万州二中高2020级高二上期十月月考物理试卷
总分：100分 考试时间：90分钟 命题人：谭凌云 审题人：谢娟
一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分)
1.对物体带电现象的叙述，正确的是（ ）
A．物体带电一定是因为具有多余的电子
B．摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程
C．物体所带电荷量可能很小，甚至小于e
D．电中和是等量异种电荷完全消失的现象
2.关于静电场，下列说法中正确的是( )
A.点电荷是理想模型，电场线是真实存在于电场周围的
B.根据E=，q电量减半，则场强加倍；若没有检验电荷，则该点的场强为零
C．根据E=，可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比
D．正电荷从电势高的点运动到电势低的点，电势能一定增大
3．如图所示，16个电荷量均为+q（q>0）的小球（可视为点电荷），均匀分布在半径为R的圆周上。若将圆周上P点的一个小球的电量换成-2q，则圆心O点处的电场强度的大小为( )
A. B. C. D.
4.如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线l、2、3为等差等势线。已知a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出，仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则: ( )
A.a一定带正电，b一定带负电
B.a加速度减小，b加速度增大
C.M、N之间的距离等于N、Q之间的距离
D.a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小
5．如图所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电荷量为+Q的小球P，带电荷量分别为﹣q和+2q的小球M和N，由绝缘细杆相连，静止在桌面上，P与M相距L，P、M和N视为点电荷，下列说法正确的是（ ）
A．M与N的距离大于L
B．P、M和N不在同一直线上
C．在P产生的电场中，M、N处的电势相同
D．M、N及细杆组成的系统所受合外力为零
6．两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图所示．一个电荷量为2C，质量为1kg的小物块从C点静止释放，其运动的v﹣t图象如图2所示，其中B点处为整条图线斜率最大的位置（图中标出了该切线）．则下列说法正确的是（ ）
A．由C点到A点的过程中，电势逐渐升高
B．由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大
C．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=1V/m
D．AB两点的电势差UAB=﹣4V
7.如图所示，D是一只二极管，它的作用是只允许电流从a流向b，不允许电流从b流向a．平行板电容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态，保持极板A和B的间距不变，使极板A和B正对面积减小后，微粒P的运动情况是（ ）
A．向上运动 B．向下运动 C．仍静止不动 D．无法判断
8．如图所示，矩形区域PQNM内存在平行于纸面的匀强电场，一质量为m＝2.0×10－11 kg、电荷量为q＝1.0×10－5 C的带正电粒子(重力不计)从a点以v1＝1×104 m/s的初速度垂直于PQ进入电场，最终从MN边界的b点以与水平边界MN成30°角斜向右上方的方向射出，射出电场时的速度v2＝2×104 m/s，已知MP＝20 cm、MN＝80 cm，取a点电势为零，如果以a点为坐标原点O，沿PQ方向建立x轴，则粒子从a点运动到b点的过程中，电场的电场强度E、电势φ、粒子的速度v、电势能Ep随x的变化图象正确的是( )
二、多项选择题(本大题共5小题，每小题4分，共20分，每小题给出的四个选项中至少有两个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
9．如图所示，质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，带有电荷量也为q的小球B固定在O点正下方绝缘柱上。其中O点与小球A的间距为l，O点与小球B的间距为l．当小球A平衡时，悬线与竖直方向夹角θ=30°．带电小球A、B均可视为点电荷，静电力常量为k。则（ ）
A．A、B间库仑力大小为F=
B．A、B间库仑力大小为F=
C．细线拉力大小为FT=
D．细线拉力大小为FT=mg
