【文档说明】天津市和平区耀华中学2020-2021学年高二上学期10月物理试卷 【精准解析】.doc,共(11)页,454.000 KB,由小赞的店铺上传
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2020-2021学年耀华中学高二年级上学期10月份月考物理试卷一.选择题(共6小题)1.下列的公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有()①场强FEq=②场强UEd=③场强2kQEr=④电场力做功WqU=A.①③B.②③C.②④D.①④【答案】D【解析】【详解】FEq=是电
场强度的定义式,适用于一切电场;UEd=仅适用于匀强电场;2QEkr=适用于点电荷产生的电场;W=qU适用于一切电场。可知既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场是①④。故D正确。故选D。2.电场中A、B两点的电势差UAB>0,将一正电荷从A点移到B点的
过程中A.电场力做正功,电荷的电势能增加B.电场力做正功,电荷的电势能减少C.电场力做负功,电荷的电势能增加D.电场力做负功,正电荷电势能减少【答案】B【解析】【详解】根据电场力做功公式=ABWqU,由于0q
,0ABU,所以电场力做正功,由功能关系可知,电荷的电势能减小,故B正确.故选B.3.一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动v-t图像如图所示,则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的()A.B.C.D.【答案】C【
解析】【详解】AD.负电荷受到的电场力与电场强度的方向相反,A、D选项图中,负电荷在A点受到的电场力背离AB方向,负电荷做减速运动,与速度图像不符,,AD错误;BC.负电荷受到的电场力从A指向B,vt−图像斜率的物理意义为加速度,
根据图像可知,负电荷从A到B的过程中加速度越来越大,根据牛顿第二定律qEma=可知A点场强小于B点场强,则A处电场线的稀疏程度较大,B错误,C正确。故选C。4.用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图).设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电
荷量不变,若A.保持S不变,增大d,则θ变大B.保持S不变,增大d,则θ变小C.保持d不变,减小S,则θ变小D.保持d不变,减小S,则θ不变【答案】A【解析】【详解】AB、电容器所带电荷量Q不变,由4rSCkd=可
知S不变,增大d,则C变小,而由QCU=可得电容器的电压U变大,从而使得静电计的电压U变大,其指针的偏角θ变大,故A正确、B错误;CD、同理可知保持d不变,减小S,则C变小,而由QCU=可得电容器的电压U变大,使得静电计的电压U变大,其指针的偏角θ变大,故选项C、D均错误.故选:A.5.如
图,有一带电粒子贴着A板沿水平方向输入匀强电场,当偏转电压为时,带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出:当偏转电压为时,带电粒子沿②轨迹落到B板中间;设粒子两次射入电场的水平速度相同,则两次偏转电压之比为()A.B.C.D.【答案】A【解析】两极板间的
距离为d,极板的长度为l,粒子的水平初速度为,粒子在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,轨迹1的运动时间为,粒子的偏转加速度为,粒子在竖直方向上偏转了,故代入得,同理轨迹2的运动时间为,偏转加速度为,在竖直方向上偏转了d,故,代入得,所以两电压之比为1:8,选A
.6.如图所示,P、Q是两个电荷量相等的正点电荷,它们连线的中点是O,A、B是中垂线上的两点.OA<OB,用EA、EB、A、B分别表示A、B两点的场强和电势,则()A.EA一定大于EB,A一定大于BB.EA不一定大于EB,A一定大于BC.EA一定大于EB,A不一定大于BD.E
