陕西省西安市临潼区华清中学2022学年高二物理上学期第二次月考试卷（含解析）

2022-2022学年陕西省西安市临潼区华清中学高二（上）第二次月考物理试卷　一、选择题（每小题4分，共40分）1．（4分）（2022秋•合浦县期中）对于电场中A、B两点，下列说法正确的是（　　）　A．电势差的定义式UAB=，说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电量q成反比　B．A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功　C．将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，这两点间的电势差为1V　D．电荷由A点移到B点的过程中，除受电场力外，还受其它力的作用，电荷电势能的变化就不再等与电场力所做的功考点：电势差；电势能．专题：电场力与电势的性质专题．分析：电势差的定义式，是比值定义法，UAB反映电场本身的性质，与试探电荷无关．由此定义可知：A、B两点间的电势差等于将单位正电荷从A点移到B点电场力所做的功．电荷电势能的变化只与电场力做功有关．解答：解：A、UAB反映电场本身的性质，与试探电荷无关，不能说两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电量q成反比．故A错误．B、根据电势差的定义式可知：A、B两点间的电势差等于将单位正电荷从A点移到B点电场力所做的功．故B错误．C、根据电势差的定义式可知：将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，这两点间的电势差UAB=1V．故C正确．D、电荷由A点移到B点的过程中，电荷电势能的变化仍等于电场力所做的功．故D错误．故选C．点评：电势差的定义式，是比值定义法，有比值定义的共性，UAB反映电场本身的性质，与试探电荷无关．　-12-\n2．（4分）（2022秋•临潼区校级月考）若带正电荷的小球只受到电场力作用，则它在电场中（　　）　A．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动　B．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动　C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动　D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动考点：库仑定律．专题：电场力与电势的性质专题．分析：带电小球仅受电场力作用，并根据初速度，来确定是否沿电场线运动，关键看电场线是直线还是曲线．解答：解：物体的运动情况取决于合力和初始条件．小球只受到电场力的作用，是否沿电场线运动，还要看电场线是直线还是曲线，及初速度的方向，若为直线，且初速度为零，将可能沿电场线从高电势向低电势处运动，若电场线是曲线，且初速度为零，不会沿电场线运动，但是仍然从高电势向低电势处运动．故D正确，A、B、C错误．故选：D．点评：对物体运动情况的判断能力，从力学的角度进行分析，物体的运动性质不仅取决于合力，还取决于初速度条件．虽然是简单题，同时也是易错题目．　3．（4分）（2022秋•临潼区校级月考）关于电势与电势能，下列说法正确的是（　　）　A．正电荷在高电势处电势能大，在低电势处电势能小　B．正电荷在高电势处电势能小，在低电势处电势能大　C．负电荷在高电势处电势能大，在低电势处电势能小　D．负电荷在高电势处电势能小，在低电势处电势能大考点：电势；电势能．专题：电场力与电势的性质专题．分析：电势和电势能的关系可根据电势能公式Ep=qφ进行分析，分析时要代入各个量的符号解答：解：由电势能公式Ep=qφ，知正电荷在电势高处具有的电势能大，负电荷在电势高处具有的电势能小．知某点的电势高，正电荷在该点电势能大，负电荷在该点电势能小，故BC错误，故AD正确故选：AD．点评：解决本题的关键要掌握电势能公式Ep=qφ，据此理解并记牢推论：正电荷在电势高处具有的电势能大，负电荷在电势高处具有的电势能小．　-12-\n4．（4分）（2022秋•临潼区校级月考）如图所示，直线A、B是一条电场线，在其上某点P处由静止开始释放一负试探电荷时，它沿直线向B处运动，对此现象，下列判断正确的是（不计电荷重力）（　　）　A．电荷一定向B做匀加速运动　B．电荷一定向B做加速度越来越小的运动　C．电荷一定向B做加速度越来越大的运动　D．电荷向B做加速运动，加速度的变化情况不能确定考点：电场线；电场强度．专题：电场力与电势的性质专题．分析：电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，沿电场线的方向，电势降低，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小．