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1、吉林省乾安县七中2020学年高一物理下学期第三次月考试题（含解析） 一、选择题1.在电场中的某点放一个检验电荷，其电荷量为q，受到的电场力为F，则该点的电场强度为，下列说法正确的是()A. 若移去检验电荷，则该点的电场强度为0B. 若检验电荷的电荷量变为4q，则该点的场强变为4EC. 若放置到该点的检验电荷变为2q，则场中该点的场强大小不变，但方向相反D. 若放置到该点的检验电荷变为2q，则场中该点的场强大小、方向均不变【答案】D【解析】电场中某点的电场强度只取决于电场本身，与检验电荷无关，故选D.2.下列关于点电荷说法，正确的是()A. 点电荷一定是电荷量很小的电荷B. 点电荷是一种理想化模
2、型，实际不存在C. 只有体积很小的带电体，才能作为点电荷D. 体积很大的带电体一定不能看成点电荷【答案】B【解析】【详解】点电荷是将物体简化为点，带电物体能否简化为点关键是看物体的大小对于研究的问题能否忽略不计，而不是看电荷量的大小，也不能看体积大小，即体积很小的不一定能看做点电荷，体积很大的也不一定不能看做点电荷，故ACD错误；点电荷是一种理想化模型，实际不存在，选项B正确。3.如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架座上，两球心间的距离l为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么关于a、b两球之间的万
3、有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是()A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然两球心间的距离 只有其半径r的3倍，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看作质量集中于球心的质点。因此，可以应用万有引力定律所以两者之间的引力为，库仑定理适合于真空中的两个点电荷，由于两球心间的距离 只有其半径r的3倍，所以金属球壳a与b不能看作点电荷，则库仑力 ，故D正确；ABC错误；故选D4.如图所示是点电荷Q周围的电场线，图中A到Q的距离小于B到Q的距离。以下判断正确的是( )A. Q是正电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度B. Q是正电荷，A点
4、的电场强度小于B点的电场强度C. Q是负电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度D. Q是负电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度【答案】A【解析】试题分析：电场线是从正电荷出发止于负电荷所以Q是正电荷，根据点电荷的场强公式得：A点的电场强度大于B点的电场强度，故选A。考点：电场线、电场强度。【名师点睛】解决该题根据点电荷的场强公式和电场线的特点，注意电场强度的大小跟电场线的疏密有关，点电荷形成的电场越靠近电荷场强越大。5.如图所示为电场中的一根电场线，在该电场线上有a、b两点，用Ea、Eb分别表示两处电场强度的大小，则()A. a、b两点的电场强度方向相同B. 因电场线由a指向b，所以EaEb
5、C. 因为电场线是直线，所以EaEbD. Ea、Eb电场强度方向不相同【答案】A【解析】【详解】由题,a、b两点所在的电场线是直线,所以a、b两点电场强度方向必定相同.故A正确；D错误；电场线的疏密表示电场强度的相对大小,a、b在一条电场线上,无法判断电场线的疏密,也就无法判断a、b两点电场强度的大小.故BC错误.故选A6.如图所示，实线是某电场中的电场线，虚线是该电场中的两条等势线，由图可以得出的正确结论是()A. M点的电势一定低于N点的电势B. M点的场强一定小于N点的场强C. 由M点向N点移动电荷时，电势能的改变量与零电势的选取无关D. 某电荷在M点或N点具有的电势能与零电势的选取无关
6、【答案】C【解析】【详解】沿着电场线的方向电势在降低，所以M点的电势一定高于N点的电势，故A错误；电场线的疏密表示电场强度的相对大小，所以M点的场强一定大于N点的场强，故B错误；由M点向N点移动电荷时，电势能的改变量与零电势的选取无关,与两点的电势差有关，故C正确；某电荷在M点或N点具有的电势能 ，而是相对于零势点来说一个物理量，故D错误；故选C7.如图是在一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是()A. 这个电场是匀强电场B. a、b、c、d四点电场强度大小关系是EdEaEbEcC. a、b、c、d四点的电场强度
7、大小关系是EaEbEdEcD. 无法确定这四个点的电场强度大小关系【答案】B【解析】【分析】匀强电场的场强大小和方向处处相同，F-q图线的斜率的绝对值等于电场强度的大小，根据斜率比较电场中a、b、c、d四点的电场强度大小【详解】由公式F=qE知F-q图象斜率的绝对值表示电场强度的大小，d图线斜率的绝对值最大，所以d点的电场强度最大，c图线斜率的绝对值最小，电场强度的最小。所以四点场强的大小关系是EdEaEbEc该电场不是匀强电场。故B正确，ACD错误。故选B。【点睛】解决本题的关键是掌握电场强度的定义式 E=F/q，同时注意明确图象斜率的物理意义即可分析电场强度的大小8.正检验电荷q在电场中以
