场强度大小为 E,场强 的方向向东,有关 P 点的场强的说法,正确的是( A. 若在 P 点不放电荷,那么 P 点的场强为零 B. 只要 P 点在电场中的位置确定,它的场强应是一个确定值 C. 若把-q 的检验电荷放在 P,则测得 P 点的场强大小仍为 E,方向向西 D. 若把电量为+2q 的点电荷放在 P 点,则测得 P 点的场强大小为 2E,方向向东 2.如图所示,是匀强电场中的一组等势面,每两个相邻等 距离是 25 cm,由此可确定电场强度的方向及大小为 ( ) A.竖直向下,E=0.4 N/C B.水平向右,E=0.4 N/C C.水平向左,E=40 N/C D.水平向右,E=40 V/m 3.真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量 Q1>Q2,点电荷 q 置于 Q1、Q2 连线上某 点时,正好处于平衡,则 ( A.q 离 Q2 比离 Q1 远 C.q 一定是正电荷 ) B.q 离 Q2 比离 Q1 近 D.q 一定是负电荷 势面的 )

4.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
1 倍,乙的电荷量变为原来的 3 ,它们间的距离变为 2r,则它们之间的静电引力将变为( )

1 F A. 6

3 F B. 8

8 2 F F C. 3 D. 3

5、正电荷 q 在电场力的作用下由 P 点向 Q 点做加速运动,而且加速度越来越大,那么可以 断定,它所在的电场是下图中的哪一个图( )

6.如图,是某电场中的一条直电场线,一电子(重力不计)从 a 点由静止释放,它将沿直 线向 b 点运动,则可判断( A.该电场一定是匀强电场 B.场强 Ea 一定小于 Eb C.电子具有的电势能 EPa 一定大于 EPb D.两点的电势 φa 一定高于 φb 7.如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中 M 点以相同速度垂直于电场线方向 飞出 a、b 两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则 ( ) ) a b

A.a 一定带正电,b 一定带负电 B.a 的速度将减小,b 的速度将增加 C.a 的加速度将减小,b 的加速度将增加 D.两个粒子的动能,一个增加一个减小 8.一带电油滴在匀强电场 E 中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下。若不计空 气阻力,则此带电油滴从 a 运动到 b 的过程中,能量变化情况为: ( A.动能减小 B.电势能增加 C.动能和电势能之和减小 D.重力势能和电势能之和增加 9.(多选)如图 2 中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线, 在该直线上有 a、b 两点, 处的场强大小,则 ( ) 用 Ea、Eb 表示 a、b 两
a E


b

A.a、b 两点场强方向相同 B.电场线从 a 指向 b,所以 Ea>Eb C.电场线是直线,所以 Ea=Eb D.不知 a、b 附近的电场线分布,Ea、Eb 大小不能确定 10. (多选)如图 3 所示,在真空中把一绝缘导体向带负电的小球 P 列 说 法 中 正 确 的 是 缓缓靠近(不相碰).下 ( )

A.B 端的感应电荷越来越多 B.导体内场强越来越大 C.导体的感应电荷在 M 点产生的场强大于在 N 点产生的场强 D.导体的感应电荷在 M、N 两点产生的场强相等 11.(多选)如图所示,把一个带电小球 A 固定在光滑的水平绝缘桌面上,在桌面的另 一处放置带 电小球 B。现给 B 一个沿垂直 AB 方向的速度 v0,B 球将( )

A.若 A、B 为异种电荷,B 球可能做圆周运动 B.若 A、B 为异种电荷,B 球一定做加速度、速度均变小的曲线运动 C.若 A、B 为同种电荷,B 球一定做远离 A 的变加速曲线运动 D.若 A、B 为同种电荷,B 球的动能一定会减小 12. (多选) 三个电子从同一地点同时沿同一方向垂直进入偏转电场, 出现如图所示的轨迹, 则可以判断( )

