2021-2022学年四川省南充市阆中中学校高二上学期第一学月月考物理试题 解析版
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第I卷(选择题)
一、单选题(每小题6分,共48分)
1.下列说法正确的是
A.物体所带的电荷量可以为
B.带等量异种电荷的两个导体接触后,电荷由于中和而消失
C.摩擦起电的过程,是靠摩擦产生了电荷
D.利用静电感应使金属导体带电,实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体
2.如图所示,物体P、Q可视为点电荷,电荷量相同。倾角为、质量为M的斜面体放
在粗糙水平面上,将质量为m的物体P放在粗糙的斜面体上。当物体Q放在与P等高
(连线水平)且与物体P相距为r的右侧位置时,P静止且受斜面体的摩擦力为0,
斜面体保持静止,重力加速度为g,静电力常量为k,则下列说法正确的是
P、Q所带电荷量为
B.P对斜面体的压力为0
C.斜面体受到地面的摩擦力为0
D.斜面体对地面的压力为
3.如图所示,等量异种点电荷固定在同一水平线上的P、Q两点,竖直固定的光滑绝缘
杆与PQ的中垂线重合,O为PQ的中点,a、b是PQ连线上的两点,c、d 是中垂线上
的两点,acbd为菱形。电场强度用E表示,电势用φ表示。
一带少量负电的小球(可视为点电荷)套在绝缘杆上自c
点无初速释放
A.φa大于φO,φO大于φc
B.Ea大于EO,EO大于Eb
C.在c到d的过程中,小球速度先增大后减小
D.在c到d的过程中,小球对杆的作用力方向始终水平向左
4. A、B两点各放有电量为+Q和+2Q的点电荷,A、B、C、D四点在同一直线上,且AC=CD=DB。
将一正电荷从C点沿直线移到D点,则
A.电场力一直做正功
B.电场力先做正功再做负功
C.电场力一直做负功
D.电场力先做负功再做正功
5.某电场的电场线分布如图所示,某带电粒子只在电场力的作用下沿虚线从a到c,则
A.粒子一定带负电
B.粒子在c点的加速度一定大于在a点的加速度
C.粒子在c点的速度一定大于在a点的速度
D.c点的电势一定小于a点的电势
6.电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8 J,在B点的电势能为
0.80×10-8 J。已知A、B两点在同一条电场线上,如图所示,该点电荷的电荷量的绝
对值为1.0×10-9 C,那么
A.该电荷为负电荷
B.该电荷为正电荷
C.A、B两点的电势差UAB=4.0 V
D.把电荷从A移到B,静电力做功为W=2.5×10-10 J
7.如图所示,虚线为一电子仅在电场力作用下从点运动到点的轨迹,、、为
该电场中三条等势线,相邻等势线间的电势差相等,下列说法正确的是
A.虚线即为电场线
B.电子的电势能减小
C.三条等势线电势的关系满足
D.电子在点的加速度大于在点的加速度
8.如图所示,空间中存在水平向左的匀强电场,电场强度为,现有一质量为、电荷
量为的带正电小球以初速度竖直向上抛出,当途经最高点时小球的速度大小也为
,不计空气阻力,重力加速度大小为,下列说法
正确的是
A.该电场强度大小
B.该运动过程所用的时间
C.小球在运动过程中的最小速度为
D.小球再次到达与初始位置等高的地点时前进的位移大小为
二、多选题(每小题6分,24分)
9.两个完全相同的金属小球,相距为r,所带电荷量的绝对值之比为1:7,两者相互接
触后再放回原来的位置上,则相互作用的库仑力可能变为原来的( )
A.B.C.D.
