重庆开县实验中学级高二上第一次月考物理试题.docx

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重庆开县实验中学级高二上第一次月考物理试题

绝密★启用前

开县实验中学2017级高二（上）第一次月考

物理试卷

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、座号、准考证号分别填写在答题纸规定位置上。

2．选择题每小题选出答案后，用2B笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

不能答在试题纸上。

3．非选择题请认真工整地书写在答题纸对应区域内，在试题纸或草稿纸上答题无效。

判天地之美，析万物之理。

——命题人：

张磊

一．单项选择（共10小题，4分每题，9-10为多项选择）

1、两个相同的金属小球，所带同种电荷的电量之比为1：

5，相距r时相互作用力为F，两者相互接触后再放回原处，则它们间的库仑力为（　　）

A.

B.

C.

D.F

2、如图所示，在ab=bc，试比较ab和bc间电势差，下列说法正确的是（　　）A．ab间的电势差一定大于bc间的电势差

B．因ab=bc，所以ab间的电势差等于bc间的电势差

C．ab间的电势差一定小于bc间的电势差

D．因是非匀强电场，无法比较

3、如图所示，一带电荷量为q的金属球，固定在绝缘的支架上，这时球外P点的电场强度为E0。

当把一电荷量也是q的点电荷放在P点时，测得点电荷的受到的静电力为f；当把电荷量为aq的点电荷放在P点时，测得这个点电荷的受到的静电力为F，则在国际单位制中（）

A.f的数值等于qF

B.F的数值等于af

C.a比1小得越多，F的数值越接近aqE0

D.a比1小得越多，F的数值越接近af

4、如图所示，一绝缘的长为L。

两端分别带有等量异种电荷的轻杆，电量的绝对值为Q，处在场强为E的匀强电场中，杆与电场线夹角为60°，若使杆沿顺时针方向转过60°（以杆上某一点为圆心转动），则下列叙述正确的是（　　）

A．电场力不做功，两电荷电势能不变

B．电场力做的总功为QEL/2，两电荷的电势能减少

C．电场力做的总功为QEL/2，两电荷的电势能增加

D．电场力做的总功大小跟转轴位置有关

5、水平放置的光滑绝缘圆环上套有三个带电小球A、B、C，小球可在环上自由移动。

如图所示，是小球平衡后的位置图。

三个小球构成一个等边三角形。

下列判断正确的是（）

A.A、B两小球可能带异种电荷

B.B、C两小球可能带异种电荷

C.A、C两小球可能带异种电荷

D.三个小球一定带同种电荷

6、如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，则下列结论正确的是

（　　）

A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QB>QA[

B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，并QB＝QA

C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QB>QA

D．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而QA、QB的值与所切的位置有关

7、两个电量不同的正离子，被同一电场加速后垂直进入同一偏转电场，下列说法正确的是（）

A.比荷

大的正离子离开偏转电场时的偏转角大

B.比荷

大的正离子离开偏转电场时的偏转角小

C.比荷

不同的正离子离开偏转电场时速度方向相同

D.带电量大的正离子离开偏转电场时的偏转角大

8、如图9－3－10所示，光滑绝缘的水平面上M、N两点各放一电荷量分别为+q和+2q，完全相同的金属球A和B，给A和B以大小相等的初动能E0（此时动量大小均为p0）使其相向运动刚好能发生碰撞，碰后返回M、N两点时的动能分别为E1和E2，动量大小分别为p1和p2，则（）

A.E1=E2=E0p1=p2=p0

B.E1=E2＞E0p1=p2＞p0

C.碰撞发生在M、N中点的左侧

D.两球不同时返回M、N两点

9、一带电粒子射入固定在O点的点电荷电场中，图中实线同心圆表示电场的等势面，虚线abc表示粒子仅受电场力作用的运动轨迹．则可断定（）

A.带电粒子与固定在O点的点电荷互为异种电荷

B.粒子在b点的加速度最大

C.从a到c整个过程，粒子运动到b点时的动能最大

D.粒子在c点的动能一定等于在a点的动能

10、在光滑绝缘水平面的P点正上方0点固定一电荷量为+Q的点电荷，在水平面上的N点，由静止释放质量为m，电荷量为-q的检验电荷，该检验电荷经过P点时速度为v，图中θ=60°．则在+Q形成的电场中（规定P点的电势为零）（　　）