8、初速度v0由P点向Q点做减速运动,且运动的加速度值越来越小(重力不计),则可以确定它所处的电场可能是如图中的()A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】正检验电荷q在电场中以初速度v0由P点向Q点做减速运动,且运动的加速度值越来越小，即可以知道正电荷受力方向与运动方向相反，所以受到了Q指向P的力，由于加速度越来越小，所以电场强度越来越小，所以由P点向Q点电场线变得越来越稀疏，故C正确；ABD错误；故选C9.电场中等势面如图所示,下列关于该电场描述正确的是( )A. A点的电场强度比C点的大B. 负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大C. 电荷沿等势面AB移动的过程中,电场力始终不做功
9、D. 正电荷由A移动到C,电场力做负功【答案】AC【解析】【详解】等势线密集的地方电场线也就密集，则电场强度就大，根据题图可知A点的电场强度比C点的大，故A正确；A点的电势比在C点的电势高，根据可知负电荷在A点的电势能比在C点的电势能小，故B错误；根据可知电荷沿等势面AB移动的过程中,电场力始终不做功，故C正确；由A移动到C,电势降低，正电荷的电势能减小，所以电场力做正功，故D错误；故选AC10.如图所示,以O为圆心的圆周上有六个等分点A、B、C、D、E、F。等量正、负点电荷分别放置在A、D两处时,在圆心O处产生的电场强度大小为E。现改变A处点电荷的位置,使O点的电场强度改变,下列叙述不正确的
10、是()A. 移至C处,O处的电场强度大小不变,方向沿OEB. 移至B处,O处的电场强度大小减半,方向沿ODC. 移至E处,O处的电场强度大小减半,方向沿OCD. 移至F处,O处的电场强度大小不变,方向沿OE【答案】ABD【解析】【详解】根据题意可知电荷A和电荷D在中点O产生的场强大小等于E/2，当A处点电荷移至C处, 两点电荷在该处的电场强度方向夹角为，则O处的电场强度大小为E/2，方向沿OE，故A错误；当A处点电荷移至B处, 两点电荷在该处的电场强度方向夹角为，O处的合电场强度大小为，方向沿OD与OE的角平分线，故B错误；当A处点电荷移至E处, 两点电荷在该处的电场强度方向夹角为 , 则O处
11、的电场强度大小为E/2，方向沿OC，故C正确；两点电荷在该处的电场强度方向夹角为，O处的合电场强度大小为，方向沿OD与OC的角平分线，故D错误；本题选不正确的，故选ABD11.如图甲所示，AB是电场中的一条直线，电子以某一初速度从A点出发，仅在电场力作用下沿AB运动到B点，其v t图像如图乙所示。关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势A、B的关系，下列判断正确的是()A. EAEBB. EAEBC. ABD. AB【答案】AC【解析】解：A、B、由图可知，电子在A点加速度较大，则可知A点所受电场力较大，由F=Eq可知，A点的场强要大于B点场强；故A正确，B错误；C、D、电子从A到B的过程中，
12、速度减小，动能减小，则可知电场力做负功，故电势能增加，故AB，电子带负电，由=可知，A点的电势要大于B点电势，AB，故C正确，D错误；故选：AC【点评】本题根据图象考查对电场的认识，要求学生能从图象中找出加速度的大小及速度的变化，再应用动能定理及牛顿第二定律进行分析判断；同时还需注意，电势能是由电荷及电场共同决定的，故不能忽视了电荷的极性12.把质量为m的正点电荷Q在电场中从静止释放,在它运动过程中如果不计重力,下列说法正确的是()A. 点电荷运动轨迹必与电场线重合B. 点电荷的速度方向必定和所在点的电场线的切线方向一致C. 点电荷的加速度方向必定与所在点的电场线的切线方向一致D. 点电荷的受
13、力方向必与所在点的电场线的切线方向一致【答案】CD【解析】【详解】电荷在电场中由静止释放,运动轨迹不一定与电场线重合,故A错误.电场线上某点的切线方向表示电场强度的方向,但是速度方向不一定与电场线的切线方向一致.故B错误;电场线上某点的切线方向表示电场强度的方向,则正电荷所受电场力的方向与切线方向一致,加速度方向也与切线方向一致，故CD正确；故选CD二、填空题13.在“验证机械能守恒定律”的实验中,一同学进行如下操作:A.将打点计时器水平固定在铁架台上B.将长约0.5 m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器,用手提着纸带,使重物静止在靠近打点计时器的地方C.先松开纸带,再接通电源,让重物
14、自由下落,计时器就在纸带上打下一系列的点D.换几条纸带,重复上面的实验E.在打出的纸带中挑选第一、第二两点间距接近2 mm,且点迹清晰的纸带进行测量,先记下O点(第一个点)的位置,再从后面较清晰的任意点开始依次再取四个计数点A、B、C、D,求出相应位置对应的速度及其下落的高度F.将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中G.根据以上测得数据计算相应的动能和重力势能,验证机械能守恒定律(1)以上操作有错误的是_。(填序号)(2)选出一条纸带如图所示,其中O点为起点,A、B、C为三个计数点,打点计时器接周期为0.02 s的交流电源,用最小刻度为mm的刻度尺,测得 OA=11.13 cm,OB=17.
