【文档说明】北京市昌平区新学道临川学校2020-2021学年高二上学期第一次月考物理试题【精准解析】.doc,共(19)页,891.500 KB,由小赞的店铺上传
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临川学校2020-2021学年度第一学期第一次参加检测高二物理试卷一、单项选择题(本题共24小题,每小题3分,共72分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。)1.关于摩擦起电现象,下列说法中正确的是()A.摩擦起电是用摩擦的方法
将其他物质变成了电荷B.摩擦起电是通过摩擦使一个物体中产生电荷C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带有同种电荷【答案】C【解析】【详解】AB.电荷既不能创生,也不能消灭,只能从物体的一部分转移到另一部分,
或者从一个物体转移到另一个物体,在任何转移的过程中,电荷的总量保持不变,选项AB错误;CD.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体上,且通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一定带有等量异种电荷,选项C正确,D错误。故选C。2.带电微粒所带电量不可能是下列值中
的()A.2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.8×10-17C【答案】A【解析】【详解】最小的电荷量是1.6×10-19C,我们把这个最小的电荷量叫做元电荷,任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的
整数倍。A.由于2.4×10-19C不是1.6×10-19C的整数倍,选项A错误;B.-6.4×10-19C是1.6×10-19C的整数倍,选项B正确;C.-1.6×10-18C是1.6×10-19C的整数倍,选项C正确;D
.4.8×10-17C是1.6×10-19C的整数倍,选项D正确。本题选不可能的,故选A。3.要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍,下列方法中可行的是A.每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍,电荷间的距离不变B.保持点电荷的电荷量不变,使两个电荷间的距离增大到原来的2倍C.使一个点电荷
的电荷量加倍,另一个点电荷的电荷量保持不变,同时使两个点电荷间的距离减小为原来的12D.保持点电荷的电荷量不变,将两个点电荷的距离减小到原来的14【答案】A【解析】【分析】根据库仑定律公式122kQQFr【详解】A、每个点电荷的电荷
量都增大到原来的2倍,电荷间的距离不变,则1212222244kQQkQQFFrr,所以A选项是正确的;B、保持点电荷的电荷量不变,使两个点电荷的距离增大到原来的2倍,根据公式则力变成原来的14,故B错C、使一个点电荷的电荷量增加1倍
,另一个点电荷的电荷量保持不变,同时使两点电荷间的距离减小为原来的12,则有8FF,故C错误;D、保持点电荷的电荷量不变,将两点电荷间的距离减小为原来的14,则力16FF,故D错;故选A4.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张
开.下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,所以验电器的上端应带上与小球异号的电荷,而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷;故ACD项错误,B项正确.5.导体A带5Q的正电荷,另一完全相同的
