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1、河北省沧州市黄骅中学2020-2021学年高二物理上学期第一次月考试题（含解析）第卷（客观题：共48分）一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分；在每个小题给出的四个选项中，1-8小题只有一个选项正确，9-12小题有多个选项正确，全部选对得满分，选不全的得一半分数，有选错的或不答的得0分）1. 关于电场，下列说法正确的是（ ）A. 由知，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍B. 由知，E与Q成正比，而与成反比C. 由知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强均相同D. 电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向【答案】B【解析】【详解】A电场中某点的电场强度是由电场本身
2、决定的，与试探电荷的电量无关，选项A错误；B由知，E与Q成正比，而与成反比，选项B正确；C由知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强大小均相同，但是方向不同，选项C错误；D电场中某点场强方向就是该点所放正电荷受到的静电力的方向，选项D错误。故选B。2. 关于静电场，下列结论普遍成立的是（ ）A. 电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方地势低B. 电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关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】C【解析】解：A：在正电荷的电场中，离正电荷近，电
3、场强度大，电势高，离正电荷远，电场强度小，电势低；而在负电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势低，离负电荷远，电场强度小，电势高，故A错误B：电势差的大小决定于两点间沿电场方向的距离和电场强度，故B错误C：沿电场方向电势降低，而且速度最快，故C正确D：电场力做功，只与电荷以及两点间的电势差有关，与两点的场强没有关系场强为零，电势不一定为零，如从带正电荷的导体球上将正电荷移动到另一带负电荷的导体球上，电场力做正功故D错误故选C【点评】电场强度、电势、电势差、电场力的功，它们的定义以及它们之间的关系要记清，有不好理解的题目可找实际的例子加以分析3. 2s内有0.1C电荷通过一段横截面积为0.5
4、cm2的导体材料，则电流强度是（ ）A. 0.1AB. 0.15AC. 0.25AD. 0.05A【答案】D【解析】【详解】由电流定义式A. 0.1A与分析不符，A错误B. 0.15A与分析不符，B错误C. 0.25A与分析不符，C错误D. 0.05A与分析符合，D正确4. 竖直面内一绝缘正方形环上，AB、BC段中点处放有等量正电荷+q，CD、DA段中点处放有等量负电荷-q，abcd是正方形对角线上四点，它们到中心O的距离均相等，则（）A. b、d两点场强大小相等，方向相反B. a、c两点电势相等C. a、c两点电场强度大小相等，方向相反D. b、d两点电势相等【答案】B【解析】【详解】AD四
5、个电荷在b、d点产生的电场如图所示，根据矢量合成法则，可知两点合场强大小相等，方向相同，将四个电荷形成的电场看成两组等量异种点电荷电场的叠加，所以b、d之间的电场方向由b指向d，沿电场线方向电势降落，所以b、d两点的电势不等，AD错误；BC四个电荷在a、c两点形成的电场如图所示根据矢量合成法则，可知a、c两点合场强大小相等，方向相同，将四个电荷形成的电场看成两组等量异种点电荷电场的叠加，AC是两组等量异种电荷连线的中垂线，所以为一条等势线，所以a、c两点电势相等，B正确C错误。故选B。5. 如图所示，为某静电除尘装置的原理图，废气先经过机械过滤装置再进入静电除尘区、图中虚线是某一带负电的尘埃(
6、不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹，A、B两点是轨迹与电场线的交点，不考虑尘埃在迁移过程中的相作用和电荷量变化，则以下说法正确的是A. A点电势高于B点电势B. 尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度C. 尘埃在迁移过程中做匀变速运动D. 尘埃在迁移过程中电势能始终在增大【答案】B【解析】沿电场线方向电势降低，由图可知，B点的电势高于A点电势，故A错误；由图可知，A点电场线比B点密集，因此A点的场强大于B点场强，故A点的电场力大于B点的电场力， 则A点的加速度大于B点的加速度，故B正确；放电极与集尘极间建立非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的故粒子不可能做匀变速运动，故C错误；由
7、图可知，开始速度方向与电场力方向夹角为钝角，电场力做负功，电势能增大；后来变为锐角，电场力做正功，电势能减小；对于全过程而言，根据电势的变化可知，电势能减小，故D错误故选B点睛：本题考查考查分析实际问题工作原理的能力，解题时要明确电场线的分布规律，并且能抓住尘埃的运动方向与电场力方向的关系是解题突破口6. 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（）A. 增大，E增大B. 增
