1、2013-2014学年广东汕头金山中学高二 10月月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 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，电场强度小的地方电势低 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 试题分析：电场强度与电势之间无必然联系，但沿电场方向电势降低，而且速度最快，例如在正电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，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
2、远，电场强度小，电势高，故 A错误；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；沿电场方向电势降低，而且速度最快，故 C正确；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，电场中肯定存在场强都为零、电势又不相等的两个点，在这样的两 个点之间移动电荷，电场力将做功故 D错误所以选 C 考点：本题主要考查静电场中电场强度和电势的特点、电场力做功的特点及匀强电场中电势差和电场强度的关系，同时考查考生对基本概念和基本性质的记忆、理解 如图所示，平行板电容器的两极板 A、 B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合 S，电容器充电
3、，这时悬线偏离竖直方向的夹角为 ，下列说法中正确的是 ( ) A保持 S闭合，将 A板向 B板靠近，则 增大 B保持 S闭合，将 A板向 B板靠近，则 不变 C断开 S，将 A板向 B板靠近，则 增大 D断开 S，将 A板向 B板靠近，则 不变 答案： AD 试题分析：若保持 S闭合，则电容器两极板之间的电压保持不变，因此根据可知，当将 A板向 B板靠近时，电场强度增大，则电场力增大，因小球受重力、电场力和绳子的拉力处于平衡状态，当电场力变大时 增大，故 A正确， B错误；若断开 S，电容器带电量保持不变，由 和 以及可得： ，由于 Q、 S不变，只是 d变化，所以电场强度不变，故电场力不变，
4、则 不变，故 C错误， D正确故选 A 考点：本题考查考生对物体的平衡条件、平行板电容器的电容、电压和电量关系，以及匀强电场中电场强度与电压的关系等物 理规律和概念的理解 在点电荷 Q 的电场中，一个电子通过时的轨迹如图实线所示， a、 b为两个等势面，则下列判断中正确的是 ( ) A Q 一定为负电荷 B电子从 b到 a的过程中电场力做负功 C电子经过两等势面的动能 Eka Ekb D电子在两等势面上的电势能 Epa Epb 答案： AC 试题分析：本题是轨迹问题，首先要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向，确定是排斥力还是吸引力，由动能定理分析动能和电势能的变化是常用的思路 电子带负
5、电，从电子运动轨迹看出，轨迹向左弯曲，电子受到了排斥力作用，故 Q 为负电荷，故 A正确；根据运动轨迹可知，电子受到了排斥力作用，从 a到 b过程中，电场力做负功；反之，远离 Q 的过程电场力做正功，故 B错误；根据运动轨迹可知，电子受到了排斥力作用，从 a 到 b 过程中，电场力做负功，由动能定理知，动能减小，电势能增大，故 C正确， D错误；所以选 AC 考点：本题主要考查等势面、电势能、电场力做功与电势能变化的关系、动能定理的应用 如图所示，一电场的电场线分布关于 y轴 (沿竖直方向 )对称， O、 M、 N 是y轴上的三个点，且 OM MN， P点在 y轴右侧， MP ON.则 ( )
6、 A M点的电势与 P点的电势相等 B将正电荷由 O 点移动到 P点，电场力做正功 C M、 N 两点间的电势差大于 O、 M两点间的电势差 D在 O 点静止释放一带正电粒子，该粒子一定沿 y轴做直线运动 答案： BD 试题分析：据电场线与等势面 (线 )垂直，作过 M、 P、 N 做等势线，可得到过 P点的等势线通过 M、 N 之间，因顺着电场线电势降低，则有 ，故A错误；将正电荷由 O 点移到 P点，因 ，所以 ，则将正电荷由 O 点移动到 P点，电场力做正功，故 B正确；电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小， MN 间的平均场强小于 OM间的平均场强，由 可知， MN
7、两点间的电势差小于 OM两点间的电势差， C错误；根据电场线的分布特点会发现，电场线关于 y轴两边对称，故 y轴上的场强方向在 y轴上，所以在 O 点静止释放一带正电粒子，其所受电场力沿 y轴正方向，则该粒子将沿 y轴做直线运动，故 D正确所以选 BD 考点：本题考查考生对电场线、电势、等势面、电场力做功、电势差与电场强度的关系等基础知识的掌握 对于电场中 A、 B两点，下列说法中正确的是 ( ) A电势差的定义式 ，说明两点间的电势差 UAB与电场力做功 WAB成正比，与移动电荷的电荷量 q成反比 B把正电荷从 A点移到 B点电场力做正功，则有 UAB0 C电势差的定义式中， UAB与移动电
8、荷的电荷量 q无关 D电场中 A、 B两点间的电势差 UAB等于把正电荷 q从 A点移动到 B点时电场力做的功 答案： BC 试题分析： 电势差的定义式 ，是比值定义法，电势差 UAB与电场力做功 WAB、与移动电荷的电荷量 q无关故 A错误， C正确；把正电荷从 A点移到 B点电场力做正功，由公式 得知，电势差 UAB 0故 B正确；电场中 A、 B两点间的电势差 UAB等于把单位正电荷 q从 A点移动到 B点时电场力做的功，故 D错误所以选 BC 考点： 本题考查对电势差、电场力做功与电势差的关系的理解和应用 如图所示是电场中某一条电场线，某一电子先后放在 A、 B点时，受到的电场力分别为