导体B带Q的负电荷,将两导体接触一会儿后再分开,则B导体的带电荷量为()A.-QB.QC.2QD.4Q【答案】C【解析】试题分析:因为导体与其相同的导体接触时,导体间会平分电荷,所以两导体接触后的总电荷量是5Q+(-Q)=4Q
,再平分得2Q,这就是A和B导体所带的电荷量,选项C正确.考点:接触带电的计算.6.下列表达式中,q一定是场源电荷的是()A.2kQqFrB.FEqC.ABABWqUD.2kqEr【答案】D【解析】【详解】A.在2kQqFr表达式中q可
能是场源电荷,也可能是试探电荷,故A错误;B.在FEq表达式中q是试探电荷,故B错误;C.在ABABWqU表达式中q是试探电荷,故C错误;D.在表达式2qEkr中,q为场源电荷,故D正确。故选D。【点睛】解决本题的关键就是会区分场源
电荷和试探电荷,并且知道各个公式的意义。7.关于电容器,以下说法正确的是()A.电容器两板正对面积变大,电容变小B.电容器两板距离变大,电容变小C.两板间放入电介质,电容变小D.两板间电压增大,电容变大【答案】B【解析】【详解】A.由平行板电容器的电容4rSCkd可知,电容器两板正对面积变大
,即S增大,则C增大,故A错误;B.由平行板电容器的电容4rSCkd可知,电容器两板距离变大,即d增大,则C变小,故B正确;C.由平行板电容器的电容4rSCkd可知,两板间放入电介质,即r增大,则C增大,故C错误;D.电容器的电容由本身的结构所决定,与两板间电
压无关,故D错误。故选B。8.下述说法中正确的是()A.根据E=Fq,可知电场中某点的场强与电场力成正比B.根据E=2kqr,可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比C.根据场强叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强D.电场线就是点电荷在电场中运动的轨迹【答案】
B【解析】【详解】A.E=Fq是定义式,场强大小由电场本身决定,与试探电荷的受力无关,选项A错误;B.E=2kqr是决定式,点电荷产生的电场场强大小与形成电场的点电荷的电荷量成正比,选项B正确;C.场强的叠加遵循平行四边形定则,合场强大于等于
两个分场强之差,小于等于两个分场强之和,不一定大于分场强,选项C错误;D.电场线是人为想象出来用来模拟静电场的曲线,并不表示粒子运动的轨迹,选项D错误。故选B。9.如图所示是某电场中的几条电场线,在电场中有A、B两点,试比较两点的电场强度E大小和电势φ高低,
其中正确的是()A.EA>EB,φA>φBB.EA>EB,φA<φBC.EA<EB,φA>φBD.EA<EB,φA<φB【答案】B【解析】【详解】电场强度的大小看电场线的疏密程度,电场线越密的地方电场强度越大,所以EA>EB;根据沿着电场线电势一定降低,所以φA<φB。选项
B正确,ACD错误。故选B。10.如图所示的实验装置中,极板A与静电计外壳相连,平行板电容器的极板B与静电计相接。将A极板向左移动,增大电容器两极板间的距离时,电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U,电容器两极板间的场强E的变化情况是()A.Q变小,C不变
,U不变,E变小B.Q变小,C变小,U不变,E不变C.Q不变,C变小,U变大,E不变DQ不变,C变小,U变大,E变小【答案】C【解析】【分析】先根据电容的决定式4SCkd,分析电容如何变化,抓住电容器
的电荷量不变,由电容的定义式QCU,分析板间电压的变化,由UEd分析板间场强的变化;对于电容器动态分析问题,关键要掌握电容的决定式4SCkd,电容的定义式QCU和板间场强公式UEd,结合电荷不变的条件进行分析。【详解】当增
大电容器两极板间的距离时,电容器所带的电量Q不变,根据电容的决定式4SCkd分析得知电容C变小;由电容的定义式QCU分析得知板间电压U变大;由4UkQEdS因Q、S、均不变,所以板间场强E不变,故C正确,ABD错误。故选C。11.
