云南省丘北第二中学学年高二上学期月考物理试题含答案解析.docx

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云南省丘北第二中学学年高二上学期月考物理试题含答案解析

云南省丘北第二中学【最新】高二上学期10月月考物理试题

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

一、单选题

1．下面关于电势和电势能的说法正确的是（　　）

A．电荷在电场中电势越高的地方，具有的电势能也一定越大

B．在负的点电荷的电场中的任一点，正电荷的电势能大于负电荷的电势能

C．电势降低的方向，一定就是场强方向

D．电势能是电场和电荷共有的能

2．下列说法中正确的是（　　）

A．沿电场线的方向，场强一定越来越小

B．沿电场线的方向，电势一定越来越低

C．沿电场线方向移动电荷电势能逐渐减少

D．在电场力作用下，正电荷一定从电势高处向电势低处移动

3．一个点电荷从电场中的a点移到b点，其电势能变化为零，则

A．a、b两点的电场强度的大小一定相等

B．a、b两点的电势一定相等

C．该点电荷一定沿等势面移动

D．作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是保持垂直

4．电场中有一点P，则（　　）

A．若该处场强不为零，但该处试探电荷受电场力作用可能为零

B．若该处场强越大，则对于同一试探电荷在该处所受电场力越大

C．若该处没有试探电荷，则该处场强为零

D．该处的电场强度的方向就是该处试探电荷所受力的方向

5．如图所示，d处固定有负点电荷Q，一个带电质点只在电场力作用下运动，射入此区域时的轨迹为图中曲线abc，a、b、c、d恰好是一正方形的四个顶点，则有（）

A．a、b、c三点处电势高低关系是φa=φc>φb

B．质点由a到c，电势能先增加后减小，在b点动能最大

C．质点在a、b、c三点处的加速度大小之比为2∶1∶2

D．若将d处的点电荷改为＋Q，该带电质点的轨迹仍可能为曲线abc

6．如图所示，在某匀强电场中有a、b、c三点，它们的连线组成一个直角三角形。

已知ac=5cm，bc=3cm，现将电荷量q=2×10-8C的负电荷由a移到b和由a移到c，均要克服电场力做8×10-8J的功，则该匀强电场的电场强度为（　　）

A．100V/m由a指向bB．100V/m由b指向a

C．160V/m由a指向cD．160V/m由c指向a

7．如图所示,在E=500V/m的匀强电场中,a、b两点相距d=2cm,它们的连线跟场强方向的夹角是60°,则Uab等于（）

A．5VB．10VC．-5VD．-10V

8．一根横截面积为S的铜导线，通过电流为I。

已经知道铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿佛加德罗常数为NA，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动速率为（　　）

A．

B．

C．

D．

9．关于电流，下列说法中正确的是（　　）

A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大

B．电子运动的速率越大，电流越大

C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大

D．因为电流有方向，所以电流是矢量

10．下列关于电现象的叙述中正确的是

A．玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电

B．摩擦可以起电是普遍存在的现象，相互摩擦的两个物体不是同时带等量的异种电荷

C．摩擦起电现象的本质是电子的转移，呈电中性的物体得到电子就一定显负电性，失去电子的物体就一定显正电性

D．摩擦起电的过程，是通过摩擦创造等量异号电荷的过程

二、多选题

11．如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，两相邻等势面间电势差相等．A、B、C为电场中的三个点，且AB=BC，一个带正电的粒子从A点开始运动，先后经过B、C两点，若带电粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是

A．粒子在A、B和C三点的加速度大小关系aC＞aB＞aA

B．粒子在A、B和C三点的动能大小关系EkC＞EkB＞EkA

C．粒子在A、B和C三点的电势能大小关系EpC＞EpB＞EpA

D．粒子由A运动至B和由B运动至C电场力做的功相等

12．如图所示，半径为R的硬橡胶圆环，其上带有均匀分布的负电荷，总电荷量为Q，若在圆环上切去一小段l（l远小于R），则圆心O处产生的电场方向和场强大小应为（　　）

