河北省邢台市第七中学2019-2020学年高二物理上学期9月试题.doc

河北省邢台市第七中学2019-2020学年高二物理上学期9月试题

河北省邢台市第七中学2019-2020学年高二物理上学期9月试题

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河北省邢台市第七中学2019-2020学年高二物理上学期9月试题（含解析）
（时间：60分钟：满分：100分）
一、选择题（每题4分，共60分）
1. 如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触，使验电器的金属箔片张开，关于这一现象，下列说法正确的是（　　）

A. 两片金属箔片上均带负电荷
B. 两片金属箔片上带异种电荷
C. 将玻璃棒移走，则金属箔片立即合在一起
D. 金属箔片上有电子转移到玻璃棒上
【答案】D
【解析】
【详解】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，即缺少电子，若将其接触验电器的金属球，此时两个箔片带同种电荷正电；在此过程中，一部分电子会从验电器向玻璃棒移动。移走金属棒时，箔片仍带电，不会立即合在一起,故选D。
2. 在感应起电中，带负电物体靠近带绝缘底座的导体时，如图所示M处将（ ）

A 带正电 B. 带负电
C. 不带电 D. 以上答案均有可能
【答案】B
【解析】
【详解】感应起电过程是电荷在电场力作用下，从物体的一部分转移到另一个部分，且近端感应出异种电荷，远端感应出同种电荷，由图知M为远端，则M处带负电．
故选B．
【点睛】感应起电实质是：电子从物体的一部分转移到另一个部分，电荷转移特点“近异远同”．
3. 关于库仑定律，下列说法正确的是（　　）
A. 库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积最小的带电体
B. 库仑定律的适用条件是：真空和静止点电荷
C. 带电荷量分别为Q和3Q的点电荷A、B相互作用时，B受到的静电力是A受到的静电力的3倍
D. 根据F＝k，当两个带电体间的距离趋近于零时，库仑力将趋向无穷大
【答案】B
【解析】
【详解】A．库仑定律的适用条件是：真空和静止点电荷。如果在研究的问题中，带电体的形状．大小以及电荷分布可以忽略不计，即可将它看作是一个几何点，则这样的带电体就是点电荷。一个实际的带电体能否看作点电荷，不仅和带电体本身有关，还取决于问题的性质和精度的要求。与质点等概念一样，点电荷是实际带电体的抽象和近似。所以体积大的带电体可能看作点电荷，体积小的带电体可能不能看作点电荷，故A错误；
B ．库仑定律的适用条件是：真空和静止点电荷。故B正确；
C．根据牛顿第三定律得：B受到的静电力和A受到的静电力大小相等。故C错误；
D．两个带电体间的距离趋近于零时，带电体已经不能看成点电荷呢，已经不能适用，故D错误。
故选B。
4. 关于电场强度的概念，下列说法正确的是（　　）
A. 电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零
B. 电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关
C. 正负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关
D. 由E＝可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比
【答案】B
【解析】
【详解】A．场强与有无试探电荷无关，电场中某一点不放试探电荷时，该点场强不变，故A错误；
B．电场中某一点的场强由电场本身决定，与放入该点的试探电荷的正负无关，故B正确；
C．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，而场强由电场本身决定，与放入电场的试探电荷无关，故C错误；
D．由公式可知，是电场强度的定义式，采用比值法定义，则知电场强度E与F和q无关，由电场本身决定，E并不跟F成正比，也不跟q成反比，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q，分别固定在正方形的四个顶点上，正方形边长为a，则正方形两条对角线交点处的电场强度( )

A. 大小为，方向竖直向上 B. 大小为，方向竖直向上
C. 大小为，方向竖直向下 D. 大小为，方向竖直向下
【答案】C
【解析】
【详解】四个点电荷中处于对角线上的两个正负点电荷产生的电场强度的方向沿对角线方向且由正电荷指向负电荷，四个点电荷中任意一个点电荷在对角线交点处产生的电场强度大小为，根据叠加原理，正方形两条对角线交点处的电场强度，方向竖直向下.故C正确，ABD错误．
故选C
6. 如图所示为某点电荷形成的电场，A、B两点为电场线上两点，则（ ）

