高中安徽省滁州市明光中学高二上学期第一次月考物理试题[答案解析]

安徽省滁州市明光中学【精品】高二上学期第一次月考物理
试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．关于元电荷下列说法错误的是( )
A．所有带电体的电荷量大小一定等于元电荷的整数倍
B．元电荷的值通常取作e＝1.60×10－19 C
C．元电荷实际上是指电子和质子本身
D．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的
2．如图所示,两个半径均为的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为3r,带等量同种电荷,电荷量为Q,两球间的静电力为下列选项中的哪一个( )
A．等于
2
2
9
Q
k
r
B．大于
2
2
9
Q
k
r
C．小于
2
2
9
Q
k
r
D．等于
2
2
Q
k
r
3．关于电场力和电场强度,以下说法中正确的是( )
A．—点电荷分别处于电场中的A、B两点,点电荷受到的电场力大,则该处场强小B．在电场中某点如果没有试探电荷,则电场力为零,电场强度也为零
C．电场中某点场强为零,则试探电荷在该点受到的电场力也为零
D．—试探电荷在以一个点电荷为球心、半径为r的球面上各点所受电场力相同
4．如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为、、、．一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则
A．直线a位于某一等势面内，
B．直线c位于某一等势面内，
C．若电子有M点运动到Q点，电场力做正功
D．若电子有P点运动到Q点，电场力做负功
5．如图所示，匀强电场的电场强度为E，A、B两点间的距离为d，线段AB与电场线的夹角为θ，则A、B两点间的电势差为（）
A．Ed B．-Ed cosθC．E
d
D．
cos
E
dθ
-
6．如图所示,在水平放置的光滑金属板右端的正上方,有带正电的点电荷Q。

一表面绝缘、带正电的金属球(可视为质点,且不影响原电场)以速度v0开始在金属板上向右运动,在运动过程中( )
A．小球先减速后加速运动B．小球作匀速直线运动
C．小球一直做减速运动D．以上说法可能都不正确
7．如图所示三个完全相同的电阻阻值R1=R2=R3，接在电路中，则它们两端的电压之比为（）
A．1：1：1 B．1：2：2 C．1：4：4 D．2：1：1
8．在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路，当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和2.0V。

重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V。

则这台电动机正常运转时输出功率为（）
A．47W B．44W C．32W D．18W
二、多选题
9．如图所示,对于某个给定的电容器来说,对其带电荷量Q、两端的电压U、电容C之间的相互关系描述正确的是( )
A．B．C．
D．
10．如图所示,A、B、C三个小球(可视为质点)的质量分别为3m、2m、m,B小球带负电,电荷量为q。

A、C两小球不带电(不考虑小球间的电荷感应),不可伸长的绝缘细线将三
个小球连接起来悬挂在O点,三个小球均处于竖直向上的匀强电场中,电场强度大小为E。

则以下说法正确的是( )
A．静止时,A、B两小球间细线的拉力为3mg-qE
B．静止时,A、B两小球间细线的拉力为3mg+qE
C．剪断O点与A小球间细线瞬间,A、B两小球间细线的拉力为1
3 qE
D．剪断O点与A小球间细线瞬间,A、B两小球间细线的拉力为3
5 qE
11．如图甲所示，用轻绳拴着一质量为带正电的小球在竖直面内绕O点做圆周运动，竖直面内加有竖直向下的匀强电场，电场强度为E，如图甲所示，不计一切阻力，小球运动到最高点时的动能E k与绳中张力F间的关系如图乙所示，当地的重力加速度为g，由图可推知（）
A．轻绳的长度为2a b
B．小球所带电荷量为b mg E
C
D
三、实验题
12．①如图所示为某次实验中两电表的示数情况，则：电流表A的示数为________ A，电压表V的示数为________ V.
②有一个电流表G，内阻Rg=20Ω，满偏电流=1mA。

要把它改装为量程0～0.6A的电流表，要并联________Ω的电阻，改装后电流表的内阻是________Ω。

(本小题答案保留2位有效数字)
13．明光中学搬迁到新校区以后，软硬件设施都有了巨大变化，实验配套设施也走在同类学校的前列，今年高二年级学生顺利完成“测绘小灯泡伏安特性曲线的实验”，实验过程中为了从0开始记录电流表和电压表的多组读数，同学们设计了电路图，实验器材
如下:
A．待测小灯泡；B．电流表A和电压表V；C．滑动变阻器R；D．单刀单掷开关s；
E.电源E，导线若干。

