贵州省第一高级中学2020-2021学年高二物理上学期第一次月考试题

贵州省安顺市平坝第一高级中学2020-2021学年高二物理上学期第一
次月考试题
注意事项：
1.答题前考生务必将自己的姓名，准考证号填涂在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B 铅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，再选涂其他答案标号。

3.回答非选择题时，将答案写在答题卡上，在试卷上作答无效。

4.考试结束后，将答题卡交回。

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时90分钟。

第I 卷（选择题 共48分）
一、选择题（本大题共12小题,共计48分。

1-8小题只有一个选项符合题意，9-12有多项选项符合题意，全部选对得4分,选对但不全得2分,有错选得0分）
1. A 和B 是两个都不带电的物体，它们互相摩擦后，A 带正电荷4.8×10－9
C ，下列判断正确的是( )
A ．在摩擦前A 和
B 的内部没有任何电荷 B ．摩擦过程中电子从B 转移到A
C ．B 在摩擦后一定带负电荷4.8×10－8
C D ．A 在摩擦过程中失去3×1010
个电子 2. 一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c ，已知质点的速率是递增的．关于b 点电场强度E 的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b 点的切线)( )
3.下列关于电场强度的说法中，正确的是( ) A ．公式E ＝F
q
只适用于真空中点电荷产生的电场
B.由公式E ＝F q
可知，电场中某点的电场强度E 与试探电荷在电场中该点所受的静电力成正比 C ．在公式F ＝k
Q 1Q 2r 2 中，
k Q 2r 2 是点电荷Q 2产生的电场在点电荷Q 1处的电场强度大小；而k Q 1
r
2 是点电荷Q 1产生的电场在点电荷Q 2处的电场强度大小
D．由公式E＝
kQ
r2
可知，在离点电荷非常近的地方(r→0)，电场强度E可达无穷大
4．在某电场中，A、B两点间的电势差U AB＝60 V，B、C两点间的电势差U BC＝－50 V，则A、B、C三点电势高低关系是( )
A．φA＞φB＞φC B．φA＜φC＜φB C．φA＞φC＞φB D．φC＞φB＞φA
5. 在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点．其中a、b两点电场强度相同的是( )
6. 如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )
A．速度变大，加速度变小 B．速度变小，加速度变小
C．速度变大，加速度变大 D．速度变小，加速度变大
7. 一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度—时间图象如图所示。

则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的（）A． B．
C． D．
8如图所示，光滑水平面上固定金属小球A，用长为l0的绝缘弹
簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量同种电荷，弹
簧伸长量为x1；若两小球电荷量各漏掉一半，弹簧伸长量变为x2，
则有( )
A.x2＝
1
2
x1 B. x2>
1
4
x1 C. x2＝
1
4
x1 D.
x2<
1
4
x1
9. 如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，有一粒子(不计重力)由A进入电场，A、B 是轨迹上的两点，以下说法正确的是( )
第6题图
第8题图
第7题图
A ．该粒子带负电
B ．a 、b 为异种电荷
C ．该粒子在A 点加速度较B 点小
D ．该粒子在B 点电势能较A 点大
10. 如图所示，实线表示一簇关于x 轴对称的等势面，在轴上有A 、B 两点，则( ) A ．A 点场强小于B 点场强 B ．A 点场强方向指向x 轴负方向 C ．A 点场强大于B 点场强 D ．A 点电势高于B 点电势
11. 一质量为m 的带电小球，在竖直方向的匀强电场中以初速度v 0水平抛出，小球的加速度大小为g/3，则小球在下落h 高度过程中( )
A ．动能增加了2
3
mgh B ．电势能增加了
C ．重力势能减少了23mgh
D ．机械能减少了2
3
mgh
12. 一个正点电荷Q 固定在正方形的一个角上，另一个带电粒子射入该区域时，恰好能经过正方形的另外三个角a 、b 、c ，如图所示，则有( ) A.根据轨迹可判断该带电粒子带负电 B.a 、b 、c 三点场强大小之比是1∶2∶1
C.粒子在a 、b 、c 三点的加速度大小之比是2∶1∶2
D.a 、c 两点的电场强度相同
第Ⅱ卷（非选择题 共 52 分）
二、填空题（每空3分，共15分）
13. 如图所示在真空中有两个点电荷A 和B ，电荷量分别为－Q 和＋2Q ，相距为L ，如果在两个点电荷连线的中点O 有一个半径为r (r ≪L )的空心金属球，且球心位于O 点，，则球心O 处的场强为 ，球壳上的感应电荷在O 处的场强的大小为 ，方向 。

14.如图所示，把一个电荷量q ＝－1×10－4
C 的试探电荷，依次放在带正电的点电荷Q 周围的A 、B 两处，受到的电场力大小分别是F A ＝6×10－2
N ，F B ＝4×10－2
N 。

那么A 处的电场强度大小为E A = ，B 处的电场强度大小为E B = 。

第10题图
第12题图
第13题图
第14题图
3
2mgh
三、计算题（共37分，要求有必要的解题步骤）
15.（12分）如图所示，长为L 的绝缘细线下端系一带正电的小球q ，悬于O 点，质量为m .当在O 点固定一电荷量未知的电荷Q 时，小球能静止在A 处，且细线拉力是小球重力的5倍．现将小球拉至图中B 处(θ＝60°)，并放开使之摆动，（已知静电力常量为k ，重力加速度为g ）问：
（1）固定在O 处的电荷是带正电还是负电？ （2）固定在O 处的电荷的带电荷量为多少？ （3）小球回到A 处时悬线拉力为多少？
16. (12分）如图所示，A 、B 是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板，两板间的电压为U 1＝100 V ，C 、D 是水平放置的平行金属板，板间距离为d ＝0.2 m ，板的长度为L ＝1 m ，P 是C 板的中心，A 、B 两板小孔连线的延长线与C 、
D 两板的距离相等，将一个负离子(不计重力）从A 板的小孔处由静止释放。

