物理解析版四川省绵阳市南山中学学年高二月考物理试题精校Word版.docx
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物理解析版四川省绵阳市南山中学学年高二月考物理试题精校Word版
四川省绵阳南山中学2018-2019学年高二9月月考物理试题
一、选择题
1.物体中的电子因受原子核的束缚较弱，跑到另一个物体上去，使得到电子的物体由于其中的负电荷多于正电荷，因而显出带负电；失去电子的物体由于其中的正电荷多于负电荷，因而显出带正电，由此物体所带的电称为“静电”，当其积聚到一定程度时就会发生火花放电现象，静电往往会带来一些不便或危害。
下列做法不利于消除静电的是（）
A.在地毯中夹杂0.05mm—0.07mm的不锈钢导电纤维
B.在机器设备上增加接地线
C.使用空气干燥机降低空气湿度
D.在干燥的季节尽量穿纯棉衣服
【答案】C
【解析】
【详解】A、不锈钢丝的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上，以免发生静电危害．属于防止静电危害，故A错误；
B、在机器设备上增加接地线，及时把静电导走，避免静电造成的危害．属于防止静电危害，故B错误；
C、使用空气干燥机降低空气湿度，这样产生的大量静电不能及时导走，会出现静电放电现象，不利于消除静电，故C正确；
D、干燥的季节尽量穿纯棉衣服，产生不了大量静电，不会出现放电现象，故D错误；
不利于消除静电的故选C。
【点睛】静电危害是由于相互间不断摩擦，从而产生大量的静电，不及时导走，会出现放电危害。
2.下列说法中不正确的是（）
A.只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场
B.电场和电场线一样，是人为设想出来的，其实并不存在
C.电场是一种物质，与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西
D.电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A、电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质，只要有电荷，就一定有电场，故A说法正确；
B、电场是实际存在的物质，不是理想化模型，而电场线是为形象描述电场而假想的，其实并不存在，故B说法错误；
C、电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子原子所组成，但它是不依赖于我们的感觉而客观存在的，故C说法正确；
D、电场的力的性质表现为，电场对放入其中的电荷有作用力，这种力称为电场力，故D说法正确；
说法不正确的故选B。
【点睛】电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质，电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子原子所组成，但它是客观存在的，而电场线是为形象描述电场而假想的，其实并不存在，电场的力的性质表现为，电场对放入其中的电荷有作用力。
3.某静电场中的电场线分布如图所示，方向未知。
带电粒子在该电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N。
则（）
A.如果粒子带正电，则粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能
B.如果粒子带负电，则粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能
C.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
D.无论粒子带何种电荷，粒子在M点的速度小于它在N点的速度
【答案】D
【解析】
【详解】ABD、由粒子的运动轨迹可知，粒子所受的电场力沿着电场线方向向上，无论粒子带何种电荷，电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力对粒子做正功，其电势能减小，动能增加，所以粒子在M点的动能小于它在N点的动能，粒子在M点的速度小于它在N点的速度，粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能，故D正确，AB错误；
