1、2016-2017学年安徽省六安市舒城晓天中学高二（上）第一次月考物理试卷一、选择题（每题4分共60分，110是单选，1115多选）1使两个完全相同的金属小球（均可视为点电荷）分别带上3Q和+5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为F1现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F2则F1与F2之比为（）A2：1B4：1C16：1D60：12电场强度的定义式为E=，点电荷的场强公式为E=，下列说法中正确的是（）AE=中的场强E是电荷q产生的BE=中的场强E是电荷Q产生的CE=中的F表示单位正电荷的受力DE=和E=都只对点电荷适用
2、3下面说法正确的是（）A在电场中，电场强度大的点，电势必定高B电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大C电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快D一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时，电势能一定变化4若带正电荷的小球只受到电场力的作用，则它在任意一段时间内（）A一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动D不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动5如图所示，正电荷q在电场中由P向Q做加速运动，而且加速度越来越大，由此可以判定，它所在的电场是图中的（）ABCD6如图所示的真空空间中，仅在正方
3、体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a，b两点电场强度和电势均相同的是（）ABCD7如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球a、b，左边放一个带正电的固定球+Q时，两悬球都保持竖直方向下面说法正确的是（）Aa球带正电，b球带正电，并且a球带电荷量较大Ba球带负电，b球带正电，并且a球带电荷量较小Ca球带负电，b球带正电，并且a球带电荷量较大Da球带正电，b球带负电，并且a球带电荷量较小8A、B、C是匀强电场中的三个点，各点电势A=10V，B=2V，C=6V，A、B、C三点在同一平面上，如图所示，关于A、B、C三点的位置及电场强度的方向表示正确的是（
4、）ABCD9一个正电荷放在空心金属导体球壳外面，如图所示，关于A、B两点电场强度的说法正确的是（）AA、B两点电场强度都为零BA点电场强度为零，B点不为零CA点电场强度不为零，B点为零DA、B两点电场强度都不为零10如图所示，在两个固定电荷+q和q之间放入两个原来不带电的导体，1、2、3、4为导体上的四个点，在达到静电平衡后，各点的电势分别是1、2、3、4，则（）A4321B4=32=1C4321D4=32=111对于给定的电容器，在描述其电量Q、电压U和电容C之间关系的4个图中，如图所示，正确的是（）ABCD12如图所示，要使静电计张角变小，可采用的方法有（）A使两板正对面积减小B使两极板靠
5、近些C两板间插入塑料板D用手接触一下负极板13如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是（）Aa对b的静电力一定是引力Ba对b的静电力可能是斥力Ca的电量可能比b少Da的电量一定比b多14细胞膜也称生物膜或质膜是由类脂、蛋白质和糖类组成质膜中的类脂也称膜脂，是质膜的基本骨架，膜蛋白质是膜功能的主要体现者如果细胞膜的厚度约等于800nm（1nm=109 m），当膜的内外层间的电压达到0.4V时，即可让一价钠离子渗透设细胞膜内的电场为匀强电场，则钠离子在渗透时（）A膜内电场强度约为5105 V/mB膜内
6、电场强度约为2105 V/mC每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做功约为6.41020 JD每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做功约为1.61019 J15如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点，在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J，静电力做的功为1.5J则下列说法正确的是（）A粒子带负电B粒子在A点的电势能比在B点小1.5 JC粒子在A点的动能比在B点小0.5 JD粒子在A点的机械能比在B点小1.5 J二、计算题（每题10分共40分）16如图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为E=1.25104N/C，一根长L=1.5m、与水平方向的夹角为=37的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆
