高中山西省大同市浑源县第七中学校高二物理试题答案解析.docx

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高中山西省大同市浑源县第七中学校高二物理试题答案解析

山西省大同市浑源县第七中学校【精品】高二9月物理试题

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

一、单选题

1．关于摩擦起电，下列说法正确的是（）

A．摩擦起电过程中电荷的总量增加

B．两种不同材料的绝缘体相互摩擦后，它们必将同时带上等量同种电荷

C．摩擦起电时，质子从一个物体转移到另一个物体

D．摩擦起电时，电子从一个物体转移到另一个物体

2．关于点电荷，下列说法中正确的是（）

A．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷

C．点电荷一定是电量很小的电荷D．点电荷是一种理想化的模型，实际不存在

3．人造地球卫星以地心为圆心，做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）

A．半径越大，速度越小，周期越小

B．半径越大，速度越小，周期越大

C．所有卫星的速度均是相同的，与半径无关

D．所有卫星的角速度均是相同的，与半径无关

4．两个半径为R的带电球所带电荷量分别为q1和q2，当两球心相距3R时，相互作用的静电力大小为（　　）

A．

B．

C．

D．无法确定

5．如图所示，两根细线拴着两个质量相等的小球A、B，上下两根细线中的拉力分别是

，现在使A、B带同种电荷，此时上下细线受力分别为

，则（）

A．

B．

C．

D．

6．如图所示，圆O所在的平面内有匀强电场存在，电场方向与圆面平行．一个带正电荷的微粒（不计重力）从图中A点出发，以相同的初动能在圆内向各个方向运动，已知图中AB是圆的一条直径，∠BAC=30°，已知只有当该微粒从图中C点处离开圆面时的动能才能达到最大值，则平面内的电场线方向为

A．沿A→B方向

B．沿A→C方向

C．沿B→C方向

D．沿O→C方向

7．关于电势与电势能的下列四种说法中正确的有（）

A．在电场中，电势越高的地方，电荷在那一点具有的电势能就越大

B．在电场中某一点，若放入的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能越大

C．在正点电荷产生的电场中的任一点，正试探电荷所具有的电势能一定大于负试探电荷所具有的电势能

D．在负点电荷产生的电场中的任一点，正试探电荷所具有的电势能一定小于负试探电荷所具有的电势能

8．如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。

若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（　　）

A．所受重力与电场力平衡B．电势能逐渐增加

C．动能逐渐增加D．做匀变速直线运动

二、多选题

9．如图所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是（　　）

A．带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小

B．负点电荷一定位于M点左侧

C．带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能

D．带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度

10．关于电场中电荷的电势能的大小，下列说法正确的是（　　）

A．在电场强度越大的地方，电荷的电势能也越大

B．正电荷沿电场线方向移动，电势能一定增大

C．负电荷沿电场线方向移动，电势能一定增大

D．正电荷沿电场线方向移动，电势能一定减小

11．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示，不计粒子的重力．则（）

A．a、b一定是异性电荷

B．a的速度将减小，b的速度将增加

C．a的加速度将减小，b的加速度将增加

D．两个粒子的电势能一个增加一个减小

12．如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电量为10－6C的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了10－5J，已知A点的电势为－10V，则以下判断正确的是

A．微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示；

B．微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示；

C．B点电势为零；

D．B点电势为－20V

三、填空题

13．电量为2×10-6C的正点电荷放入电场中A点，受到作用力为4×10-4N，方向向右，则且点的场强为____________N/C，,方向____________．若把另一电荷放在该点受到力为2×10-4N，方向向左，则这个电荷是电量为______C的电荷（填“正”或“负”）

四、实验题

14．在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中（单位cm）．

（1）这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_____，应记作_______cm．

（2）该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度，则该段重锤重力势能的减少量为_______，而动能的增加量为_______，（均保留3位有效数字，重锤质量用m表示）．这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量_______动能的增加量，原因________．

五、解答题

15．如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m的小球（小球的大小可以忽略）．、

（1）在水平拉力F的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为

，小球保持静止，画出此时小球的受力图，并求力F的大小．

（2）由图示位置无初速度释放小球，求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力．不计空气阻力．

16．如图所示，一个挂在丝线下端带正电的小球B，静止在图示位置．若固定的带正电小球A（可看作点电荷）的电荷量为Q，B球的质量为m，带电荷量为q，θ=30°，A和B在同一条水平线上，整个装置处于真空中．

