高一物理上学期第一次月考试题.docx
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高一物理上学期第一次月考试题
河北省香河县第三中学2018-2019学年高一物理上学期第一次月考(10月)试题
本试卷33题,共100分。
考试时间90分钟。
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
题号
一
二
三
四
五
六
总分
得分
一、单选题(共25小题,每小题2.0分,共50分)
1.关于物体带电,下列说法正确的是( )
A.有的物体内部有电荷,有的物体内部没有电荷,所以有带电的物体,也有不带电的物体
B.物体不带电是因为所带的正电荷数目和负电荷数目相等
C.自然界只有两种电荷,点电荷和元电荷
D.我们可以通过某一种方式创造电荷
【答案】B
【解析】平常物体不带电并非没有电荷,而是原子内部的原子核中的质子所带的正电荷数与核外电子带的负电荷数相等,而带正电的质子与带负电的电子所带电量相等,故对外不显电性,即我们所说的不带电.故A错误,B正确;自然界只有两种电荷,正电荷和负电荷,故C错误;电荷既不能创生,也不能消失,故D错误.
2.如图所示,真空中有直角坐标系xOy,在x轴上固定着关于O点对称的等量异号点电荷+Q和-Q,C是y轴上的一个点,D是x轴上的一个点,DE连线垂直于x轴.将一个点电荷+q从O移动到D,电场力对它做功为W1,将这个点电荷从C移动到E,电场力对它做功为W2.下列判断正确的是( )
A.两次移动电荷电场力都做正功,并且W1=W2
B.两次移动电荷电场力都做正功,并且W1>W2
C.两次移动电荷电场力都做负功,并且W1=W2
D.两次移动电荷电场力都做负功,并且W1>W2
【答案】B
【解析】过E点作一
条等势线与x轴的交点为F,如图.y轴是等量异号点电荷+Q和-Q连线的中垂线,则y轴是一条等势线,C、O电势相等.将点电荷+q从O移动到D,电场力做正功,将这个点电荷从C移动到E电场力做功等于从O移
到F做功,即W2=WOF,可知,电场力也做正功.由于O、D间的电势差大于O、F间的电势差,根据电场力做功公式W=qU,得知W1>WOF,则得W1>W2,故B正确.
3.某电容器的电容是30μF,额定电压为200V,击穿电压为400V,对于该电容器,下列说法中正确的是( )
A.为使它的两极板间的电压增加1V,所需要的电荷量是3×10-5C
B.给电容器1C的电荷量,两极板间的电压为3×10-5V
C.该电容器能容纳的电荷量最多为6×10-3C
D.该电容器两极板间能承受的最大电压为200V
【答案】A
【解析】由ΔQ=C·ΔU=30×10-6×1C=3×10-5C,A对;由U=
=
V≈3.3×104V,电容器被击穿,B错;击穿电压为400V表示能承受的最大电压为400V,最大电荷量Q=CU=3×10-5×400C=1.2×10-2C,C、D错.
4.一个试探电荷q在电场中某点受到的静电力为F,这点的电场强度为E,在图中能正确反映q、E、F三者关系的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定,与放入该点的试探电荷及其所受静电力无关,选项A、B错误;试探电荷在该点受到的静电力F=Eq,F正比于q,选项C错误,选项D正确.
5.正电荷Q周围的电场线如图所示,由图可知,下列判断正确的是( )
A.Ea>Eb
B.Ea=Eb
C.Ea<Eb
D.无法确定
【答案】A
【解析】根据公式E=k
可知,E与r的平方成反比,则距点电荷越近处电场强度越大.故A正确,BCD错误.
6.如图所示,+Q和-Q是两个等量异种点电荷,以点电荷+Q为圆心作圆,A、B为圆上两点,MN是两电荷连线的中垂线,与两电荷连线交点为O,下列说法正确的是( )
A.A点的电场强度大于B点的电场强度
B.电子在A点的电势能小于在B点的电势能
C.把质子从A点移动到B点,静电力对质子做功为零
D.把质子从A点移动到MN上任何一点,质子电势能都增加
【答案】B
【解析】B点场强大于A点,A错;电子从A点移动到B点,电荷-Q对它做负功,+Q不做功,电势能增大,质子相反,B对,C错;MN线上,场强的方向垂直于MN,MN是等势面,把质子从A点移动到MN上任何一点,电场力做正功,质子电势能都减小,D错.