7、的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q=+4.5106C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.0106C，质量m=1.0102kg现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动（静电力常量k=9.0109 Nm2/C2，取g=10m/s2，sin 37=0.6，cos 37=0.8）求：（1）小球B开始运动时的加速度为多大？（2）小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？17把带电荷量2108C的正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功8106J，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功2106J，取无限远处电势为零求：（1）A点的电势；（2）A、B两点的电势
8、差；（3）若把2105C的负电荷由A点移到B点电场力做的功18如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒定电源上，两板间距为3cm，电容器带电荷量为6108C，A极板接地求：（1）平行板电容器的电容；（2）平行板两板间的电场强度；（3）距B板2cm的C点的电势19如图所示，在一个水平方向（平行纸面方向）的匀强电场中用上端固定，长为L的绝缘细线，拴一质量为m、电荷量为q的小球，开始时将细线拉至水平至A点，突然松开后，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60角到B点时，速度恰好为零，求A、B两点间的电势差UAB的大小2016-2017学年安徽省六安市舒城晓天中学高二（上）第一次月
9、考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每题4分共60分，110是单选，1115多选）1使两个完全相同的金属小球（均可视为点电荷）分别带上3Q和+5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为F1现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F2则F1与F2之比为（）A2：1B4：1C16：1D60：1【考点】库仑定律【分析】完全相同的带电小球接触时，若是同种电荷则将总电量平分，若是异种电荷则先中和然后将剩余电量平分，然后依据库仑定律求解即可【解答】解：开始时由库仑定律得：F=k r=a 现用绝缘工具使两小球相互接触后，各自带电为Q，因
10、此此时：F1=k由得：F1=F，故ABC错误，D正确故选D2电场强度的定义式为E=，点电荷的场强公式为E=，下列说法中正确的是（）AE=中的场强E是电荷q产生的BE=中的场强E是电荷Q产生的CE=中的F表示单位正电荷的受力DE=和E=都只对点电荷适用【考点】电场强度【分析】公式E=是电场强度的定义式，公式E=是点电荷电场强度的计算式，注意它们的内涵与外延不同电场是一种物质，其基本性质是对放入其中的电荷有力的作用【解答】解：A、E=是电场强度的定义式，采用比值法定义，适用于任何电场，式中q是试探电荷，故A错误B、E=是点电荷电场强度的计算式，Q是产生电场的场源电荷，故B正确C、E=，F表示试探电
11、荷的受到电场力，故C错误D、只有E=对点电荷适用，故D错误故选：B3下面说法正确的是（）A在电场中，电场强度大的点，电势必定高B电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大C电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快D一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时，电势能一定变化【考点】电势能；电场强度；电势【分析】电场强度和电势这两个概念非常抽象，可借助电场线可以形象直观表示电场这两方面的特性：电场线疏密表示电场强度的相对大小，切线方向表示电场强度的方向，电场线的方向反映电势的高低正电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大，电子绕原子核做匀速圆周运动仅仅受到电场力，而电势能不变；【解答】解：
12、A、电场线密处，电场强度大，而电场线方向不确定，故无法判断电势高低，电势就不一定高，故A错误；B、正电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大，负电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越小；故B错误；C、电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快故C正确D、一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时，电势能不一定变化，如电子绕原子核做匀速圆周运动时电势能不会变化故D错误；故选：C4若带正电荷的小球只受到电场力的作用，则它在任意一段时间内（）A一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动D不一定沿电场线运动，也