8、大，EP不变C. 减小，EP增大D. 减小，E不变【答案】D【解析】试题分析：若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，则根据可知，C变大，Q一定，则根据Q=CU可知，U减小，则静电计指针偏角减小；根据，Q=CU，联立可得，可知Q一定时，E不变；根据U1=Ed1可知P点离下极板的距离不变，E不变，则P点与下极板的电势差不变，P点的电势不变，则EP不变；故选项ABC错误，D正确【考点定位】电容器、电场强度、电势及电势能【名师点睛】此题是对电容器的动态讨论；首先要知道电容器问题的两种情况：电容器带电荷量一定和电容器两板间电势差一定；其次要掌握三个基本公式：，Q=CU；同时记住一个特殊的结论：电
9、容器带电荷量一定时，电容器两板间的场强大小与两板间距无关7. 如图所示，在某匀强电场中有a、b、c三点，它们的连线组成一个直角三角形。已知ac=5cm，bc=3cm，现将电荷量q=210-8C的负电荷由a移到b和由a移到c，均要克服电场力做810-8J的功，则该匀强电场的电场强度为（） A. 100V/m 由a指向bB. 100V/m 由b指向aC. 160V/m 由a指向cD. 160V/m 由c指向a【答案】A【解析】【详解】由题，将电荷量q=210-8C的负电荷由a移到b和由a移到c，均要克服电场力做810-8J的功，故说明bc电势相等；a点电势高于b点；电场线由a指向b；ab间的电势差
10、V则电场强度方向由a指向b。故选A。8. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0x2段是关于直线x=x1对称的曲线，x2x3段是直线，则下列说法正确的是A. x1处电场强度最小，但不为零B. 粒子在0x2段做匀变速运动，x2x3段做匀速直线运动C. 若x1、x3处电势为1、3，则13,故C错误；D、x2x3段斜率不变，所以这段电场强度大小方向均不变，故D正确；故选D点睛：EP-x图像的斜率表示粒子所受电场力F，根据F=qE判断各点场强的方向和大小，以及加速度的变化情况至于电势的高低，可以利用结论“负电荷逆着电场线方向移动电势能降低，沿着电
11、场线方向移动电势能升高”来判断9. 如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2，其中Q恰好静止不动，Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是( )A. Q1、Q2的电荷量之比为B. Q1、Q2的电荷量之比为C. Q1、Q2的质量之比为D. Q1、Q2的质量之比为【答案】BD【解析】【详解】A、点电荷Q恰好静止不动，因此根据库仑定律和二力平衡有：=，所以Q1、Q2的电荷量之比为=，故A错误，B正确；C、Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线，Q1、Q2的角
12、速度相同，根据牛顿第二定律有：m12r1=m22r2，所以Q1、Q2的质量之比为=，故C错误，D正确10. 如图所示，可视为点电荷的三个带电小球a、b和c分别固定在三角形的顶点上，已知，a球所受静电力的合力方向恰好平行于b、c的连线。则下列说法正确的是（）A. b、c一定带异种电荷B. b、c一定带同种电荷C. b、c所带电荷量绝对值的比为D. c球所受静电力的合力方向可能垂直于a、b的连线【答案】AC【解析】【详解】AB因为a球所受静电力的合力方向恰好平行于b、c的连线，b、c带同种电荷，根据力的合成可知，a受的合力方向不可能平行b、c连线，故b、c一定带异种电荷，故A正确B错误；C根据受力
13、可知即解得，b、c所带电荷量绝对值的比为，故C正确；D 垂直于a、b连线是b、c间库仑力的方向，而c球所受静电力的合力是b对c、a对c的合力，故c球所受静电力的合力方向不可能垂直于a、b的连线，故D错误。故选AC。11. 移动电源（俗称充电宝）解决了众多移动设备的“缺电之苦”，受到越来越多人的青睐 目前市场上大多数充电宝的核心部件是锂离子电池（电动势3.7 V）及其充放电保护电路、充放电管理电路、升压电路等其中的升压电路可以将锂离子电池的输出电压提升到手机、平板电脑等移动设备所要求的输入电压(5 V)由于锂离子电池的材料特性，在电池短路、过高或过低温度、过度充电或放电等情况下都有可能引起电池漏
14、液、起火或爆炸为安全起见，中国民航总局做出了相关规定，如图1所示为了给智能手机充电，小明购买了一款移动电源，其铭牌如图2所示给手机充电时该移动电源效率按80%计算根据以上材料，请你判断( )A. 这款移动电源能为手机提供的最大充电量为8000 mAhB. 这款移动电源充满电后所储存的总化学能为37 WhC. 乘飞机出行时，这款移动电源可以托运D. Wh与mAh均为能量单位【答案】B【解析】【详解】A由图2可知，这款移动电源能为手机提供的最大充电量为10000mAh；故A错误B这款移动电源充满电后所储存的总化学能等于可以对外做的功，即E=W=UIt=qU=1000010-3Ah3.7V=37Wh
