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2019-2020学年高二物理上学期第一次月考试题(含解析) (III)一、选择题1. 在场强为E，方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电荷量分别为+2q和-q，两小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点处于平衡状态，如图所示，重力加速度为g，则细绳对悬点O的作用力大小为（ ）A. 2mg B. 2mg2kq2/L2 C. 2mgEq D. 2mg3Eq【答案】C【解析】将两个小球视作整体，重力为2mg,方向竖直向下，库仑力为qE，方向竖直向下,所以细线的作用力为2mg+qE，方向竖直向上。所以有细绳对悬点O的作用力大小为2mg+qE；故选C2. 下列关于电源和电动势的说法中，正确的是（ ）A. 电动势就是电势差，平时我们叫电压B. 电动势大的电源做功一定多C. 在外电路中和电源内部，静电力都对电荷作正功，所以能不断定向移动形成电流D. 电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功【答案】D【解析】A、电动势是反应电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，和电势差的定义不相同；故A错误；故选：D3. 在点电荷 Q形成的电场中有一点A，当一个q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，克服电场力做的功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（ ）A. B. C. D. 【答案】B.4. 如图所示，真空中有一个固定的点电荷，电荷量为+Q图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面有两个一价离子M、N（不计重力，也不计它们之间的电场力）先后从a点以相同的速率v0射入该电场，运动轨迹分别为曲线apb和aqc，其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置M一定是正离子，N一定是负离子M在p点的速率一定大于N在q点的速率M在b点的速率一定大于N在c点的速率M从pb过程电势能的增量一定小于N从aq电势能的增量以上说法中正确的是（ ）A. 只有 B. 只有 C. 只有 D. 只有【答案】D【解析】由图可知电荷N受到中心电荷的斥力，而电荷M受到中心电荷的引力，故两粒子的电性一定不同由于中心电荷为正电，则M一定是负离子，N一定是正离子，故错误；由图可判定M电荷在运动过程中，电场力先做正功侯做负功，动能先增加后减小，N电荷在运动过程中，电场力先做负功侯做正功，动能先减小后增加，则有M在p点的速率一定大于N在q点的速率，M在b点的速率等于N在c点的速率故正确； 由于abc三点在同一等势面上，故粒子M在从a向b运动过程中电场力所做的总功为0，N粒子在从a向c运动过程中电场力所做的总功为0由于两粒子以相同的速率从a点飞入电场故两粒子的分别经过b、c两点时的速率一定相等故错误；由图可知N粒子在从a向q运动过程中电场力做负功的值大于粒子M在从p向b运动过程中电场力做负功的值，故M从pb过程电势能的增量一定小于N从aq电势能的增量故正确故选D5. 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，、两点分别是圆周的最高点和最低点，则（ ）A. 小球经过点时，线中的张力一定最小B. 小球经过点时，线中的张力可能为零C. 小球经过点时，电势能最大D. 小球经过点时，机械能最大【答案】B【解析】AB、球所受的电场力方向向上，重力方向向下，但大小未知，小球经过点时，线中的张力不一定最小，小球经过点时，线中的张力可能为零，故A错误，B正确。CD、小球从a到b的过程中，电场力做负功电势能增大，则小球经过a点时，电势能最小，小球经过点时，机械能最小故C、D错误故选B6. a、b、c三个氦核由同一点垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场，由此可以确定错误的说法有（ ）A. 在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上B. b和c同时飞离电场C. 进入电场时，c的速度最大，a的速度最小D. 