13、不一定由高电势处向低电势处运动【考点】电势；电势差与电场强度的关系【分析】物体的运动情况取决于合力和初始条件小球只受到电场力的作用，是否沿电场线运动，还要看电场线是直线还是曲线，有没有初速度，初速度方向与电场线的关系只有当电场线是直线时，小球只受到电场力的作用才可能沿电场线运动【解答】解：物体的运动情况取决于合力和初始条件小球只受到电场力的作用，是否沿电场线运动，还要看电场线是直线还是曲线，有没有初速度，初速度方向与电场线的关系只有当电场线是直线时且小球的运动方向沿着电场线时，小球只受到电场力的作用才可能沿电场线运动所以ABC错误，D正确故选：D5如图所示，正电荷q在电场中由P向Q做加速运动，
14、而且加速度越来越大，由此可以判定，它所在的电场是图中的（）ABCD【考点】电场线；电场强度【分析】正电荷在电场中受到的电场力方向与场强方向相同，加速度与场强成正比，加速度增大，场强增大【解答】解：正电荷q在电场中由P向Q做加速运动，电场力方向与速度相同，与电场强度方向也相同，则可知，电场强度方向由PQ根据牛顿第二定律得知，加速度与电场强度成正比，电荷的加速度增大，场强增大，电场线越来越来密故选：D6如图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a，b两点电场强度和电势均相同的是（）ABCD【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【分析】根据点电荷的电场强度公式E
15、=k可得各个点电荷在正方体的顶点的电场场强大小，再根据矢量合成，求出合场强，再根据正电荷的受力判断场强的方向有U=21，U=Ed得，21=Ed可判断电势高低【解答】解：根据点电荷的电场强度公式E=k可得各个点电荷在a、b两点的电场场强大小相等，再根据矢量合成，求出合场强相等，再根据正电荷的受力判断场强的方向相同再根据U=21，U=Ed得，21=Ed可判断a、b两电势相等故A正确B、根据点电荷的电场强度公式E=k，可求得各个点电荷在a、b两点的电场场强大小，再根据矢量的合成，可得a、b两点的电场场强大小不等，两点电势不等，故B错误C、根据点电荷的电场强度公式E=k，可求得各个点电荷在a、b两点的
16、电场场强大小，再根据矢量的合成，可得a、b两点的电场场强大小不等，两点电势不等，故C错误；D、根据点电荷的电场强度公式E=k，可求得各个点电荷在a、b两点的电场场强大小，再根据矢量的合成，可得a、b两点的电场场强大小相等，方向不同，两点电势不等，故D错误；故选：A7如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球a、b，左边放一个带正电的固定球+Q时，两悬球都保持竖直方向下面说法正确的是（）Aa球带正电，b球带正电，并且a球带电荷量较大Ba球带负电，b球带正电，并且a球带电荷量较小Ca球带负电，b球带正电，并且a球带电荷量较大Da球带正电，b球带负电，并且a球带电荷量
17、较小【考点】电势差与电场强度的关系【分析】存在+Q球时，对A、B球受力分析，由于悬线都沿竖直方向，说明水平方向各自合力为零，来确定A、B球的电性根据库仑定律判断A、B的电量大小【解答】解：存在+Q球时，对A、B球受力分析，由于悬线都沿竖直方向，说明水平方向各自合力为零，说明a球带负电，b球带正电，a、b作为整体得+Q对a、b的水平方向的库仑力大小相等方向相反根据F=k得A离+Q近点，所以a球带电荷量较小，b球带电荷量较大故B正确故选：B8A、B、C是匀强电场中的三个点，各点电势A=10V，B=2V，C=6V，A、B、C三点在同一平面上，如图所示，关于A、B、C三点的位置及电场强度的方向表示正确
18、的是（）ABCD【考点】电场强度；等势面【分析】在匀强电场中，电场强度大小处处相等，方向处处相同，则电场线是平行且等间距电势沿着电场线降低，电场线与等势面垂直【解答】解：各点电势A=10V，B=2V，C=6V，则AB两点连线的中点M的电势为6V，因此M点与C点的连线为等势面，那么与连线垂直的即为电场线由于A=10V，B=2V，又因为电势沿着电场线降低所以D正确；故选：D9一个正电荷放在空心金属导体球壳外面，如图所示，关于A、B两点电场强度的说法正确的是（）AA、B两点电场强度都为零BA点电场强度为零，B点不为零CA点电场强度不为零，B点为零DA、B两点电场强度都不为零【考点】点电荷的场强；电场
19、强度【分析】金属空心导体处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为零，且整个导体是等势体，根据这个特点进行分析【解答】解：金属空心导体放在匀强电场中，出现静电感应现象，最终处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为零，所以A、B两点的电场强度都为零；处于静电平衡的导体的电势处处相等，即为等势体故A正确，BCD错误故选：A10如图所示，在两个固定电荷+q和q之间放入两个原来不带电的导体，1、2、3、4为导体上的四个点，在达到静电平衡后，各点的电势分别是1、2、3、4，则（）A4321B4=32=1C4321D4=32=1【考点】静电场中的导体【分析】根据静电平衡可知，同一个导体为等势体，导体上的电势处处