①请画出你设计的电路图____。

②一名同学对实验室中的两个线性元件感兴趣，并测绘出它们的伏安特性曲线，其中R A>R B，请定性的画出它们的伏安特性曲线并标明R A和R B_____。

四、解答题
14．将一个电荷量1.0⨯10-9的负电荷,从无穷远处移到电场中的A点,克服电场力做功2.0⨯10-7J,现将该电荷从A点移到B点,电荷克服电场力做功7.0⨯10-7J.试求A、B两点电势(取无穷远处电势为零).
15．如图所示，水平放置的平行板电容器，两板间距为d=9 cm，板长为L=30 cm，接在直流电源上，有一带电液滴以v0=0.6 m/s的初速度从板间的正中央水平射入，恰好做匀
速直线运动，当它运动到P处时迅速将下板向上提起9
11
cm，液滴刚好从金属板末端飞
出，g取10 m/s2．求：
（1）将下板向上提起后，液滴的加速度；
（2）液滴从射入电场开始计时，匀速运动到P点的时间．
16．如图所示，在竖直平面内，AB为水平放置的绝缘粗糙轨道，CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道，AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接，圆弧的圆心为O，半径R=0.50m，轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度的大小
E=1.0×104N/C，现有质量m=0.20kg，电荷量q=8.0×10-4C的带电体（可视为质点），从A点由静止开始运动，已知S AB=1.0m，带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5，假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．求：（取g=10m/s2）（1）带电体运动到圆弧轨道C点时的速度大小．
（2）带电体最终停在何处．
参考答案
1．C
【详解】
A. 所有带电体的电荷量大小一定等于元电荷的整数倍，选项A正确；
B. 元电荷的值通常取作e＝1.60×10－19 C，选项B正确；
C. 元电荷是基本的电量单位，不是指电子和质子本身，选项C错误；
D. 电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的，选项D正确；
此题选择不正确的选项，故选C.
2．C
【解析】
【详解】
由于两球心间的距离l为球半径的3倍，它们之间的距离并不是很大，所以此时的电荷不能看成是点电荷，由于它们带的是等量同种电荷，由于电荷之间的相互排斥，电荷之间的距离
会比3r大，所以此时电荷间的库仑力小于
22
22
(3)9
kQ kQ
F
r r
==
库
．故C正确、ABD错误．故
选C．
【点睛】
本题是对库仑定律的条件的考查，掌握住库仑定律的使用的条件是点电荷之间的作用力，只有是点电荷的时候，库仑定律才可以使用，当电荷之间的距离不够大的时候，就不能看成是点电荷，库仑定律就不能使用，注意由于同种电荷相互排斥，电荷间距离大于两球心间的距离．
3．C
【详解】
A．根据
F
E
q
=，同一电荷分别处于电场中不同的两点，电荷所电场力大的位置电场强度
大。

故A错误。

B．电场强度的大小由电场本身性质决定，与是否有试探电荷无关。

故B错误。

C．电场中某点场强为零，根据F=qE知，电荷在该点所受电场力为零。

故C正确。

D．以一个点电荷为球心、半径为r的球面上各点电场强度大小相等，但是方向不同，则电荷所受的电场力大小相等，方向不同。

故D错误。

4．B 【解析】
电子带负电荷，从M 到N 和P 做功相等，说明电势差相等，即N 和P 的电势相等，匀强电场中等势线为平行的直线，所以NP 和MQ 分别是两条等势线，从M 到N ，电场力对负电荷做负功,说明MQ 为高电势，NP 为低电势．所以直线c 和d 都是位于某一等势线内，但是
M Q φφ=，M N φφ>，选项A 错，B 对．若电子从M 点运动到Q 点，初末位置电势相等，
电场力不做功，选项C 错．电子作为负电荷从P 到Q 即从低电势到高电势，电场力做正功，电势能减少，选项D 错． 【考点定位】等势面和电场线
【名师点睛】匀强电场和点电荷的电场以及等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场线及等势面分布情况要熟记． 5．B 【详解】
A 、
B 两点沿电场线方向上的距离为：d ′=dcosθ，则电势差为：U =-Ed ′=-Edcosθ． 故选B 。

6．B 【详解】
金属板在Q 的电场中达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直，小球所受电场力与金属板表面垂直，在金属板上向右运动的过程中，电场力不做功，根据动能定理得知，小球的动能不变，速度不变，所以小球做匀速直线运动。

A ．小球先减速后加速运动。

故A 不符合题意。

B ．小球作匀速直线运动。

故B 符合题意。

C ．小球一直做减速运动。

故C 不符合题意。

D ．以上说法可能都不正确。

故D 不符合题意。

7．D 【详解】
设流过R 1的电流为I ，则流为R 2与R 3的电流均为；
则由欧姆定律可知；电压之比为：IR ：：=2：1：1．
故D 正确，ABC 错误；故选D ． 8．C 【详解】 电动机内阻为
1
1
4ΩU r I =
= 电动机正常运转时
222U I I r P =+出
解得32W P =出，C 正确，ABD 错误。