7.下列图中,a、b、c是匀强电场中的三个点,各点电势φa=10V,φb=2V,φc=6V,a、b、c三点在同一平面上,图中电场强度的方向表示正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由题意可知:
直线ab的中点的电势为6V,与c点等势,故应按C图进行求解,电场的方向由电势高处指向电势低处,C图表示正确.
8.如图所示,场强为E的匀强电场中三点,AB=BC=d,则( )
A.UAB=
UBC
B.UAB=
UBC
C.UAC=
UAB
D.UAC=3UBC
【答案】D
【解析】由U=Ed可求出UBC=Edcos60°=
Ed,UAB=Ed=2UBC,UAC=UAB+UBC=
UAB=3UBC,故D项正确.
9.下列说法正确的是()
A.由
可知,电阻与导体的长度和横截面积都有关系
B.由
可知,电阻与电压、电流都有关系
C.由
可知,电场强度与放入其中试探电荷所受电场力成正比,与试探电荷所带电量成反比
D.电容器的电容
,电容大小与电容器带电量Q和电容器两板间的电压U有关
【答案】A
【解析】导体的电阻和导体的电阻率、长度以及横截面积有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,A正确,B错误;公式
是比值法定义,电场强度只和电场本身的性质有关,与放入其中试探电荷所受电场力和试探电荷电荷量无关,C错误;电容器的电容
,为比值法定义,电容的大小与电容器带电量Q和电容器两板间的电压U无关,D错误.
10.如图所示的四个电
场的电场线,其中A和C图中小圆圈表示一个点电荷,A图中虚线是一个圆(M、N为圆上的不同点),B图中几条直线间距相等且互相平行,则在图中M、N处电场强度相等的是
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A中M、N两点电场强度大小相等、方向不同;B中M、N两点电场强度大小、方向都相同;C中M、N两点电场强度大小不等、方向相同;D中M、N两点电场强度大小、方向都不同.
11.真空中两个点电荷,它们之间的静电力为F,如果将两个点电荷的距离增大为原来的2倍,电量都增大为原来的2倍.它们之间静电力的大小为()
A.F/2B.FC.2FD.4F
【答案】B
【解析】由库仑定律的公式F=k
知,将它们的电量都增大为原来的2倍,它们之间的距离增加为原来的2倍,则它们之间的静电力大小变为
,故B正确.
12.如图所示,Q是带正电的点电荷,P1和P2为其电场中的两点.若E1、E2分别为P1、P2两点的电场强度的大小,φ1、φ2分别为P1、P2两点的电势,则( )
A.E1>E2,φ1>φ2
B.E1>E2,φ1<φ2
C.E1
D.E1 【答案】A 【解析】由E= 知E1>E2,由电场线方向P1指向P2知,φ1>φ2,故A对. 13.高压供电线路在不断电的情况下进行检修,检修人员必须穿上特制的用金属丝编制的工作服才能安全作业.这是因 为人穿上金属丝衣服工作时( ) A.人体的电势为零,且电场强度为零 B.人体的电势为零,但电场强度不为零 C.人体的电势不为零,且人的电势低于高压线路的电势 D.人体的电势不为零,且人和高压线路的电势相等 【答案】D 【解析】金属网能起到屏蔽电场的作用,使人体内的场强保持为零,对人体起到保护作用.但是,人体的电势与高压线路的电势始终相等,所以D正确. 14.一个点电荷,从静电场中a点移到b点,其电势能的变化为零,则( ) A.a、b两点的场强一定相等B.该点电荷一定沿等势面移动 C.a、b两点的电势一定相等D.作用于该点电荷的电场力与其移动的方向总是垂直的 【答案】C 【解析】点电荷从静电场中a点移到b点,其电势能的变化为零,电 场力做功为零,由公式W=qU得知,a、b两点的电势一定相等,而场强与电势没有直接关系,所以a,b两点的场强不一定相等.故A错误,C正确.电势能的变化只与电荷的初末位置有关,与电荷移动的路径无关,故该点电荷不一定沿等势面移动,作用于该点电荷的电场力与其移动的方向不一定总是垂直的.故B、D错误. 15.在光滑 绝缘的水平桌面上,存在水平向右的电场,电场线如图中实线所示.一带电的小球以一定的初速度从桌面上的A点开始运动,到C点时,突然受到一个外加的水平恒力F作用而继续运动到B点,其运动轨迹如图中虚线所示.v表示粒子在C点的速度,则下列判断中正确的是( ) A.恒力F的方向可能水平向左 B.恒力F的方向可能与v的方向相反 C.在A、B两点小球的速率不可能相等D.小球在A点的电势能比在B点的电势能小 【答案】A 【解析】由AC段轨迹: 根据曲线运动物体所受的合力指向轨迹的内侧可知,电场力方向水平向右.根据CB段轨迹弯曲方向判断可知: 恒力F的方向可能水平向左,而且F大于电场力.故A正确.