A.它们在电场中运动时间相同 B.A、B 在电场中时间相同,C 先飞离电场 C.C 进入电场的速度最大,A 最小 D.电场力对 C 做功最大 二、填空题(共 14 分) 13.在电场中的 P 点放一个电荷量为 4× 10-9C 的负点电荷,它受到的电场力为 2× 10-5N,方 向水平向右,则 P 点场强大小为 N/C。 14.一个电荷只在电场力作用下从电场中的 A 点移到 B 点时,电场力做了 5× 10 么电荷的电势能 或“减少” ) 15.把试探电荷 q=1× 10-10 C 放入电 场中 A 点,具有电势能为 1× 10-8J,则该点电势为 了 5× 10
-6 -6

N/C,把该点电荷移走,P 点的场强又为

J 的功,那

J,电荷的动能

了 5× 10

-6

J(填“增加”

V.若在该点放入另一电荷 q=-10-10C,则该点电势为

V

16.一条平直的电场线上有 A、B、C 三点,把 q=-2× 10-9C 的粒子从 A 点移到 B 点,电场力 做功 WAB=-2× 10-7J, 再把该电荷从 B 点移到 C 点, 电场力做功 WBC=4× 10-8J, 则 UAB=______V, UBC=______V.

三、计算题(8+10+10+10=38 分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步 骤,只写出最后答案的不得分;有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。 )

17. (8 分)如图所示,一个挂在丝线下端的带正电的小球 B,静止在 图示位置;若固定的带正电的小球 A 电荷量为 Q,B 球的质量为 m,带 电荷量 q,θ=30° ,A 和 B 在同一水平线上,整个装置处于真空中,求 A、 B 两球之间的距离为多少?

18. (10 分)如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为 2× 10 5C 的正电荷由 A 点移到 B 点,


其电势能减少了 0.1J,已知 A、B 两点间距离为 2cm,两点连线与电场方向成 60° 角, 求:

(1)电荷由 A 移到 B 的过程中,电场力所做的功 WAB; (2)A、B 两点间的电势差 UAB; (3)该匀强电场的电场强度 E.

19. (10 分) 如图所示, 竖直放置的光滑圆环上, 穿过一个绝缘小球, 小球质量为 m, 带



量为 q,整个装置置于水平向左的匀强电场中.今将小球从与环心 O 在同一水平线上的 A 点由静止释放,它刚能顺时针方向运动到环的最高点 D,而速度为零,求:

(1)电场强度大小为多大? (2)小球到达最低点 B 时对环的压力为多大?

20. (10 分)如图所示,在两条平行的虚线内存在着宽度为 L、场强为 E 的匀强电场,在与 右侧虚线相距 L 处有一与电场平行的屏.现有一电荷量为+q、质量为 m 的带电粒子(重力 不计), 以垂直于电场线方向的初速度 v0 射入电场中, v0 方向的延长线与屏的交点为 O.试求; (1)粒子从射入到打到屏上所用的时间; (2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值 tanα; (3)粒子打到屏上的点 P 到 O 点的距离 s.

试题解析部分 1.B 【解析】本题考查了电场强度的概念,意在考查考生的理解能力。 电场中某点的电场强度是由电场本身决定的, 与检验电荷的正负和带电量的多少无关, 选项 ACD 错误,选项 B 正确。综上本题选 B。

2.D

【解析】本题考查了等势面、电势差与场强的关系等知识点,意在考查考生的识记和应用能 力。 电场强度方向和等势面垂直,并且电场方向是从高电势指向低电势,故电场方向水平向右, 选项 AC 错误,根据公式 可得 。选

项 B 错误,选项 D 正确;综上本题选 D。

3.D 【解析】本题考查库仑定律的知识,意在考查学生的分析能力。 点电荷 q 处于平衡, 说明所受库仑力大小相等、 方向相反, 即满足 因为 Q1>Q2,所以可知 ,

,即离 Q2 更近。同时根据库仑力的方向可知,如果

点电荷带正电,则位于两电荷之间;如果点电荷带负电,也位于两电荷之间,所以点电荷正 负电荷都可以满足题目条件,都有可能。D 正确。综上本题选 D。

4.A 【解析】本题考查了库仑定律,意在考查考生的识记和应用能力。 根据库仑定律可知, 原来的 ,它们间的距离变为 2r 后, ,选项 BCD 错误,选项 A 正确;综 上本题选 A。 ,若甲的电荷量变为原来的 2 倍,乙的电荷量变为