10.光滑绝缘水平面上有两个带等量异种电荷的小球A、B，小球A通过绝缘轻弹簧与竖直墙相连，如图所示．今小球B在外力F作用下缓慢向右移动，移动中两小球带电荷量不变，则对两小球和弹簧组成的系统的分析正确的是（ ）
A．外力F对系统做正功，弹性势能增大
B．外力F对系统做正功，弹性势能减小
C．静电力做正功，电势能减小
D．静电力做负功，电势能增大
11．如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O点处的电势为0V，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则下列判断正确的是（ ）
A．点C处的电势为3 V
B．该匀强电场的场强大小为200 V/m
C．该匀强电场的场强大小为100V/m
D．一电子从A到C的过程中，电场力做功为﹣6eV
12.如图所示，氕（ H ）、氘（H）的原子核自初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么（ ）
A．两种原子核都打在屏的同一位置上
B．两种原子核同时打在荧光屏上
C．经过电压为U1的加速电场过程中，电场力对氘核做的功较多
D．经过电压为U2的偏转电场的过程中，电场力对两种核做的功一样多
13．如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象．当t=0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（ ）
A．带电粒子将始终向同一个方向运动
B．2s末带电粒子回到原出发点
C．3s末带电粒子的速度为零
D．0～3s内，电场力做的总功为零
三、 实验题(每空2分，共12分)
14．如图甲所示的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均接地，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）影响平行板电容器电容的因素有______ ，在实验室中完成这个实验的方法是_____
乙
甲
A．两极板的正对面积 B．两板间距离
C．电介质的介电常数 D．极板的材料
E．类比法 F．控制变量法
G．假设法 H．微小量放大法
（2）下列关于实验中使用静电计的说法正确的是有_________
A．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况
C．静电计可以用电压表替代
D．静电计可以用电流表替代．
（3）某位同学用如图乙所示研究电容器电容与哪些因素有关。A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计，开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度；若保持开关S闭合，将A、B两极板间距变大些，指针张开角度将________；若断开开关S后，将A、B两极板靠近些，指针张开角度将__________。 若断开开关S后，将A、B两极板正对面积变小些，指针张开角度将_________（以上均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
四、计算题(本大题共4小题，共44分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
15．（10分）如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab间距离Lab=8cm，bc间距离Lbc=16cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角。一个所带电量q=﹣4×10﹣8C的负电荷从a点移到b点克服电场力做功为1.2×10﹣6J．求：
（1）匀强电场的电场强度；
（2）电荷从b点移到c点，电场力所做的功；
（3）a、c两点间的电势差。
16．（10分）．如图所示，在A点固定一正电荷，电量为Q，在离A高度为H的C处由静止释放某带同种电荷的液珠，开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g．已知静电常量为k，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力．求：
（1）液珠的比荷
（2）液珠速度最大时离A点的距离h．
（3）若已知在点电荷Q的电场中，某点的电势可表示成φ=，其中r为该点到Q的距离（选无限远的电势为零）．求液珠能到达的最高点B离A点的高度rB．
17．（10分）用长为L的绝缘细线拴一个质量为m，电荷量为q的小球，如图所示，线的另一端固定在水平方向的匀强电场中，开始时将带电球拉到使线成水平的位置，小球由静止从A点向下摆动，当细线转过60°角，小球到达B点时，速度恰好为零，试求：
（1）匀强电场的场强E为多大？