A．N点电势低于P点电势

B．N点电势为-

C．P点电场强度大小是N点的2倍

D．检验电荷在N点具有的电势能为-

mc2

二、填空题（每题10分）

11、示波管的结构中有两对互相垂直的偏转电极XX′和YY′，若在XX′上加上如图甲所示的扫描电压，在YY′上加如图乙所示的信号电压，在图丙中画出在示波管荧光屏上看到的图形（定性画出即可）．

12、如图所示，质量为m的小球用绝缘细线悬挂在O点，放在匀强电场中，在图示位置保持静止．匀强电场场强的大小为E，方向水平向右，那么小球的带电性质是，将细线剪断，小球在电场中的运动轨迹是

三、计算题（每题10分，共4题）

13、如图所示，在真空中有一条直线OMN，OM的距离为30cm，在O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9C，在M点放一个点电荷q=-1.0×10-10C，静电力常量k=9.0×109N？

m2/C2．问：

（1）q在M点受到的静电力的大小和方向？

（2）Q产生的电场在M点的电场强度大小、方向如何？

（3）拿走点电荷q后M点的场强？

（4）Q产生的电场在M、N两点的电场强度哪点大？

14、如图所示，长为L（L=ab=dc）高为H（H=bc=ad）的矩形区域abcd内存在着匀强电场。

电量为q、初动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。

若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小E和粒子离开电场时的动能

。

15、如图所示，在水平光滑绝缘平面上，水平匀强电场方向与X轴间成45°角，电场强度E=1×103N/c．某带电小球电量为q=-2×10-6c，质量m=1×10-3kg，以初速度V0=2m/s

从坐标轴原点出发，V0与水平匀强电场垂直，当带电小球再经过X轴时与X轴交于A点，求带电小球经过A点时

（1）速度V=？

（2）经历的时间t=？

（3）坐标x=？

（4）OA间电势差U=？

16、为减少烟尘排放对空气的污染，某同学设计了一个如图所示的静电除尘器，该除尘器的上下底面是边长为L＝0.20m的正方形金属板，前后面是绝缘的透明有机玻璃，左右面是高h＝0.10m的通道口。

使用时底面水平放置，两金属板连接到U＝2000V的高压电源两极（下板接负极），于是在两金属板间产生一个匀强电场（忽略边缘效应）。

均匀分布的带电烟尘颗粒以v=10m/s的水平速度从左向右通过除尘器，已知每个颗粒带电荷量q＝+2.0×10－17C，质量m＝1.0×10－15kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。

