1、包头市回民中学2019-2020学年高二上学期月考试卷物 理考试时间：90分钟一、单选题（每题4分）1.某电解池中，若在2 s内各有1.01019个二价正离子和2.01019个一价负离子相向通过某截面，那么通过这个截面的电流是( )A. 0.8 AB. 1.6 AC. 3.2 AD. 6.4A【答案】C【解析】试题分析：电解池中正离子和负离子同时向相反方向通过某截面，通过截面的电荷量等于它们电荷量绝对值之和，求出通过截面的电荷量，然后由电流的定义式求出电流通过这个界面的电流是，C正确2.如图所示的三个点电荷q1、q2、q3，在一条直线上，q2和q3的距离为q1和q2距离的2倍，三个电荷都只在它
2、们相互的静电力作用下处于平衡状态，由此可以判定，三个电荷的电荷量之比q1：q2：q3为（）A. （-9）：4：（-36）B. 9：4：36C. （-3）：2：（-6）D. 3：2：6【答案】A【解析】【详解】若q2为负电荷，假设q1带负电，要使q2平衡则q3也应带负电，但此时q1、q3因都受斥力而不平衡，故q1带正电，同理分析q3带正电。同理可知也可能是q1、q3带负电，q2带正电。由于三个电荷均处于平衡状态，所以对q1有：对q2有：对q3有：联立可解得：根据题意可知r2=2r1，所以由于q1、q3是同种电荷，故q1：q2：q3=-9：4：-36或q1：q2：q3=9：-4：36；A.（-9）
3、：4：（-36），与结论相符，选项A正确； B. 9：4：36，与结论不相符，选项B错误；C.（-3）：2：（-6），与结论不相符，选项C错误； D. 3：2：6，与结论不相符，选项D错误。3.如图所示，边长为L的正六边形ABCDEF的5条边上分别放置5根长度也为L的相同绝缘细棒。每根细棒均匀带上正电。现将电荷量为+Q的点电荷置于BC中点，此时正六边形几何中心O点的场强为零。若移走+Q及AB边上的细棒，则O点强度大小为（k为静电力常量）（不考虑绝缘棒及+Q之间的相互影响）（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】每根细棒均匀带上正电，现将电荷量为+Q的点电荷置于BC中点，此时正六
4、边形几何中心O点的场强为零；由此可知，+Q的点电荷在O点的电场强度大小为那么每根细棒在O点的电场强度大小也为因此+Q及AB边上的细棒在O点的合电场强度大小其方向如图所示：若移走+Q及AB边上的细棒，那么其余棒在O点的电场强度大小为方向与图中方向相反，A.与分析不符，故A项错误；B.与分析不符，故B项错误；C. 与分析不符，故C项错误；D.与分析相符，故D项正确。4.如图所示，实线是一个电场中的电场线，虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹，若电荷是从a处运动到b处，以下判断正确的是( ) A. 电荷从a到b加速度减小B. b处电势能大C. b处电势高D. 电荷在b处速度小【答案】BD【解析】b
5、处的电场线比a处的电场线密，说明b处的场强大于a处的场强。根据牛顿第二定律，检验电荷在b处的加速度大于在a处的加速度，A选项错。由图可知，电荷做曲线运动，必受到不等于零的合外力，即Fe0，且Fe的方向应指向运动轨迹的凹向。因为检验电荷带负电，所以电场线指向是从疏到密。再利用“电场线方向为电势降低最快的方向”判断a，b处电势高低关系是UaUb，C选项不正确。根据检验电荷的位移与所受电场力的夹角大于90，可知电场力对检验电荷做负功。功是能量变化的量度，可判断由ab电势能增加，B选项正确；又因电场力做功与路径无关，系统的能量守恒，电势能增加则动能减小，即速度减小，D选项正确5.图中虚线所示为静电场中
6、的等差等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面2的电势为0，一带负电的点电荷在静电力的作用下运动，经过A、B点时的动能分别为21eV和3eV当这一点电荷运动到某一位置其电势能变为15eV时，它的动能为A. 9eVB. 15 eVC. 24eVD. 30 eV【答案】D【解析】【详解】由题，电荷经过A、B点时的动能分别为21eV和3eV，动能减小为18eV而相邻的等势面之间的电势差相等，电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等，电势能变化量相等，则电荷从1等势面到2等势面时动能减小6eV，因等势面2的电势为0，电势能为零，所以电荷的总能量为E=Ep+Ek=0+21eV -6e
