1、靖远四中2020-2021学年上学期月考试卷高二物理一、选择题1. 两个相同的带电导体小球所带电荷量的比值为1：3，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（）A. B. C. D. 【答案】AD【解析】【详解】若两个相同的带电导体小球带异种电荷，设一个小球带电量为大小Q，则另一个为大小3Q，根据库仑定律，两球接触前接触再分开后，两球带同种电荷，因此两球带电量大小分别为由库仑定律，此时库仑力的大小若两个相同带电导体小球带同种电荷，两球接触前接触再分开后，两球带同种电荷，两球带电量大小分别为2Q，由库仑定律，此时库仑力的大小故AD正确，BC错误。故
2、选AD。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【答案】C【解析】【详解】A. 电场线和等势线垂直且由高等势线指向低等势线，因此图中电场线方向应垂直等势线大体指向左侧，带电粒子所受电场力沿电场线指向曲线内侧，即受力的方向向左上，故粒子应带正电，故A错误；B. 从A到C过程中，
3、电场力做负功，电势能增大，粒子在A点的电势能小于在C点的电势能，故B错误；C. A点等势线密，电场线也密，所以电场强度大于C处，电场力大，加速度大，故C正确；D. 电场力做功与路径无关，只与初末位置电势差有关，因为UAB=UBC所以粒子从A点到B点和从B到C电场力做功相等，故D错误。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【答案】B【解析】【详解】电子在从M点经P点到达N点的
4、过程中，库仑力先做负功后做正功，则动能先减小后增大，速度先减小后增大，电势能先增大后减小，故ACD错误，B正确；故选B。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变化的情况如图乙所示若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则( ) A. 电子将沿Ox轴负方向运动B. 电子的电势能将增大C. 电子运动的加速度恒定D. 电子运动的加速度先减小后增大【答案】D【解析】【详解】A、由图可知沿0x方向电势逐渐升高，则电场线方向沿x负方向，电子所受电场力方向沿x轴正方向，故电子将沿Ox方向运动，故A错误；B、由静止释放后，电场力对电子做正功，电子的电势能减小
5、，故B错误；CD、x图象的斜率大小等于电场强度，由几何知识得知，斜率先减小后增大，则电场强度先减小后增大，所受电场力先减小后增大，电子加速度先减小后增大，故D正确，C错误；故选D【点睛】根据-x图象的斜率大小等于电场强度，分析场强的变化，判断电子运动的加速度变化，由图可知沿Ox轴电势逐渐升高，可判断出电场线的方向，确定电子的运动方向，并判断电子电势能的变化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.
6、41B. 12C. 14D. 18【答案】D【解析】【详解】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=v0t2d=联立两式解得U2=所以U1U2=18故选D。6. 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AB之间C. A点的电场强度大小为5103N/CD. A点的电势比B点的电势高【答案】B【解析
7、】【详解】AB. 由图乙，正的检验电荷放在A点和负的检验电荷放在B点所受电场力的方向都沿X轴正向，说明点电荷Q为负电荷并且在AB之间，A错误，B正确；C. 根据，得出A点的场强大小为2103N/C，C错误；D. B点场强大小为5102N/C，说明A点距离Q较近，故A点的电势比B点低，D错误故选B【点睛】本题要掌握电场力与场强方向、大小的关系，从数学的角度理解图线Fq斜率的物理意义，是常用的思路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（） A. Q在小
8、球处产生的场强为E1B. Q在小球处产生的场强为E1C. q在O点产生的场强为E2D. q在O点产生的场强为E2【答案】C【解析】【详解】AB因带电板不是点电荷，则不能用点电荷场强公式计算场强，即Q在小球处产生的场强E1；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；CD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。故选C8. 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.
