【文档说明】陕西省渭南市临渭区尚德中学2020-2021学年高二上学期第一次月考物理试题【精准解析】.doc,共(13)页,496.000 KB,由小赞的店铺上传
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物理试题一、选择题(每小题4分,共48分。1~8题只有一个选项正确。9~12题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.关于库仑定律,下列说法正确的是()A.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的球体B.根据公式当两个点电荷距离趋于
0时,电场力将趋于无穷大C.若点电荷Q1的电荷量大于Q2的电荷量,则Q1对Q2的电场力大于Q2对Q1电场力D.库仑定律的适用范围是真空中两个点电荷间的相互作用【答案】D【解析】【详解】A、能否把带电体看成点电荷,是看它的大小、形状对研究的问题有没有影响,体
积很小的带电球体也不一定能看成点电荷,A选项错误B、当两个点电荷距离趋于0时,两个物体就不能看成点电荷了,就不成立了,B选项错误C、电荷间的库伦力是一对作用力和反作用力,总是等大,反向的,与两个点电荷电量是否相等无关,C选项错误D、库仑定律
的适用条件就是真空中的点电荷,所以D选项正确2.下列关于等势面的说法,不正确的是()A.匀强电场的等势面是垂直于电场线的一簇平面B.等势面一定跟电场线垂直,即跟场强方向垂直C.在同一等势面上移动电荷时,一定不受电场力作用,所以电场力做功为零D.点电荷电场的等
势面是以点电荷为球心的一簇球面【答案】C【解析】【详解】A.等势面与电场线垂直,结合这个特点可以知道匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面,选项A正确;B.电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面,等势面一定跟电场线垂直,即跟场强方向垂
直,选项B正确;C.等势面与电场线垂直,故沿着等势面移动点电荷,受到电场力的作用,电场力与运动方向一直垂直,电场力不做功,选项C错误;D.等势面与电场线垂直,结合这个特点可以知道孤立点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为圆心的一簇球面,
不等距,内密外疏,选项D正确。本题选不正确的,故选C。3.当在电场中某点放入电荷量为q的正试探电荷时,测得该点的电场强度为E,若在同一点放入电荷量为q′=2q的负试探电荷时,测得该点的电场强度()A.大小为2E,方向与E相同B.大小为2E,方向与E相反C.大小为E,方向与E相同
D.大小为E,方向与E相反【答案】C【解析】【详解】根据电场强度的定义FEq=可知电场强度是电场本身具有的属性,和F、q无关,即试探电荷的大小、电性等均与源电场的场强无关,所以该点的电场强度大小仍然为E,方向与E相同,ABD错误,C正确。故选C。4.如图是一种“电容
式接近传感器”.传感器的感应面与检测物体之间形成一个电容器,当该电容器的电容C超过某个设定值时,“电容式接近传感器”就会输出一个信号来控制设备,当检测物体靠近感应面时,电容C将()A.减小B.增大C.不变D.先增大后减小【答案】B【解析】【详解】当检测物靠近感应面时,
距离减小,根据电容的决定式:4SCkd=可知电容增大,故B正确,ACD错误。故选B。5.有一电场的电场线如图所示,场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用EA、EB和UA、UB表示,则()A.EA>EB,UA>UBB.E
A>EB,UA<UBC.EA<EB,UA>UBD.EA<EB,UA<UB【答案】D【解析】【详解】根据电场线疏密表示电场强度大小,EA<EB;根据沿电场线电势降低,UA<UB,故ABC错误,D正确.故选D
.6.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在的平面平行.已知a点的电势是20V,b点的电势是24V,d点的电势是4V,如图.由此可知,c点的电势为()A.4VB.8VC.12VD.24V【答案】B【解析】试题分析:根据在匀强电场中
将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分将线段bd五等分,如图所示,则Ube=15Ubd=15×(24-4)=4v,故Ube=φb-φe=4v,故φf-φd=4v,故φe=24-4=20v.φf=8v.故φa=φe
,连接cf,则cf∥ae,故c点的电势φc=φf=8v.故B正确.故选B.考点:电势【名师点睛】①在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分;②在匀强电场中电场线平行且均匀分布故等势线平行且均匀分布.以上两点是解决此类题目的金钥
匙.7.将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等。a、b为电场中的两点,则()A.a点的电场强度比b点的小B.b点的电势比a点的高C.检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大D.将检验电荷-q从a点移到b点的
过程中,电场力做负功【答案】D【解析】【详解】A.由图可知a点比b点的电场线更密集,所以a点的电场强度更大,故A错误;B.沿着电场线的方向电势降低,所以a点的电势高于b点的电势,故B错误;C.根据PEq=,检验电荷为负,a、b两点的电势为正,且a点电势大于b点电势,则
a点电势能小于b点电势能,故C错误;D.将电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点,电场力做负功,故D正确。故选D。8.如图所示,a、b两个带正电的粒子以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场,a粒子打在B板的'a点,b粒子打在B板的'b点,若不