7、V=15eV，其电势能变为-15eV时，根据能量守恒定律得到，动能应为30eV。A. 9eV，与结论不相符，选项A错误；B. 15 eV，与结论不相符，选项B错误；C. 24eV，与结论不相符，选项C错误；D. 30 eV，与结论相符，选项D正确。6.如图所示，abcd是矩形的四个顶点，它们正好处于某一匀强电场中，电场线与矩形所在平面平行。已知，；a点电势为15V，b点电势为24V，d点电势为6V。则此匀强电场的电场强度大小为（ ）A. 300V/mB. 600V/mC. V/m D. V/m 【答案】B【解析】【详解】在匀强电场中，在相同的方向上，每前进相同的距离，电势的降落相等，故：则得：
8、24V-15V+6V=15V，将bd连接起来，两点电势差为18V，而ba电势差为9V，所以将bd二等分，中点M电势为15V，将Ma连接为等势面Ma的垂线为电场线，如图所示：所以bM间的电势差为：U=9V，则电场强度为：V/m。ACD.根据计算可得：E=600V/m，故ACD错误； B. 根据计算可得：E=600V/m，故B正确。7.一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比（）A. Ea最大B. Eb最大C. Ec最大D. Ea=Eb=Ec【答案】C【解析】【分析】
9、静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，则金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消。根据带电的细杆MN在abc三点产生的场强大小，判断金属球上感应电荷产生的电场在a、b、c三点的场强大小关系。【详解】静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消。c点离带电的细杆MN最近，带电的细杆MN在c点处产生的场强最大，则金属球上感应电荷在c点处产生的场强最大，即Ec最大。故选：C。【点睛】本题考查了静电感应问题，抓住静电平衡导体的特点是关键。常规题。要注意金属球内场强为零是指合场强为零
10、8.如图所示的实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接。将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U，电容器两极板间的场强E的变化情况是 ( )A. Q不变，C变小，U变大，E不变B. Q不变，C变小，U变大，E变小C Q变小，C不变，U不变，E变小D. Q变小，C变小，U不变，E不变【答案】A【解析】【分析】题中电容器的带电量不变； 先由电容的决定式分析电容的变化，再由电容的定义式分析极板间电压的变化。【详解】当增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q不变，根据电容的决定式：由于d增大，所以电容减小，由公式 可知板间
11、电压U增大，由公式，所以板间场强不变，故A正确。【点睛】解决本题的关键要掌握电容的决定式和电容的定义式并能结合进行分析。9.假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图象上点与原点的连线与横轴成角，点的切线与横轴成角，则（ ）A. 白炽灯的电阻随电压的增大而减小B. 在点，白炽灯的电阻可表示为C. 在点，白炽灯的电阻可表示为D. 在点，白炽灯的电阻可表示为【答案】C【解析】【详解】A.由图示图象可知，随电压U增大通过灯泡的电流I增大，电压与电流的比值增大，灯泡电阻增大，故A项不符合题意；BCD.在A点灯泡电阻，故B、D项不符合题意，C项符合题意；10.如图所示，MON是固定光滑绝
12、缘直角杆，MO沿水平方向，NO沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种正电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上，使两球均处于静止状态现将A球向竖直杆NO方向缓慢移动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡，则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列说法正确的是（）A. A、B两小球间的库仑力变大B. A、B两小球间的库仑力变小C. A球对MO杆的压力不变D. A球对MO杆的压力变小【答案】BC【解析】【详解】对A球受力分析,受重力mg、拉力F、支持力,静电力,如图,根据平衡条件,有x方向: y方向: 再对B球受力分析,受重力Mg、静电力、杆对其向左的支持力,如图,根据平衡条件,有