（1）试求A、B两球间的距离r．

（2）带电小球A在图中B球静止位置处产生的电场强度大小和方向．

（3）若使A、B两球间的距离变为原来的2倍，B球的电荷量也变为原来的2倍，B球的质量变为原来的一半，则θ=？

17．如图所示，一根长为

不可伸长的细丝线一端固定于O点，另一端系住一个质量为m的带电小球。

将此装置放在水平向右的匀强电场E中，待小球稳定后，细丝线跟竖直方向夹角为α，求：

（1）小球带什么电？

电荷量是多少？

（2）保持小球带电量不变，用外力将小球缓慢拉到竖直方向的最低点，外力对小球做多少功？

带电小球的电势能是增加还是减少？

增加或减少多少？

参考答案

1．D

【解析】

【详解】

摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，电荷的总量不变，它们同时带上等量异种电荷。

A.由上分析可知，A不符合题意；

B.由上分析可知，B不符合题意；

C.由上分析可知，C不符合题意；

D.由上分析可知，D符合题意。

2．D

【详解】

ABC.带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状和电量多少无具体关系，故ABC不符合题意；

D.点电荷是一种理想化的物理模型，实际上不存在，故D符合题意。

3．B

【详解】

根据

可知轨道半径越大，线速度越小，角速度越小，运动周期越长，因此B正确，ACD错误。

故选B。

4．D

【分析】

本题题中由于带电球的大小与它们之间的距离相比，不能忽略，因此不能看作点电荷，不能直接利用库仑定律计算库仑力的大小，只能根据库仑定律定性的比较库仑力的大小；

【详解】

当两球心相距

时，两球不能看成点电荷，电荷的中心不在几何中心；

如果是同种电荷，排斥，电荷中心距离大于

，故

；

如果是异种电荷，相互吸引，电荷中心距离小于

，故

；

不知道电性，故无法确定其大小，故D正确，ABC错误。

【点睛】

本题应明确当两球心相距为3R时，两球不能看成点电荷，不能直接运用库仑定律解答，注意库仑定律的成立条件，理解点电荷的含义。

5．B

【详解】

带电前对B分析有：

则有：

对AB组成的整体分析有：

带电后，对B分析有：

则有：

对整体分析有：

综上所述：

故B正确。

6．D

【分析】

粒子从图中C点离开圆面时，粒子的动能最大，说明电场力最大，根据电场力做功公式W=qU，分析AC间电势差什么情况下最大，确定电场线的方向．

【详解】

由题，带正电的粒子在匀强电场中从以相同的初动能从A点出发，从C点离开圆面时，带电粒子只受电场力作用，粒子的动能最大，根据动能定理知，说明电场力做功最大，AC间电势差最大；若过C点作匀强电场的等势面，该面与圆只能有一个交点，即该等势面在C点与圆相切，而电场方向与等势面是垂直的，从A到C电场力对小球做正功，小球的位移方向与电场力的夹角小于90°，因而电场方向沿OC方向．

故选D．

【点睛】

本题有一定难度，考查了学习对物理知识的理解和综合应用能力，如根据等势线确定电场线等．

7．D

【解析】

试题分析：

要熟练掌握从两个方面判断电势能的高低变化：

一是根据电势的高低利用公式Ep=φq进行判断，二是根据电场力做功判断电势能的变化，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功电势能增大．

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，由于不知电荷的正负，因此无法判断它在电势高的地方电势能的高低，故A错误；

B、若放在同一点的电荷带电量为负值，电荷量大，则其具有电势能小，故B错误；

C、在电场中的任何一点上，若此处的电势为正，则正电荷所具有的电势能大于负电荷具有的电势；若此处的电势为负，则正电荷所具有的电势能小于负电荷具有的电势，故C错误；

D、一般选择无穷远处为零电势点，因此负点电荷周围的电势为负值，在其周围正电荷具有电势能为负值，负电荷具有电势能为正值，故正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能，故D正确．

故选D．

【点评】电势能是电场中的重要概念，要学会从多个角度进行理解，尤其注意的是电势能的大小和电荷带电量的正负有关．

8．D

【详解】

AD．根据题意可知，粒子做直线运动，则电场力与重力的合力与速度方向同线，粒子做匀变速直线运动，因此A错误，D正确；

BC．电场力和重力的合力水平向左，但是不知道粒子从左向右运动还是从右向左运动，故无法确定电场力做正功还是负功，则不确定粒子动能是增加还是减少，电势能减少还是增加，故BC错误。

故选D。

【点睛】

考查根据运动情况来确定受力情况，带电粒子在场中受到电场力与重力，根据粒子的运动轨迹，结合运动的分析，可知电场力垂直极板向上，从而可确定粒子的运动的性质，及根据电场力做功来确定电势能如何变化。