如图所示的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N点,可以判定()A.M点的电势能小于N点的电势能B.M点的电势小于N点的电势C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力【答案】D【解
析】【详解】B.根据沿电场线方向电势降低,M点的电势高于N点的电势,选项B错误;A.粒子带正电,M点的电势高于N点的电势,根据q电可知M点的电势能大于N点的电势能,选项A错误;CD.根据电场线的疏密表示电场的强弱,由图可
知N点的电场线密,所以N点的电场强度大,点电荷在N点受到的电场力大,选项C错误,D正确。故选D。12.如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10-6C的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A点运动到B点时动能减少了10-5J,已知A点的电势为-10V,则以下判断不正确的是()
A.微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示B.电场强度E的方向水平向左C.B点电势为零D.B点电势为20V【答案】D【解析】【详解】AB.带正电的微粒仅受电场力的作用,从A点运动到B点时动能减少了10-5J,说明电场力做负功,则知电场力方向水平向左,电场方向水平向
左。根据曲线运动的合力指向轨迹的内侧,故微粒的运动轨迹是如图虚线1所示,选项AB正确,不符题意;CD.根据动能定理有qUAB=△Ek解得5610V10V10kABEUq=又10VABABAU,则
φB=0选项C正确不符题意,D错误,符合题意。故选D。13.如图所示为一种电容传声器。b是固定不动的金属板,a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片,a、b构成一个电容器。其工作原理是当声波作用于金属膜片时,金
属膜片发生相应的振动,于是就改变了它与固定极板b间的距离,从而使电容发生变化,而电容的变化可以转化为电路中电信号的变化。闭合开关K,若声源S发出声波使a向右运动时()A.电容器的电容减小B.a、b板之
间的电场强度减小C.流过电流表的电流方向为自左向右D.电容器两板间的电压会増大【答案】C【解析】【详解】A.由电容的决定式4SCkd可知,a向右运动时,极板间的距离d减小,所以电容增大,选项A错误;BD.闭合开关K,电压U保持不变,距离减小,由UEd可知
电场强度增大,选项BD错误;C.由电容定义式QCU可知,电容增大,电压不变,所以电荷量增大,电容器充电,流过电流表的电流方向为自左向右,选项C正确。故选C。14.如图所示,在点电荷+Q的电场中,虚线为等势面,甲、乙两粒子的运动轨迹
分别为acb、adb曲线,两粒子在a点时具有相同的动能,重力不计。则下列判断错误的是()A.甲、乙两粒子带异种电荷B.两粒子经过b点时具有相同的动能C.甲粒子经过c点时的动能等于乙粒子经过d点时的动能D.设无穷远处电势为零,甲粒子经过c点时的电势能大于乙粒子经过d点时的电势能【答案】CD【解析】【
详解】A.由图可知电荷甲受到中心电荷的引力,而电荷乙受到中心电荷的斥力,故两粒子的电性一定不同,选项A正确;B.虚线为等势面,根据WqU可判定acb、adb曲线过程中电场力所做的总功为0,两粒子在a点时具有相同的动能,重力不计,则两粒子经过b点时具有相同的动能,选项B正确;C.从
a到c和从a到d有:acadUU但甲、乙两粒子带异种电荷,所以甲粒子从a到c电场力做正功,而乙粒子从a到d电场力做负功,根据动能定理可知甲粒子经过c点时的动能不等于乙粒子经过d点时的动能,选项C错误;D.设无穷远处电势为零,在点电荷Q的电场中,则有
:0cd由于甲带负电,乙带正电,根据电势能PEq可知甲粒子经过c点时的电势能小于0,乙粒子经过d点时的电势能大于0,所以甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能,选项D错误。本题选错误的,故选CD。15
.如图所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上。a和c带正电,b带负电,a所带电荷量的大小比b的大。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是()A.F1B.F2C.F3D.F4【
答案】A【解析】【详解】对c球受力分析,如图由于a球的带电量比b球的大,故a球对c球的静电斥力较大,根据平行四边形定则,合力的方向如图,即沿着F1的方向。选项A正确,BCD错误。故选A。16.一个检验电荷q在电场中某点受到的电场力为F,该点的电场强度为