5.D 【解析】本题考查了电场线、电场强度的相关知识点,意在考查考生的识记和应用能力。 正电荷做加速运动, 说明受到的电场力沿电场线方向, 又因为加速度在变大, 所以由 P 到 Q, 电场强度越来越大,电场线应该越来越密,选项 ABC 错误,选项 D 正确;综上本题选 D。

6.C 【解析】 本题考查了电场线、 电势、 电势能等相关知识点, 意在考查考生的理解和分析能力。

电子由静止释放,由 a 向 b 运动,受到的电场力与场强方向相反,故电场线的方向一定是由 b 指向 a,沿着电场线方向电势降低,所以电势 φa 一定低于 φb,选项 D 错误;由于不知电 子运动过程中电场力的变化情况,因此无法确定场强大小关系,选项 AB 错误;由题意知, 电场力对电子做正功,电势能减小,所以电子具有的电势能 正确;综上本题选 C。 一定大于 ,选项 C

7.C 【解析】本题考查了电场线、电场强度、电场力做功等相关知识点,意在考查考生的识记和 分析能力。 物体做曲线运动,所受力的方向指向轨道的内侧,由于电场线的方向不知,所以粒子带电性 质不定,选项 A 错误;由于粒子所受力的方向与速度方向的夹角小于 90° ,所以电场力都做 正功,动能都增大,速度都增大,选项 BD 错误;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 a 受力减小,加速度减小,b 受力增大,加速度增大,选项 C 正 确;综上本题选 C。

8.C 【解析】本题考查了电场力、电场力做功、动能定理、能量守恒等相关知识,意在考查考生 的理解和应用能力。 粒子由 a 到 b,由运动轨迹可判断出粒子受电场力与重力的合力向上,且电场力大于重力, 电场力与重力的合力做正功,动能增加,选项 A 错误;由于电场力做正功,故电势能一定 减小,选项 B 错误;由于油滴在运动中,重力势能增加,根据能量守恒定律,则有电势能 和动能之和减小,选项 C 正确;同理动能增加,重力势能和电势能之和减小,选项 D 错误; 综上本题选 C。

9.AD 【解析】本题考查了电场强度、电场线等相关知识,意在考查考生的识记和分析能力。 a、b 两点所在的电场线是直线,a、b 两点电场强度方向必定相同,选项 A 正确;电场线的 疏密表示电场强度的大小,一条电场线无法判断疏密程度,所以两点的场强大小无法确定, 选项 BC 错误;选项 D 正确;综上本题选 AD。

10.AC 【解析】本题考查了静电平衡、点电荷的场强,意在考查考生的识记和理解能力。 当绝缘体靠近 P 时,绝缘体处于静电平衡后,内部场强应为零,选项 B 错误;越靠近 P,电 荷受到的库仑力越大,所以电荷向尖端越集中,选项 A 正确。由于内部合场强为零,M 靠 近 P 点些,所以小球 P 在 M 点产生的场强要大,在 N 点产生的场强要小,感应电荷产生的 场强与小球 P 在 M 点和 N 点产生的场强大小相等,方向相反,选项 C 正确,选项 D 错误; 综上本题选 AC。

11.AC 【解析】本题考查了曲线运动、电场力做功、离心运动等相关知识点,意在考查考生的分析 能力。 若 A、B 为异种电荷,A、B 之间的库仑力为吸引力,当 A、B 之间的库仑力恰好等于向心 力的时候,B 球绕着 A 球做匀速圆周运动,此时 B 球速度的大小和加速度的大小都不变, B 之间的库仑力大于需要的向心力的时候, B 球做向心运动, 当 A、 速度和加速度都要变大, B 之间的库仑力小于需要的向心力的时候, B 球做离心运动, 当 A、 速度和加速度都要减小, 选项 A 正确,选项 B 错误;若 A、B 为同种电荷,A、B 之间的库仑力为排斥力,并且力的 方向和速度的方向不再一条直线上,所以 B 球一定做曲线运动,由于 A、B 之间的距离越 来越大,它们之间的库仑力也就越来越小,所以 B 球的加速度在减小,电场力做正功,电 势能减少,动能增加,选项 C 正确,选项 D 错误;综上本题选 AC。

