山西省运城市景胜中学2019-2020学年高二物理9月月考试题（含解析）

山西省运城市景胜中学2019-2020学年高二物理9月月考试题（含解析）一、选择题1.关于元电荷和点电荷下列说法正确的是（）A.元电荷就是点电荷B.元电荷实际上是指电子和质子本身C.所有带电体的电荷量一定等于元电荷D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计【答案】D【解析】【详解】AB.元电荷是指一个电子所带的电荷量，元电荷是最小电荷单位，并不是指电子或质子本身，也不是点电荷，故AB错误；C.任何带电体所带电荷量或等于元电荷e，或者是元电荷e的整数倍，故C错误；D.点电荷是理想化模型，一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸的绝对值，而是看它的形状和尺寸对相互作用力的影响能否忽略不计，故D正确2.如图所示，两个电荷量均为+q的小球用长为l的轻质绝缘细绳连接，静止在光滑的绝缘水平面上．两个小球的半径rl，k表示静电力常量．则轻绳的张力大小为（）A.0B.22qklC.222qklD.2qkl【答案】B【解析】【详解】根据物体平衡可知，绳子拉力大小等于库仑力，则有：22qFkl，故B正确，ACD错误。3.绝缘水平面上固定一正点电荷Q，另一质量为m、电荷量为－q(q＞0)的滑块(可看做点电荷)从a点以初速度v0沿水平面向Q运动，到达b点时速度减为零．已知a、b间距离为s，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.以下判断正确的是()A.滑块在运动过程中所受Q的库仑力有可能大于滑动摩擦力B.滑块在运动过程中的中间时刻，速度的大小等于02vC.此运动过程中产生的内能为202mvD.Q产生的电场中，a、b两点间的电势差为2022abmvgsUq【答案】D【解析】【详解】A.由题意可知，滑块水平方向受库仑力、滑动摩擦力，摩擦力与运动方向相反，而库仑力与运动方相同，因滑块在b点静止，故一定有段时间，库仑力小于滑动摩擦力，当在滑动过程中，随着间距减小，库仑力增大，但仍小于滑动摩擦力，到达b点时速度减为零，故A项与题意不相符；B.水平方向受大小不变的摩擦力及变大的库仑力，当在滑动过程中，随着间距减小，库仑力增大，但仍小于滑动摩擦力，所以导致加速度慢慢减小，加速度是变化的，故中间时刻的速度不等于02v，故B项与题意不相符；C.由动能定理可得：20102qUmgsmv产生的内能2012QmgsqUmv因此在此过程中产生的内能大于动能的减少，故C项与题意不相符；D.由动能定理可得：20102qUmgsmv解得两点间的电势差20(2)2mvgsUq故D项与题意相符。4.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.1：2B.2：1C.D.【答案】B【解析】【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E2，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5.一个带正电的粒子（重力不计）仅在电场力作用下以原点O为中心，沿x轴方向做周期性运动，x轴上各点电势如图所示。若该粒子的质量为m，电荷量为q，其电势能与动能之和为034q（0已在图中标出），则下列说法正确的是（）A.03xx与原点O之间的电场为非均强电场B.原点O右侧的电场为匀强电场，由场强度大小为00xC.粒子在原点O时的电势能最小，为034qD.粒子在运动过程中的最大动能为034q【答案】D【解析】【详解】A.由图可知03~0x间电势随x均匀变化，则可知电场为匀强电场，故A不符合题意；B.由图可知，斜率表示沿x方向的电场强度，0与02x两点间的电势差为0，沿x方向的电场强度的大小为：002Ex，故B不符合题意；C.粒子带正电，根据PEq可知，电势越高的地方，电势能越大，所以粒子在原点O时的势能最小，最小为0，故C不符合题意；D.粒子在原点O是的电势能最小为0，根据能量守恒可知，此时动能最大，为034q，故D符合题意。6.如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，则下列说法中正确的是A.A、B两处电势、场强均相同B.C、D两处电势、场强均相同C.在虚线AB上O点的场强最大D.带正电的试探电荷在O处的电势能小于在B处的电势能【答案】B【解析】【详解】AB.根据等量异种点电荷电场线的分布的对称性特点及沿电场线方向电势降低，可知A、B两处场强相同，A点电势高，C、D两处场强相等，电势相等，A错误，B正确；C.在线段AB上，O点场强最小，C错误；D.O点电势高于B点电势，正电荷在O处电势能大于在B处电势能，D错误。7.图中的实线表示电场线，虚线表示只受静电力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定()A.粒子在M点受到的静电力大于在N点受到的电力B.粒子在M点的动能大于N点的动能C.粒子在M点的的电势能大于在N点的电势能D.粒子在M点的的电势能和动能之和大于在N点的电勢能和动能之和【答案】C【解析】【详解】A.M点处的电场线较疏，而N点处电场线较密，则M点处的电场强度较小，粒子在M点所受的电场力也较小，故A错误B.正电的粒子从M点运动到N点，根据受力及运动轨迹知电场力做正功，所以动能增大，故B错误；C.沿着电场线电势在降低，所以M点的电势高于N点的电势，而正电荷在电势高的地方电势能大，故C正确；D.根据能量守恒可知动能与电势能之和是一定值，故D错误；8.一带电粒子射入固定在O点的点电荷的电场中，粒子轨迹如图虚线abc所示，图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，可以判断A.粒子受到点电荷对它的吸引力B.粒子速度bavvC.粒子在b点受到的电场力最小D.