A不一定大于EB,A不一定大于B【答案】B【解析】【详解】两个等量同种电荷连线中点O的电场强度为零,无穷远处电场强度也为零,故从O点沿着中垂线向上到无穷远处电场强度先增大后减小,场强最大的点可能在A点下,
也可能在A点上,还可能在A点,由于A、B两点的间距也不确定,故AE可能大于BE,也可能小于BE,还可能等于BE;BO连线上的电场方向为竖直向上,沿电场方向性电势减小,故A一定大于B;A.A项与上述分析结论不相符,故A不符合题意;B.B项与上述分析结论相符,故B符合题意;C.C项与上述分析
结论不相符,故C不符合题意;D.D项与上述分析结论不相符,故D不符合题意二.多选题(共4小题)7.两个完全相同的金属小球可视为点电荷,所带电荷量之比为1:7,同为正电荷,在真空中相距为r,把它们接触后再放回原处,则它们间的静电力为原来的A.167B.97C.47D
.37【答案】A【解析】试题分析:设其中最小的带电量为q,则另外一个带电量为7q,没有接触前,根据库仑定律可得它们之间的库仑力为22277qqqFkkrr==,接触后发生平均分配,则带电量为7'42qqqq+==,则它们间的静电
力变为222441616'7qqqFkkFrr===,A正确;考点:考查了库仑定律的应用【名师点睛】两电荷间存在库仑力,其大小可由库仑定律求出.当两电荷相互接触后再放回原处,电荷量可能相互中和后平分,也可能相互叠加再平分,所以库仑力的变化是由电荷量变化导
致的8.如图,当K闭合后,一带电微粒(重力不可忽略)在平行板电容器间处于静止状态,下列说法正确的是()A.保持K闭合,使P滑动片向左滑动,微粒仍静止B.保持K闭合,使P滑动片向右滑动,微粒向下移动C.打开K后
,使两极板靠近,则微粒将向上运动D.打开K后,使两极板靠近,则微粒仍保持静止【答案】AD【解析】【详解】AB.K闭合后,一带电微粒在平行板电容器间处于静止状态Eqmg=保持K闭合,使P滑动片左右滑动,都不能改变电容
器两端的电压,由UEd=,得E不变,微粒仍静止,A正确,B错误;CD.打开K后,使两极板靠近,由4SCkd=QCU=UEd=可得44QQkQESCdSdkd===与d无关.所受电场力不变,微粒仍保持静止,C错误D正确。故选AD。9.如图所示,点电荷Q固定,虚线是带电量
为q的粒子仅受静电力作用下的运动轨迹,a、b是轨迹上的两个点,b离Q较近,下列判断正确的是()Aa点电势一定比b点高B.a点的场强一定比b点的小C.微粒通过a、b两点时,加速度方向都是指向QD.微粒通过a时的速率比通过b时的速率大【答案】BC【解析】【详解】A.由粒子的运
动轨迹看出,微粒q轨迹向右弯曲,q受到Q的吸引,所以Q与q是异种电荷,由于Q的电性未知,所以不能判断a、b两点的电势关系。故A错误。B.根据公式2kQEr=可知,a点场强比b点小,故B正确。C.微粒通过a、b两点时,微粒所受的电场力都指向Q,
则加速度方向都是指向Q,故C正确。D.微粒从a到b的过程中,静电力对粒子做正功,其动能增加,则微粒通过a时的速率比通过b时的速率小,故D错误。故选BC。10.如图所示,O是一固定的点电荷,另一点电荷P从很远处以初速度v射入点电荷O的电场,在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN,a、b、c是以O为中心
Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆,它们之间间距相等,1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点.以|W12|表示点电荷P由l到2的过程中电场力做的功的大小,|W34|表示由3到4的过程中电场力做的功的大小
,则()A.|W12|>2|W34|B.|W12|=2|W34|C.P、O两电荷可能同号D.P、O两电荷一定异号【答案】AD【解析】【详解】根据电场线的分布情况可知,2、3间的场强大于3、4间场强,由公式U=Ed分析得知,2、3间的电势差大于3、4间的电势差,所以
1、2间的电势差大于3、4间电势差的2倍,即有|U12|>2|U34|,由电场力做功公式W=qU得,|W12|>2|W34|.故A正确,B错误.由轨迹的弯曲方向可判定两电荷间存在引力,是异号电荷.故C错误,D正确.
