1、2016-2017学年山西省运城市夏县中学高二（上）月考物理试卷（10月份）一、选择题（共12小题，每小题4分，满分48分）1将两个带电量之比为2：5的相同金属小球A、B分别固定在相距为r的两处（均可视为点电荷），它们之间库仑力的大小为F现将第三个与A、B两小球完全相同的不带电绝缘金属小球C先后与A、B相互接触后拿走，A、B间距离保持不变，则两球间库仑力的大小为（）AFB FC FD F2如图所示为某示波管内的聚焦电场实线和虚线分别表示电场线和等势线，两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb，a、b点的电场强度的大小分别为Ea和Eb，则（）AWa=Wb，EaEb
2、BWaWb，EaEbCWa=Wb，EaEbDWaWb，EaEb3如图所示，场源电荷置于O点，放置在P点的电荷量q=1108C的电荷所受库仑力大小为1105N，方向由P指向O，O、P间距离为30cm，静电力常量k=9109Nm2/C2则（）A场源电荷形成的电场在P点的场强大小为1103N/C，方向由P指向OB若将置于P点的电荷移走，P点的场强将变为0C置于O点的场源电荷带正电，电荷量为1106CD场源电荷与P点形成的电场中，O、P连线的中垂线上到O、P两点的距离均为30cm的点的场强大小为1103N/C，方向与中垂线垂直4如图所示，实线为点电荷产生的电场线（方向未标出），虚线是一带电粒子在这个电
3、场中的运动轨迹，带电粒子在轨迹中的M点运动到N点只受电场力作用，则（）A静电力做负功，动能减小B静电力做正功，电势能减小C带电粒子带正电荷D带电粒子带负电荷5如图所示，两等量负点电荷固定在A、B两点以A、B连线的中 点为原点0，沿A、B连线的中垂线建立x轴选无穷远处巧电势 为零则关于x轴上各处的电场强度、电势R随x轴坐标的变化规律，下列图象较合理的是（）ABCD6一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比（）AEa最大BEb最大CEc最大DEa=Eb=Ec7如图为某
4、静电除尘器工作时内部电场线分布的俯视图，带负电的粉尘被吸附时由b点运动到a点，以下说法正确的是（）A该电场是匀强电场Ba点电势高于b点电势C电场力对粉尘做负功D粉尘的电势能增大8将一电荷量q=2.0106C的电荷从无穷远处移至电场中的A点，克服电场力做功3.0104J，再将电荷从A点移至B点的过程中，电场力做功2.0104J，规定无穷远处的电势能为零则（）A电荷在A点的电势能为3.0104JBA点的电势为150VCB点的电势为50VD将电荷量为+2.0106的电荷从B点移到无穷远处的过程中，电荷的电势能将增加1.0104J9如图所示的电路中，AB是两金属板构成的平行板电容器，P为其中的一个定点
5、，将电键K闭合，电路稳定后将B板向下缓缓平移一小段距离，则下列说法正确的是（）A电容器的电容变大B电阻R中有向下的电流CP点电势降低DP点电势升高10如图所示，虚线是某静电场的一簇等势线，边上标有对应的电势值一带电粒子仅在电场力作用下，恰能沿图中的实线从A经过B运动到C下列判断正确的是（）A粒子一定带正电BA处场强大于C处场强C粒子在A处电势能小于在C处电势能D粒子从A运动到B的电场力所做的功大于从B到C电场力所做的功11如图，在正电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，M=30，M、N、P、F四点处的电势分别用M、N、P、F表示，已知M=N、P=
6、F，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则（）A点电荷Q一定在MP的连线上B连接PF的线段一定在同一等势面上C将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功DPM12如图所示虚线为空间电场的等势面，电荷量为q的小球（重力不计），在恒定拉力F的作用下沿直线由A匀速运动到B，已知AB和等势面间的夹角为，AB间的距离为d，则（）AA、B两点的电势差为B匀强电场的电场强度大小为C带电小球由A运动到B的过程中，电势能减少了FdsinD若要使带电小球由B向A做匀速直线运动，则力F不变二、解答题（共4小题，满分52分）13如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L的绝缘细线，拴住一质量为m，带电量为q的小球，线