C、电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，由图可知，N点的场强大于M点的场强的大小，粒子在N点受到的电场力大于在M的电场力，所以粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，故C错误；
故选D。
【点睛】根据曲线运动的特点分析电场力的方向，电场力做正功，动能增加，电势能减小，电场力做负功，动能减小，电势能增加，电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小。
4.关于电场强度与电势的关系，下列说法中正确的是（）
A.电场强度大的位置，电势一定高
B.电场强度为零的位置，电势一定为零
C.沿着电场线的方向，电势一定降低，但电场强度不一定减小
D.电势为零的位置，电场强度一定为零
【答案】C
【解析】
【详解】A、电场线密处，电场强度大，而电场线方向不确定，故无法判断电势高低，故A错误；
B、电势为零，是人为选择的，电场强度为零的地方，电势不一定为零，故B错误；
C、在匀强电场中，电场强度不变，沿着电场线的方向，电势总是逐渐降低的，故C正确；
D、电场强度与电势无关，且电势零点是人为规定的，则电势为零的位置，电场强度不一定为零，故D错误；
故选C。
【点睛】知道电场强度与电势的概念，两者无关．电场强度从力的角度描述电场，电势从能的角度研究电场，电势具有相对性。
5.如图所示，等量异种点电荷固定在同一水平线上的P、Q两点，竖直固定的光滑绝缘杆与PQ的中垂线重合，O为PQ的中点，a、b是PQ连线上的两点，c、d是中垂线上的两点，acbd为菱形．电场强度用E表示，电势用φ表示．一带少量负电的小球（可视为点电荷）套在绝缘杆上自c点无初速释放（）
A.φa大于φO，φO大于φc
B.Ea大于EO，EO大于Eb
C.在c到d的过程中，小球速度先增大后减小
D.在c到d的过程中，小球对杆的作用力方向始终水平向左
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据顺着电场线方向电势降低，可知φa大于φO，φO等于φc，故A错误；
B、等量异种电荷的电场的分布特点，可知Ea大于EO，EO小于Eb，故B错误；
CD、 因直杆处于ab的连线的中垂线上，所以此线上的所有点的电场方向都是水平向右的，对带电小球进行受力分析，受竖直向下的重力，水平向左的电场力和水平向右的弹力，水平方向上受力平衡，所以在c到d的过程中，小球对杆的作用力方向始终水平向左；竖直方向上的合力大小等于重力，重力大小不变，加速度大小始终等于重力加速度，所以带电小球在c到d的过程中一直做匀加速直线运动，故C错误，D正确；
故选D。
【点睛】关键是要明确两个等量异种电荷连线及中垂线上的场强分布情况和电势分布情况，沿着场强方向，电势越来越低，对带电小球进行受力分析，即可得知小球的加速度情况，继而可得知小球的运动情况。
6.静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带负电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（）
A.由x1运动到x3的过程中电势能增大
B.由x1运动到x3的过程中电势能减小
C.由x1运动到x4的过程中电势先减小后增大
D.由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大
【答案】B
【解析】
【详解】AB、由x1运动到x3的过程中，场强为x轴负方向，则带负电的点电荷从x1到x3处逆着电场线方向移动，电势升高，电势能减小，故A错误，B正确；
C、由x1运动到x4的过程中，逆着电场线方向，电势升高，故C错误；
D、由x1运动到x4的过程中，电场强度的绝对值先增大后减小，故由F=qE知，电场力先增大后减小，故D错误；
故选B。
【点睛】由图可以看出在0-x1处场强为正，x1到+∞处场强为负方向，根据沿着电场线的方向电势降低，结合正电荷在电势高处电势能大，分析电势能的变化，电场力的变化由F=qE分析。
7.如图所示，a、b、c三条虚线为电场中的等势面，等势面b的电势为零，且相邻两个等势面间的电势差相等。
一个带正电的粒子（粒子重力不计）在A点时的动能为10J，在电场力作用下从A运动到B时速度为零。
当这个粒子的动能为7.5J时，其电势能为（）
A.12.5J
B.2.5J
C.0
D.-2.5J
【答案】D
【解析】
由题意可知，粒子从A到B，电场力做功－10J，则带电粒子由A运动到等势面b时，电场力做功－5J，粒子在等势面b时的动能为5J.粒子在电场中电势能和动能之和为5J，当动能为7.5J时，其电势能为－2.5J.