A．方向指向ABB．方向背离AB

C．场强大小为

D．场强大小为

13．某同学设计了一种静电除尘装置,如图甲所示，其中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道,其前、后面板为绝缘材料,上、下面板为金属材料．图乙是装置的截面图,上、下两板与电压恒为U的高压直流电源相连．带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为v0,当碰到下板后其所带电荷被中和,同时被收集．将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值称为除尘率．不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用．要增大除尘率,则下列措施可行的是：

（）

A．只增大电压UB．只增大高度d

C．只增大长度LD．只增大尘埃被吸入水平速度v0

14．半径为

的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为

，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度

匀速转动，则由环产生的等效电流应有（）

A．若

不变而使电荷量

变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍

B．若电荷量不变而使

变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍

C．若使

、

不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大

D．若使

、

不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小

三、实验题

15．下面三个图为探究平行板电容器电容大小决定因素的实验，请将正确结论填在横线上．给电容器充电后与电源断开，即保持电量Q不变，那么

A．若保持板间距离d不变，正对面积S变小，两板电势差U________，电容C________.

B．若保持S不变，d变大，两板电势差U________，电容C________.

C．若保持S和d都不变，插入介质板后，两板电势差U________，电容C________.

（填“变小”、“变大”或“不变”）

四、填空题

16．如图倾角为

的直角三角形的底边BC长为2L，处在粗糙的水平面上，一质量为m带正电的小物块恰好能在斜面上匀速下滑，O为底边中点，OD垂直AB，沿OD上方与A等高的位置E处固定一带正电的点电荷，物块在下滑至底端的过程中，斜面保持静止不动，当物块在DB之间时，斜面受到地面的摩擦力______

填“不变”、“先变大后变小”，“先变小后变大”

；若斜面是光滑的，测得它滑到D受到的库仑力大小为F，则它滑到B处的加速度的大小______．

17．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的金属箔张开，这时金属箔带________电；若在带电棒A移开前，用手摸一下验电器的小球后离开，然后移开A，这时B的金属箔也能张开，它带________电．

五、解答题

18．来自质子源的质子（初速度为0）,经一加速电压为800kV的直线加速器加速,形成电流为1mA的细柱形质子流.

（1）已知质子电荷

这束质子流每秒打到靶上的质子数是多少?

（2）假定分布在质了源到靶之间的加速电场是均匀的,在质了束中与质了源相距L和4L的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为

和

求

和

的比值．

19．电场中有a、b两点，已知φa＝0V，φb＝1500V，求：

（1）a、b两点电势差；

（2）如将带电量为q＝-4×10－9C的点电荷从a移到b时，电场力做多少功；

（3）q＝-4×10－9C的点电荷在b点的电势能．

20．一束初速度不计的电子在电子枪中经电压为U的加速电场加速后，沿距离YY′两极板等间距的中间虚线垂直进入YY′间的匀强电场，如图所示，若板间距离为d，板长为l，极板右边缘到荧光屏的距离为L，偏转电场只存在于两极板之间．已知电子质量为m，电荷量为e，求：

（1）电子离开加速电场时的速度大小；

（2）电子经过偏转电场的时间；

（3）要使电子能从极板间飞出，两极板上最大电压的大小；

（4）电子最远能够打到离荧光屏上中心O点多远处．

21．将一个电量为1×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做功2×10-6J。

从C点移到D点，电场力做功7×10-6J。

若已知B点电势比C点高3V，求：

（1）A到B的电势差UAB；

（2）A到D的电势差UAD；

（3）设C点的电势为零，则D点的电势

为多少？

22．如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面

现将电荷量为

的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为

，将另一电荷量为

的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功

J.

