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广西贵港市民族中学2014-2015学年高二上学期10月月考物理试卷


广西贵港市民族中学 2014-2015 学年高二上学期月考物 理试卷(10 月份)
一、选择题(本题共 8 小题,每小题 6 分.共 48 分.其中 1-5 题为单选题,6-8 为不定项, 全对 6 分,选对但不全得 3 分,有选错得 0 分) 1.关于摩擦起电,下列说法正确的是( ) A.摩擦起电过程中电荷的总量增加 B.两种不同材料的绝缘体相互摩擦后,它们必将同时带

上等量同种电荷 C.摩擦起电时,质子从一个物体转移到另一个物体 D.摩擦起电时,电子从一个物体转移到另一个物体 考点:静电现象的解释. 分析:摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,并没有创造电荷,电荷是守恒 的;正负电荷的规定. 解答: 解: A、 摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体, 电荷的总量不变. 故 A 错误; B、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,它们必将同时带上等量异种电 荷.故 B 错误 C、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,这个过程都没有产生电荷,故 C 错误,D 正确; 故选:D. 点评: 摩擦起电和感应起电的实质都电子发生了转移, 只是感应起电是电子从物体的一部分 转移到另一个部分.摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体. 2.把一个带正电的金属小球 A 跟同样的不带电的金属球 B 相碰,两球都带等量的正电荷, 这从本质上看是因为( ) A.A 球的正电荷移到 B 球上 B.B 球的负电荷移到 A 球上 C.A 球的负电荷移到 B 球上 D.B 球的正电荷移到 A 球上 考点:电荷守恒定律. 专题:电场力与电势的性质专题. 分析:金属是自由电子和金属正离子组成的,正离子只做热振动,不移动,而自由电子可以 移动.根据这个分析接触带电的实质. 解答: 解:A、D 金属上正电荷只做无规则的热振动,不能发生移动,更不可能从一个球 移动到另一个球.故 A、D 错误. B、C,B 球原来不带电,与 A 球接触后,由于 A 球上正电荷对电子的吸引,电子从 B 球转移到 A 球上,原来中性的 B 球就带正电.电子带负电,所以 B 带正电是由于 B 球上的 负电荷移到 A 球上的缘故.故 B 正确,C 错误. 故选 B. 点评:本题运用基本知识分析物理现象的能力.

3.如图所示,绝缘水平面上锁定着两个质量均为 m,电荷量分别为+9q、+q,体积很小的 物体 A 和 B,它们间的距离为 r,与平面间的动摩擦因数均为 μ.已知静电力常量为 k.如 果解锁它们开始运动,则当它们动能最大时,它们相距的距离为( )

A.3q

B.

C.2r

D.3r

考点:牛顿第二定律;库仑定律. 专题:牛顿运动定律综合专题. 分析:解锁后,开始阶段,库仑力大于摩擦力,两个物体做加速运动,后来库仑力小于摩擦 力,两个物体做减速运动,则知当两个物体所受的库仑力与摩擦力大小相等时,速度最大, 则动能定理最大.由库仑定律和摩擦力公式求解距离. 解答: 解:分析两个物体的运动情况:解锁后,开始阶段,库仑力大于摩擦力,两个物体 做加速运动,后来库仑力小于摩擦力,两个物体做减速运动,则知当两个物体所受的库仑力 与摩擦力大小相等时,速度最大,则动能最大.则有 k ,解得,x=3q

故选 A 点评:本题关键分析两个的运动情况,确定动能最大的条件,即可由库仑定律和摩擦力公式 结合求解. 4.如图所示的装置处在真空中,平行板电容器的上、下极板分别与电源的负极和正极连接, 电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场, 且恰好从正极板边缘飞出. 现在使电子入射 速度变为原来的两倍并仍从原入射处射入, 若电子还从正极板边缘飞出, 则两极板的间距应 变为原来的( )

A.2 倍

B.4 倍

C.0.5 倍

D.0.25 倍

考点:带电粒子在匀强电场中的运动. 专题:带电粒子在电场中的运动专题. 分析:根据类平抛运动的规律解出电子恰能从右侧擦极板边缘飞出电场的临界条件,结合 E= 分析即可求解. 解答: 解:电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场,做类平抛运动.

