安徽省黄山一中2014_2015学年高二物理上学期第一次月考试卷(含解析)

2014-2015学年安徽省黄山一中高二（上）第一次月考物理试卷一、选择题（每题只有一个选项正确，每小题6分，共60分）1．在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是（）A．电势高的地方电场强度不一定大B．电场强度大的地方电势一定高C．电势为零的地方场强也一定为零D．场强为零的地方电势也一定为零2．电场中有A、B两点，在将某电荷从A点移到B点的过程中，电场力对该电荷做了正功，则下列说法中正确的是（）A．该电荷是正电荷，且电势能减少B．该电荷是负电荷，且电势能增加C．该电荷电势能增加，但不能判断是正电荷还是负电荷D．该电荷电势能减少，但不能判断是正电荷还是负电荷3．关于电势差的说法中，正确的是（）A．两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功B．1C电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1V C．在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关D．两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比4．如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（）A．粒子带正电B．粒子在A点加速度大C．粒子在B点动能大D．A、B两点相比，B点电势能较高5．有三个相同的金属小球A、B、C，其中A、B两球带电情况完全相同，C球不带电．将A、B 两球相隔一定距离固定起来，两球间的库仑力是F，若使C球先和A接触，再与B接触，移去C，则A、B间的库仑力变为（）A．B．C．D．6．图中a，b是两个点电荷，它们的电量分别是Q1，Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点．下列哪些情况能使P点场强方向指向MN的左侧（）A．Q1，Q2都是正电荷，且Q1＜Q2B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1＞|Q2|C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|＞Q2D．Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|＞|Q2|7．如图所示，圆O在匀强电场中，场强方向与圆O所在平面平行，带正电的微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大，图中O是圆心，AB是圆的直径，AC是与AB成α角的弦，则匀强电场的方向为（）A．沿AB方向B．沿AC方向C．沿BC方向D．沿OC方向8．如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m，带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小为（）A．B．C．D．9．如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带电的小球在该电场中运动，不计小球所受的重力和空气阻力，实线表示该带正电的小球的运动轨迹，小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于2eV，若取C点为零电势点，则这个带电小球的电势能等于﹣6eV，它的动能等于（）A．16eV B．14eV C．6eV D．4eV10．如图所示，用绝缘细线拴一个带负电的小球，让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动，a、b两点分别是圆周的最高点和最低点，则（）A．小球经过a点时，线中的张力最大B．小球经过b点时，电势能最小C．小球经过a点时，电势能最小D．小球经过b点时，机械能最小二、计算题（共40分）11．（12分）（2014秋•肇庆期末）如图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形，把电荷量q=﹣2×10﹣10C的点电荷由A点移到B点，电场力做功4.8×10﹣8J，再由B点移到C 点，电荷克服电场力做功4.8×10﹣8J，取B点的电势为零，求A、C两点的电势及场强的方向．12．（14分）（2005•辽宁）一匀强电场，场强方向是水平的（如图）．一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动．求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差．13．（14分）（2014秋•荆州校级月考）如图所示，质量为0.2Kg的物体带电量为+4×10﹣4C，从半径为0.3m的光滑的圆弧的绝缘滑轨上端静止下滑到底端，然后继续沿水平面滑动．物体与水平面间的滑动摩擦系数为0.4，整个装置处于E=103N/C的匀强电场中，求下列两种情况下物体在水平面上滑行的最大距离：（1）E水平向左；（2）E竖直向下．2014-2015学年安徽省黄山一中高二（上）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每题只有一个选项正确，每小题6分，共60分）1．