求

、

各为多少？

边长为

 cm，求电场线方向及电场强度大小．

参考答案

1．D

【详解】

A．根据公式Ep=φq可知，正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势高的地方电势能小，故A错误；

B．取无穷远处电势为零，在负的点电荷的电场中的任一点，电势为负值，根据公式Ep=φq，可知正电荷的电势能为负值，负电荷的电势能为正值，所以正电荷的电势能小于负电荷的电势能，故B错误；

C．沿电场线的方向电势降低，电场线的方向是电势降落最快的方向，但是电势降低的方向不一定是电场线的方向，故C错误；

D．电势能是由于电荷和电场之间存在相互作用而产生的，所以电势能是电场和电荷共有的能，故D正确．所以D正确，ABC错误．

2．B

【解析】

场强大小与电场线疏密有关，与方向无关，A错．沿电场线方向电势降低，B对．正电荷受力方向与场强方向相同，沿电场线方向移动电荷，电场力做正功，电势能降低，负电荷受力方向与场强方向相反，沿电场线方向移动电荷，电场力做负功，电势能升高，C错．电荷运动方向除与受力有关外，还与初速度方向有关，D错．

3．B

【详解】

根据公式

分析可知，电势能变化为零，即电场力做功

，a、b两点的电势差

为零，即a、b两点的电势相等，而电势与场强无关，所以a、b两点的电场强度不一定相等．故A错误，B正确；电场力做功为零，由于不能判定运动的轨迹，所以作用于该点电荷的电场力与其移动的方向不一定总是垂直的，也不一定沿等势面的方向．故CD错误．故选B．

【点睛】

从静电场中a点移到b点，其电势能的变化为零，电场力做功为零．但电荷不一定沿等势面移动．a，b两点的电势一定相等.

4．B

【详解】

A、由公式F=qE知，若该处场强不为零，但该处试探电荷受电场力作用不可能为零;故A错误.

B、由公式F=qE知：

P点的场强越大，则同一点电荷在P点所受的电场力就越大;故B正确.

C、场强是由电场本身决定的，与试探电荷无关，若P点没有试探电荷，P点场强不变，不为零;故C错误.

D、场强方向是放在该点的正电荷的受力方向，与放在该点的负电荷的受力方向相反;故D错误.

故选B.

【点睛】

本题考查场强的物理意义和方向，抓住场强反映电场本身特性的物理量，方向与正电荷所受的静电力方向相同是关键．

5．C

【解析】

试题分析：

距负电荷越近，电势越低，则φa=φC＜φb,A错误；由运动轨迹可知合力在轨迹的凹侧，则带电质点带正电，受到的作用力为引力，质点由a到b电场力做负功，电势能增加；由b到c电场力做正功，电势能减少，B错误；由题知abc三点到Q的距离之比为1：

：

1，则由

知，三点的电场强度之比为2：

1：

2，由F＝Eq则三点所受电场力之比为2：

1：

2，则三点的加速度之比为2：

1：

2，C正确；由运动轨迹可知合力在轨迹的凹侧，D错误．

考点：

本题考查点电荷的电场强度．

6．A

【详解】

由题，将电荷量q=2×10-8C的负电荷由a移到b和由a移到c，均要克服电场力做8×10-8J的功，故说明bc电势相等；a点电势高于b点；电场线由a指向b；ab间的电势差

V

则电场强度

方向由a指向b。

故选A。

7．C

【解析】

根据顺着电场线方向电势降低，判断得知a点的电势低于b点的电势，则Uab＜0．则得：

Uab=-Edcos60°=-500×0.02×0.5V=-5V，故选C.

8．A

【详解】

设自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，对铜导体研究，每个铜原子可提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，为

t时间内通过导体截面的电荷量为

则电流强度为

得

故BCD错误，A正确。

故选A。

9．C

【详解】

AC．根据

可知，电流等于单位时间内通过导体横截面的电量，通过导体的横截面的电荷量多，电流不一定大，还要看时间，单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大,故A错误，C正确；

BD．根据I=nesv可知电子运动的速率越大，电流不一定越大，选项B错误；电流的方向是人为规定的，所以电流是一个标量，故D错误．

【点睛】

本题考查了学生对电流的相关知识的掌握，属于电学基础知识的考查，相对比较简单．

10．C

【解析】

摩擦后的物体带什么电荷要看相互摩擦的两个物体获得电子的能力的强弱，如果两个物体获得电子能力相同，则相互摩擦的后不会带电，获得电子的能力强的会得到电子带负电，获得电子的能力弱的失电子带正电，故AB错误；每个物体内部都有电荷，只不过内部的正、负电荷总数相等，所以对外不显电性，当物体得到电子就显负电性，失去电子就显正电性，故C正确；摩擦起电的本质是电子的转移，电荷并没有被创造，故D错误；故选C.

