1、山西省运城市景胜中学2017-2018学年高二（上）月考物理试卷一、选择题1. 图中的实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域的运动轨迹，a、b是其轨迹上的两点若带电粒子在运动中只受电场力作用，由此图可判断下列说法错误的是（ ）A. 带电粒子所带电荷的符号B. 带电粒子在a、b两点的受力方向C. 带电粒子在a、b两点的速度何处较大D. 带电粒子在a、b两点的电势能何处较大【答案】A【解析】AB、由图，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性故A错误，B正确CD、由于粒子在a、b两点受到的电场力
2、沿电场线向左，故从a到b电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增大，则粒子在a点的速度较大，在b点电势能较大故CD正确本题选错误的，故选：A点睛：从图中可以看到，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子受到的电场力大体向左，电场线方向不明，无法判断粒子的电性根据电场力做功情况，判断动能和电势能的变化当电场力做正功时，电荷的电势能减小，动能增大；当电场力做负功时，电荷的电势能增大，动能减小2. 关于静电场，下列结论普遍成立的是（）A. 电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关B. 电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低C. 将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为
3、零D. 在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向【答案】D【解析】A、电势差的大小决定于电场线方向上两点间距和电场强度，所以A错误；B、在正电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势高，离正电荷远，电场强度小，电势低；而在负电荷的电场中，离负电荷近，电场强度大，电势低，离负电荷远，电场强度小，电势高，所以B错误；C、场强为零，电势不一定为零，电场中肯定存在场强都为零、电势又不相等的两个点，在这样的两个点之间移动电荷，电场力将做功，所以C错误；D、沿电场方向电势降低，而且降低的速度最快，所以D正确；综上所述本题答案是：D3. 一负电荷在电场中仅受电场力作用，从A点运动到B
4、点，速度随时间变化的图象如图所示，tA、tB分别对应电荷在A、B两点的时刻，则下列说法中正确的是（ ）A. A处的场强一定小于B处的场强B. A处的电势一定低于B处的电势C. 电荷在A处的电势能一定小于在B处的电势能D. 从A到B的过程中，电场力对该电荷做正功【答案】C.B、根据电荷的带负电，能判断电场线的方向，也就判断电势的高低从A至N电场力做负功，故可知，电场力方向与运动方向相反，因为是负电荷，故A处的电势一定高于B处的电势故B错误；C、质点的动能减小，由能量守恒定律得知，其电势能一定增加，则有电荷在A处的电势能一定小于在B处的电势能故C正确D、电荷的动能减少，说明电场力做负功，故D错误综
5、上所述本题答案是：C4. 带有等量异种电荷的两块等大的平行金属板M、N水平正对放置两板间有一带电微粒以速度0沿直线运动，当微粒运动到P点时，将M板迅速向上平移一小段距离后，则此后微粒的可能运动情况是（ ）A. 沿轨迹运动B. 沿轨迹运动C. 沿轨迹运动D. 沿轨迹运动【答案】B【解析】当微粒运动到P点时，迅速将M板上移一小段距离，由电容的决定式 、定义式 以及 得，板间场强 所以知电场强度不变，粒子的受到电场力也不变，微粒的运动方向不变，仍沿轨迹做直线运动故B正确，A、C、D错误综上所述本题答案是：B点睛：平行金属板所带电量和正对面积不变，根据电容器板间场强E的推论分析板间场强是否变化，确定微
6、粒的电场力的变化，分析微粒的可能运动情况5. 图中虚所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0一带正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26eV和2eV当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为8eV时，它的动能应为（）A. 18eV B. 13eV C. 20eV D. 34eV【答案】A【解析】试题分析：由题，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，根据能量守恒定律确定出电荷在b等势面上的电势能，写出电荷的总能量，再由能量守恒求出其电势能变为8eV时的动能值解：由题，电荷经过
7、a、b点时的动能分别为26eV和2eV，动能减小为24eV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3等势面到4等势面时，动能减小8eV，电势能增大，等势面3的电势为0，电荷经过b时电势能为8eV，又由题，电荷经b点时的动能为2eV，所以电荷的总能量为E=Ep+Ek=8eV+2eV=10eV，其电势能变为8eV时，根据能量守恒定律得到，动能应为18eV故选：A【点评】本题关键要根据电场力做功与电势差的关系确定电荷的总能量中等难度6. 如图所示，在水平放置的光滑金属板中点的正上方有带正电的点电荷Q，一表面绝缘带正电的金属球（可视为质点，且不
