2021-2022学年吉林省长春北师大附属学校高二（上）第一次月考物理试题含解析

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北师大长春附属学校20212022学年度上学期高二年级第一次月考物理学科试卷一、选择题（共12小题，每小题5分，共60分。1-8题为单项选择，9-12题为多选题。选对但不全的得3分，错选或不选得0分。）1. 下列各组物理量中，由电场本身性质决定的是(   )A. 电场力、电场强度B. 电场力做的功、电势能C. 电场强度、电势差D. 电势差、电势能【答案】C【解析】【详解】描述电场的两个性质，一个是力的性质（场强），一个是能量的性质（电势），而电场力不仅与场强有关，还与试验电荷的电荷量有关，电势能不仅与电势有关，还与电荷量及正负有关，故只有选项C正确。
故选C。2. 某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线如图所示，如果该电容器两端的电压从40V降低到36V，电容器的电量减少了（　　）A. 0.02C B. 0.08C C. 0.16C D. 0.20C【答案】A【解析】【详解】根据图像的斜率表示电容器的电容，有则该电容器两端的电压从40V降低到36V，电量的减少量为故A正确，BCD错误。故选A。3. 下图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点，其中a、b两点电场强度相同的是（　　）A.  B. C.  D. 【答案】D【解析】【详解】A．图中a、b两点到负电荷的距离相等，由可知，电场强度大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故A错误；B．图两等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，根据对称性和电场线的分布可知，a、b两点的电场强度大小不等、方向相同，则电场强度不同，故B错误；C．图两等量同种电荷连线上，根据对称性和电场线的分布可知，a、b两点的电场强度大小相等、方向不同，则电场强度不同，故C错误；D．图平行金属板内部是匀强电场，a、b两点的电场强度相同，故D正确。故选D。4. 如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，φa＝50 V，φc＝10 V，则a、c连线中点b的电势φb为(　　)A. 等于30 V B. 小于30 VC. 大于30 V D. 等于15 V【答案】B【解析】【详解】由图看出，ab段电场线比bc段电场线密，故ab段场强较大，根据公式U=Ed可知，a、b间电势差Uab大于b、c间电势差Ubc，即：φa-φb＞φb-φc，可得，故B正确，ACD错误．5. 如图所示，把原来不带电的金属壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔中放入金属壳内，但不与B发生接触，达到静电平衡状态后，则(　　)A. B的空腔内电场强度为零 B. B不带电C. B的外表面带正电 D. B的内表面带负电【答案】D【解析】【详解】由于静电感应，金属球壳B内壁感应出负电荷，A带正电，则B的空腔内电场强度不为零．金属球壳B外表面接地，大地中电子跑到球壳B上将正电荷中和，所以B带负电．静电平衡后，金属球壳B是一个等势体．D正确，思路分析：静电平衡后，由于静电感应，金属球壳B内壁感应出负电荷，外表面接地，不带电．B的空腔内电场强度不为零．金属球壳B是一个等势体．试题点评：本题考查对于感应起电的理解能力．抓住静电平衡导体的特点，就能正确解答．6. 图甲中AB是某电场中的一条电场线。若将一负电荷从A点处由静止释放，负电荷仅在静电力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度—时间图像如图乙所示。关于A、B两点的电势高低和场强大小关系，下列说法中正确的是（　　）
 A. φA>φB，EA>EB B. φA>φB，EA<EBC. φA<φB，EA>EB D. φA<φB，EA<EB【答案】C【解析】【详解】负电荷从A由静止释放（初速度为0）后，能加速运动到B，说明负电荷受到的静电力方向从A指向B，那么电场方向就是由B指向A，由于沿电场线方向电势逐渐降低，所以A、B两点的电势关系是φA<φB，负电荷从A运动到B的过程中，它的加速度是逐渐减小的（题图乙中曲线切线的斜率表示加速度），由牛顿第二定律知，负电荷从A运动到B时，受到的静电力是逐渐减小的，由知，EA>EB，故C正确，ABD错误。故选C。7. 质子(H)、α粒子(He)、钠离子(Na＋)三个粒子分别从静止状态经过电压为U的同一电场加速后，获得动能最大的是(　　)A. 质子(H) B. α粒子(He) C. 钠离子(Na＋) D. 都相同【答案】B【解析】【详解】由可知：当U相同，α粒子带2个单位的正电荷，电荷量最大，所以α粒子获得的动能最大。故选B8. 某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定（　　）
