高中重庆市云阳江口中学高二上学期第一次月考物理试题[答案解析]

重庆市云阳江口中学【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．下列关于电学知识说法正确的是（）
A．富兰克林首先提出电场和电场线
B．在电场中，电场强度为零的地方，电势不一定为零
C．E＝U
d
是利用比值法给电场强度定义
D．任何电荷受的电场力方向都与电场强度方向相同
2．下列四个电场中，a、b两点电场强度与电势均相同的是（）
A．B．
C．D．
3．一炮艇在湖面上匀速行驶，突然从船头和船尾同时向前和向后各发射一发炮弹，设两炮弹的质量相同，相对于地的速率相同，牵引力、阻力均不变，则船的动量和速度的变化情况是（）
A．动量不变，速度增大B．动量变小，速度不变
C．动量增大，速度增大D．动量增大，速度减小
4．两个相同的金属小球，带电荷量分别为+Q和﹣3Q，相距为d（d远大于小球半径）时，它们之间的库仑力大小为F．现让两小球接触后再放回原处，则它们之间的库仑力大小将变为（）
A．4
3
F B．F C．
2
3
F D．
1
3
F
5．如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球A、B，左边放一个带正电的固定球+ Q时，两悬线都保持竖直方向．下面说法中正确的是（）
A．A球带正电，B球带正电，并且A球带电荷量较大
B．A球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较小
C．A球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较大
D．A球带正电，B球带负电，并且A球带电荷量较大
6．如图所示，实线为电场线，且AB=BC，将三个电量相等的负电荷分别放在A、B、C。

下列判断错误
．．的是（）
A．电场强度E A〉E B〉E C
B．电势φA〉φB〉φc
C．电势差U BA 〉U CB
D．电势能E PA〉E PB〉E PC
7．如右图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，.电荷量相等、符号相反的两个电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2.E1与E2之比为( )
A．1：2 B．2：1 C．D．
8．某区域的电场线分布如图所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点，取O点为坐标原点，沿直线向右为x 轴正方向，粒子的重力忽略不计，在O到A运动过程中，下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t的变化，运动径迹上电势和粒子的动能E k随位移x的变化图线中可能正确的是( )
A．
B．
C．
D．
二、多选题
9．把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中，导体处于静电平衡时，且闭合开关K，将导体和大地（规定大地电势为零）相连。

下叙说法正确的是（）
A．导体内部A、B两点合电场强度均为零
B．感应电荷在导体内部A、B两点产生的电场强度大小无法比较
C．导体内部A、B两点电势相等均为零
D．导体内部A、B两点可能存在电荷
10．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
11．如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有等间距的A、B、C三点，下列正确的是（）
A．A点场强大于B点场强
B．A点场强小于B点场强
C．A点场强方向指向x轴正方向
D．AB的电势差等于BC间的电势差
12．在匀强电场中a、b、c、d为矩形的四个顶点，e、f分别为ab边和cd的中点。