假设电子的带电量 e,质量为 m,初速度为 v,极板的长度为 L,极板的宽度为 d,电场强 度为 E. 由于电子做类平抛运动,所以水平方向有:L=vt 竖直方向有:y= at = 据题有:y=d 因为 E=
2 2

所以可得:

=d,即

=d

若电子的速度变为原来的两倍, 仍从正极板边沿飞出, 则由上式可得两极板的间距 d 应变为 原来 0.5 倍. 故选:C 点评:根据题目所给的信息,找到粒子在竖直方向位移表达式,讨论速度的变化对竖直方向 的位移的影响即可解决本题. 5.一带正电的粒子在电场中做直线运动的 v﹣t 图象如图所示,t1、t2 时刻分别经过 M、N 两点,已知运动过程中粒子仅受电场力作用,则下列判断正确的是( )

A.该电场可能是由某正点电荷形成的 B.M 点的电势高于 N 点的电势 C.从 M 点到 N 点的过程中,电势能逐渐增大 D.带电粒子在 M 点所受电场力大于在 N 点所受电场力 考点:带电粒子在匀强电场中的运动;匀变速直线运动的图像;电势能. 专题:电场力与电势的性质专题. 分析:由速度时间图象可知:粒子在电场中做匀减速直线运动,加速度是一个定值,所以电 场力不变,是匀强电场, 根据动能定理可知, 电场力做负功, 电势能增加,又由于是正电荷, 电势也增加. 解答: 解:A、由速度时间图象可知:粒子在电场中做匀减速直线运动,加速度是一个定 值,所以电场力不变,是匀强电场,所以不可能是由某正点电荷形成的,故 A、D 错误; B、从 M 到 N 的运动过程中速度减小,根据动能定理可知电场力做负功,电势能增加,又 由于是正电荷,所以电势也增加,故 M 点的电势低于 N 点的电势,故 B 错误,C 正确. 故选 C 点评:本题主要抓住速度时间图象的特点,知道粒子做匀减速直线运动,知道电场力做功与 电势能的关系,难度不大,属于基础题.

6.P、Q 两个等量电荷的电场线分布如图所示,a、b、c、d 为电场中的四个点.a、c 在 PQ 的中垂线上,则下列判断正确的是( )

A.P 电荷带正电 B.P、Q 是同种电荷 C.b、d 两点电势相等 D.a、c 两点电势相等 考点:电场线. 分析:根据电场线的方向确定场源电荷的正负.电势的高低看电场线的指向,沿着电场线电 势一定降低.根据轨迹曲线的弯曲方向可知粒子的受力方向,从而确定离子的电性;根据力 与速度的夹角判断功的正负. 解答: 解: A、 B、 根据电场线的方向, 从 P 出发, 终止于 Q, 所以 P 带正电, Q 带负电. 故 A 正确,B 错误. C、沿着电场线电势一定降低,所以 b 点电势高于 d 点的电势,故 C 错误. D、P、Q 两个等量电荷,a、c 在 PQ 的中垂线上,而 PQ 的中垂线是等势面,所以 a、c 两 点电势相等.故 D 正确. 故选:AD. 点评: 本题的关键要掌握电场线的分布情况, 能根据曲线的弯曲方向可知粒子的受力方向. 通 过电场线的指向看电势的高低. 7.如图所示,平行板电容器在充电后不切断电源.此时板间有一带电尘粒恰好能在电场中 静止.若正对的平行板左右错开一些( )

A.带电尘粒将向上运动 B.带电尘粒将保持静止 C.错开过程中,通过电阻 R 的电流方向为 A 到 B D.错开过程中,通过电阻 R 的电流方向为 B 到 A 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:本题由电容器的决定式由平行板左右错开时,电容器的正对面积发生变化,由正对面 积的变化判定电容器的变化,由于不切断电源,电容器极板间电压恒定,由此判定电容器的 带电量的变化,从而确定粒子的运动和电流的变化问题. 解答: 解:根据电容器的决定式 A、带电尘粒受电场力 B 正确; ,当正对面积 S 减小时,电容器的电容减小.