在闭合开关后：

（1）求烟尘颗粒在通道内运动时加速度的大小和方向；

（2）求除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向所能偏转的最大距离；

（3）除尘效率是衡量除尘器性能的一个重要参数。

除尘效率是指一段时间内被吸附的烟尘颗粒数量与进入除尘器烟尘颗粒总量的比值。

试求在上述情况下该除尘器的除尘效率；若用该除尘器对上述比荷的颗粒进行除尘，试通过分析给出在保持除尘器通道大小不变的前提下，提高其除尘效率的方法。

开县实验中学2017级月考卷参考答案

一、单项选择

1、【答案】C

【解析】

考点：

库仑定律．

专题：

电场力与电势的性质专题．

分析：

两电荷间存在库仑力，其大小可由库仑定律求出．当两同种电荷相互接触后再放回原处，电荷量相互叠加再平分，所以库仑力的变化是由电荷量变化导致的．

解答：

解：

由库仑定律可得：

F=k

，

带电量之比是1：

5，当它们相距r时作用力大小为F=k

两金属小球带同种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量都变为3q，

它们相距r时作用力大小为F′=k

=

故C正确、ABD错误．

故选：

C．

点评：

本题考查库仑定律的同时，利用了控制变量法．当控制距离不变时，去改变电荷量，从而确定库仑力的变化．当然也可控制电荷量不变，去改变间距，从而得出库仑力的变化．

2、【答案】C

【解析】电场线密的地方电场强度大，电场线稀的地方电场强度小，故Ea＜Eb＜Ec；

沿着电场方向电势逐渐降低，故φa＞φb＞φc；

由等势线分布可以知道Uab＜Ubc

3、【答案】C

【解析】

错解分析错解：

A、B。

产生错误的原因是把导体球看成了点电荷，认为有点电荷放在P点和无点电荷放在P点时的电场是一样的，然后根据

，就选出了A、B。

正解本题中的场源电荷为金属球体而不是固定的点电荷，在P点没有放点电荷时，电荷量均匀分布在球体外表，金属球体可以等效为电量集中于球心的点电荷。

但是，当有点电荷放在P点时，由于同种电荷相互排斥，使得金属球上的电荷分布不再均匀，带电的等效中心偏离球心，根据点电荷场强公式

，可知此时P点的场强已经发生了变化，因此A、B均不对。

当把电荷量为aq的点电荷放在P点时，电荷量越小，即a比1小得越多，金属球带电中心偏离球心越小，球在P点激发的场强越接近于，E0即F的数值越接近aqE0。

当a<<1时，点电荷可看作电荷量足够小的试探电荷，对场源电荷的影响很小，P点场强认为没有变化。

点评本题以点电荷、试探电荷、静电感应与

等概念和公式为依托，考查对概念和公式的深入理解。

对于产生电场的电源，要弄清楚是否是点电荷，非点电荷电源产生的电场会受到外放点电荷的影响

4、【答案】B

【解析】设+Q距离圆心为r1，-Q距离圆心为r2，转动60°后电场力对正电荷做正功，对负电荷也做正功，对正电荷做功为

，对负电荷做功为

，所以对两电荷做的总功为QEL/2，只要电场力做正功电势能就减小，B对；

5、【答案】D

【解析】任意一个小球受力分析，水平方向共三个力，两个库伦力和一个环的弹力，而弹力一定沿半径方向向里或者向外，假如两个库伦力都是引力或者都是斥力，他们的合力必定沿半径方向，而弹力也沿半径方向，他们的合力可能平衡，如果两个库伦力是一个引力和一个斥力他们的合力不可能沿半径方向，也不可能和弹力平衡，因此对任意一个小球来说，另外2个球都是同种电荷，所以三个都是同种电荷，答案D对。

6、【答案】D

【解析】静电感应使得A带正电，B带负电，导体原来不带电

，只是在C的电荷的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分带了多余的电子，而带负电；A部分少了电子，因而带正电，A部分移去的电子数目和B部分多余电子的数目是相同的，因此无论从哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的，但由于电荷之间的作用力与距离有关，自由电子在不同位置所受C的作用力的强弱是不同的，这样导致电子在导体上的分布不均匀，越靠近右端负电荷密度越大，越靠近左端正电荷密度越大，所以从不同位置切开时，QA、QB的值是不同的，故只有D正确．

7、【答案】C

【解析】对正离子的加速过程，有qU1＝

m

对正离子的偏转，垂直电场力方向有vx＝v0，L＝v0t

沿电场力方向有vy＝at＝

t

偏转角φ的正切tanφ＝

由以上各式可解得tanφ＝

，它是一个与正离子的比荷（

）无关的量。

可见，比荷不同的正离子离开偏转电场时速度方向相同。

8、【答案】B

【解析】完全相同的两金属球初动能、动量大小相同，则初速度大小相同，于M、N中点相碰时速度均减为零，之后由于库仑斥力变大，同时返回M、N两点时速度大小同时变大但彼此相等，方向相反.