A. 点电荷带负电，EA>EB
B. 点电荷带正电，EA<EB
C. 点电荷带负电，φA>φB
D. 点电荷带正电，φA<φB
【答案】C
【解析】
【分析】
电场线从正电荷或无穷远出发到负电荷或无穷远终止．电场线的疏密表示场强的大小，沿电场线的方向电势降低．结合这些知识分析．
【详解】根据电场线分布的特点：电场线从正电荷或无穷远出发到负电荷或无穷远终止．可知该电场是负点电荷形成的．
A处电场线比B处电场线疏，则知EA＜EB．沿电场线的方向电势降低，所以φA＞φB．故C正确，ABD错误．
故选C．
【点睛】明确负电荷周围电场分布情况是解题关键，注意场强是矢量，离点电荷越近，场强越强．
7. 对公式E＝和UAB＝Ed的理解，下列说法正确的是（　　）
A. 由E＝知，匀强电场中A、B两点沿电场线的距离越大，则电场强度越小
B. 公式UAB＝Ed适用于计算任何电场中A、B两点间的电势差
C. 公式中的d是匀强电场中A、B所在的两等势面之间的距离
D. 由UAB＝Ed知，A点和B点间距离越大，则这两点的电势差越大
【答案】C
【解析】
【详解】A．场强的大小是由电场本身决定的，与U、d无关，故A错误；
B．公式UAB=Ed中，E只有是定值才能求解电势差，所以可知此公式只适用于匀强电场，故B错误；
C．公式中的d是匀强电场中a、b沿电场线方向的距离，也可以是这两点所在的两等势面之间的距离，故C正确；
D．在同一匀强电场中，公式U=Ed中，d是两点间沿电场线方向的距离，所以只有当两点间沿场强方向的距离越大时，两点间电势差也越大，而不是任意两点间的距离越大，两点间电势差也越大，故D错误。
故选C。
8. 下列说法正确的是（　　）
A. 电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关
B. 电场中两点间电势差值叫做电势差，也叫电压
C. A、B两点电势差是恒定的，不随零电势点的不同而改变，所以UAB＝UBA
D. UAB表示B点与A点之间的电势差，即UAB＝φB－φA
【答案】B
【解析】
【详解】A．电势是相对的，是相对于零电势点而言的，而电势差是绝对的，故A错误；
B．根据电势差的概念可知，电场中两点间电势的差值叫做电势差，又叫电压，故B正确；
CD．UAB=φA-φB=-UBA，故UAB表示A点与B点之间的电势差，故CD错误。
故选B。
9. 如图所示的同心圆是电场中的一簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A→C运动时的速度越来越小，B为线段AC的中点，则下列说法正确的是（ ）

A. 电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越小
B. 电子沿AC方向运动时它具有的电势能越来越大
C. 电势差UAB＝UBC
D. 电势φA<φB<φC
【答案】B
【解析】
【详解】A．由于等势线是电场中的一簇同心圆，且电子由A向C运动过程速度越来越小，故题中电场是由一个处于圆心的负电荷产生的，根据库仑定律可以判断，电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越大，故A错误；
B．电子沿AC方向运动时，电场力做负功，故电势能逐渐变大，故B正确；
C．电子沿AC方向运动过程中，电场力逐渐变大，从A到B过程电场力较小，故从A到B过程电场力做功较少，根据电势差与电场力做功关系

可以得到
UAB＜UBC
故C错误；
D．电场线与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面，电子由A向C运动过程速度越来越小，故电场力向外，场强向内，故外侧电势较高，故
φA＞φB＞φC
故D错误。
故选B。
10. 两平行金属板相距为，电势差为，一电子质量为，电荷量为，从点沿垂直于极板的方向射出，最远到达点，然后返回，如图所示，，则此电子具有的初动能是

A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
全程只有电场力做功，根据动能定理解出电子的初动能；
【详解】设出电子的初动能，末动能为零，极板间的电场，根据动能定理：，解得：，故D正确，A、B、C错误；
故选D．
11. 一个电容器带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U，若使其带电荷量增加4×10-7C，电势差则增加20v，则它的电容是( )
A. 1×10-8F B. 2×10-8F C. 4×10-8F D. 8×10-8F
【答案】B
【解析】
由电容定义式可得：，故选B．
12. 在点电荷－Q的电场中，一金属球处于静电平衡状态，A为球内一点，B为球外表面附近一点，则球上感应电荷在A点和B点所激发的附加场强EA′和EB′的方向在下图中最可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
此题考查了静电平衡知识；要知道当圆盘达到静电平衡后，圆盘内各点的合场强为零，即感应电荷产生的电场强度与-Q产生的电场强度大小相等、方向相反．
【详解】圆盘达到静电平衡后，圆盘内各点的合场强为零，感应电荷产生的电场强度与-Q产生的电场强度大小相等、方向相反，负电荷-Q在A点产生的场强方向指向-Q，则感应电荷激发的附加场强背离-Q；因球处于静电平衡时，球面是等势面，电场线与等势面垂直，故B点的合场强方向沿OB方向指向球外，而-Q在B点的场强沿BQ方向，可知球面的感应电荷在B点的场强方向如C图所示，故C正确，ABD错误．
13. 下列说法正确的是（）
A. 电荷从电场中A点运动到了B点，路径不同，电场力做功的大小就可能不同
B. 电荷从电场中的某点开始出发，运动一段时间后，又回到了该点，则说明电场力做功为零
C. 正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功；负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功
D. 电荷在电场中运动，因电场力可能对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中并不成立
【答案】BC
【解析】
【详解】A．电场力做功和电荷的运动路径无关，故A错误；
B．电场力做功只与电荷的初末位置有关，所以电荷从某点出发又回到了该点，电场力做功为零，故B正确；
C．正电荷沿电场线的方向运动，则正电荷受到的电场力和电荷的位移方向相同，故电场力对正电荷做正功，同理，负电荷逆着电场线的方向运动，电场力对负电荷做正功，故C正确；
D．电荷在电场中运动，虽然有电场力做功，但是电荷的电势能和其他形式的能间的转化满足能量守恒定律，故D错误。
故选BC。
14. 如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一带正电的小球，小球与弹簧不连接，施加外力将小球向下压至某位置静止。现撤去外力，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，则上述过程中（　　）

