1、北京市第一七一中学20172018学年度第一学期高二年级物理第一次月考试题（时间：80分钟 总分：100分）一、不定项选择题（本题共14道小题，共42分）1下列说法正确的是（ ）A电荷放在电势高的地方，电势能就大B正电荷在电场中某点的电势能，一定大于负电荷在该点具有的电势能C无论正电荷还是负电荷，克服电场力做功它的电势能都增大D电场强度为零的点，电势一定为零【答案】C【解析】A只有正电荷放在电势高的地方电势能高，负电荷相反，A错B正电荷在电势为正的位置，其电势能才大于负电荷具有的电势能，故B错C不论是正电荷还是负电荷，克服电场力做功，其电势能增大D电场强度为零的点，电势不一定为零，如等量同种电
2、荷中心连线处，2如图所示，绝缘导体、相接触，带正电荷，下列操作中不能使带负电的是（ ）A先拿走，再拿走B先拿走，再拿走C用手接触一下后离开，再拿走D用手接触一下后离开，先拿走，再拿走【答案】B【解析】A先拿走，再拿走，这样感应出的负电荷无法被中和，故A错B先拿走，再拿走，这样会立刻中和，均不带电，故符合C用手接触一下后离开，再拿走，这样带的正电荷被传导走，而不带电，再拿走后，、均带上负电，故C错D用手接触一下后离开，此时仍带负电，先拿走，再拿走，使一直带负电，故D错3、是一条电场线上的两点，在点由静止释放一个电子，电子仅在电场力的作用，沿着电场线从点运动到点，它的速度随时间变化的规律如图所示以
3、下判断正确的是（ ）A该电场可能是匀强电场B点的电势低于点的电势C点到点，电子的电势能逐渐增大D电子在点所受电场力小于在点所受电场力【答案】BD【解析】由图像知，电子的加速度越来越大，则又由知电场越来越大，又，且，故对于负电荷，电势知电势能越大，电势越低，故选BD4在右图中，实线和虚线分别表示等量异种点电荷的电场线和等势线，则下列有关、两占煌相关说法中正确的是（ ）A两点的场强等大、反向B点电场更强C两点电势一样高D点的场强大所以电势较高【答案】C【解析】等量异种电荷形成的电场线与等势线特点知，点场强，且中垂线为等势线，故、两点，电势相等，选C5某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受
4、电场力作用，其运动轨迹是图中虚线，由运动到，以下说法正确的是（ ）A粒子是负电荷B粒子在点的加速度大于点的加速度C粒子大点的动能大于点的动能D粒子在点的电势能大于在点的电势能【答案】D【解析】知粒子带正电，且电场线由疏到密，则，由，电场力做正功，则粒子动能增加，电势能减小，故，故选D6如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球、和分别位于边长为的正三角形的三个顶点上；、带正电，电荷量为，带负电整个系统置于方向水平的匀强电场中，已知静电力常量为若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为（ ）ABCD【答案】B【解析】因、均处于平衡，选为研究对象，则，则、对作用力合力为，又受力平衡，设匀强电场为
5、，则，故选B7图中所示是一个平行板电容器，其电容为，带电量为，上极板带正电现将一个试探电荷由两极板间的点移动到点，如图所示、两点间的距离为，连线与极板间的夹角为，则电场力对试探电荷所做的功等于（ ）ABCD【答案】C【解析】由于得又由电场力对试探电荷所做的功，故C对8如图所示，两个等量异号的点电荷在真空中相隔一定的距离，竖直线表示电荷连线的中垂面，图中三点、，则三点的电势和场强比较有（ ）ABCD【答案】C【解析】等量异种电荷、电场线、等势线知，故C对9图中、和分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为、和一质子（）从等势面上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面时的
6、速率为，则对质子的运动有下列判断正确的是（ ）A质子从等势面运动到等势面电势能增加B质子从等势面运动到等势面动能增加了C质子经过等势面时的速率为D质子经过等势面时的速率为【答案】B【解析】由题意知，图中等势线是正点电荷形成的，则对质子由A由高电势向低电势，质子电势能降低，故A错B由，等势面，电势能降低，则动能增加，故B对C、D由，根据动能定理：，故C、D错误10下列粒子从静止状态经过电压为的电场加速后，速度最大的是（ ）A质子（）B氘核（）C粒子（）D钠离子（）【答案】A【解析】由动能定理：，则，即比荷越大，越大质子；故，选A11如图所示，一电场的电场线分布关于轴（沿竖直方向）对称，、是轴上的
