1、安徽省广德市实验中学2020-2021学年高二物理上学期10月月考试题试卷满分 100分考试时间 100 分钟一、单选题（(本大题共8小题，共32.0分)）1. 北京正负电子对撞机是世界八大高能加速器中心之一，是我国第一台高能加速器，也是高能物理研究的重大科技基础设施一对正负电子可以湮灭成两个光子，可判断光子不带电的其理论依据是 A. 能量守恒定律B. 电荷守恒定律C. 库仑定律D. 牛顿三大定律2. 两个完全相同的金属小球A和B带有等量的电荷，两球间的吸引力为用一个不带电的完全一样的金属球C，先和A接触，再和B球接触，然后移去C球。则A，B间作用力变为B球之间的距离足够大A. B. C. D
2、. 3. 真空中有两个相同的带电金属小球A和B，相距为r，带同种电荷，电荷量分别为q和3q，它们之间作用力的大小为F，相互接触后又放回原处，它们之间的作用力为A. B. C. D. 4. 19世纪30年代，法拉第提出一种观点，认为在电荷周围存在电场，电荷之间通过电场传递相互作用力如图所示，对于电荷A和电荷B之间的电场，下列说法中正确的是A. 电荷B受电场力的作用，自身并不产生电场B. 撤去电荷B，电荷A激发的电场就不存在了C. 电场是法拉第假想的，实际上并不存在D. 空间某点的场强等于A、B两电荷在该点激发电场场强的矢量和5. 图示为一负点电荷产生的电场中的一条电场线。M、N是电场线上的两点。
3、下列说法正确的是A. M点的电场强度比N点的电场强度小B. M点的电势比N点的电势高C. 同一电荷在M点的电势能一定比在N点的电势能小D. 正点电荷仅在电场力的作用下，从M点运动到N点的加速度和速度均减小6. 如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下，一带电粒子的运动轨迹如图中虚线所示，粒子仅受电场力作用，下列说法正确的是 A. 粒子带正电B. 粒子在A点加速度大C. 粒子在A点动能大D. 粒子一定从A点运动到B点7. 如图所示，虚线为位于O位置的点电荷形成的电场中的等势面，三个等势面的电势差关系为，一带负电的粒子进入该电场后的运动轨迹为图中的实线，且与等势面相交于图中的a、b
4、、c、d四点。已知该粒子仅受电场力的作用，则下列说法正确的是A. 该粒子在a、c两点的动能与电势能之和不相等B. 场源电荷带正电C. D. 电场力对该粒子先做负功后做正功8. 如图所示，以O点为圆心、为半径的圆处于匀强电场图中未画出中，电场平行于圆面，ac、bd为圆的两条相互垂直的直径已知a、b、c三点的电势分别为、，则下列说法正确的是A. d点电势为B. 电子从d点运动到a点电势能增加C. 电场方向由b点指向c点D. 该匀强电场的场强大小为二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）9. 为了防止静电的危害，应尽快把静电导走下列措施中是可行的是A. 电子工厂内的技术人员带上接地脚环或防静电手腕
5、带B. 电工钳柄上套有一绝缘胶套C. 飞机的轮胎装有搭地线或导电的橡胶制造D. 印染车间里保持适当的湿度10. 如图所示，在两等量点电荷连线上有D、E、F三点，且、M、L分别为过D、E、F三点的等势面一不计重力的带负电粒子，从点a射入电场，运动轨迹如图中实线所示，以表示该粒子从a到b电场力做功的数值，以表示该粒子从b到c电场力做功的数值，则 A. B. C. 粒子由a到b，动能减少D. a点的电势较b点的电势高11. 图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定A. 粒子带正电B. M点的电势低于N点的电势C. 粒子在M点的电场强度小于
6、N点的电场强度D. 粒子在M点的速度小于在N点的速度12. 如图所示竖直放置的光滑绝缘圆环穿有一带负电的小球，匀强电场水平向右，小球绕O点作圆周运动，那么A. 在A点小球有最小的电势能B. 在C点小球有最小的机械能C. 在D点小球有最小的重力势能D. 在A点小球有最大的动能三、实验题（本大题共1小题，共12.0分）13. 一下图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容与其结构之间的关系装置图。充电后与电源断开的平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，A板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制B板的移动。请回答下列问题：本实验采用的科学方法是_A.理想实验法等效替代法控