9．CD

【解析】

试题分析：

由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，电场力指向轨迹内侧，电场力方向大致向右，对带电粒子做正功，其动能增加，故A错误．带正电的粒子所受电场力向右，电场线由M指向N，说明负电荷在直线N点右侧，故B错误．电场力对带电粒子做正功，电势能减小，则带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能，故C正确．a点离点电荷较远，a点的电场强度小于b点的电场强度，带电粒子在a点的电场力小于在b点的电场力，根据牛顿第二定律得知，带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度，故D正确．

考点：

电场线，电场力做功与电势能变化的关系，牛顿第二定律

10．CD

【解析】

【详解】

在电场强度越大的地方，同一电荷受到的电场力越大，但电势能不一定大，电势能与电场强度没有直接关系。

故A错误；正电荷沿电场线移动，电场力做正功，电势能一定减小，故B错误，D正确；负电荷沿电场线移动，电场力做负功，电势能一定增大，故C正确；故选CD。

11．AC

【解析】

试题分析：

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，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．

A、电场线的方向不知，所以粒子带电性质不定，由图知a、b两粒子，受电场力方向相反，则a、b一定是异性电荷；正确

B、从图中轨道变化来看电场力都做正功，动能都增大，速度增大；错误

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a受力减小，加速度减小，b受力增大，加速度增大；正确

D、从图中轨道变化来看电场力都做正功，动能都增大，电势能都减少；错误

故选AC

考点：

电场线

点评：

掌握住电场线的特点，即可解决本题

12．AC

【详解】

AB．由题，带正电的微粒仅受电场力的作用，从A点运动到B点时动能减少了10-5J，说明电场力做负功，则知电场力方向水平向左，根据曲线运动的合力指向轨迹的内侧，故微粒的运动轨迹是如图虚线1所示．故A正确，B错误．

CD．根据动能定理得：

qUAB=△Ek，得

又UAB=φA-φB，φA=-10V，则φB=0．故C正确，D错误．

13．200水平向右，1×10﹣6C，负

【详解】

A点的场强E

N/C＝200N/C，方向：

向右．

把另一电荷放在该点时，场强不变．由F′＝q′E得

q′

C＝1×10﹣6C

因电场力方向与场强方向相反，则该电荷带负电荷．

故本题答案是：

200；向右；1×10﹣6C；负

14．OC（或15.7）15.701.22m1.20m大于因为有摩擦生热，减少的重力势能一部分转化为内能

【解析】

【详解】

（1）[1]毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位；这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OC段：

15.7．

[2]应记作15.70cm．

（2）[3]重力势能减小量：

△Ep=mghB=9.8×0.1242mJ=1.22mJ；

[4]中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，则打B时物体的速度大小：

1.55m/s

则动能为：

1.20mJ；

[5][6]因为有摩擦生热，减少的重力势能一部分转化为内能，因此重力势能的减小量大于动能的增加量．

15．

（1）F=mgtanα

（2）

，方向竖直向上

【解析】

试题分析：

（1）为了求出F的大小，我们首先做出小球此时的受力示意图，根据共点力平衡条件求出F；

（2）小球向下摆动的时候只有重力做功，所以用机械能守恒定律可以求出最低点的速度，

在最低点根据合力充当向心力，由牛顿第二定律列出向心力方程，可以求出绳子对小球的拉力．

解：

（1）受力图如图所示

根据平衡条件小球受到的拉力大小F=mgtanα

（2）运动中只有重力做功，系统机械能守恒

则通过最低点时，小球的速度大小

根据牛顿第二定律

解得轻绳对小球的拉力

，方向竖直向上

答：

（1）小球受到的拉力为mgtanα

（2）通过最低点时，小球的速度大为

轻绳对小球的拉力为mg（3﹣2cosα），方向竖直向上．

【点评】本题的关键是首先根据受力分析做出力的示意图；

根据机械能守恒求出最低点的速度，正确列出向心力方程．是一道综合性较好的中档题目．

16．

（1）

（2）

方向水平向右（3）

【详解】

（1）根据平衡条件可知：

解得：

根据点电荷的电场强度公式有：

联立解得：

（2）取B为研究对象，受到重力mg、电场力qE和绳中拉力T的作用．根据平衡条有：

解得：

（3）若使A、B两球间的距离变为原来的2倍，B球的电荷量也变为原来的2倍，则AB间的库仑力为：

根据平衡条有：

代入得：

解得：

17．

（1）小球带正电,

（2）

，电势能增加，增加了mgltanαsinα

【详解】

（1）由于小球所受电场力水平向右，E的方向水平向右，所以小球带正电。

由平衡条件得：

解得：

（2）将小球缓慢拉到竖直方向的最低点的过程中，小球动能变化量为零，设外力对小球做功为W，由动能定理可知：

得：

电势能是增加，增加mgltanαsinα