若恒力F的方向与v的方向相反,则小球所受的合力方向指向右下方,不可能沿CB曲线运动,故恒力F的方向不可能与v的方向相反.故B错误.整个过程中,电场力做正功,若恒力做负功,两者功的大小相等,总功为零,根据动能定理得知在A、B两点小球的速率可能相等.故C错误.从A到B过程中,电场力做正功,电势能减小,则小球在A点的电势能比在B点的电势能大.故D错误. 16.如图所示,在真空中等量异种点电荷形成的电场中: O是电荷连线的中点,C、D是连线中垂线上关于O对称的两点,A、B是连线延长线上的两点,且到正、负电荷的距离均等于两电荷间距的一半.则以下结论正确的是( ) A.B、C两点场强方向相同B.A、B两点场强相同 C.C、O、D三点比较,O点场强最弱D.A、O、B三点比较,O点场强最弱 【答案】B 【解析】根据电场线分布,B、C两点的场强方向相反,故A错误;根据对称性看出,A、B两处电场线疏密程度相同,则A、B两点场强大小相同,又场强方向相同,故B正确;根据电场线的分布情况可知: C、O、D三点中,O处电场线最密,则O点的场强最强.故C错误;设A到+q的距离为r,则A、B点的场强大小为EA=EB=k -k = ;O点的场强大小为EO=2k ,所以A、O、B三点比较,O点场强最强.故D错误. 17.电荷量分别为+q、+q、-q的三个带电小球,分别固定在边长均为L的绝缘三角形框架的三个顶点上,并置于场强为E的匀强电场中,如图所示.若三角形绕穿过其中心O垂直于三角形所在平面的轴顺时针转过120°,则此过程中系统电势能变化情况为( ) A.减少EqLB.增加EqLC.减少2EqLD.增加2EqL 【答案】D 【解析】当三角形绕穿过其中心O垂直于三角形所在平面的轴顺时针转动120°后,顶角带正电小球移动到右下,右下边带负电小球移动到左下,左下的小球移动到顶点,位置如图所示: 对比两图可得,下边的两个小球互换了位置,则转动过程电场力总共做功为W=qE(-L)+(-q)EL=-2qEL,电场力做负功,即电势能增加2EqL,故D正确. 18.如下图所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B,导体B用导线经开关接地,现把S先合上再断开,再移走A,则导体B( ) A.不带电B.带正电C.带负电D.不能确定 【答案】C 【解析】根据静电感应现象和电荷间的相互作用,可判断导体B带负电,故选C. 19.甲、乙、丙三个电荷在同一直线上,甲带电+Q,乙带电-q(Q>q),每个点电荷受其余两个点电荷的作用力的合力都等于零,则丙电荷( ) ①一定带正电 ②电量大于q ③电量小于Q ④在甲、乙连线之间 A.①②B.①③C.②③D.③④ 【答案】A 【解析】要想三个电荷都处于平衡,需满足“两同夹异、两大夹小”的规律,由此可以判断出丙应处于乙的外侧,且与甲的电性相同,即带正电荷,电量大于q,但不能确定与Q的大小. 20.一点电荷,仅在电场力的作用下,沿直线由A点运动到B点的过程中,速率逐渐增大,下列判断正确的是( ) A.在此过程中,电荷所受电场力的方向总是由A指向B B.在此过程中,电荷的电势能逐渐增大 C.线段AB间的各点 ,电场强度的方向都是由A指向B D.自A至B,电势逐渐降 【答案】A 【解析】点电荷在电场力作用,从A到B点,速率增大.则电场力做正功,电势能减小.由于点电荷的电性不知,所以电场强度方向无法确定,因此电势的高低也无法确定.故只有A正确;BCD错误;故选A. 21.如图所示,在点电荷Q形成的电场中,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在另一等势面上.甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线,已知乙粒子带正电.那么下列判断正确的是( ) A.甲粒子在b点的电势能比在c点小 B.乙粒子在d点速度最大 C.a、b两点电场强度相同 D.d点电势比b点电势高 【答案】D 【解析】由乙粒子的运动轨迹及乙粒子带正电的条件可知点电荷Q带正电,而甲粒子带负电,甲粒子从b向c运动过程中,电场力做正功,甲粒子的电势能减小,因此,Epb>Epc,选项A错误;对于乙粒子,若从b向d运动,电场力对粒子做负功,粒子的电势能增加,则Epb 22.在某电场中,沿x轴上的电势分布如图所示,由图可以判断( ) A.x=2m处电场强度可能为零 B.x=2m处电场方向一定沿x轴正方向 C.沿x轴正方向,电场强度先增大后减小 D.某负电荷沿x轴正方向移动,电势能始终增大 【答案】D 【 解析】φ-x图象的斜率等于电场强度大小,则知x=2m处的电场强度不为零.故A错误.从0到x=3m处电势不断降低,但x=2m点的电场方向不一定沿x轴正方向.故B错误.由斜率看出,从0到3m,图象的斜率先减小后增大,则电场强度先减小后增大.故C错误.