2021-2022学年福建省永安市第三中学高二（上）10月物理试题含解析

这是一份2021-2022学年福建省永安市第三中学高二（上）10月物理试题含解析，共22页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
永安三中2021-2022学年上学期高二物理第一次月考试卷（考试时间：90分钟，满分：100分）一、单项选择题（每题，共10题，共30分）1. 下列关于点电荷的说法正确的是（　　）A. 只有体积很小的带电体才能看成点电荷B. 体积很大的带电体一定不能看成点电荷C. 由公式可知，r→0时，F→∞D. 当两个带电体的大小远小于它们间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷【1题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】AB．带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系，AB错误；C．r等于零时物体不能看做质点，此时不能用该公式直接计算两物体之间的库仑力，C错误；D．当两个带电体的大小远小于它们间的距离时，可将这两个带电体看成点电荷，D正确。故选D。2. 两个放在绝缘架上的相同金属球，相距r，球的半径比r小的多，带电荷量大小分别为q和3q，相互斥力为F．现将这两个金属球相接触，然后分开，仍放回原处，则它们之间的相互作用力将变为：（     ）A. F B.  C.  D. 4F【2题答案】【答案】B【解析】【分析】由库仑定律可得出两球在接触前后的库仑力表达式，则根据电量的变化可得出接触后的作用力与原来作用力的关系．【详解】由库仑定律可得：相互斥力 由于带同种电荷，当两球接触后再分开平分总电量，故分开后两球的带电量为2q；则库仑力，故B正确，ACD错误．故应选：B．【点睛】本题很多同学由于没有看清题意而错将F来表示了接触前的库仑力，从而导致错误；在学习中应注意审题的练习．3. 对于电容C=，以下说法正确是（　　）A. 一只电容充电荷量越大，电容就越大B. 可变电容器的充电荷量跟加在两极间的电压成反比C. 对于固定电容器，它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变D. 如果一个电容器没有电压，就没有充电荷量，也就没有电容【3题答案】【答案】C【解析】【分析】【详解】A．是电容器电容的比值定义式，电容C与电量Q和电压U无关，对一个确定的电容器，其电容是固定不变的，所以电容充电荷量越大，电压也越高，电容不变，A错误；B．可变电容器的充电荷量随加在两极间的电压增大而增大，不是成正比，更不是成反比，B错误；C．对于固定电容器，它所充电荷量跟它两极板间所加电压比值保持不变，C正确；D．电容器电容表征电容器有储存电荷的能力，与电荷量、电压无关，电容器在没有电压和电荷量的情况下，也有电容，D错误。故选C。4. 下列说法正确的是（　　）A. 元电荷实质上是指电子和质子本身B. 尽可能保持印刷厂空气干燥，可以有效防止静电的危害C. 摩擦起电的实质是摩擦使质子从一个物体转移到了另一个物体上D. 丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电【4题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】A．元电荷是最小的电量单位，不是指电子和质子本身，选项A错误；B．尽可能保持印刷厂空气潮湿，可以有效防止静电的危害，选项B错误；C．摩擦起电的实质是摩擦使电子从一个物体转移到了另一个物体上，选项C错误；D．丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电，选项D正确。故选D。5. 如图所示，带箭头的实线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是A. 粒子带正电B. 粒子在A点加速度大C. 粒子在B点动能大D. A、B两点相比，B点电势较低【5题答案】【答案】D【解析】【详解】试题分析：根据粒子的运动轨迹可以看出，粒子所受电场力的方向与电场线的方向相反，故可知粒子带负电，所以A错误；B处的电场线密集，故电场强度大，由牛顿第二定律可知，该点的加速度大，所以B错误；电场力方向与运动方向成钝角，所以电场力做负功，粒子的电势能增大，动能减小，所以C错误；电势沿电场线的方向降落，所以A点的电势高于B点电势，故D正确；考点：带电粒子在电场中的运动6. 如图为某匀强电场的等势面分布图（等势面竖直分布），已知每两个相邻等势面相距2cm，则该匀强电场的电场强度大小和方向分别为 （     ）A. ，竖直向下B. ，竖直向上C. ，水平向左D. ，水平向右【6题答案】【答案】C【解析】【详解】试题分析：由匀强电场的电场强度与电势差的关系可得，电场强度的方向与等势面垂直由高电势指向低电势即水平向左．