物理云南省玉溪市江川一中学年高二月考试题解析版.docx
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物理云南省玉溪市江川一中学年高二月考试题解析版
云南省江川一中2018-2019学年10月份考试
高二物理
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间120分钟。
一、单选题(共8小题,每小题3.0分,共24分)
1.两带电荷量分别为q和-q的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图( )
A.
B.
C.
D.
2.如图所示,在一个粗糙水平面上,彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块,由静止释放后,两个物块向相反方向运动,并最终停止,在物块的运动过程中,下列表述正确的是( )
A.两个物块的电势能逐渐减少
B.两个物块的电势能不变
C.物块受到的摩擦力始终大于其受到的库仑力
D.物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力
3.如图所示,AB是点电荷电场中的一根电场线,在线上O点放一个自由的负电荷后,它将沿电场线向B运动,则下列判断中正确的是( )
A.电场线方向由B指向A,该电荷受到的电场力越来越小
B.电场线方向由B指向A,该电荷受到的电场力大小变化无法确定
C.电场线方向由A指向B,该电荷受到的电场力大小不变
D.电场线方向由B指向A,该电荷受到的电场力越来越大
4.如图所示,A、B、C、D四点是一正方形的四个顶点,O是两对角线的交点.A、B两点放有等量同种点电荷+
,在C点有点电荷-Q,则有( )
A.O点电场强度为零
B.D点电场强度为零
C.在点电荷+q从O点移向C点过程中,电势能将减小
D.在点电荷-q从O点移向C点过程中,电势能将减小
5.如图所示,在矩形ABCD的AD边和BC边的中点M和N处各放一个点电荷,它们带等量异种电荷.E、F分别是AB边和CD边的中点,P、Q两点在MN的连线上,且MP=QN,则电场强度和电势都相同的两点是( )
A.E和FB.P和QC.A和BD.C和D
6.电源、开关、平行板电容器连成如图所示电路.闭合开关S,电源对电容器充电后,电容器带电量为Q,板间电压为U,板间电场强度大小为E0.则下列说法正确的是( )
A.若将A板下移少许,Q增大;U减小;E0不变
B.若将A板下移少许,Q不变;U减小;E0减小
C.若断开开关,将A板下移少许,Q增大;U不变;E0增大
D.若断开开关,将A板下移少许,Q不变;U减小;E0不变
7.关于电场强度的定义式E=
,下列说法正确的是( )
A.该定义式只适用于点电荷产生的电场
B.F是试探电荷所受到的力,q是产生电场的电荷的电荷量
C.场强的方向与F的方向相同
D.由该定义式可知,场中某点电荷所受的静电力大小与该点场强的大小成正比
8.真空中有两个同种点电荷A、B,若A固定,在B靠近A的过程中,则两电荷间的库仑力将( )
A.不断增大B.不断减小C.保持不变D.先增大后减小
二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)
9.(多选)一点电荷仅受电场力作用,由A点无初速度释放,沿直线先后经过电场中的B点和C点.如图所示,点电荷在A、B、C三点的电势能分别用EA、EB和EC表示,则EA、EB、EC间的关系可能是( )
A.EA>EB>ECB.EA
10.(多选)一带电粒子从电场中的A点运动到B点,轨迹如图中虚线所示,电场线如图中实线所示,不计粒子所受重力,则( )
A.粒子带正电荷B.粒子加速度逐渐减小
C.粒子在A点的速度大于在B点的速度D.粒子的初速度不为零
11.(多选)关于电流,下列说法中正确的是( )
A.通过导体截面的电荷量越多,电流越大
B.电路中电流大小与通过截面电荷量q成正比与时间t成反比
C.单位时间内通过导线横截面的电荷量越多,导体中的电流就越大
D.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场力作用下形成的
12.(多选)下列关于电流的说法中,正确的是( )
A.金属导体中,电流的传播速率就是电场的传导速率
B.温度升高时,金属导体中自由电子热运动加快,电流也就加大
C.电路接通后,电子就由电源出发,只要经过一个极短的时间就能到达用电器
D.通电的金属导体中,自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动,电流的传播速率等于光速
分卷II
三、填空题(共4小题,每小题5.0分,共20分)
13.将一电荷量为2.0×10-8C的点电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了6.0×10-6J的功,则它的电势能________(选填“增加”或“减小”)了,两点间电势差为UAB=________V.
