北京市海淀區(qū)101中學(xué)2020-2021學(xué)年高二（上）10月物理試題

20202021學(xué)年度第一學(xué)期高二年級物理月考試卷（高考班）一、單選題（每題3分，共39分）1.關(guān)于電場強(qiáng)度與電勢的關(guān)系，下面各種說法中正確的是：（）A.電場強(qiáng)度大的地方，電勢一定高 B.電場強(qiáng)度不變，電勢也不變C.電場強(qiáng)度為零處，電勢一定為零 D.電場強(qiáng)度的方向是電勢降低最快的方向【答案】D【解析】【詳解】電場線密處，電場強(qiáng)度大，而電場線方向不確定，故無法判斷電勢高低，電勢就不一定高，故A錯誤；在勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度不變，沿著電場線的方向，電勢總是逐漸降低的，故B錯誤；電勢為零，是人為選擇的，電場強(qiáng)度為零的地方，電勢不一定為零，故C錯誤；沿著電場方向電勢降低最快，故D正確．2.真空中兩個等量異種點電荷電量的值均為q，相距r，兩點電荷連線中點處的場強(qiáng)為（）A.0 B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】正、負(fù)點電荷單獨存在時，在兩點電荷連線中點處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度都為且方向相同，故兩點電荷連線中點處的合場強(qiáng)為E=E1+E2=故選D3.兩個放在支架上的相同金屬球，相距為d，球的半徑比d小得多，分別帶有q和3q的電荷，相互斥力為3F?，F(xiàn)將這兩個金屬球接觸，然后分開，仍然放回原處，則它們的相互斥力將變?yōu)椋ǎ〢.0 B.9F C.3F D.4F【答案】D【解析】【詳解】初始狀態(tài)下，根據(jù)庫侖定律有接觸后，兩電荷均分總電量，分別帶上2q的電量解得則ABC錯誤，D正確。故選D。4.如圖所示，帶箭頭的實線表示某電場的電場線，虛線表示該電場的等勢面。其中A、B、C三點的電場強(qiáng)度大小分別為EA、EB、EC，電勢分別為φA、φB、φC。關(guān)于這三點的電場強(qiáng)度大小和電勢高低的關(guān)系，下列說法中正確的是（）AEA=EB B.EA>EC C.φA=φB D.φB<φC【答案】B【解析】【詳解】AB．電場線的疏密反映場強(qiáng)的大小，由圖可知EA>ECEA>EB選項A錯誤，B正確；CD．沿電場線電勢逐漸降低，可知φA<φB而B、C兩點在同一個等勢面上，故二者的電勢相等φB=φC選項CD錯誤。故選B。5.如圖所示，真空中有兩個點電荷分別位于M點和N點，它們所帶電荷量分別為和．已知在M、N連線上某點P處的電場強(qiáng)度為零，且MP=3PN，則（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】因為P處的電場強(qiáng)度為0，故，因為MP=3PN，故q1=9q2，選項B正確．6.如圖為某電場中的電場線和等勢面，已知φa=10V，φc=6V，ab=bc，則（）Aφb=8V B.φb>8VC.φb<8V D.上述三種情況都可能【答案】C【解析】【詳解】因為，，知ac兩點的電勢差為4V，因為電場線越密的地方場強(qiáng)越強(qiáng)，根據(jù)U=Ed知，ab間的電勢差大于bc間的電勢差，所以ab間的電勢差大于2V，所以b點的電勢小于8V。故選C。7.兩個等量異種電荷，a、b為它們的連線上的兩點，c、d為連線中垂線上的兩點，O為其垂足，a、b、c、d四點到O點的距離都相等，則a、b、c、d、O五點的場強(qiáng)大小和電勢高低的關(guān)系為（）A.a、b、O三點場強(qiáng)O點最大B.a、b、O三點電勢φa>φb>φOC.c、d、O三點場強(qiáng)O點最小D.c、d、O三點電勢高低相等【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)等量異種電荷的電場分布可知，a、b、O三點場強(qiáng)O點最小，選項A錯誤；B．