故选AD.【点睛】本题是电场中轨迹问题,由U=Ed定性分析非匀强电场中两点间电势差的关系,由轨迹弯曲方向判断电场力方向都是常见的问题,要加强训练,熟练掌握.三.填空题(共3小题)11.如图所示,A、B、C三点为一直角三角
形的三个顶点,∠B=30°,现在A、B两点放置两点电荷Aq、Bq,测得C点场强的方向与AB平行,则Aq带________,:ABqq=_________.【答案】负18【解析】放在A点和B点的点电荷在C处产生的场强方向在
AC和BC的连线上,因C点场强方向与BA方向平行,故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的场强方向只能如图所示,由C→A和由B→C,故qA带负电,qB带正电,且EB=2EA,即k2BqBC=2k2AqAC,又由几何关系知BC=2AC,所以qAqB=18.12.如图所示,在平行于纸面的匀
强电场中,有一边长为1cm的正六边形区域,六个顶点分别为A、B、C、D、E、F。已知A、B、C三点的电势分别为﹣1V、1V、5V,则D点的电势D为______V,匀强电场的电场强度为______V/m。【答案】(1).7(2).400【解析】【详解】在匀强电场中,沿着任意方向前进相同距离,
电势的降落必定相等,由于从A到D方向平行与BC方向,且AD间距等于BC间距的两倍故有φD﹣φA=2(φC﹣φB)代入数据解得φD=7V设O为正六边形的中点,由于AO间距等于BC间距,有φO﹣φA=φC﹣φB解得φO=3V故AO中点O′电势为1V2AOO+==与B点的电势相等
,,所以BO'F是一条等势线,电场线必定与等势面垂直,且从高等势面指向低等势面,故场强方向为从D指向A;所以匀强电场的电场强度为400V/mDAUEDA==13..一个质量为m、电荷量为e的电子,以初速度v与电场线平行射入匀强电场,经时间t电子具有的电势能与刚进入电场时相同
,则此电场的场强大小为,电子在时间t内的运动路程为.【答案】2mvet2vt【解析】因为电子经t时间具有的电势能与刚进入电场时相同,所以经t时间又回到了刚进入电场时的位置,因为过程中电子受到的电场力大小不变,所以根据对称性可得,电子以v进入电场,经
过12t速度为零,所以12Eevtm=,故E=2mvet,因为电子的初速度为v,末速度为v,电子做的是匀变速直线运动,所以根据1112222vvxvttvt+===,四.解答题(共2小题)14.固定不动的正点电荷A,带电量为Q=2.4×10﹣6C,与A相距l=2cm处有一点P,电势P=
3000V(设无穷远处电势为零),现将点电荷B从距A无穷远处移动到P点,电场力所做负功为1.8×10-3J。若把B电荷从P点由静止释放,释放瞬间加速度大小为9×109m/s2。已知静电力常量k=9.0×109Nm2/C2。仅考虑电场力作用,求
B电荷释放后能达到的最大速度。【答案】B电荷能达到的最大速度1000m/s【解析】【详解】B电荷从P点由静止释放,释放瞬间,由牛顿第二定律与库仑定律可得:Fam=2kQqFr=则有2=qarmkQB电荷在库仑力作用下,速度不断增大.所以有212qUmv=可得222qUUa
rvmkQ==代入数据解得v=1000m/s15.一带电粒子以一定的初速度由P点射入匀强电场,入射方向与电场线垂直。粒子从Q点射出电场时,其速度方向与电场线成30°角。已知匀强电场的宽度为d,P、Q两点的电势差为U,不计重力作用。
求此匀强电场的场强大小。【答案】233Ud【解析】【详解】解:设带电粒子在P点时的速度为v0,在Q点建立直角坐标系,垂直于电场线为x轴,向右为正方向,平行于电场线为y轴,向上为正方向,由平抛运动的规律和几何知识求得粒子在y轴方向的分速度为03yv
v=粒子在y方向上的平均速度为032yvv=设粒子在y方向上的位移为y0,粒子在电场中的运动时间为t,则d=v0t0032vyt=解得032dy=由匀强电场的电场强度与电势差的关系有0UEy=所以电场强度大小为22333UUEdd==