20、相等，再由固定电荷产生的电场可以确定电势的高低【解答】解：达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到4=3，2=1，由于正电荷在右边，所以越往右电场的电势越高，所以4=32=1，所以B正确故选B11对于给定的电容器，在描述其电量Q、电压U和电容C之间关系的4个图中，如图所示，正确的是（）ABCD【考点】电容【分析】电容器的电容由本身的性质决定，与Q和U无关，根据Q=CU，知Q与U成正比【解答】解：AB、电容的定义式为C=，C与Q和U无关，Q与U成正比故B正确，A错误CD、由Q=UC可知，C一定时，Q和U成正比；故C错误，D正确；故选：BD12如图所示，要使静电计张角变小，
21、可采用的方法有（）A使两板正对面积减小B使两极板靠近些C两板间插入塑料板D用手接触一下负极板【考点】电容器的动态分析【分析】根据电容的决定式C=，分析电容的变化，再由电容的定义式分析板间电压的变化，确定静电计指针张角的变化【解答】解：A、减小正对面积时，电容减小，因电量不变，则由Q=UC可知，电压增大，则静电计张角增大，故A错误； B、减小两极板间的距离，则d减小，则由决定式可得是容器的电容增大；则由Q=UC可知，电势差减小，故B正确；C、在两板间插入塑料板时，即介电常数增大，则C增大，由Q=UC可知，电势差减小，故C正确； D、由于负板接地，用手触摸时，仍接地，故对电量没有影响，电势差保持不
22、变，故D错误故选：BC13如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是（）Aa对b的静电力一定是引力Ba对b的静电力可能是斥力Ca的电量可能比b少Da的电量一定比b多【考点】库仑定律【分析】因题目中要求三个小球均处于平衡状态，故可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果【解答】解：根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，因此A正确，B错误同时根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”故D正确，C错误，故选：AD14细胞膜也称生
23、物膜或质膜是由类脂、蛋白质和糖类组成质膜中的类脂也称膜脂，是质膜的基本骨架，膜蛋白质是膜功能的主要体现者如果细胞膜的厚度约等于800nm（1nm=109 m），当膜的内外层间的电压达到0.4V时，即可让一价钠离子渗透设细胞膜内的电场为匀强电场，则钠离子在渗透时（）A膜内电场强度约为5105 V/mB膜内电场强度约为2105 V/mC每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做功约为6.41020 JD每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做功约为1.61019 J【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【分析】匀强电场电场强度与电势差的关系，E=，可求E，电场力做功与电势差的关系w=qU可求每个钠离子沿电
24、场方向透过膜时电场力做功【解答】解：A、由题意得，膜内电场强度为E=5105V/m，故A正确，B错误；C、由电场力做功与电势差的关系 w=qU=1.610190.4=6.41020J，故C正确，D错误故选：AC15如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点，在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J，静电力做的功为1.5J则下列说法正确的是（）A粒子带负电B粒子在A点的电势能比在B点小1.5 JC粒子在A点的动能比在B点小0.5 JD粒子在A点的机械能比在B点小1.5 J【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；功能关系【分析】在由A运动B的过程中，有两个力做功，一是重力做负功，一是电场力做正
25、功从运动轨迹上判断，粒子带正电从A到B的过程中，电场力做正功为1.5J，所以电势能是减少的，A点的电势能要大于B点电势能从A到B的过程中，克服重力做功2.0J，电场力做功1.5J，由动能定理可求出动能的变化情况从A到B的过程中，做功的力有重力和电场力，应用能量的转化与守恒可比较AB两点的机械能【解答】解：A、由运动轨迹上来看，垂直电场方向射入的带电粒子向电场的方向偏转，说明带电粒子受到的电场力与电场方向相同，所以带电粒子应带正电故A错误B、从A到B的过程中，电场力做正功，电势能在减少，粒子在A点的电势能比在B点多1.5J，故B错误C、从A到B的过程中，克服重力做功2.0J，电场力做功1.5J，
