1、2017-2018学年河南省周口市西华一中高二（上）第一次月考物理试卷（B卷）一、选择题（共12小题，每小题5分，1-8单选，9-12多选，满分60分）1下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有（）场强E=场强E=场强E=电场力做功W=UqABCD2下列关于电场线的说法中，正确的是（）A电场线是电场中实际存在的线B电场中的任意两条电场线都不可能相交C顺着电场线的方向，电场强度一定越来越大D顺着电场线的方向，电场强度一定越来越小3下列说法不正确的是（）A在静电场中沿电场线方向的各点电势一定不相等，场强大小一定不相等B在静电场中沿电场线方向的各点电势一定降低，场强大小不一定相等
2、C在静电场中同一等势面上各点电势一定相等，场强大小不一定相等D在静电场中，点电荷q沿任意路径从a点移至b点，只要a、b在同一等势面上，则电场力一定不做功4一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中，在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点，电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是（）A加速度增大、动能减小、电势能增大B加速度减小，动能增大、电势能减少C加速度增大，动能增大，电势能减少D加速度减小，动能减少，电势能增大5如图所示，AB是某电场中的一条电场线，若将一负电荷从A点处自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图b所示，则A、B两点的电势高低和场强大小关系是（）AAB，EAEBB
3、AE，EAEBCAB，EAEBDAB，EAEB6请用学过的电学知识判断下列说法正确的是（）A电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C小鸟停在单根高压输电线上会被电死D打雷时，待在汽车里比待在木屋里要危险7如图所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将做（）A自由落体运动B曲线运动C沿着悬线的延长线做匀加速直线运动D变加速直线运动8如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷达到静电平衡后，（）Aa端的电势比b端的高Bb端的电势比d点的低Ca端的电势不一定比d点的低D杆内c处场强的方向由a指向b9A、B在两个
4、等量异种点电荷连线的中垂线上，且到连线的距离相等，如图所示，则（）A同一点电荷在A、B两点的电势能相等B把正电荷从A点移到B点，电势能先增大后减小C把正电荷从A点移到B点，电势能先减小后增大DA、B两点的连线上任意两点的电势差为零10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Bb处电势能大Cb处电势高D电荷在b处速度小11如图所示，长为L=0.5m、倾角为=37的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中，一带电荷量为+q，质量为m的小球（可视为质点），以初速度v0=2m/s恰能沿斜面匀速上滑，g
5、=10m/s2，sin 37=0.6，cos 37=0.8，则下列说法中正确的是（）A小球在B点的电势能大于在A点的电势能B水平匀强电场的电场强度为C若电场强度加倍，小球运动的加速度大小为3 m/s2D若电场强度减半，小球运动到B点时速度为初速度v0的一半12如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷Q，且CO=OD，ADO=60下列判断正确的是（）AO点电场强度为零BD点电场强度为零C若将点电荷+q从O移向C，电势能增大D若将点电荷q从O移向C，电势能增大二、解答题（共1小题，满分15分）13如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静
6、止开始自由下落，利用此装置可“验证机械能守恒定律”已准备的器材有：打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还必需的器材有 （选填选项前的字母）A直流电源 B交流电源 C天平及砝码 D刻度尺安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图乙所示（其中一段纸带图中未画出）图中O点为打出的起始点，且速度为零选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图所示已知打点计时器打点周期为T=0.02s由此可计算出物体下落到E点时的瞬时速度vE= m/s（结果保留三位有效数字）若已知当地重力加速度为g，
