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广东省清远一中2014-2015学年高二上学期第一次月考物理试卷


广东省清远一中 2014-2015 学年高二上学期第一次月考物理试卷
一.单项选择题 1. (4 分)关于点电荷的说法,下列正确的是() A.体积很大的带电体不能看成点电荷 B. 物体带电量很小时,可以看作点电荷 C. 点电荷的带电量都是 1.6×10 C D.是理想化的模型,大小和形状对作用力影响可忽略的带电体 2. (4 分)下列做法中,能使两个点电荷间的库仑力的大

小变为原来的一半的是() A.不改变电荷间的距离,使每个电荷的电量都变为原来的一半 B. 不改变电荷的带电量,使电荷间的距离变为原来的两倍 C. 使一个点电荷的带电量加倍,同时使两电荷间的距离加倍 D.使两个电荷的带电量和两电荷间的距离都增大到原来的两倍 3. (4 分)关于电场线的说法,正确的是() A.电场线的切线方向都和该处正电荷受电场力方向一致 B. 正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C. 最早提出用电场线描述电场的物理学家是库仑 D.静电场的电场线可以是闭合的 4. (4 分)如图所示,电场中有 A、B 两点,则下列说法中正确的是()
﹣19

A.电势 ?A>?B,场强 EA>EB B. 电势 ?A<?B,场强 EA<EB C. 将+q 电荷从 A 点移到 B 点电场力做了负功 D.将﹣q 电荷分别放在 A、B 两点时具有的电势能 EPA<EPB

二、双项选择(在每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全部选对的得 6 分,只选 1 个且正确的得 3 分,有选错或不答的得 0 分) . 5. (6 分)仅由电场本身性质决定的物理量有() A.电场强度 B.电势能 C.电势差 D.电场力 6. (6 分)在下列措施中,哪些能将产生的静电尽快导走() A.复印图片 B. 电工钳柄装有绝缘套 C. 飞机轮子上搭地线 D.印染车间保持湿度

7. (6 分)如图所示,曲线表示电场中关于 x 轴对称的等势面,在 x 轴上有 a、b 两点,则 ()

A.a 点的场强小于 b 点的场强 C. a 点的场强大于 b 点的场强

B. a 点的场强等于 b 点的场强 D.a 点的场强方向与 x 轴同向

8. (6 分)如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差 U,现 使 B 板带电,则下列判断正确的是()

A.增大两极板之间的距离,指针张角变大 B. 将 A 板稍微上移,静电计指针张角将变大 C. 若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大 D.若将 A 板拿走,则静电计指针张角变为零 9. (6 分)如图所示,水平放置的平行金属板充电后板间形成匀强电场,板间距离为 d,一 个带负电的液滴带电量大小为 q, 质量为 m, 从下板边缘射入电场, 沿直线从上板边缘射出, 则()

A.液滴做的是类平抛运动 C. 上下两板的电势差为

B. 液滴做的是匀速直线运动 D.液滴的电势能增加了 mgd

三、解答题(共 3 小题,满分 54 分) 10. (15 分)如图为匀强电场中的一簇水平电场线,A、B 为电场中水平的两点,若在 A 点 放一负电荷,电荷量为 2.0×10 C,受电场力大小 FA=5×10 N,方向向左. (1)请在图中标出这一簇电场线的方向. (2)求 A 点电场强度的大小. (3)AB 距离 d=2cm,把这一负电荷从 A 移到 B 电势能的变化?
﹣8 ﹣5

11. (19 分)如图 A 为粒子源,在 A 和极板 B 间的加速电压为 U1,在两水平放置的平行带 电板 C、D 间的电压为 U2,现设有质量为 m,电荷量为 q 的质子初速度为零,从 A 被加速 电压 U1 加速后水平进入竖直方向的匀强电场,平行带电板的极板的长度为 L,两板间的距 离为 d,不计带电粒子的重力,求: (1)带电粒子在射出 B 板时的速度; (2)带电粒子在 C、D 极板间运动的时间; (3)带电粒子飞出 C、D 电场时在竖直方向上发生的位移 y.