7、的上端固定开始时连线带球拉成水平，突然松开后，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60角时的速度恰好为零问：（1）A、B两点的电势差UAB为多少？（2）电场强度为多少？14如图所示，光滑绝缘体杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆交于B、C两点，质量为m，带电荷量为q的有孔小球从杆上的A点无初速度下滑，已知q远小于Q，AB=h，小球滑到B点时速度大小为，则小球从A运动到B的过程中，电场力做多少功？若取A点电势为零，C点的电势是多大？15长为L的绝缘细线下系一带正电的小球，其带电荷量为Q，悬于O点，如图所示当在O点处固定一个正电荷时，如果球静止在A处，则细线拉力是重mg的两倍现将球拉至图中B处
8、（=60）放开球让它摆动，问：（1）固定在O处的正电荷的带电荷量为多少？（2）摆球回到A处时悬线拉力为多少？16如图所示，水平放置的平行板电容器，与某一电源相连，它的极板长L=0.4m，两板间距离d=4103m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，微粒质量为m=4105kg，电量q=+1108C（g=10m/s2）求：（1）微粒入射速度v0为多少？（2）为使微粒能恰好从平行板电容器的下极板的右边射出电场，电容器的上板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压U应为多少？2016-2017学年山西省运
9、城市夏县中学高二（上）月考物理试卷（10月份）参考答案与试题解析一、选择题（共12小题，每小题4分，满分48分）1将两个带电量之比为2：5的相同金属小球A、B分别固定在相距为r的两处（均可视为点电荷），它们之间库仑力的大小为F现将第三个与A、B两小球完全相同的不带电绝缘金属小球C先后与A、B相互接触后拿走，A、B间距离保持不变，则两球间库仑力的大小为（）AFB FC FD F【考点】库仑定律【分析】完全相同的带电小球接触时，若是同种电荷，则电荷量平分，若是异种电荷则先中和然后将剩余电量平分，然后依据库仑定律求解即可【解答】解：设A、B两球的带电量分别为2Q和5Q开始时，由库仑定律得：F=k当小
10、球C和A接触后，A球带电为Q，C再和B球接触时，B球带电量为=3Q因此此时：F1=k由得：F1=F，故ABD错误，C正确故选：C2如图所示为某示波管内的聚焦电场实线和虚线分别表示电场线和等势线，两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb，a、b点的电场强度的大小分别为Ea和Eb，则（）AWa=Wb，EaEbBWaWb，EaEbCWa=Wb，EaEbDWaWb，EaEb【考点】电场强度；电势能【分析】图中a、b两点在一个等势面上，根据W=qU判断电场力做功的大小，根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小【解答】解：图中a、b两点在一个等势面上，故Uac=Ubc，根据W
11、=qU，有Wa=Wb；a位置的电场强度较密集，故EaEb；故选：A3如图所示，场源电荷置于O点，放置在P点的电荷量q=1108C的电荷所受库仑力大小为1105N，方向由P指向O，O、P间距离为30cm，静电力常量k=9109Nm2/C2则（）A场源电荷形成的电场在P点的场强大小为1103N/C，方向由P指向OB若将置于P点的电荷移走，P点的场强将变为0C置于O点的场源电荷带正电，电荷量为1106CD场源电荷与P点形成的电场中，O、P连线的中垂线上到O、P两点的距离均为30cm的点的场强大小为1103N/C，方向与中垂线垂直【考点】点电荷的场强【分析】电场强度等于试探电荷所受的电场力与其电荷量的
12、比值，方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反电场强度是反映电场本身的性质的物理量，与试探电荷无关电场中同一点电场强度不变根据点电荷产生的场强公式E=k求解两个点电荷在O点产生的场强，再根据矢量合力法则求解O点的场强运用同样的方法求解O点的场强大小和方向【解答】解：A、P点的场强大小为 E=N/C=1103N/C，依据负电荷的电场力方向与电场强度方向相反，则其方向向右，即由O指向P，故A错误；B、因为电场强度是反映电场本身的性质的物理量，与试探电荷无关，所以若将电荷从P点移走，P点的场强大小和方向都不变，大小仍为1103N/C，方向向右，故B错误；C、根据点电荷产生的场强公式
13、E=k，那么置于O点的场源电荷带正电，电荷量为Q=1108C，故C错误；D、根据点电荷产生的场强公式E=k，结合矢量合力法则，两电荷在该处的电场强度大小相等，方向夹角为120，那么场源电荷与P点形成的电场中，O、P连线的中垂线上到O、P两点的距离均为30cm的点，的场强大小为E合=1103N/C，方向与中垂线垂直，故D正确；故选：D4如图所示，实线为点电荷产生的电场线（方向未标出），虚线是一带电粒子在这个电场中的运动轨迹，带电粒子在轨迹中的M点运动到N点只受电场力作用，则（）A静电力做负功，动能减小B静电力做正功，电势能减小C带电粒子带正电荷D带电粒子带负电荷【考点】电场线【分析】由图象可以看
