2016-2017学年上学期黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学高二第一次月考试卷 物理

哈师大附中2015级高二学年上学期第一次月考物理试题
一、选择题(共14小题，每小题4分，共56分，1-8题单选，9-14多选在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动;②在等势面上做匀速圆周运动.该电场可能由（ ）
A.一个带正电的点电荷形成
B.一个带负电的点电荷形成
C.两个分立的带等量负电的点电荷形成
D.一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成
2.关于电势差的说法中，正确的是（ ）
（A ）两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功
（B ）1C 的正电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1J 的正功，这两点间的电势差就是1V
（C ）在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关 （D ）两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比
3.真空中有两个点电荷Q 1和Q 2，它们之间的静电力为F ，下面哪些做法可以使它们之间的静电力变为1.5F （ ）
A 使Q 1的电量变为原来的2倍，Q 2的电量变为原来的3倍，同时使它们的距离变为原来的2倍
B 使每个电荷的电量都变为原来的1.5倍，距离变为原来的1.5倍
C 使其中一个电荷的电量和它们的距离变为原来的1.5倍
D 保持它们的电量不变，使它们的距离变为原来的32
倍
4．铜的摩尔质量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子中有n 个自由电子，今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动的速率为( )
A.光速c
B.I neS
C.ρI neSm
D.mI
neSρ
5．如图所示为电场中的一条电场线，A 、B 为其上的两点，以下说法正确的是（）
A ．E A 与E
B 一定不等，ϕA 与ϕB 一定不等 B ．E A 与E B 可能相等，ϕA 与ϕB 可能相等 C
．
E
A
与E B 一定不等，ϕA 与ϕB 可能相等 D ．E A 与E B 可能相等，ϕA 与ϕB 一定不等 6.下面是对电源电动势概念的认识,你认为正确的是( ) A.同一电源接入不同的电路,电动势会发生变化
B.1号1.5 V 干电池比7号1.5 V 干电池体积大,但电动势相同
C.电动势表征了电源把其他形式能转化为电能的本领,电源把其他形式能转化为电能越多,电动势越大
D.电动势、电压和电势差虽名称不同,但物理意义相同,所以单位也相同
7．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，则在示波管荧光屏上看到的图形是图丙中的( )
8.光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定，杆上套有一带正电的小球，质量为m ，带电荷量为q .为使小球静止在杆上，可加一匀强电场．所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止( )
A ．垂直于杆斜向上，场强大小为mg cos θq
B ．竖直向上，场强大小为mg
q
C ．垂直于杆斜向下，场强大小为mg sin θ
q D ．水平向右，场强大小为θtan q mg
9.如图所示,把原来不带电的金属球壳B 的外表面接地,将一带正电的小球A 从小孔放入球壳内, 但不与B 发生接触,达到静电平衡后,则
（ ）
A.B 的空腔内电场强度为零
B.B 不带电
C.B 的内外表面电势相等
D.B 带负电
10.如图所示,C 为中间插有电介质的电容器,a 和b 为其两极板,a 板接地;P 和Q 为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P 板与b 板用导线相连,Q 板接地.开始时悬线静止在竖直方向,在b 板带电后,悬线偏转了角度α.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是
（ ）
A.取出a 、b 两极板间的电介质
B.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质
C.缩小a 、b 间的距离
D.加大a 、b 间的距离
11.如图（a ）所示,AB 是一对平行的金属板,在两板间加一周期为T 的交变电压U,A 板的电势U A =0,B
板的电势u B 随时间t 的变化规律如图（b ）所示.现有一电子从A 板的小孔进入两板间的电场内,设电子的初速度和重力的影响均可忽略,则 （ ） A.若电子是在t=0时刻进入的,它将一直向B 板运动 B.若电子是在t=8
T
时刻进入的,它可能时而向B 板运动,时而向A 板运动,最后打在B 板上 C.若电子是在t=
8
3T
时刻进入的,它可能最后打在B 板上，也可能最后打在A 板上 A
B
D.若电子是在t=
2
T时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动
12.如图所示,长为L,倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电荷量为+q,质量为m的小球,以初速度
v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑,到达斜面顶端的速度仍为v0,则（）
A.小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能
B.A、B两点的电势差一定为
q
mgL
C.若电场是匀强电场,则该电场的场强可能是
q
mg D.若电场是匀强电场,则该电场的场强的最
大值一定是
q
mg
13.如图所示,在方向竖直向下的匀强电场中,一绝缘轻细线一端固定于O点,另一端系一带正电的小球在
竖直平面内做圆周运动.小球的电荷量为q,质量为m,绝缘细线长为L,电场的场强为E.若带电小球恰好
能通过最高点A,则（）
A.在A点时小球的速度v1= L
g
m
qE
)
(- B.在A点时小球的速度v1= L
g
m
qE
)
(+
C.运动到B点时细线对小球的拉力为6（mg+qE）
D.小球运动到最低点B时的速度v2=L
g
m
qE
)
(5+
14.如图所示,在O点放置一个正电荷.在过O点的竖直平面内的A点,自由释放一个带正电的小球,小球
的质量为m、电荷量为q.小球落下的轨迹如图中虚线所示,它与以O为圆心、R为半径的圆（图中实
线表示）相交于B、C两点,O、C在同一水平线上,∠BOC=30°,A距离OC的竖直高度为h.若小球通过
B点的速度为v,则下列说法正确的是（）
A.小球通过C点的速度大小是gh
2 B.小球通过C点的速度大小是gR
+
2
v
C.小球由A到C电场力做功是
2
1mv2-mgh D.小球由A到C机械能的损失是mg（h-
2
R）
-
2
1mv2
二、实验题(共10分，15题6分，16题4分)
15．如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和
静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，使电容器带电后与电源断开．
(1)上移左极板，可观察到静电计指针偏转角________(选填变大，变小或不变)；
(2)将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角________(选填变大，变小或不变)；
(3)两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角________(选填变大，变小或不变)．
16.处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，利用此原理可以进行静电除尘．如图是
静电除尘的原理示意图，A为金属管，B为金属丝，在A、B之间加上高电压，使B附近的空气分子被
强电场电离为电子和正离子，电子在向A极运动过程中被烟气中的煤粉俘获，使煤粉带负电，最终被
吸附到A极上，排出的烟就比较清洁了，烟气的密度比空气轻，所以烟气在空气中是向上飘的．________
应该接高压电源的正极，________应该接高压电源的负极．(填A或B)；________为烟气的进气口，
________为烟气的排气口．(填C或D)．
三、计算题(共3小题，17题8分，18题12分，19题14分)
17.如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电荷量均为＋Q的物体A和B(A、B均可视
为质点)，它们间的距离为r，与水平面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g.
(1)求A受到的摩擦力．
(2)如果将A的电荷量增至＋4Q，则两物体将开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A、B各运动
了多远距离？
18.如图所示，在平行金属带电极板MN电场中将电荷量为-4×10-6C的点电荷从A点移到M板，
电场力做负功8×10-4 J，把该点电荷从A点移到N板，电场力做正功为4×10-4 J，N板接地，设地面为
零势面。