7、三个点，且点在轴右侧，则（ ）A点的电势比点的电势低B将负电荷由点移动到点，电场力做正功C、两点间的电势差小于、两点间的电势差D在点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿轴做直线运动【答案】CD【解析】A、B由于电势沿电场线方向降低最快，可作出过、的等势线，知，把员电荷由，由电场力做负功，A、B错C由于，电场越来越小，则，故C正确D在点静止释放一带正电粒子，粒子沿轴对称，则粒子在轴上运动时，受力合力沿轴正方向，则沿轴做直线运动，故D正确12如图所示，、为平行板电容器的两块金属极板，板与静电计金属球相连，静电计的外壳和板接地当、两板带上等量异种电荷后，静电计指针偏转一定角度，此时，在、板间有一正点电荷
8、（带电量很小）静止在点，则（ ）A板不动，将板向下移动时，点电荷保持不动，但静电计指针偏角减小B板不动，将板向下移动一点时，点电荷的电势能保持不变C板不动，将板向右移动时，静电计指针偏角增大D、板都不动，在、之间插入介质板时，静电计指针偏角增大【答案】BC【解析】平行板带电量保持不变A板不动，板下移时，知，知不变，又知，静电计指针偏角增大，故A错误B板不动，板下移时，由分析知不变，故又，则，则不变，故B对C板不动，板右移，则知，故偏角增大，C对D、板都不动，插入介质板时，偏角减小，D错13如图所示，将一个半径为的不带电的金属球放在绝缘支架上，金属球的右侧放置一个电荷量为的带正电的点电荷，点电荷
9、到金属球表面的最近距离也为由于静电感应在金属球上产生感应电荷，设静电力常量为，则关于金属球内的电场以及感应电荷的分布情况，以下说法中正确的是（ ）A电荷与感应电荷的金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向的B感应电荷在金属球球心处激发的电场场强，方向向右C感应电荷全部分布在金属球的表面上D金属球右侧表面的电势高于左侧表面【答案】A【解析】A由静电平衡知，电荷与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场强度都是等大反向，故A对B由A分析知，在球心处激发场强，则感应电荷在球心处激发场强，方向向右，B错C静电平衡球体感应电荷分布在球外表面，C错D由于球体为等势体，故左侧电势力等于右侧电势，故D错14将
10、头发微屑悬浮在蓖麻油里并放到电场中，微屑就会按照电场强度的方向排列起来，显示出电场线的分布情况，如图所示图甲中的两平行金属条分别带有等量异种电荷，图乙中的金属圆环和金属条分别带有异种电荷比较两图，下列说法正确的是（ ）A微屑能够显示出电场线的分布情况是因为微屑都带上了同种电荷B在电场强度为零的区域，一定没有微屑分布C根据圆环内部区域微屑取向无序，可知圆环内部电场为匀强电场D根据圆环内部区域微屑取向无序，可知圆环内部各点电势相等【答案】D【解析】考查电场的性质，对放入其中的电荷具有力的作用A蓖麻湍是绝缘的，故头发微屑不带电，A错B在电场的区域，微屑取向无序，B错C、D根据圆环内部区域微屑取向无序
11、，知圆环内部各点电场强度为，即圆环内部发生静电屏蔽，为等势体，故D对二、填空题（本题共4道小题，共16分）15如图所示，在真空中相距为的、两点分别放置电量大小均为的正负点电荷，已知静电力常量为，那么在离、两点距离都等于的点的电场强度方向为_，该点的场强大小为_【答案】水平向右，【解析】如图16将带电量为的负电荷从电场中的点移到点，克服电场力做了的功，再从移到，电场力做了的功，则（）电荷从移到，再从移到的过程中电势能共变化了_（）如果规定点的电势能为零，则该电荷在点和点的电势分别为_、_【答案】，【解析】（）电场力做功（电势能减少量）（），又，故，17在匀强电场中，如图所示分布着、三点，当把一个
12、电量的正电荷从点沿连线移到点时，电场力做功为零，从移到点时电场力做功为，试判断该电场的方向（直接在图中标出）并求出场强的大小为_【答案】【解析】，电场力做功为零，说明为等势线又电场线、等势线相垂直，故可从向作垂线，即为电场线方向又正电荷从，电场力做负功，则电势能增加，又知，则电场线方向为：18如图所示，一电子具有的动能，从点垂直于电场线飞入匀强电场中，当从点飞出电场时，速度方向跟电场强度方向成角，则、两点之间的电势差_【答案】【解析】电子在电场中做类手抛运动，不平方向做匀速直线运动，竖直方向，匀加速直线运动将处速度分解，动能定理：三、计算题（本题共2道大题，共22分）19用一根绝缘体轻绳悬挂一