在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是（）A．电势高的地方电场强度不一定大B．电场强度大的地方电势一定高C．电势为零的地方场强也一定为零D．场强为零的地方电势也一定为零考点：电场强度；电势．专题：电场力与电势的性质专题．分析：场强与电势没有直接关系．场强越大的地方电势不一定越高，场强为零的地方电势不一定为零．电势为零是人为选取的．解答：解：A、沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场线密的地方，电场强度大，电场线疏的地方电场强度小．电势高的地方电场强度不一定大，电场强度大的地方，电势不一定高．故A正确，B错误．C、电势为零是人为选取的，则电势为零的地方场强可以不为零．故C错误．D、场强为零的地方电势不一定为零，电势为零是人为选取的．故D错误．故选A．点评：对于电势与场强的大小关系：两者没有关系，可根据电势高低看电场线的方向，场强大小看电场线疏密来理解．2．电场中有A、B两点，在将某电荷从A点移到B点的过程中，电场力对该电荷做了正功，则下列说法中正确的是（）A．该电荷是正电荷，且电势能减少B．该电荷是负电荷，且电势能增加C．该电荷电势能增加，但不能判断是正电荷还是负电荷D．该电荷电势能减少，但不能判断是正电荷还是负电荷考点：电势能．分析：电场力对电荷做正功，说明运动的方向与电场力方向相同，电荷的电势能减小，根据动能定律知动能增大．解答：解：A、B：电场力对电荷做正功，说明运动的方向与电场力方向相同，电荷的电势能减小；但是不能判断出该电荷是正电荷还是负电荷．故A错误，B错误；C：电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小；故C错误；D：电场力对电荷做正功，说明运动的方向与电场力方向相同，电荷的电势能减小；但是不能判断出该电荷是正电荷还是负电荷．故D正确；故选：D点评：考查了功能关系：电场力做功，导致电势能变化．就像重力做功，必导致重力势能变化一样．3．关于电势差的说法中，正确的是（）A．两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功B．1C电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1V C．在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关D．两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比考点：电势差．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据电势差和电场力做功的公式U AB=，求解．两点间的电势差是由电场本身决定的与检验电荷无关．解答：解：A、根据电势差和电场力做功的公式U AB=，得：两点间的电势差等于从其中一点移到另一点时，电场力所做的功与电荷量的比值，故A错误．B、1C的电荷从电场中一点移到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1V，故B正确．C、在两点间移动电荷时，电场力做功的多少与电荷量和两点间的电势差都有关，故C错误，D、两点间的电势差是由电场本身决定的与检验电荷无关．故D错误．故选：B．点评：解决该题关键要了解公式U AB=，的意义．4．如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（）A．粒子带正电B．粒子在A点加速度大C．粒子在B点动能大D．A、B两点相比，B点电势能较高考点：电场线；动能定理的应用；电势能．分析：电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向．不计重力的粒子在电场力作用下从A到B，运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧．解答：解：A、根据曲线运动条件可得粒子所受合力应该指向曲线内侧，所以电场力逆着电场线方向，即粒子受力方向与电场方向相反，所以粒子带负电．故A错误；B、由于B点的电场线密，所以B点的电场力大，则A点的加速度较小．故B错误；C、粒子从A到B，电场力对粒子运动做负功，电势能增加，导致动能减少，故C错误；D、对负电荷来讲电势低的地方电势能大，故D正确；故选：D点评：电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布．对于本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧．5．有三个相同的金属小球A、B、C，其中A、B两球带电情况完全相同，C球不带电．将A、B 两球相隔一定距离固定起来，两球间的库仑力是F，若使C球先和A接触，再与B接触，移去C，则A、B间的库仑力变为（）A．B．C．D．考点：库仑定律．专题：电场力与电势的性质专题．分析：理解库仑定律的内容．知道带电体相互接触后移开，同种电荷电量平分，异种电荷电量先中和再平分．解答：解：假设A带电量为Q，B带电量也为Q，两球之间的相互吸引力的大小是F=第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为C与B接触时先中和再平分，则C、B分开后电量均为这时，A、B两球之间的相互作用力的大小F′==故选C．点评：要清楚带电体相互接触后移开，同种电荷电量平分，异种电荷电量先中和再平分．根据库仑定律的内容，找出变化量和不变量求出问题．6．