则
（
1）
A
点的电势A
ϕ
是多少？
（2）ＵＭＮ等于多少伏？
（3）M板的电势M
ϕ是多少？
19.如图所示电子射线管.阴极K发射电子，阳极P和阴极K间加上电压后电子被加速。

A、B 是偏向板，使飞进的电子偏离.若已知P、K间所加电压U PK＝2.5×103V，两极板长度L＝6.0×10-2m，板间距离d＝3.6×10-2m，所加电压U AB＝1000V，R＝3×10-2m，电子质量m e＝9.1×10-31kg，电子的电荷量e＝-1.6×10-19C。

设从阴极出来的电子速度为0，不计重力。

试问：
(1)电子通过阳极P板的速度υ0是多少?
(2)电子通过偏转电极时偏离入射方向的距离y是多少?
具有动能E k是多少?
(3)电子通过偏转电极时具有动能E k是多少?
哈师大附中2015级高二学年上学期第一次月考物理试题
一、选择题(共14小题，每小题4分，共56分，1-8题单选，9-14多选在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动;②在等势面上做匀速圆周运动.该电场可能由（ A ）
A.一个带正电的点电荷形成
B.一个带负电的点电荷形成
C.两个分立的带等量负电的点电荷形成
D.一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成
2.关于电势差的说法中，正确的是（ b ）
（A ）两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功
（B ）1C 电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1J 的功，这两点间的电势差就是1V （C ）在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关 （D ）两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比
3.真空中有两个点电荷Q 1和Q 2，它们之间的静电力为F ，下面哪些做法可以使它们之间的静电力变为1.5F （ a ）
A 使Q 1的电量变为原来的2倍，Q 2的电量变为原来的3倍，同时使它们的距离变为原来的2倍
B 使每个电荷的电量都变为原来的1.5倍，距离变为原来的1.5倍
C 使其中一个电荷的电量和它们的距离变为原来的1.5倍
D 保持它们的电量不变，使它们的距离变为原来的32
倍
4．铜的摩尔质量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子中有n 个自由电子，今有一根横截面积为S 的铜导线，
当通过的电流为I 时，电子平均定向移动的速率为( D )
A.光速c
B.I neS
C.ρI neSm
D.mI
neSρ
5．如图所示为电场中的一条电场线，A 、B 为其上的两点，以下说法正确的是（d ）
A ．E A 与E
B 一定不等，ϕA 与ϕB 一定不等B ．E A 与E B 可能相等，ϕA 与ϕB 可能相等
C ．E A 与E B 一定不等，ϕA 与ϕB 可能相等
D ．
E A 与E B 可能相等，ϕA 与ϕB 一定不等 6.下面是对电源电动势概念的认识,你认为正确的是( B ) A.同一电源接入不同的电路,电动势会发生变化
B.1号1.5 V 干电池比7号1.5 V 干电池大,但电动势相同
C.电动势表征了电源把其他形式能转化为电能的本领,电源把其他形式能转化为电能越多,电动势越大
D.电动势、电压和电势差虽名称不同,但物理意义相同,所以单位也相同
7．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，则在示波管荧光屏上看到的图形是图丙中的( C )
8.光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定，杆上套有一带正电的小球，质量为m ，带电荷量为q .为使小球静止在杆上，可加一匀强电场．所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止( B )
A ．垂直于杆斜向上，场强大小为mg cos θq
B ．竖直向上，场强大小为mg
q
C ．垂直于杆斜向下，场强大小为mg sin θq
D ．水平向右，场强大小为mg cot θ
q
9.如图所示,把原来不带电的金属球壳B 的外表面接地,将一带正电的小球A 从小孔放入球壳内, 但不与B 发生接触,达到静电平衡后,则
（ CD ）
A.B 的空腔内电场强度为零
B.B 不带电
C.B 的内外表面电势相等
D.B 带负电
10.如图所示,C 为中间插有电介质的电容器,a 和b 为其两极板,a 板接地;P 和Q 为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P 板与b 板用导线相连,Q 板接地.开始时悬线静止在竖直方向,在b 板带电后,悬线偏转了角度α.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是
（AD ）
B.取出a 、b 两极板间的电介质 B.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质
C.缩小a 、
b 间的距离 D.加大a 、b 间的距离
11.如图（a ）所示,AB 是一对平行的金属板,在两板间加一周期为T 的交变电压U,A 板的电势U A =0,B 板的电势u B 随时间t 的变化规律如图（b ）所示.现有一电子从A 板的小孔进入两板间的电场内,设电子的初速度和重力的影响均可忽略,则
（ABC ）
A.若电子是在t=0时刻进入的,它将一直向B 板运动
B.若电子是在t=8
T
时刻进入的,它可能时而向B 板运动,时而向A 板运动,最后打在B 板上
A
B
C.若电子是在t=8
3T