12.一根长为 l 的丝线吊着一质量为 m,带电量为 q 的小球静止在水平向右的匀强电场中, 如图所示,丝线与竖直方向成 37°角,求: (重力加速度为 g,sin37°=0.6,cos37°=0.8) (1)小球带何种电荷? (2)匀强电场的电场强度的大小 (3)现突然将该电场方向变为向下,大小不变,求小球经过最低点时丝线的拉力.

广东省清远一中 2014-2015 学年高二上学期第一次月考 物理试卷
参考答案与试题解析

一.单项选择题 1. (4 分)关于点电荷的说法,下列正确的是() A.体积很大的带电体不能看成点电荷 B. 物体带电量很小时,可以看作点电荷

C. 点电荷的带电量都是 1.6×10 C D.是理想化的模型,大小和形状对作用力影响可忽略的带电体 考点: 元电荷、点电荷. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 带电体看作点电荷的条件, 当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响 可忽略时,这个带电体可看作点电荷,是由研究问题的性质决定,与自身大小形状无具体关 系. 解答: 解:A、由带电体看作点电荷的条件,当带电体的形状对它们间相互作用力的影响 可忽略时,这个带电体可看作点电荷,带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定,与 自身大小形状和电量大小无具体关系,故 AB 错误; C、点电荷是将带电物体简化为一个带电的点,元电荷是电量的最小值,点电荷的值可以等 于元电荷,也可以是元电荷的整数倍,即点电荷的电荷量可多可少,故 C 错误. D、点电荷是理想化的模型,大小和形状对作用力影响可忽略的带电体,故 D 正确; 故选:D. 点评: 本题考查了带电体看作点电荷的条件及其特点, 如果在研究的问题中, 带电体的形 状、大小以及电荷分布可以忽略不计,即可将它看作是一个几何点,则这样的带电体就是点 电荷.一个实际的带电体能否看作点电荷,不仅和带电体本身有关,还取决于问题的性质和 精度的要求,即需要具体问题具体分析. 2. (4 分)下列做法中,能使两个点电荷间的库仑力的大小变为原来的一半的是() A.不改变电荷间的距离,使每个电荷的电量都变为原来的一半 B. 不改变电荷的带电量,使电荷间的距离变为原来的两倍 C. 使一个点电荷的带电量加倍,同时使两电荷间的距离加倍 D.使两个电荷的带电量和两电荷间的距离都增大到原来的两倍 考点: 库仑定律. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 根据库仑定律的公式 判断库仑力的变化.

﹣19

解答: 解:A、不改变电荷间的距离,使每个电荷的电量都变为原来的一半,根据库仑定 律的公式 知,库仑力变为原来的 .故 A 错误.

B、不改变电荷的带电量,使电荷间的距离变为原来的两倍,根据库仑定律的公式 知,库仑力变为原来的 .故 B 错误. C、使一个点电荷的带电量加倍,同时使两电荷间的距离加倍,根据库仑定律的公式 知,库仑力变为原来的 .故 C 正确.

D、使两个电荷的带电量和两电荷间的距离都增大到原来的两倍,根据库仑定律的公式 知,库仑力不变.故 D 错误. 故选 C. 点评: 解决本题的关键掌握库仑定律的公式 , 会根据该公式判断库仑力的变化.

3. (4 分)关于电场线的说法,正确的是() A.电场线的切线方向都和该处正电荷受电场力方向一致 B. 正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C. 最早提出用电场线描述电场的物理学家是库仑 D.静电场的电场线可以是闭合的 考点: 电场线. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 电场线的方向是正电荷所受电场力的方向,而正负电荷所受的电场力的方向相反; 电场线的切线方向即为场强的方向,故任意两条电场线都不会相交;只有电场线是直线,带 电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时电场线才与带电粒子的 轨迹重合;电场线的疏密代表电场的强弱,故电场线越密的地方场强越强. 解答: 解:A、电场线的切线方向为该点场强方向,与该处正电荷受电场力方向相同,故 A 正确; B、正电荷只在电场力作用下不一定沿电场线运动,只有电场线是直线,带电粒子的初速度 为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时电场线才与带电粒子的轨迹重合,故 B 错误; C、电法拉第提出用电场线描述电场,故 C 错误. D、电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷,不闭合,故 D 错误. 故选:A. 点评: 记住电场线的特点即可顺利解出此题,故要在理解的基础上牢记基本概念. 4. (4 分)如图所示,电场中有 A、B 两点,则下列说法中正确的是()

A.电势 ?A>?B,场强 EA>EB B. 电势 ?A<?B,场强 EA<EB C. 将+q 电荷从 A 点移到 B 点电场力做了负功 D.将﹣q 电荷分别放在 A、B 两点时具有的电势能 EPA<EPB 考点: 电势;电势能. 专题: 电场力与电势的性质专题.