解答：解：在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点处运动，电荷受到的电场力向右，所以电场线的方向向左，但是只有一条电场线，不能判断电场线的疏密的情况，不能判断电荷的受力的变化的情况，不能判断加速度的变化的情况，所以D正确．故选：D．点评：加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题．　5．（4分）（2022春•亭湖区校级期末）下面是对电源电动势概念的认识，你认为正确的是（　　）　A．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化　B．1号干电池比7号干电池大，但电动势相同　C．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势就越大　D．电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同考点：电源的电动势和内阻．分析：电动势由电源中非静电力的特性所决定，跟电源的体积无关，与外电路无关．电动势的大小反映将其它形式的能转变为电能的本领大小．与电压、电势差的物理意义不同，单位相同．解答：A．电动势由电源中非静电力的特性所决定，与外电路无关．所以同一电源接入不同的电路，电动势不会改变．故A错误．-12-\nB．电动势由电源中非静电力的特性所决定，跟电源的体积无关，所以虽然1号干电池比7号干电池大，但电动势相同．故B正确．C．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，根据W=qE可知，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势不一定大，还跟移动电荷的多少有关．故C错误．D．电动势、电压和电势差物理意义不同，单位相同．故D错误．故选B．点评：解决本题的关键掌握电动势的特性及物理意义．　6．（4分）（2022秋•临潼区校级月考）如图所示，用两根细绳把两个带同种电荷的小球悬挂在一点，A球质量大于B球的质量，A球所带的电荷量大于B球所带的电荷量．两球静止时，A、B两球处在同一水平面上，悬线与竖直线的偏角分别为α和β，则（　　）　A．α＞βB．α＜βC．α=βD．无法确定考点：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．分析：两球之间的库仑力属于作用力和反作用力，它们是大小相等，方向相反的．两个小球均受重力、静电力和拉力，根据受力平衡列式求解．解答：解：两球之间的库仑力属于作用力和反作用力，大小相等，方向相反；两个小球均受重力mg、静电力F和拉力T，根据平衡条件得：，，其中FA=FB，mA＞mB，则tanα＜tanβ，所以α＜β故选：B．点评：本题切入点在两球之间的库仑力属于作用力和反作用力，等大、反向，突破口在利用平衡条件确列式，难度适中．　7．（4分）（2022秋•临潼区校级月考）如图所示直线CD是真空中的一条电场线，将一电子从A点由静止释放，仅在电场力作用下，电子沿电场线从A运动到B，其速度随时间变化的图线如图所示，则A、B两点的电势ϕA、ϕB的高低和场强EA、EB及电子在A、B两点电势能EPA、EPB的大小关系是（　　）-12-\n　A．φA＞φBB．EPA＞EPBC．EA＞EBD．EA＜EB考点：电势能．分析：由题，电子从A点处静止释放，电子沿电场线从A运动到B，说明电子所受的电场力方向从A到B，即就判断出电场线方向，能判断电势的高低．根据速度图象的斜率等于加速度，判断出电子所受电场力大小变化，分析场强的大小．解答：解：由题，电子从A点处静止释放，电子沿电场线从A运动到B，说明电子所受的电场力方向从A到B，则电场线方向从B到A，根据顺着电场线电势降低得知，φA＜φB，而负电荷在电势高处电势能小，则有EPA＞EPB．根据速度图象的斜率等于加速度，则知电子在B处的加速度较小，说明B处场强较小，即有EA＞EB．故BC正确，AD错误．故选：BC．点评：本题根据电子的运动方向判断电场力方向，判断出电场线方向，就能比较电势高低．由速度图象读出加速度大小，比较场强的大小．　8．（4分）（2022•台江区校级模拟）标有“220V、60W”的白炽灯泡，加上电压U由零逐渐增大到220V，在此过程中，电压U和电流I的关系可用图象表示．如图所示，题中给出的四个图象中肯定不符合实际的是（　　）　A．B．C．D．考点：欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：白炽灯泡上的电压U由零逐渐增大到220V时，白炽灯泡的温度不断升高，电阻增大，根据数学知识分析选择图象．解答：解：由题，白炽灯泡上的电压U由零逐渐增大到220V时，白炽灯泡的温度不断升高，电阻增大，由欧姆定律得到R=，等于图线上的点与原点连线的斜率，电阻一直增大，斜率一直增大．