7、代入图乙中所测的数据进行计算，并将vE2与 进行比较（用图乙中所给字母表示），即可在误差范围内验证，从O点到E 点的过程中机械能是否守恒三、计算题（共3小题，满分35分）14如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为2cm，两点的连线与场强方向成60角将一个电量为2105C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J则求：（1）A、B两点的电势差UAB（2）匀强电场的场强大小15如图，真空中水平放置的平行金属板，相距d，上板带负电，下板带等量的正电，两板间电压为U，上板的正中央有一个小孔，在小孔正上方h高处，有一个质量为m的带电小球由静止开始下落，经小孔进入两板之间的电场中（两板之外没有电场
8、），为了使小球不与下板相碰，小球应带什么电荷？带电荷量至少要多大？16如图所示，在E=103 V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R=40cm，一带正电荷q=104 C的小滑块质量为m=40g，与水平轨道间的动摩擦因数=0.2，取g=10m/s2，问：（1）要小滑块恰好运动到圆轨道的最高点C，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？（2）这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大？（P为半圆轨道中点）（3）小滑块经过C点后最后落地，落地点离N点的距离多大？2017-2018学年河南省周口市西华一中高二（上）
9、第一次月考物理试卷（B卷）参考答案与试题解析一、选择题（共12小题，每小题5分，1-8单选，9-12多选，满分60分）1下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有（）场强E=场强E=场强E=电场力做功W=UqABCD【考点】AG：匀强电场中电势差和电场强度的关系；A6：电场强度【分析】题中的四个物理公式，分别是：电场强度的定义式、匀强电场中电场强度与电势差的关系公式、点电荷产生的电场的场强公式和电场力做功与电势差关系公式；结合物理公式得出的过程进行分析即可【解答】解：电场强度E=是用比值定义法得出的物理量，是从力角度研究电场的物理量，适用于任意电场，故正确；匀强电场中沿场强方
10、向电势降低最快，且每前进相同距离电势的降低相等，故匀强电场中任意两点的间的电势差与两点沿电场线的距离成正比；故电场强度与电势差的关系公式U=Ed仅仅适用与匀强电场，故错误；点电荷产生的电场的场强公式E=是由电场强度的定义式和库仑定律联立得到，反映了点电荷的电场中任意一点的电场强度与该点的空间位置和场源电荷的电荷量的关系，而电场有多种，不是只有点电荷有电场，故错误；电场力做功与电势差的关系公式W=qU，反映了在电场中任意两点间移动电荷时，电场力做功与两点间电势差成正比，适用于任意电场，故正确；故选D2下列关于电场线的说法中，正确的是（）A电场线是电场中实际存在的线B电场中的任意两条电场线都不可能
11、相交C顺着电场线的方向，电场强度一定越来越大D顺着电场线的方向，电场强度一定越来越小【考点】A7：电场线【分析】掌握电场线特点是解本题的关键，电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，不相交、不闭合，电场线疏密描述电场强弱，电场线密的地方，电场强度大，疏的地方电场强度弱【解答】解：A、电场是客观的存在，电场线是人为虚拟的，不是客观存在的线，故A错误B、电场线的切线方向就是电场强度的方向，如果两条电场线在同一点相交，则有两个切线方向，而事实上电场中的每一点只有一个方向，故任意两条电场线都不会相交故B正确C、D、电场线的疏密代表电场的强弱，顺着电场线方向，电场线不一定越来越密，场强不一定越
12、来越大，故C错误，D错误故选：B3下列说法不正确的是（）A在静电场中沿电场线方向的各点电势一定不相等，场强大小一定不相等B在静电场中沿电场线方向的各点电势一定降低，场强大小不一定相等C在静电场中同一等势面上各点电势一定相等，场强大小不一定相等D在静电场中，点电荷q沿任意路径从a点移至b点，只要a、b在同一等势面上，则电场力一定不做功【考点】AC：电势；A6：电场强度【分析】电场强度和电势都是描述电场的 物理量，二者无直接关系，但相互关联，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【解答】解：AB、据电