9、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 eV【答案】A【解析】【详解】Aac垂直于bc，沿ca和cb两方向的场强分量大小分别为E12 V/cmE21.5 V/cm根据矢量合成可知E25 V/cmA项正确；B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 VB项错误；C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；D电子从b点运动到c点，电场力做功W(17 eV)(26 eV)9 eVD项错误。故选A。9. P、Q两电荷形成的电场的电场线分布如图所示，a
10、、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B. c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【答案】C【解析】【详解】A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，选项A错误；B沿着电场线方向电势降低，c点电势高于d点电势，B错误；Ca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
11、加速度大于在b点的加速度，C正确；D离子从a点运动到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。故选C。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，静电力常数为k。则（）A. A点的电场强度大小为B. B点的电场强度大小为C. D点的电场强度大小可能为0D. A、C两点电场强度相同【答案】AC【解析】【详解】AO点固定一电荷量为Q的正电荷在A点产生的场强方向竖直向上，大小为根据场的叠加原理可得A正确；BO点固定一电荷量
12、为Q的正电荷在B点产生的场强方向水平向右，大小为根据场的叠加原理可得B错误；CO点固定一电荷量为Q的正电荷在D点产生的场强方向水平向右，大小为根据场的叠加原理可得若，则D点场强为0，C正确；DA、C两点的场强大小相等，方向不同，D错误；故选AC。11. 如图所示，质量相同的两个带电粒子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)，则从开始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EkPEkQ14
13、【答案】CD【解析】试题分析：带电粒子在电场中做类平抛运动，由s=vt ，可得P、Q运动的时间应相等，A错；平行电场方向受到电场力，做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有：，解得，由于平行电场方向的位移之比为1：2，所以aQaP，故B错误；根据牛顿第二定律，有：qE=ma，解得，所以P、Q的电荷量之比为1：2，C正确；由动能定理有：qEy=Ek，而：qP：qQ=1：2，yP：yQ=1：2，所以，D正确所以本题选择CD考点：带电粒子在匀强电场中的运动、牛顿第二定律、动能定理的应用12. 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
14、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【答案】AB【解析】【分析】电势差U变大(小)，指针张角变大(小)。【详解】A增大两极板之间的距离，由电容的决定公式C知，电容C变小，电容器所带的电荷量Q一定，再由C得，极板间电压U变大，静电计指针张角变大，A正确；B若将A板稍微上移时，正对面积S变小，由电容的决定式C=知，电容C也变小，电量Q不变，由C = 知，电压U变大，静电计指针张角变大，B正确；C若将玻璃板插入两极板之间时，由电容的决定式C=可知，电容C变大
15、，电量Q不变，由C=知，电压 U变小，静电计指针张角变小，C错误；D若将A板拿走时，B板上带电量不变，静电计相当于验电器，指针张角不是零，D错误。故选AB。 13. 如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，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EB. 小球动能的最小值为EkC. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小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【答案
16、】AB【解析】【详解】A小球静止时细线与竖直方向成角，受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡条件，有：mgtanqE解得E故A正确；B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，拉力为零，根据牛顿第二定律，有：则最小动能故B正确；C运动过程中小球的机械能和电势能之和不变，则小球运动至电势能最大的位置时机械能最小，小球带负电，则小球运动到圆周轨迹的最左端时机械能最小，故C错误；D小球从初始位置开始，若在竖直平面内逆时针运动一周，电场力先做正功后做负功再做正功，则其电势能先减小后增大再减小，同理，若顺时针运动一周，其电势能先增大后减小再增大，故D错误。故选AB。14. 如图所示
17、，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的电势为-7VB. 等勢面B的电势为4VC. 该电子不可能到达电势为10V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4eV【答案】AD【解析】【详解】（1）因电子仅在静电力的作用下运动，经过A、D等势面的动能分别为26eV和5eV，根据动能定理有，即，又，可得，选项A正确；（2）因匀强电场中，等势面B的电势为7V，选项B错误；（3）因只有静电力做功，动能和电势能之和保持不变当电
18、子的速度为零时，由能量守恒可得，解得，选项C错误；（4）同理，由能量守恒可得，选项D正确故本题选AD15. 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，
19、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二、计算题16. 如图所示，在匀强电场中，将带电荷量q6106C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了2.4105J的功，再从B点移到C点，电场力做了1.2105J的功求：(1)A、B两点间的电势差UAB和B、C两点间
20、的电势差UBC；(2)如果规定B点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？(3)作出过B点的一条电场线(只保留作图的痕迹，不写做法)【答案】(1) UAB4 V,UBC2 V (2)A4 V，C2 V (3)如下图所示 【解析】（1）根据可得；（2）由于，又，解得；（3）取AB的中点D，D点的电势为2V，连接CD，为等势线，电场线与等势线垂直，由高电势指向低电势，如图所示【点睛】解决本题的关键知道电场力做功与电势差的关系，电势差与电势的关系知道电场线与等势线垂直，由高电势指向低电势17. 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m=0
21、.5kg、电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R=3.6m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，BOC=30，A距离OC的竖直高度为h=6m。若小球通过C点的速度为v=10m/s。g=10m/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。【答案】(1)8m/s；(2)5J【解析】【详解】（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，则由动能定理得可得（2）设小球从A到C的过程中，电场力做功为W，由动能定理得可得根据功能关系，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
22、失了5J。18. 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