12.BC 【解析】本题考查了带电粒子在电场的偏转、电场力做功等相关知识点,意在考查考生的识 记和解决能力。 B、C 竖直方向上的位移不等,yC<yB;根据 ,可知 tC<tB,A、B 竖直

位移相同,故 A、B 在电场中运动的时间相同,C 先飞离电场;选项 A 错误,选项 B 正确; 在水平方向,三个粒子做匀速直线运动,根据 则有 vC>vB>vA;选项 C 正

确;根据 W=EqL,yC<yB=yA 可知,电场力对 A、B 做功一样多,对 C 电荷做功最小,选 项 D 错误;综上本题选 BC。

13.5000 N/C, 5000 N/C 【解析】本题考查了电场强度的概念,意在考查考生的理解能力。 根据公式: 可知 P 点场强大小为 ,

又因为电场强度是电场本身的固有属性,与试探电荷无关,所以把该点电荷移走,P 点的场 强仍为 5000 N/C。

14.减少, 增加 【解析】本题考查了电场力做功与电势能的关系、能量的转化与守恒等相关知识点,意在考 查考生的理解能力。 电场力做正功,电势能减少,电场力做多少正功,电势能减少多少;所以从 A 点移到 B 点 时,电荷的电势能减少了 。 ;根据能量守恒,所以电荷的动能增加了

15.100 V 【解析】本题考查电势、电势能等知识点,意在考查考生的识记和应用能力。 根据 可知该点电势为: ,电势是电场本身的属性,与试探电 荷无关,所以放入另一电荷后,该点电势仍为 100V。

16.100 V,-20 V 【解析】本题考查了电场力做功与电势差的关系,意在考查考生的识记和应用能力。 根据公式 , 可知 , 又因为 =200V;同理,B、C 间电势差为:

电场力对电子做负功,所以 B 点电势低于 A 点,故

,因为对电子做正功,所以 B 点电势低于 C 点,故 =-20V。

17. 【解析】 本题考查了库仑定律、 共点力平衡等相关知识点, 意在考查考生的分析和解决能力。 如图所示,小球 B 受三个力作用而平衡

? F库 ? mgtan ?①
据库仑定律得

F库 ? k

Qq ② r2

由①、②得

r?

kQq ? mgtan ?
(3)

3kQq mg

18.(1)0.1 J

(2)5000 V

【解析】本题考查了电场力做功、电势能、电势差等相关知识点,意在考查考生的理解和应 用能力。 (1)由电场力做功和电势能的关系可知:

则电场力所做的功 (2)由 得:

(3)在匀强电场中由

得:

19.(1)

(2)

【解析】本题考查了动能定理、圆周运动的规律、牛顿运动定律等相关知识点,意在考查考 生的分析和解决能力。 小球在运动过程中受到重力、电场力与环的弹力作用,环的弹力对小球不做功; (1)从 A 到 D 的过程中,由动能定理得: ,

解得:

; ,

(2)从 A 到 B 的过程中,由动能定理得: 解得: ;

小球在 B 点做圆周运动,环的支持力与重力的合力提供向心力, 由牛顿第二定律得: ,解得: , 。

由牛顿第三定律得:小球在 B 点时对环的压力大小

20.(1)

(2)

(3)

【解析】本题考查了带电粒子在匀强电场中的偏转问题,意在考查考生的分析和解决能力。 (1)根据题意,粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动,所以粒子从射入到打到屏上 2L 所用的时间:t= v0 . (2)设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为 vy,根据牛顿第二定律, Eq 粒子在电场中的加速度为:a= m , L qEL 所以 vy=av0=mv0, vy qEL 所以粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值为:tanα=v0=mv2 0. 1 L 1qEL2 (3)设粒子在电场中的偏转距离为 y,则 y=2a(v0)2=2 mv2 0, 又 s=y+Ltanα, 3qEL2 解得:s= 2mv2 0.


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