13、场线的特点知，沿电场线的方向电势越来越低，但电场线的疏密程度反映场强强弱，所以场强大小可能相等，也可能不相等，故A不正确，B正确；C、电场中同一等势面上各点电势一定相等，但电场强度大小和方向都不一定相同，故C正确D、据电场力做功W=Uq可知，只要只要a、b在同一等势面上，电场力做功为零，即电场力一定不做功，故D正确本题选择不正确的，故选：A4一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中，在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点，电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是（）A加速度增大、动能减小、电势能增大B加速度减小，动能增大、电势能减少C加速度增大，动能增大，电势能减少D加速度减小，动能减少，电势
14、能增大【考点】A7：电场线；66：动能定理的应用；AE：电势能【分析】根据电荷所受电场力的大小，根据牛顿第二定律比较加速度的大小，根据动能定理比较动能的大小，根据电场力做功，判断电势能的变化【解答】解：电荷在A点电场线比B点疏，所以A点的电场力小于B点的电场力，则A点的加速度小于B点的加速度从A到B，电场力做正功，根据动能定理，动能增加电场力做正功，电势能减小故C正确，A、B、D错误故选C5如图所示，AB是某电场中的一条电场线，若将一负电荷从A点处自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图b所示，则A、B两点的电势高低和场强大小关系是（）AAB，EAEBBAE，EAEBCAB，E
15、AEBDAB，EAEB【考点】A7：电场线；A6：电场强度；AC：电势【分析】从速度时间图线得到电子做加速运动，加速度逐渐变小，根据牛顿第二定律得到电场力的变化情况，电势的高低看电场线的指向，沿着电场线电势一定降低【解答】解：从速度时间图线得到电子做加速运动，加速度逐渐变小，故电场力向右，且不断变小，故A点的电场强度较大，故EAEB；负电荷受到的电场力与场强方向相反，故场强向左，沿场强方向，电势变小，故A点电势较小，即AB；故选：C6请用学过的电学知识判断下列说法正确的是（）A电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C小鸟停在单根高压输电线上会被电死D打雷时，待在汽车里比待
16、在木屋里要危险【考点】AH：静电场中的导体【分析】穿金属的衣服和待在汽车里时，可以对里面的人体起到静电屏蔽作用，从而可以保护人的安全，由于塑料和油摩擦容易起电，用塑料的话，产生的静电荷不易泄漏，反而会造成危险【解答】解：A、电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业所以A错误B、因为塑料和油摩擦容易起电，产生的静电荷不易泄漏，形成静电积累，造成爆炸和火灾事故所以B正确C、小鸟的两只脚之间的距离很小，所以小鸟的两只脚之间的电压也很小，所以不会对小鸟造成危害，所以C错误D、一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”，因为金属外壳的汽车是等势体
17、，能够屏蔽外部的电场所以D错误故选：B7如图所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将做（）A自由落体运动B曲线运动C沿着悬线的延长线做匀加速直线运动D变加速直线运动【考点】A6：电场强度；2G：力的合成与分解的运用；37：牛顿第二定律【分析】当物体所受的合力与速度在同一条直线上，物体做直线运动，所受的合力与速度不在同一条直线上，物体做曲线运动【解答】解：悬线烧断前，小球受重力、拉力、电场力平衡，重力和电场力的合力与拉力等值反向烧断细线，物体受重力、电场力，两个力合力恒定，沿细线方向，合力方向与速度方向在同一条直线上，所以物体沿着悬线的延长线做匀
18、加速直线运动故C正确A、B、D错误故选C8如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷达到静电平衡后，（）Aa端的电势比b端的高Bb端的电势比d点的低Ca端的电势不一定比d点的低D杆内c处场强的方向由a指向b【考点】AH：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a=b，由于正电荷在右边，所以越往右电场的电势越高，所以db，所以B正确由于杆处于静电平衡状态，所以内部的场强为零，所以D错误故选B9A、B在两个等量异种点电荷连
19、线的中垂线上，且到连线的距离相等，如图所示，则（）A同一点电荷在A、B两点的电势能相等B把正电荷从A点移到B点，电势能先增大后减小C把正电荷从A点移到B点，电势能先减小后增大DA、B两点的连线上任意两点的电势差为零【考点】AE：电势能；AB：电势差【分析】等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，同一电荷在等势线上电势能相同根据电场线分布的对称性可知，A、B两点的电场强度相同把正电荷从A点沿直线移动到B点，电场力先增大后减小【解答】解：A、B、C等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，同一电荷在A、B两点的电势能必定相等故A正确，BC错误D、由于AB处在同一等势线上，A、B连线上的任意两点的电势