14、到，粒子的运动轨迹向右弯曲，说明粒子受到的电场力沿电场线向左，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，判断动能的变化，即可知道电势能大小当电场力做正功时，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【解答】解：AB、带电粒子受到的电场力沿电场线向左，与速度的夹角为钝角，则粒子从M运动到N的过程，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，则粒子的电势能增大故A正确，B错误；CD、带电粒子的运动轨迹向右弯曲，说明粒子在M、N两点受到的电场力沿电场线向左由于电场线方向不明，因此无法确定粒子的电性故CD错误故选：A5如图所示，两等量负点电荷固定在A、B两点以A、B连
15、线的中 点为原点0，沿A、B连线的中垂线建立x轴选无穷远处巧电势 为零则关于x轴上各处的电场强度、电势R随x轴坐标的变化规律，下列图象较合理的是（）ABCD【考点】电场线【分析】结合等量负电荷的电场线分布图和等势面分布图进行分析，两个等量负点电荷的连线的中垂线上，沿着电场线电势降低，电场强度最强点在连线中点与无穷远间某个位置【解答】解：AB、对于两个等量负点电荷的电场，根据场强的叠加，知两电荷的中点场强为零，从O到无穷远的过程中，场强先增大后减小，且AB连线左右两侧电场对称，故A正确，B错误；CD、两个等量负点电荷的连线的中垂线上，从连线中点到无穷远是逆着电场线，故电势逐渐升高，故C、D错误；
16、故选：A6一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea、Eb、Ec，三者相比（）AEa最大BEb最大CEc最大DEa=Eb=Ec【考点】电场强度；电场的叠加【分析】静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，则金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN产生的场强大小相等，方向相反，相互抵消根据带电的细杆MN在abc三点产生的场强大小，判断金属球上感应电荷产生的电场在a、b、c三点的场强大小关系【解答】解：静电平衡后，金属球内的合场强处处为零，金属球上感应电荷产生的附加电场与带电的细杆MN产生
17、的场强大小相等，方向相反，相互抵消c点离带电的细杆MN最近，带电的细杆MN在c点处产生的场强最大，则金属球上感应电荷在c点处产生的场强最大，即Ec最大故选C7如图为某静电除尘器工作时内部电场线分布的俯视图，带负电的粉尘被吸附时由b点运动到a点，以下说法正确的是（）A该电场是匀强电场Ba点电势高于b点电势C电场力对粉尘做负功D粉尘的电势能增大【考点】电场线；电势【分析】电场线的疏密反映电场的强弱沿着电场线方向电势降低根据电场力做功判断电势能的变化【解答】解：A、该电场的电场线疏密不均匀，所以不是匀强电场故A错误B、沿着电场线方向电势降低所以a点电势高于b点电势，故B正确C、带负电粉尘受电场力向右
18、，由b点运动到a点，电场力对粉尘做正功故C错误D、带负电粉尘被吸附时由b点运动到a点，电场力对粉尘做正功，电势能减小，故D错误故选：B8将一电荷量q=2.0106C的电荷从无穷远处移至电场中的A点，克服电场力做功3.0104J，再将电荷从A点移至B点的过程中，电场力做功2.0104J，规定无穷远处的电势能为零则（）A电荷在A点的电势能为3.0104JBA点的电势为150VCB点的电势为50VD将电荷量为+2.0106的电荷从B点移到无穷远处的过程中，电荷的电势能将增加1.0104J【考点】电势差与电场强度的关系；电势能【分析】根据电场力做功得出A点的电势能，从而得出A点的电势，结合电场力做功得
19、出A、B的电势差，从而得出B点的电势通过电场力做功求解电势能的变化【解答】解：A、将一电荷量为q=2.0106C的点电荷从无穷远处移至电场中A点，克服电场力做功3.0104J，其电势能增加了3.0104J，可知电荷在A点的电势能 EpA=3.0104J故A错误B、A点的电势 A=V=150V，故B正确C、AB间的电势差 UAB=V=100V 根据UAB=AB知，B=AUAB=150（100）V=50V故C正确D、B点与无穷远处间的电势差 UB=50V，则将电荷量为+2.0106的电荷从B点移到无穷远处的过程中，电场力做功 WB=qUB=2.0106（50）J=1.0104J，所以电荷的电势能减