沿電場線電勢逐漸降低，可知a、b、O三點電勢φa>φO>φb選項B錯誤；C．根據(jù)等量異種電荷的電場分布可知，c、d、O三點場強(qiáng)O點最大，選項C錯誤；D．c、d、O三點連線是等勢面，可知三點電勢高低相等，選項D正確。故選D。8.一個點電荷，從靜電場中A點移到B點，其電勢能的變化為零，則（）A.A、B兩點的電場強(qiáng)度一定相等B.該點電荷一定沿等勢面移動C.作用于該點電荷的靜電力與其移動的方向總是垂直的D.A、B兩點的電勢一定相等【答案】D【解析】【詳解】A．從靜電場中A點移到B點，其電勢能的變化為零，電場力做功為零，電場力做功只與初末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)，而場強(qiáng)與電勢沒有直接關(guān)系，所以A、B兩點的電場強(qiáng)度不一定相等，A錯誤；B．電場力做功只與初末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)，電場力做功為零，點電荷可能沿等勢面移動，也可能不沿等勢面移動，B錯誤；C．電勢能的變化只與電荷的初末位置有關(guān)，與電荷移動的路徑無關(guān)，故該點電荷不一定沿等勢面移動，作用于該點電荷的電場力與其移動的方向不一定總是垂直的，C錯誤；D．由公式因為所以即A、B電勢一定相等，D正確。故選D。9.關(guān)于電容器的電容，下列說法正確的是（）A.電容器所帶電荷量越多，其電容一定越大B.電容器兩板間的電壓越高，其電容一定越大C.電容器不帶電時，其電容一定為零D.電容器的電容只由它本身特性決定【答案】D【解析】【詳解】電容器的電容只由它本身特性決定的，與它所帶的電量以及兩板之間的電壓無關(guān)。故選D。10.假設(shè)空間某一靜電場的電勢φ隨x變化情況如圖所示，根據(jù)圖中信息可以確定下列說法中正確的是（）A.空間各點場強(qiáng)的方向均與x軸垂直B.電荷沿x軸從0移到x1的過程中，一定不受電場力的作用C.正電荷沿x軸從x2移到x3的過程中，電場力做正功，電勢能減小D.負(fù)電荷沿x軸從x4移到x5的過程中，電場力做負(fù)功，電勢能增加【答案】D【解析】【詳解】A．由圖看出，軸上各點電勢隨著值得變化也會發(fā)生變化，說明隨著的變化有電場力在軸方向上做功，所以空間各點場強(qiáng)的方向不全與軸垂直，故A錯誤．B．在軸上從移到，各點電勢相等，任意兩點間電勢差為零，電場力做功為零，但電場力不一定為零，也可能電場力與軸垂直，故B錯誤．C．正電荷沿軸從移到的過程中，電勢升高，電荷的電勢能增大，電場力做負(fù)功，故C錯誤．D．負(fù)電荷沿軸從移到的過程中，電勢降低，電荷的電勢能增加，電場力做負(fù)功，故D正確．故選D．11.如圖所示，A、B是兩個帶有絕緣支架的金屬球，它們原來均不帶電，并彼此接觸。現(xiàn)使帶負(fù)電的橡膠棒C靠近A（C與A不接觸），然后先將A、B分開，再將C移走。關(guān)于A、B的帶電情況，下列判斷正確的是（）A.A帶正電，B帶負(fù)電 B.A帶負(fù)電，B帶正電C.A、B均不帶電 D.A、B均帶正電【答案】A【解析】【詳解】帶負(fù)電的橡膠棒C靠近A時，由于感應(yīng)起電，A球會感應(yīng)出正電荷，而B球會感應(yīng)出負(fù)電荷，然后先將A、B分開，在將C移走，A帶正電，B帶負(fù)電，故A項正確，BCD錯誤。故選A。12.如圖所示，電子在電勢差為U1的電場加速后，垂直進(jìn)入電勢差為U2的偏轉(zhuǎn)電場，在滿足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場的條件下，下列四種情況中，一定能使電子偏轉(zhuǎn)角變大的是（）A.U1變大，U2變大 B.U1變小，U2變大C.U1變大，U2變小 D.U1變小，U2變小【答案】B【解析】【詳解】設(shè)偏轉(zhuǎn)電場極板的長度為L，兩板間距離為d。