20、差一定为零故D正确故选AD10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Bb处电势能大Cb处电势高D电荷在b处速度小【考点】AD：电势差与电场强度的关系；AE：电势能【分析】电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，由此分析场强的变化，由牛顿第二定律分析加速度的变化根据轨迹的弯曲方向判断电场力的方向，由电场力做功情况分析电势能和速度的变化根据电场线的方向分析电势的高低【解答】解：A、根据电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，可知电荷从a到b场强增大，所受的电场力增大，
21、则加速度增大，故A错误；B、根据电荷轨迹的弯曲方向可知，电荷所受的电场力斜向左下方，则电荷从a到b的过程中，电场力做负功，电势能增加，所以b处电势能大，故B正确；C、负电荷受到的电场力的方向斜向左下方，所以电场线的方向向上，则a点处的电势高，故C错误D、由B的分析可知，电场力做负功，电势能增加，速度减小，所以电荷在b处速度小，故D正确；故选：BD11如图所示，长为L=0.5m、倾角为=37的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中，一带电荷量为+q，质量为m的小球（可视为质点），以初速度v0=2m/s恰能沿斜面匀速上滑，g=10m/s2，sin 37=0.6，cos 37=0.8，则下列说法中正确
22、的是（）A小球在B点的电势能大于在A点的电势能B水平匀强电场的电场强度为C若电场强度加倍，小球运动的加速度大小为3 m/s2D若电场强度减半，小球运动到B点时速度为初速度v0的一半【考点】AG：匀强电场中电势差和电场强度的关系；A6：电场强度【分析】带电小球从底端运动到顶端，重力做负功，电场力做正功，而支持力不做功而两处速度相等，则重力做的功与电场力做功之和为零所以可以确定小球在何处的电势能高同时由倾角可确定重力与电场力的关系【解答】解：A、从A到B的过程中做匀速运动，电场力做正功，电势能减小，B点的电势能小于A点的电势能故A错误；B、小球以初速度v0由斜面底端的A点沿斜面匀速上滑，到达斜面顶
23、端N的速度仍为v0，根据动能定理，重力做功与电场力做功相等，有：qEx=mgh，所以E=故B正确C、若电场强度加倍，小球沿斜面方向的受力：，小球运动的加速度大小为： m/s2故C错误；D、若电场强度减半，小球运动到B点时：，代入数据得：v=1m/s，速度为初速度v0的一半故D正确故选：BD12如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷Q，且CO=OD，ADO=60下列判断正确的是（）AO点电场强度为零BD点电场强度为零C若将点电荷+q从O移向C，电势能增大D若将点电荷q从O移向C，电势能增大【考点】AA：电场的叠加；AE：电势能【分析】空间某点的电场强
24、度是由三个点电荷叠加而成的，电势能变化要看电场力做功情况，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加【解答】解：A、题中A、B两个+Q在O点的场强矢量和为0，所以O点的场强等于C点在O点产生的场强（不为零），A选项错误；B、题中A、B、C三点电荷在D点产生的场强如图所示，大小相等，设EA=EB=EC=E，EA、EB的矢量和沿x轴正方向，大小也等于E，EC方向沿x轴负方向，故三个场强的矢量和为0，B选项正确；C、D、x轴上x0的区间，合场强方向沿x轴负方向，所以将正电荷从O移向C，电场力做正功，电势能减小，将负电荷从O移向C，电场力做负功，电势能增加，C选项错误，D选项正确故选BD二、解
25、答题（共1小题，满分15分）13如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可“验证机械能守恒定律”已准备的器材有：打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还必需的器材有BD（选填选项前的字母）A直流电源 B交流电源 C天平及砝码 D刻度尺安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图乙所示（其中一段纸带图中未画出）图中O点为打出的起始点，且速度为零选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图所示已知打点计时器打点周期为T=0.02s由此可计算