沿x轴正方向电势降低,某负电荷沿x轴正方向移动,受力的方向始终指向x轴的负方向,电场力做负功,电势能始终增大.故D正确. 23.真空中的某装置如图所示,现有质子、氘核和α粒子都从O点静止释放,经过相同加速电场和偏转电场,射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上,使荧光屏上出现亮点(已知质子、氘核和α粒子质量之比为1∶2∶4,电量之比为1∶1∶2且粒子重力不计).下列说法中正确的是( ) A.三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1 B.三种粒子出偏转电场时的速度相同 C.在荧光屏上将只出现1个亮点 D.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2 【答案】C 【解析】根据动能定理得qU1= mv -0,则进入偏转电场的速度v0= ,因为质子、氘核和α粒子的比荷之比为2∶1∶1,则初速度之比为 ∶1∶1,则运动的时间t= ,知时间之比为1∶ ∶ .故A错误.在竖直方向上的分速度vy=at= ,则出电场时的速度v= = .因为粒子的比荷不同,则速度的大小不同.故B错误.偏转位移y= at2= · · ,因为qU1= mv -0,则y= ,与粒子的电量和质量无关,则粒子的偏转位移相等,荧光屏将只出现一个亮点.故C正确.偏转电场的电场力对粒子做功W=qEy,因为E和y相同,电荷量之比为1∶1∶2,则电场力做功之比为1∶1∶2.故D错误. 24.如图所示 ,三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面,电势分别为10V、20V、30V,实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,下列说法正确的是( ) A.粒子在三点所受的电场力不相等 B.粒子必先过a,再到b,然后到c C.粒子在三点所具有的动能大小关系为Ekb>Eka>Ekc D.粒子在三点的电势能大小关系为Epc<Epa<Epb 【答案】D 【解析】根据电场线与等势面垂直,沿着电场线方向电势逐渐降低,可知粒子带负电,电场为匀强电场,则粒子在三点所受的电场力相等.因速度方向未知,则粒子不一定必先过a,再到b,然后到c,也可以反之;粒子无论是先从a到b再到c,还是先从c到b再到a,电场力均先做负功,再做正功,动能先减小后增加,电势能先增加后减小. 25.如图所示,有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上,已知A、B都带正电荷,A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示,则下列说法正确的是( ) A.C带正电,且QC<QBB.C带正电,且QC>QB C.C带负电,且QC<QBD.C带负电,且QC>QB 【答案】C 【 解析】 因A、B都带正电,所以静电力表现为斥力,即B对A的作用力沿BA的延长线方向,而不论C带正电还是带负电,A和C的作用力方向都必须在AC连线上,由平行四边形定则知,合力必定为两个分力的对角线,所以A和C之间必为引力,且FCA<FBA,所以C带负电,且QC<QB. 二、多选题(共5小题,每小题4.0分,共20分) 26.(多选)下列说法中正确的是( ) A.静电感应不是创造电荷,只是电荷从物体的一部分转移到另一部分 B.摩擦起电时,一个物体失去一些电子而带正电,另一个物体得到这些电子而带负电 C.摩擦和感应都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分 D.一个带电体接触一个不带电的物体,两个物体可能带上异种电荷 【答案】ABC 【解析】静电感应不是创造电荷,只是电荷从物体的一部分转移到另一部分,A正确;摩擦起电时,一个物体失去一些电子而带正电,另一个物体得到这些电子而带负电,B正确;摩擦和感应都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分,C正确;两个物体接触时先中和电荷再分电荷,所以一个带电体接触一个不带电的物体,两个物体一定带同种电荷,D错误. 27.(多选)某静电场的电场线分布如图所示,一负点电荷只在电场力作用下先后经过电场中的M、N两点.过N点的虚线是电场中的一条等势线,则( ) A.M点的电场强度小于N点的电场强度 B.M点的电势低于N点的电势 C.负点电荷在M点的电势能小于在N点的电势能 D.负点电荷在M点的动能大于在N点的动能 【答案】CD 【解析】M点的电场线比N点电场线密集,所以M点的电场强度大于N点电场强度,选项A错误;沿电场线方向电势降低,所以M点的电势高于N点的电势,选项B错误;负电荷从M点移动到N点,电场力做负功,动能减小,电势能增加.