粒子电势能pbpcEE【答案】D【解析】【详解】A：如图所示，轨迹向左弯曲，带电粒子所受的电场力方向向左，则带电粒子受到了排斥力作用。故A错误。B：从a到b过程中，电场力做负功，可知电势能增大，动能减小，粒子在b点的速度一定小于在a点的速度。故B错误。C.由2kQEr，可知离场源电荷越近处E越大，粒子在b点受到的电场力最大，故C错误D：从b到c过程中，电场力做正功，可知电势能减小，粒子在b点的电势能一定大于在c点的电势能，故D正确9.分别将带正电、负电和不带电的三个等质量小球，分别以相同的水平速度由P点射入水平放置的平行金属板间，已知上板带负电，下板接地。三小球分别落在图中A、B、C三点，则错误的是（）A.A带正电、B不带电、C带负电B.三小球在电场中加速度大小关系是：aA＜aB＜aCC.三小球在电场中运动时间相等D.三小球到达下板时的动能关系是EkC＞EkB＞EkA【答案】C【解析】【详解】C.三个小球在水平方向都做匀速直线运动，由图看出水平位移关系是ABCxxx，三个小球水平速度0v相同，由0xvt得运动时间关系是ABCttt，故选项C符合题意；B.竖直方向上三个小球都做匀加速直线运动，由图看出竖直位移y大小相等，由212yat得到加速度关系为ABCaaa，故选项B不符合题意；A.根据牛顿第二定律得到合力关系为ABCFFF，三个小球重力相同，而平行金属板上板带负极，可以判断出来A带正电、B不带电、C带负电，故选项A不符合题意；D.三个小球所受合力方向都竖直向下，都做正功，竖直位移大小相等，而合力ABCFFF，则合力做功大小关系为ABC，根据动能定理得三小球到达下板时的动能关系是kCkBkAEEE，故选项D不符合题意。10.在一静止点电荷的电场中，任一点的电势与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。电场中四个点a，b，c和d的电场强度大小分别为aE，bE，cE和dE。点a到点电荷的距离ar与点a的电势a已在图中用坐标,()aar标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b，c点移动到d点，在相邻两点移动的过程中，电场力所做的功分别为abW、bcW和cdW。下列选项正确的是（）A.:4:1abEEB.:2:1cdEEC.:3:1abbcWWD.:1:3bcadWW【答案】AC【解析】【详解】AB.a到点电荷的距离为ar，由图可知，,,bcd到点电荷的距离分别为2,3,6bacadarrrrrr，由点电荷的场强公式2QEkr可得：4936abcdEEEE，则:4:1abEE；:4:1cdEE，选项A符合题意，B不符合题意；CD.设带正电的试探电荷的电量为q，则ababWqU，bcbcWqU，adadWqU；由图知3VabU，1VbcU，5VadU故:3:1abbcWW，:1:5bcadWW，故选项C符合题意，D不符合题意。11.图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2V。一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是A.平面c上的电势为零B.该电子可能到达不了平面fC.该电子经过平面d时，其电势能为4eVD.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍【答案】AB【解析】A、虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV，动能减小了6eV，电势能增加了6eV，因此等势面间的电势差为2V，因平面b上的电势为2V，由于电子的电势能增加，等势面由a到f是降低的，因此平面c上的电势为零，故A正确。B、由上分析可知，当电子由a向f方向运动，则电子到达平面f的动能为2eV，由于题目中没有说明电子如何运动，因此也可能电子在匀强电场中做抛体运动，则可能不会到达平面f，故B正确。C、在平面b上电势为2V，则电子的电势能为-2eV，动能为8eV，电势能与动能之和为6eV，当电子经过平面d时，动能为4eV，其电势能为2eV，故C错误。D、电子经过平面b时的动能是平面d的动能2倍，电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍，故D错误。故选AB。【点睛】考查电场力做功与电势能变化的关系，掌握电势能与动能之和不变，理解电势为零处的电势能为零是解题的关键。12.用如图所示实验装置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，电容器带电后与电源断开．下列说法中正确的有A.上移左极板，静电计指针张角变小B.右移左极板，静电计指针张角变大C.在两极板间插入一课本，静电计指针张角变小D.若教室内空气湿度较大，则实验现象不明显【答案】CD【解析】【详解】电容器带电后与电源断开，则电容器带电量Q一定，由4SCkd，上移左极板，则S减小，C减小，由Q=CU可知，U变大，则静电计指针张角变大，选项A错误；由4SCkd，右移左极板，则d减小，C变大，由Q=CU可知，U变小，则静电计指针张角变小，选项B错误；在两极板间插入一课本，ε变大，由4SCkd，则C变大，由Q=CU可知，U变小，则静电计指针张角变小，选项C正确；若教室内空气湿度较大，则电容器所带的电量不容易保持，则实验现象不明显，选项D正确.二、解答题13.如图所示，在A、B两点分别放置点电荷141210CQ和142210CQ，在AB的垂直平分线上有一点C，且2610mABACBC。如果有一个电子在C点，它所受到的库仑力的大小和方向如何？【答案】218.010N方向平行于AB向左【解析】【详解】电子在C点同时受A、B点电荷对其的作用力AF、BF，如图所示：由库仑定律122qqFkr得1419912222101.6109.010N610ABQeFFkr218.010N。由平行四边形定则和几何知识得：静止在C点的电子受到的库仑力218.010NABFFF，方向平行于AB向左.14