8.有三根长度皆为l的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的O点，另一端分别拴有质量皆为m的带电小球A和B，它们的电量分别为q和-q。
A、B之间用第三根线连接起来。
空间中存在大小为E的匀强电场，场强方向沿水平向左，平衡时A、B球的位置如图所示。
现将O、B之间的线烧断，由于有空气阻力，A、B球最后会达到新的平衡位置。
达到新的平衡后，下图中正确的是（）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】α、β分别表示重新达到平衡位置时细线OA、AB与竖直方向的夹角，A球受力如图所示：
重力mg，竖直向下；电场力qE，水平向左，细线OA对A的拉力T1，方向如图；细线AB对A的拉力T2，方向如图。
由平衡条件
，
B球受力如图所示：
重力mg，竖直向下；电场力qE，水平向右；细线AB对B的拉力T2，方向如图，由平衡条件
，
联立以上各式并代入数据，得
，
，故A正确，B、C、D错误；
故选A。
【点睛】先对物体A受力分析，根据平衡条件并运用正交分解法列方程；再对物体B受力分析，并运用平衡条件列方程；最后联立方程组求解。
9.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是（）
A.实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电
B.实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小
C.实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变小
D.实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
【答案】AC
【解析】
【详解】A、用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于接触起电，能使电容器带电，故A正确；
B、根据公式，
，
，只将电容器b板向上平移，依题意正对面积S减小，电容C减小，电量Q不变，电压U则增大，所以张角变大，故B错误；
C、插入有机玻璃板，介电常数
增大，电容C增大，电量Q不变，电压U减小，所以张角变小，故C正确；
D、电容C与电量Q无关，由
、S、d决定，Q变大，C不变，U增大，故D错误；
故选AC。
10.如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1V、2V、3V，正六边形所在平面与电场线平行．下列说法正确的是（）
A.通过CD和AF的直线应为电场中的两条电场线
B.匀强电场的电场强度大小为10V/m
C.匀强电场的电场强度方向为由C指向A
D.将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将减少1.6×10-19J
【答案】CD
【解析】
【详解】A、连接AC、AC中点电势为2V，与B电势相等，则EB连线必为一条等势线，由正六边形对称性，CD∥EB，而匀强电场的等势面平行，则CD直线也是一条等势线，同理，AF的直线也为等势线，故A错误；
B、BA间的电势差为UBA=1V，又
，得场强
，故B错误；
C、由几何知识得知，CA⊥EB，EB是等势线，则CA连线必为一条电场线，而且电场强度的方向由C指向A，故C正确；
D、由上得知，E的电势为2V，D点与C点的电势相等为3V，则电子从E点移到D点，电场力做正功，而且为
，电势能将减小
，故D正确；
故选CD。
【点睛】连接AC，根据匀强电场电势随距离均匀变化（除等势面）的特点，则知AC中点的电势为2V，连接EB，EB即为一条等势线，CA连线即为一条电场线，由BA间的电势差，由公式U=Ed求出场强大小．由W=qU，则电场力做功就可以求解。
11.如图所示，正方形ABCD的对角线相交于O点，两个等量同种正电荷分别固定在A、C两点，则（）
A.B、D两处电势相同、场强不相同
B.B、D两处电势不相同、场强相同
C.若在B点静止释放一电子，电子一定在B、D间往复运动，且加速度先减小后增大
D.若在B点给电子一垂直纸面合适的速度，电子可绕O点做匀速圆周运动
【答案】AD
【解析】
【详解】AB、电场中存在两个等量的正点电荷，且B、D两点关于O点对称，故B、D两点电势相等，场强大小相等，方向相反，故A正确，B错误；
C、BD所在直线，电场强度从上方无穷远处到O点先增加后减小，到O点电场强度为零，从O到下方无穷远电场强度先增大后减小，由于无法确定电场强度最大的位置，所以电子在B、D间运动时加速度变化情况无法判断，故C错误；
D、在垂直纸面经过BD两点的圆上，所有点的电势都相等，并且电子受到的电场力指向O点，与速度方向垂直，故电子可绕O点做匀速圆周运动，故D正确；
故选AD。
【点睛】关键是要明确两个等量同种电荷连线的中垂线上的场强分布情况和电势分布情况。
12.光滑绝缘水平面上有两个带等量异种电荷的小球A、B，小球A通过绝缘轻弹簧与竖直墙相连，如图所示．今小球B在外力F作用下缓慢向右移动，移动中两小球带电荷量不变，则对两小球和弹簧组成的系统的分析正确的是（）
A.外力F对系统做正功，弹性势能增大
B.外力F对系统做正功，弹性势能减小
C.静电力做正功，电势能减小
D.静电力做负功，两球间电势能增大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB、外力对小球做正功，当小球B向右运动时，两球距离增大，库仑力减小，因此弹簧的伸长量减小，弹性势能减小，故A错误，B正确；
CD、由于两球距离增大，库仑力做负功，系统电势能增大，故C错误，D正确；
故选BD。
【点睛】根据功的公式明确拉力做功情况，再根据弹簧的弹力做功明确弹簧弹性势能的变化，再由库仑力做功情况，即可明确电势能的变化。
二、实验题
13.如图所示，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点．已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，且PR＝2RQ。
已知q2的带电量为q，则q1=______；现在PQ直线上放入q3，要使三个电荷只在电场力作用下均处于平衡状态，则q3=______．
【答案】
（1）.4q；
（2）.