20、少6105J故D错误故选：BC9如图所示的电路中，AB是两金属板构成的平行板电容器，P为其中的一个定点，将电键K闭合，电路稳定后将B板向下缓缓平移一小段距离，则下列说法正确的是（）A电容器的电容变大B电阻R中有向下的电流CP点电势降低DP点电势升高【考点】电容；电势【分析】在电容器的电压不变的情况下，将B板下移，则导致电容变化，电压变化，根据C=，结合，可分子电容变化，进而可得电容器电量变化；保持开关S闭合，电容器板间电压保持不变，移动极板，根据公式E=，分析板间场强的变化，确定P点与下板间电势差的变化，再判断P点电势的变化【解答】解：A、根据c=，当B板向下平移一小段距离，间距d增大，其它条
21、件不变，则导致电容变小，故A错误；B、依据，由于U不变，C减小，故Q减小，可知电容器放电，故R有向上的电流，故B错误CD、保持开关S闭合，电容器板间电压保持不变，B板向下移动一小段距离，板间距离d增大，根据公式E=分析得知，板间场强减小，由U=Ed得知，P点与A板间电势差减小，电场线方向向下，沿电场线方向电势降低，由于电压AB电势差不变，则p点电势升高故C错误，D正确；故选：D10如图所示，虚线是某静电场的一簇等势线，边上标有对应的电势值一带电粒子仅在电场力作用下，恰能沿图中的实线从A经过B运动到C下列判断正确的是（）A粒子一定带正电BA处场强大于C处场强C粒子在A处电势能小于在C处电势能D粒
22、子从A运动到B的电场力所做的功大于从B到C电场力所做的功【考点】等势面【分析】根据电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势，确定出电场线方向，根据曲线运动中物体所受的合力方向指向轨迹的内侧，可判断出粒子所受的电场力方向，判断粒子的电性根据等差等势面密处场强大，可判断场强的大小由电场力做功正负，判断电势能的大小和动能的大小【解答】解：A、根据电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势，可知电场线方向大致向左，根据粒子轨迹的弯曲方向可知，粒子所受的电场力方向大致向左，则知粒子一定带正电故A正确；B、等差等势面的疏密反映电场强度的大小，A处场强大于C处场强，故B正确；C、从A点飞到C点，电场力方向与速度的
23、夹角为钝角，电场力做负功，电势能增大，粒子在A处电势能小于在C处电势能故C正确；D、根据W=Uq知，电势差相同，电场力做功相同，故D错误故选：ABC11如图，在正电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，M=30，M、N、P、F四点处的电势分别用M、N、P、F表示，已知M=N、P=F，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则（）A点电荷Q一定在MP的连线上B连接PF的线段一定在同一等势面上C将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功DPM【考点】电势；电场强度【分析】点电荷的等势面是一系列的同心圆，对于圆，圆弧上任意两点的连线的中垂线一定通过圆心；找出
24、电荷位置后，根据电势能的变化情况判断电场力做功情况【解答】解：A、点电荷的等势面是一系列的同心圆，对于圆、圆弧上任意两点的连线的中垂线一定通过圆心，故场源电荷在MN的中垂线和FP的中垂线的交点上，在MP的连线上，如图所示，故A正确；B、P=F，线段PF是P、F所在等势面（圆）的一个弦，故B错误；C、在正的点电荷的电场中，离场源越远，电势越低，将正试探电荷从P点搬运到N点，电势能降低，故电场力做正功，故C错误；D、在正的点电荷的电场中，离场源越远，电势越低，故PM，故D正确故选：AD12如图所示虚线为空间电场的等势面，电荷量为q的小球（重力不计），在恒定拉力F的作用下沿直线由A匀速运动到B，已知
25、AB和等势面间的夹角为，AB间的距离为d，则（）AA、B两点的电势差为B匀强电场的电场强度大小为C带电小球由A运动到B的过程中，电势能减少了FdsinD若要使带电小球由B向A做匀速直线运动，则力F不变【考点】电势差与电场强度的关系；电势能【分析】根据题设条件F、d、，功的公式求出力F做功，根据动能定理，可求出电场力做功，从而求出M、N间电势差；由公式U=Ed求出场强大小；电场力做负功，电势能增大；根据平衡条件，由N到M力F仍是原方向【解答】解：A、小球受到的电场力与等势面垂直，匀速运动时，拉力应垂直于等势面向左，根据动能定理得：FdsinqUAB=0，解得A、B两点的电势差为：UAB=，故A正
26、确B、电场线方向沿F方向，MN沿电场线方向距离为dsin，由公式 E=得，电场强度大小为 E=，故B错误C、小球M到N电场力做了Fdsin的功，电势能增大Fdsin故C错误D、小球在匀强电场中受到的电场力恒定不变，根据平衡条件，由N到M，F方向不变故D正确故选：AD二、解答题（共4小题，满分52分）13如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L的绝缘细线，拴住一质量为m，带电量为q的小球，线的上端固定开始时连线带球拉成水平，突然松开后，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60角时的速度恰好为零问：（1）A、B两点的电势差UAB为多少？（2）电场强度为多少？【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；电场
