甘肃省武威市八中2020-2021学年高二上学期月考物理试题

武威八中20202021学年第一学期第一阶段考试试卷高二物理第Ⅰ卷（选择题，共52分）一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分；在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）1.关于电场线的说法，正确的是（）A.静电场的电场线不可能是闭合的B.电场线的方向，就是电荷受力的方向C.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动D.电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越小【答案】A【解析】【详解】A．静电场的电场线不可能是闭合的，选项A正确；B．电场线的方向，就是正电荷受力的方向，选项B错误；C．正电荷如果沿电场线运动必须满足条件：①电场线是直线；②合外力沿电场线方向；③初速度为零或者与电场线共线；所以正电荷只在电场力的作用下不一定沿电场线运动，故C错误。D．电场线越密的地方场强越大，则同一电荷所受电场力越大，选项D错误。故选A。2.对于某一电容器，下列说法正确的是()A.电容器所带的电荷量越多，电容越大B.电容器两极板间的电势差越大，电容越大C.电容器所带的电荷量增加一倍，两极板间的电势差也增加一倍D.电容器两极板间的电势差减小到原来的，它的电容也减小到原来的【答案】C【解析】【详解】AB．电容的大小与电容器两端的电压及电容器所带的电量无关．故AB错误；C．根据公式：Q=CU可得，当电容器带电量增加一倍，两极板间的电势差也增加一倍．故C正确；D．电容的大小与电容器两端的电压及电容器所带的电量无关，两极板间的电势差减小为原来的，电容器的电容不会发生变化．故D错误．故选C．3.两个分别带有电荷量和+的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为．两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】本题考查库仑定律及带电体电量的转移问题．接触前两个点电荷之间的库仑力大小为，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q，距离又变为原来的，库仑力为，所以两球间库仑力的大小为，C项正确．4.某电场的分布如图所示，带箭头的实线为电场线，虚线为等势面。A、B、C三点的电场强度分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，关于这三点的电场强度和电势的关系，以下判断正确的是（）A.EA>EB，φA<φB B.EA>EB，φA>φBC.EA<EB，φB=φC D.EA=EC，φB=φC【答案】B【解析】【详解】因为A处的电场线比B、C处密集，可知A处场强大于B、C处的场强，即EA>EBEA>EC沿电场线电势逐渐降低，可知φA>φB=φC故选B。5.如图所示，在原来不带电金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷，c、d分别为ab和bP的中点，且ab=bP，达到静电平衡后，则（）A.d点场强大小是c点的9倍B.a端的电势一定比b端的低C.b端的电势比d点的低D.杆内c处的电场方向由c指向b【答案】C【解析】【详解】AD．由于杆处于静电平衡状态，所以内部的场强为零，即c点的场强为零，则d点场强不为零，选项AD错误；B．达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以a端的电势等于b端的电势，选项B错误；C．在P点左侧，从P到d点电势逐渐降低，可知b端的电势比d点的低，选项C正确；故选C6.两个固定的等量异号电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受到静电力作用，则粒子在电场中()A.做直线运动，电势能先变小后变大B.做直线运动，电势能先变大后变小C.做曲线运动，电势能先变小后变大D.做曲线运动，电势能先变大后变小【答案】C【解析】根据等势面与电场线垂直，可知粒子受静电力方向与速度方向不在同一直线上，所以粒子做曲线运动，A、B选错误．带负电的粒子先靠近带正电的固定电荷，后又远离正电荷，电场力先做正功，后做负功，粒子的电势能先变小后变大，C正确．7.如图所示，实线表示匀强电场的电场线，一个带正电荷的粒子以某一速度射入匀强电场，只在电场力作用下，运动的轨迹如图中的虚线所示，a、b为轨迹上的两点，若a点电势为φa，b点电势为φb，则（）A.场强方向一定向左，且电势φa>φbB.场强方向一定向左，且电势φa<φbC.