动能的增量相比，c的最小，a和b的一样大【答案】B【解析】试题分析：a、b两个粒子在电场中沿电场的方向上的位移相同，由hgt2可知运动时间也相同，所以b粒子飞离电场的同时，a刚好打在负极板上，选项A正确b和c在电场中沿电场的方向的位移不同，所以在电场中飞行的时间也就不同，选项B错误由hgt2可知，c粒子在电场中飞行的时间最短，而在水平方向飞行的距离最大，所以c的速度最大，a、b两粒子飞行时间相等，a的水平位移最小，所以a的速度最小，选项C正确由能量的转化和守恒可知，三个粒子的动能的增加即为电场力对粒子所做的功，三个粒子受到的电场力相同，在电场力的方向上，谁的位移大，电场力对谁做的功就大，所以对a、b两粒子做的功相等，对c粒子做的功要少选项D正确故选B。考点：带电粒子在电场中的运动7. 用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为。实验中，忽略极板所带电荷量的变化，若()A. 保持S不变，增大d，则变大B. 保持S不变，增大d，则变小C. 保持d不变，减小S，则变小D. 保持d不变，减小S，则不变【答案】A【解析】试题分析：根据可知，保持S不变，增大d，电容器电容C减小，两极板间电压U增大，静电计指针偏角为增大，故A正确，B错误；保持d不变，减小S，电容器电容C减小，两极板间电压U增大，静电计指针偏角为增大，故C、D错误。考点：电容器的动态分析。8. 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时，它的动能等于（ ）A. 4eV B. 6eV C. 14eV D. 16ev【答案】C【解析】小球自a点运动到b时，电场力做负功：Wab=2eV-20eV=-18eV 由于相邻两等势面的电势差相等，故电势差的大小关系有：Uab=3Ubc 从b到c电场力做正功，根据动能定理有：Wbc=Ekc-Ekb 联立可得Ekc=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=Ep+Ek=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ABD错误，C正确故选C9. 如图所示，一价氢离子和二价氦离子的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们（ ）A. 同时到达屏上同一点 B. 先后到达屏上同一点C. 同时到达屏上不同点 D. 先后到达屏上不同点【答案】B【解析】试题分析：设加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转极板的长度为L，板间距离为d在加速电场中，由动能定理得：qU1=mv02两种粒子在偏转电场中，水平方向做速度为v0的匀速直线运动，由于两种粒子的比荷不同，则v0不同，所以两粒子在偏转电场中运动的时间不同两种粒子在加速电场中的加速度不同，位移相同，则运动的时间也不同，所以两粒子是先后离开偏转电场在偏转电场中的偏转位移y=at2=联立得同理可得到偏转角度的正切，可见y和tan与电荷的电量和质量无关所以出射点的位置相同，出射速度的方向也相同故两种粒子打屏上同一点故B正确，ACD错误故选B考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】解决本题的关键知道带电粒子在加速电场和偏转电场中的运动情况，知道从静止开始经过同一加速电场加速，垂直打入偏转电场，运动轨迹相同做选择题时，这个结论可直接运用，节省时间。10. 质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷，电荷量分别为qA和qB，用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为q1与q2（q1q2）。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别为vA和vB，最大动能分别为EkA和EkB。不考虑二者的碰撞，则（ ）A. mA一定小于mB B. qA一定大于qBC. vA一定大于vB D. EkA一定大于EkB【答案】ACD【解析】分别对A、B进行受力分析， 两球间的库仑斥力是作用力与反作用力总是大小相等，与带电量的大小无关，因此B选项不对，对于A球：对于B球：联立得：F=又12可以得出:mALB样代入后可知： C选项正确A到达最低点的动能：B到达最低点的动能：由于12可知，又：可得：因此D选项也正确。故选ACD11. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，与电源负极相连。现有一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离（）A. 带点油滴将沿竖直方向向下运动 B. P点的电势将降低C. 带点油滴的电势能不变 D. 电容器的极板带电量不变【答案】CD【解析】电容器始终于电源相连，则电容器两极板间的电势差不变，由 ，d增大，则C减小，又，则Q减小，但电路中有二极管，单向导通，故不会放电，电荷量Q不变，d增大，则E不变，带电油滴电场力不变，带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态，故有A错误；D正确。