;
【解析】
【详解】已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，则q1与q2必定是同种电荷，根据点电荷的电场强度公式得
，又
，解得：
；
现在PQ直线上放入q3，要使三个电荷只在电场力作用下均处于平衡状态，对q1分析，根据平衡条件可知q1与q3必定是异种电荷，则有
，解得
；
【点睛】根据点电荷的电场强度公式，由点电荷电场强度的叠加原理求解，要使三个电荷只在电场力作用下均处于平衡状态，根据平衡条件可求解。
14.图示为一个半径为R的均匀带电圆环，取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴，P到O点的距离为2R，质量为m，带负电且电量为q的小球从轴上P点由静止释放，小球经M点（图中未画出）时速度最大，运动到Q点时速度为零，Q点在O点上方R处。
则圆环在M点的场强大小EM=__________________，P、Q两点的电势差UPQ=_________________。
【答案】
（1）.
，
（2）.
【解析】
【分析】
小球经M点时速度最大，则在M点的加速度为零，根据平衡条件求出M点的场强大小；从P点运动到Q点过程中，根据动能定理可求P、Q两点的电势差。
【详解】解：
小球经M点时速度最大，则在M点的加速度为零，有
，解得M点的场强大小
；
从P点运动到Q点过程中，根据动能定理可得
，P、Q两点的电势差
；
三、计算题
15.如图所示，竖直放置的一对平行金属板间的电势差U1=1×104V，水平放置的一对平行金属板间的电势差为U2，一带负电的粒子由静止开始经U1加速后，垂直电场方向沿极板正中间进入水平放置的金属板间，恰好从金属板下板边缘射出。
已知带电粒子的比荷q/m=3.2×109C/kg，水平金属板长度L=12cm，板间距离d=12cm，不计粒子的重力，求：
（1）粒子经电场U1加速后的速度大小；
（2）偏转电压U2的大小；离开电场时的偏向角θ.
【答案】
（1）v0=8×106m/s；
（2）U2=2×104V，
【解析】
【分析】
根据动能定理即可求出粒子经电场U1加速后的速度大小；粒子进入偏转电场后做类平抛运动，根据类平抛运动的规律求解；
【详解】解：
（1）粒子经电场U1加速后，根据动能定理：
解得v0=8×106m/s
（2）粒子在偏转电场中：
水平方向L=v0t
竖直方向：
由牛顿第二定律可得：
联立解得U2=2×104V
联立联立解得
16.如图所示，长为l的轻质细线固定在O点，细线的下端系住质量为m、电荷量为＋q的小球，小球的最低点距离水平面的高度为h，在小球最低点与水平面之间高为h的空间内分布着场强为E的水平向右的匀强电场．固定点O的正下方
处有一小障碍物P，现将小球从细线处于水平状态由静止释放．
（1）细线在刚要接触障碍物P时，小球的速度是多大？
（2）细线在刚要接触障碍物P和细线刚接触到障碍物P时，细线的拉力发生多大变化？
（3）若细线在刚要接触障碍物P时断开，小球运动到水平面时的动能为多大？
【答案】
（1）
（2）
（3）
【解析】
试题分析：
由机械能守恒定律求小球到细线接触P时的速度；
根据牛顿第二定律分别求出接触到P前后的拉力大小；
细线断开后小球在竖直方向做自由落体运动，由平抛运动求出水平的方向的距离，进而由动能定理求解．
解：
（1）由机械能守恒定律得：
mgl=
mv2
v=
（2）细线在刚要接触障碍物P时，细线的拉力设为T1，由牛顿第二定律得：
T1﹣mg=m
细线在刚接触到障碍物P时，细线的拉力设为T2，由牛顿第二定律得：
T2﹣mg=m
可解得：
T2﹣T1=2mg
（3）细线断开后小球在竖直方向做自由落体运动，运动时间为：
t=
小球在水平方向做匀加速运动，运动的距离为：
x=vt+
t2
小球运动到水平面时的动能由动能定理得：
mgh+qEx=Ek﹣
mv2
可解得：
Ek=mgh+mgl+
=
+2qE
答：
（1）细线在刚要接触障碍物P时，小球的速度是v=
；
（2）细线在刚要接触障碍物P和细线刚接触到障碍物P时，细线的拉力发生2mg的变化；
（3）若细线在刚接触到障碍物P时断开，小球送动到水平面时的动能为mgh+mgl+
=
+2qE
【点评】本题要求同学们能正确的对物体进行受力分析，并能联想到已学的物理模型，根据相关公式解题．
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