没有发生变化,故电场力不变粒子仍处于平衡状态,故 A 错误,

CD、由于电容器的电容减小,两极板间电压保持不变,故电容器的带电荷量将减小,故电 容器放电,流经电阻 R 电流方向从 A 至 B,故 C 正确,D 错误. 故选:BC 点评:本题主要考查电容器的动态变化,抓住电容器与电源相连,两极板间电压保持不变, 由于电容器的正对面积发生变化而引起电容器的电容变化, 从而判定在变化过程中电容器是 充电还是放电来判定电流方向. 8.如图所示,平行金属板 A、B 之间有匀强电场,A、B 间电压为 600V,A 板带正电并接 地,A、B 两板间距为 12cm,C 点离 A 板 4cm,下列说法正确的是( )

A.E=2 000 V/m,φC=200 V B.E=5 000 V/m,φC=﹣200 V C.电子在 C 点具有的电势能为﹣200 eV,把一个电子从 C 点移动到 B 板,电场力做功 为﹣400 eV D.电子在 C 点具有的电势能为 200 eV,把一个电子从 C 点移动到 B 板,电场力做功为 ﹣400 eV 考点:带电粒子在匀强电场中的运动. 专题:带电粒子在电场中的运动专题. 分析:根据 U=Ed 求解电场强度,再根据 U=Ed 求出 AC 间的电势差,然后根据电势差定义 式求出 C 点电势,由 W=qU 求出电场力做的功 解答: 解:AB、A 接地,则其电势为零,又因为 A、B 间电压为 600 V,则 B 处电势为 ﹣600 V,由此知 C 点电势为负值, 则 A、B 间场强 E= = =50V/cm=5000V/m,

则 φC=E×dC=50 V/cm×(﹣4 cm)=﹣200 V,故 A 错误,B 正确; CD、电子在 C 点具有的电势能为:Ep=(﹣e)φP=200 eV,把一个电子从 C 点移动到 B 板, 电场力做功等于电势能的减小量,为﹣400 eV,故 C 错误,D 正确; 故选:BD. 点评:本题考查了求电势、电场力的功,知道匀强电场场强与电势差的关系、知道电势差的 定义式、应用电功公式即可正确解题. 二、非选择题(本题共 5 小题,共 58 分.计算题要有必要的文学说明和解题步骤,有数值计 算的要注明单位. ) 9.如图所示,用带正电的绝缘棒 A 去靠近原来不带电的验电器 B,B 的金属箔片张开,这 时金属箔片带正电;若在带电棒离开前,用手摸一下验电器的小球后离开,然后移开 A,这 时 B 的金属箔片也能张开,它带负电.

考点:静电场中的导体. 专题:电场力与电势的性质专题. 分析: 导体内自由电荷在电场力作用下重新分布, 导体两端出现等量正负感应电荷的现象叫 做感应起电; 感应起电的实质是在带电体上电荷的作用下, 导体上的正负电荷发生了分离, 使电荷从导体 的一部分转移到了另一部分,只有导体上的电子才能自由移动, 解答: 解: (1)用带正电的绝缘棒 A 去靠近原来不带电的验电器 B,由于静电感应验电 器(导体)两端出现等量正负感应电荷,近端的电荷的电性与 A 相反,带负电;远端的金 属箔片电荷与 A 的电性相同,带正电荷; (2)由于人和地球都是导体,用手指瞬间接触金属球 B 时,人、地球和验电器构成一个整 体,在带正电荷的棒 A 的影响下发生静电感应,近端带负电,金属箔不带电;移开手指后, 验电器上的负电荷不会再改变,故验电器带负电,再移开棒 A 后,验电器上的负电荷不会 再改变,金属箔片上此时也带负电. 故答案为:正电;负电 点评:感应起电的实质不是产生了电荷,而是导体上的自由电荷从一端移动到另一端,从而 使导体两端带上等量异号的电荷, 且符合近端所带电荷的电性与引起静电感应的带电体的电 性相反,而远端相同的规律. 10.在如图实验装置中,充电后的平行板电容器的 A 极板与灵敏的静电计相接,B 极板接 地. (1)若极板 B 稍向上移动一点,则将观察到静电计指针偏角变大(填 “变大”或“变小”) , 此实验说明平行板电容器的电容随极板正对面积增大而增大; (2)若极板 B 稍向左移动一点,则将观察到静电计指针偏角变大(填“变大”或“变小”) ,此 实验说明平行板电容器的电容随板间距离减小而增大.

考点:电容器的动态分析. 专题:实验题;电容器专题. 分析: (1)若极板 B 稍向上移动一点,极板正对面积减小,根据电容的决定式,分析电容 的变化.电容器的电量不变,由电容的定义式分析板间电压的变化,再判断静电计指针偏角 的变化. (2)若极板 B 稍向左移动一点,再用同样的思路进行分析.