14.有一绝缘空心金属球A,带有4×10-6C的正电荷,一个有绝缘柄的金属小球B,带有2×10-6C的负电荷,若把B球跟A球的内壁相接触,则B球上的带电荷量为________C,A球上的带电荷量为________C,电荷分布在________.
15.将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做3×10-5J的功,则A、B间的电势差为________V,A、B两点中________点的电势高.
16.元电荷e= ;静电力常量k= .
四、计算题
17.如图所示,QA=2×10-8C,QB=-2×10-8C,A、B等高且相距3cm;在水平方向匀强电场的作用下A、B保持相对静止,绝缘悬线沿竖直方向.求:
(1)匀强电场场强大小及方向;
(2)A、B中点处电场的场强大小及方向.
18.有一个带电荷量q=-3×10﹣6C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服静电场力做6×10﹣4J的功,从B点移到C点,电场力对电荷做9×10﹣4J的功,问:
若以B点电势为零,则
(1)点电荷q在A、C点的电势能各为多少?
(2)A、C两点的电势各为多少?
19.如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2kg、带电荷量为q=2.0×10-6C的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1.从t=0时刻开始,空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场(取水平向右为正方向,g取10m/s2),求:
(1)23s内小物块的位移大小;
(2)23s内电场力对小物块所做的功.
20.如图所示,A,B两小球用绝缘细线悬挂在支架上,A球带2×10-3C的正电荷,B球带等量的负电荷,两悬点相距3cm,在外加水平匀强电场作用下,两球都在各自悬点正下方处于平衡状态,则该场强大小是多少?
(两球可视为点电荷)
【参考答案】
1.【答案】A
【解析】设q、-q间某点到q的距离为x,则到-q的距离为L-x,则该点的合场强E=
+
=kq·
=kq·
,由上式看出当x=
时,合场强有最小值Emin=
>0,所以A项正确.
2.【答案】A
【解析】由题可知,库仑力一直做正功,两物块的电势能逐渐减小.故A正确,B错误.两物块先做加速运动后做减速运动,则物块受到的摩擦力先小于库仑力,后大于库仑力.故C、D错误.
3.【答案】B
【解析】由题,负电荷由静止开始从O运动到B,负电荷所受电场力方向从O到B,而场强方向与负电荷所受的电场力方向相反,则知场强方向由B指向A.
由于电场线的分布情况未知,场强如何变化无法确定,电场力大小如何变化也无法确定,故B正确,ACD错误.
4.【答案】C
【解析】两个等量同种点电荷+
在O产生的电场完全抵消,点电荷-Q在产生的电场强度不等于零,则O点电场强度不为零.故A错误.设正方形边长为L,则点电荷-Q在D点产生的场强大小为E1=k
=
,两个等量同种点电荷+
在D点产生的电场强度大小为E2=
·
=
,则知D点电场强度不为零.故B错误.根据电场叠加原理得知,O点到C点,电场方向从O到C,+q从O点移向C点过程中,电场力做正功,其电势能减小.故C正确.点电荷-q从O点移向C点过程中,电场力做负功,其电势能增加.故D错误.
5.【答案】A
【解析】由等量异种点电荷形成的电场特点知E、F两点的电场强度和电势都相同;P、Q两点的电场强度相同,但P点的电势比Q点的高;A、B两点的电场强度的大小相等,但方向不同,若无穷远处电势为0,则A点的电势为正,B点的电势为负,A点的电势高于B点,同理D、C两点的场强和电势也不同.故选A.
6.【答案】D
【解析】开关闭合时电容器两极板间电压U不变,由公式C=
可知,A板下移(板间距d减小),电容C将增大,由公式C=
可知电容器带电量Q将增大.由公式E0=
可知板间场强增大;开关断开后电容器带电量Q不变,由公式C=
可知,A板下移(板间距d减小),电容C将增大,由公式C=
可知电容器极板间电压U将减小.由以上三式可得E0=
,由此可知板间场强不变.选项D正确.
7.【答案】D
【解析】定义式E=
对任何电场都适用,所以A错;公式中F指试探电荷在这一点所受的静电力大小,q是指试探电荷的电荷量,所以B错;场强方向与正电荷在该点所受F的方向相同,与负电荷所受F的方向相反,所以C错;由定义式可得,F与E成正比,所以D对.
8.【答案】A
【解析】带电相同的小球受斥力作用,因此距离越来越近,由于电量保持不变,根据F=k
可知距离减小,电场力将逐渐增大,故B、C、D错误,A正确.