P点与下极板的电势差，而E、d不变，则p不变，由Ep=pq则固定在P点的正电荷电势能不变，C正确，B错误。故选CD12. 如图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷Q，在M点无初速释放一带有恒定电荷量的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止，则从M点运动到N点的过程中()A. 小物块所受电场力逐渐减小B. 小物块具有的电势能逐渐减小C. M点的电势一定高于N点的电势D. 小物块电势能减少量一定等于克服摩擦力做的功【答案】ABD【解析】小物块在从M运动到N的过程中，一定受到向右的摩擦力，所以库仑力一定向左.随着由M运动到N，离电荷Q距离越来越大，所以小物块受到的静电力即库仑力一定减小，A正确；由动能定理可得mgxWE0，即WEmgx，静电力做正功，小物块具有的电势能减小，其减少量等于克服滑动摩擦力做的功值，B、D正确；因点电荷Q的电性未知，不能判断M、N两点电势的高低，C错误.此题选择错误的选项，故选C.二、填空题13. 在实验“测灯泡的伏安特性曲线”中采用伏安法测量小灯泡的电阻，则采用电流表外接法时，灯泡电阻的测量值R测_R真，采用电流表内接法时，灯泡电阻的测量值R测_R真（填“”、“”或“”），用内阻为3000W的电压表和内阻为10W的电流表测某未知电阻，在采用内接法情况下，电压表的示数为60V，电流表的示数为0.2A，则R的真实值是_W。【答案】 (1). (2). (3). 290【解析】口决：“大内小外”，即内接法适合测大电阻结果偏大，；外接法适合测小电阻测量结果偏小，；在采用内接法情况下，电流表电压 则电阻 14. 有一个电流表G，内阻Rg=100W，满偏电流Ig=3mA。若把它改装为量程为03V的电压表，要串联电阻的大小为_W，若把它改装为量程为03A的电流表，要并联电阻的大小为_W。【答案】 (1). 900 (2). 0.1【解析】改装成电压表要串联电阻的RX：则 Ig（Rg+Rx）=UV即：310-3（100+Rx）=3解得：Rx=900 改装成电流表要并联电阻的RX：则 IgRg=（I-Ig）Rx解得：Rx=0.1 三、计算题15. 如图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形，其中A300，BC40cm，把电荷量为21010C的负点电荷由A点移动到B点，电场力做功4.8108J，将它由C点移到A点需要克服电场力做功9.6108J，取B点的电势为零，求A、C两点的电势及场强的大小。【答案】N/C【解析】（1）A、B间的电势差C、A间电势差取取B点的电势为零，则有A点的电势为240V，C点的电势为-240V；（2）由上知，AC的中点O电势与B相等，OB连线即为一条等势线，根据电场线与等势线垂直，且指向电势较低的等势面可知，则场强大小为16. 倾角为30的直角三角形绝缘体底边BC长为2 L，底边处在水平位置，斜边光滑，现在底边中点O处固定一正电荷Q，让一个质量为m的带正电质点q从斜面顶端A沿斜边滑下（不脱离斜面），如图所示，已测得它滑到B在斜面上的垂足D处时速度为v，加速度为a，方向沿斜面向下，问该质点滑到斜边底端C点时的速度和加速度各为多大?【答案】 【解析】在D点：在C点：D和C在同一等势面上，FD=FD可得又因为D和C在同一等势面上，质点从D到C的过程中电场力不做功，运用动能定理可得：，vC=。17. 如图所示，质量为0.4kg的物体带电量为310-3C，从半径为3m的光滑的1/4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0.5，整个装置都处于E=103N/C的水平向右匀强电场中，则物体在水平面上滑行的最大距离为多少？物体下滑过程中的最大速度是多少？(g=10m/s2)【答案】0.6m，【解析】（1）由动能定理得解得（2）电场力，即物体下滑过程中的最大速度时的位置由动能定理得解得18. 在一高为h的绝缘光滑水平桌面上，有一个带电量为+q、质量为m的带电小球静止，小球到桌子右边缘的距离为s，在整个空间中施加一个水平向右的匀强电场E，且E=4mg/3q，如图所示，求：（1）小球经多长时间落地？（2）小球落地时的速度大小?（3）若小球到达桌子右边缘时匀强电场方向突然变为水平向左，则小球在空中的最小速度为多大？假设h足够大。【答案】（1）(2) (3) 【解析】（1）小球在桌面上做匀加速运动 小球在竖直方向做自由落体运动 小球从静止出发;到落地所经过的时间： 联立得：（2）小球在下落过程中，在水平方向做匀速直线运动 由动能定理得 联立得(3) 球到达桌子右边缘时匀强电场方向突然变为水平向左, 小球在下落过程中，在水平方向做匀减速直线运动， 联立得：小球在空中的最小速度