时刻进入的,它可能最后打在B 板上，也可能最后打在A 板上 D.若电子是在t=
2
T
时刻进入的,它可能时而向B 板运动,时而向A 板运动 12.如图所示,长为L,倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电荷量为+q,质量为m 的小球,以初速度v 0由斜面底端的A 点开始沿斜面上滑,到达斜面顶端的速度仍为v 0,则
（AC ）
A.小球在B 点的电势能一定小于小球在A 点的电势能
B.A 、B 两点的电势差一定为
q
mgL
C.若电场是匀强电场,则该电场的场强可能是
q
mg
D.若电场是匀强电场,则该电场的场强的最大值一定是q
mg
13.如图所示,在方向竖直向下的匀强电场中,一绝缘轻细线一端固定于O 点,另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动.小球的电荷量为q,质量为m,绝缘细线长为L,电场的场强为E.若带电小球恰好能通过最高点A,则（bcd ）
A.在A 点时小球的速度v 1=
L g m
qE
)(- B.在A 点时小球的速度v 1= L g m
qE )(+ C.运动到B 点时细线对小球的拉力为6（mg+qE ）D.小球运动到最低点B 时的速度v 2=L g m
qE )(5+
14.如图所示,在O 点放置一个正电荷.在过O 点的竖直平面内的A 点,自由释放一个带正电的小球,小球的质量为m 、电荷量为q.小球落下的轨迹如图中虚线所示,它与以O 为圆心、R 为半径的圆（图中实线表示）相交于B 、C 两点,O 、C 在同一水平线上,∠BOC=30°,A 距离OC 的竖直高度为h.若小球通过B 点的速度为v,则下列说法正确的是
（ BD ）
A.小球通过C 点的速度大小是gh 2
B.小球通过C 点的速度大小是gR +2v
C.小球由A 到C 电场力做功是21mv 2-mgh
D.小球由A 到C 机械能的损失是mg （h-2
R
）
-2
1
mv 2
二、实验题(共10分，15题6分，16题4分)
15．如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，使电容器带电后与电源断开．
(1)上移左极板，可观察到静电计指针偏转角________(选填变大，变小或不变)；
(2)将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角________(选填变大，变小或不变)；
(3)两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角________(选填变大，变小或不变)． 解析 (1)根据电容的决定式C ＝εr S
4πkd 知，上移左极板，正对面积S 减小，则电容减小，根据U
＝Q
C
知，电荷量不变，则电势差增大，指针偏角变大． (2)根据电容的决定式C ＝εr S 4πkd 知，将极板间距离减小时，电容增大，根据U ＝Q
C 知，电荷量不
变，则电势差减小，指针偏角变小．
(3)根据电容的决定式C ＝
εr S 4πkd 知，两板间插入一块玻璃，电容增大，根据U ＝Q
C
知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小．
答案 变大，变小，变小
16.处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，利用此原理可以进行静电除尘．如图是静电除尘的原理示意图，A 为金属管，B 为金属丝，在A 、B 之间加上高电压，使B 附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子，电子在向A 极运动过程中被烟气中的煤粉俘获，使煤粉带负电，最终被吸附到A 极上，排出的烟就比较清洁了，烟气的密度比空气轻，所以烟气在空气中是向上飘
的．________应该接高压电源的正极，________应该接高压电源的负极．(填A 或B )；________为烟气的进气口，________为烟气的排气口．(填C 或D )．
解析 管内接通静电高压时，管内存在强电场，它使空气电离而产生阴离子和阳离子．负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使它带负电．所以金属管A 应接高压电源的正极，金属丝B 接负极．虽然烟气中含有固体小微粒，但是烟气的密度比空气轻，所以烟气在空气中是向上飘的．因此，带电尘粒在电场力的作用下，向管壁移动，并附在管壁上，这样，消除了烟尘中的尘粒．
答案 A 、B 、C 、D
三、计算题(共3小题，17题8分，18题12分，19题14分)
17.如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m 、电荷量均为＋Q 的物体A 和B (A 、B 均可视为质点)，它们间的距离为r ，与水平面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g .
(1)求A 受到的摩擦力．
(2)如果将A 的电荷量增至＋ 4Q ，则两物体将开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A 、B 各运动了多远距离？
【解析】(1)对A ，由平衡条件可知f ＝F 库＝k Q 2
r 2，摩擦力方向水平向右．
(2)当加速度a ＝0时k 4Q 2
r ′2＝μmg 得到二者相距r ′＝2Q
k μmg
所以s A ＝s B ＝r ′－r
2
＝Q
k μmg －r 2
. 【答案】
k
Q
2
r
2，方向水平向右 (2)均为Q
k μmg －r 2
18.如图所示，在平行金属带电极板MN 电场中将电荷量为-4×10-6C 的点电荷从A 点移到M 板，电场力做负功8×10-4 J ，把该点电荷从A 点移到N 板，电场力做正功为4×10-4 J ，N 板接地，设地面为零势面。

