甘肃省武威第十八中学高二物理上学期第一次月考试题含解析

甘肃省武威第十八中学2022-2022学年高二上学期第一次月考物理试题(1)一、选择题1.关于点电荷，以下说法正确的是（　　）A.足够小的电荷就是点电荷B.带电球体，不论在何种情况下均可看成点电荷C.体积大的带电体肯定不能看成点电荷D.如果带电体本身大小和形状对它们间的相互作用影响可忽略，则可视为点电荷【答案】D【解析】试题分析：当电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略，电荷量对原来的电场不会产生影响的时候，该电荷就可以看做点电荷，根据点电荷的条件分析可以得出结论．解：A、电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，并不是足够小的电荷就是点电荷，所以A错误；B、当带电体之间的距离不是很大时，带电球体就不能看作电荷全部集中在球心的点电荷，因为此时带电体之间的电荷会影响电荷的分布，所以B错误；C、电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，所以体积很大的带电体也有可能看成是点电荷，所以C错误；D、当两个带电体的形状大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷，所以D正确．故选D．点评：本题是基础的题目，考查的就是学生对基本内容的掌握的情况，在平时要注意多积累．2.两个相同的金属小球（均可看做点电荷），原来所带的电荷量分别为+5q和﹣q，相互间的库仑力大小为F．现将它们相接触，再分别放回原处，则两金属小球间的库仑力大小变为（　　）A.9F5B.F12\nC.4F5D.F5【答案】C【解析】设两个球之间的距离为r，根据库仑定律可得，在它们相接触之前，相互间的库仑力大小F为，F=k5q⋅qr2=k5q2r2，当将它们相接触之后，它们的电荷量先中和，再平分，此时每个球的电荷量为+2q，所以，此时两个球之间的相互的排斥力为F′，则F′=k2q⋅2qr2=k4q2r2=4F5，所以C正确.点睛：两个完全相同的小球带的是异种电荷，那么当它们接触后，它们带的电荷将先中和，之后再将剩余的电荷量平分．找到小球带的电量的关系之后，根据库仑力的公式就可以求得作用力的大小。3.关于电场强度有下列说法，正确的是()A.电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力B.电场强度的方向总是跟电场力的方向一致C.在点电荷Q附近的任意一点，如果没有把试探电荷q放进去，则这一点的电场强度为零D.根据公式可知，电场强度跟电场力成正比，跟放入电场中的电荷的电量成反比【答案】A【解析】【详解】根据E=F/q可知，电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力，选项A正确；电场强度的方向总是跟正电荷所受的电场力的方向一致，选项B错误；在点电荷Q附近的任意一点的场强与试探电荷的放入与否无关，选项C错误；电场中某点的场强与试探电荷所受的电场力和试探电荷的电量无关，选项D错误；故选A.4.一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（　　）A.12\nB.C.D.【答案】D【解析】仅在电场力作用下沿曲线运动，电场力的方向指向曲线的内侧；质点的速率是逐渐增大，电场力的方向与运动方向(轨迹的切线方向)成锐角；粒子带负电，电场力的方向与电场强度的方向相反。综上，场强方向可能的只有B，故选B。点睛：物体动能增加时，合力对物体做正功，合力方向与位移方向之间成锐角；物体动能减小时，合力对物体做负功，合力方向与位移方向之间成钝角。视频5.下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有(　　)①场强E＝Fq　②场强E＝Ud③场强E＝kQr2④电场力做功W＝UqA.①③B.②③C.①④D.②④【答案】C【解析】E=Fq是电场强度的定义式，适用于一切电场，E=Ud仅适用于匀强电场，E=kQr2适用于点电荷产生的电场．W＝qU适用于一切电场．可知既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的是①④，故选C..6.如图所示，匀强电场场强E=400V/m，A、B两点相距20cm、A、B12\n连线与电场线夹角为600，若取A点电势为0，则B点电势为（）　　A.-40VB.40VC.-20VD.20V【答案】A【解析】【详解】由图示可知，根据顺着电场线方向电势降低，可知B的电势低于A的电势，则有：UBA＜0。AB方向与电场线方向间的夹角为：θ=60°，BA两点沿电场方向的距离为：d=Lcosθ，BA两点间的电势差为：UBA=-Ed=ELcosθ=-400V/m×0.2m×cos60°=-40V，因取A点电势为0，则B点电势为：φB=UBA+φA=-40+0=-40V；故选A。【点睛】本题首先要想到匀强电场中电势差与场强的关系式U=Ed，其次要正确理解d的含义：两点沿电场方向的距离．7.质量相等A、B两球在光滑的水平面上沿同一直线同一方向运动，A球的动量PA=10kg⋅m/s，B球的动量PB=4kg⋅m/s，当A球追上B球时发生碰撞．