1、甘肃省白银市靖远县第四中学2020-2021学年高二物理10月月考试题（分数100分 时间100分） 一、选择题(本题共15小题，第110题只有一项符合题目要求，每小题4分；第1115题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共65分。)1两个相同的带异种电荷的导体小球所带电荷量的比值为13，相距为r时库仑力的大小为F，今使两小球接触后再分开放到相距为2r处，则此时库仑力的大小为()AF BF CF DF 2.如图所示,虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一簇等势线及其电势的值,一带电粒子只在电场力作用下飞经该电场时,恰能沿图中的实线从A点飞到C点,则下列判断
2、正确的是()A.粒子带负电B.粒子在A点的电势能大于在C点的电势能C.A点的加速度大于C点的加速度D.粒子从A点到B点电场力所做的功大于从B点到C点电场力所做的功3.如图所示,带正电的点电荷固定于Q点,电子在库仑力作用下,以Q点为焦点做椭圆运动。M、N、P为椭圆上的三点,P点离Q点最远。电子在从M点经P点到达N点的过程中()A.速率先增大后减小B.动能先减小后增大C.电势能先减小后增大D.库仑力先做正功后做负功4.如图甲所示,一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox方向上各点的电势随x变化的规律如图乙所示,若在O点由静止释放一电子,电子仅受静电力的作用,则()A.电子将沿x轴负方向运动B.
3、电子的电势能将增加C.电子运动的加速度先减小后增大D.电子运动的加速度恒定5.如图所示,有一带电粒子(不计重力)紧贴A板沿水平方向射入匀强电场,当偏转电压为U1时,带电粒子沿轨迹从两板中间飞出;当偏转电压为U2时,带电粒子沿轨迹落到B板正中间;设带电粒子两次射入电场的水平速度相同,则电压U1、U2之比为() A.41B.12C.14D.186如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出)，O、A、B为轴上三点放在A、B两点的检验电荷受到的电场力与其所带电荷量的关系如图乙所示以x轴的正方向为电场力的正方向，则()A点电荷Q一定为正电荷B点电荷Q在A、B之间CA点的电场强度大小为5103 N/C
4、DA点的电势比B点的电势高7如图所示，金属板带电量为Q，质量为m的金属小球带电量为q，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为，小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上，且距离为L。下列说法正确的是()AQ在小球处产生的场强为E1BQ在小球处产生的场强为E1Cq在O点产生的场强为E2Dq在O点产生的场强为E28一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26 V。下列说法正确的是()A电场强度的大小为2.5 V/cmB坐标原点处的电势为17 VC电子在a点的电势能比在b点的低7 eVD电子从b点运动到c点，电场力做功为10
5、 eV9P、Q两电荷形成的电场的电场线分布如图所示，a、b、c、d为电场中的四个点。一个离子从a运动到b(不计重力)，轨迹如图中虚线所示，则下列判断正确的是()A离子带正电Bc点电势低于d点电势C离子在a点时的加速度大于在b点时的加速度D离子在a点时的电势能大于在b点时的电势能10如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。则()AA点的电场强度大小为BB点的电场强度大小为EkCD点的电场强度大小不可能为0DA、C两点的电场强度相同11如图所示，质量相同的两个
6、带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从射入到打到上极板的过程中()A它们运动的时间tQtPB它们运动的加速度aQaPC它们所带的电荷量之比qPqQ12D它们的动能增加量之比EkPEkQ1412、如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带电，则下列判断正确的是()A增大两极板间的距离，指针张角变大B将A板稍微上移，静电计指针张角变大C若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大D若将A板拿走，则静电计指针张角变为零13.如图所示，在竖直平面内有水平向
7、左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是A. 匀强电场的电场强度B. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小 C. 小球动能的最小值为D. 小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大14.如图所示，虚线A、B、C、D是某匀强电场中的4个平行且等距的等势面，其中等势面C的电势为0，一电子仅在静电力的作用下运动，经过A、D等势面时的动能分别为26eV和5eV，则下列说法正确的是A. 等势面D的电