8、影响原电场）自左以速度v0开始在金属板上向右运动，在运动过程中（ ）A. 小球先做减速运动后做加速运动B. 小球做匀速直线运动C. 小球做匀变速运动D. 以上说法都不正确【答案】B【解析】金属板在Q的电场中达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直，小球所受电场力与金属板表面垂直，在金属板上向右运动的过程中，电场力方向与位移方向垂直，对小球不做功，根据动能定理得知，小球的动能不变，速度不变，所以小球做匀速直线运动故B正确综上所述本题答案是：B点睛：金属板在Q的电场中产生静电感应现象，达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直分
9、析小球的受力情况，可确定其运动情况，7. 两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示，可知电阻大小之比R1：R2等于（）A. B. 3：1 C. D. 1：3【答案】D【解析】根据 可知，I-U图线斜率的倒数等于电阻，故 ，故选D.8. 一横截面积为S的金属导线，设单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为e，则导线内电流强度为I时电子定向移动的速度为（）A. B. IneS C. InS D. 【答案】A【解析】解：由 可得：故A正确综上所述本题答案是：A9. 如图，真空中电量均为Q的两正点电荷，固定于一绝缘正方体框架的两侧面ABB1A1和DCC1D1中心连线上，且两电荷关于正方体中
10、心对称，则（）A. ABCD四个点的电势相同B. A1B1C1D1四个点的电场强度相同C. 负检验电荷q在A点的电势能小于在C1点的电势能D. 正检验电荷q从C点移到C1点过程电场力对其做正功【答案】A考点：电场强度；电场力的功10. 如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平地面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为、，且若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则（ ）A. a、b两球同时落地B. a球先落地C. a球水平飞行的距离比b球大D. a、b两球水平飞行的距离相等【答案】A【解析】AB、同时剪断细线后，二者在竖直方向上均只受重
11、力，故在竖直方向上均做自由落体运动，故A正确，B错误CD、对剪断前进行受力分析，可知 ，而剪断细线后，在水平方向上，a、b组成的系统动量守恒，故任一时刻 因 ，所以 ；又因时间相等，所以 ，故C、D错误综上所述本题答案是：A11. 一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，Ep表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（ ）A. U变大，E不变B. E变大，Ep变大C. U变小，Ep不变D. U不变，Ep不变【答案】C【解析】：平行板电容器充电后与电源断开后，
12、电量不变将正极板移到图中虚线所示的位置时，d减小，根据 知，电容增大，根据 ，则电势差U减小，知电场强度不变则P与负极板间的电势差不变，P点的电势不变，正电荷在P点的电势能不变故C正确，ABD错误综上所述本题答案是：C12. 如图，纸面内有匀强电场，一带正电的质点（重力不计）在一恒力F的作用下沿图中虚线由A匀速运动至B，已知F和AB间夹角为，点A、B间距离为d，质点所带电荷量为q，则下列结论正确的是（ ）A. 匀强电场的场强大小为B. A、B两点间的电势差为C. 带电质点由A点运动至B点的过程中电势能增加了FdcosD. 若带电质点由B点向A点做匀速直线运动，则F必须反向【答案】BC【解析】A
13、、由题，小球的重力不计，只受到电场力与恒力F而做匀速直线运动，则有， ，则得场强 故A错误B、A、B两点的电势差为 故B正确C、带电小球由A运动至B过程中恒力做功为 ，根据功能关系可知，电势能增加了 故C正确D、小球所受的电场力恒定不变，若带电小球由B向A做匀速直线运动时，F大小、方向不变故D错误综上所述本题答案是：BC13. 如图示，相互垂直的固定绝缘光滑挡板PO、QO，竖直放置在重力场中，a、b为两个带有同种电量的小球（可以近似看成点电荷），当用水平向左作用力F作用于b时，a、b紧靠挡板处于静止状态现若稍改变F的大小，使b稍有向左移动一段小距离，则当a、b重新处于静止状态后（）A. a、b
14、间电场力增大B. 作用力F将减小C. 系统重力势能增加D. 系统的电势能将增加【答案】BC【解析】试题分析：以球为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件，电场力为：，减小，增大，则电场力减小，挡板对的弹力，减小，减小。对整体研究：水平方向：，则作用力将减小故A错误，B正确；电场力减小，根据库仑定律得知，两球间的距离增大，电场力做正功功，系统的电势能减小，而做正功，根据功能关系可知，系统重力势能增加，故C正确，D错误。考点：库仑定律、电势能【名师点睛】本题是动态平衡问题，关键要灵活选择研究对象，先对研究，再对研究，比较简便，注意系统的重力势能与电势能的变化关系。二、填空题14. 用如图所示装置可以