C选项正确，ABD选项错误．故选C考点：匀强电场的电场强度与电势差的关系点评：在匀强电场中，任意两点间的电势之差，等于电场强度跟这两点沿电场强度方向上的距离的乘积．即d必须是沿场强方向的距离，如果电场中两点不沿场强方向，d的取值应为在场强方向的投影，即为电场中该两点所在的等势面的垂直距离，方向关系，场强的方向就是电势降低最快的方向即电场线与等势面垂直且由高等势面指向低等势面．7. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的电源连接，上极板A接地，一带负电的油滴固定于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板B竖直向下移动一小段距离，则（　　）A. 带电油滴所受静电力不变B. P点的电势将升高C. 带电油滴在P点时的电势能增大D. 电容器的电容减小，极板带电荷量增大【7题答案】【答案】B【解析】【详解】A．根据电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，C减小，电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动，A错误；B．板间场强E减小，而P点与上极板间的距离不变，则由公式分析可知，P点与上极板间电势差将减小，而P点的电势低于上极板的电势，则知P点的电势将升高，B正确；C．由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势升高，则油滴的电势能将减小，C错误；D．根据电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，C减小电容的定义式电容器与电源保持相连，则U不变，当C减小，则Q也减小，D错误。故选B。8. 如图所示，M、N为两个带电量相等的正点电荷，在其连线的中垂线上有一点P（规定无穷远处的电势为零），下列说法中正确的是（　　）A. P点电场强度方向水平向右B. P点到O点电场强度大小可能先增大后减小C. P点的电势大于O点的电势D. 一个带负电的点电荷在P点的电势能小于在O点的电势能【8题答案】【答案】B【解析】【详解】A．在O点上方，等量同种正电荷连线中垂线上电场强度方向，故A错误；B．由于电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，因此P点到O点的电场强度大小可能先增大后减小，也可能一直减小，故B正确；C．依据沿着电场线的方向电势降低，因此P点的电势小于O点的电势，故C错误；D．由于P点电势小于O点的电势，则带负电的点电荷在P点的电势能大于在O点的电势能，故D错误。故选B。9. 如图所示，真空中有两个点电荷q1，q2，它们的质量分别为m1，m2，现在用两根绝缘细丝线拴挂在天花板上，在库仑力作用下两根丝线与竖直方向夹角为α和β，且两点电荷此时处于同一水平线上，用T1和T2分别为两根丝线的弹力，则以下说法中正确的是(     ) A. 若α＞β，则有m2＞m1，T2＜T1B. 若α＞β，则有m2＞m1，T2＞T1C. 若α＞β，则有q2＞q1，T2＞T1D. 若α＞β，则有q2＜q1，T2＜T1【9题答案】【答案】B【解析】【分析】对q1，q2受力分析，根据共点力平衡和几何关系表示出电场力和重力的关系．再根据电场力和重力的关系得出两球质量的关系．【详解】设左边球为A，右边球为B，则对A、B球受力分析，

根据共点力平衡和几何关系得：m1g=F1cotα，m2g=F2cotβ，T1=，T2=；不论q1与q2谁大谁小，它们之间的库仑力总是等值、反向、共线的，即总有F1=F2，所以不能判断q1，q2的大小．当α＞β，则有m2＞m1，T2＞T1，所以B正确，ACD错误．故选B．10. 图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26 eV和5 eV．当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8 eV时,它的动能应为（    ）A. 8 eVB. 13 eVC. 20 eVD. 34 eV【10题答案】【答案】C【解析】【详解】由题意，电荷经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV，动能减小为21eV．而相邻的等势面之间的电势差相等，电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等，电势能变化量相等，则电荷从3等势面到4等势面时，动能减小7eV，电势能增大，等势面3的电势为0，电荷经过b时电势能为7eV，又由题，电荷经b点时的动能为5eV，所以电荷的总能量为E=Ep+Ek=7eV+5eV=12eV，其电势能变为-8eV时，根据能量守恒定律得到，动能应为20eV．