1、 安 徽省安徽师大附中 2016-2017 学年高二上学期第一次月考（ 10 月） 物理试题 一、 选择题 1 如图所示，可视为点电荷的小球 A、 B分别带负电和正电， B球固定，其正下方的 A球静止在绝缘斜面上，则 A球受力个数为 A.不可能受到 2个力作用 B.可能受到 3个力作用 C.可能受到 4个力作用 D.可能受到 5个力作用 【答案】 C 【解析】本题考查了库仑力和共点力的平衡条件，意在考查考生的理解和应用能力。 如果 A受的库仑力等于重力，则 A不受斜面的支持力作用，只受两个力，选项 A错误；如果库仑力小于重力，则斜面对 A 有支持力作用，根据平衡条件可知 A 还受摩擦力作用，则
2、 A受到有 4个力作用，选项 C正确；其它情况不存在，选项 BD错误。综上本题选 C。 2 如图，三个点电荷 a、 b、 c位于正三角形的三个顶点上， a、 c带正电， b带负电， a所带电量比 b所带电量少，关于 c受到 a和 b的静电力的合力方向， 下列判断正确的是 A.从原点指向第 象限 B.从原点指向第 象限 C.从原点指向第 象限 D.从原点指向第 象限 【答案】 D 【解析】本题考查了库仑力及力的合成问题，意在考查考生的理解和应用能力。 因为 a所带电量比 b所带电量少，则 a对 c的库仑力比 b对 c的库仑力 小，又由电性可知 a和 c间是斥力， b和 c 间引力， c的受力如图
3、所示： 由平行四边形定则可得 c受到 a和 b的静电力的合力方向从原点指向第象限，选项 D正确。综上本题选 D。 3 如图所示的各种情况中， a、 b两点的电势不相等的是 A.平行板电容器带电时，极板间近正负极板的两点 a、 b B.静电场中达到静电平衡时的导体内部任意两点 a、 b C.离点电荷等距的任意两点 a、 b D.两个等量异号的点电荷，在其连线的中垂线上，与连线中点等距的两点 a、 b 【答案】 A 【解析】本题考查了电势知识点，意在考查考生的理解和应用能力。 A中平行板间的电场为匀强度电场，沿电场方向电势降低，所以 a和 b两点电势不相等，选项 A正确；处于 静电平衡状态的导体是
4、一个等势体，所以导体内部 a和 b两点的电势相等，选项 B 错误；离点电荷等距的任意两点 a、 b 在同一个等势面上，电势相等，选项 C 错误；两个等量异号的点电荷，其连线的中垂线是一条等势线，所以 a、 b 两点电势相等，选项 D错误。综上本题选 A。 4 如图所示，在水平方向的匀强电场中，一绝缘细线的一端固定在 O点，另一端系一带正电的小球，小球在只受重力、电场力、绳子的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动，小球所受的电场力大小等于重力大小。比较 a、 b、 c、 d这四点，小球 A.在最高点 a处的动能最小 B.在最低点 c处的机械能最小 C.在水平直径右端 b处的机械能最大 D.在水平直径
5、左端 d处的机械能最大 【答案】 C 【解析】本题考查了带电小球在电场中运动时的动能、机械能变化等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。 小球在运动过程中，因为细线的拉力不做功，只有电场力和重力做功 ，又因为电场力大小等于重力大小，电场力和重力的合力方向向右下方 45，所以根据动能定理可知小球在 O 点左上方 45处时动能最小，选项 A 错误；根据机械能守恒定律和功能关系可知电场力做正功越多，小球的机械能越大，所以小球在 b点处时机械能最大，在 d处时机械能最小，选项C正确，选项 BD 错误。综上本题选 C。 5 如图， a、 b、 c、 d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个梯形的四个顶点。
6、电场线与梯形所在的平面平行。 ab 平行 cd，且 ab边长为 cd边长的一半，已知 a点的电势是 3 V， b点的电势是 5 V， c点的电势是 7 V。由 此可知， d点的电势为 A.1 V B.2 V C.3 V D.4 V 【答案】 C 【解析】本题考查了匀强电场中的电势知识点，意在考查考生的理解和应用能力。 如图所示， ae 与 bc平行，因为 ab 边长为 cd边长的一半，根据匀强电场中电势变化的规律可知 a- b= d- e= e- c=-2V，因为 c 点的电势是 7V，所以 d 点电势为 3V，选项 C正确。综上本题选 C。 6 P、 Q两电荷的电场线分布如图所示， c、 d