13、x方向: y方向: 有上述四式得到 由式,因为新位置两球连线与竖直方向夹角变小,故静电力变小,故A错误,B正确;由式,水平杆对球A的支持力等于两个球的重力之和,不变,再结合牛顿第三定律可以知道,球A对水平杆的压力不变,故C正确,D错误;二、多选题（每题4分）11.铅蓄电池的电动势为2V,这表示（ ）A. 在电源内部电流由正极流向负极B. 电路中每通过1 C电荷量,电源把2 J的化学能转变为电能C. 蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变为电能D. 蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5 V）的大【答案】BD【解析】【详解】A在电源内部电流由负极流向正极，选项A错误；B根据电动
14、势的概念可知，电路中每通过1 C电荷量,电源把2 J的化学能转变为电能，选项B正确；C电路中每通过1C的电量，电池内部非静电力做功为W=Uq=2J；不是在1s内将2J的化学能转化为电能。故C错误；D电动势反应电源将其他形式的能转化为电能的本领；故铅蓄电池把其他形式能转化为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的强，故D正确；12.如图所示，Q1和Q2是两个电荷量大小相等的点电荷，MN是两电荷的连线，HG是两电荷连线的中垂线，O是垂足，下列说法正确的是（）A. 若两电荷是异种电荷，则OM的中点与ON的中点电场强度一定相等B. 若两电荷是异种电荷，则O点的电场强度大小，与HG上各点相比是最大的
15、C. 若两电荷是同种电荷，则OM中点与ON中点处的电场强度一定相同D. 若两电荷是同种电荷，则O点的电场强度大小，与HG上各点相比是最大的【答案】AB【解析】【详解】A. 若两电荷是异种电荷，则OM中点与ON中点处的电场强度大小相同，方向相同，即电场强度相同，故A正确；B.若两电荷是异种电荷，则O点的电场强度大小，与MN上各点相比O点的电场线最稀疏，故场强是最小的，而与HG上各点相比，O点的电场线是最密的，故场强是最大的，故B正确；C.若两电荷是同种电荷，则OM中点与ON中点处的电场强度大小相同，但是方向相反，即电场强度不同，故C 错误；D.若两电荷是同种电荷，则O点的电场强度大小为零，故与M
16、N上各点相比是最小的，与HG上各点相比也是最小的，故D 错误。13.匀强电场方向水平向右，一带电颗粒沿图中虚线所示，在电场中沿斜向上方向做直线运动.带电颗粒从A到B的过程中，关于其能量变化及带电情况的说法正确的是A. 颗粒一定带负电B 颗粒可能带正电C. 颗粒的机械能减小，电势能增大D. 颗粒的机械能减小，动能增大【答案】AC【解析】【详解】AB带电颗粒在电场中沿斜向上方向做直线运动，则带电颗粒所受合力方向与运动方向共线，所以带电颗粒受力情况如图：带电颗粒所受电场力方向与场强方向相反，颗粒带负电；故A项正确，B项错误；CD带电颗粒从A到B的过程中，受重力和电场力，电场力做负功，电势能增大，机械
17、能减小；电场力和重力均做负功，动能减小；故C项正确，D项错误。14.如图所示，两平行金属板水平放置，板长为，板间距离为，板间电压为，一不计重力、电荷量为的带电粒子以初速度沿两板的中线射入，恰好沿下板的边缘飞出，粒子通过平行金属板的时间为，则（ ）A. 在时间内，电场力对粒子做的功为B. 在时间内，电场力对粒子做的功为C. 在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为D. 在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为【答案】BC【解析】由类平抛规律，在时间t内有：L=v0t，在内有：，比较可得y=，则电场力做的功为W=qEy=，所以A错误，B正确粒子做的功分别为：W1=qE，W2=qE，所以W1：W
18、2=1：1，所以C正确，D错误故选BC点睛：对于带电粒子在匀强电场中的偏转问题，采用分解观点处理，同学要熟练的推导出偏移量、位移偏角和速度偏角的表达式，这类问题考查频率较高15.在光滑绝缘的水平面上相距为的、两处分别固定正电荷、两电荷的位置坐标如图甲所示图乙是连线之间的电势与位置之间的关系图象，图中点为图线的最低点，若在的点由静止释放一个质量为、电量为的带电小球（可视为质点），下列有关说法正确的是（ ）A. 小球在处的速度最大B. 小球一定可以到达点处C. 小球将以点为中心做往复运动D. 固定在、处的电荷的电量之比为【答案】AD【解析】【详解】A据-x图象切线的斜率等于场强E可知x=L处场强为