分析: 根据顺着电场线方向电势降低、 电场线越密场强越大, 判断电势高低和场强大小. 根 据电场力方向与瞬时速度方向的关系,判断电场力做功的正负,确定电势能的大小. 解答: 解:A、B、根据顺着电场线方向电势降低、电场线越密场强越大,可知,电势 ?A >?B,场强 EA<EB.故 A 错误,B 错误. C、正电荷所受的电场力方向沿电场线切线方向,将+q 电荷从 A 点移到 B 点时,电场力方 向与速度方向一致,则电场力做正功.故 C 错误. D、根据推论:负电荷在电势高处电势能小,可知,将﹣q 电荷分别放在 A、B 两点时具有 的电势能 EPA<EPB.故 D 正确. 故选:D. 点评: 本题只要掌握电场线的物理意义: 顺着电场线方向电势降低、 电场线疏密反映场强 的大小即可判断电势和场强的大小. 对于电势能的判断有两种方法: 一是根据电场力做功的 正负;二是根据推论:负电荷在电势高处电势能小,正电荷在电势高处电势能大. 二、双项选择(在每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全部选对的得 6 分,只选 1 个且正确的得 3 分,有选错或不答的得 0 分) . 5. (6 分)仅由电场本身性质决定的物理量有() A.电场强度 B.电势能 C.电势差 D.电场力 考点: 电势差;电场强度. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 电场强度和电势差反映电场本身的特性,而电场力、电场力做功既与电场有关,还 与试探电荷有关. 解答: 解:A、C、电场强度反映电场本身的力性质,由电场本身决定;电势差反映电场 本身的能的性质,由电场本身决定,故 AC 正确; B、由电场力做功 W=qU、电势能 EP=qφ,可知电场力做功和电势能都与电场和电荷都有关 电势差反映电场本身的能的性质,由电场本身决定.电势能与电场和电荷都有关,故 B 错 误; D、电场力 F=qE 与电场和电荷都有关,电场强度由电场本身性质决定,故 D 错误; 故选:AC. 点评: 电场这一章中物理量可分为两类,一类只与电场有关,如电场强度、电势差;另一 类既与电场有关,又和电荷有关,如电场力,电势能等等. 6. (6 分)在下列措施中,哪些能将产生的静电尽快导走() A.复印图片 B. 电工钳柄装有绝缘套 C. 飞机轮子上搭地线 D.印染车间保持湿度 考点: * 静电的利用和防止. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 静电危害是由于相互间不断摩擦,从而产生大量的静电,不及时导走,会出现放电 危害. 解答: 解:A、静电复印利用静电的吸引减小复印,属于静电应用,故 A 错误, B、电工钳柄上套有绝缘胶套,在带电操作时,防止触电.所以不是将产生的静电尽快导走, 故 B 错误

C、飞机在飞行时,与空气摩擦产生大量的静电,所以着落时通过飞机轮上装搭地线,将静 电导走.故 C 正确 D、印刷车间中,纸张间摩擦产生大量静电,由于有一定的湿度,能及时导走,故 D 正确, 故选:CD 点评: 静电有应用也有防止,在学习中要注意正确区分哪些是应用,哪些是防止. 7. (6 分)如图所示,曲线表示电场中关于 x 轴对称的等势面,在 x 轴上有 a、b 两点,则 ()

A.a 点的场强小于 b 点的场强 C. a 点的场强大于 b 点的场强

B. a 点的场强等于 b 点的场强 D.a 点的场强方向与 x 轴同向

考点: 等势面. 分析: 电场线与等势面垂直.电场线密的地方电场的强度大,等势面密,电场线疏的地方 电场的强度小,等势面疏;沿电场线的方向,电势降低.沿着等势面移动点电荷,电场力不 做功.电场线与等势面垂直. 解答: 解:A、点 b 的等势面比 a 点的等势面密,则 b 点的场强比 a 点的大.即 a 点的场 强小于 b 点的场强,故 A 正确,BC 错误; C、沿着电场线方向电势降低,则有电场线方向沿着 x 轴正向.故 D 正确; 故选:AD 点评: 加强基础知识的学习, 掌握住电场线和等势面的特点, 及沿着电场线方向电势降低, 即可解决本题. 8. (6 分)如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差 U,现 使 B 板带电,则下列判断正确的是()

