1、2020-2021学年宁夏银川二中高二(上)第一次月考物理试卷一、单选题(本大题共15小题,共45.0分)1. 关于电场力和电场强度,下列说法正确的是A. 电场强度的方向总是跟电场力的方向一致B. 电场强度的大小总是跟电场力的大小成正比C. 正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致D. 电荷在某点受到的电场力越大,该点的电场强度越大【答案】C【解析】【分析】【详解】AC.电场中正检验电荷的受力方向是电场强度的方向,场强与负检验电荷的受力方向相反故A错误,C正确B.电场强度大小与电场力的大小无关,是由电场本身性质决定故B错误D.电荷在某点受到的电场力越大,该点的电荷量越多,而此处电场强度是不
2、变故D错误2. 有三个相同的金属小球A、B、C,其中A、B两球带电情况相同,C球不带电将A、B两球相隔一定距离固定起来,两球间的库仑力是F,若使C球 先和A接触,再与B接触,移去C,则A、B间的库仑力变为( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】【详解】假设A带电量为Q,B带电量也为Q,两球之间的相互吸引力的大小是第三个不带电的金属小球C与A接触后,A和C的电量都为Q/2,C与B接触时总电荷量再平分,则C、B分开后电量均为,这时,A、B两球之间的相互作用力的大小,故选C【名师点睛】要清楚带电体相互接触后移开,同种电荷电量平分,异种电荷电量先中和再平分根据库仑定律的内容,找出变化量
3、和不变量求出问题3. 在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是( )A. 电势高的地方电场强度不一定大B. 电场强度大的地方电势一定高C. 电势为零的地方场强也一定为零D. 场强为零的地方电势也一定为零【答案】A【解析】电势与场强大小没有直接关系,A对;BCD错;4. 带正电荷的小球只受到电场力作用从静止开始运动,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【答案】D【解析】【分析】【详解】物体的运动情况取决于合力和初始条件
4、小球只受到电场力的作用,从静止开始释放,仅受电场力作用,是否沿电场线运动,还要看电场线是直线还是曲线,若为直线,小球沿电场线运动,若为曲线,小球不沿电场线运动在任意一段时间内,小球不一定从高电势向低电势运动,比如在等量同种负电荷连线的中垂线上做往复运动A一定沿电场线由高电势处向低电势处运动故A错误B一定沿电场线由低电势处向高电势处运动故B错误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故C错误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故D正确5. 如图为某电场中的电场线和等势面,已知a=10V,c=6V,ab=bc,则()A. b=8VB. b8VC. b8VD. 上述三种
5、情况都可能【答案】C【解析】【分析】【详解】因为,知ac两点的电势差为4V,因为电场线越密的地方场强越强,根据U=Ed知,ab间的电势差大于bc间的电势差,所以ab间的电势差大于2V,所以b点的电势小于8V。故选C。6. 固定的等量异号电荷连线的中垂线为MN。P、Q是MN上两点,如图,则()A. Q点电场强度小于P点电场强度B. P、Q两点场强方向相同C. P点电势比Q点电势低D. P点电势比Q点电势高【答案】B【解析】【分析】【详解】AB根据等量异种电荷周围的电场分布,Q点处电场线比P点处电场线密,则Q点电场强度大于P点电场强度根据电场强度的叠加可知,各点的场强方向相同,与两电荷的连线平行向
6、右,故A错误,B正确;CD等量异种电荷连线中垂线是一条是等势线,所以P、Q两点电势相等,故CD错误。故选B。7. 如图所示,M、N为某条电场线上的两点,在电场线上的O点由静止释放一带负电的电荷,发现它沿电场线向右运动,先后经过M、N两点,不计电荷重力,下列说法一定正确的是()A. M、N两点的电势B. 电荷的加速度C. 电荷的电势能D. 电荷的动能【答案】C【解析】【分析】【详解】A带负电的点电荷仅受电场力作用,由静止从O点沿电场线运动到N点,说明负电荷所受的电场力方向从ON,则电场线方向从NO,电势不断升高,即有故A错误;B一条电场线无法确定电场线的疏密情况,则无法比较场强大小,就无法确定电
7、场力和加速度的大小,故B错误;C由于电场力做正功,则电荷的电势能减小,即有故C正确;D电荷的电势能减小,由能量守恒知,动能增大,则有hB. 若a、b带等量同种电荷,则HhC. 若a、b带等量异种电荷,则HH,故C正确,D错误。故选C。13. 一平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很小)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,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变小,E不变B. E变大,变大C. U变小,不变D. U不变,不变【答案】A【解析】【分析】【详解】由于电容器充电后与电源
8、断开,说明电容器所带电荷量不变,正极板向负极板移近时,根据可知,电容C增大,又由可知,U减小,而由可知,电场强度E不变,由于E不变,P到正极板的距离减小,可知P点的电势升高,则正电荷的电势能变大,故A正确,BCD错误。14. 如图所示,两质量均为m的小球A和B分别带有+q和-q的电量,被绝缘细线悬挂,两球间的库仑引力小于球的重力mg。现加上一个水平向右的匀强电场,待两小球再次保持静止状态时,下列结论正确的是()A. 悬线OA向右偏,OA中的张力大于2mgB. 悬线OA向左偏,OA中的张力大于2mgC. 悬线OA不发生偏离,OA中的张力等于2mgD. 悬线AB向左偏,AB线的张力比不加电场时要小