计重力,则A.a的电荷量一定大于b的电荷量B.b的质量一定大于a的质量C.a的比荷一定大于b的比荷D.b的比荷一定大于a的比荷【答案】C【解析】【详解】设任一粒子的速度为v,电量为q,质量为m,加速度为a,运动的时间为t,则加速度为:qEam=时间为
:xtv=偏转量为:22122qEyattm==因为两个粒子的初速度相等,则tx,则得a粒子的运动时间短,则a的加速度大,a粒子的比荷qm就一定大,但a、b的电荷量和质量无法确定大小关系,故C正确,ABD错误.9.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属
小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是()A.59FB.45FC.54FD.95F【答案】BD【解析】【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222(5)5QQQFkkrr==.若两电荷同性,接触后再分开,带电量各为3Q,则两球的库仑力大小222(3)(3)995QQQFFkkrr===.若两电荷异性,接触后再分开,两球电量的绝对值为2Q,
此时两球的库仑力222(2)(2)445QQQFFkkrr===故BD正确,AC错误。故选BD.10.某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受静电力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法
正确的是()A.粒子必定带正电荷B.由于M点没有电场线,粒子在M点不受静电力的作用C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D.粒子在M点的动能大于在N点的动能【答案】AC【解析】【详解】A.根据电荷运动轨迹弯曲的情况,可以确定点电荷受静电力的方向沿电场线方向,故此点电荷带正电,故A正确;
B.电场线不是真实存在的,是假想的,没有画电场线的地方并不是说没有电场,只是用电场线的疏密来表示磁场的强弱,故电荷在M点仍受电场力的作用,故B错误;C.由于电场线越密,电场强度越大,点电荷受到的静电力
就越大,根据牛顿第二定律可知其加速度也越大,故此点电荷在N点加速度大,故C正确;D.粒子从M点运动到N点,静电力做正功,根据动能定理得此点电荷在N点的动能大,故D错误。故选AC。11.等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示,现将一个带负电的检验电荷先从图中a点
沿直线移到b点,再从b点沿直线移到c点。则检验电荷在此全过程中()A.所受电场力的方向不改变B.所受电场力的大小恒定C.电势能一直减小D.电势能先不变后减小【答案】AD【解析】【详解】A.由等量异种电荷得电场线分布可知ab连线上场强得方向竖直向下,bc之间得场强方向也是竖直向下,因此电场力方向不
变,选项A正确;B.电荷从a点沿直线移到b点,场强大小逐渐增大,所受电场力的大小逐渐变大,选项B错误;CD.ab位于同一等势面上,因此电势不变,电势能不变,b点到c点电势升高,负电荷电势能降低,选项D正确,C错误。故选AD。12.如图所示,用电池对电容器充电,电路a、b之间接
有一灵敏电流表,两极板之间有一个电荷q处于静止状态。现将两极板的间距变大,则A.电荷将向上加速运动B.电荷将向下加速运动C.电流表中将有从a到b的电流D.电流表中将有从b到a的电流【答案】BD【解析】【详解】AB.电容器极板间电压不变,根据匀强电场中电场强度和电势差的关系:UEd=极
板间距变大,可知电场强度减小,电荷初始时刻静止不动,受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力平衡,电场强度减小,电荷受到的电场力变小,所以电荷将向下加速运动,A错误,B正确。CD.根据电容的决定式:4rSCkd=极板间距增大,电容C减小,根据电容的定义式
:QCU=极板间电压不变,电容减小,电荷量Q减小,电容器放电,所以电流表中有从b到a的电流,C错误,D正确。故选BD。二、填空题(本题共3小题,每空3分,共27分)13.在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能
与两电荷的间距和带电量有关。他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝缘座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点,如图所示。实验时,先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬
线的偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大。实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的______而增大,随其所带电荷量的______而增大。此同学在探究中应用的科学方法是______(选填“累积法”、“等效替代法”、“
控制变量法”或“演绎法”)。【答案】(1).减小(2).增大(3).控制变量法【解析】【详解】[1][2]对小球B进行受力分析,可以得到小球受到的电场力tanFmg=即B球悬线的偏角越大,电场力也越大;所以使A球从远处逐渐
向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大,说明了两电荷之间的相互作用力,随其距离的减小而增大;两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大,说明了两电荷之间的相互作用力,随其所带电荷量的