15、研究影响平行板电容器电容的因素设两极板正对面积为S，两极板间的距离为d，板间电介质的介电常数为，静电计指针偏角为实验中，极板所带电荷量不变若保持d、不变，减小S，则_（填变大、变小、或不变，下同）若保持S、不变，增大d，则_若保持d、S不变，在板间插入介电常数更大的电介质，则_【答案】 (1). 变大 (2). 变大 (3). 变小【解析】根据电容的决定式 得知，电容与极板的正对面积成正比，当保持d不变，减小S时，电容减小，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式 分析可知板间电势差增大，静电计指针的偏角变大；根据电容的决定式得知，电容与极板间距离成反比，当保持S不变，增大d时，电容减小
16、，电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角变大；根据电容的决定式得知，电容与电介质成正比，当保持d、S不变，在板间插入介电常数更大的电介质，电容增大，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式分析可知板间电势差减小，静电计指针的偏角变小综上所述本题答案为：变大 变大 变小15. 如图所示，导体AB与地面绝缘，将带正电的物体C靠近AB，用手接触一下B端，放开手再移去C，则此时AB带_电，若用手接触一下A端，放开手再移去C，则此时AB带_电【答案】 (1). 负， (2). 负【解析】试题分析：无论用手摸哪一端，只要用手摸导体AB，则AB与人体就组成了一个新
17、的导体，在这个导体中，AB就变成了近端，人体变成了远端，故AB就带负电，人体就带正电。考点：感应起电。16. 电荷量q=2.0103C、质量m=1.0104kg的带正电粒子从电场中的A点沿直线运动到B点的速度图象如图所示，A、B连线上各点的场强_（填“相等”或“不相等”），A点的场强为_N/C【答案】 (1). ：相等； (2). 10000【解析】根据图象可知，粒子做匀加速直线运动，加速度 ，则合外力恒定，该电场为匀强电场，即场强处处相等；根据牛顿第二定律得： 则电场强度 综上所述本题答案是： （1）相等； (2). 1000017. 如图，三个电阻R1、R2、R3依次标有“12，3W”、“
18、8，5W”、“6，6W”，则允许接入电路的最大电压为_V，此时三个电阻消耗的总功率为_W【答案】 (1). 10.8， (2). 10.8【解析】由 可求得R1的额定电压U1=6V，R2的额定电压，R3的额定电压U3=6V，R1与R2的并联阻值为，则因R3大于其并联值，则当R3达到6V时，并联电压小于6V， 则以R3达到额定电压为安全值计算： 求得 则接入电路的最大的电压为 功率为： ;综上所述本题答案是： (1). 10.8， (2). 10.8三、计算题18. 如图所示，有一电子（电量为e）经电压U0加速后，进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好
19、能穿过电场，求：（1）金属板AB的长度（2）电子穿出电场时的动能【答案】（1）金属板AB的长度为 （2）电子穿出电场时的动能为【解析】试题分析：（1）设电子飞离加速电场速度为v0，由动能定理得：eU0=mv02设金属板AB的长度为L，电子偏转时间电子在平行板间的加速度为电子的偏转的距离 y=d=at2由解得：（2）设电子穿过电场时的动能为Ek，根据动能定理 Ek=eU0+e=e（U0+）考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】电子先在加速电场中做匀加速直线运动，后在偏转电场中做类平抛运动，根据电子的运动的规律逐个分析即可。19. 用一根长为L的丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球，小球静止在
20、水平向右的匀强电场中，如图丝线与竖直方向成53角，现突然将该电场方向变为向下但大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响（重力加速度为g），求：（1）匀强电场的电场强度的大小；（2）小球经过最低点时丝线的拉力【答案】（1）匀强电场的电场强度的大小为；（2）小球经过最低点时丝线的拉力0.42mg【解析】（1）小球平衡时受到绳子的拉力、重力和电场力，由平衡条件得： ，解得：；（2）电场方向变成向下后，重力和电场力都向下，两个力做功，小球开始摆动做圆周运动，由动能定理： 在最低点时绳子的拉力、重力和电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得： ，解得： ；综上所述本题答案是：（1） （2）20. 如
21、图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道下滑，已知小球的质量为m、电荷量为q，匀强电场的场强大小为E，斜轨道的倾角为（小球的重力大于所受的电场力）（1）求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小；（2）若使小球通过圆轨道顶端的B点，求A点距水平地面的高度h至少应为多大？（3）若小球从斜轨道h=5R处由静止释放，假设其能够通过B点，求在此过程中小球机械能的改变量【答案】（1）求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小为 ；（2）若使小球通过圆轨道顶端的B点时不落下来，求A点距水平地面的高度h至少应为2.5R；（3）若小球从斜轨道h=5R 处由静止释放假设其能够通过B点，求在此过程中小球机械能的改变量3EqR【解析】（1）根据牛顿第二定律有：（mgqE）sin ma解得a（2）若小球刚好通过B点，根据牛顿第二定律有：mgqE小球由A到B，根据动能定理有：（mgqE）（h2R）联立以上两式得h（3）小球从静止开始沿轨道运动到B点的过程中，设机械能的变化量为E机由E机W电，W电3qER得E机3qER