ab=cd=2cm，ad=bc=1cm．已知电场线的方向平行于矩形所在平面，a、b、c三点电势分别为4V、8V、6V，则（）
A．d点的电势为2V
B．电场线方向沿bf指向f
C．电场强度为200V/m
D．一电子从a点运动到c点，电势能减少
三、实验题
13．如图所示为“验证动量守恒定律”的实验装置．
（1）下列说法中符合本实验要求的是_______．（选填选项前面的字母）
A ．入射球比靶球质量大或者小均可，但二者的直径必须相同
B ．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放
C ．安装轨道时，轨道末端必须水平
D ．需要使用的测量仪器有天平、刻度尺和秒表
（2）实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O 点，经多次释放入射球，在记录纸上找到了两球平均落点位置为M 、P 、N ，并测得它们到O 点的距离分别为OM 、OP 和ON ．已知入射球的质量为m 1，靶球的质量为m 2，如果测得12m OM m ON ⋅+⋅近似等于_____，则认为成功验证了碰撞中的动量守恒．
14．某同学利用如图所示的装置来研究平行板电容器电容的影响因素．
（1）对该装置理解正确的是_____
A ．操作过程中，可认为A 、
B 两板间的电压始终不变
B ．操作过程中，可认为A 、B 两板间的场强始终不变
C ．操作过程中，可认为A 、B 两板间的带电量始终不变
D ．操作过程中，可认为电容器的电容始终不变
（2）当手持绝缘柄将A 板向右平移时，静电计指针张角将_____；将A 板向上平移时，静电计指针张角将_____．（选填“变大”、“变小”或“不变”）
四、解答题
15．在水平向右的匀强电场中，有一电荷量为q = -4×10-7C 的负点电荷从A 点运动到B
点，电场力做功为W AB =3.2×
10-6J ，AB 间距离L =4m ，与水平方向夹角为600 ；求： （1）AB 间电势差U AB 是多少;
（2）电场强度E是多大;
（3）现规定B点电势为零，把q′= 4×10－6C的正电荷放在A点具有的电势能是多少。

16．如图所示，质量m=2kg的物体，以水平速度v0=5m/s滑上静止在光滑水平面上的平板小车，小车质量M=8kg，物体与小车车面之间的动摩擦因数μ=0.8，取g=10m/s2，设小车足够长，求：
（1）小车和物体的共同速度是多少；
（2）物体在小车上滑行的时间;
（3）在物体相对小车滑动的过程中，系统损失的动能是多少．
17．如图所示，竖直平面内有一半径为R的半圆形光滑绝缘轨道，其底端B与光滑绝缘
水平轨道相切，整个系统处在竖直向上的匀强电场中，电场强度E=0.3mg
q
，一质量为
m，电荷量为q带正电的小球以v0的初速度沿水平面向右运动，通过圆形轨道的最高点C时，对轨道的压力为0.3mg，然后从C点飞出后落在水平面上的D点，试求：（1）小球通过B点时对轨道的压力F N；
（2）小球到达C点时的速度；
（3）BD间的距离S。

参考答案
1．B
【解析】
【详解】
A. 电场的概念最早由法拉第提出，用电场线描述电场也是法拉第首先采用的。

故A项错误；
B. 电势为零，是人为选择的，所以电场强度为零的地方，电势不一定为零。

故B正确；
C. 电场强度的定义式是
F
E
q
，是利用比值定义的，故C错误；
D.规定正电荷受的电场力方向与电场强度方向相同，故D错误。

2．C
【详解】
A、a、b是同一等势面上的两点，电势相同；场强大小相等，但方向不同．故A错误；
B、a处电场线比b处电场线密，则a处场强较大，顺着电场线方向，电势降低，则b点的电势较高，故B错误；
C、a、b是匀强电场中的两点，电场强度相同；a、b连线与电场线垂直，在同一等势面上，电势相等，故C正确；
D、等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，则a、b的电势相同．根据电场线的分布可知：a处场强较大．故D错误。

3．A
【解析】
因船受到的牵引力及阻力不变，且开始时船匀速运动，故整个系统所受的合外力为零，动量守恒．设炮弹质量为m，船（不包括两炮弹）的质量为M，炮艇原来的速度为v0，发射炮弹的瞬间船的速度为v．设向右为正方向，则由动量守恒可得：（M+2m）v0=Mv+mv1-mv1；可得，v＞v0；可得发射炮弹后瞬间船的动量不变，速度增大；故选A．
点睛：本题为动量守恒定律的应用，在应用时要注意选取研究系统，注意动量守恒定律的条件以及列式时的矢量性．
4．D
【解析】
【详解】
接触后，两个小球的电荷量相等，电量为﹣Q，根据库仑定律，接触前后的库仑力大小为
223Q F k r =，2
2kQ F r
'=，则F ′=13F 。