26、出物体下落到E点时的瞬时速度vE=3.01 m/s（结果保留三位有效数字）若已知当地重力加速度为g，代入图乙中所测的数据进行计算，并将vE2与gh2进行比较（用图乙中所给字母表示），即可在误差范围内验证，从O点到E 点的过程中机械能是否守恒【考点】MD：验证机械能守恒定律【分析】根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定必需的器材根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出E点的瞬时速度根据重力势能的减小量等于动能的增加量，列出机械能守恒的表达式【解答】解：打点计时器的工作电源是交流电源，在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出
27、平均速度，从而可知瞬时速度重锤的质量可以不测故选：BDE点的瞬时速度vE=DF=54.7442.70=12.04cm=0.1204m； 代入解得：vE=3.01m/s；当重力势能的减小量mgh2与动能的增加量vE2相等，则机械能守恒，即验证vE2与gh2是否相等；故答案为：BD 3.01 gh2三、计算题（共3小题，满分35分）14如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间距为2cm，两点的连线与场强方向成60角将一个电量为2105C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J则求：（1）A、B两点的电势差UAB（2）匀强电场的场强大小【考点】AG：匀强电场中电势差和电场强度的关系；AB：电势差
28、【分析】根据电势差的变化得出电场力做功，结合电场力做功与电势差的关系求出A、B两点的电势差根据匀强电场的电场强度公式求出场强的大小【解答】解：（1）因为电势能增加0.1J 即电场力做功为W=0.1JAB电场力做负功 q=2105C则UAB=5105V；（3）根据U=Ed得，d=cos60=0.01m，代入数据解得E=答：（1）AB两点的电势差UAB为5105V；（2）匀强电场的场强的大小为5107V/m15如图，真空中水平放置的平行金属板，相距d，上板带负电，下板带等量的正电，两板间电压为U，上板的正中央有一个小孔，在小孔正上方h高处，有一个质量为m的带电小球由静止开始下落，经小孔进入两板之间
29、的电场中（两板之外没有电场），为了使小球不与下板相碰，小球应带什么电荷？带电荷量至少要多大？【考点】AD：电势差与电场强度的关系；65：动能定理【分析】小球不碰下板，必须受电场力向上；小球带电量最小时，小球恰好能够运动到下极板，根据动能定理全程列式即可【解答】解：小球不碰下板，必须受电场力向上，故小球带正电；小球下落全过程中有重力和电场力做功，根据动能定理，有：mg（h+d）qU=0解得：q=答：小球应带正电荷，带电荷量至少为16如图所示，在E=103 V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R=40cm
30、，一带正电荷q=104 C的小滑块质量为m=40g，与水平轨道间的动摩擦因数=0.2，取g=10m/s2，问：（1）要小滑块恰好运动到圆轨道的最高点C，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？（2）这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大？（P为半圆轨道中点）（3）小滑块经过C点后最后落地，落地点离N点的距离多大？【考点】AK：带电粒子在匀强电场中的运动；4A：向心力；66：动能定理的应用；AG：匀强电场中电势差和电场强度的关系【分析】（1）在小滑块运动的过程中，摩擦力对滑块和重力做负功，电场力对滑块做正功，根据动能定理可以求得滑块与N点之间的距离；（2）在P点时，对滑块受力分析，由牛顿第二定律可
31、以求得滑块受到的轨道对滑块的支持力的大小，由牛顿第三定律可以求滑块得对轨道压力；（3）小滑块经过C点，在竖直方向上做的是自由落体运动，在水平方向上做的是匀减速运动，根据水平和竖直方向上的运动的规律可以求得落地点离N点的距离【解答】解：（1）设滑块与N点的距离为L，分析滑块的运动过程，由动能定理可得，qELmgLmg2R=mv20小滑块在C点时，重力提供向心力，所以 mg=m代入数据解得 v=2m/s，L=20m（2）滑块到达P点时，对全过程应用动能定理可得，qE（L+R）mgLmgR=mvP20在P点时由牛顿第二定律可得，NqE=m解得N=1.5N 由牛顿第三定律可得，滑块通过P点时对轨道压力是1.5N（3）小滑块经过C点，在竖直方向上做的是自由落体运动，由2R=gt2可得滑块运动的时间t为，t=0.4s，滑块在水平方向上只受到电场力的作用，做匀减速运动，由牛顿第二定律可得 qE=ma，所以加速度 a=2.5m/s2，水平的位移为 x=vtat2代入解得 x=0.6m答：（1）滑块与N点的距离为20m；（2）滑块通过P点时对轨道压力是1.5N；（3）滑块落地点离N点的距离为0.6m