A. 小球与弹簧组成的系统机械能守恒
B. 小球的电势能增加W1＋W2
C. 小球的电势能减少W2
D. 小球的重力势能增加－W1
【答案】CD
【解析】
【详解】A．由于电场力做正功，故小球与弹簧组成的系统机械能增加，机械能不守恒，故A错误；
BC．根据电场力做功是电势能变化的量度，电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加，电场力对小球所做的功为，则小球的电势能减少，故B错误，C正确；
D．重力做功是重力势能变化的量度，由题意知重力做负功，重力势能增加，故D正确。
故选CD。
15. 如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则（　　）

A. A点场强小于B点场强
B. A点场强方向指向x轴负方向
C. A点场强大于B点场强
D. A点电势高于B点电势
【答案】AD
【解析】
【详解】等差等势面越密的地方电场强度越大，所以，故A正确，C错误；电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以A点场强方向指向x轴正方向，故B错误；沿着电场线电势逐渐降低，故A点电势高于B点电势，故D正确．所以AD正确，BC错误．
二、计算题
16. 在电场中把一个电荷量为6×10－6 C的负电荷从A点移到B点，克服静电力做功3×10－5 J，则电荷从A到B的过程中，电势能变化了多少？是增加还是减少？若规定电荷在B点的电势能为零，则电荷在A点的电势能为多大？
【答案】3×10－5 J；增加；－3×10－5 J
【解析】
【详解】电荷克服静电力做功，即静电力做负功，有

由于静电力做负功，则电势能增加了；
若，则由得

17. 如图所示的匀强电场中，有A、B、C三点，AB=5cm，BC=12cm，其中AB沿电场方向，BC和电场方向成60°角。一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从A移到B，电场力做功为W1=1.2×10-7J。求：
(1)匀强电场的电场强度E的大小；
(2)该电荷从B到C，电荷的电势能改变多少？

【答案】(1)60N/C；(2)减少1.44×10-7J
【解析】
【详解】(1)根据
W1=qE·AB
可知，该电场的电场强度大小为

(2)该电荷从B到C，电场力做功为
W2=qE·BC·cos60°
代入数据，整理得
W2=1.44×10-7J
电场力做功等于电势能的减小量，因此电势能减少1.44×10-7J。
18. 将一电荷量为－3×10－6C的点电荷从电场中的A点移动到B点，克服电场力做了3×10－5J的功，再将该电荷从B点移动到C点，电场力做了1.2×10－5J的功，求：
（1）AB间、BC间、AC间电势差各为多少？
（2）从A点移到B点，再移到C点，电势能变化了多少？
【答案】（），，；（2）电势能增大
【解析】
【详解】（1）间的电势差为

间的电势差为

所以有

（2）电荷从点移动到点再从点移动到点的过程中，电势能变化等于电场力做的功，即

电场力做负功，电荷的电势能增大，增大量为
19. 长为L的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场。一个带电为+q。质量为m的带电粒子，以初速度v0紧贴上板且沿垂直于电场线方向进入该电场，刚好从下板边缘射出，射出时速度恰与水平方向成30°角，如图，不计粒子重力。求：
（1）粒子射出时速度的大小；
（2）匀强电场的场强大小；
（3）两板间的距离。

【答案】(1) (2) (3)
【解析】
【详解】(1)由题意知出电场时，合速度方向与水平夹角为30°，故由速度关系可知：

(2)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，由牛顿第二定律可得：

由类平抛规律可得：

联立解得：

(3)根据类平抛运动规律有：

结合(2)解得：