7、制变量法建立物理模型法在该实验中，静电计的作用是_A.测定该电容器的电荷量测定该电容器两极的电势差C.测定该电容器的电容测定A、B两板之间的电场强度在实验中观察到的现象是_A.甲图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角变大B.甲图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角不变C.乙图中的手竖直向上移动时，静电计指针的张角变小D.丙图中的手不动，而向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大二某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来他们分别进行了以下操作步骤一：
8、把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的、等位置，比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小该实验采用的方法是_填正确选项前的字母A.理想实验法控制变量法等效替代法实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而_填“增大”、“减小”或“不变”若物体A的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示、质量用m表示，物体与小球间的距离用d表示，静电力常量为k，重力加速度为g，可认为物体A与小球在同一水平线上，则小球偏离竖直方向的角度的正切值为_四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）14. 如图所示，把一
9、带电量为的小球A用绝缘细绳悬起，若将带电量为的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距时，绳与竖直方向成角，取，且A、B两小球均可视为点电荷，求：、B两球间的库仑力；球的质量。15. 在电场中把的正电荷沿着电场线从A点移动到B点，静电力做功。再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功。求：电势差请根据以上数据，在下面电场线上标出A、B、C三点可能的位置 如果规定B点为0电势点，请根据功能关系，求出该点电荷在C点的电势能，并利用电势的定义式求出C点的电势。16. 如图，ACB是一条足够长的绝缘水平轨道，轨道CB处在方向水平向右、大小的匀强电场中，一质量、电荷量的可视为质点的小物体，在距离C点的
10、A点处，以初速度开始向右运动，已知小物体与轨道间的动摩擦因数，取，求： 小物体到达C点时的速度大小；小物体在电场中运动离C点的最远距离；小物体在电场中运动的时间。17. 如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细圆管的圆心O处固定一点电荷，将一直径略小于细管内径、质量为m、带电荷量为的小球从细管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力重力加速度为 求弧AB中点处的电场强度大小若把O处固定的点电荷拿走，加上一个竖直向下的场强为E的匀强电场，带电小球仍从A点由静止释放，下滑到最低点B时，小球对细管的压力为多大【答案】1. B2. D3. C4. D5. D6. C7. D
11、8. D9. ACD10. ACD11. ACD12. ABC13. 一；二；减小；14. 解：由库仑定律得：代入数据：故AB两球间的库仑力为由牛顿第三定律知，B所受库仑力与A所受库仑力大小相等，对A受力分析如下图所示：根据物体平衡得：代入数据：15. 解：根据知；同理：，所以A点电势比B点高75V，B点电势比C点电势低200V，所以A、B、C三点可能的位置如图：根据功能关系知：，如果规定B点为0电势点，则，。16. 解：物体从A运动到C的过程只有滑动摩擦力做功，由动能定理可得：；解得物体到达C点时的速度为：；设小物体在电场中运动离C点的最远距离为s，小物体到达离C点最远处时速度为零，根据动能