A. 43
F ，与结论不相符，选项A 错误； B. F ，与结论不相符，选项B 错误； C.
23
F ，与结论不相符，选项C 错误； D. 13F ，与结论相符，选项D 正确； 5．B
【解析】
【详解】
试题分析：两悬线都保持竖直方向，说明AB 两小球处于平衡状态，所以根据两同夹异原则，A 球带负电，B 球带正电，根据库伦定律可得2212A A B Qq q q k k r r =，即2212
B q Q r r =，22212()B A B Qq q q k k r r r =+即22212()A q Q r r r =+，因为()22121Q Q r r r >+，所以2222
B A q q r r >，所以A 带电较小，B 正确，
考点：本题考查了电荷间的相互作用力以及库伦定律的应用
点评：本题的关键是根据两同夹异原则判断两小球的带电性质，然后结合库伦定律解题 6．B
【详解】
A.电场线的疏密表示电场强度的大小，由图可知，电场强度E A 〉E B 〉E C ，故A 正确；
B. A 、B 、C 三点处在一根电场线上，根据沿着电场线方向电势逐渐降低，有φA <φB <φc ，故B 错误；
C.电场线密集的地方电势降落较快，由U =Ed 知：U BA >U CB ，故C 正确；
D. 电势能等于电荷量与电势的乘积，对负电荷，电势越高，电势能越小，则E PA 〉E PB 〉E PC ，故D 正确。

7．B
【详解】
试题分析：由得：；若将N 点处的点电荷移至P 点，则O 点的场强大小变为E 2，知两点电荷在O 点的场强夹角为1200，由矢量的合成知，得：
，B 对
8．D
【详解】
AB ．由图可知，从O 到A 点，电场线由疏到密，电场强度先减小后增大，方向不变，因此电荷受到的电场力先减小后增大，则加速度先减小后增大，但没有减为零；而速度图象的斜率先减小后增大，不是一直减小，故A 错误，B 正确；
C ．沿着电场线方向电势降低，电势与位移的图象的斜率表示电场强度，结合前面的分析可知，电场强度先减小后增大，所以图象的斜率先减小后增大，故C 错误；
D ．根据能量守恒关系，则
△E K =-△E P
而
△E P =-q •U
且
U =E •△x
由此可知
k E qE x
∆=∆ 因此粒子的动能E k 和运动径迹上电势φ随位移x 的变化图线斜率先减小后增大，故D 正确。

9．AC
【详解】
A.枕形导体在正电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布。

在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，静电平衡时内部电场强度处处为零。

故A 正确；
B.正电荷所产生的电强在A 点的场强大于B 点的场强，根据A 项的分析，感应电荷在导体内部A 点的场强大于B 点的场强，故B 错误；
C.由于静电平衡时内部电场强度处处为零，导体是一个等势体且接地，电势处处相等，且等于零。

故C 正确；
D.处于静电平衡的导体，净电荷只分布在外表面，故D错误。

10．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
11．BC
【详解】
AB. 等差等势面的疏密程度表示电场强度的大小，可知A点的场强小于B点的场强。

故A 错误，B正确；
C. 由图可知，左侧电势高右侧电势低，等势面关于x轴对称，所以电场线沿着x轴正方向，故C正确；
D.等差等势面的疏密程度表示电场强度的大小，则AB之间的电场强度小于BC之间的电场强度，由于AB之间的距离等于BC之间的距离，所以AB间的电势差小于BC之间的电势差，故D错误。

12．ABD
【详解】
A. 匀强电场中，相互平行的直线，电势差与长度成正比，根据几何关系，知ab的电势差等于dc的电势差，即φa−φb=φd−φc，解得：φd=2V，故A正确；
B. a、b两点的电势分别为4V、8V，e为ab的中点，则e点的电势为6V，所以ec为等势线，根据电场线与等势线垂直，且由高电势指向低电势，知电场线垂直于ec向左下，即沿着bf 向左下。