9、【答案】C【解析】【分析】【详解】ABCA带正电,受到的电场力水平向右,B带负电,受到的电场力水平向左。以整体为研究对象,分析受力如图设OA绳与竖直方向的夹角为,则由平衡条件得解得,说明OA不偏转,对整体分析,可得OA张力为故AB错误,C正确;D对B受力分析,可知悬线AB向左偏,根据平衡条件得AB的张力故D错误。故选C。15. 在空间中的A、B两点固定着一对等量同种电荷,如图所示,有一带电微粒在它们产生的电场中运动,设带电微粒在运动过程中只受到电场力的作用,则带电微粒所做的运动可能是()A. 匀变速直线运动B. 匀速圆周运动C. 抛物线运动D. 匀速直线运动【答案】B【解析】【分析】【详解】A
10、C带电微粒在电场中不可能做匀变速直线运动与类平抛运动,因为此电场是非匀强电场,带电粒子在电场中不可能受到恒定的外力作用,故AC错误;B根据对称性可知,在经O点垂直于AB连线平面内,各点的场强方向的反向延长线都经过O点,在此平面内,若使带负电的微粒,以一定方向的初速度运动,就可以做匀速圆周运动,故B正确;D带电微粒在电场中只受电场力作用,合外力不为零,不可能做匀速直线运动,故D错误。故选B。二、多选题(本大题共5小题,共15.0分)16. 图为静电除尘器除尘机理的示意图尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的下列表述正确的是A. 到达集尘极的尘埃带正电荷B
11、. 电场方向由集尘极指向放电极C. 带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D. 同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大【答案】BD【解析】【分析】本题考查运用分析实际问题工作原理的能力,解题时,抓住尘埃的运动方向是突破口,要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例【详解】AB由图示可知,集尘机电势高,放电极电势低,放电极与集尘极间电场方向向左,即电场方向由集尘极指向放电极,尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移,则知尘埃所受的电场力向右,故到达集尘极的尘埃带负电荷,故A错误,B正确C电场方向向左,带电尘埃所受电场力方向向右,带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反,故C错误;D由F=Eq可知,同一
12、位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大,故D正确17. 如图,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点不计重力下列说法正确的是A. M带负电荷,N带正电荷B. M在b点的动能小于它在a点的动能C. N在d点的电势能等于它在e点的电势能D. N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功【答案】ABC【解析】试题分析:由粒子运动轨迹可知,M受到的是吸引力,N受到的是排斥力,可知M带负电荷,N带正电荷,故A正确M从a到b点,库仑力做负功,根据动能定理知,动能减小,则b点的动能小于在a点的动能,故B正确d点和
13、e点在同一等势面上,电势相等,则N在d点的电势能等于在e点的电势能,故C正确D、N从c到d,库仑斥力做正功,故D错误故选ABC考点:带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题关键是根据曲线运动的条件判断出静电力的方向,掌握判断动能和电势能变化的方向,一般的解题思路是根据动能定理判断动能的变化,根据电场力做功判断电势能的变化18. 如图,一带负电荷油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称忽略空气阻力由此可知()A. Q点的电势比P点高B. 油滴在Q点的动能比它在P点的大C. 油滴在Q点的电势能比它在P点的大D. 油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小【答案】A
14、B【解析】【分析】【详解】根据粒子的弯折方向可知,粒子受合力一定指向上方;同时因轨迹关于P点对称,则可说明电场力应竖直向上,粒子带负电,故说明电场方向竖直向下,则可判断Q点的电势比P点高,故A正确;粒子由P到Q过程,合外力做正功,故油滴在Q点的动能比它在P点的大,故B正确;因电场力做正功,故电势能减小,Q点的电势能比它在P点的小,故C错误;因受力为恒力,故PQ两点加速度大小相同,故D错误19. 如图所示,光滑的水平轨道AB,与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,AB水平轨道部分存在水平向右的匀强电场,半圆形轨道在竖直平面内,B为最低点,D为最高点。一质量为m、带正电的小球从距B点x的位
15、置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动,恰能通过最高点,则()A. R越大,x越大B. R越大,小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大C m越大,x越大D. m与R同时增大,电场力做功增大【答案】ACD【解析】【分析】【详解】A小球在BCD部分做圆周运动,在D点,有从A到D过程,由动能定理有联立解得可知,R越大,x越大故A正确;B小球由B到D的过程中,由动能定理有在B点有解得则知小球经过B点瞬间轨道对小球的支持力与R无关,则小球经过B点后瞬间对轨道的压力也与R无关,故B错误;C由上面的分析,有,可知,m越大,x越大,故C正确;D从A到D过程,由动能定理有联立解得可知m与R同时增大,电场力做功越
