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1、山东省枣庄市第八中学东校区2017-2018学年高二10月月考物理试题一、选择题：（本题共12小题，共42分。第16题只有一项符合题目要求，每题3分；第712题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1. 关于电场强度E的说法正确的是（ ）A. 电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B. 若放置到该点的检验电荷变为2q，则场中该点的场强大小不变，方向相反C. 在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则它所受的电场力变为2FD. 公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的。【答案】C【解析】电场强度反映了电场
2、的力的性质，场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力无关，选项A错误；若放置到该点的检验电荷变为2q，则场中该点的场强大小不变，方向不变，选项B错误；根据F=Eq可知，在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷，则它所受的电场力变为2F，选项C正确；公式E=F/q对于任何静电场都是适用的，公式E=kQ/r2只适用点电荷电场，选项D错误；故选C.2. 如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，则（ ）A. 此时A带正电，B带负电B. 此时A电势低，B电势高C. 移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合D. 先把A和B分
3、开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合【答案】C【解析】试题分析：物体C靠近A附近时，由于静电感应，A端带上负电，B端带上正电；故A错误；此时AB为等势体，两端电势相等；故B错误；移去C后，由于电荷间相互作用，重新中和，达电中性状态，两金属箔均闭合；故C正确；先把AB分开，则A带负电，B带正电，移去C后，电荷不能再进行中和，故两金属箔仍然张开；故D错误；故选C。考点：静电感应3. 如图所示，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成60角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成30角关于a、b两点场强Ea、Eb及电势a、b的关系，正确的是
4、() A. Ea3Eb，abB. Ea3Eb，abC. Ea，abD. EaEb，ab【答案】B【解析】试题分析：由图可知，该电场是负点电荷产生的电场，电场线从无穷远处指向负点电荷，设Oa间距离为da，Ob间距离为db，由几何关系可知：，根据点电荷的场强公式可知：；点电荷的等势线是以点电荷为圆心的圆，电场线由电势高的等势线指向电势低的等势线，ab，故B正确，A、C、D错误。考点：点电荷的电场强度，电场线，电势，等势面4. A、B是一条电场线上的两个点，一带正电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度v与时间t的关系图象如图甲所示，则此电场的电场线分布可能是图乙中的(
5、) A. B. C. D. 【答案】D【解析】由图象可知，速度在逐渐减小，图象的斜率在逐渐增大，故此带负电的微粒做加速度越来越大的减速直线运动，所受电场力越来越大，受力方向与运动方向相反故选A点睛：本题考查了速度-时间图象的应用和电场线的相关知识，要明确斜率的含义，要能根据图象判断物体的运动情况，进而分析受力情况能根据电场线的分布判断电场强度的大小5. 如右图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿轨迹落到B板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为() A. U1U218B. U1
6、U214C. U1U212D. U1U211【答案】A【解析】试题分析：据题意，粒子在偏转电场中做类平抛运动，即粒子在水平方向做匀速直线运动，则：，在竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动，则：，偏转电压为，则偏转电压之比为：，故A选项正确。考点：本题考查粒子在偏转电场中做类平抛运动。6. 如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷。达到静电平衡后（ ）A. a端的电势比b端的高B. a端的电势比b端的低C. 点电荷在杆内c的场强为零D. b端的电势比d点的电势低【答案】D【解析】达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到a=b，所以C正确，AB错误点电
7、荷在杆内c的场强为，选项C错误；顺着电场线电势逐渐降低，则d点的电势高于b端电势，选项D正确；故选D.点睛：达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，导体内部的合场强为零，这是解决本题的关键的地方，对于静电场的特点一定要熟悉7. 两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为51(皆可视为点电荷)，它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1F2可能为()A. 52 B. 54 C. 56 D. 59【答案】BD【解析】试题分析： 由库仑定律知：；若两电荷电性相同，则它们接触后电荷量平分，各为3q，则； 由上分析知BD对。
8、考点：库仑定律、电荷守恒定律。8. 如图所示是两个等量异种点电荷，周围有1、2、3、4、5、6各点，其中1、2之间距离与2、3之间距离相等，2、5之间距离与2、6之间距离相等两条虚线互相垂直且平分，那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是() A. 1、3两点电场强度相同B. 5、6两点电场强度相同C. 4、5两点电势相同D. 1、3两点电势相同【答案】ABC【解析】试题分析：根据等量异种电荷周围的电场分布情况，由对称性可知1、3两点的电场强度的大小相等，方向相同，即1、3两点电场强度相同，5、6两点的电场强度的大小相等，方向相同，即5、6两点电场强度相同，故A、B正确；中垂线为一条等势线，所
9、以4、5电势相等，故C正确；沿电场线方向电势降低，3点的电势高于1点的电势，故D错误。考点：电场强度，电场线，电势，等势面9. 如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，实线为某带电粒子在该电场中的运动轨迹，该带电粒子仅受电场力作用，a、b、c为轨迹上的三个点，虚线圆均以O为圆心，下列说法正确的是（）A. 带电粒子带正电荷B. 带电粒子在b点的加速度小于它在a点的加速度C. 带电粒子在c点的动能等于它在b点的动能D. 带电粒子在从b点运动到c点的过程中电场力先做正功再做负功【答案】AC【解析】试题分析：粒子受到的电场力指向轨迹的内侧，电场线与等势面垂直电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场