场强方向一定向右，且电势φa>φbD.场强方向一定向右，且电势φa<φb【答案】C【解析】【详解】如图，带正电荷的粒子在匀强电场中的运动轨迹向右弯曲，且只受电场力作用，表明它受到的电场力方向向右；物理学中规定，正电荷受力方向为电场方向，故场强方向一定向右；静电场中，电势沿电场线方向降低，所以φa>φb。故选C。8.图中虚线所示为某一静电场的等势面，一点电荷仅在静电力作用下先后经过A、B、C三点，在经过A、C点时，其动能分别为10eV和30eV，当这一点电荷经过到B点时，其动能应为（）A.10eV B.15eV C.20eV D.30eV【答案】C【解析】【详解】由于电荷在电场中运动时，只受电场力作用，所以电荷的电势能和动能之和守恒，由于从A到C动能增加，故电场力做正功，电荷带正电，则根据能量守恒定律可得解得Ek=20eV故选C。9.如图所示，一质量为m、带电量为q的小球用细线系住，线的一段固在O点，若在空间加上匀强电场，平衡时线与竖直方向成60°角，则电场强度的最小值为（

）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】以小球为研究对象，对小球进行受力分析，故小球受到重力mg、绳的拉力F1、电场力F2三个力作用，根据平衡条件可知，拉力F1与电场力F2的合力必与重力mg等大反向。因为拉力F1的方向确定，F1与F2的合力等于mg确定，由矢量图可知，当电场力F2垂直悬线时电场力F2=qE最小，故场强E也最小。由图可知此时电场力qE=mgsin60°所以故B正确，ACD错误。10.把两个相同的金属小球接触后分开，两小球相互排斥，则两球原来带电情况不可能的是（）A.其中一个带电 B.带等量异种电荷C.带同种电荷 D.带不等量电荷【答案】B【解析】【详解】A．若其中一个带电，则接触分开后，两球带等量同种电荷，则相互排斥，选项A不符合题意；B．若带等量异种电荷，则接触后电量中和为零，两球分开后均不带电，不可能相互排斥，选项B符合题意；C．若带同种电荷，接触分开后仍带同种电荷从而排斥，选项C不符合题意；D．若带不等量电荷，无论是同种还是异种电荷，接触分开后均会带等量同种电荷，从而被排斥，选项D不符合题意。故选B。11.如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（）A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.P点的电势将降低C.带电油滴的电势能将减少D.极板带电量将增加【答案】B【解析】【详解】A．将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，因为极板间电压不变根据可知场强减小，电场力减小，则带点油滴向下运动，故A选项错误；B．场强减小，而P与下极板间距离不变，根据可知，P与下极板间电势差减小，且P点电势高于下极板，则P点电势降低，故B选项正确；C．由平衡态可知，电场力向上，场强方向向下，故油滴带负电，P点电势降低，电势能增加，故C选项错误；D．根据知U不变，d增大C减小，故Q减小，故D选项错误。故选B。12.如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m，带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小为（）A.3mg/q B.mg/qC.2mg/q D.4mg/q【答案】A【解析】【分析】带电小球沿竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管从A点静止释放，当滑到最低点时，对管壁恰好无压力．在下滑过程中由动能定理可求出最低点的速度大小，从而由牛顿第二定律可求出电场力，从而确定电场强度大小．【详解】设圆的半径是r，由A到B，由动能定理得：mgr＝mv2；在B点，对小球由牛顿第二定律得：qE−mg＝；联立以上两式解得：；由于是点电荷Q形成的电场，由得到，等势面上各处的场强大小均相等，即AB弧中点处的电场强度为，故选A．【点睛】小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力．并不是电场力等于重力，而是电场力与重力提供向心力去做圆周运动．二、双选题（本题共4小题，每小题4分，共16分；在每小题给出的四个选项中有两项是符合题目要求的，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分。）13.关于静电场，下列说法正确的是（）A.电势等于零的物体一定不带电B.负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加C.