10.如图所示,在竖直放置的半径为R的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,
将质量为m,带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放,小球沿细管
滑到最低点B时,对管壁恰好无压力,已知重力加速度为g,则下列说法正确的是
A.小球在B 时的速率为
B.小球在B 时的速率小于
C.固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小为
D.小球不能到达C点(C点和A在一条水平线上)
11.一个带正电的微粒放在电场中,场强的大小和方向随时间变化的规律如图所示。带电
微粒只在电场力的作用下(不计微粒重力),由静止开始运动,则下列说法中正确的
是
A.微粒将沿着一条直线运动
B.微粒在第2 s末的速度为零
C.微粒在第1 s内的加速度与第2 s内的加速度相同
D.微粒在第1 s内的位移与第2 s内的位移相同
12.M、N为平行板电容器的两块金属板,M极板与静电计的金属小球相连,静电计的外壳
和N极板都接地,将它们水平正对放置,当M板带上一定量的正电荷后,静电计指针
偏转一定角度,如图所示(静电计金属小球及金属杆、指针等所带的电荷量与金属板
M所带的电荷量相比可以忽略不计)。此时,在M、N板间有一电荷量为的油滴静止
在点(油滴所带电荷量很少,它对M、N板间电场的影响可以忽略),以下说法正确
的是
M极板不动,将N极板往下移动一小段距离,油滴保持
静止,静电计张角变大
M极板不动,将N极板往右移动一小段距离,油滴向上
运动,静电计张角不变
N极板不动,将M极板往左移动一小段距离,点的电
势增大,静电计张角变大
D.N极板不动,将M极板往下移动一小段距离,点的电势增大,静电计张角变小
第II卷(非选择题)
三、解答题(38分)
13.(16分)如图所示,平行板电容器的两个极板A、B接在电压为60 V的恒定电源上,
两极板间距为3 cm,电容器带电荷量为6×10-8 C,A极板接地。求∶
(1)平行板电容器的电容;
(2)平行板电容器两极板之间的电场强度;
(3)距B极板为2 cm的C点处的电势;
(4)将一个电荷量为q=8×10-9 C的正点电荷从B极板移到A
极板静电力所做的功。
14.(12分)真空中固定一点电荷Q ,在Q 右方10 cm处的A点放一个的
检验电荷时,q受到电场力为N,方向向左,求:
(1)该点的电场强度E及Q的电量;
(2)若A点换放一个q=-510-9C点电荷时,Q在A点产生的电场强度E又如何?
(3)原来 q电荷在Q处产生的电场强度多大?
15.(10分)如图所示,在竖直平面内有四个点,A、、位于直角三角形三个顶点,
为斜边上一点,且,,边水平,它们处于方向竖直
向上的匀强电场(电场图中未画出)中。已知将一质子从点移到点,电场力做
功,元电荷。求:
(1)、两点间的电势差及匀强电场的电场强度;
(2)若选取点为电势零点,质子在点的电势能。
物理参考答案
1.D 【详解】 A.物体所带的电荷量不能为任意实数,只能为元电荷的整数倍,由于故A错误;B.带等量异号电荷的两个导体接触后,电荷就会中和,显示电中性,但电荷未消失,故B错误;C.摩擦起电是自由电荷转移后,导致物体有多余电荷,从而使物体带上电,故C错误;D.静电感应带电,实质上是导体中的自由电子在电场中受到的电场力作用下,远离或靠近带电体,故D正确。故选D。
D 【详解】 A.P静止且受斜面体的摩擦力为0,对P由平衡条件可得
解得P、Q所带电荷量为A错误;B.斜面对P的支持力为
由牛顿第三定律可知,P对斜面体的压力为B错误;C.斜面体在水平方向由平衡条件可得,斜面体受到地面的摩擦力为C错误;
D.斜面体在竖直方向由平衡条件可得即斜面体对地面的压力大小为,D正确。故选D。
3.D 【详解】A.等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线,知c、O、d三点的电势相等,根据顺着电场线方向电势降低,知a点的电势最高,可知一定大于, 而等于,故A错误;B.在两电荷连线上,O点处电场线最疏,场强最小,在两电荷连线中垂线上O点场强最大,根据电场线的疏密表示电场强度的大小,知a、b两点的场强最大,故B错误;CD.负电的小球从c点沿着光滑绝缘杆移动到d点,因电场力总是水平向左,则电场力不做功,但由于重力做正功,则动能变大,则小球的速度也变大,故C错误;D正确。故选D。
4.B 【详解】设AC=CD=DB=L,+Q在C点产生的电场强度大小,方向向右,+2Q在C点产生的电场强度大小,方向向左,所以C点实际场强方向向右,+Q在D点产生的电场强度大小,方向向右,+2Q在D点产生的电场强度大小,方向向左,所以D点实际场强方向向左,所以从C点沿直线移到D点,场强方向先向右后向左,所以正电荷受电场力的方向也是先向右后向左,所以电场力先做正功再做负功,故B正确。故选B。