则碰后A、B两球的动量可能是()A.P′A=9kg⋅m/s,P′B=5kg⋅m/sB.P′A=0,P′B=14kg⋅m/sC.P′A=3kg⋅m/s,P′B=11kg⋅m/sD.P′A=6kg⋅m/s,P′B=8kg⋅m/s【答案】D【解析】【详解】碰前系统总动量：p=pA+pB=14kg∙m/s；碰前总能量：pA22m+pB22m=1022m+422m=58m；A、pA′=9 kg•m/s，pB′=5 kg•m/s，两个物体碰撞后同向运动，A球的速度大于B球的速度，A球的速度增大，不符合它们的运动情况，是不可能的。故A错误。B、若pA′=0，pB′=14 kg•m/s，碰撞前后总动量守恒。碰撞后总动能为12\npA'22m+pB'22m=0+1422m=98m，可知碰撞后总动能增加，违反了能量守恒守恒，这是不可能发生的，故B错误。C、若pA′=3 kg•m/s，pB′=11 kg•m/s，碰撞前后总动量守恒。碰撞后总动能为pA'22m+pB'22m=322m+1122m=65m，可知碰撞后总动能增加，违反了能量守恒守恒，这是不可能发生的，故C错误。D、若pA′=6 kg•m/s，pB′=8 kg•m/s，碰撞前后总动量守恒。碰撞前总动能为pA'22m+pB'22m=622m+822m=50m，故碰撞后动能减小，是可能发生的，故D正确。故选D。【点睛】对于碰撞过程要遵守三大规律：1、是动量守恒定律；2、总动能不增加；3、符合物体的实际运动情况．8.如图所示，倾斜的传送带上有一工件始终与传送带保持相对静止，则（）A.当传送带向上匀速运行时，物体克服重力和摩擦力做功B.当传送带向下匀速运行时，只有重力对物体做功C.当传送带向上匀加速运行时，摩擦力对物体做正功D.不论传送带向什么方向运行，摩擦力都做负功【答案】C【解析】试题分析:A、当传送带向上匀速运行时，根据平衡条件知，摩擦力沿斜面向上，则摩擦力做正功，故不是克服摩擦力做功，A错误；B、当传送带向下匀速运行时，根据平衡条件知，摩擦力沿斜面向上，则摩擦力做负功，不是只有重力对物体做功，B错误；C、当传送带向上匀加速运行时，根据牛顿第二定律知合外力沿斜面向上，则摩擦力一定是沿斜面向上的，摩擦力做正功，C正确；D、由前面分析知摩擦力可以做正功，故D错误；故选C．考点：考查功的计算；摩擦力的判断与计算．【名师点睛】物体一起运动说明它们由共同的加速度，根据牛顿第二定律可以判断物体受到的摩擦力的方向，注意平衡状态下受力情况．9.如图所示，ABCD是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为φA=15V,φB=3V,φC=3V，由此可得D点电势为（）　　12\nA.6VB.9VC.12VD.15V【答案】B【解析】【详解】匀强电场中AB与DC平行且等长，则UAB=UDC，即φA−φB=φD−φC；代入数据可得，φD=9V。故B项正确，ACD三项错误。【点睛】据U=Edcosθ，匀强电场中任意两条平行线上距离相等的点间电势差相等。10.如图所示，a、b、c三条虚线为电场中的等势面，等势面b的电势为零，且相邻两个等势面间的电势差相等。一个带正电的粒子(粒子重力不计)在A点时的动能为10J，在电场力作用下从A运动到B时速度为零。当这个粒子的动能为6.5J时，其电势能为（）A.13.5JB.-1.5JC.0D.-3.5J【答案】B【解析】【详解】由动能定理：WAB=0-EK0=-10J；相邻两个等势面间的电势差相等Uab=Ubc，所以qUab=qUbc，即：Wab＝Wbc＝12WAB=-5J；设粒子在等势面b上时的动能EKb：则Wbc=EKc-EKb；所以EKb=5J；所以粒子在b处的总能量：Eb=EKb=5J；从而可以知道粒子在电场中的总能量值为5J。这个粒子的动能为6.5J时，EP=E-EK=（5-6.5）J=-1.5J。所以选项ACD都错误，选项B12\n正确。故选B。【点睛】该题中利用相邻两个等势面间的电势差相等Uab=Ubc，所以Wab=Wbc，从而可以求出粒子在B点的动能，即粒子在电场中的总能量是解题的关键。11.某同学在操场上踢足球，足球质量为m，该同学将足球以速度v0从地面上的A点踢起，最高可以到达离地面高度为h的B点位置，从A到B足球克服空气阻力做的功为W，选地面为零势能的参考平面，则下列说法中正确的是（　　）A.足球从A到B机械能守恒B.该同学对足球做的功等于12mv02C.足球在A点处的机械能为12mv02D.足球在B点处的动能为12mv02−mgh−W【答案】BCD【解析】【详解】从A到B足球克服空气阻力做的功为W，足球从A到B机械能不守恒，故A错误；该同学将足球以速度v0从地面上的A点踢起，该同学对足球做的功W=12mv02，故B正确；选地面为零势能面，足球在A点处的机械能EA=EKA+EPA=12mv02+0=12mv02，故C正确；对足球从A到B的过程中应用动能定理可得：-mgh-W=EKB-12mv02，解得足球在B点处的动能为EKB=12mv02-mgh-W，故D正确。故选BCD。【点睛】本题主要是考查了机械能守恒定律的知识；要知道机械能守恒定律的守恒条件是系统除重力或弹力做功以外，其它力对系统做的功等于零；除重力或弹力做功以外，其它力对系统做多少功，系统的机械能就变化多少。12.图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹．粒子先经过M点，再经过N点．