物理卷·2018届陕西省渭南市韩城市司马迁中学高二上学期第一次月考物理试卷（a卷） （解析版） 18页

‎2016-2017学年陕西省渭南市韩城市司马迁中学高二（上）第一次月考物理试卷（A卷）‎ ‎　‎ 一、填空题（每题5分，共60分）‎ ‎1．对库仑定律的数学表达式F=k的以下理解中，正确的是（　　）‎ A．此式适用于任何介质中任意两个带电体间相互作用力的计算 B．此式仅适用于真空中任意两个带电体间相互作用力的计算 C．由此式可知，当r 趋于零时F趋于无限大 D．式中的k是与q1、q2及r的大小无关的恒量，且k=9.0×109N•m2/C2‎ ‎2．以下说法中正确的是（　　）‎ A．电子由静止开始仅在静电力的作用下，一定由电势低的地方向电势高的地方运动 B．试探电荷不可能产生电场 C．带电粒子在电场中运动的轨迹不可能跟电场线重合 D．如果带电体的体积比较大，它就一定不能被看作点电荷 ‎3．下列关于电荷的电势能的说法中正确的是（　　）‎ A．电荷在电场强度大的地方，电势能一定大 B．电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零 C．电荷在电势较高的地方其电势能一定较大 D．如果静电力对电荷不做功，电荷的电势能就一定不变 ‎4．下列关于电势的说法中正确的是（　　）‎ A．电场强度大的地方，电势一定高 B．电场强度为零的地方，电势一定为零 C．同一电场中两点间的电势差，一定不会因零电势点的不同而改变 D．电荷在电场中某点的电势能越大，则电场中该点的电势一定越高 ‎5．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎6．在真空中，电量为q1的点电荷产生的电场中有一点P，P点与q1的距离为 r，把一个电量为q2的实验电荷放在P点，它受的静电力为F，则P点电场强度的大小等于（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎7．真空中两个同性的点电荷q1、q2，它们相距较近，保持静止．释放q2 且q2只在q1的库仑力作用下运动，则q2在运动过程中受到的库仑力（　　）‎ A．不断减小 B．不断增加 C．始终保持不变 D．先增大后减小 ‎8．平行金属板水平放置，板间距为0.6cm，两板接上6×103V电压，板间有一个带电液滴质量为4.8×10﹣10g，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是（g取10m/s2）（　　）‎ A．3×106 B．30 C．10 D．3×104‎ ‎9．将带电量为Q和﹣3Q的可视为点电荷小球放在相距一定距离时，其相互作用力为F，则将两小球接触后放回原地，此时的相互作用力变为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎10．某电场的电场线的分布如图所示．一个带电粒子由M点沿图中虚线所示的途径运动 通过N点．则下列判断正确的是（　　）‎ A．粒子带负电 B．电场力对粒子做负功 C．粒子在N点的加速度大 D．粒子在N点的速度大 ‎11．如图，两电荷量分别为Q（Q＞0）和﹣Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b点位于y轴O点上方．取无穷远处的电势为零．下列说法正确的是（　　）‎ A．b点电势为零，电场强度也为零 B．正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右 C．将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功 D．将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，后者电势能的变化较大 ‎12．如图所示，a、b、c、d是某电场中的四个等势面，它们是互相平行的平面，并且间距相等，下列判断中正确的是（　　）‎ A．该电场一定是匀强电场 B．相邻两个等势面间电势差一定相等 C．如果φa＞φb，则电场强度Ea＞Eb D．如果φa＜φb，则电场方向垂直于等势面由b指向a ‎　‎ 二、填空题（每题6分，共18分）‎ ‎13．电量为Q的等量异种电荷相距为r，则在它们连线的中点处场强为　　．‎ ‎14．在静电场中的某一点A放一个试探电荷q=﹣1×10﹣10C，q 受到的电场力为1×10﹣8N，方向向左，则A点的场强的大小为　　和方向　　；如果从A点取走q，A点场强大小为　　．‎ ‎15．如图所示，一质量为m的带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，此液滴带　　‎ 电，电量为　　．（设电场强度为E，重力加速度为g）‎ ‎　‎ 三、解答题（共3小题，满分22分）‎ ‎16．在电场中一条电场线上有A、B两点，如图所示．若将一负电荷q=2.0×10﹣7C，从A点移至B点，电荷克服电场力做功4.0×10﹣4J．