二、多项选择

9、【答案】BD

【解析】A、由轨迹的弯曲情况，电场力应指向曲线凹侧，且与等势面垂直（电场线垂直该处等势面），所以可以判断粒子受到的电场力的方向向左，根据粒子的运动的轨迹可知，带电粒子与固定在O点的点电荷互为同种电荷，故A错误；

B、由轨迹的弯曲情况，电场力应指向曲线凹侧，且与等势面垂直（电场线垂直该处等势面），所以可以判断粒子受到的电场力的方向向左，根据粒子的运动的轨迹可知，带电粒子与固定在O点的点电荷互为同种电荷，因为b点间距最小，则库仑力最大，所以加速度也最大，故B正确；

C、此粒子由a到b，电场力做负功，由b到c，电场力做正功，b点时的电势能最大，而动能最小，所以C错误；

D、粒子由a到b，电场力做负功，所以粒子的电势能增加，由b到c，电场力做正功，所以粒子的电势能减小，由于a与c点的电势相等，所以电场力做功为零，电势能也不变，所以动能也不变．所以D正确

10、【答案】AB

【解析】

根据顺着电场线方向电势降低可知，M点的电势高于N点的电势，而M、P两点的电势相等，则N点电势低于P点电势．故A正确．

B、根据动能定理得：

检验电荷由N到P的过程：

-q（φN-φP）=

mv2，由题，P点的电势为零，即φP=0，解

三、填空题

11、【答案】根据示波管的原理可画出如图丁所示的图形．

丁

【解析】

12、【答案】带正电，直线

【解析】由图看出，细线向右偏离竖直方向，小球受到的电场力方向水平向右，场强方向也水平向右，则小球应带正电．

将细线剪断后，小球受到重力和电场力两个恒力作用，将沿它们的合力方向做匀加速直线运动，即将细线剪断，小球在电场中的运动轨迹是直线．

四、计算题

13、【答案】

（1）q在M点受到的静电力的大小是1×10-8N和方向由M指向N

（2）Q产生的电场在M点的电场强度大小是100N/C，方向由M指向O．

（3）拿走点电荷q后M点的电场强度大小是100N/C，方向由M指向O．

（4）Q产生的电场在M点的电场强度大．

【解析】

（1）根据库伦定律公式得：

F=1×10-8N

方向：

由M指向N（或向右）

（2）根据电场强度定义式得：

方向：

由M指向O（或向左）

（3）是由电荷所受电场力与其电量的比值来定义．比值与电场力及电量均无关．

拿走点电荷q后M点的场强，E=100N/C

方向：

由M指向O（或向左）

（4）Q产生的电场在M、N两点的电场强度，由于

，所以M电场强度点大．

14、【答案】E＝

5Ek

【解析】

试题分析：

L＝v0t，L＝

＝

，

所以E＝

，qEL＝Ekt－Ek，

所以Ekt＝qEL＋Ek＝5Ek，

考点：

带电粒子在匀强电场中的运动；

点评：

本题关键将带电粒子的运动沿初速度方向和电场方向进行正交分解，然后根据牛顿第二定律和运动学公式列式求解．

15、【答案】

（1）速度为2

m/s；

（2）经历的时间2s；

（3）坐标（5.66m，0）；

（4）OA间电势差4×103V

【解析】

（1）∵tan45°=

∴Vy=2V0

因V0=2m/s

那么，V=2

m/s

（2）∵Vy=2V0=

∴t=2s

（3）根据运动的分解，则有X=

V0t=4

m=5.66m

（4）OA间电势差U=Ed=EV0t=4×103V

16、【答案】见解析

【解析】

（1）烟尘颗粒在通道内只受电场力的作用，电场力F=qE

又因为

设烟尘颗粒在通道内运动时加速度为a，根据牛顿第二定律有

解得

，方向竖直向下

（2）若通道最上方的颗粒能通过通道，则这些颗粒在竖直方向上有最大的偏转距离

这些颗粒在水平方向的位移L=vt

在竖直方向的位移

解得

可确定这些颗粒能通过通道

因此，除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向偏转的最大距离为8.0cm

（3）设每立方米有烟尘颗粒为N0

时间t内进入除尘器的颗粒N1=N0hLvt

时间t内吸附在底面上的颗粒N2=N0h？

Lvt

则除尘效率

=80％

因为

当h？

当h？

≥h时，η=1

因此，在除尘器通道大小及颗粒比荷不改变的情况下，可以通过适当增大两金属板间的电压U，或通过适当减小颗粒进入通道的速度v来提高除尘效率。