1、甘肃省平凉市静宁县一中2020-2021学年高二物理上学期第二次月考试题（含解析）一、选择题（本题共14小题，每小题4分，共56分。18题只有一项是符合题目要求的，914题有多项符合题目要求）1. 高楼坠物极其危险，新闻中曾多次报道由于高楼坠物造成的人员伤亡案例。假设一质量为 m 的物体由 h 处自由下落，物体落地时与地面相互作用的时间为t，重力加速度用 g 表示，忽略一切阻力。则物体与地面产生的作用力的平均值应为（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】对下落的物体，由机械能守恒定律得则物体落地时的速度为物体与地面相互作用后的速度变为零，取向下的方向为正，由动量定理得解得A正确，
2、BCD错误。故选A。2. 一个点电荷，从静电场中A点移到B点，其电势能的变化为零，则（）A. A、B两点的电场强度一定相等B. 该点电荷一定沿等势面移动C. 作用于该点电荷的静电力与其移动的方向总是垂直的D. A、B两点的电势一定相等【答案】D【解析】【详解】A从静电场中A 点移到B点，其电势能的变化为零，电场力做功为零，电场力做功只与初末位置有关，与路径无关，而场强与电势没有直接关系，所以A、B 两点的电场强度不一定相等，A错误；B电场力做功只与初末位置有关，与路径无关，电场力做功为零，点电荷可能沿等势面移动，也可能不沿等势面移动，B错误；C电势能的变化只与电荷的初末位置有关，与电荷移动的路
3、径无关，故该点电荷不一定沿等势面移动，作用于该点电荷的电场力与其移动的方向不一定总是垂直的，C错误；D由公式因为所以即A、B电势一定相等，D正确。故选D。3. 如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电量为10-6 C的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了10-5 J，已知A点的电势为10 V，则以下判断不正确的是（）A. 微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示B. 电场强度E的方向水平向左C. B点电势为零D. B点电势为20 V【答案】D【解析】【详解】AB带正电的微粒仅受电场力的作用，从A点运动到B点时动能减少了10-5J，说明电场力做负功，则知电场力方向
4、水平向左，电场方向水平向左。根据曲线运动的合力指向轨迹的内侧，故微粒的运动轨迹是如图虚线1所示，选项AB正确，不符题意；CD根据动能定理有qUAB=Ek解得又则B=0选项C正确不符题意，D错误，符合题意。故选D。4. 如图所示为一种电容传声器。b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片，a、b构成一个电容器。其工作原理是当声波作用于金属膜片时，金属膜片发生相应的振动，于是就改变了它与固定极板b间的距离，从而使电容发生变化，而电容的变化可以转化为电路中电信号的变化。闭合开关K，若声源S发出声波使a向右运动时（）A. 电容器的电容减小B. a、b板之间的电场强度减小C. 流过
5、电流表的电流方向为自左向右D. 电容器两板间的电压会増大【答案】C【解析】【详解】A由电容的决定式可知，a向右运动时，极板间的距离d减小，所以电容增大，选项A错误；BD闭合开关K，电压U保持不变，距离减小，由可知电场强度增大，选项BD错误；C由电容定义式可知，电容增大，电压不变，所以电荷量增大，电容器充电，流过电流表的电流方向为自左向右，选项C正确。故选C。5. 密立根油滴实验原理如图所示。两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间电压为U，形成竖直向下场强为E的匀强电场。用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴。通过显微镜可找到悬浮不动的油滴，若此悬浮油滴的质量为m
6、，则下列说法正确的是（）A. 悬浮油滴带正电B. 悬浮油滴的电荷量为C. 增大场强，悬浮油滴将向上运动D. 油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍【答案】C【解析】【详解】A带电荷量为q的油滴静止不动，则油滴受到向上的电场力；题图中平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，故板间场强方向竖直向下，则油滴带负电，故A错误；B根据平衡条件，有故故B错误；C根据平衡条件，有当增大场强，电场力增大，则悬浮油滴将向上运动，故C正确；D不同油滴的所带电荷量虽不相同，但都是某个最小电荷量元电荷的整数倍，故D错误。故选C。6. 假设空间某一静电场的电势随x变化情况如图所示，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是（