10、的强度小，沿电场线的方向，电势降低，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在abc的过程中，一直受静电斥力作用，根据同性电荷相互排斥，由于圆心处的点电荷带正电荷，所以带电粒子带正电荷，A正确；点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越大，场强越小，b处的电场强度大于a处电场强度最小，则带电粒子在b点的加速度小于它在a点的加速度，B错误；由图可知，b与c到点电荷的距离相等，所以bc一定位于同一个等势面上，则带电粒子在b点的电势能等于带电粒子在c点的电势能只有电场力做功，则带电粒子在c点的动能等于它在b点的动能，故C正确；粒子在abc的过程中，一直受静电斥力
11、作用，所以带电粒子在从b点运动到c点的过程中电场力先做负功再做正功，D错误10. 如图所示，平行板电容器的两个极板为A、B，B极板接地，A极板带有电荷量Q，板间电场有一固定点P，若将B极板固定，A极板下移一些，或者将A极板固定，B极板上移一些，在这两种情况下，以下说法正确的是() A. B极板下移时，P点的电场强度不变，P点电势降低B. B极板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高C. A极板上移时，P点的电场强度不变，P点电势不变D. A极板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低【答案】BC【解析】由题，电容器两板所带电量不变，正对面积不变，B板下移时，根据、和可推出：可知，P点的电场强
12、度E不变P点与下板的距离变大，根据公式U=Ed，P点与下板的电势差变大，则P点的电势升高故A错误，B正确A板上移时，同理得知，P点的电场强度不变，根据公式U=Ed，P点与下板的电势差不变，所以P点电势不变故C正确，D错误故选BC.11. 如右图所示，一簇电场线的分布关于y轴对称，O是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，则下列说法() A. M点的电势比P点的电势低B. O、M间的电势差小于N、O间的电势差C. 一正电荷在O点时的电势能小于在Q点时的电势能D. 将一负电荷由M点移到P点，电场力做正功【答案】ABD【解析】试题分析：根据电场线
13、的方向判断电势高低由公式U=Ed分析O、M间的电势差与N、O间的电势差的关系O点的电势高于Q点的电势，根据正电荷在电势高处电势能大，判断电势能的大小根据电势能的变化，判断电场力做功的正负解：A、根据顺着电场线的方向电势降低可知，M点的电势比P点的电势低故A正确B、O、M间的场强小于N、O间的场强，OM=NO，由公式U=Ed分析得知，O、M间的电势差小于N、O间的电势差故B正确C、由图可得到，O点的电势高于Q点的电势，根据推论：正电荷在电势高处电势能大，则正电荷在O点时的电势能大于在Q点时的电势能故C错误D、M点的电势比P点的电势低，则负电荷在M点的电势能比在P点的电势能大，所以将一负电荷由M点
14、移到P点时，电势能减小，电场力将正功故D正确故选ABD【点评】本题关键要根据电场线方向判断出电势的高低，利用推论分析电势能的变化，判断电场力做功的正负12. 如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔，右极板电势随时间变化的规律如图乙所示，电子原来静止在左极板小孔处，不计电子的重力，下列说法正确的是() A. 从t0时刻释放电子，电子始终向右运动，直到打到右极板上B. 从t0时刻释放电子，电子可能在两板间振动C. 从tT/4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上D. 从t3T/8时刻释放电子，电子必然打到左极板上【答案】AC【解析】试题分析：分析电子在一个周期内的
15、运动情况从t=0时刻释放电子，前T/2内，电子受到的电场力向右，电子向右做匀加速直线运动；后T/2内，电子受到向左的电场力作用，电子向右做匀减速直线运动；接着周而复始，所以电子一直向右做单向的直线运动，直到打在右板上故A正确，B错误从时刻释放电子，在-内，电子向右做匀加速直线运动；在-内，电子受到的电场力向左，电子继续向右做匀减速直线运动，时刻速度为零；在-T内电子受到向左的电场力，向左做初速度为零的匀加速直线运动，在T-内电子受到向右的电场力，向左做匀减速运动，在时刻速度减为零；接着重复若两板距离足够大时，电子在两板间振动故C正确用同样的方法分析从t=T时刻释放电子的运动情况，电子先向右运动
16、，后向左运动，由于一个周期内向左运动的位移大于向右运动的位移，电子最终从左极板的小孔离开电场也可能电子在向右过程中就碰到右极板，故D错误故选AC。考点：带电粒子在电场中的运动二、实验题（共14分）13. 以无穷远处为零电势点，下述情况中各物理量为正还是为负？ （1）负电荷周围空间的电势为_值；（2）正电荷位于某负荷电产生的电场内，它的电势能为_值；（3）负电荷位于某负电荷产生的电场内，它的电势能为_值。【答案】 (1). (1). 负； (2). (2). 负； (3). (3). 正.【解析】负电荷的电场线从无穷远指向负电荷，无穷远处为零电势点，所以负电荷周围空间的电势为负值；电势能q，所以
17、正电荷位于负荷电产生的电场内，它的电势能为负值，负电荷位于负荷电产生的电场内，它的电势能为正值。14. 如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图,两块水平放置的金属板间距为d.油滴从喷雾器的喷嘴喷出时,由于与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油滴室中,在重力作用下,少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。当平行金属板间不加电压时,由于受到气体阻力的作用,油滴最终以速度v1竖直向下匀速运动;当上板带正电,下板带负电,两板间的电压为U时,带电油滴恰好能以速度v2竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，油滴密度为,已测量出油滴的直径为D(油滴可看做
18、球体，球体体积公式V=D3/6)，重力加速度为g。(1)设油滴受到气体的阻力f=kv，其中k为阻力系数，k=_；(2)油滴所带电荷量q= _。【答案】 (1). （1） (2). (2) 【解析】（1）油滴速度为v1时所受阻力f1=kv1油滴向下匀速运动时，重力与阻力平衡，则有f1=mg m=V=D3则解得 （2）设油滴所带电荷量为q，油滴受到的电场力qE=q，油滴向上匀速运动时，阻力向下，油滴受力平衡，kv2+mg=q则油滴所带电荷量 三、计算题：本题共4个小题，共44分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分。有数值计算题，答案中必须明确写出数值和单位15.