16、多,故D正确。故选ACD。20. 如图所示,把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10 m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点。用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触,棒移开后将悬点OB移到OA点固定。两球接触后分开,平衡时距离为0.12 m。已测得每个小球质量是,带电小球可视为点电荷,重力加速度,静电力常量,则()A. 两球所带电荷量相等B. A球所受的静电力为1.010-2 NC. B球所带的电荷量为D. A、B两球连线中点处的电场强度为0【答案】ACD【解析】【分析】【详解】A两相同的小球接触后电量均分,故两球所带电荷量相等,选项A正确;B对A球受力分析,由几何关系,两球接触后分开后,悬线与竖直方向
17、的夹角为37,根据平行四边形法则可得选项B错误;C根据库伦定理解得选项C正确;DAB带等量的同种电荷,故在A、B两球连续中点处的电场强度为0,选项D正确。故选ACD。【点睛】三、填空题(本大题共3小题,共16.0分)21. 在一场源电荷为Q的场中A点放一电荷量为q的试探电荷,电荷受到的静电力为F,则A点的电场强度大小为_;若在A点放一电荷量为2q的试探电荷,A点的电场强度大小为_;若将场源电荷量变为2Q,场源电荷和A点位置均不变,则此时A点的电场强度大小为_。【答案】 (1). (2). (3). 【解析】【分析】【详解】1由电场强度定义可知,A点的电场强度大小为2电场强度是电场的固有属性,不
18、会因放入的电荷而改变,则若在A点放一电荷量为2q的试探电荷,A点的电场强度大小仍然为3由点电荷的场强公式可知,当场源电荷变为原来的2倍,则A点的电场强度变为原来的2倍,即为22. 在电场中的A点放置1.0108C的正电荷,具有的电势能为2.0106J。则:A点电势为_,若在该点放置1.0108C的负电荷,则该电荷具有的电势能为_。【答案】 (1). 200V (2). 2.0106J【解析】【分析】【详解】1A点电势为2该电荷具有的电势能为23. 将一电荷量为1.0109C的正电荷从A点移到B点,静电力做功为1.6108J,从C点移到B点,静电力做功为3.2108J,若A点电势为0,则B点电势
19、为_,C点电势为_,若将该电荷从A点移到C点,静电力做功为_。【答案】 (1). 16V (2). 16V (3). 1.6108J【解析】【分析】【详解】1A、B两点的电势差为由于A点电势为0,有则2B、C点的电势差为由得3若将该电荷从A点移到C点,静电力做功为四、简答题(本大题共1小题,共5.0分)24. 如图所示,一个带电小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成角。(1)此小球带正电荷还是带负电荷?(2)若已知电场强度为E,小球带电量为q,求此小球的质量为多少?(3)若将细线突然剪断,小球在电场力和重力作用下做何种性质的运动?加速度为多大?【答案】(1)小球带负
20、电;(2);(3)匀加速直线运动;【解析】【分析】详解】(1)小球受电场力与场强方向相反,则小球带负电;(2)小球共受三个力的作用,由平衡条件有 (3)细线突然剪断,小球将沿电场力和重力的合力方向做匀加速直线运动加速度五、计算题(本大题共2小题,共19.0分)25. 在电场强度为E=104N/C、方向水平向右的匀强电场中,用一根长L=1m的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m=0.2kg,电荷量为q=5106C带正电的小球,细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动。现将杆从水平位置A轻轻释放,在小球运动到最低点B的过程中。求:(1)电场力对小球做功多少?(2)A、B两位置的电势差多少?(3)小球到达B
21、点时的速度多大?(取g=10m/s2)【答案】(1)0.05J;(2)104V;(3)4.5m/s【解析】【分析】【详解】(1)电场力做功WqEL=51061041J=0.05J(2)A、B两位置的电势差UAB=EL=1041V=104V(3)由动能定理可知qELmgL=mv2B0代入数据解得vB=4.5m/s26. 如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R=0.50m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度的大小E=1.0104N/C,现有质量m=0.20kg,电荷量q=8.010-4C的带电体(可视为质点),从A点由静止开始运动,已知SAB=1.0m,带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5,假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等求:(取g=10m/s2)(1)带电体运动到圆弧轨道C点时的速度大小(2)带电体最终停在何处 【答案】(1)10m/s(2) C点的竖直距离为处【解析】【分析】【详解】(1)设带电体到达C点时的速度为v,从A到C由动能定理得:,解得;(2)设带电体沿竖直轨道CD上升的最大高度为h,从C到D由动能定理得:,解得,在最高点,带电体受到的最大静摩擦力,重力,因为所以带电体最终静止在与C点的竖直距离为处;