图中a，b是两个点电荷，它们的电量分别是Q1，Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点．下列哪些情况能使P点场强方向指向MN的左侧（）A．Q1，Q2都是正电荷，且Q1＜Q2B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1＞|Q2|C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|＞Q2D．Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|＞|Q2|考点：电场强度；电场的叠加．分析：利用点电荷的电场中电场强度方向，来确定Q1、Q2在P点的电场强度方向，然后由电场强度矢量叠加分析P点的场强方式．解答：解：A、当两点电荷均为正电荷时，若电荷量相等，则它们在P点的电场强度方向沿N→M方向．当Q1＜Q2时，则Q1在P点的电场强度比Q2的小，所以由电场强度合成可知P点场强方向指向MN的左侧，符合题意，故A正确．B、Q1是正电荷，Q2是负电荷，Q1在P点的电场强度方向从a→P，Q2在P点的电场强度方向从P→b，则合场强的方向偏右．不论电量大小关系，仍偏右．不符合题意，故B错误；C、当Q1是负电荷，Q2是正电荷时，Q1在P点的电场强度方向从P→a，Q2在P点的电场强度方向从b→P，则合场强的方向指向MN的左侧．符合题意，故C正确．D、当Q1、Q2都是负电荷时，Q1在P点的电场强度方向从P→a，Q2在P点的电场强度方向从P→b，由于|Q1|＞|Q2|，Q1在P点的电场强度大，则根据电场的叠加可知，合场强方向指向MN的左侧．符合题意，故D正确；故选：ACD．点评：本题首先了解正点电荷在某点的电场强度方向是这两点的连线且背离正电荷，而负点电荷在某点的电场强度方向是这两点的连线且指向负电荷，运用电场的叠加原理进行分析．7．如图所示，圆O在匀强电场中，场强方向与圆O所在平面平行，带正电的微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大，图中O是圆心，AB是圆的直径，AC是与AB成α角的弦，则匀强电场的方向为（）A．沿AB方向B．沿AC方向C．沿BC方向D．沿OC方向考点：等势面；电场线．专题：电场力与电势的性质专题．分析：带正电的微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大，根据动能定理知电场力做功最多，则AC在电场线方向上的距离最大．解答：解：仅在电场力作用下从A点进入，离开C点的动能最大，则C点是沿电场强度方向电势最低的点，所以电场力沿过OC的方向，由于带电微粒是带正电，故匀强电场的方向沿OC方向．故D正确，A、B、C错误．故选：D．点评：解决本题的关键抓住C点是沿电场强度方向离A点最远，以及电场线与过C的切线相垂直．8．如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m，带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小为（）A．B．C．D．考点：电场强度．专题：电场力与电势的性质专题．分析：带电小球沿竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管从A点静止释放，当滑到最低点时，对管壁恰好无压力．在下滑过程中由动能定理可求出最低点的速度大小，从而由牛顿第二定律可求出电场力，从而确定电场强度大小．解答：解：（1）设圆的半径是r，由A到B，由动能定理得：在B点，对小球由牛顿第二定律得：联立以上两式解得：由于是点电荷﹣Q形成的电场，由得到，等势面上各处的场强大小均相等，即AB弧中点处的电场强度为故选：B点评：小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力．并不是电场力等于重力，而是电场力与重力提供向心力去做圆周运动．9．如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带电的小球在该电场中运动，不计小球所受的重力和空气阻力，实线表示该带正电的小球的运动轨迹，小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于2eV，若取C点为零电势点，则这个带电小球的电势能等于﹣6eV，它的动能等于（）A．16eV B．14eV C．6eV D．4eV考点：电势能；动能定理的应用．专题：电场力与电势的性质专题．分析：解决本题需掌握：小球只受电场力时，小球的动能和电势能之和保持不变；正确判断小球在电场中所受电场力方向以及电场力做功情况．解答：解：小球自a点运动到b时，电场力做负功：W ab=2eV﹣20eV=﹣18eV ①由于相邻两等势面的电势差相等，故电势差的大小关系有：U ab=3U bc②从b到c电场力做正功，根据动能定理有：W bc=E kc﹣E kb③联立①②③可得E kc=8eV．由于只有电场力做功，电势能和动能和保持不变，故在c点：E=E p+E k=8eV即电势能和动能之和为8eV，因此当电势能等于﹣6eV时动能为14eV，故ACD错误，B正确．故选B．点评：学习电场中的功能关系时可以类比在重力场的功能关系，如只有重力做功，动能和重力势能之和保持不变；那么只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变10．如图所示，用绝缘细线拴一个带负电的小球，让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动，a、b两点分别是圆周的最高点和最低点，则（）A．