15、69 cm,OC=25.9 cm。这三个数值中不符合有效数字要求的是_,应写成_cm。在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点,重物的质量为m=0.15 kg,根据以上数据,求当打点针打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了_ J,这时它的动能是_J。(g取10 m/s2,结果保留三位有效数字)(3)实验中往往出现重物重力势能减少量大于动能的增加量,其主要原因是_。【答案】 (1). (1)AC (2). (2)25.9 cm (3). 25.90 (4). 0.265 (5). 0.257 (6). (3)空气阻力的作用,纸带与打点计时器间有摩擦【解析】【详解】（1）将打点计时器竖直固定
16、在铁架台上，A错；先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列的点，C错；（2）该刻度尺的最小刻度为mm，所以要估读到厘米的百分位上，不符合有效数字要求的是25.9cm，应读成25.90cm，根据B点的速度判断动能增量，所以重力势能减小量为 B点为AC的中间时刻，所以B点速度等于AC的平均速度，动能为（3）由能量守恒可知重力势能的减少量大于动能的增加量，其主要原因是空气阻力的作用、纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦等14.如图所示,装置可用来验证机械能守恒定律。摆锤A拴在长l的轻绳一端,另一端固定在O点,在A上放一个小铁片,现将摆锤拉起,使绳偏离竖直方向成角时由静止开始释放
17、摆锤,当其到达最低位置时,受到竖直挡板P阻挡而停止运动,之后铁片将飞离摆锤而做平抛运动。(1)为了验证摆锤在运动中机械能守恒,必须求出摆锤在最低点时的速度。为了求出这一速度,实验中还应该测量的物理量是 _。(2)根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v0=_。(3)根据已知的和测得的物理量,写出摆锤在运动中机械能守恒的关系式_。【答案】 (1). （1）应该测量的物理量有摆锤A最低点离地面的竖直高度h和铁片平抛的水平位移 (2). （2） (3). （3）【解析】【详解】铁片在最低点飞出时做平抛运动,平抛的初速度即为铁片在最低点的速度,根据平抛运动规律可以知道因此要想求出平抛的初速度,应该测量
18、遇到挡板后铁片的水平位移x和竖直下落高度h.根据铁片做平抛运动有: 联立得出:下落到最低点过程中,摆锤重力势能的减小量等于其重力做功,因此有: 动能的增量为: ，根据得机械能守恒的关系式为 三、计算题15.如图所示为游乐场过山车的一种模型。假设过山车在轨道顶点A无初速度释放后,全部运动过程中的摩擦均可忽略,其他数据如图所示,求过山车到达B点时的速度大小。(g取10 m/s2)【答案】【解析】【详解】由题意可知,过山车在运动过程中仅有重力做功,故其机械能守恒。以圆周轨道的最低点所在平面为零势能参考平面,由机械能守恒定律得 解得：16.如图所示，在电场强度为、方向水平向右的匀强电场中，用一根长的绝
19、缘细杆(质量不计)固定一个质量为、电荷量为、带正电的小球细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动现将杆由水平位置A轻轻释放，在小球运动到最低点B的过程中(1)电场力对小球做功多少？小球电势能如何变化？(2)小球在最低点的动能为多少？【答案】（1）5102 J.小球电势能减少（2）2.05 J.【解析】【详解】（1）电场力做功仅与初末位置有关，有：，电场力做正功小球电势能减少；（2）由动能定理得：，解得：。17.如图所示，匀强电场的电场线与AC平行，把108 C的负电荷从A点移到B点，静电力做功6108 J，AB长6 cm，AB与AC成60角。求：(1)匀强电场的场强方向；(2)设B处电势为1 V，则A处电势为多少？电子在A处的电势能为多少？【答案】（1）场强方向由C指向A（2）5 V ；5 eV【解析】【详解】：(1)将负电荷从A点移至B点，静电力做正功，所以电荷所受静电力方向沿A至C。又因为是负电荷，场强方向与负电荷受力方向相反，所以场强方向由C指向A。(2)由得 ，则电子在A点的电势能为