E.下图中能正确表示q、E、F三者关系的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】A、B项:因为电场中的电场强度与放入电场中电荷的电量无关,由场源电荷决定.所以电场强度不随q、F的变化而变化,故A、B错误;C、D项:由FEq知,某点的电场强度一定,F与q成正比.故C错误,D
正确.故选D.17.如图所示的各电场中,A、B两点电场强度相等的图是A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】A图中,A、B两点场强大小不同,方向相同;B图中,A、B两点场强大小相同,方向不同;C图中,A、B两点场强大小
和方向都相同;D图中,A、B两点场强大小和方向都不相同;故选C.18.如图所示,一质量为m、电荷量为Q的小球A系在长为l的绝缘轻绳下端,另一电荷量也为Q的小球B位于悬挂点的正下方(A、B均视为点电荷),轻绳与竖直方向成30角,小球A、B静止于
同一高度。已知重力加速度为g,静电力常量为k,则两球间的静电力为()A.224kQlB.22kQlC.mgD.3mg【答案】A【解析】【详解】AB.根据几何关系,可得平衡时A、B间的距离sin302lrl根据库仑定律得22224QkQFkrl
A正确,B错误;CD.A球的受力情况如图所示根据平衡条件有3tan303FmgmgCD错误。故选A。19.密立根油滴实验原理如图所示。两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间电压为U,形成竖直向下场强为E的匀强电场。用喷雾器从上板中间的
小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴。通过显微镜可找到悬浮不动的油滴,若此悬浮油滴的质量为m,则下列说法正确的是()A.悬浮油滴带正电B.悬浮油滴的电荷量为mgUC.增大场强,悬浮油滴将向上运动D.油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍【答案】C【解析】【详
解】A.带电荷量为q的油滴静止不动,则油滴受到向上的电场力;题图中平行板电容器上极板带正电,下极板带负电,故板间场强方向竖直向下,则油滴带负电,故A错误;B.根据平衡条件,有Umgqd故mgdqU故B错误;C.根据平衡条件,有mgqE当增大场强,电场力增大,则悬浮油滴将向上运
动,故C正确;D.不同油滴的所带电荷量虽不相同,但都是某个最小电荷量(元电荷)的整数倍,故D错误。故选C。20.A、B是一条电场线上的两点,若在A点释放一初速度为零的电子,电子仅受电场力作用,并沿电场线从A运动到B,其速度随时间变化的规律如图2所示.设A、B两点的电场强度分别为EA、
EB,电势分别为φA、φB,则()A.EA>EBB.EA<EBC.AB=D.φA<φB【答案】D【解析】【详解】因为电子做匀加速直线运动,则加速度不变,即所受的电场力不变,可知电场强度不变,所以EA=EB.故AB错误.因为电子从A到B做加速运
动,所以电场线方向由B指向A,沿电场线方向电势逐渐降低,则φA<φB.故D正确,C错误.故选D.【点睛】解决本题的关键知道沿电场线方向电势逐渐降低,电场线的疏密代表电场的强弱.本题通过电场力的变化判断电场强度的变化.21.如图所示,实线表示电场线,虚线表示带电
粒子运动的轨迹,带电粒子只受电场力的作用,运动过程中电势能逐渐减少,它运动到b处时的运动方向与受力方向可能是()A.B.C.D.【答案】D【解析】试题分析:根据曲线运动力与轨迹的关系,力需指向轨迹弯曲的内侧,所以A
错误;带电粒子只受电场力作用,故力与电场线共线,所以C错误;由题意知,运动过程中粒子的电势能逐渐较小,故电场力做正功,即力与速度方向的夹角应为锐角,故B错误,D正确.考点:本题考查带电粒子的运动.22.如图所示,绝缘光滑半圆轨
道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E,在与环心等高处放有一质量为m,电荷量为+q的小球,由静止开始沿轨道运动,下列说法错误的是()A.小球在运动过程中机械能不守恒B.小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg+qE
)C.小球经过最低点时速度最大D.小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg-qE)【答案】D【解析】【详解】A.小球在运动过程中,除重力外,电场力做功,小球的机械能不守恒,选项A正确;C.小球运动到环的最低点过程中合外力一直做正功,动能增加,从最低点向最高点运