A．8 eV，与结论不相符，选项A错误；B．13 eV，与结论不相符，选项B错误；C．20 eV，与结论相符，选项C正确；D．34 eV，与结论不相符，选项D错误；二、多项选择题（每题有多个答案是正确的，每题4分，错选不给分，漏选得，共4题，共16分）11. 在电场中的某点A放一电荷量为+q的试探电荷，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的场强大小，方向水平向右。下列说法不正确的是（　　）A. 在A点放置一个电荷量为-q的试探电荷，A点的场强方向变为水平向左B. 在A点放置一个电荷量为+2q的试探电荷，则A点的场强变为2EAC. 在A点放置一个电荷量为-q的试探电荷，它所受的电场力方向水平向右D. 在A点放置一个电荷量为+2q的试探电荷，它所受的电场力为2F【11题答案】【答案】ABC【解析】【分析】【详解】AB．电场的电场强度是电场的固有属性，与试探电荷的正负和大小无关，故A点场强的大小和方向都不变，AB错误；C．在A点的场强大小和方向不变，负电荷的受力方向与场强方向相反，故负电荷所受的电场力方向变为水平向左，C错误；D．A点的场强大小和方向不变，根据可知，电荷量为2q时即电场力变为原来的2倍，D正确。故选ABC。12. 如图，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为，则下列结论正确的是(    )A. 此液滴带正电B. 液滴的加速度等于C. 合外力对液滴做的总功等于零D. 液滴的电势能减少【12题答案】【答案】BD【解析】【详解】A.据题带电液滴沿直线b运动到d，带电液滴所受重力与电场力的合力一定与其运动方向在同一直线上，对液滴进行受力分析，其受力情况如图所示，则电场力方向一定水平向右，与场强方向相反，所以该液滴带负电．故A错误；B.由图可得物体所受合力故物体的加速度故B项正确；C.由于液滴从静止开始做加速运动，故合力的方向与运动的方向相同，故合外力对物体做正功，故C错误；D.由于电场力所做的功故电场力对液滴做正功，故液滴的电势能减小，故D项正确．13. 如图所示，是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经过电压U1加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板的距离为d，电势差为U2，板长为L，为了提高示波管的灵敏度（每单位电压引起的偏转量）不可采用的方法是（　　）A. 增大两板间的电势差U2B. 尽可能使板长L短些C. 尽可能使板间距离d小一些D. 使加速电压U1升高一些【13题答案】【答案】ABD【解析】【分析】【详解】加速度电场中，根据偏转电场中，垂直电场方向偏转位移灵敏度A．增大两板间的电势差U2，灵敏度不变，A错误；B．尽可能使板长短些，灵敏度减小，B错误；C．尽可能使板间距离d小一些，灵敏度增大，C正确；D．使加速电压U1升高一些，灵敏度减小，D错误。故选ABD。14. 空间存在平行于x轴方向的静电场，其电势φ随x的分布如图10所示．一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子从坐标原点O由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动．则下列说法正确的是(　　)A. 该粒子带正电荷B. 空间存在的静电场场强E是沿x轴正方向均匀减小的C. 该粒子从原点O运动到x0过程中电势能是减小D. 该粒子运动到x0处的速度是【14题答案】【答案】AC【解析】【详解】沿电场线方向电势降低，由图可知电场方向沿X正方向．带电粒子仅在电场力作用下由静止开始沿x轴正方向运动，受力方向与电场方向一致， 带电粒子带正电，A正确；沿X正方向电势均匀降低，电场为匀强电场，B错误；沿x轴正方向运动，电场力做正功，电势能减小，C正确；根据动能定理，，D错误．故选AC三、填空题（每空，共20分）15. 如图所示，在带电+Q的带电体附近有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上，若先将A、B分开，再移走+Q，则A带______电，B带______电。【15题答案】【答案】    ①. 负    ②. 正【解析】【分析】【详解】[1][2] 先把导体A和B分开，再移走带正电的导体棒，导体A和B由于感应起电带上异种电荷，所以此时A带负电，B带正电16. 已改将电量为6×10-6C的负电荷从电场中A点移到B点，电场力做了3×10-5J的功，则该电荷在此过程中电势能______（填“增加”或“减少”）了______J；若该电荷在B点的电势能为零，则在A点的电势能为______J。【16题答案】【答案】    ①. 