12、定理得：，代入数据解得：；小物体在电场中向右运动时，有：代入数据得：在电场中离C最远处，因为，所以之后小物体向左做匀加速运动，根据牛顿第二定律小物体向左匀加速的加速度为：，小物体在电场中向左运动时，有：，代入数据解得：；所以，小物体在电场中运动的总时间为：；答：到达C点时的速度大小为；小物体在电场中运动离C点的最远距离是6m；小物体在电场中运动的时间为。17. 解：由A到B，由动能定理得：，在B点，对小球由牛顿第二定律得：，联立以上两式解得：，电场强度向上，即O处的电荷为负电荷，由于是点电荷形成的电场，由得到，等势面上各处的场强大小均相等，即AB弧中点处的电场强度为；设小球到达B点时的速度为v
13、，由动能定理得：，在B点处小球对环的弹力为N，由牛顿第二定律得：，解得小球在B点受到环的压力为：，由牛顿第三定律得：小球在B点对环的压力大小为。【解析】1. 【分析】考察电荷守恒定律，基础题。【解答】光子不带电的其理论依据是电荷守恒定律，故B正确故选B2. 【分析】当在真空中两个点电荷，其间的库仑力与两点电荷的电量乘积成正比，与间距的平方成反比。当两个完全相同的金属小球相接触时，若是同种电荷则是平均分配；若是异种电荷则是先中和再平均分配。由库仑定律可知，在真空是必须确保电荷量不变，且电荷间距要大是能将带电量看成点来处理。同时两球带异种电荷，所以当与A球接触后的小球C与B球接触时，则先出现异种电
14、荷中和，然后再平分电荷。【解答】两个完全相同且可看成点电荷的金属小球A和B，由题意知，两带电小球带有等量异种电荷，两球间静电引力的大小为F，当用一个不带电，且与A、B完全相同的绝缘金属小球C先与A球接触，再与B球接触后移去。从而使得A球带电为原来的一半，而B球则带电为原来的四分之一。由库仑定律可得，两球间静电力的大小为原来的八分之一，故ABC错误，D正确。故选D。3. 【分析】A、B球相互接触后放回原处，距离r不变，电荷先中和再平分，再根据库仑定律得到相互作用的库仑力大小与Q、r的关系，用比例法求解本题考查运用比例法求解物理问题的能力对于两个完全相同的金属球，互相接触后电量平分【解答】未接触前
15、，根据库仑定律，得：接触后两球带电量平分，电量为2Q，再由库仑定律，得：则，故C正确，ABD错误故选C。 4. 【分析】电荷A和电荷B不接触能发生相互作用，是通过电场传递相互作用力。电荷B受A电场的作用，自身也激发电场。撤去B，电荷A激发的电场仍然存在。电荷A所处的电场是B电荷产生的，电荷B所处的电场是A电荷产生的，空间的电场是它们产生的电场叠加的结果。本题考查对电场的物质性和电场叠加的理解抓住电荷周围就存在电场，空间某一点的电场是各个电荷产生的电场中叠加。【解答】A.电荷B处在电荷A激发的电场中，受到电荷A电场的作用力，B自身也激发电场，故A错误；B.电荷A激发的电场与电荷B无关，撤去B，电
16、荷A激发的电场仍然存在，故B错误；C.电场是不同与实物的一种物质存在的方式，是客观存在的，故C错误；D.电荷周围就产生电场，所以电荷A和电荷B都可以激发电场，它们叠加可以成一个新的电场。空间某点的场强等于A、B两电荷在该点激发电场场强的矢量和，故D正确。故选D。5. 解：A、若该电场是负点电荷所产生，负点电荷一定在M点的左侧，根据知M点的电场强度比N点的电场强度大，故A错误；B、沿着电场线电势一定降低，故M点电势一定小于N点电势，故B错误；C、电势能的大小与电荷正负有关，负点电荷在M点时的电势能一定比在N点时的电势能大，正点电荷在M点时的电势能一定比在N点时的电势能小，故C错误；D、根据负点电
17、荷的电场特点知远离负电荷电场强度减小，电势升高，所以正点电荷仅在电场力的作用下，从M点运动到N点的加速度和速度均减小，故D正确。故选：D。根据负电荷的电场分布知电荷的位置，根据知M点的电场强度和N点的电场强度关系；电势的高低看电场线的指向，沿着电场线电势一定降低，正电荷在高电势的电势能大。本题考查负电荷的电场分布，电场强度满足，也可以画出电场线，通过电场线的疏密程度看电场强度的大小，通过电场线的指向看电势的高低。6. 【分析】电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，沿电场线的方向，电势降低，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。加强基础知识的学习，掌握住电场
18、线的特点，沿电场线的方向，电势降低，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即可解决本题。【解答】A .电场线的方向向上，根据粒子的运动的轨迹可以判断得出粒子受到的电场力的方向为向下，与电场线的方向相反，所以该离子带负电，所以A错误；B.电场线密的地方电场的强度大，所以粒子在B点受到的电场力大，在B点时的加速度较大，所以B错误；C.从A到B得过程中，电场力对粒子做负功，所以粒子的动能减小，电势能增加，所以C正确；D .带电粒子的轨迹是不能确定的，故D错误。故选C。7. 【分析】只有电场力做功，电势能和动能之和守恒；根据受力方向及运动电荷的电性判断O点电荷的电性；根据电场线方向判断