试求：‎ ‎（1）A、B两点的电势差Uab多大？哪一点电势高？‎ ‎（2）在这一过程中，电荷的电势能怎样变化？‎ ‎（3）如在这一电场中有另一点C，已知UAC=500V，若把这一负荷从B移至C电场力做多少功？是正功还是负功？‎ ‎17．如图所示，用一根绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球的质量为m=1.0×10﹣2kg．现加一水平方向向左的匀强电场，场强E=3.0×106N/C，平衡时绝缘线与竖直方向的夹角为θ=30°，求：小球带何种电荷，电荷量为多大？‎ ‎18．光滑的水平面上放了相距为L、电量分别为Q和4Q的正点电荷，现要引入一新电荷使得三个电荷都平衡，求新引入电荷所放的位置和电量．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年陕西省渭南市韩城市司马迁中学高二（上）第一次月考物理试卷（A卷）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、填空题（每题5分，共60分）‎ ‎1．对库仑定律的数学表达式F=k的以下理解中，正确的是（　　）‎ A．此式适用于任何介质中任意两个带电体间相互作用力的计算 B．此式仅适用于真空中任意两个带电体间相互作用力的计算 C．由此式可知，当r 趋于零时F趋于无限大 D．式中的k是与q1、q2及r的大小无关的恒量，且k=9.0×109N•m2/C2‎ ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】库仑定律F=k适用于真空中两点电荷之间的作用力．当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷．k是与q1、q2及r的大小无关的恒量，且k=9.0×109N•m2/C2．‎ ‎【解答】解：AB、此式适用于任何真空中静止的点电荷间相互作用力的计算，故AB错误．‎ C、由此式可知，当r趋于零时，电荷已不能看成点电荷，故此式不在成立，故得不到F趋于无限大的结论，故C错误．‎ D、式中的k是与q1、q2及r的大小无关的恒量，且k=9.0×109N•m2/C2，故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎2．以下说法中正确的是（　　）‎ A．电子由静止开始仅在静电力的作用下，一定由电势低的地方向电势高的地方运动 B．试探电荷不可能产生电场 C．带电粒子在电场中运动的轨迹不可能跟电场线重合 D．如果带电体的体积比较大，它就一定不能被看作点电荷 ‎【考点】电势；电场线．‎ ‎【分析】负电荷由静止在电场力作用下，从低电势向高电势运动；只要是电荷就可能产生电场；当电场线是直线时，运动轨迹可以与电场线重合；当电荷的自身大小可以忽略时，即可看成点电荷，从而即可求解．‎ ‎【解答】解：A、电子由静止开始仅在静电力的作用下，一定由电势低的地方向电势高的地方运动，故A正确；‎ B、试探电荷也可能产生电场，故B错误；‎ C、若电场线是直线，则带电粒子在电场中运动的轨迹，可能跟电场线重合，故C错误；‎ D、当电荷的自身大小可以忽略时，即可看成点电荷，不是以体积大小来确定，故D错误；‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎3．下列关于电荷的电势能的说法中正确的是（　　）‎ A．电荷在电场强度大的地方，电势能一定大 B．电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零 C．电荷在电势较高的地方其电势能一定较大 D．如果静电力对电荷不做功，电荷的电势能就一定不变 ‎【考点】电势能．‎ ‎【分析】电势大小与电场强度的大小没有直接关系，根据Ep=qφ判断电势能的高低即可．‎ ‎【解答】解：A、电势大小与电场强度的大小没有关系，场强大的点电势可大可小，再根据Ep=qφ，电势能大小也就无法判断，故A错误；‎ B、电势大小与电场强度的大小没有关系，电场强度为零的地方电势可以不为零，故电势能可以不为零，故B错误；‎ C、根据Ep=qφ，当电荷为负时，电荷在电势较高的地方其电势能小，故C错误；‎ D、电场力做功等于电势能的减小量；如果静电力对电荷不做功，电荷的电势能就一定不变；故D正确；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎4．下列关于电势的说法中正确的是（　　）‎ A．电场强度大的地方，电势一定高 B．电场强度为零的地方，电势一定为零 C．同一电场中两点间的电势差，一定不会因零电势点的不同而改变 D．电荷在电场中某点的电势能越大，则电场中该点的电势一定越高 ‎【考点】电势．‎ ‎【分析】电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场线的方向反映电势的高低，则电场强度与电势没有直接关系．电场强度为零，电势不一定为零．