19、零，x=L右侧电场为负，即方向向左，x=L左侧电场为正，即方向向右；那么，小球先向左做加速运动，到x=L处加速度为0，从x=L向左运动时，电场力方向向右，小球做减速运动，所以小球在x=L处的速度最大，故A正确。Dx=L处场强为零，根据点电荷场强则有：，解得QA：QB=4：1，故D正确。BC由点电荷电势，根据叠加定理，由两点电荷的电荷量及电性可得：处电势与x=2L处电势相等，故根据动能定理得：qU=0，得U=0，所以小球能运动到电势与出发点相同的位置，由图知向左最远能到达处，故小球将以点为中心作往复运动，故BC错误。三、计算题 (共50分）16.带电量为+3106C的粒子先后经过电场中的A、B两
20、点，静电力做功6104J，已知B点电势为50V，则求(1)A、B两点间的电势差UAB；(2)A点的电势A；(3)把电量为3106C的电荷放在A点所具有的电势能EPA【答案】(1)-200V；(2)-150V；(3) 4.5104J【解析】【分析】(1) A、B间两点间的电势差是；(2) 根据UAB=A-B；由题意B=50V，即可求出A点的电势A；(3) 根据电势能EPA=qA，代入数值求解。【详解】(1) 粒子经过电场中的A、B两点，静电力做功-610-4J，则电场力对粒子做功为 WAB=-610-4J；A、B间两点间的电势差是；(2) 根据UAB=A-B；由题意B=50V，得A点的电势A=-
21、150V；(3) 把电量为-310-6C的电荷放在A点的电势能EPA=qA=-310-6（-150）J=4.510-4J。【点睛】电势差等于电势之差，UAB=A-B，电势差反映电场的能的性质，常常根据电场力做功求解。17.如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为，ACB为光滑固定的半圆形轨道，轨道半径为R，A、B为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧一个质量为m，电荷量为+q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道不计空气阻力及一切能量损失（1）小球在A点进入电场时的速度；（2）小球在C点离开电场前瞬间对轨道的压力分别为多少；（3）小球从B点离开圆弧轨
22、道后上升到最高点离B点的距离【答案】(1) （2） (3) 【解析】【详解】（1）对从释放到A点过程，根据动能定理，有：解得（2）对从释放到最低点过程，根据动能定理，有：小球在C点离开电场前瞬间，根据牛顿第二定律，有：.联立解得：根据牛顿第三定律，小球在C点离开电场前后瞬间对轨道的压力分别（3）从释放小球到右侧最高点过程，根据动能定理，有：解得：18.如图所示，两平行金属板A、B长L8cm，两板间距离d8cm，A板比B板电势高300V，一不计重力的带正电的粒子电荷量q1010C，质量m1020kg，沿电场中心线RD垂直电场线飞入电场，初速度02106m/s，粒子飞出平行板电场后可进入界面MN、
23、PS间的无电场区域已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RD与界面PS的交点求：(1)粒子穿过界面MN时偏离中心线RD的距离y的大小？(2)粒子到达PS界面时离D点距离Y为多少？【答案】（1）0.03m（2）0.12m【解析】【详解】(1)带电粒子垂直进入匀强电场后做类平抛运动，加速度为 a水平方向有：Lv0t竖直方向有：yat2联立得：y代入数据解得：y0.03m(2)带电粒子在离开电场速度的反向延长线交水平位移的中点，设两界面MN、PS相距为D由相似三角形得：解得：Y4y012m19.如图所示，光滑绝缘轨道由水平段AB和圆形轨道BCD组成，B在圆心正下方，轨道上的C、D两点与圆心等
24、高，圆轨道半径为R。整个装置处在水平向右的匀强电场中，电场强度大小为E=。现将一小球从A点由静止释放。已知小球质量为m，电量为q，且带正电，重力加速度为g，不计空气阻力，求：（1）若AB=2R，求小球运动到C点时对轨道的压力大小；（2）若小球能沿圆轨道运动到D点，则AB间的距离至少为多大?【答案】(1)N=5mg；(2)【解析】【详解】(1)小球从A点到C点由动能定理有： 在C点由牛顿第二定律得： 联立解得： 由牛顿第三定律可知，球运动到C点时对轨道的压力大小为5mg；(2)电场与重力场的合场强与竖直方向成 斜向下，设AB的距离为x，球能沿圆轨道运动到D点，则在D点有： 从A到D由动能定理得： 联立解得：