增大而增大。[3]先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近。这是只改变它们之间的距离;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量。这是只改变电量所以采用的方法是控制变量法。14.如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,
电容器右侧极板与静电计金属球相连.使电容器带电后与电源断开:(1)上移左极板,可观察到静电计指针偏转角(填变大,变小或不变);(2)将极板间距离减小时,可观察到静电计指针偏转角(填变大,变小或不变);(3)两板间插入一块玻璃,可观察到静电计指针偏转角(填变大,变小或不变)
.【答案】(1)变大(2)变小(3)变小【解析】试题分析:(1)根据电容的决定式4SCkd=知,上移左极板,正对面积S减小,则电容减小,根据QCU=知,电荷量不变,则电势差增大,指针偏角变大(2)根据
电容的决定式4SCkd=知,将极板间距离减小时,电容增大,根据QCU=知,电荷量不变,则电势差减小,指针偏角变小(3)根据电容的决定式4SCkd=知,两板间插入一块玻璃,电容增大,根据QCU=知,电荷量不变,则电势差减小,指针偏角变小.考点:考查了电
容器动态分析【名师点睛】在分析电容器动态变化时,需要根据4SCkd=判断电容器的电容变化情况,然后结合UEd=,QCU=等公式分析,需要注意的是,如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定,如果电容器充电后与电源断开,则电容器两极板上的电荷量恒定
不变15.如图所示,在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷。将另一个点电荷放在该直线上,可以使三个点电荷都只在电场力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷的位置______(选填“AB之间”“A左侧”或“B右侧”),电性为______(选填
“正”或“负”)电荷,电荷量为______。【答案】(1).B右侧(2).正(3).+4Q【解析】【分析】本题考查库仑力作用下三个点电荷的平衡问题,要充分利用“两同夹一异,两大夹一小”的结论来解题。【详解】[1][2]三个电荷要平衡,必须在一条直线上,且外侧二个
电荷相互排斥,中间电荷吸引外侧两个电荷,又因为外侧两个电荷距离大,要平衡中间电荷对外侧电荷的引力,必须满足外侧电荷电量大,中间电荷电量小,所以引入的这个点电荷应该为正电,且在B的右侧,如下图所示;[3]设引
入的点电荷C的电荷量为q,则对点电荷A来说,由于它处于静止状态,有2244ACABkQqkQQll=对点电荷B来说,由于它处于静止状态,有224BCABkQqkQQll=联立得4qQ=+三、解答题(本题共3小题,共35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)16.如图所示,竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域,场强E=3×104N/C,在两板间用绝缘细线悬挂一个质量m=5×10-
3kg的带电小球,静止时小球偏离竖直方向的夹角=60°(g取10m/s2)。试求:(1)小球的电性和电荷量;(2)悬线的拉力。【答案】(1)正电;65310C3−;(2)0.1N【解析】【详解】(1)匀强
电场方向水平向右,小球受电场力向右,故小球带正电。受力分析如图所示由平衡条件有tan60qEmg=解得-3-64tan6051010353=C=10C3103mgqE=(2)由平衡条件得-351
010=N=0.1N1cos602mgF=17.把q=-1×10-8C的电荷,从电场中的A点移到B点,电场力做正功WAB=1.2×10-6J,求:(1)A、B两点间的电势差ABU;(2)若取B点电势为零,则A点的电势和q在A点的电势能各是多少?【答案】(1)120
V(2)120V6p1.210JE−=【解析】(1)由ABABWqU=得A、B两点间的电势差681.210V120V110ABABWUq−−===−−;(2)根据ABABU=−得A点的电势120VAABBU=+=−;q在A点的电势能61.210JpAEq−==.1
8.如图所示的装置放置在真空中,炽热的金属丝可以发射电子,金属丝和竖直金属板之间加一电压U1=2500V,发射出的电子被加速后,从金属板上的小孔S射出.装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置,板长l=
6.0cm,相距d=2cm,两极板间加以电压U2=200V的偏转电场.从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场.已知电子的电荷量e=1.6×10-19C,电子的质量m=0.9×10-30kg,设电子刚离开金属
丝时的速度为0,忽略金属极板边缘对电场的影响,不计电子受到的重力.求:(1)电子射入偏转电场时的动能Ek;(2)电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y;(3)电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W.【答案】(1)4
.0×10-16J(2)0.36cm(3)5.76×10-18J【解析】【详解】(1)电子在加速电场中,根据动能定理有:eU1=Ek解得:Ek=4.0×10-16J(2)设电子在偏转电场中运动的时间为t电子在水平方向
做匀速运动,由l=v1t解得:1ltv=电子在竖直方向受电场力:2eUFd=电子在竖直方向做匀加速直线运动,设其加速度为a依据牛顿第二定律有:2eUmad=解得:2eUamd=电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量:
2221124UlyatUd==联立上式解得:y=0.36cm(3)电子射出偏转电场的位置与射入偏转电场位置的电势差:2UUyd=电场力所做的功:W=eU解得:W=5.76×10-18J