26、由动能定理可知，粒子在A点的动能比在B点多0.5J，故C错误D、从A到B的过程中，除了重力做功以外，还有电场力做功，电场力做正功，电势能转化为机械能，带电粒子的机械能增加，由能的转化与守恒可知，机械能的增加量等于电场力做功的多少，所以机械能增加了1.5J，粒子在A点的机械能比在B点小1.5J，故D正确故选：D二、计算题（每题10分共40分）16如图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为E=1.25104N/C，一根长L=1.5m、与水平方向的夹角为=37的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q=+4.5106C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.0
27、106C，质量m=1.0102kg现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动（静电力常量k=9.0109 Nm2/C2，取g=10m/s2，sin 37=0.6，cos 37=0.8）求：（1）小球B开始运动时的加速度为多大？（2）小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律【分析】（1）分析小球B的受力情况，根据牛顿第二定律和库仑定律求解小球B开始运动时的加速度（2）当小球所受的合外力为零时速度最大，由上题结果求解【解答】解：（1）开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得：
28、mgsinqEcos=ma 解得：a=gsin 代入数据解得： a=（100.6）m/s2=3.2m/s2（2）小球B速度最大时合力为零，即 mgsinqEcos=0 解得：r= 代入数据解得：r=m=0.9m答：（1）小球B开始运动时的加速度为3.2m/s2（2）小球B的速度最大时，与M端的距离r为0.9m17把带电荷量2108C的正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功8106J，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功2106J，取无限远处电势为零求：（1）A点的电势；（2）A、B两点的电势差；（3）若把2105C的负电荷由A点移到B点电场力做的功【考点】电势；电势
29、差；电势能【分析】根据电场力做功与电势能变化的关系公式WAB=EpAEpB求出电荷在电场中各个点的电势能，再根据电势的定义式=得到各个点的电势；最后根据电场力做功与电势差关系公式WAB=qUAB求解电场力做的功【解答】解：（1）无穷远处某点O的电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式WAB=EpAEpB，有WOA=EpOEpA无穷远处电势能为零，即EpO=0故EpA=WOA=8106J根据电势的定义式=，有A=即A点的电势为400V（2）把该电荷从无限远处的O点移到电场中B点，需克服电场力做功2106J，取无限远处电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式WAB=EpAEpB，有WO
30、B=EpOEpB无穷远处电势能为零，即EpO=0故EpB=WOB=2106J根据电势的定义式=，有B=故A、B间的电势差为UAB=AB=400V100V=300V即A、B点的电势差为300V（3）根据电场力做功与电势差关系公式WAB=qUAB，有WAB=qUAB=2105C300V=6103J即把2105C的负电荷由A点移到B点电场力做6103J的功18如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒定电源上，两板间距为3cm，电容器带电荷量为6108C，A极板接地求：（1）平行板电容器的电容；（2）平行板两板间的电场强度；（3）距B板2cm的C点的电势【考点】匀强电场中电势差和
31、电场强度的关系；电势【分析】电容定义式C=，两板之间为匀强电场E=，A与C间电势差UAC=EdAC=20 V，又UAC=AC，WBA=qUBA=qUAB【解答】解：（1）依电容定义有：C= F=1109 F（2）两板之间为匀强电场的电场强度为：E=2103 V/m方向竖直向下（3）C点距A板间距离为：dAC=ddBC=1 cm=0.01mA与C间电势差为：UAC=EdAC=20 V又UAC=AC，A=0可得C=20 V答：（1）平行板电容器的电容1109F；（2）平行板电容器两板之间的电场强度2103 V/m方向竖直向下；（3）距B板为2cm的C点处的电势20 V19如图所示，在一个水平方向（平行纸面方向）的匀强电场中用上端固定，长为L的绝缘细线，拴一质量为m、电荷量为q的小球，开始时将细线拉至水平至A点，突然松开后，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60角到B点时，速度恰好为零，求A、B两点间的电势差UAB的大小【考点】电势差与电场强度的关系；电势差【分析】小球从A到B的过程中，重力做正功mgLsin60，电场力做功为qUAB，动能的变化量为零，根据动能定理求解电势差UAB；【解答】解：小球由A到B过程中，由动能定理得：mgLsin60+qUAB=0得：答：A、B两点间的电势差UAB的大小是2016年12月9日