7、 ）A. 空间各点场强的方向均与x轴垂直B. 电荷沿x轴从0移到x1的过程中，一定不受电场力的作用C. 正电荷沿x轴从x2移到x3的过程中，电场力做正功，电势能减小D. 负电荷沿x轴从x4移到x5的过程中，电场力做负功，电势能增加【答案】D【解析】【详解】A由图看出，轴上各点电势随着值得变化也会发生变化，说明随着的变化有电场力在轴方向上做功，所以空间各点场强的方向不全与轴垂直，故A错误B在轴上从 移到，各点电势相等，任意两点间电势差为零，电场力做功为零，但电场力不一定为零，也可能电场力与轴垂直，故B错误C正电荷沿轴从移到的过程中，电势升高，电荷的电势能增大，电场力做负功，故C错误D负电荷沿轴从
8、移到的过程中，电势降低，电荷的电势能增加，电场力做负功，故D正确故选D7. 一个带正电的油滴从如图所示的匀强电场上方A点自由下落，油滴落入匀强电场后，能较准确地描述油滴运动轨迹的是图中的()A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】油滴从A点自由下落以一竖直速度进入电场，进入电场后受重力和电场力两恒力作用如图，根据物体做曲线运动的条件，运动轨迹将向右弯曲，故图像B正确。故选B8. 如图所示，倾角为的光滑绝缘斜面固定在水平面上为了使质量为m，带电量为+q的小球静止在斜面上，可加一平行纸面的匀强电场(未画出)，则A. 电场强度的最小值为E=B. 若电场强度E=，则电场强度方向一定竖直向上C
9、. 若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场强度逐渐增大D. 若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到整直向上，则电场强度先减小后增大【答案】C【解析】【详解】当所加的电场强度最小时，场强方向沿斜面向上，此时：mgsin=qE，解得电场强度的最小值为，选项A错误；若qE=mg，则可能是电场力、重力以及斜面的支持力三力互成120，此时场强的方向不是竖直向上的方向，选项B错误；由图可知，若电场强度方向从沿斜面向上逐渐转到竖直向上，则电场力逐渐变大，电场强度逐渐增大，选项C正确，D错误.9. 下列关于电势高低的判断，正确的是()A. 负电荷从P点移到M点，电势能增加，P点电势一定较低B. 负电荷
10、从P点移到M点，电势能增加，M点电势一定较低C. 正电荷从P点移到M点，电势能增加，P点电势一定较低D. 正电荷从P点移到M点，电势能增加，M点电势一定较低【答案】BC【解析】负电荷从P点移到M点，电势能增加，则电势降低，即M点电势一定较低，选项B正确，A错误； 正电荷从P点移到M点，电势能增加，则电势升高，P点电势一定较低，选项C正确，D错误；故选BC.点睛：正电荷在高电势点具有的电势能较大；负电荷在高电势点的电势能较小.反之则相反.10. 如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于
11、两电荷的连线上以下判断正确的是 A. b点场强大于d点场强B. b点场强小于d点场强C. a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差D. 试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能【答案】BC【解析】试题分析：在两等量异号电荷连线上，中间点电场强度最小；在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大；所以b点场强小于d点场强；由对称性可知，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，故选项BC正确；因a点的电势高于c点的电势，故试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能，选项D错误考点：电场的叠加、电势能【名师点睛】常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握，并要注意沿电场线
12、的方向电势是降低的，同时注意等量异号电荷形成电场的对称性11. 、三点构成等边三角形，边长为，等边三角形所在的平面内存在着匀强电场，已知、三点的电势分别为，下列说法正确的是（）A. 匀强电场的方向垂直于边B. 等边三角形的中心电势为C. 匀强电场的电场强度大小为D. 将一个电子从点沿直线移到点，电场力先做正功后做负功【答案】AC【解析】【详解】A因AB是等势面，可知匀强电场的方向垂直于AB边，选项A正确；B等边三角形的中心电势为2V+(6V-2V)=V，选项B错误；C匀强电场的电场强度大小为选项C正确；D因AB是等势面，将一个电子从点沿直线移到点，电场力不做功，选项D错误。故选AC。12. 如