动过程中,合外力做负功,动能减小,在最低点小球动能最大,速度最大,选项C正确;BD.小球由静止开始下滑的过程中,由动能定理得212mgRqERmv小球经过最低点时,由重力、电场力和轨道的支持力的合力提供向心
力,则有2mvNmgqER联立可得轨道对小球的支持力()3NmgqE则由牛顿第三定律知小球经过最低点时对轨道的压力(3)NNmgqE选项B正确,D错误。本题选错误的,故选D。23.如图所示,在真空中离子P1、P2以相
同速度从O点垂直场强方向射入匀强电场,经电场偏转后打在极板B上的C、D两点.已知P1电荷量为P2电荷量的3倍.GC=CD,则P1、P2离子的质量之比为(重力忽略不计)()A.3:4B.4:3C.2:3D.3:2【答案】A【解析】【详解】设任一离子的速度为v,电量为q,质量为m,加速为a,
运动的时间为t,则加速度为:qEam,离子运动的时间为:0xtv,由于GC=CD,所以飞行的时间之比t1:t2=1:2,离子的偏转量:2220122qExyatmv,因为P1带电量是P2的3倍,则P1、P2的质量之比:m1:m2=3:4,故A正确,BCD错误.24.A、B是一条电场线
上的两个点,一带正电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度—时间图象如图所示。则这一电场可能是()A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】由图象可知,速度在逐渐减小,图象的斜率在逐渐增大,故此带正电的微粒做加速度越来越大的减
速直线运动,所受电场力越来越大,电场线分布越来越密集;此带正电的微粒做减速直线运动,所以受力方向与运动方向相反,正电荷受电场力的方向与电场强度方向相同,所以电场线方向向左,故A、B、C错误,D正确;故选D。二、计算题(本题共3小题,19题8分,20
题8分,21题10分,共25分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)25.如图所示,一质量为m的带负电小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,
静止时悬线与竖直方向成θ角.已知电场强度为E,重力加速度为g.求:(1)小球所带电荷量的大小;(2)将细线突然剪断的瞬间,小球的加速度大小.【答案】(1)mgtanE;(2)gcos【解析】【详解】(1)对小球受力分析,受重力、
电场力和拉力,如图,根据共点力平衡条件,则有:qEmgtan则所带电量为:mgtanqE(2)剪短细线后,小球受到重力和电场力,合力恒定,如图,故做初速度为零的匀加速直线运动;则有:mgFmacos则小球的加速度为:gacos26.一个质量为m、带有电荷-q的小物体,可在水平轨道
OX上运动,O端有一与轨道垂直的固定墙。轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方向沿OX轴正向,如下图所示。小物体以初速v0从x0点沿OX轨道向右运动,运动时受到大小不变的摩擦力f作用,且f<qE;设小物体与墙碰撞时不损失
机械能,且电量保持不变,求:(1)小物体受到的电场力大小和方向?(2)小物体向右运动的最大距离?(3)它在停止运动前所通过的总路程s。【答案】(1)FqE,沿OX轴负向;(2)2012()mvxqEf;(3)2002+qExmvsf【解析】【详解】(1)小物体受
到的电场力大小FqE匀强电场方向沿OX轴正向,小物体带负电,则小物体受到的电场力沿OX轴负向。(2)设小物体的速度等于0时的位移x1,则21101-02qExfxmv解得2012()mvxqEf(3)对全过程运用动能定理得200102qExf
smv解得2002+qExmvsf27.图甲是用来使带正电的离子加速和偏转的装置,图乙为该装置中加速与偏转电场的等效模拟图.以y轴为界,左侧为沿x轴正方向的匀强电场,电场强度为E,右侧为沿y轴负方向的另一匀强电场.已知OA⊥AB,OA=AB,且OB间的电势差为U0.若在x轴上
的C点无初速地释放一个电荷量为q、质量为m的正离子(不计重力),结果正离子刚好通过B点,求:(1)CO间的距离d.(2)粒子通过B点的速度大小.【答案】(1)04UdE;(2)052BqUvm【解析】【详解】(1)设正离子到达O点的速度为0v(其方向沿x轴的
正方向),则正离子从C点到O点,由动能定理得:20102qEdmv而正离子从O点到B点做类平抛运动,令OAABL则:202UqLtLm从而解得:02mtLUq所以到达B点时:00022UqLLvtmmLUq从而解得:04
UdE(2)设正离子到B点时速度的大小为Bv,正离子从C到B过程中由动能定理得:20102BqEdqUmv解得052BqUvm