电势为零，电场强度也不一定为零．电场强度越大的地方，电势不一定高．电势差是电势之差，不受零电势的影响．电势能除与电势有关外，还与电荷的电量及电性有关．‎ ‎【解答】解：A、电场强度和电势是从不同角度对电场进行描述的物理量，没有大小上的必然关联，A错误，B错误；‎ C、同一电场中两点间的电势差，一定不会因零电势点的不同而改变，故C正确；‎ D、电荷在电场中某点的电势能越大，则电场中该点的电势不一定越高，也可能最低，因与电荷的电性有关；故D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎5．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（　　）‎ A． B．‎ ‎ C． D．‎ ‎【考点】电荷守恒定律．‎ ‎【分析】当带电金属球靠近不带电的验电器时，由于电荷间的相互作用，而使电荷发生了移动从而使箔片带电．‎ ‎【解答】解：由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；故验电器的上端应带上与小球异号的电荷，而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷；‎ 故只有B符合条件．‎ 故选B．‎ ‎　‎ ‎6．在真空中，电量为q1的点电荷产生的电场中有一点P，P点与q1的距离为 r，把一个电量为q2的实验电荷放在P点，它受的静电力为F，则P点电场强度的大小等于（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】电场强度．‎ ‎【分析】电量为q1的点电荷场源电荷，在P点产生的电场强度的大小根据公式E=k可以确定．电量为q2的实验电荷在P点所受的电静电力为F，根据电场强度的定义式E=也可以确定P点电场强度的大小．‎ ‎【解答】解：‎ A、B电量为q2的实验电荷在P点所受的电静电力为F，根据电场强度的定义式得到：P点电场强度的大小E=．故A错误，B正确．‎ C、D电量为q1的点电荷场源电荷，在P点产生的电场强度的大小为E=k ‎．故C正确，D错误．‎ 故选BC ‎　‎ ‎7．真空中两个同性的点电荷q1、q2，它们相距较近，保持静止．释放q2 且q2只在q1的库仑力作用下运动，则q2在运动过程中受到的库仑力（　　）‎ A．不断减小 B．不断增加 C．始终保持不变 D．先增大后减小 ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】本题比较简单，由题可知小球受斥力，距离越来越远，因此直接利用库仑定律公式即可求解．‎ ‎【解答】解：带电相同的小球受斥力作用，因此距离越来越远，由于电量保持不变，根据可知距离增大，电场力将逐渐减小，故BCD错误，A正确．‎ 故选A．‎ ‎　‎ ‎8．平行金属板水平放置，板间距为0.6cm，两板接上6×103V电压，板间有一个带电液滴质量为4.8×10﹣10g，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是（g取10m/s2）（　　）‎ A．3×106 B．30 C．10 D．3×104‎ ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】带电液滴在匀强电场中处于静止状态，电场力与重力平衡，根据E=求出板间场强，由平衡条件求出带电液滴的电荷量，再求解油滴上元电荷的数目．‎ ‎【解答】解：平行金属板板间场强为E=，带电液滴所受电场力为F=qE．带电液滴在匀强电场中处于静止状态，电场力与重力平衡，则有 ‎ mg=q，‎ 得到q=‎ 油滴上元电荷的数目为n===个=30个 故选B ‎　‎ ‎9．将带电量为Q和﹣3Q的可视为点电荷小球放在相距一定距离时，其相互作用力为F，则将两小球接触后放回原地，此时的相互作用力变为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】两个小球接触后分开，电荷先中和再平分，根据库仑定律，求解相互作用力．‎ ‎【解答】解：接触前库仑力F1=F=k 接触后分开，两小球的电荷都为﹣Q，则库仑力F2=k=F 故选：B．‎ ‎　‎ ‎10．某电场的电场线的分布如图所示．一个带电粒子由M点沿图中虚线所示的途径运动 通过N点．则下列判断正确的是（　　）‎ A．粒子带负电 B．电场力对粒子做负功 C．粒子在N点的加速度大 D．粒子在N点的速度大 ‎【考点】电场线；电势差与电场强度的关系．‎ ‎【分析】先根据轨迹弯曲的方向判断出受到的电场力的方向，进而判断出粒子的电性；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；电场力做正功，电势能减小．