7、为电场中的两点。一个离子从 a运动到b(不计重力 )，轨迹如图所示 .下列判断正确的是 A.Q带正电 B.c 点电势低于 d点电势 C.离子在运动过程中受到 P的吸引 D.离子从 a到 b，电场力做正功 【答案】 C 【解析】本题考查了电场中的电势、电场力做功等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。 由图可知电场线从 P指向 Q，所以 Q带负电，选项 A错误；因为沿着电场线方向电势降低，所以 c点电势比 d点电势高，选项 B错误；由离子的轨迹特点可知，离子受的电场力与电场线的切线方向 相反，所以离子在运动过程中受到 P的吸引，选项 C正确；由图可知离子受的电场力的方向与轨迹的切线方向成钝角，所
8、以电场力对离子做负功，选项 D错误。综上本题选 C。 7 平行板电容器的两极板 A、 B接于电源两极，两极板竖直、平行正对，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键 S，电容器充电，悬线偏离竖直方向的夹角为 ，如图所示，则下列说法正确的是 A.保持电键 S闭合，带正电的 A板向 B板靠近，则 减小 B.保持电键 S闭合，带正电的 A板向 B板靠近，则 不变 C.电键 S断开，带正电的 A板向 B板靠近，则 增大 D.电键 S断开，带正电的 A板向 B板靠近，则 不变 【答案】 D 【解析】本题考查了电容器的动态分析，以及电场力等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。 根据公式 ，当保持电键 S闭
9、合，带正电的 A板向 B板靠近时， d减小， E变大，则小球受到的电场力变大，根据小球受力的平衡条件可知，小球与竖直夹角变大，选项 AB 错误；如果电键 S断开，带正电的 A板向 B板靠近，根据公式 、 、 可得 E不变，则小球受到的电场力不变，则不变，选项 D正确，选项 C错误。综上本题选 D。 8 如图所示，空间有与水平方向成 角的匀强电场。一个质量为 m的带电小球，用长L的绝缘细线悬挂于 O点。当小球静止时，细线恰好处于水平位置。现用一个外力将小球沿圆弧缓慢地拉到最低 点，此过程小球的电荷量不变。则该外力做的功为 A.mgLcot B.mgLtan C. D.mgL 【答案】 A 【解析
10、】本题考查了动能定理、电场力做功等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。 对小球受力分析可知小球受到有重力、电场力、绳子拉力和外力，根据共点力的平衡条件可得电场力 ，将小球缓慢地拉到最低点时，小球的位移为 ， 如图所示，小球的位移在电场方向上的距离 ，根据动能定理可得：，化简方程可得 W外 =mgLcot，选项 A正确。综上本题选 A。 9 如图所示，从炽热的金属丝漂出的电子 (速度可视为零 )，经加速电场加速 后从两极板中间垂直射入偏转电场。电子的重力不计。在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是 A.仅将偏转电场极性对调 B.仅增大偏转电极间的距离 C
11、.仅增大偏转电极间的电压 D.仅减小偏转电极间的电压 【答案】 C 【解析】本 题考查了电荷在匀强电场中的偏转等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。 设电子进入偏转电场时的速度为 v，偏转电压为 U，偏转电极间的距离为 d，偏转极板的长度为 L，电子的电量为 q，质量为 m，则电子在偏转电场中运动的时间 ，加速度为，根据运动学公式可得电子从偏转电场中射出时沿电场方向的速度为，则电子射出电场时的偏转角 ，所以能使电子的偏转角变大的是增大 偏转电极间的电压，选项 C正确，选项 ABD错误。综上本题选 C。 10 如图所示，在匀强电场中的 O点固定一点电荷 +Q， a、 b、 c、 d、 e、 f
12、为以 O点为球心的同一球面上的点， aecf 平面与电场线平行， bedf平面与电场线垂直，则下列说法中正确的是 A.a、 f两点电势 相等 B.b、 d两点电场强度大小相等 C.将点电荷 +q从球面上 b点移到 e点，电场力做功为零 D.将点电荷 +q在球面上任意两点之间移动，从 a点移动到 c点的电势能变化量最大 【解析】本题考查了匀强电场中的电势、电场强度、电场力做功和电势能力等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。 根据点电荷电场分布特点可知，在点电荷 Q的电场中， a、 b、 c、 d、 e、 f各点的电势相等，又根据匀强电场中等势面的特点可知在匀强电场中 a、 f 两点不在同一个等