13、图所示，放在绝缘台上的金属网罩内放有不带电的验电器C，若把一带有正电荷的绝缘体A移近金属网罩B，则（）A. 在B的内表面带正电荷，BC0B. 在B的右侧外表面带正电荷C. 验电器的金箔将张开，BCD. B的左右两侧电势相等【答案】BD【解析】【详解】A由于金属网罩的静电屏蔽作用，B的内表面不带电，故A错误；B由于静电感应，金属网罩表面的自由电子重新分布，根据“近异远同”可知，B的右侧表面带正电荷，故B正确；C由于金属网罩的静电屏蔽作用，B的内部电场强度处处为零，故验电器的金箔不张开，故C错误；D金属网罩处于静电平衡状态，是等势体，故其左右两侧电势相等，故D正确。故选BD。13. 如图所示，一电
14、子枪发射出的电子（初速度很小，可视为零）进入加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出后偏转位移为y，要使偏转位移增大，下列哪些措施是可行的（不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况）（）A. 增大偏转电压UB. 减小加速电压U0C. 增大偏转电场的极板间距离dD. 将发射电子改成发射负离子【答案】AB【解析】【详解】在加速电场中在偏转电场中y=at2l=v0t可得可见增大偏转电压U，减小加速电压U0，减小极板间距离d都可使偏转位移y增大，偏转位移大小与发射的带电粒子的q、m无关，故选AB。14. 一带电粒子初速度为0，在电势差为的电场下加速获得一初速度，进入如图所示的平行板电容器中，已知带电粒子电荷
15、量为q，质量为m，平行板板长为L，两板间距为d，电势差为U。已知带电粒子重力不计，则下列说法正确的是（）A. 粒子在加速电场和偏转电场中运动的加速度之比为B. 粒子在射出偏转电场时竖直方向上的偏转距离由和U决定C. 粒子在射出偏转电场时竖直方向上的偏转距离D. 粒子在离开电场时的偏转角度与带电粒子的比荷无关【答案】CD【解析】【详解】A两极板间的电场强度带电粒子在极板间受到的电场力带电粒子在极板间的加速度在闭合相等的情况下，加速度之比为故A错误；BC粒子在加速电场中做匀变速直线运动，根据动能定理该粒子在电场中运动时间粒子在电场中运动竖直方向偏移的距离有上述解得偏转距离由和、 、决定，故B错误，
16、C正确；D在电场力方向的速度那么速度方向偏角的正切值为与带电粒子的比荷无关，故D正确。故选CD。15. 如图所示，O点固定放置一个正点电荷，在过 O点的竖直平面内的 A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为 m，带电荷量为 q，小球落下的轨迹如图中的实线所示， 它与以 O点为圆心、R为半径的圆（图中虚线表示）相交于 B、C两点，O、C在同一水平线上，BOC30，A 距 OC 的高度为 h，若小球通过 B点的速度为 v，则下列叙述正确的是（）A. 小球通过C点的速度大小是B. 小球通过C点的速度大小是 C. 小球由A 到C电场力做功是D. 小球由 A到 C电场力做功是 【答案】BD【解析】【
17、详解】A从A到C的过程中，重力做正功，电场力做负功，根据动能定理因此到达C点的速度A错误；B由于B、C处于同一等势面上，从B到C的过程中，电场力做功为零，根据动能定理又 解得B正确；CD从A到C的过程中，根据动能定理由联立得C错误，D正确。故选BD。二、填空题（本题共3小题，每空2分，共14分）16. 如图所示，长为l的水平导体棒原来不带电，现将一带电量为Q的点电荷放在距棒左端 R处，当达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内距离左端处 产生的场强大小等于_，方向_ 【答案】【解析】处于静电平衡状态下导体内部场强处处为零，所以可知棒上感应电荷在棒内距离左端处 产生的场强大小等于，外电场方向水平向右，
18、所以感应电荷的电场方向水平向左故答案为，水平向左17. 如图所示，正方形ABCD处在一个匀强电场中，电场线与正方形所在平面平行已知A、B、C三点的电势依次为A=6.0V，B=4.0V，C=-2.0V(1)求D点的电势D(2)在图中画出过A点的电场线（要把作图过程画在图上，只画最后结果不能得分）【答案】(1)0(2) 【解析】试题分析：（1）a沿同一匀强电场中任何一个相同方向上，相距同样距离的两点间的电压都是相同的UA- UB=UD- UC代入已知数得UD=0（2）在BC上取一点M，使BM=2MC，则UM=0，连接DM是等势面由于电场线跟等势面垂直，过A点作DM的垂线，就是电场线方向指向电势降低