解答: 解: (1)若极板 B 稍向上移动一点,极板正对面积减小,根据电容的决定式 变小.电容器的电量 Q 不变,由电容的定义式 行板电容器的电容随极板正对面积增大而增大; (2) 若极板 B 稍向左移动一点, 板间距离增大, 根据电容的决定式 容器的电量 Q 不变,由电容的定义式 器的电容随极板减小而增大. 故答案为: (1)变大;极板正对面积增大 (2)变大;板间距离减小 点评:本题是电容器动态变化分析的问题,根据电容的决定式 分析,是常用思路. 11.一条长 3L 的线穿着两个完全相同的小金属环 A 和 B,质量均为 m,将线的两端都系于 同一点 O,如图所示,当两金属环带相同电后,由于两环间的静电斥力使丝线构成一个等边 三角形,此时两环处于同一水平线上,如果不计环与线的摩擦,两环各带多少电量?(静电 力常量为 k) . 和电容的定义式 综合 可知, 电容 C 变小. 电 可知,电容 C

得到,板间电压 U 变大.此实验说明平

得到,板间电压 U 变大.此实验说明平行板电容

考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;库仑定律. 专题:共点力作用下物体平衡专题. 分析:对小环进行受力分析,以 B 为研究对象受力分析,小球受重力、丝线的张力 F1 和库 仑力 F,根据平衡条件和库仑定律即可求解. 解答: 解:因为两个小环完全相同,它们的带电情况相同,设每环带电为 Q,小环可看成 点电荷.受力分析如下图所示:

以 B 为研究对象受力分析,小球受重力、丝线的张力 F1 和库仑力 F,根据平衡条件,竖直 方向有: F1cos30°=mg 水平方向有: F1+F1sin30°=F 其中:F= ① ② ③

因为是光滑小环,因此两个方向的丝线的张力相等,以上三式联立可得: Q= 故答案为: .

点评:本题主要考查了库仑定律得应用,要求同学们能正确选择研究对象,对物体进行受力 分析,难度适中. 12.如图所示,电荷量为﹣e、质量为 m 的电子从 A 点沿与电场垂直的方向进入匀强电场, 初速度为 v0,当它通过电场中 B 点时,速度与场强方向成 150°角,不计电子的重力,以 A 点的电势为零,求 B 点的电势.

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:电子垂直进入匀强电场中,做类平抛运动,作出电子经过 B 点时速度的分解图,求 出经过 B 点时的速度,根据动能定理求解 A、B 两点间的电势差. 解答: 解: 电子进入匀强电场后在电场力作用下做匀变速曲线运动, 根据运动的分解可知, 电子在垂直于电场线方向上做匀速直线运动.将 B 点的速度分解到水平方向和竖直反向, 水平方向:v=v0cos60°=2v0 电子从 A 运动到 B 由动能定理得:W= mv ﹣ mv0 = mv0 . 电场力做正功,电势能减少,所以 B 点的电势能为:EPB=﹣ mv0 ,
2 2 2 2

φB=

=



答:B 点的电势为



点评:本题运用动能定理求电势差,也可以根据类平抛运动的特点,牛顿第二定律和运动学 结合求解.

13. (18 分)如图所示,有一电子(电量为 e)经电压 U0 加速后,进入两块间距为 d、电压 为 U 的平行金属板间.若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能穿过电场,求: (1)金属板 AB 的长度. (2)电子穿出电场时的动能.

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)电子先在加速电场中加速,再进入偏转电场中偏转,由于电子正好能穿过电场, 所以在偏转电场中的偏转的距离就是 d,由此可以求得极板的长度; (2)电子在运动的整个过程中,只有电场力做功,根据动能定理即可求得电子的动能的大 小. 解答: 解: (1)设电子飞离加速电场时速度为 v, 由动能定理 eU0= mv
2

① ② ③ ④

电子在平行板间运动的时间为 t= 电子在平行板间的加速度为 a= 电子的偏转的距离 y= d= at
2

由①②③④解得:L=d



(2)设电子穿过电场时的动能为 Ek, 根据动能定理 Ek=eU0+e =e(U0+ ) .

答: (1)金属板 AB 的长度为 d



(2)电子穿出电场时的动能为 e(U0+ ) . 点评:电子先在加速电场中做匀加速直线运动,后在偏转电场中做类平抛运动,根据电子的 运动的规律逐个分析即可.


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