13、势面上，电势不相等，则根据在合电场中 a、 f 两点的电势等于在匀强电场中的电势和在点电 荷 Q 的电场中的电势的代数和可知， a、 f 两点的电势不相等，选项 A错误；点电荷 Q在 b、 d两点的电场强度 EQ 大小相等，方向相反，根据电场的叠加特点可知，电场中 b、 d两点的合电场的电场强度如图所示： 由图可知 b、 d两点的电场强度大小相等，选项 B正确；因为 b、 e两点在匀强电场中处于同一个等势面上，在点电荷 Q 的电场中也处于同一个等面上，所以 b、 e 两点 的电势相等，则电荷 +q 在 b、 e 两点时的电势能相等，根据功能关系可知将点电荷 +q 从球面上 b 点移到 e点的过
14、程中电场力做功为零，选项 C正确；因为在球面上各点，点电荷 Q在球面上各的电势相等，在匀强度电场中根据 U=Ed，又在球面上 a和 c两点间沿匀强电场方向上的距离最大，所以 a和 c两点间的电势差最大，将点电荷 +q在球面上任意两点之间移动，从 a点移动到 c点的电场力做最多，电势能变化量最大，选项 D正确。综上本题选 BCD。 11 一个电子只在电场力作用下从 a 点运动到 b点的轨迹如图中虚线所示，图中一组平行实线可能是电场线，也 可能是等势面，下列说法中正确的是 A.如果实线是电场线，则 a点的电势比 b点的电势高 B.如果实线是等势面，则 a点的电势比 b点的电势高 C.如果实线是电场
15、线，则电子在 a点的电势能比在 b点的电势能大 D.如果实线是等势面，则电子在 a点的电势能比在 b点的电势能大 【 答案】 BC 【解析】本题考查了电子在电场中的运动中的电势能和电场中的电势等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。 如果实线是电场线，则电子受力沿实线向右，电场方向向左，电场力对电子做正功，电子的电势能减小，根据沿电场方向电势降低可知 a 点电势比 b 点电势低，选项 A 错误，选项 C正确；如果实线是等势面，则电子受力竖直向下，电场方向竖直向上，电场力对电子做负功，电子的电势能增加，选项 D错误；根据沿电场方向电势降低可知 a点电势比 b点电势高，选项 B正确。综上本题选 B
16、C。 12 一带负电的粒子只在电场力作用下沿 x轴正向运 动，其电势能 Ep随位移 x变化的关系如图所示，其中 0 x2段是关于直线 x=x1对称的曲线， x2 x3段是直线，则下列说法正确的是 A.x1处电场强度大小为零 B.x2 x3段的电场强度大小方向均不变，为一定值 C.粒子在 0 x2段做匀变速运动， x2 x3段做匀速 直线运动 D.0与 x2处电势 0、 2的关系为 0= 2 【答案】 ABD 【解析】本题考查了电场强度、电势等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。 根据功能关系可知电场力做的功等于电势能变化的负值，即 ，结合图象可知图象的切线斜率表示粒子受到的电场力的大小，而电
17、场力 F 与电场强度 E 成正比，所以x1 处电场强度为零，选项 A 正确； x2 x3段的图象为 一条直线，斜率恒定，表示此范围内的电场强度为一定值，选项 B正确；在 0 x2段电场力大小先变小后变大，加速度先变小后变大，粒子做非匀变速运动， x2 x3 段粒子电势能增大，电场力做负功，粒子做匀减速直线运动，选项 C 错误；由图可知粒子在 0与 x2 处的电势能相等，则这两点的电势相等，选项 D正确。综上本题选 ABD。 13 如图所示，水平放置的金属板的上方有一固定的正点电荷 Q，一表面绝缘的带正电的小球 (可视为质点，且不影响 Q的电场 )，从左端以初速度 滑到金属板上，沿光滑的上表面向
18、右运动到右端，在此过程中： A.小球作匀速直线运 动 B.小球作先减速后加速的运动 C.小球受到的电场力为零 D.电场力对小球做功为零 【答案】 AD 【解析】本题考查了处于静电平衡状态的导体的特点，意在考查考生的理解和应用能力。 根据静电平衡状态的导体的特点可知，金属板上表面的电场垂直表面向下，则带正电的小球沿金属板表面向右运动时小球受到的电场力竖直向下，对小球不做功，小球在水平方向不受力，小球沿表面做匀速直线运动，选项 AD 正确，选项 BC错误。综上本题选 AD。 14 如图所示，有三个质量相等，分别带正电、带负电和不带电的小球，从平行板电场的中点以相同的初 速度垂直于电场方向进入电场，