A.增大两极板之间的距离,指针张角变大 B. 将 A 板稍微上移,静电计指针张角将变大 C. 若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大 D.若将 A 板拿走,则静电计指针张角变为零 考点: 电容器的动态分析. 专题: 电容器专题. 分析: 已充电的平行板电容器电量不变. 静电计测量电势差的大小, 电容器板间的电势差 越大,静电计指针张角越大.根据电容器电容的决定分析电容的变化,由电容的决定式分析 板间电势差的变化. 解答: 解:

A、增大两极板之间的距离,由电容的决定式 C=

可知,电容增小,电容器的电量不

变,由 C= 分析可知,板间电压增大,静电计指针张角变大.故 A 正确. B、将 A 板稍微上移时,正对面积减小,由电容的决定式 C= 可知,电容增小,电量

不变,由 C= 分析可知,板间电压增大,静电计指针张角变大.故 B 正确. C、将玻璃板插入两板之间,电容的决定式 C= 可知,电容增大,电量不变,由 C= 分

析可知,板间电压减小,静电计指针张角变小.故 C 错误. D、若将 A 板拿走,B 板上带电量不变,静电计相当于验电器,指针张角不为零.故 D 错 误. 故选 AB 点评: 本题要抓住电容器的电量不变,由电容的决定式 C= 电容器动态变化问题, 9. (6 分)如图所示,水平放置的平行金属板充电后板间形成匀强电场,板间距离为 d,一 个带负电的液滴带电量大小为 q, 质量为 m, 从下板边缘射入电场, 沿直线从上板边缘射出, 则() 和定义式 C= 结合分析

A.液滴做的是类平抛运动 C. 上下两板的电势差为

B. 液滴做的是匀速直线运动 D.液滴的电势能增加了 mgd

考点: 带电粒子在混合场中的运动. 专题: 带电粒子在复合场中的运动专题. 分析: 液滴沿直线运动, 则其所受的合力方向与速度方向在同一直线上或合力为零, 即可 判断出电场力方向竖直向上,而且电场力与重力相平衡,由平衡条件和 U=Ed 求解电势差. 解答: 解: A、 液滴进入竖直方向的匀强电场中, 所受的电场力方向竖直向上或竖直向下, 因为微粒做直线运动,可知,电场力方向必定竖直向上,而且电场力与重力平衡,液滴做匀 速直线运动,故 A 错误 B 正确; C、液滴从下极板运动到上极板的过程中,由动能定理有 qU﹣mgd=0?U= ,故 C 正确;

D、液滴进入竖直方向的匀强电场中,重力做功﹣mgd,微粒的重力势能增加,动能不变, 根据能量守恒定律得知,微粒的电势能减小了 mgd.故 D 错误; 故选:BC.

点评: 本题是带电粒子在电场中运动的问题, 关键是分析受力情况, 判断出粒子做匀速直 线运动. 三、解答题(共 3 小题,满分 54 分) 10. (15 分)如图为匀强电场中的一簇水平电场线,A、B 为电场中水平的两点,若在 A 点 放一负电荷,电荷量为 2.0×10 C,受电场力大小 FA=5×10 N,方向向左. (1)请在图中标出这一簇电场线的方向. (2)求 A 点电场强度的大小. (3)AB 距离 d=2cm,把这一负电荷从 A 移到 B 电势能的变化?
﹣8 ﹣5

考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系;电势能. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: (1)根据匀强电场中,负电荷受到的电场力的方向与电场强度的方向相反,判断 出电场的方向. (2)根据电场强度的定义式:E= 求出电场强度的大小. (3)根据电场力做功的公式:W=qEd,求出电场力做功的大小,即可得到电势能的变化. 解答: 解: (1)由于负电荷受电场力方向跟电场强度方向相反,所以电场线方向向右.如 图所示. (2)根据电场强度的定义式 E= 得 A 点电场强度的大小为:
3