 A. 粒子在A点加速度大于它在B点的加速度B. 粒子在A点的动能小于它在B点的动能C. 粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D. 电场中A点的电势低于B点的电势【答案】B【解析】【详解】A．由电场线可知，B点的电场线密，所以B点的电场强度大，粒子受的电场力大，加速度也就大，故A错误；BC．粒子受到的电场力指向曲线弯曲的内侧，所以受到的电场力的方向是沿电场线向上的，所以粒子从A到B的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在A点的动能小于它在B点的动能，粒子在A点的电势能大于它在B点的电势能，故B正确，C错误；D．沿电场线方向电势逐渐降低，A点的电势高于B点的电势，故D错误。故选B。9. 如图，电子在电势差为U1的电场中加速后，垂直进入电势差为U2的偏转电场，在满足电子能射出的条件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是（　　）A. U1变大，U2变大 B. U1变小，U2变大C. U1变大，U2变小 D. U1变小，U2不变【答案】BD【解析】【分析】【详解】设偏转电场极板的长度为L，两板间距离为d。电子在加速电场中由动能定理得再由牛顿第二定律和电场强度与电势差的关系  电子在偏转电场中由类平抛运动规律则电子的偏转角即U1变小，U2变大，或者U1变小，U2不变一定能使电子的偏转角变大。故选BD。10. 两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球（可看成点电荷），其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，当它们静止于空间某两点时，静电力大小为F。现将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小可能为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】BD【解析】【分析】【详解】若两电荷同性，设一个球的带电量为Q，则另一个球的带电量为5Q，此时接触后再分开，带电量各为则两球的库仑力大小所以若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为此时两球的库仑力所以故选BD。11. 三个质量相等，分别带正电，负电和不带电的微粒，从极板左侧中央以相同的水平初速度v先后垂直场强射入，分别落到极板A、B、C处，如图所示，则正确的有（　　）A. 粒子A带正电，B不带电，C带负电B. 三个粒子在电场中运动时间相等C. 三个粒子在电场中运动的加速度aA＜aB＜aCD. 三个粒子落到极板时的动能EkA＞EkB＞EkC【答案】AC【解析】【详解】B．三个小球水平方向都做匀速直线运动，由图看出，水平位移的关系为xA＞xB＞xC初速度v0相同，由位移公式x=v0t得知，运动时间关系为tA＞tB＞tC故B错误；C．小球在竖直方向都做匀加速直线运动，竖直位移大小y相等，由位移公式得加速度的关系为 aA＜aB＜aC故C正确；A．根据牛顿第二定律得知，三个小球的合力关系为FA＜FB＜FC三个质量相等，重力相等，则可知，A所受的电场力向上，C所受的电场力向下，则A带正电、B不带电、C带负电，故A正确；D．电场力对A做负功，电场力对C做正功，而重力对三个球做功相等，而且重力都做正功，合力对小球做功A最小，C最大，初动能相等，则根据动能定理得知，到达正极板时动能关系为EkA＜EkB＜EkC故D错误。故选AC。12. 如图所示，两块较大的金属板A、B相距为d，平行放置并与一电源相连，开关S闭合后，两板间恰好有质量为m、带电荷量为q的油滴处于静止状态，以下说法正确的是（　　）A. 若将A向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G表中有a→b的电流B. 若将A向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G表中有b→a的电流C. 若将A向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G表中有b→a电流D. 若将S断开，将A向下平移一小段位移，则油滴仍然静止【答案】BD【解析】【分析】【详解】A．若将A板左移，电容器板间电压不变，依据可知，电场力不变，则仍处于静止，根据可知电容减小，结合可知，电荷量减小，电容器要放电，则有由b→a的电流流过G，故A错误；B．将A板上移，依据可知，电场力变小，将向下加速运动，依据可知电容减小，结合可知，电荷量减小，电容器要放电，则有由b→a电流流过G，故B正确；C．将A板下移，由可知，E变大，油滴所受的电场力增大，将向上加速运动，依据可知电容增大，结合可知，电荷量增大，电容器要充电，则有由a→b的电流流过G，故C错误；D．将S断开，电容器的电量不变，电路中无电流．将A向下平移一小段位移，板间场强 不变，油滴所受的电场力不变，故油滴仍处于静止状态，故D正确。故选BD。第II卷（非选择题）二、填空题（13题4分，14题8分，共12分）13. 如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线间的电势差相等，一正电荷（不计重力）在电势φ3上时具有动能20J，它运动到等势线电势φ1上时速度为零，令电势φ2=0，那么该电荷的电势能为4J时，其动能大小为_______J.