选项C、D正确. 28.(多选)细胞膜的厚度等于700nm(1nm=10-9m),当膜的内外层之间的电压达0.4V时,即可让一价钠离子渗透.设细胞膜内的电场为匀强电场,则钠离子在渗透时( ) A.膜内电场强度为5.71×105V/m B.膜内电场强度为1.04×106V/m C.每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于6.4×10-20J D.每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于1.28×10-19J 【答案】AC 【解析】由公式E= = V/m≈5.71×105V/m,所以A正确,B错误.由公式W=qU=1.6×10-19×0.4J=6.4×10-20J,C正确,D错误. 29.(多选)喷墨打印机的简化模型如图所示.重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度v垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上.则微滴在极板间电场中( ) A.向正极板偏转 B.电势能逐渐增大 C.运动轨迹是抛物线 D.运动轨迹与带电量无关 【答案】AC 【解析】带负电的微滴进入电场后受到向上的静电力,故带电微滴向正极板偏转,选项A正确;带电微滴垂直进入电场受竖直方向的静电力作用,静电力做正功,故墨汁微滴的电势能减小,选项B错误;根据x=v0t,y= at2及a= ,得带电微滴的轨迹方程为y= ,即运动轨迹是抛物线,与带电量有关,选项C正确,D错误. 30.(多选)如图,四组静电实验中,能使左边的验电器的金箔张开的是( ) A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】处于静电平衡状态下的导体所带的电荷都分布在导体的外表面,用导线连接之后,左边的金箔也是外表面,故A、C均正确,B错误.D选项中由于静电屏蔽的作用,验电器不受外电 场的影响,故金箔是闭合的. 四、计算题(共3小题,每小题10分,共30分) 31.如图所示,A、B和C、D为两平行金属板,A、B两板间电势差为U,C、D始终和电源相接,测得其间的场强为E.一质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不计)由静止开始,经A、B加速后穿过C、D发生偏转,最后打在荧光屏上,已知C、D极板长均为x,荧光屏距C、D右端的距离为L,问: (1)粒子带正电还是带负电? (2)粒子打在荧光屏上的位置距O点多远处? (3)粒子打在荧光屏上时的动能为多大? 【答案】 (1)正电 (2) ( +L) (3) 【解析】 (1)粒子向下偏转,电场力向下,电场强度方向也向下,所以粒子带正电. (2)设粒子从A、B间射出时的速度为v,则有qU= mv2. 设粒子离开偏转电场时偏离原来方向的角度为φ,偏转距离为y, 则在水平方向有vx=v,x=vxt. 在竖直方向有vy=at,y= at2. 粒子加速度a= = . 由此得到tanφ= = ,y= . 所以粒子打在荧光屏上的位置距O点的距离为 y′=y+Ltanφ= ( +L). (3)方法一: 由上述关系式得vy=Ex , 所以粒子打在荧光屏上时的动能为 Ek= mv + mv =qU+ = . 方法二: 对于粒子运动的整个过程应用动能定理 qU+qEy=Ek, 得Ek=q U+qE· = . 32.如图所示,匀强电场中有一直角三角形ABC,∠ABC=30°,BC=20cm.已知电场线的方向平行于三角形ABC所在的平面.将电荷量q=2×10-5C的正电荷从A移到B点电场力做功为零,从B移到C点克服电场力做功2.0×10-3J。 试求: (1)该电场的电场强度的大小和方向; (2)若将C点的电势规定为零,则B点的电势为多少? 【答案】 (1)1000V/m方向由C垂直指向AB (2) 100V 【解析】 (1)A到B的过程: 故AB为等势线,电场线的方向垂直于AB 由B到C过程: V故电场强度E= V/m;方向由C垂直指向AB; (2)因为 ,而 V,故B点的电势为 = 100V. 33.电荷量q=1×10-4C的带正电的小物块静止在绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向的电场,其电场强度E的大小与时间t的关系如图1所示,物块速度v的大小与时间t的关系如图2所示.重力加速度g=10m/s2.求: (1)物块与水平面间的动摩擦因数; (
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