27、强度；匀强电场中电势差和电场强度的关系【分析】（1）小球从A到B的过程中，重力做正功mgLsin60，电场力做功为qUAB，动能的变化量为零，根据动能定理求解电势差UAB；（2）根据电场强度与电势差的关系U=Ed求解场强式中d是AB沿电场线方向的距离，d=LLcos60【解答】解：（1）小球由A到B过程中，由动能定理得：mgLsin60+qUAB=0，解得：UAB=；（2）BA间电势差为：UBA=UAB=，则场强：E=；答：（1）AB两点的电势差UAB为；（2）匀强电场的场强大小是14如图所示，光滑绝缘体杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆交于B、C两点，质量为m，带电荷量为q的有孔小球
28、从杆上的A点无初速度下滑，已知q远小于Q，AB=h，小球滑到B点时速度大小为，则小球从A运动到B的过程中，电场力做多少功？若取A点电势为零，C点的电势是多大？【考点】动能定理的应用；电势【分析】由题，B、C两点在以正电荷Q为圆心的同一圆周上，电势相等，小球从B运动到C过程，电场力做功为零，根据动能定理研究小球从A运动到B的过程，求出电场力所做的功，进而求出AB间的电势差【解答】解：AB由动能定理：又又BC等势答：小球从A运动到B的过程中，电场力做功为，若取A点电势为零，C点的电势是15长为L的绝缘细线下系一带正电的小球，其带电荷量为Q，悬于O点，如图所示当在O点处固定一个正电荷时，如果球静止在
29、A处，则细线拉力是重mg的两倍现将球拉至图中B处（=60）放开球让它摆动，问：（1）固定在O处的正电荷的带电荷量为多少？（2）摆球回到A处时悬线拉力为多少？【考点】库仑定律；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用【分析】（1）球静止在A处经受力分析知受三个力作用：重力、静电力F和细线拉力，由受力平衡和库仑定律列式求解（2）摆回的过程只有重力做功，所以机械能守恒，列出等式表示出最低点速度，由牛顿第二定律求解【解答】解：（1）球静止在A处经受力分析知受三个力作用：重力mg、静电力F和细线拉力F拉，由受力平衡和库仑定律列式：F拉=F+mg，F=，F拉=2mg三式联立解得：q=（2）摆回的过程
30、只有重力做功，所以机械能守恒，规定最低点重力势能等于零，列如下方程：mgL（1cos60）=mv2F拉mgF=m由（1）知静电力F=mg解上述三个方程得：F拉=3mg答：（1）固定在O处的正电荷的带电荷量为（2）摆球回到A处时悬线拉力为3mg16如图所示，水平放置的平行板电容器，与某一电源相连，它的极板长L=0.4m，两板间距离d=4103m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，微粒质量为m=4105kg，电量q=+1108C（g=10m/s2）求：（1）微粒入射速度v0为多少？（2）为使微粒能
31、恰好从平行板电容器的下极板的右边射出电场，电容器的上板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压U应为多少？【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【分析】（1）粒子刚进入平行板时，两极板不带电，粒子做的是平抛运动，根据平抛运动的规律可以求得粒子入射速度v0的大小；（2）由于两板之间加入了匀强电场，此时带电粒子在电场中的运动是类平抛运动，仍把运动在水平和竖直两个方向上分解，进行列式计算由于带电粒子的水平位移增加，在板间的运动时间变大，而竖直方向位移不变，所以在竖直方向的加速度减小了，由此可判断受到了竖直向上的电场力作用，再结合牛顿运动定律列式求解即可【解答】解：（1）粒子刚进入平行板时，两极板不带电，粒子做的是平抛运动，则有：水平方向有：竖直方向有：解得 v0=10m/s （2）由于带电粒子的水平位移增加，在板间的运动时间变大，而竖直方向位移不变，所以在竖直方向的加速度减小，所以电场力方向向上，又因为是正电荷，所以上极板与电源的负极相连，当所加电压为U时，微粒恰好从下板的右边缘射出，则有：根据牛顿第二定律得：a=解得：U=120V答：（1）微粒入射速度v0为10m/s；（2）为使微粒能恰好从平行板电容器的下极板的右边射出电场，电容器的上板应与电源的负极相连，所加的电压U应为120V2017年4月19日