【点睛】摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚核外电子的能力不同，能力强的得电子带负电，能力弱的失电子带正电，所以摩擦起电的实质是电子的转移．摩擦后的物体带什么电荷要看相互摩擦的两个物体获得电子的能力的强弱，如果两个物体获得电子能力相同，则相互摩擦的后不会带电．获得电子的能力强的会得到电子带负电，获得电子的能力弱的失电子带正电．

11．AB

【解析】因为电场线越密，电场强度越大，所以

，故在三点受到的电场力大小关系为

，根据牛顿第二定律可得加速度大小关系

，A正确；带正电的粒子从A点开始运动，又只受电场力作用，故运动过程中电场力做正功，电势能减小，动能增大，所以有

，

，B正确C错误；根据

可知从A到B过程中平均电场强度大小小于从B到C过程中的平均电场强度大小，即在BC过程中受到的电场力大，而AB=BC，即位移相同，所以在BC过程中电场力做功较多，D错误．

12．BD

【解析】

【详解】

AB段的电量

则AB段在O点产生的电场强度为：

方向指向AB，所以剩余部分在O点产生的场强大小等于

方向背离AB．故B,D正确;A,C错误.故选BD.

【点睛】

解决本题的关键掌握点电荷的场强公式，以及知道AB段与剩余部分在O点产生的场强大小相等，方向相反．

13．AC

【详解】

增加除尘率即是让离下极板较远的粒子落到下极板上，带电尘埃在矩形通道内做类平抛运动，在沿电场的方向上的位移为

，即增加y即可．

A、只增加电压U可以增加y，故A满足条件．B、只增大高度d，由题意知d增加则位移y减小，故B不满足条件．C、只增加长度L，可以增加y，故C满足条件．D、只增加水平速度v0，y减小，故D不满足条件．故选AC．

【点睛】

此题为结合生活背景的题目，考查频率较高，注意构建物理情景—类平抛运动，应用运动的分解知识求解．

14．AB

【详解】

截取圆环的任一截面

，则在橡胶环运动一周期的时间内通过这个截面的电荷量为

，即

。

A．若

不变而使电荷量

变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍，选项A正确；

B．若电荷量不变而使

变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍，选项B正确；

CD．若使

、

不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流不变，选项CD错误；

15．变大变小变大变小变小变大

【解析】

【分析】

先根据电容的决定式分析电容的变化，再根据电容的定义式分析板间电势差的变化，判断静电计指针张角的变化．

【详解】

A、保持板间距离d不变，两极板正对面积减小，根据电容的决定式

得知，电容C变小，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式

分析得到，板间电势差U变大；

B、保持S不变，板间距离d增大，根据电容的决定式

得知，电容C变小，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式

分析得到，板间电势差U变大；

C、保持S和d都不变，插入介质板后，根据电容的决定式

得知，电容C变大，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式

分析得到，板间电势差U变小．

【点睛】

本题是电容的动态分析问题，由电容的决定式

和定义式

结合进行分析．

16．不变

【详解】

开始时刻小物块恰好能在斜面上匀速下滑，说明摩擦力和支持力的合力与重力平衡，是竖直向上的；根据牛顿第三定律，压力和滑块对斜面体的摩擦力的合力是竖直向下的；再结合平衡条件分析即可；分析质点q在B点的受力情况，根据牛顿第二定律和库仑定律求出质点滑到斜边底端B点时加速度．