8、势为B. 等势面B的电势为4VC. 该电子不可能到达电势为的等势面D. 该电子运动到某一位置，其电势能变为8eV时，它的动能为4eV15.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二、计算题(本题共3小题，共35分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最
9、后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)16(12分)如图所示，在匀强电场中，将带电荷量q6106 C的电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了2.4105 J的功，再从B点移到C点，电场力做了1.2105 J的功。求：(1)A、B两点间的电势差UAB和B、C两点间的电势差UBC；(2)若规定B点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？(3)若规定B点的电势为零，作出过B点的一条电场线(只保留作图的痕迹，不写做法)。 17(10分)如图所示，在O点放置一个正电荷。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m0.5 kg、电荷量为q。小球落下的
10、轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R3.6 m为半径的圆（图中实线表示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，BOC30，A距离OC的竖直高度为h6 m。若小球通过C点的速度为v10 m/s，g10 m/s2，求：(1)小球通过B点的速度大小；(2)小球由A到C机械能的损失。18(13分)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，OAAB，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
11、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。高二物理参考答案 一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1【答案】A2.C电场线与等势线垂直,且从高电势到低电势,所以电场线的大体方向向左。由运动轨迹可知带电粒子所受电场力方向大体向左,故粒子带正电,A错。由于电荷的电势能Ep=q、AC,故EpAEC,带电粒子在两点所受的电场力FAFC,在两点的加速度aAaC,C对。由于A点与B点、B点与C点间的电势差相等,故WAB=WBC,D错。3.
12、B电子所做的椭圆运动遵循开普勒的行星运动规律,所以电子在从M点经P点到达N点的过程中,速度先减小后增大,故A选项错,B选项对;而库仑力先做负功后做正功,电势能先增大后减小,故C、D选项错。4.C由题图乙可知,Ox轴上电场线方向一定沿x轴负方向,电子由静止开始运动,一定逆着电场线方向运动,A项错;电子由静止开始运动,静电力对电子做正功,其电势能一定减小,B项错;由题图乙可知该电场并非匀强电场,故加速度一定发生变化,D项错;题图乙中电势随x变化曲线的斜率即电场强度,故电子运动的加速度先减小后增大,C项正确。5.D设板长为L,板间距离为d,水平初速度为v0,带电粒子的质量为m,电荷量为q;两次运动的
13、时间分别为t1和t2。第一次射入时:L=v0t1,=,联立两式解得:U1=。第二次射入时:=v0t2,d=,联立两式解得:U2=。所以U1U2=18,故D选项正确。6【答案】B7【答案】C【解析】对金属小球受力分析，如图所示，根据平衡条件，有，故+Q在小球处产生的场强为，选项AB错误；根据点电荷的场强公式，+q在O点产生的场强为，选项C正确，D错误。8. 【答案】A【解析】ac垂直于bc，沿ca和cb两方向的场强分量大小分别为E12 V/cm、E21.5 V/cm，根据矢量合成可知E2.5 V/cm，A项正确；根据在匀强电场中平行线上等距同向的两点间的电势差相等，有Oabc，得O1 V，B项错
14、误；电子在a、b、c三点的电势能分别为10 eV、17 eV和26 eV，故电子在a点的电势能比在b点的高7 eV，C项错误；电子从b点运动到c点，电场力做功W(17 eV)(26 eV)9 eV，D项错误。9【答案】C【解析】根据图中电场线方向可以判断出，P电荷带正电，Q电荷带负电，由做曲线运动的物体受到的合力指向曲线的内侧，可以判断离子从a运动到b受到的电场力与电场线方向相反，离子带负电，A错误；沿着电场线方向电势降低，c点电势高于d点电势，B错误；a点的电场线比b点的电场线密，所以离子在a点受到的电场力大于在b点受到的电场力，则离子在a点的加速度大于在b点的加速度，C正确；离子从a点运动