（2）小球由A运动到B点的过程中，细线的最大拉力多大？
（3）在A点给小球一竖直向下的初速度使小球能完成竖直平面内的完整的圆周运动，求小球速度最小的点的电势．（设O点的电势为零，电场区域足够大，小球始终在匀强电场中）
18．（14分）如图甲所示，在边界PQ左侧存在斜方向的匀强电场E1，方向与竖直向上方向成37°角，在PQ的右侧有竖直向上的电场，场强大小随时间变化，如图乙所示．PQ边界右侧有一竖直荧光屏MN，PQ与MN间的距离为L=0.4m，O为荧光屏的中心，且A、O两点在同一水平线上，现有一带正电微粒质量为4×10﹣4kg，电量为1×10﹣5C，从左侧电场中距PQ边界m的A处无初速释放后，沿水平直线通过PQ边界进入右侧场区，从微粒穿过PQ开始计时，微粒恰好水平击中屏MN．（sin37°=0.6，取g=10m/s2）．求：
（1）MN左侧匀强电场的电场强度E1的大小
（2）交变电场的周期T和可能取值
（3）在满足第（2）问的条件下微粒击中屏MN可能的位置．
万州二中高2020级高二年级第一次月考物理试卷答案
一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分)
1、 B 2、C 3、A 4、B 5、D 6、C 7、A 8、D
二、多项选择题(本大题共5小题，每小题4分，共20分，每小题给出的四个选项中至少有两个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
9、BC 10、BD 11、AC 12、AD 13、CD
三、 实验题(每空2分，共12分)
14.（1）ABC F
（2）A
(3). 不变 .变小 变大
四、计算题(本大题共4小题，共44分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
15、（10分）解：（1）负电荷从a到b克服电场力做功，故可得电场力做功为：，
据Wab=qELab得：E=
（2）电荷从b到c电场力做功为：Wbc=qELbccos60°==﹣1.2×10﹣6J
（3）a、c两点间的电势差为：Uac===60V。
答：（1）匀强电场的电场强度为375V/m；
（2）电荷从b点移到c点，电场力所做的功为﹣1.2×10﹣6J；
（3）a、c两点间的电势差为60V。
16、（10分）解（1）设液珠的电量为q，质量为m，由题意知，当液珠在C点时
比荷为
（2）当液珠速度最大时
得
（3）设BC间的电势差大小UCB，由题意得
UCB=
对由释放至液珠到达最高点（速度为零）的全过程应用动能定理得qUCB﹣mg（rB﹣H）=0
即q﹣mg（rB﹣H）=0
将第（1）问的结果代入化简 rB2﹣3HrB+2H2=0
解得rB=2H rB′=H（舍去）
答：（1）液珠的比荷为．
（2）液珠速度最大时离A点的距离．
（3）液珠能到达的最高点B离A点的高度为2H．
17、（10分）解：（1）小球从A到B的运动过程中运用动能定理的：
﹣EqL（1﹣cos60°）+mgLsin60°=0
解得：E=
（2）当小球运动到细线方向与电场力和重力合力的方向相反时，绳子的拉力最大，
设此时绳子与水平方向夹角为θ，则tanθ==
所以θ=30°
根据动能定理得：
mgLsinθ﹣Eq（1﹣cosθ）L=
T﹣
由上述各式解得：T=（6﹣2）mg
（3）小球速度最小的点应在与C位置在同一直径上的C′点，如图所示
则有：U=ELsin60°
解得：φ=
答：（1）匀强电场的场强E为；
（2）小球由A运动到B点的过程中，细线的最大拉力为（6﹣2）mg；
（3）小球速度最小的点的电势为
18、（14分）解：（1）粒子沿水平直线通过PQ边界，故粒子在竖直方向受到的合力为零，故mg=qE1cos37°
（2）粒子在电场E1中获得的加速度为：a=
到达PQ边界的速度为：
从PQ到达MN所需时间为：t=
当电场为600V/m时产生的加速度为：=5m/s2，方向向上，
当电场强度为200V/m时加速度为：=5m/s2，方向向下
在末竖直方向a获得的速度为：
到达末竖直方向获得的速度为：
以后一次重复，故微粒恰好水平击中屏MN所需时间为半个周期的整数倍，即
解得：（n=1、2、3、4…）
（3）通过受力分析与运动分析可知，粒子在OM间做往复运动，如果在半个周期的奇数倍时间击中的位置相同，则在0﹣时间内竖直上升的高度为
在时间内向上做减速运动，上升的高度为：
故在0﹣内上升的高度为：（n=1、2、3、4…）
在时间内粒子有向下做加速和减速运动，回到O点
故粒子到达（n=1、2、3、4…）和O点
答：（1）MN左侧匀强电场的电场强度E1的大小为500V/m
（2）交变电场的周期T和可能取值为其中（n=1、2、3、4…）
（3）在满足第（2）问的条件下微粒击中屏MN可能的位置为（n=1、2、3、4…）和O点
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