15、故B正确C由图1可知，37Wh的这款移动电源不可以托运，可以随身携带；故C错误DWh是能量的单位，但mAh是电量的单位；故D错误【点睛】该题结合电源的铭牌考查对电源的电动势、电源的容量的理解，会根据W=UIt=qU求电源储存的电能的解答的关键.12. 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，如图甲所示，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图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）则下列说法正确的是（）A. B点为中垂线上电场强度最大的点，场强B. 由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大C. 由C点到A
16、点电势逐渐减小D. A、B两点间的电势差【答案】AC【解析】【详解】A据vt图的斜率等于加速度，可得物块在B点的加速度最大为所受的电场力最大为F=ma=12N=2N则电场强度最大值为A正确；B据vt图可以知道，由C到A物块的速度增大，电场力做正功，则物块的电势能减小，B错误；C据两个等量的同种正电荷产生的电场，其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧，因此由C点到A点，电势逐渐减小，C正确；D由vt图可以知道，A、B两点的速度分别是vA=6m/s，vB=4m/s，物块在A到B运动中，由动能定理得得D错误。故选AC。第卷（共52分）四、实验题13. 如图所示的图象所对应的两个导体：（1）
17、电阻关系为R1：R2为多少？（2）若两个导体中的电流相等（不为零）时，电压之比U1：U2为多少？（3）若两个导体的电压相等（不为零）时，电流之比I1：I2为多少？【答案】(1)R1：R2=3：1；（2）U1：U2=3：1；（3）I1：I2=1：3【解析】【详解】（1）因为在IU图象中R=所以R1：R2=3：1（2）由欧姆定律得U1=I1R1，U2=I2R2，由于I1=I2，则U1：U2=R1：R2=3：1（3）由欧姆定律得 由于U1=U2，则I1：I2=R2：R1=1：3三、解答题（共46分）14. 如图所示，在匀强电场中有abc三点，ab相距4cm，bc相距10cm，将一个带电荷量为210-
18、8C 的电荷从a点移到b点时，电场力做功为410-6 J将此电荷从b点移到c点时电场力做功为多少？，a、c间电势差为多少？【答案】 450V【解析】【详解】由题,电荷从a点移到b点时,电场力做功：电荷从b点移到c点时电场力做功：解得：a、c间电势差15. 如图用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0103kg，所带电荷量为2.0108C。现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为，g=10m/s2。求：(1)小球带电的种类；(2)小球受到的电场力大小；(3)匀强电场的电场强度大小。【答案】(1)正电；(2)；(3)【解析】【详解】(1)小球受到重力、绳子拉力和电场力，受力如图
19、所示因电场力水平向右，而电场强度也水平向右，因此小球带正电(2)根据共点力平衡可得电场力(3)根据电场强度的定义式可得16. 如图所示，A为粒子源，在A和极板B间的加速电压为U1，在两水平放置的平行带电板C、D间的电压为U2，现设有质量为m，电荷量为q的质子初速度为零，从A被加速电压U1加速后水平进入竖直方向的匀强电场，平行带电板的极板的长度为L，两板间的距离为d，不计带电粒子的重力，求：(1)带电粒子在射出B板时的速度；(2)带电粒子在C、D极板间运动的时间；(3)带电粒子飞出C、D电场时在竖直方向上发生的位移y.【答案】（1） （2） （3） 【解析】试题分析：（1）由动能定理得：W=qU
20、1 = 则（2）离子在偏转电场中运动的时间tL = （3）设粒子在离开偏转电场时纵向偏移量为y综合解得 考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题关键明确粒子运动性质，对应直线加速过程，根据动能定理列式；对于类似平抛运动过程，根据类似平抛运动的分运动公式列式求解；不难17. 空间中有两个相邻的、互不重叠的电场，以竖直线MN为分界线，MN左边区域的电场E1的方向竖直向下，MN右边区域的电场E2的方向水平向左质量为m、带电量为q的正电小球用长为L的不可伸长的绝缘轻绳系于O点，拉起小球至轻绳水平后在A点静止释放小球运动到最低点B时，轻绳恰好拉断，小球从B点飞出，继续做曲线运动至分界线MN与圆弧轨道
21、的交点C点时，恰好沿着轨道上C点的切线方向进入光滑绝缘圆弧轨道，O2是轨道圆心，连线CO2与竖直方向夹角为，已知，圆弧轨道的半径也是L，重力加速度为g，求：（用题目中所给的字母表示结果）(1)小球运动到B点时的速率，以及轻绳能承受的最大拉力；(2)小球运动到C点时的速率，以及小球从B运动到C到时间；(3)当小球在圆弧轨道上运动至速度最小的位置时（再次到达分界线MN之前），受到轨道的压力多大？【答案】(1)； 6mg； (2)；(3)6mg【解析】【详解】(1)在中，电场力:方向向下从至，由动能定理得：解得：在点，分析向心力联立各式解得：(2)在点进行速度分解：从至，小球做类平抛运动，牛顿第二定律：所以：联立各式解得：(3)在中，则有：重力和电场力合力：方向与竖直方向夹角也是，所以恰好平行于连线，利用“等效重力”思想，点刚好是等效最低点，而关于对称的点就是等效最高点，速度最小从至，动能定理：在点，则有：联立各式解得：