5.B 【详解】A.粒子所受电场力方向指向轨迹凹侧,故应沿电场方向,可知粒子一定带正电,A错误;B.c点的电场线较密,场强较大,故粒子在c点的加速度一定大于在a点的加速度,B正确;C.粒子从a到c过程,电场力做负功,动能减小,故粒子在c点的速度一定小于在a点的速度,C错误;D.沿电场线方向电势降低,故c点的电势一定高于a点的电势,D错误。故选B。
6.A 【详解】AB.A点的电势能大于B点的电势能,从A到B静电力做正功,受到的电场力方向水平向右,所以该电荷一定为负电荷, B错误A正确;D.该点电荷从A移到B,电势能减小所以电场力做功为 D错误;C.由得C错误。故选A。
7.D 【详解】A.电场线与等势线处处垂直,故虚线不是电场线,A错误;B.电子受到的电场力与等势线垂直,如图所示,故电子从M运动至N的过程电场力做负功,电势能增大,B错误; C.由于电子带负电,场强与负电荷所受电场力方向相反,又沿电场线方向电势降低,故三条等势线电势的关系满足
C错误;D.由可定性确定,等差等势线越密处场强越大,故N点的场强较大,电子在点的加速度较大,D正确。故选D。
8.D 【详解】B.水平方向上:初速度为零加速度为的匀加速运动,竖直方向上:初速度为,加速度为-g的匀减速运动(竖直上抛),抛至最高点,竖直速度减为0,故
故B错误;A.此时水平速度也为,有解得故A错误;C.由于小球水平方向加速度也为g,则小球合速度整理可得 当,即 则有 可得 故C错误; D.等高时,所用时间 此时水平位移为 故D正确。
故选D。
9.CD 【详解】由库仑定律可得,两球接触前的库仑力当两球带同种电荷时,两球接触后平分电量,则两球的电量q′==4Q两球接触后的库仑力当两球带异种电荷时,两球接触中和后再平分电量,则两球的电量
q′= =−3Q 两球接触后的库仑力故AB错误,CD正确;故选CD。
10.AC 【详解】 AB.由A到B,由动能定理得 解得
故A正确,B错误;C.在B点,对小球由牛顿第二定律得 将B点的速度带入可得 故C正确;D.从A到C点过程中电场力做功为零,所以小球能到达C点,故D错误。故选AC。
ABD 【详解】 ABC.由题图可知,E1和E2大小相等、方向相反,所以微粒奇数秒内和偶数秒内的加速度大小相等、方向相反,根据运动的对称性可知在2 s末的速度恰好是0,即微粒第1 s做加速运动,第2 s做减速运动,然后再加速,再减速,一直持续下去,微粒将沿着一条直线运动, C错误AB正确;D.由对称性可知,微粒在第1 s内的平均速度与第2 s内的平均速度相同,由得,微粒在第1 s内的位移与第2 s内的位移相同,D正确。故选ABD。
12.AC 【详解】 A.M极板不动,将N极板往下移动一小段距离,d变大,由
可知,C变小,极板所带电荷量Q不变,由可知,U变大,静电计测量的是两极板间电势差,故张角变大,极板间场强为故场强与d无关,保持不变,油滴所受电场力不变,仍处于平衡状态,A正确;B.M极板不动,将N极板往右移动一小段距离,S变小,结合A解析中的表达式可知,C变小,U变大,E变大,故油滴向上运动,静电计张角变大,B错误;C.N极板不动,将M极板往左移动一小段距离,S变小,可知C变小,U变大,E变大,P点的电势等于P到N极板的电势差,即 由于不变,故点的电势增大,静电计张角变大,C正确;D.N极板不动,将M极板往下移动一小段距离,d变小,结合AC的解析可知C变大,U变小,E不变,故点的电势不变,静电计张角变小,D错误。故选AC。
13.(1)1×10-9 F;(2)2×103 V/m;(3)-20 V;(4)-4.8×10-7 J
【详解】 (1)平行板电容器的电容为C= F=1×10-9 F
(2)两极板之间的电场强度为E= V/m=2×103 V/m
(3)C点处的电势为,则有-=Ed=2×103×1×10-2 V=20 V =-20 V
(4)静电力所做的功为W=-qU=-8×10-9×60 J=-4.8×10-7 J
14.(1),方向向左,;(2),方向向左;(3)4.5×103N/C,方向向左
【详解】(1)由电场强度的定义式 代入数据解得 方向和试探电荷的方向一样,方向向左;由 得
(2)若换放q=-510-9C时,电场强度不变方向向左;
(3)原来 q电荷在Q处产生的电场强度方向向左。
15.(1),;(2)
【详解】(1)由 可得 由
可得
(2)由题意可得 由 则点电势 则质子在点电势能
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