電子在加速電場中由動能定理得再由牛頓第二定律和電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系電子在偏轉(zhuǎn)電場中由類平拋運動規(guī)律則電子偏轉(zhuǎn)角即U1變小，U2變大，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大。故選B。13.如圖所示，兩塊平行板金屬板正對水平放置，兩板分別與電源正、負(fù)極相連，當(dāng)開關(guān)閉合時，一帶電液滴恰好靜止在兩極板間的M點。則（）A.當(dāng)開關(guān)閉合時，若減小兩板間距，液滴仍靜止B.當(dāng)開關(guān)閉合時，若增大兩板間距，液滴將上升C.開關(guān)再斷開后，若減小兩板間距，液滴仍靜止D.開關(guān)再斷開后，若增大兩板間距，液滴將下降【答案】C【解析】【詳解】開始時，液滴靜止，故電場力向上A．當(dāng)開關(guān)閉合時，兩板間的電勢差不變，則減小兩板間距離時，由U=Ed可知E增大，液滴所受電場力增大，合力向上，故液滴將向上運動，故A錯誤；B．當(dāng)開關(guān)閉合時，兩板間的電勢差不變，則增大兩板間距離時，由U=Ed可知E減小，液滴所受電場力減小，合力向下，故液滴將向下運動，故B錯誤；CD．開關(guān)再斷開后，由公式、、得則無論如何改變兩板間的距離，板間的電場強(qiáng)度均不發(fā)生變化，故電場力不變，故粒子仍能受力平衡，故C正確，D錯誤。故選C。二、多選題（每題3分，共6分）14.如圖所示為研究決定平行板電容器電容大小因素的實驗裝置．兩塊相互靠近的等大正對的平行金屬板M、N組成電容器，板N固定在絕緣座上并與靜電計中心桿相接，板M和靜電計的金屬殼都接地，板M上裝有絕緣手柄，可以執(zhí)手柄控制板M的位置．在兩板相距一定距離時，給電容器充電，靜電計指針張開一定角度．在整個實驗過程中，保持電容器所帶電荷量不變，對此實驗過程的描述正確的是（）A.只將板M從圖示位置稍向左平移，靜電計指針張角變大B.只將板M從圖示位置沿垂直紙面向外的方向稍微平移，靜電計指針張角變大C.只將板M從圖示位置稍向上平移，靜電計指針張角減小D.只在M、N之間插入云母板，靜電計指針張角變大【答案】AB【解析】試題分析：A、只將板M從圖示位置稍向左平移，d增大，根據(jù)C=知，電容減小，根據(jù)U=知電勢差增大，則靜電計指針張角變大，故A正確．B、只將板M從圖示位置沿垂直紙面向外的方向稍微平移，正對面積S變小，根據(jù)C=知，電容減小，根據(jù)U=知電勢差增大，則靜電計指針張角變大，故B正確．C、只將板M從圖示位置稍向上平移，正對面積S變小，根據(jù)C=知，電容減小，根據(jù)U=知電勢差增大，則靜電計指針張角變大．故C錯誤．D、只在M、N之間插入云母板，介電常數(shù)變大，根據(jù)C=知，電容增大，根據(jù)U=知電勢差減小，則靜電計指針張角變?。蔇錯誤．故選AB．考點：電容器的動態(tài)分析．15.如圖所示勻強(qiáng)電場E的區(qū)域內(nèi)，在O點處放置一點電荷+Q，a、b、c、d、e、f為以O(shè)點為球心的球面上的點，aecf平面與電場平行，bedf平面與電場垂直。下列說法中正確的是（）A.b、d兩點的電場強(qiáng)度相同B.a點的電勢高于f點的電勢C.點電荷+q在球面上任意兩點之間移動，電場力一定做功D.將電荷+q在球面上任意兩點之間移動，從球面上a點移動到c點的電勢能變化量一定最大【答案】BD【解析】【詳解】A．b、d兩點的合場強(qiáng)大小相等，方向不同，所以場強(qiáng)不同．故A錯誤；B．只有勻強(qiáng)電場時，a點電勢高于f點電勢；只有點電荷時，a點電勢等于f點電勢，則在合電場中時，a點電勢高于f點電勢，選項B正確；C．點電荷+q在球面上任意兩點之間移動時，點電荷的電場不做功，但勻強(qiáng)電場不一定做功，所以電場力不一定做功．故C錯誤；D．在電場中因為a點和c點的電勢差最大，可知將電荷+q在球面上任意兩點之間移動，從球面上a點移動到c點的電勢能變化量一定最大，故D正確。故選BD．三、填空題（每空2分，共8分）16.圖中的平行直線表示一簇垂直于紙面的等勢面。