故B正确；
C. c、d两点的电势分别为6V、2V，f为cd的中点，则f点的电势为4V，U bf=φb−φf=4V，l bf=
cm，根据U=Ed，
bf
bf
=
U
E
l
==，
故C错误；
D. 因为a点的电势小于c点的电势，电子带负电荷，根据电势能E p=qφ，知电子在a点的电势能大于c点的电势能，电子从a点运动到c点，电势能减少。

故D正确。

13．BC
1
m OP
【详解】
（1）入射球质量大于靶球质量，且二者的直径必须相同，A错误
在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放，B正确
要求每次小球都水平抛出，所以安装轨道时，轨道末端必须水平，C正确
需要使用的测量仪器有天平、刻度尺，D错误
（2）小球做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，若不放靶球时，小球做平抛运动的
水平速度为碰撞前的速度，故
1
OP
v
t
=，入射球碰撞后落在M点，则入射球碰撞后的速度为
1
2
OM
v
t
=，靶球碰撞后落在N点，则靶球碰撞后的速度为
2
3
ON
v
t
=，由于做平抛运动的高度相同，所以123
t t t
==，故若
121
m OM m ON m OP
⋅+⋅=，则认为成功验证了碰撞中的动量守恒
14．C 变小变大
【详解】
(1)[1]根据实验可知，电容器两极板的电量不变，故C正确，ABD错误；
(2)[2]将A板向右平移时，由
4
S
C
kd
ε
π
=，板间距离减小，电容变大，而电容器所带电量不变，由
Q
C
U
=分析可知，U减小，则静电计指针张角变小．
[3]将A板向上平移时，由
4
S
C
kd
ε
π
=，两板正对面积减小，电容减小，而电容器所带电量不变，由
Q
C
U
=分析可知，U增大，则静电计指针张角变大．
15．（1）-8V （2）4V/m （3）5
3.210J
-
-⨯
【详解】
（1）根据W =qU ，A 、B 间电势差：
6AB AB 73.210J 8V 410C
W U q --⨯===--⨯； （2）根据U=Ed ，匀强电场的电场强度：
AB 08V 4V/m cos6040.5m
U E L ===⨯； （3）AB 间的电势差：U AB =φA −φB ，
则A 点的电势：
0(8)V 8V A B AB U ϕϕ=+=+-=-；
根据E p =qφ
65pA A 410(8)J 3.210J E q ϕ--'==⨯⨯-=-⨯
16．（1）1m/s （2）0.5s （3）20J
【详解】
（1）物体和小车组成的系统动量守恒，规定向右为正方向，根据动量守恒定律mv 0=(M +m )v ， 解得共同的速度
025m/s 1m/s 28
mv v M m ⨯=
==++， （2）根据牛顿第二定律：mg ma μ-=，物体在小车上做匀减速运动的加速度大小： 220.810m/s 8m/s a g μ=-=-⨯=-，
则物体在小车上滑行的时间：
015s 0.5s 8
v v t a --===-； (2)根据能量守恒定律，系统损失的动能为：
222201111()25(28)120J 2222
k E mv m M v ∆=-+⨯⨯-⨯+⨯=
17．（1）200.7v mg m R +（23 【详解】
（1）小球沿光滑水平面从A 到B 过程中，速度不变，仍为v 0，由牛顿第二定律得：
20+N v F qE mg m R
-=
代入解得：200.7N v F mg m R
=+ （2）小球通过圆形轨道的最高点C 时，对轨道的压力为0.3mg ，由牛顿第二定律得：
2C 10.32mg mg qE mv +-=
代入解得：C v =
（3）小球从C 到D 过程中，小球做类平抛运动，
水平方向：
s =v C t ，
竖直方向：
2122
R at =
， 由牛顿第二定律得： mg −qE =ma ，
解得：s = 7；。