9.【答案】AD
【解析】若电场力一直做正功,则电势能减少,则A正确,若电场力先做正功再做负功,则电势能先减少后增加,则D正确.
10.【答案】BCD
【解析】带电粒子所受合外力(即静电力)指向轨迹凹侧,知静电力方向向左,粒子带负电荷.根据EA>EB,知B项正确;粒子从A运动到B受到的静电力为阻力,C项正确;由于电场线为直线且轨迹为曲线,故粒子在A点速度不为零,D正确.
11.【答案】CD
【解析】由I=
知q大,I不一定大,还要看t的大小,故A错.I与q和t都无关,故B错.单位时间内通过导线横截面的电荷量越多,电流越大,C对.自由电子在电场力作用下才定向移动,定向移动时热运动也同时进行,D对.
12.【答案】AD
【解析】金属导体中,电流的速率就是建立电场的速率,所以A正确;电场建立后,回路中的自由电子开始做定向移动,所以并非是从电源发出的电子,所以C项错误;温度升高时,金属导体中自由电子热运动加快,但是电子定向移动的速率并未加快,所以电流不会增大,B项错误;通电导体中,自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动,电流的传播速率即光速,所以D项正确.
13.【答案】增加 -300
【解析】克服电场力做了6.0×10-6J的功,说明电场力做负功,则电势能增加,根据电场力做功的公式WAB=qUAB,
得:
UAB=
=
V=-300V
14.【答案】0 +2×10-6 A的外表面
【解析】B跟A相接触后,它们成为一个导体,所有电荷都将分布在导体的外表面.在A的外表面,部分正电荷与所有负电荷发生中和现象,未被中和的正电荷仍分布在A的外表面.
15.【答案】5;A
【解析】电荷在电场力作用下发生位移,导致电场力做功.
则有:
W=qU 所以U=
=
V=5V
由于电荷在电场力作用下从A到B,电场力做负功,所以电势能增加.又因移动的负电荷,则电势是降低的.
16.【答案】1.6×10﹣19C9.0×109N·m2/C2
【解析】元电荷的数值最早是由美国的物理学家密立根测得的,后来人们又做了许多测量,现在公认的元电荷的值为e=1.60217733﹣19C
在我们的计算中,可取e=1.6×10﹣19C.
库仑通过库仑扭秤实验装置首次精确测量出了静电力常量k,静电力常量k=9.0×109N·m2/C2.
17.【答案】
(1)2×105N/C 方向水平向左
(2)1.4×106N/C 方向水平向右
【解析】
(1)由A受力平衡可知,匀强电场的方向水平向左,对A:
k
=QA・E匀,
所以E匀=k
=
N/C=2×105N/C.
(2)A、B中点处的场强E=EA+EB-E匀=
-E匀=1.4×106N/C,方向水平向右
18.【答案】
(1)-6×10﹣4J-9×10﹣4J
(2)200V300V
【解析】
(1)A点的电势能等于电荷从A点移到B点,静电力做的功,即-6×10﹣4J
C点的电势能等于电荷从C点移到B点,静电力做的功,即-9×10﹣4J.
(2)AB间的电势差:
UAB=
=
V=200V
BC间的电势差:
UBC=
=
V=﹣300V
取B点电势为零,根据电势差的定义公式,有:
UAB=φA-φB
UBC=φB-φC
解得:
φA=200V
φC=300V
19.【答案】
(1)47m
(2)9.8J
【解析】
(1)设0~2s内小物块的加速度为a1
由牛顿第二定律得E1q-μmg=ma1
即a1=
=2m/s2
位移x1=
a1t
=4m
2s末的速度为v2=a1t1=4m/s
2~4s内小物块的加速度为a2,由牛顿第二定律得
E2q-μmg=ma2
即a2=
=-2m/s2
位移x2=x1=4m,4s末小物块的速度为v4=0
因此小物块做周期为4s的匀加速和匀减速运动
第22s末的速度为v22=4m/s,第23s末的速度v23=v22+a2t=2m/s
所求位移为x=
x1+
t=47m
(2)23s内,设电场力对小物块所做的功为W,由动能定理得W-μmgx=
mv
解得W=9.8J
20.【答案】2×1010N/C
【解析】小球在水平方向受匀强电场的电场力和库仑力作用处于平衡状态,所以两个力的合力为零.
对A球受力分析可知,要使悬线处于竖直状态,必须有qE=k
,即该场强的大小是:
E=
=
N/C=2×1010N/C.
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