故选C 。

9．BCD 【详解】
ABD ．对于给定的电容器，其电容C 一定，C -Q 图象平行于横轴。

故A 错误，BD 正确。

C ．对于给定的电容器，其电容C 一定，电量Q =CU ，Q 与U 成正比，Q -U 图象是过原点的倾斜的直线。

故C 正确。

10．BD 【详解】
AB ． 静止时，对B 、C 两小球整体受力分析：重力3mg ，电场力qE ，和A 、B 间绳子的拉力F ，根据平衡条件的：F =3mg +qE 。

故A 错误，B 正确。

CD ．剪断O 点与A 小球间细线瞬间，对A 、B 整体根据牛顿第二定律：5mg +qE =5ma ，解得：
5qE
a g m
=
+ （显然＞g ），C 球以加速度g 保持自由下落，以A 球为研究对象，根据牛顿第二定律可得：F AB +3mg =3ma ，解得：
35
AB qE
F =
故C 错误，D 正确。

11．AC
【详解】
A ．在最高点时，绳对小球的拉力、重力和电场力的合力提供向心力，则得：
2
v F mg Eq m L
++=，
即
212 2mv F mg Eq L
⋅=++（） 故
22
K L L
E F mg Eq =
++（）
由图象可知，图象斜率
2a L
k b =
= 即
2a L b
=
故A 正确； B ．当F =0时，由
2
v mg Eq m L
+=，
2
12
mv a = 解得，
b mg
q E
-=
故B 错误；
CD ．当F =0时，重力和电场力提供向心力，此时为最小速度，
2
12
mv a = 解得
v =
故C 正确，D 错误；
12．1.50 7.5 0.033 0.033
【详解】
①[1]电流表A 接0～3A 量程，其分度值为0.1A ，则读数为：I =1.50A 。

[2]电压表接0～15V 量程，其分度值为0.5V ，电压表示数为U =7.5V 。

②[3]把电流表改装成0～0.6A 的电流表，需要并联一个分流电阻，并联电阻阻值为：
0.001200.033?0.60.001
g g g I R R I I ⨯=
=Ω≈Ω-- [4] 改装后电流表内阻为： 0.001200.0330.6
g g
A I R R I ⨯==Ω≈Ω 13．
【详解】
①[1]小灯泡两端电压变化范围尽量大些，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，电流表采用外接法，电路图如图所示：
②[2]线性元件的伏安特性曲线是过原点的倾斜直线，因为R A >R B ，所以相同的电压下，通过R A 的电流小，所以伏安特性曲线如图所示：
14．200V A ϕ=-,900V B ϕ=-
【详解】
从无穷远处移到电场中的A 点的电势差为：
792.010J 200V 1.010C
A A W U q -∞∞--⨯===-⨯ 无穷远电势为零，0200V A A U ϕ∞=-=，则A 点电势：
200V A ϕ=-
又有：
797.010J 700V 1.010C
AB AB
A B W U q ϕϕ---⨯=-===-⨯ 联立以上可知： 900B V ϕ=-
15．（1）1 m/s 2 （2）0.2 s
【分析】
(1)液滴先做匀速运动，受到的重力和电场力平衡，当液滴运动到P 处时迅速将下板向上提起时，板间场强增大，液滴向上偏转做类平抛运动，根据平衡条件和牛顿第二定律可求出加速度大小．(2)液滴向上偏转过程中，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，水平方向做匀速直线运动，由运动学公式可求得液滴从射入开始匀速运动到P 点所用时间．
【详解】
(1)带电液滴在板间做匀速直线运动，电场力向上
qE =mg ，E =
U d ， 即:qU=mgd
当下板上移后，E 增大，电场力变大，液滴向上偏转，在电场中做匀变速直线运动 此时电场力：F ′=q U d '=mgd d '
由牛顿第二定律：a =F mg m
'-=(1)d g d '- 代入数据得：a =1m/s 2,方向竖直向上
(2)液滴在竖直方向上的位移为d /2，设液滴从P 点开始在板间运动的时间为t 1
2d =12
at 12，t 1=0.3s 液滴在电场中运动的总时间t 2=0
L v =0.5s
则液滴从射入电场到P 点的时间为：t =t 2–t 1=0.2s
【点睛】
本题中液滴先做匀速运动后做类平抛运动，对其运动情况的分析是解答的基础和关键，再选择物理规律解决问题．注意明确电场力的性质，再将电场力作为受力一种进行分析即可． 16．(1)10m/s(2) C 点的竖直距离为5 m 3
处
【详解】
(1)设带电体到达C 点时的速度为v ，从A 到C 由动能定理得： ()2AB AB 1 2
qE s R mgs mgR mv μ+--=
， 解得 10m/s v =；
(2)设带电体沿竖直轨道CD 上升的最大高度为h ,从C 到D 由动能定理得：
2102
mgh qEh mv μ--=-， 解得
5 m 3
h =， 在最高点,带电体受到的最大静摩擦力
4N fmax F qE μ==，
重力
2N G mg ==，
因为
fmax G F ＜
所以带电体最终静止在与C 点的竖直距离为5
m 3处；。