所以ACD不符合实际．故选ACD点评：本题是实际的灯泡，其电阻会温度升高而增大，其U﹣I图线不是直线，可以从数学角度理解其物理意义．　9．（4分）（2022秋•秀峰区校级期中）如图所示平行板电容器经开关S与电源连接，S闭合一段时间后断开，a处固定一带电量很小的正点电荷，φa-12-\n表示a点电势，Fa表示点电荷受的电场力，Epa表示在a点的电势能，现将电容器B板向下移动一小段距离使板间距离增大，则（　　）　A．φa变小，Fa变大，Epa变小B．φa变大，Fa不变，Epa变大　C．φa不变，Fa变小，Epa不变D．φa不变，Fa不变，Epa不变考点：电容器的动态分析．专题：电容器专题．分析：电容器充电与电源断开，所带电量不变．根据电容的决定式C=、E=、C=结合分析板间场强是否变化．B极板接地，电势为零，根据a与B板的电势差的变化情况，判断a点的电势如何变化，即可确定电势能如何变化．解答：解：由式C=、E=、C=得板间场强E=．由题意，S、Q、ɛ均不变，k是常量，则E不变，点电荷受的电场力Fa=qE，则知Fa不变；根据公式U=Ed知，B板向下移动时，a与B板间的电势差增大，而B极板接地，电势为零，a点电势高于B板电势，大于零，则知a点电势变大，即φa变大，q是正电荷，由电势能公式Epa=qφa知，Epa变大．故选B点评：本题关键是掌握推论：E=，判断出板间场强不变，再根据U=Ed、Epa=qφa，判断电势和电势能的变化．　10．（4分）（2022•湖南模拟）如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，射入方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是（　　）　A．U1变大、U2变大B．U1变小、U2变大　C．U1变大、U2变小D．U1变小、U2变小-12-\n考点：带电粒子在匀强电场中的运动．专题：计算题．分析：电子在加速电场中，在电场力的作用下，做匀加速直线运动，可由电场力做功求出射出加速电场是的速度．电子在水平放置的平行板之间，因受到的电场力的方向与初速度的方向垂直，故电子做类平抛运动．运用平抛运动的竖直方向的速度与水平方向的速度的关系，可求出角度θ的变化情况．解答：解：设电子被加速后获得初速为v0，则由动能定理得：…①又设极板长为l，则电子在电场中偏转所用时间：…②又设电子在平行板间受电场力作用产生加速度为a，由牛顿第二定律得：…③电子射出偏转电场时，平行于电场方向的速度：vy=at…④由①、②、③、④可得：又有：故U2变大或U1变小都可能使偏转角θ变大，故选项B正确，选项ACD错误．故选B．点评：带电粒子在电场中的运动，可分为三类，第一类是在匀强电场中做匀变速速直线运动，此过程是电势能与带电粒子动能之间的转化．第二类是带电粒子在匀强电场中偏转，带电粒子垂直进出入匀强电场时做匀变速曲线运动，分解为两个方向的直线运动，分别用公式分析、求解运算，是这类问题的最基本解法．第三类是带电粒子在点电荷形成的电场中做匀速圆周运动，应用圆周运动的知识求解．　二、填空题（每空3分，共24分）11．（9分）（2022秋•临潼区校级月考）如图所示，半径为r的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d，空间有与x轴正方向相同的匀强电场，同时，在0点固定一个电荷量为+Q的点电荷，如果把一个带电量为﹣q的试探电荷放在c点，则恰好处于平衡，那么该匀强电场的场强大小为　　，a、d两点的合场强大小分别为　　、　　．考点：电场的叠加；匀强电场中电势差和电场强度的关系．-12-\n专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据点电荷的场强公式，和电场强度的定义式，通过平衡得出匀强电场的大小，根据场强的叠加求出a、d两点的场强．解答：解：把一个带电荷量为﹣q的检验电荷放在c点，恰好平衡，有：qE=k解得匀强电场的场强大小为：E=．a点的场强为：Ea=E+=．d点的场强为：Ed==故答案为：，，．点评：解决本题的关键掌握点电荷的场强公式和电场强度的定义式，并能灵活运用，知道场强的叠加遵循平行四边形定则．　12．（9分）（2022秋•临潼区校级月考）如图所示平行直线表示电场线，但未标方向，带电为+10﹣2C的电荷在电场中只受电场力作用，由A移至B点，动能损失0.1J，若φa=﹣10V，则运动轨迹可能为　1　（填1或2），电场方向向　左　（填左、右），B点电势φB=　0V　．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：由带电微粒的动能变化确定在A、B两点的电势能的大小关系，判断出A、B两点电势的高低．根据沿电场线方向电势是降低的，得出电场线的方向．由运动方向和所受电场力的方向判断微粒的运动轨迹．