在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向D.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零【答案】BC【解析】【详解】A．零电势点是人为规定的，电势等于零的物体不一定不带电，选项A错误；B．负电荷沿电场线方向移动时，电场力做负功，则电势能一定增加，选项B正确；C．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向，选项C正确；D．电场力做功与电势的变化有关，将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电势的变化不一定为零，所以不能说电场力做功一定为零，故D错误。故选BC。14.如图所示，若将平行板电容器的A、B两板稍微错开些，使正对面积减小的过程中，下列说法正确的是（）A.电容器的电容增大 B.电容器所带的电量减少C.电容器两极板间电势差增大 D.两极板间电场强度不变【答案】BD【解析】【详解】A．根据可知，正对面积S减小，则电容器的电容减小，选项A错误；B．根据Q=CUU一定，C减小，则电容器所带的电量Q减少，选项B正确；C．电容器与电源连接，则两极板间电势差不变，选项C错误；D．根据可知，两极板间电场强度不变，选项D正确。故选BD。15.如图所示，光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块P，将另一个带电小物块Q在斜面的某位置由静止释放，它将沿斜面向上运动。设斜面足够长，则在Q向上运动过程中（）A.物块Q的动能一直增大B.物块Q的机械能一直增大C.物块Q的电势能一直减小D.物块P、Q的重力势能和电势能之和一直增大【答案】BC【解析】【详解】Q在向上运动过程中，电场力一直做正功，重力做负功，所以电势能一直减小，重力势能增大；在刚开始一段时间内，电场力，Q沿斜面向上做加速运动，动能增大，由于Q在远离P，受到的库仑力在减小，当时动能最大，当时，Q减速运动，动能在减小，由于除重力以外的力F对Q做正功，所以Q的机械能一定增大；因物块P、Q的电势能、动能和重力势能之和保持不变，因动能先增加后减小，则物块P、Q的重力势能和电势能之和先减小后增加，则故BC正确，AD错误；故选BC。16.如图所示，直角三角形OAB的∠B=，C是OB的中点，D是CB的中点，在O点固定一点电荷+Q，某试探电荷q由A点移到B点时，电场力做的功为W1；q由A点移至C点时，电场力做的功为W2；q由C点移至B点时，电场力做功为W3，则以下判断正确的是（）A.W1=W3B.W1－W2＜W3C.C点的场强大小是B点的2倍D.C、D两点电势差大于D、B两点的电势差【答案】AD【解析】【详解】AB．点电荷的电场中，由于AC两点在同一等势面上，则试探电荷q由A点移到C点电场力做功为零，即由于点电荷是带正电，所以AC两点的电势高于B点，从A点移到B点和从C点移到B点电场力做功相同，故W1与W3相等，故A正确，B错误；C．点电荷产生的场强为，由于B点到O点的距离为C点到O点距离的2倍，故场强C点的场强大小是B点的4倍，故C错误；D．根据点电荷产生的场强特点可知，离电荷越远，场强越弱，故从C到D电场力做功比从D到B场强做功多，根据可知，C、D两点电势差大于D、B两点的电势差，故D正确。故选AD。第Ⅱ卷（非选择题，共48分）三、计算题（每小题12分，共48分）17.用绝缘细线将质量m＝4×10-3kg的带电小球P悬挂在O点，空间有方向为水平向右，大小E＝2×104N/C的匀强电场，小球偏转θ＝37º（1）分析小球的带电性质；（2）小球的电荷量q的大小；（3）细线的拉力F的大小。【答案】(1)正电；(2)；(3)【解析】【详解】(1)因为小球右偏，所以电场力向右，场强方向向右，所以小球带正电。(2)根据受力分析得解得(3)根据受力分析18.如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为12V的恒压电源上，两极板间距为3cm，电容器的电容为5×10﹣9F，A(1)平行板电容器带电量；(2)平行板电容器两板之间的电场强度大小及方向；(3)距B板为2cm的C点处的电势。【答案】(1)；(2)400V/m，方向竖直向下；(3)4V【解析】【详解】(1)根据电容定义有(2)两板之间匀强电场方向竖直向下；(3)C点距A板间距离为A与C间的电势差又可得19.如图所示，平行于纸面的匀强电场中有三点A、B、C，其连线构成边长l=cm的等边三角形，现将一电荷量为q1=+10-8C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为W1=3×107J，将另一电荷量为q2=10-8C的负点电荷从A点移到C点，电