‎ ‎【解答】解：A、由图根据粒子的运动的轨迹可以知道，粒子的受到的电场力的方向向上，而电场线的方向也向上，所以电荷为正电荷，故A错误；‎ B、D、从M点到N点，静电力方向与速度方向成锐角，电场力做正功，电势能减小，动能增大，粒子的速度增大，故B错误，D正确；‎ C、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，所以粒子在N点的受力大，加速度大，故C正确．‎ 故选：CD．‎ ‎　‎ ‎11．如图，两电荷量分别为Q（Q＞0）和﹣Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b点位于y轴O点上方．取无穷远处的电势为零．下列说法正确的是（　　）‎ A．b点电势为零，电场强度也为零 B．正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右 C．将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功 D．将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，后者电势能的变化较大 ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度；电势．‎ ‎【分析】两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线．电场强度方向与等势面方向垂直，而且指向电势低的方向．根据等势面和电场线分布情况，分析电势和场强的关系．‎ ‎【解答】‎ 解：A、结合等量异种点电荷的电场的特点可知，两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线．电场强度方向与等势面方向垂直，而且指向电势低的方向，所以B点的电势等于0，而电场强度不等于0．故A错误；‎ B、由图，两个点电荷在a点产生的电场强度的方向都向右，所以合场强的方向一定向右，则正电荷在a点受到的电场力的方向向右；正电荷从a向O运动的过程中，电场力做正功，电势能减小，而O点的电势等于0，所以正的试探电荷在a点的电势能大于零，故B正确；‎ C、正电荷从a向O运动的过程中，电场力做正功，电势能减小．所以将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功；故C正确；‎ D、两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，所以O、b两点的电势是相等的，将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，二者电势能的变化相等．故D错误．‎ 故选：BC ‎　‎ ‎12．如图所示，a、b、c、d是某电场中的四个等势面，它们是互相平行的平面，并且间距相等，下列判断中正确的是（　　）‎ A．该电场一定是匀强电场 B．相邻两个等势面间电势差一定相等 C．如果φa＞φb，则电场强度Ea＞Eb D．如果φa＜φb，则电场方向垂直于等势面由b指向a ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势差．‎ ‎【分析】等势面是平行平面而且均匀分布，该电场一定是匀强电场．电根据公式U=Ed，匀强电场中，沿着电场线方向，相同距离电势差相同．电场线总和等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面．‎ ‎【解答】解：A、等势面是平行平面而且均匀分布，则电场线平行同向，均匀分布，该电场一定是匀强电场．故A正确．‎ ‎ B、由图判断出电场方向垂直于等势面，由公式U=Ed可知，沿着电场线方向，相同距离电势差相同．故B正确．‎ ‎ C、匀强电场，电场强度处处相同．故C错误．‎ D、根据电场线总和等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面可知，如果Ua＜Ub，电场方向垂直于等势面由b指向a．故D正确．‎ 故选：ABD ‎　‎ 二、填空题（每题6分，共18分）‎ ‎13．电量为Q的等量异种电荷相距为r，则在它们连线的中点处场强为　　．‎ ‎【考点】电场强度．‎ ‎【分析】根据点电荷场强公式E=k求出两个点电荷单独存在时的场强，再进行矢量合成，即可解答．‎ ‎【解答】解：正、负点电荷单独存在时，在两点电荷连线中点处产生的电场强度都为 E1=E2=k，且方向相同，故两点电荷连线中点处的合场强为E=E1+E2=‎ 故答案为：‎ ‎　‎ ‎14．在静电场中的某一点A放一个试探电荷q=﹣1×10﹣10C，q 受到的电场力为1×10﹣8N，方向向左，则A点的场强的大小为　100N/C　和方向　向右　；如果从A点取走q，A点场强大小为　100N/C　．‎ ‎【考点】电场强度．‎ ‎【分析】已知试探电荷所受电场力和电荷量，由场强的定义式E=求解A的电场强度的大小．场强方向与负电荷所受电场力方向相反，取走试探电荷场强不变．