19、电势高低；根据电场力做功与电势能变化的关系判断电势能变化【解答】A.带负电的粒子在运动的整个过程中，只受电场力，故只有电场力做功，电势能和动能之和始终保持不变，即a、b、c、d四点的动能与电势能之和均相等，A错误；B.粒子做曲线运动时所受合力的方向指向曲线的凹侧，从该粒子的运动轨迹可以看出，粒子受库仑斥力的作用，场源电荷是负电荷，B错误；C.由于场源电荷是负电荷，且沿着电场线方向电势降低，故结合负点电荷的电场线分布规律可知，C错误；D.由于该粒子受库仑斥力作用，所以该粒子向场源电荷靠近的过程中电场力做负功，远离场源电荷的过程中电场力做正功，D正确。故选D。8. 【分析】匀强电场中，电势差与电场
20、强度的关系为，d是两点沿电场强度方向的距离，根据此公式和ac间的电势差，求出电场强度E；由题可知，圆心O点的电势为0，根据分析d、b间电势差的关系，即可求得d点的电势。在匀强电场中，电势沿直线是均匀变化的，即直线上距离相等的线段两端的电势差值相等，等分线段找等势点法：将电势最高点和电势最低点连接后根据需要平分成若干段，必能找到第三点电势的等势点，它们的连线即等势面或等势线，与其垂直的线即为电场线。【解答】A、根据匀强电场中电势差与电场强度的关系式，相等距离，电势差相等，因为，可知，O点电势为0，而，则b、O间的电势差等于O、d间的电势差，可知，d点的电势为，故A错误；BC、由作图和几何关系可知
21、a、c两点沿电场强度方向的距离为，故该匀强电场的场强，电场方向与由b点指向c点不重合，故C错误，D正确；B、从d点运动到a点电势增加，根据，电子从d点运动到a点电势能减小，故B错误。故选D。9. 解：A.电子工厂内的技术人员带上接地脚环或防静电手腕带，及时导走产生的静电，这是防止静电危害，故A正确；B.电工钳柄上套有绝缘胶套，在带电操作时，防止触电所以不是防止静电危害的；故B错误；C.飞机在飞行时，与空气摩擦产生大量的静电，所以飞机起落架上轮胎用导电橡胶制成，将静电导走，故C正确；D.印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，由于有一定的湿度，能及时导走，故D正确。故选：ACD。静电危害是由于相互间
22、不断摩擦，从而产生大量的静电，不及时导走，会出现放电危害。静电无处不在，人体活动时，皮肤与衣服之间以及衣服与衣服之间互相摩擦，便会产生静电。随着家用电器增多以及冬天人们多穿化纤衣服，家用电器所产生的静电荷会被人体吸收并积存起来，加之居室内墙壁和地板多属绝缘体，空气干燥，因此更容易受到静电干扰。10. 【分析】本题要对等量异种点电荷周围电场线的分布情况要掌握，用公式定性可分析电势差的大小。由题知：，根据电场线的疏密，可判断出DE段和EF段场强的大小，由公式定性分析DE间电势差与EF间电势差的大小，由电场力做功公式分析电场力做功大小；由轨迹的弯曲方向判断电荷所受的电场力大致方向，确定电场力做功的正
23、负，判断电势能的大小及电势的高低。【解答】根据等势面分布情况和对称性可知，该电场是由等量异种点电荷形成的，根据等量异种点电荷电场线的分布情况可知，DE段场强大于EF段场强，由公式定性分析得知，DE间电势差的绝对值大于EF间电势差的绝对值，由电场力做功公式得，故A正确，B错误由图看出，电荷的轨迹向左弯曲，则知其所受的电场力大致向左，所以等量异种点电荷中正电荷在左侧，负电荷在右侧，a点的电势高于b点的电势，粒子由a到b过程中，电势能增大，动能减小，故CD正确。故选ACD。11. 【分析】根据电场线的疏密判断电场强度的大小，由轨迹的弯曲方向判断带电粒子所受电场力的大致方向，可确定带电粒子的电性，沿着
24、电场线的方向电势降低，根据电场力做功的正负判断动能的大小。对于粒子在电场中运动的问题，往往要根据曲线运动的特点：合力方向指向轨迹的内侧判断电场力方向，再结合电场线的物理意义分析场强、电势的大小。【解答】A.电场力指向轨迹弯曲的内侧，由此分析，粒子带正电，故A正确；B.沿着电场线的方向电势在降低，M点电势高于N点电势，故B错误；C.电场线的疏密表示电场强度的大小，M点电场强度小于N点电场强度，故C正确；D.粒子从M点运动到N点，电场力做正功，速度增大，粒子在M点速度小于在N点速度，故D正确。故选ACD。12. 【分析】根据电场力做功判断电势能的变化，根据重力做功判断重力势能的变化，根据除重力以为