则
（1）A 点的电势A ϕ是多少？ （2）ＵＭＮ等于多少伏？ （3）M 板的电势M ϕ是多少？
答案(1) -100V (2)--300V
19.如图所示电子射线管.阴极K 发射电子，阳极P 和阴极K 间加上电压后电子被加速。

A 、B 是偏向板，使飞进的电子偏离.若已知P 、K 间所加电压U PK ＝2.5×103
V ，两极板长度L ＝6.0×10-2
m ，板间距离d ＝3.6×10-2m ，所加电压U AB ＝1000V ，R ＝3×10-2m ，电子质量m e ＝9.1×10-31kg ，电子的电荷量e ＝-1.6×10-19C 。

设从阴极出来的电子速度为0，不计重力。

试问：
(1)电子通过阳极P 板的速度υ0是多少?
(2)电子通过偏转电极时偏离入射方向的距离y 是多少? 具有动能E k 是多少?
(3)电子通过偏转电极时具有动能E k 是多少?
解：（1）电子从阴极K 到阳极P 过程根据动能定理有：
2
021mv eU PK =
可得电子通过阳极P 板的速度为：
m e
U v PK 20=
＝2.96×107m /s
（2）电子通过偏转电极所用时间为：
0v l
t =
…………………………①
偏转电极间电场强度为：
d U E AB
=
……………………………………②
电子在偏转电极中具有加速度为：
m Ee m F a =
=
……………………③
故射出偏转电极时偏离入射方向距离为：
2
21at y =
…………………④
联立①②③④四式并代入数据可得： y ＝0.01m （3）根据动能定理可得通过偏转场过程有：
PK K K AB eU E mv E y e d U -=-='2
021
可得通过偏转电极时具有动能为：
PK AB
K eU y e d U E +'=
＝4.44×10-16J。