19、它们分别落在 A、 B、 C三点，可以判断 A.小球 A带正电，小球 B不带电， C带负电 B.三个小球在电场中运动的时间相等 C.三个小球到达极板时的动能关系为 EkAEkBEkC D.三个小球在电场中运动时的加速度关系为 aAaBaC 【答案】 AD 【解析】本题考查了带电小球在电场中的类平抛运动知识点，意在考查考生的理解能力。 因为小球的初速度相等，根据公式 得，三个小球在电场中运动的时间关系为，选项 B 错误 ；根据竖直方向的匀加速运动可得 ，所以三个小球的加速度关系有 ，选项 D 正确；根据牛顿第二定律可知小球 A 带正电，小球 B 不带电， C 带负电，选项 A 正确；根据前述可知
20、三个小球受到的合力 关系有，根据动能定理可得三个小球到达极板时的动能关系为 EkAEkBEkC，选项C错误。综上本题选 AD。 15 如图所示，一个质量为 m、带电荷量为 q的基本粒子，从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入，当入射速度为 v时，恰好穿过电场而不碰金属板。要使粒子的入射速度变为 ，仍能恰好穿过电场，则必须再使 A.两板间电压减为原来的 B.粒子的电荷量变为原来的 C.两板间 距离增为原来的 4倍 D.两板间距离增为原来的 2 倍 【答案】 BD 【解析】本题考查了粒子在匀强电场中的类平抛运动等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。 根据类平抛运动的特点可知粒子在电场中运动的时间
21、，沿电场方向的偏移量，由已知条件可知，可以使电压应变为原来的 倍，选项 A 错误；可以使粒子的电荷量变为原来的 倍，选项 B 正确；如果使两板间距变化时，粒子 的偏移量也变化，由此可以判断可以使两板间距增为原来的 2倍，选项 D正确，选项 C错误。综上本题选 BD。 二、解答题 16 将一电荷量为 210 -5C的负电荷由 A点移到 B点，其电势能增加了 0.1J，已知 A、B两点间距为 2cm，两点连线与电场方向成 60 角，如图所示，问： (1)在电荷由 A移到 B 的过程中，电场力做了多少功？ (2)A、 B两点间的电势差为多少？ (3)该匀强电场的电场强度为多大？ 【答案】 (1) -
22、0.1J, (2)5000V, (3)5 105v/m 【解析】本题考查了电场力做功、电势差、电场强度等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。 (1)根据功能关系可知电场力做的功等于电势能变化的负值，所以电荷由 A 移到 B 的过程中电场力做的功 W=-0.1J； (2)根据电势差公式 可得 ； (3)根据公式 可得电场强度 V/m=5 105V/m 17 如图所示，半径为 r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上，场强为 E的匀强电场与环面平行。一电量为 +q、质量为 m的小球穿在环上，可沿环作无摩擦的圆周运动，若小球经 A点时，速度 vA的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，试
23、计算： (1)速度 vA的大小； (2)小球运动到与 A点关于圆心对称的 B点时，小球对环在水平方向的作用力。 【答案】 (1) (2) 【解析】本题考查了带电小球在复合场中的圆周运动等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。 (1)在 A点，小球在水平方向只受电场力作用，根据牛顿第二定律得： 所以小球在 A点的速度 。 (2)在小球从 A 到 B 的过程中，根据动能定理，电场力做的正功等于小球动能的增加量，即， 小球在 B点时，根据牛顿第二定律，在水平方向有 解以上两式，小球在 B 点对环的水平作用力为： 。 18 如图所示 ,质量为 m、带电量为 -q的小球在光滑导轨上运动，半圆形滑环的半径为R，小球在 A点时的初速为 V0，方向和斜轨平行。整个装置放在方向竖直向下，电场强度为 E的匀强电场中，斜轨的高为 H，试问： (1)小球离开 A点后将作怎样的运 动 ? (2)设小球能到达 B点，那么，小球在 B点对圆环的压力为多少 ? (3)在什么条件下，小球可以以匀速沿半圆环到达最高点，这时小球的速度多大 ?