‎ ‎【解答】解：由题意知，q=﹣1×10﹣10C，F=1×10﹣8N，‎ 由场强的定义式知A点的场强的大小为：E==‎ N/C=100N/C，场强方向与负电荷所受电场力方向相反，所以A点的场强方向向右；‎ 电场强度反映电场性质的物理量，与试探电荷无关，把这个检验电荷取走，A点的电场强度不变仍为100N/C；‎ 故答案为：100N/C，向右，100N/C ‎　‎ ‎15．如图所示，一质量为m的带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，此液滴带　负　电，电量为　　．（设电场强度为E，重力加速度为g）‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】根据液滴所受电场力方向与场强方向间的关系判断液滴的电性；‎ 根据液滴的受力情况求出液滴的电荷量．‎ ‎【解答】解：带电液滴沿直线由b运动到d，带电液滴所受重力与电场力的合力一定与其运动方向在同一直线上，‎ 液滴受力情况如图所示，电场力方向一定水平向右，与场强方向相反，所以该液滴带负电．‎ 由图示可知：tan45°=，q==；‎ 故答案为：负；，‎ ‎　‎ 三、解答题（共3小题，满分22分）‎ ‎16．在电场中一条电场线上有A、B两点，如图所示．若将一负电荷q=2.0×10﹣7C，从A点移至B点，电荷克服电场力做功4.0×10﹣4J．试求：‎ ‎（1）A、B两点的电势差Uab多大？哪一点电势高？‎ ‎（2）在这一过程中，电荷的电势能怎样变化？‎ ‎（3）如在这一电场中有另一点C，已知UAC=500V，若把这一负荷从B移至C电场力做多少功？是正功还是负功？‎ ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．‎ ‎【分析】根据电场力做功得出电场力的方向，再确定电场方向．‎ 沿着电场线方向电势降低．‎ 根据求出A、B两点的电势差．‎ 根据电场力做功量度电势能的变化求解．‎ ‎【解答】解：（1）根据题意得一负电荷q=﹣2.0×10﹣7C，从A点移至B点，电荷克服电场力做功4.0×10﹣4J．即电场力做负功．‎ 所以电场力的方向是从B指向A，由于是负电荷，所以电场方向是A指向B．‎ ‎（2）由于电场方向是A指向B，所以A点电势较高．根据得A、B两点的电势差为：‎ UAB===2000V ‎（3）根据电场力做功量度电势能的变化得从A点移至B点，电荷克服电场力做功为4.0×10﹣4J，所以电势能增加4.0×10﹣4J．‎ ‎（4）已知UAC=500V，而UAB=2000V，‎ 所以UBC=﹣1500V，‎ 所以WBC=qUBC=﹣2.0×10﹣7C×（﹣1500V）=3×10﹣4J，即电场力做正功．‎ 答：（1）电场方向是A指向B；‎ ‎（2）A点电势较高，A、B两点的电势差是2000V ‎（3）在这一过程中，电荷的电势能增加4.0×10﹣4J．‎ ‎（4）如在这一电场中有另一点C，已知UAC=500V，若把这一负荷从B移至C电场力做正功，大小是3×10﹣4J．‎ ‎　‎ ‎17．如图所示，用一根绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球的质量为m=1.0×‎ ‎10﹣2kg．现加一水平方向向左的匀强电场，场强E=3.0×106N/C，平衡时绝缘线与竖直方向的夹角为θ=30°，求：小球带何种电荷，电荷量为多大？‎ ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；电场强度．‎ ‎【分析】小球受重力、电场力和拉力处于平衡，根据平衡判断电荷的电性，根据合成法求出电场力的大小，从而求出电荷量的大小．‎ ‎【解答】解：因为电场力F方向水平向左，故小球带正电．受力如图，由小球受力平衡得：‎ F=mgtan30°‎ F=qE 联立两式解得：q=1.9×10﹣8C．‎ 答：小球带正电荷，电荷量为1.9×10﹣8C．‎ ‎　‎ ‎18．光滑的水平面上放了相距为L、电量分别为Q和4Q的正点电荷，现要引入一新电荷使得三个电荷都平衡，求新引入电荷所放的位置和电量．‎ ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】首先引入的电荷要处于平衡状态，知该电荷必须在两电荷之间；而其余两个点电荷也处于静止状态，对电荷受力分析，每个电荷都处于受力平衡状态，故根据库仑定律可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果．‎ ‎【解答】解：要使三个点电荷构成的整个系统都处平衡状态，必须三个电荷在一条直线上，外侧二个电荷相互排斥，中间电荷吸引外侧两个电荷，‎ 所以外侧两个电荷距离大，要平衡中间电荷的拉力，必须外侧电荷电量大，中间电荷电量小，所以有“两大夹一小，两同夹一异”的结论．‎ 所以第三个电荷必须为负电荷，在两电荷的内侧．‎ 对第三个电荷去q，根据平衡条件有：，‎ 解得；‎ 对Q电荷，根据平衡条件有：，‎ 解得；‎ 答：新引入电荷带电量为，在两个电荷之间且距离4Q的电荷距离为．‎ ‎　‎ ‎2017年1月21日