A等勢面與B等勢面的電勢差UAB=__________V；將一個帶5.0×108C的點電荷，沿圖中曲線從A點移到B點，電場力做的功為_______________J?！敬鸢浮?1).10(2).5×107【解析】【詳解】[1]A等勢面與B等勢面的電勢差[2]將一個帶5.0×108C的點電荷，沿圖中曲線從A點移到B點，電場力做的功為17.正離子A（質(zhì)量為m、電荷量為q）和正離子B（質(zhì)量為2m、電荷量為q）由靜止開始經(jīng)相同電加速后，如圖所示垂直電場線射入兩塊平行帶電金屬板間，從兩板間射出時（重力不計）A、B側(cè)移之比yA：yB=______________；A、B動能增量之比△EkA：△EkB=______________。【答案】(1).1：1(2).1：1【解析】【詳解】[1]離子在電場中加速，設(shè)末速度為v0，據(jù)動能定理得離子穿出偏轉(zhuǎn)電場的時間為偏轉(zhuǎn)電場的加速度為離開偏轉(zhuǎn)電場時側(cè)移量即側(cè)移量與電荷的電量與質(zhì)量均無關(guān)，則A、B側(cè)移之比yA：yB=1:1[2]根據(jù)動能定理則A、B動能增量之比△EkA：△EkB=1:1四、計算題（47分）18.如圖所示，A、B兩點相距0.1m，AB連線與電場線的夾角θ=60°，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=100V/m，求：AB間電勢差UAB?！敬鸢浮?V【解析】【詳解】AB間電勢差19.有一個帶電荷量q=3×106C的點電荷，從某電場中的A點移到B點，電荷克服電場力做功6×104J，從B點移到C點，電場力對電荷做功9×104J，求：(1)AB間電勢差UAB和BC間電勢差UBC；(2)若B點電勢為零，則A點的電勢φA是多少，電荷在C點的電勢能Ep為多大?！敬鸢浮?1)200V，300V；(2)200V，9×104J【解析】【詳解】(1)電荷由A移向B克服靜電力做功即靜電力做負(fù)功，WAB=－6×10－4JUAB=V=200VUBC=V=－300V(2)若φB=0，由UAB=φA－φB得φA=UAB=200V由UBC=φB－φC得φC=φB－UBC=0－(－300)V=300V電荷在A點的電勢能EpA=qφA=－3×10－6×200J=－6×10－4J電荷在C點的電勢能EpC=qφC=－3×10－6×300J=－9×10－4J.20.如圖所示，長為的絕緣細(xì)線一端懸于點，另一端系一質(zhì)量為、電荷量為的小球．現(xiàn)將此裝置放在水平向右的勻強(qiáng)電場中，小球靜止在點，此時細(xì)線與豎直方向成角．重力加速度為，，．（1）判斷小球的帶電性質(zhì)．（2）求該勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度的大?。?）若將小球向左拉起至與點處于同一水平高度且細(xì)繩剛好張緊，將小球由靜止釋放，求小球運動至最低點時的速度大?。敬鸢浮浚?）負(fù)電．（2）．（3）．【解析】本題考查帶電粒子在電場中的平衡及帶電粒子在電場中的運動問題．(1)對小球受力分析，小球受到的電場力方向向左，則小球帶負(fù)電．(2)小球受三個力作用處于平衡狀態(tài)，作出受力示意圖如圖：則，解得：(3)小球從水平位置到豎直方向的過程中重力和電場力做功，根據(jù)動能定理：，解得：21.如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B和C兩點，在圓心處有一固定的正點電荷，B為AC的中點，C點位于圓周的最低點。現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為q，套在直桿上的帶負(fù)電小球從A點由靜止開始沿桿下滑。已知重力加速度為g，A點距離過C點的水平面的豎直高度為3R，小球滑到B點時的速度大小為。(1)求小球滑至C點時的速度大??；(2)求A，B兩點間的電勢差UAB；(3)若以C點為零電勢點，試確定A點的電勢?！敬鸢浮?1)；(2)；(3)【解析】【詳解】(1)B、C兩點到點電荷的距離相等，則對帶電