 【答案】6【解析】【分析】【详解】根据题意，正电荷在等势面上时动能20J，在等势面上时动能为零，动能的减小为20J．由于相邻等势面间的电势差相等，电荷经过相邻等势面时电场力做功相等，动能减小量相等，则电荷经经过等势面时的动能为10J，又=0，所以电荷的动能与电势能的总量为10J，根据能量守恒定律得到，电势能为4J时它的动能为6J。14. 在如图所示的实验装置中，充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接，极板B接地。
 （1）若极板B稍向上移动一点，则将观察到静电计指针偏角______（选填“变大”或“变小”），此实验说明平行板电容器的电容随正对面积的减小而______（选填“增大”或“减小”）。（2）若极板B稍向左移动一点，则将观察到静电计指针偏角______（选填“变大”或"变小”），此实验说明平行板电容器的电容随极板间距离增大而______（选填“增大”或“减小”）。【答案】    ①. 变大    ②. 减小    ③. 变大    ④. 减小【解析】【分析】【详解】（1）[1][2] 若极板B稍向上移动一点，极板的正对面积减小，由电容的决定式分析可知电容减小，电容器电荷量不变，根据电容定义式知极板间的电压U增大，则静电计指针偏角变大，次实验说此实验说明平行板电容器的电容随正对面积的减小而减小；（2）[3][4] 若极板B稍向左移动一点，极板间的间距增大，由电容的决定式分析可知电容减小，电容器电荷量不变，根据电容定义式知极板间的电压U增大，则静电计指针偏角变大，次实验说此实验说明平行板电容器的电容随极板间距离的增大而减小。三、计算题（15题10分，16题8分，17题10分，共28分。）15. 有一个电量q=-3×10-6C的点电荷，从某电场中的A点移动到B点，电荷克服电场力做了6×10-4J的功，从B点移至C点，电场力对电荷做了9×10-4J的功，设B点为零电势，求：（1）A点的电势为多少？（2）A、C两点的电势差UAC为多少？【答案】（1）（2）【解析】【详解】(1)由题意知电荷从到过程，电场力做功：，电荷从到过程，电场力做功： 则得：间的电势差：;间的电势差：根据，，又 解得：， (2)间电势差为：16. 如图所示，电荷量为q，质量为m的电子从A点沿与电场垂直的方向水平进入场强为E的匀强电场，初速度为v0，当它通过电场中B点时，速度与场强方向成150°角，求A、B两点间的电势差。【答案】【解析】分析】【详解】电子进入匀强电场后在电场力作用下做匀变速曲线运动，根据运动的分解可知，电子在垂直于场强方向上做匀速直线运动，将B点的速度分解（如图）。
 电子通过电场B点时的速度电子从A运动到B由动能定理得解得A、B两点间的电势差17. 如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔。质量为m，电荷量为＋q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g)。则小球到达小孔处的速度为_______，极板间电场强度大小为______，电容器所带电荷量为_______
 【答案】    ①.     ②.     ③. 【解析】【详解】（1）[1]小球到达小孔前是自由落体运动，根据速度位移关系公式有v2=2gh解得
 （2）[2][3]对从释放到到达下极板处过程运用动能定理有解得
 电容器两极板间的电压为电容器带电量为