13、个带电小球，小球的质量为，所带电荷量为，现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘线与竖直线成，如图，求：（）该匀强电场的场强的大小及方向（）若剪断细线，小球将做什么运动要写出小球速度随时间的变化关系式并说明运动方向【答案】（） （），与竖直方向呈【解析】（）对小球受力分析如图方向水平向左（）剪断细线小球做匀加速直线运动，且与竖直方向呈与竖直向下方向呈20如图所示是示波管的原理示意图电子从灯丝发射出来经电压为的电场加速后，通过加速极板上的小孔射出，沿中心线进入间的偏转电场，与偏转电场方向垂直，偏转电场的电压为，经过偏转电场的右端点离开偏转电场，然后打在垂直放置的荧光屏上的点已知平行金属板板间的距离为
14、，极板长度为，极板的右端与荧光屏之间的距离为（不计电子之间的相互作用力及其所受的重力，且电子离开灯丝时的初速度可忽略不计）（）求电子通过点时偏离中心线的距离（）若的延长线交于屏上点，而点到点的距离称为偏转距离，单位偏转电压引起的偏转距离（即）称为示波管的灵敏度求该示波管的灵敏度（）电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势的定义式，类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点【解析】（）设电子电荷量为，质量为，则电子在加速度电场中加速有动能定理：进入偏转电场中，做类平抛运动，则得（）电子从点离开偏转电场做匀速直线运动由于类平抛运动速度反向延长线过中点
15、则即联立得则灵敏度（）电抛，“重力势”均是一个相对的量，与零势能点的选取有关，并且是反映能的一种性质四、21、22、23题共20分21静电场方向平行于轴，其电势随的分布可简化为如图所示的折线一带负电的粒子在电场中以为中心、沿轴方向在区间内做周期性运动，是轴上的一点，若图中、和为已知量，且已知该粒子的比荷为，利用这些数据，不能计算出的物理量是（ ）A处的电场强度B粒子经过时加速度的大小C粒子经过时的动能与电势能之和D粒子经过时速度的大小【答案】C【解析】A由图知，与（或）两点间的电势差为，电势随均匀变化，电场为匀强电场，则，故A错B粒子所受的电场力大小为，由牛顿第二定律：，可求得加速度，故B错C
16、、D设粒子经过时速度为，从到过程，由动能定理得，故可求出粒子在时速度大小而粒子质量未知，不能求出其动能，电势可根据几何关系求得，电荷量不知，电势能也不能求出，故C对，D错22理论上已经证明：电荷均匀分布的球壳在壳内产生的电场为零，现有一半径为、电荷均匀分布的实心球体，为球心，以为原点建立坐标轴，如右图所示关于该带电小球产生的电场随的变化关系，下图中正确的是（ ）ABCD【答案】B【解析】匀质带电球壳内部场强为，以实心球的圆心为圆心，选取任意半径的小球，设单位体积内的电荷量，则半径折小球体积，所带的电量：在它的表面处产生的电场强度知时与为正比例关系在球外，故B对23长为的细线一端系有一带正电的小
17、球，另一端固定在空间的点，加一大小恒定的匀强电场，在电场中小球所受电场力的大小等于小球所受重力的倍，当电场取不同的方向时，可使小球绕点以为半径分别在不同的平面内做圆满周运动（）若电场的方向竖直向上，使小球在竖直平面内恰好能做圆周运动，求小球速度的最小值（）若小球在与水平面成角的空间平面内恰好能做圆周运动，求小球速度的最大值以及此时电场的方向（本题附加要求：画受力分析图并做必要的分析说明）【解析】（）带电小球在竖直平面内恰做圆周运动蛙设最小速度为，此时重力与电场力的合力提供向心力当重力与电场力反向时，取最小值，设带电小球质量为，它所受重力为，则则（），当轨道平面与水平面成角时，重力、电场力的合力必沿悬绳方向，受力如下图，设电场强度方向与合力成角，则，即电场水平向左或，电场沿图中虚线斜向上，当时，重力电场力合力最大，小球做圆周运动速度最大，此时合力当小球恰做圆周运动时，在点速度最小时，线的拉力为，提供向心力，即对小球从圆周运动的“最高点”到“最低点”的过程运用动能定理，有：图见下面