可以判定（　　）12\nA.M点的电势大于N点的电势。B.M点的电势小于N点的电势C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力【答案】AD【解析】【详解】作出M、N点的等势点（要同在一根电场线），接着沿着电场线可判定M点的电势大于N点。故A正确，B错误；由电场线的疏密可得，M点的电场强度比N点弱。所以同一电荷M点的电场力小于N点的，故C错误，D正确；故选AD。【点睛】电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布．对于本题关键是知道电场线的疏密反映场强的大小，沿电场线电势降低．13.某静电场等势面如图中虚线所示,则(  )A.B点的场强比A点的大B.A点的电势比C点的高C.将电荷从A点移到B点电场力不做功D.负电荷在C点的电势能小于零【答案】ABC【解析】B点的等势面比A点的等势面密，则B点的场强比A点的大，故A正确；A点的电势为0，C点的电势为-5V，A点的电势比C点的高，故B正确；A点的电势与B点的电势相等，将电荷从A点移到B点电场力不做功，故C正确；C点的电势小于零，负电荷在C点的电势能大于零，故D错误；12\n故选ABC。14.如图所示，PQ为等量异种点电荷A、B连线的中垂线，C为中垂线上的一点，M、N分别为AC、BC的中点，若取无穷远处的电势为零，则下列判断正确的是()　　A.M、N两点的电场强度相同B.M、N两点的电势不相等C.若将一负试探电荷由M点移到C点，电场力做正功D.若将一负试探电荷由无穷远处移到N点时，电势能一定增加【答案】BC【解析】【详解】根据等量异种电荷周围的电场线分布知，M、N两点的场强大小相等，方向不同，故A错误。M点的电势小于零，而N点的电势大于零，可知M、N两点电势不等。故B正确。C点的电势高于M点，则负电荷由M点移到C处，电势增加，电势能减小，故电场力做正功，故C正确；N点的电势大于零，则将负电荷从无穷远处移到N点处，电场力做正功，电势能一定减小，故D错误。故选BC。二、实验题15.影响平行板电容器电容的因素有_____，在实验室中完成这个实验的方法是_____A．两极板的正对面积B．两板间距离C．电介质的介电常数D．极板的材料F．控制变量法G．假设法H．微小量放大法【答案】(1).ABC;(2).F;【解析】12\n【详解】根据电容器的电容的决定式C=εS4πkd可知，影响平行板电容器电容的因素有两极板的正对面积、两板间距离和电介质的介电常数．故答案为ABC．在实验室中完成这个实验的方法是控制变量法．故答案为F.16.如图所示，一个质量为m=0.02kg，带电量为q=2×10-4C的物体放在光滑水平面上，所在区域有一水平向右的匀强电场，场强E=500N/C物体由静止开始向前做匀加速直线运动，重力加速度g=10m/s2物体在电场中受的电场力为______N，物体运动的加速度为___m/s2，物体运动位移24m时，电场力做功为______J.【答案】(1).0.1;(2).5;(3).24;【解析】【分析】根据公式F=qE即可求出物体受到的电场力，对物体受力分析后求出合力，再根据牛顿第二定律求出加速度；根据公式W=Fx求解电场力的功即可．【详解】物块受到的电场力：F=qE=2×10-4×500=0.1N在水平方向物体只受到电场力的作用，根据牛顿第二定律 F=ma物体的加速度a＝Fm＝0.10.02＝5 m/s2电场力做的功：W=FS=0.1×24=2.4J三、计算题17.长=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°．已知小球所带电荷量q=1.0×10﹣6C，匀强电场的场强E=3.0×103N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）小球所受电场力F的大小．（2）小球的质量m．12\n【答案】（1）3.0×10−3N（2）4×10−4kg【解析】【详解】（1）根据电场力的计算公式可得电场力为：F=qE=1.0×10-6×3.0×103 N=3.0×10-3 N；（2）小球受力情况如图所示：根据几何关系可得：mgtanθ=qE所以有：m=qEgtanθ=4×10-4kg；18.ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的14圆环，轨道的水平部分与半圆环相切A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+10−4C的小球，放在A点由静止释放后，(g=10m/s2)求：（1）小球到达C点的速度大小（2）小球在C点时，轨道受到的压力大小．【答案】（1）（2）【解析】【详解】（1）设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：qE•2R-mgR=mvC2-0解得：vC=2m/s（2）小球在C点时受力分析如图，12\n由牛顿第二定律得：NC-qE=m解得：NC=3N由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力：NC′=NC=3N，方向水平向右；【点睛】在本题中物体不仅受重力的作用，还有电场力，在解题的过程中，一定要分析清楚物体的受力和运动过程，根据动能定理和牛顿第二定律灵活列式求解．12