25、其它力做功判断机械能变化，根据等效重力法判断小球的动能最大位置。熟练掌握功能关系，并能根据功能关系判断各种能量的变化。【解答】A.正电荷从A向C运动过程中，电场力一直做负功，电势能一直增大，所以A点电势能最小，故A正确。B.除重力以外，其它力所做的功，等于物体的机械能变化量，所以从A运动到C的过程中，电场力一直做负功，机械能一直减小，故C点具有最小的机械能，故B正确。C.物体位置越高，重力势能越大，所以D点小球的重力势能最小，故C正确。D.小球在运动过程中，只有重力和电场力做功，这两个力的合力方向斜向右下方，当此合力方向通过O点向外时，小球运动到等效最低点，速度最大，动能最大，根据力的合成可知
26、，动能最大的位置位于CD之间，故D错误。故选ABC。13. 一【分析】本题主要考查探究平行板电容器的电容与其结构之间的关系实验知识。明确实验原理，根据电容器的决定式可明确对应的电容变化；明确电电容器带电量不变，根据电容的变化，判断电势差的变化，即静电计指针偏转角度的变化。【解答】本实验中要控制一些量不变，然后再得出C的决定因素；故采用的是控制变量法；故选C；静电计的作用是测定电容器两极之间的电势差；故选B；实验中观察到的现象为：手水平向左移动时，板间距离增大时，根据电容的决定式，可知电容减小，而电容器带电量不变，由电容的定义式知板间电压增大，所以静电计指针的偏转变大。故A正确，B错误；C.当手
27、竖直上移时，正对面积减小根据电容的决定式，可知电容减小，而电容器带电量不变，由电容的定义式知板间电压增大，所以静电计指针的偏转变大，故C错误；D.插入电介质时，根据电容的决定式，可知电容增大，而电容器带电量不变，由电容的定义式知板间电压减小，所以静电计指针的偏转变小，故D错误。故答案为：；。二【分析】本题主要考查探究影响电荷间的静电力的因素实验知识。解答本题要了解库仑力的推导过程，由于决定电荷之间作用力大小的因素很多，因此需要采用控制变量的方法进行研究；现在都知道库仑力的决定因素，但是该实验只是研究了库仑力和距离之间的关系；根据共点力平衡，结合库仑定律即可求出。【解答】此实验中比较小球在不同位
28、置所受带电物体的静电力的大小，再使小球处于同一位置，增大或减小小球所带的电荷量，比较小球所受的静电力的大小，所以是采用了控制变量的方法，故B正确，AC错误。故选B；在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量的方法进行，如本实验，根据小球的摆角可以看出小球所受作用力逐渐减小，当Q、定，d不同时，由图可知，距离越大，作用力越小。小球受到重力、绳子的拉力以及库仑力的作用，其中A与小球之间的库仑力：，所以小球偏离竖直方向的角度的正切值：。故答案为：；减小；。14. 根据库仑定律求A、B两球间的库仑力；对小球A进行正确受力分析，小球受水平向左的库仑力、重力、绳子的拉力，根据平衡条件列方程求解。本
29、题结合物体平衡考查了库仑定律的应用，属于简单基础题目，是一道考查基础知识的好题。15. 根据求解电势差和；从而判断电势的高低，根据沿电场线方向电势降低画出ABC可能位置，根据求解C点的电势能，根据出C点的电势。本题关键要掌握电场力做功与电势差的关系、电势差与电势的关系；知道电场力做功的计算公式为，解答时做功的正负和电荷量的正负一并代入计算；另外要掌握电势的定义式，即电荷在某点的电势能与该电荷电荷量的比值就等于该点的电势，计算时电势能和电荷量的正负号一并代入计算。16. 对物块在AC段运动过程进行受力分析，由牛顿第二定律求得加速度，再根据速度位移公式求得物体到达C点时的速度或根据动能定理求得末速
30、度；小物体在电场中做匀减速直线运动，当速度减至零时运动到离C点最远的位置，根据动能定理求离C点的最远距离；分析物块在CB上运动时的受力情况，由牛顿第二定律求得加速度，即可根据匀变速运动规律求得运动时间。带电物体在匀强电场中的运动，分析物体受力情况，明确物体的运动规律，然后选择恰当的过程，运用动能定理、牛顿第二定律和运动学公式列式求解。17. 本题解题时要注意：小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力；并不是电场力等于重力，而是电场力与重力提供向心力去做圆周运动。带电小球沿竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管从A点静止释放，当滑到最低点时，对管壁恰好无压；在下滑过程中由动能定理可求出最低点的速度大小，从而由牛顿第二定律可求出电场力，从而确定电场强度大小；若换成匀强电场后，带电小球在下滑过程中电场力做功，仍由动能定理求出最低点的速度，再由牛顿运动定律求出小球对环的压力。