减少    ②. 3×10-5    ③. 3×10-5【解析】【分析】【详解】[1]将电量为6×10-6C的负电荷从电场中A点移到B点，电场力做了3×10-5J的功，因是正功，则该电荷的电势能减少。[2] 该电荷的电势能减少了3×10-5J。[3] 若该电荷在B点的电势能为零，则在A点的电势能为3×10-5J。17. 长为l的导体棒原来不带电并水平放置，现将一带电量为q的正点电荷放在距棒左端R处，如图所示，当达到静电平衡后棒内中点处的场强为零，则棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强大小等于______，方向为水平向______。【17题答案】【答案】    ①.     ②. 左【解析】分析】【详解】[1]由静电感应现象可知，电量为q的正点电荷放在距棒左端R处，棒的左端感应出负电荷，右端感应出正电荷。由点电荷产生电场强度公式，可得+q在棒上中点P处产生场强大小方向为水平向右；由静电平衡原理可知，当达到静电平衡后棒内中点P处的合电场强度是零，棒上感应电荷在棒内中点P处产生的场强大小与带电量为+q的正点电荷在棒的中点P处产生的场强大小相等，方向相反， 棒上感应电荷在棒内中点P处产生的场强大小[2]方向为水平向左。18. 某同学利用如图所示的装置来研究平行板电容器电容的影响因素。（1）对该装置理解正确的是（        ）A．操作过程中，可认为A、B两板间的电压始终不变B．操作过程中，可认为A、B两板间的场强始终不变C．操作过程中，可认为A、B两板间的带电量始终不变D．操作过程中，可认为电容器的电容始终不变（2）当手持绝缘柄将A板向左平移时，静电计指针张角将___________；将A板向上平移时，静电计指针张角将___________选填“变大”、“变小”或“不变”
 【18题答案】【答案】    ① C    ②. 变大    ③. 变大【解析】【分析】【详解】（1）[1]根据实验可知，电容器两极板的电量不变，故C正确；ABD错误。故选C。（2）[2]将A板向左平移时，板间距离增大，电容减小，而电容器所带电量不变，由分析可知，U增大，则静电计指针张角变大。[3]将A板向上平移时，两板正对面积减小，电容减小，而电容器所带电量不变，由分析可知，U增大，则静电计指针张角变大。四、计算题（第19题1，第20题10分，第21题1，共34分，必须写出必要的公式和步骤。）19. 如图所示，为一组方向未知的匀强电场的电场线，将带电荷量为 的点电荷由A点沿水平线移至B点，克服电场力做了2×10-6J的功，已知A、B间的距离为2cm。试求：（1）A、B两点间的电势差UAB；（2）若A点的电势为=1V，试求B点的电势；（3）该匀强电场的电场强度E的大小并判断其方向。
 【19题答案】【答案】（1）2V；（2）-1V；（3）200V/m，沿电场线向下【解析】【分析】【详解】（1）由题意可知，点电荷从A到B，电场力做负功根据代入数据解得（2）根据解得（3）如图所示
 由几何关系可得A、B两点沿电场线方向的距离根据代入数据解得方向：沿电场线向下20. 如图所示，长l＝1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球所带电荷量q＝1.0×10－6C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：(1)小球所受电场力F的大小；(2)小球的质量m；(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．【20题答案】【答案】(1)F=3.0×10－3N　(2)m=4.0×10－4kg　(3)v=2.0m/s【解析】【详解】(1)根据电场力的计算公式可得电场力；
(2)小球受力情况如图所示： 根据几何关系可得，所以；(3)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则，解得v=2m/s．21. 示波管的示意图如图所示，竖直偏转电极的极板，两板间距，极板右端与荧光屏的距离，由阴极发出的电子经电场加速后，以的速度沿中心线进入竖直偏转电场。若电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计。已知电子电荷，质量，求：（1）加速电压的大小；（2）要使电子束不打在偏转电极的极板上，求加在竖直偏转电极上的电压U的最大值；（3）求电子打在荧光屏上距中心点最大距离？【21题答案】【答案】（1）728V；（2）91V；（3）5 cm【解析】【分析】【详解】（1）对于电子通过加速电场的过程，根据动能定理有解得（2）设偏转电场的电压为，电子刚好飞出偏转电场，竖直方向的位移为，即有电子偏转的时间为解得故加在竖直偏转电极上的电压U的最大值为91V；（3）电子飞出偏转电场时速度的反向延长线交水平位移的中点，依据几何关系有解得