解答：解：由动能定理可知WE=△EK=﹣0.1J；可知粒子受到的电场力做负功，故粒子电势能增加，B点的电势高于A点电势；而电场线由高电势指向低电势，故电场线向左．AB两点的电势差UAB=，则φA﹣φB=﹣10V解得φB=0V；由于电场力的方向水平向左，根据合力大致指向轨迹凹的一向知，运动轨迹可能是1．-12-\n故答案为：1，左，0V．点评：解决本题的关键知道电场力做功与电势差的关系，以及电场力做功与电势能的关系，知道合力大致指向轨迹凹的一向．　13．（6分）（2022秋•修武县校级期中）长为L的金属棒原来不带电，现将一带电荷量为q的正电荷放在距棒左端R处且与棒在一条线上，则棒上感应电荷在棒内中点O处产生的场强的大小　　，方向　沿pq连线且指向+q　．考点：静电场中的导体；电场强度．专题：电场力与电势的性质专题．分析：当棒达到静电平衡后，棒内各点的合场强为零，即感应电荷产生的电场强度与+q产生的电场强度大小相等、方向相反，根据静电平衡的特点和点电荷场强公式E=k结合求解．解答：解：水平导体棒当达到静电平衡后，棒上感应电荷中点P处产生的场强大小与点电荷+q在该处产生的电场强度大小相等，方向相反．则棒上感应电荷在棒内中点产生的场强大小为：E=，由于P处的合场强为零，所以感应电荷产生的场强方向与点电荷+q在该处产生的电场强度的方向相反，即沿pq连线且指向+q．故答案为：，沿pq连线且指向+q．点评：感应带电的本质是电荷的转移，当金属导体处于电场时会出现静电平衡现象，关键要理解并掌握静电平衡的特点．　三、计算题14．（12分）（2022秋•宝坻区期中）如图所示，P，Q两金属板间的电势差为50V，两板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d=10cm，其中Q板接地，两板间的A点距P板4cm，求：（1）P板及A点的电势．（2）保持两板间的电势差不变，而将Q板向左平移5cm，则A点的电势将变为多少？考点：电势；电势差．-12-\n专题：电场力与电势的性质专题．分析：（1）根据电势差与电势关系公式UAB=φA﹣φB以及电势差与电场强度关系公式U=Ed列式求解即可．（2）距离改变后先根据电势差与电场强度关系公式U=Ed求解电场强度和电势差，然后根据电势差与电势关系公式UAB=φA﹣φB求解各点电势．解答：解：（1）场强水平向左，即UQP=50vUQP=φQ﹣φP故φP=φQ﹣UQP=﹣50v而又UQA=φQ﹣φA所以φA=φQ﹣UQA=﹣30v（2）距离改变后，场强变为∴φ'A=φQ﹣U'QA=﹣10v答：（1）P板的电势为﹣50V，A点的电势为﹣30V．（2）保持两板间的电势差不变，而将Q板向左平移5cm，则A点的电势将变为﹣10V．点评：本题关键记住两个公式：电势差与电势关系公式UAB=φA﹣φB，电势差与电场强度关系公式U=Ed．　15．（12分）（2022秋•临潼区校级月考）如图所示，质量为m、电荷量为﹣q的粒子（重力不计），在匀强电场中的A点时速度为v，方向与电场线垂直，在B点时速度大小为2v，已知A、B两点间距离为d，求（1）A、B两点间的电势差；（2）电场强度的大小和方向．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）微粒重力不计，只受电场力作用，根据动能定理求解A、B两点间电压．（2）将微粒的运动分解为水平方向和竖直方向，竖直方向做匀速直线运动，水平方向做匀加速直线运动，分别列出两个方向的分位移，求出运动时间，再AB两点沿电场方向的距离，求解电场强度的大小和方向．解答：解：（1）根据动能定理得-12-\n﹣qUAB=，解得，（2）微粒在B水平方向的分速度大小为vx=，设A、B间水平距离为x，竖直距离为y．水平方向微粒做匀加速直线运动，则有：x==竖直方向微粒做匀速直线运动，则有y=vt又d2=x2+y2联立上述三式得，t=，x==则电场强度E=，方向水平向左．答：（1）A、B两点间电压是；（2）电场强度大小是，方向水平向左．点评：本题是类平抛运动，采用运动的合成与分解法，要抓住两个分运动的等时性．中等难度．　16．（12分）（2022秋•临潼区校级月考）用三根长均为L的细丝线固定两个质量为m、带电量分别为q和﹣q的小球，如图所示，若加一个水平向左的匀强电场，使丝线都被拉紧且处于平衡状态，则所加电场E的大小应满足什么条件？考点：共点力平衡的条件及其应用；电场强度；匀强电场中电势差和电场强度的关系．分析：A、B是对称的，不妨对A受力分析，A受重力、绳子的拉力、电场力、库仑引力，运用平衡条件可求得．解答：解：取A为研究对象，设OA线拉力为T1，AB线拉力为T2，经受力分析得：水平方向T1cos60°+T2+FBA=F-12-\n竖直方向T1sin60=mg由此可得：Eq=mgtan30°+T2+k，得：E=++因为T2≥0，所以E≥+答：所加电场E的大小应满足E≥+．点评：本题应注意：①负电荷的受力方向与电场强度的方向相反；②物体受多个共点力而处于平衡状态时，则这几个力的合力为零．　-12-