15、到b点，电场力做负功，电势能增大，在a点时的电势能小于在b点时的电势能，D错误。10【答案】A【解析】Q在A点的电场强度沿OA方向，大小为k，所以A点的合电场强度大小为，A正确；同理，B点的电场强度大小为Ek，B错误；如果Ek，则D点的电场强度为0，C错误；A、C两点的电场强度大小相等，但方向不同，D错误。11【答案】CD【解析】设两板距离为h，P、Q两粒子的初速度为v0，加速度分别为aP和aQ，粒子P到上极板的距离是，它们做类平抛运动的水平距离均为l。则对P，由lv0tP，aPt，得到aP；同理对Q，lv0tQ，haQt，得到aQ。由此可见tPtQ，aQ2aP，而aP，aQ，所以qPqQ12
16、。由动能定理得，它们的动能增加量之比EkPEkQmaPmaQh14。综上所述，CD项正确。12. 【答案】AB电势差U变大(小)，指针张角变大(小)。电容器所带电荷量一定，由公式C知，当d变大时，C变小，再由C得U变大；当A板上移时，正对面积S变小，C也变小，U变大；当插入玻璃板时，C变大，U变小；当将A板拿走时，相当于使d变得更大， C更小，故U应更大。正确选项为A、B。13.【答案】AC【解析】解：A、小球静止时悬线与竖直方向成角，受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡条件，有：，解得，故A正确；B、小球的机械能和电势能之和守恒，则小球运动至电势能最大的位置机械能最小，小球带负电，则小球
17、运动到圆周轨迹的最左端点时机械能最小，故B错误； C、小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点A速度最小，根据牛顿第二定律，有：，则最小动能，故C正确。D、小球从初始位置开始，若逆时针转动，在竖直平面内运动一周的过程中，电场力先做负功，后做正功，再做负功，则其电势能先增大后减小，再增大，故D错误；故选：AC。小球静止时悬线与竖直方向成角，受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡条件列式求解场强的大小；小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点A速度最小，根据牛顿第二定律列式求解最小速度，得到最小动能；小球运动过程中只有重力和电场力做功，故重力势能、电势能和动能之和守恒，机械能
18、最小的位置即为电势能最大的位置。此题关键是明确小球的受力情况和运动情况，可以将重力和电场力的合力等效成重力进行考虑，结合动能定理和牛顿第二定律分析，不难求解；至于机械能最小的位置就是电势能最大的位置，由能量守恒定律和功能关系求两者之和。14.【答案】AD【解析】解：A、因电子只在静电力的作用下运动，经过A、D等势面点的动能分别为26eV和5eV，根据动能定理，则有：D，解得：D，又，可解得：，故A正确；B、因匀强电场中，则有，等势面B的电势为7V，故B错误；C、因只有电场力做功，动能与电势能之和保持不变，当电子的速度为零时，由能量守恒定律，可知，解得：，故C错误；D、同理，由能量守恒定律，可知
19、，解得：，故D正确。故选：AD。根据动能定理，结合电势差等于电势之差，及能量守恒定律，及只有电场力做功，导致动能与电势能相互转化，从而即可一一求解。本题考查等势面、动能定理，及其相关的知识点，目的是为了考查学生的分析综合能力，同时理解能量守恒定律的应用。15.【答案】ABC【解析】【分析】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法，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。根据轨迹的弯曲，确定粒子所受的力是吸引力还是排斥力，从而确定粒子的电性；根据动能定理，结合库仑力做功情况判断动能的变化，根据电场力做功判断电势能的变化。【
20、解答】A.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；B.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；C.d点和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，库仑力做正功，故D错误。故选ABC。二、非选择题(本题共6小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)16(12分)【答案】(1)4 V2 V(2)4 V2 V
21、 (3)见解析图【解析】(1)UAB V4 VUBC V2 V。(2)UABAB，UBCBC又B0故A4 V，C2 V。(3)如图所示。 17(10分)【解析】(1)从B点到C点的过程中，因为BC两点的电势相等，电场力不做功，则由动能定理得：mgRsin 30mv2mvB2可得vB8 m/s。(2)设小球从A到C的过程中，电场力做功为W，由动能定理得：mghWmvC2可得W5 J根据功能关系，小球由A到C机械能的损失等于非重力所做的功，也就是电场力所做的功，所以机械能损失了5 J。18(12分)【解析】(1)设正离子到达O点的速度为v0(其方向沿x轴的正方向)，则正离子从C点到O点过程，由动能定理得：而正离子从O点到B点做类平抛运动，令OAABL，则：解得：所以到达B点时：解得：。(2)设正离子到B点时速度大小为vB，正离子从C到B过程中由动能定理得：解得：。