小球经过a点时，线中的张力最大B．小球经过b点时，电势能最小C．小球经过a点时，电势能最小D．小球经过b点时，机械能最小考点：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：分析小球所受重力与电场力的大小关系：当重力大于电场力时，小球运动到最高点a 时，线的张力一定最小，到达最低点b时，小球的速度最大；当重力等于于电场力时，小球做匀速圆周运动．当重力小于电场力时，小球运动到最高点a时，线的张力一定最大，到达最低点b时，小球的速度最小；根据电场力做功判断电势能的高低．根据除重力以外其它力做功判断机械能的大小．解答：解：A、当电场力小于重力，小球运动到a点时，速度最小，根据牛顿第二定律知，拉力最小．故A错误．B、小球从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，电势能增加．所以小球过b点时，电势能最大．故B错误．C、从a到b，电势能增加，所以a点电势能最小．故C正确．D、从a到b，除重力以外，电场力做负功，机械能减小，所以b点机械能最小．故D正确．故选：CD．点评：解决本题的关键要讨论重力和电场力的大小关系，从而确定在竖直平面内圆周运动的等效最高点和最低点．以及知道电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．知道除重力以外其它力做的功等于机械能的增量．二、计算题（共40分）11．（12分）（2014秋•肇庆期末）如图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形，把电荷量q=﹣2×10﹣10C的点电荷由A点移到B点，电场力做功4.8×10﹣8J，再由B点移到C 点，电荷克服电场力做功4.8×10﹣8J，取B点的电势为零，求A、C两点的电势及场强的方向．考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；电场强度．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据电势差公式U=分别求出A、B间，B、C间电势差，B点的电势为零，再求解A、C两点的电势．在AC边上找出与B点电势相等的点，作出等势线，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，判断场强的方向．解答：解：A、B间电势差为U AB==V=﹣240V，B、C间电势差为U BC==V=240V又U AB=φA﹣φB，U BC=φB﹣φC，φB=0，得到φA=﹣240V，φC=﹣240V，所以AC电势相等，场强方向垂直AC连线指向左上方．答：A、C两点的电势都是﹣240V，场强的方向垂直AC连线指向左上方．点评：运用电势差公式U=时，三个量U、W、q都要代入符号进行计算，同时还要注意电荷移动的方向；灵活应用场强方向与等势面的垂直．12．（14分）（2005•辽宁）一匀强电场，场强方向是水平的（如图）．一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动．求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差．考点：带电粒子在匀强电场中的运动；匀变速直线运动的速度与位移的关系；牛顿第二定律；物体做曲线运动的条件；电势能．专题：计算题；压轴题．分析：因物体受重力及电场力的作用而做直线运动，故物体所受力的合力一定在运动方向的直线上；则由力的合成可求得电场力，由牛顿第二定律可求得加速度；由位移公式求得位移，即可由功的公式求得电场力的功．解答：解：设电场强度为E，小球带电量为q，因小球做直线运动，它受的电场力qE和重力mg的合力必沿此直线，如图：mg=qEtanθ由此可知，小球做匀减速运动的加速度大小为：设从O到最高点的路程为s，由速度和位移的关系得：v02=2as物体运动的水平距离为：l=scosθ两点的电势能之差：△W=qEl由以上各式得：O点的电势能与在O 点的电势能之差为．点评：本题有两点需要注意，一是由运动情景应能找出受力关系；二是明确功是力与力的方向上发生的位移的乘积．13．（14分）（2014秋•荆州校级月考）如图所示，质量为0.2Kg的物体带电量为+4×10﹣4C，从半径为0.3m 的光滑的圆弧的绝缘滑轨上端静止下滑到底端，然后继续沿水平面滑动．物体与水平面间的滑动摩擦系数为0.4，整个装置处于E=103N/C的匀强电场中，求下列两种情况下物体在水平面上滑行的最大距离：（1）E水平向左；（2）E竖直向下．考点：动能定理；向心力．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）由动能定理列方程求解，此过程中，重力做正功、电场力和滑动摩擦力做负功．（2）由动能定理列方程求解，此过程中，重力和电场力做正功、滑动摩擦力做负功解答：解：（1）当E水平向左时：初速度和末速度都为0，由动能定理得：外力做的总功为0即mgR﹣F f x﹣qE（R+x）=0其中F f=mgμ所以x==0.4m（2）当E竖直向下时，由动能定理，初速度和末速度都为0，所以外力做的总功为0即mgR﹣F f x+qER=0其中F f=（mg+qE）μ所以x==0.75m答：（1）E水平向左时位移为0.4m（2）E水平向下时位移为0.75m点评：动能定理有广泛的适用性对于多过程运动问题，在不牵扯加速度和时间的前提下优先考虑动能定理- 11 -。