19、方向，因此指向右下方正确画出图考点：考查场强和电势的关系点评：本题难度较小，处理思路是找到等电势点、等势线，根据电场线总是电势降低的方向确定电场线的方向18. 在图示的实验装置中，已充电的平行板电容器与电源断开，极板A与一静电计相连接，极板B接地。若极板B稍向上移，则电容器电容_，静电计指针偏角_；若极板B稍向右水平移动，则电容器的带电荷量_。（填“增大”、“减小”或“不变”）【答案】 (1). 减小 (2). 增大 (3). 不变【解析】【详解】1电容器充电后与电源断开，故电容器两极板上的电荷量Q不变，若极板B稍向上移，极板正对面积减小，根据平行板电容器的决定式，可知电容器电容减小；2电容器
20、的电荷量不变，电容减小，再由电容定义式可知，两极板间电势差U增大，故静电计指针偏角增大；3因电容器充电后已与电源断开，故电容器两极板上的电荷量Q不变。三、计算题（本题共4小题，共40分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）19. 如图所示，平行板电容器的两个极板A、B水平放置且接在电压为60 V的恒压电源正、负极上，两极板间距为3 cm，电容器带电荷量为6108 C，A极板接地。求：(1)平行板电容器的电容；(2)平行板电容器两板之间的电场强度；(3)距B板2 cm的M点处的电势。【答案】(1)1109 F；(2)2103 V/m，方向竖直向下；(3)20
21、 V【解析】【详解】（1）平行板电容器的电容（2）两板之间为匀强电场，则方向竖直向下（3）M点距A板的距离为A与M间电势差 又可得20. 如图所示，在离地面3h平台边缘有一质量为m1的小球A，在其上方悬挂着一个质量为m2的摆球B，当球B从离平台某高处由静止释放到达最低点时，恰与A发生正碰，使A球水平抛出，已知碰后A着地点距抛出点的水平距离为3h，B偏离的最大高度为h，试求碰后两球的速度大小和B球碰前速度大小。【答案】，【解析】【详解】碰撞后对B球，由机械能守恒定律得解得碰撞后对A球，由平抛运动知识得解得对A、B组成的系统，由动量守恒定律得解得21. 如图所示，用长均为l的两根夹120角的细绳系
22、住两个质量相等、带电量均为+q的小球，两球间用一绝缘轻杆相连。将另一个质量相等、带电量为-q的小球置于轻杆下方，当三个带电小球分别处在等边三角形的三个顶点时，该小球恰好受力平衡，已知静电力常量为k。求：(1)小球的质量；(2)细线的拉力。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)对下面小球受力分析如下图所示由几何关系可知杆长也即等边三角形边长为上面两带点小球对下面小球的静电引力大小相等夹角为60，为设小球质量为m，由受力分析和平衡条件可得解得(2)以三个小球组成的系统为研究对象，对系统受力分析如下图所示由对称性和几何关系可知两细线对系统拉力T大小相等，夹角为120，由平衡条件和几何关系可得2
23、2. 示波器的示意图如图，金属丝发射出来的电子（初速度为零，不计重力）被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上设加速电压U1=1640V，偏转极板长=4cm，偏转板间距d=1cm，当电子加速后从两偏转板的中央沿板平行方向进入偏转电场（1）偏转电压U2为多大时，电子束打在荧光屏上偏转距离最大？（2）如果偏转板右端到荧光屏的距离=20cm，则电子束最大偏转距离为多少？【答案】(1) (2) 【解析】试题分析：（1）设电子电量大小e，质量为m，进入偏转电场初速度v0，根据动能定理，有 eU1=电子在偏转电场的飞行时间t1=L / v0 电子在偏转电场的
24、加速度a=要使电子束打荧光屏上偏转距离最大，电子经偏转电场后必须沿下板边缘射出电子在偏转电场中的侧移距离为则有： =at12由得：偏转电压U2 =代入数据解得U2=205V（2）设电子离开电场后侧移距离为y1，则电子束打在荧光屏上最大偏转距离y=+y1由于电子离开偏转电场的侧向速度vy =电子离开偏转电场后的侧向位移y1=vy S/v0得电子最大偏转距离y=+代入数据解得y=0.055m考点：带电粒子在电场中的偏转23. 图甲是用来使带正电的离子加速和偏转的装置，图乙为该装置中加速与偏转电场的等效模拟图以y轴为界，左侧为沿x轴正方向的匀强电场，电场强度为E，右侧为沿y轴负方向的另一匀强电场已知OAAB，OA=AB，且OB间的电势差为U0若在x轴上的C点无初速地释放一个电荷量为q、质量为m的正离子(不计重力)，结果正离子刚好通过B点，求：(1)CO间的距离d(2)粒子通过B点的速度大小【答案】(1) ；(2) 【解析】【详解】(1)设正离子到达点的速度为（其方向沿x轴的正方向），则正离子从点到点，由动能定理得：而正离子从点到点做类平抛运动，令则：从而解得：所以到达点时：从而解得： (2)设正离子到点时速度的大小为，正离子从到过程中由动能定理得：解得