EA=

=

=2.5×10 N/C

(3)把这一负电荷从 A 移到 B,电场力做负功,为: W=﹣qEd=﹣2.0×10 ×2.5×10 ×0.02J=﹣10 J ﹣6 所以电荷的电势能增大 10 J. 答: (1)在图中标出这一簇电场线的方向如图. 3 (2)A 点电场强度的大小是 2.5×10 N/C. ﹣6 (3)AB 距离 d=2cm,把这一负电荷从 A 移到 B 电势能增大 10 J.
﹣8

3

﹣6

点评: 此题考查电场强度的定义式与电场力做功的计算公式, 要注意正确分析电场力做功 与电势能变化的关系,明确功的正负. 11. (19 分)如图 A 为粒子源,在 A 和极板 B 间的加速电压为 U1,在两水平放置的平行带 电板 C、D 间的电压为 U2,现设有质量为 m,电荷量为 q 的质子初速度为零,从 A 被加速 电压 U1 加速后水平进入竖直方向的匀强电场,平行带电板的极板的长度为 L,两板间的距 离为 d,不计带电粒子的重力,求: (1)带电粒子在射出 B 板时的速度;

(2)带电粒子在 C、D 极板间运动的时间; (3)带电粒子飞出 C、D 电场时在竖直方向上发生的位移 y.

考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理的应用. 专题: 带电粒子在电场中的运动专题. 分析: (1)粒子在 AB 板间做匀加速直线运动,根据动能定理列式求解粒子在射出 B 板 时的速度; (2)粒子在 CD 板间做类似平抛运动,根据类平抛运动的水平分运动公式列式求解; (3)粒子在 CD 板间做类似平抛运动,根据类平抛运动的竖直分运动公式列式求解. 解答: 解: (1)带电粒子由 A 到 B,设到 B 板的速度为 v,根据动能定理,有: qU1=

解得:v= (2)粒子从 C 到 D 做类似平抛运动,水平分运动是匀速直线运动,故运动时间为: t= =L (3)粒子从 C 到 D 做类似平抛运动,竖直分运动是初速度为零的匀加速直线运动,故: y= 其中:a= 故:y= × ×(L )=
2

答: (1)带电粒子在射出 B 板时的速度为



(2)带电粒子在 C、D 极板间运动的时间为 L



(3)带电粒子飞出 C、D 电场时在竖直方向上发生的位移 y 为



点评: 本题关键明确粒子的运动性质,对应直线加速过程,根据动能定理列式;对于类似 平抛运动过程,根据类似平抛运动的分运动公式列式求解;不难.

12.一根长为 l 的丝线吊着一质量为 m,带电量为 q 的小球静止在水平向右的匀强电场中, 如图所示,丝线与竖直方向成 37°角,求: (重力加速度为 g,sin37°=0.6,cos37°=0.8) (1)小球带何种电荷? (2)匀强电场的电场强度的大小 (3)现突然将该电场方向变为向下,大小不变,求小球经过最低点时丝线的拉力.

考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系. 专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: (1)以小球为研究对象,分析受力情况,判断小球的电性. (2)作出小球的受力图,根据平衡条件和电场力公式求解电场强度的大小; (3)当电场方向变为向下后,小球受到的电场力竖直向下,向下做圆周运动,根据动能定 理求解小球经过最低点时的瞬时速度.小球经过最低点时,由重力、电场力和丝线的拉力的 合力提供了向心力,根据牛顿第二定律求解丝线对小球的拉力. 解答: 解: (1) 由平衡条件可判断小球一定受向右的电场力, 即电场力与电场线方向相同, 故小球带正电. (2)小球静止在电场中的受力如图所示:由平衡条件得: mgtan 37°=qE ① 故 E= ②

(3)电场方向变成向下后,小球开始摆动做圆周运动,重力、电场力对小球做正功. 由动能定理: (mg+qE)l(1﹣cos37°)= 由圆周运动知识,在最低点时, 由③,④得:T= 方向竖直向上 答: (1)小球带正电荷. (2)匀强电场的电场强度的大小为 (3)小球经过最低点时丝线的拉力为 . . …⑤ …③ …④

点评: 运用动能定理求速度,根据牛顿第二定律求丝线的拉力,是常用的方法和思路.


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