19、 有一个带电荷量q3106 C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服静电力做6104 J的功，从B点移到C点，静电力对电荷做9104 J的功，问：(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？(2)如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？【答案】（1）UAB=200V；UBC=-300V；UCA=100V（2）A = 200 V，C =300 V ；A点的电势能-610-4 J C点的电势能-910-4 J【解析】试题分析：（1）;；UCA=UC-UA=-（UA-UC）=- UAUB+UB-UC= - UAB+UBC=100V（2）如以B点电势为零，则A
20、.C两点的电势各为：UA=200V，UC=300V；电荷在A.C两点的电势能各为：；考点：电势和电势能；电场力的功.16. 如右图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab5 cm，bc12 cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60角，一个电荷量为q4108 C的正电荷从a移到b电场力做功为W11.2107 J求：(1)匀强电场的场强E.(2)电荷从b移到c，电场力做功W2.(3)a、c两点间的电势差Uac.【答案】（1）60V/m（2）1.4410-7 J（3）6.6V【解析】试题分析：（1）由题，由W1=qELab得（2）电荷从b移到c电场力做功为W2=qElbccos60=410
21、-86001205J=14410-7J（3）电荷从a移到c电场力做功为Wac=W1+W2则a、c两点的电势差为考点：电场强度、电势差【名师点睛】17. 如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间的距离为d，上板正中有一小孔。质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）。求：（1）小球到达小孔处的速度；（2）极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量；（3）小球从开始下落运动到下极板处的时间。【答案】（1） （2） （3） 【解析】试题分析：（1）小球到达小孔前是自由落体运动，
22、根据速度位移关系公式，有：v2=2gh解得：（2）对从释放到到达下极板处过程运用动能定理列式，有：mg（h+d）-qEd=0解得：电容器两极板间的电压为：电容器的带电量为：（3）加速过程：mgt1=mv减速过程，有：（mg-qE）t2=0-mvt=t1+t2联立解得：考点：牛顿第二定律及动能定理的应用18. 如图所示，两平行金属板A、B板长L=8 cm，两板间距离d=8 cm，A板比B板电势高300 V，一带正电的粒子带电量q=10-10 C，质量m=10-20 kg。沿电场中心线OR垂直电场线飞入电场，初速度v0=2106 m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面 MN、PS间的无电场区域后，进
23、入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面影响，界面MN、PS垂直中心线OR），已知两界面MN、PS相距为12 cm，O点在中心线上距离界面PS为9 cm处，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。 （静电力常数k=9109 Nm2/C2，sin370=0.6，cos370=0.8）求（1）在图上粗略画出粒子运动的轨迹；（2）粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离y和到达PS界面时离D点的距离Y分别是多少?（3）确定点电荷Q的电性并求其电量的大小。【答案】（1）第一段抛物线，第二段直线，第三段圆弧 （2）3cm ；12cm （3）1.0410-8C【解析】（1）第一段抛物线，第二段直线，第三段圆弧 （2）设粒子从电场中飞出时的侧向位移为h, 穿过界面PS时偏离中心线OR的距离为y，则： 整理即： 代入数据，解得：y=0.03m=3cm 设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为，沿电场方向的速度为vy，则可列 代入数据，解得: vy=1.5106m/s 由 带入得 则=370 到达PS界面时离D点的距离Y=y+Ltan 代入数据，解得: Y=0.12m=12cm （3）由粒子的偏转方向可知点电荷的电性为负电由上一问可得粒子从电场中飞出时的速度为： 匀速圆周运动的半径： 由： 得 代入数据解得： Q=1.0410-8C