开始时刻小物块受重力、支持力和摩擦力，物块恰好能在斜面上匀速下滑，说明摩擦力和支持力的合力与重力平衡，是竖直向上的；根据牛顿第三定律，压力和滑块对斜面体的摩擦力的合力是竖直向下的；增加电场力后，小物块对斜面体的压力和摩擦力正比例增加，故滑块对斜面体的压力和摩擦力的合力仍然是竖直向下的；再对斜面体分析，受重力、故滑块对斜面体的压力和摩擦力、支持力，不受地面的摩擦力，否则合力不为零；即当物块在DB之间时，斜面受到地面的摩擦力为0，保持不变；

在D点，电场力为

；

在B点，电场力为

在B点，电荷q受重力、电场力和支持力，在平行AB杆的方向，根据牛顿第二定律，有

解得

17．正负

【详解】

当A棒靠近验电器B时，由于静电感应，正电荷被排斥到金属箔上而使金属箔张开；

用手接触一下验电器小球后，将金属箔上被感应出来的正电荷与大地来的电子中和，这时验电器带负电，移走A后，金属箔带负电，从而张开一定角度．

18．质子数为6.25×1016个n1:

n2=2:

1

【解析】

试题分析：

1S内打到靶上的质子所带总电量为q=1×10-3×1=1×10-3C

则质子个数为

I1=n1ev1I2=n2ev2

在L处与4L处的电流相等：

I1=I2

故n1ev1=n2ev2得

由动能定理在L处EqL=

mv12得

在4L处4EqL=

mv22得

由以上式得

考点：

动能定理；电流强度．

19．

（1）－1500V　

（2）6×10－6J　（3）－6×10－6J

【分析】

电势差Uab=φa-φb．电场力做功Wab=qUab，代入求解．

【详解】

（1）a、b两点电势差Uab＝φa-φb＝-1500V.

（2）将带电量为q＝-4×10－9C的点电荷从a移到b时，电场力做功Wab＝qUab＝6×10－6J.

（3）点电荷在b点的电势能Epb＝qφb＝-6×10－6J

【点睛】

本题考查对电势差、电势能与电势的关系理解能力和电场力做功的计算能力．公式Wab=qUab，EPb=qφb往往要代入符号计算．

20．

（1）

（2）l

（3）

（4）

【详解】

（1）设电子经加速电场加速后的速度为v0，由动能定理有：

解得：

（2）电子经过偏转电场时做类平抛运动，运动时间为：

（3）设两极板上能加的最大电压为U′，要使电子能从两极板间飞出，电子的最大侧移量为：

电子在其电场中做类平抛运动，

竖直方向：

加速度为：

解得：

（4）从极板右边缘飞出打到荧光屏上的电子离O点最远．

由几何关系知：

竖直分速度：

vy＝at，则

则y＝y′＋

d，

离O点最远距离：

21．

（1）2V；

（2）-2V；（3）7V

【详解】

（1）

（2）由静电力做功可知

因此有

UAD=UAB+UBC+UCD=-2V

（3）由电势差的定义可得

得

22．

（1）300V,300V

（2）

【解析】

试题分析：

（1）由电势差公式U=

求解电势差UAB、UAC、UBC的值，并得到三点电势的关系，根据电场线与等势线垂直，并指向低电势，确定电场线的方向．

（2）由E=

求解电场强度的大小，d是电场线方向两点间的距离．

解：

（1）UAB=

=

；UAC=

=

；则知，B、C电势相等，则UBC=0．所以电场线方向为垂直于BC连线向右下方．

（2）电场强度的大小E=

=

V/m=104V/m．

答：

（1）电场线方向为垂直于BC连线向右下方．UAB、UAC、UBC的值分别为300V，300V，0；

（2）电场强度的大小为104V/m．

【点评】本题要掌握电势差公式U=

，注意运用此式时三个量均要代入符号进行运算．电场强度与电势差的关系式E=

，式中d是电场线方向两点间的距离．