为了使负离子能打在P 点，C 、D 两板间的电压应为多少，哪板电势高？
17.（13分）如图所示，在竖直平面内有一质量m ＝0.5 kg 、电荷量q ＝＋2×10
－3
C 的带电小球，有一根长L ＝0.1 m 且不可伸长的绝缘轻细线系在一方向水平
向右、分布的区域足够大的匀强电场中的O 点.已知A 、O 、C 点等高，且OA ＝
OC ＝L ，若将带电小球从A 点无初速度释放，小球到达最低点B 时速度恰好为零，g 取10 m/s 2.
(1)求匀强电场的电场强度E 的大小；
(2)求小球从A 点由静止释放运动到B 点的过程中速度最大时细线的拉力大小； (3)若将带电小球从C 点无初速度释放，求小球到达B 点时细线张力大小.
第15题图
第17题图
第16题
平坝第一高级中学2020-2021学年度第一学期
第一次月考高二物理试卷
参考答案
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时90分钟。

第I 卷（选择题 共48分） 一、选择题（本大题共12小题,共计48分。

1-8小题只有一个选项符合题意，9-12有多项选项符合题意，全部选对得4分,选对但不全得2分,选错得0分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 D B
C
C
B
A
C
B
ABD
AD
BD
AC
第Ⅱ卷（非选择题 共52 分）
二．填空题（每空3分，共15分）
13. 0（或零） 水平向右（A →B 或O →B 都对）
14.
600N/C ， 400N/C
三、计算题（共37分，要求有必要的解题步骤）
15.（12分）如图所示，长为L 的绝缘细线下端系一带正电的小球q ，悬于O 点，质量为
m .当在O 点固定一电荷量未知的电荷Q 时，小球能静止在A 处，且细线拉力是小球重力的5倍．现将小球拉至图中B 处(θ＝60°)，并放开使之摆动，（已知静电力常量为k ，重力加速度为g ）问：
（1）固定在O 处的电荷是带正电还是负电？ （2）固定在O 处的电荷的带电荷量为多少？ （3）小球回到A 处时悬线拉力为多少？
解析：（1） 带正电 .......................... 2分 （2）球在A 处静止时设细线拉力为F ，由受力分析可得
F ＝k Qq
L
2＋mg .................................................... 2分
又F ＝5mg .................................................1分 故k Qq L
2＝4mg ..........................................1分
........................................1分
（3）小球由B 回到A 处的过程中只有重力做功，由动能定理可得
2
12L
KQ
kq
mgL Q 2
4所以
mgL (1－cos 60°)＝12
mv 2........................................2分
由牛顿第二定律可得F ′－mg －k Qq L 2＝m v 2
L
(2)
分
由以上各式联立解得F ′＝6mg .........................................1分 16. （12分）如图所示，A 、B 是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板，两板间的电压为U 1＝100 V ，C 、D 是水平放置的平行金属板，板间距离为d ＝0.2 m ，板的长度为L ＝1 m ，P 是C 板的中心，A 、B 两板小孔连线的延长线与C 、D 两板的距离相等，将一个负离子(不计重力）从A 板的小孔处由静止释放。

为了使负离子能打在P 点，C 、D 两板间的电压应为多少，哪板电势高？
解析 (1)设负离子的质量为m 、带电荷量为q ，从B 板小孔飞出的速度为v 0，
由动能定理得：U 1q ＝12mv 02
①......................................2分
由类平抛规律有：L
2
＝v 0t ②......................................2分
y ＝12
at 2③......................................2分
又a ＝
qU 2
md
④......................................1分 整理可得y ＝U 2L 2
16dU 1
⑤......................................2分
又y ＝d
2
⑥......................................1分
联立⑤⑥解得U 2＝32 V......................................1分
因负离子所受电场力方向向上，所以C 板电势高.......................................1分
17.（13分）如图所示，在竖直平面内有一质量m ＝0.5 kg 、电荷量q ＝＋2×10－3
C 的带电小球，有一根长L ＝0.1 m 且不可伸长的绝缘轻细线系在一方向水平向右、分布的区域足够大的匀强电场中的O 点.已知A 、O 、C 点等高，且OA ＝OC ＝L ，若将带电小球从A 点无初速度释放，小球到达最低点B 时速度恰好为零，g 取10 m/s 2
.(1)求匀强电场的电场强度E 的大小； (2)求小球从A 点由静止释放运动到B 点的过程中速度最大时细线的拉力大小；
(3)若将带电小球从C 点无初速度释放，求小球到达B 点时细线张力大小.
解析 (1)小球到达最低点B 时速度为零，则
0＝mgL －EqL .........................................1分
E ＝2.5×103 N/C......................................1分
(2) 小球到达最低点B 时速度为零，根据对称性可知，达到最大速度的位置为AB 弧的中点，即当沿轨迹上某一点切线方向的合力为零时，小球的速度有最大值，由动能定理有 12mv 2
－0＝mgL sin 45°－Eq (L －L cos 45°).........................................2分
m v 2
L
＝F －2mg cos 45°.........................................2分 F ＝(152－10) N..........................................1分 （3）小球从C 运动到B 点过程，有动能定理得
........................................2分
.......................................1分
在B 点
.......................................2分
由以上各式联立解得T=15N.......................................1分
4解得2=V 02
1
2-=
+mV qEL mgL L
V m
mg T 2
0)45cos (=-。