9、 F1、 F2，具有的电势能分别为 EP1、 EP2，下列说法正确的是 ( ) A 电子在 A、 B两点受力方向相同 B F1一定大于 F2 C EP 一定大于 EP2 D电子从 A点运动到 B点的过程中，电场力做负功 答案： AC 试题分析：电场线上某一点的切线表示电场强度方向， A、 B两点在同一条电场线上，并且是一条直线，所以 A、 B两点场强方向相同，故 A正确；该电场线为一点电荷形成的一条电场线，因不知是正点电荷还是负点电荷产生的电场线，所以无法判断 A、 B两点的场强大小以及电场力大小，故 B错误；电子带负电荷，受力的方向与电场线的方向相反，即从 A指向 B，电子从 A点运动到 B
10、点的过程中，电场力做正功，负电荷的电势能减小，因此电子在 A点电势能大，B点的电势能小， EP1一定大于 EP2，故 C正确；电子带负电荷，受力的方向与电场线的方向相反，即从 A指向 B，电子从 A点运动到 B点的过程中，电场力做正功，故 D错误所以选 AC 考点： 本题考查对电场线的认识、电场力做功与电势能 的变化关系、电势能、电场强度，意在考查考生对基本概念的理解和简单的推理能力 如图，光滑绝缘水平面上有三个带电小球 a、 b、 c(均可视为点电荷 )，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下处于静止状态，则以下判断正确的是 ( ) A a对 b的静电力一定是引力 B a对 b的静电
11、力可能是斥力 C a的电荷量可能比 b的少 D a的电荷量一定比 b的多 答案： AD 试题分析：因题目中要求三个小球均处于平衡状态，由平衡条件，根据电场力方向来确定各自电性，从而得出 “两同夹一异 ”，因此 A正确， B错误；同时根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，因此在大小上一定为 “两大夹一小 ”故 D正确， C错误所以选 AD 考点： 本题主要考查物体间的相互作用、平衡条件及库仑定律的应用，同时考查考生对基础知识的掌握程度 如图，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 ， 表示静电力常量则轻绳的张力为
12、( ) A 0 BC D 答案： B 试题分析：因两个小球的半径 ，所以小球可以看做点电荷，根据平衡条件及库仑定律 可知，库仑力的大小等于绳子拉力大小，因此有： ，故 ACD错误， B正确所以选 B 考点：本题结合物体的平衡考查了库仑定律的应用 如图所示，平行板电容器保持与直流电源连接，下极板接地一带电油滴位于电容器中的 P点且恰好处于平衡状态现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，下列说法中正确的是 ( ) A油滴带正电 B电容器的电容变大 C油滴将向下运动 D P点的电势保持不变 答案： C 试题分析：平行板电容器与直流电源连接，其电压保持不变，上板充正电，下板充负电，板间电场方向
13、向下，带电油滴受电场力和重力处于平衡状态，由平衡条件知，电场力方向向上，所以油滴带负电，故 A错误；平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，板间距离增大，由 知，电容减小，故B错误；由 知，板间场强减小，油滴所受电场力减小，带电油滴将向下运动，故 C正确； P点的电势高于下板的电势 P与下板间的距离不变，由公式 分析可知， P与下板间电势差减小，而 P点电势高于下板电势，说明P点电势降低，故 D错误 考点：本题考查考生对电势 、物体的平衡条件、平行板电容器的电容、电压和电量关系，以及匀强电场中电场强度与电压的关系等物理规律和概念的理解 如图，虚线为静电场中的等势面 1、 2、 3、 4，相
14、邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面 3的电势为 0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过 a、 b点时的动能分别为 20 eV和 5 eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为 -8 eV时，它的动能应为 ( ) A 8 eV B 13 eV C 18 eV D 28 eV 答案： C 试题分析：由题设知，电荷经过 a、 b点时的动能分别为 20eV和 5eV，动能减小为 15eV而相邻的等势面之间的电势差相等，根据电场力做功与电势差的关系 知，电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等，电势能变化量相等，则电荷从 3等势面到 4等势面时，动能减小 5eV，电势能增大，等势面 3的电
15、势为 0，电荷经过 b时电势能为 5eV；又由题设，电荷经 b点时的动能为 5eV，所以电荷的总能量为 E=Ep+Ek=5eV+5eV=10eV，在只有电场力做功的条件下动能和电势能的总和保持不变，当其电势能变为 -8eV时，动能应为 18eV故选 C 考点：本题考查等势面、电场力做功与电势差的关系、 电场力做功与电势能变化关系的理解及动能定理的应用 右图为等量异种电荷产生的电场线，带电量为 q的点电荷在两个异种电荷连线的垂直平分线上移动，则 ( ) A当 q0时，电场力做正功 B当 q0时，电场做负功 C电场力一定不做功 D电场力一定做正功 答案： C 试题分析：解答本题的关键是抓住等量异种
16、电荷等势线分布特点根据等势线的分布情况得知，等量异种电荷 +Q 和 -Q 的连线的垂直平分线是一条等势线，各点电势相等，任意两点间的电势差为零，根据电场力做功公式 W=Uq可知，移动电荷时电场力不做功故选 C 考点：本题考查电场线、等势线、功的计算，意在考查考生对电场力的性质和能的性质这一综合知识点的理解和应用能力 由电场强度的定义式 可知，在电场中的某一点 ( ) A电场强度 E跟 F成正比，跟 q成反比 来源 B减少检验电荷所带的电量，该点的电场强度保持不变 C使检验电荷带上异种电荷可改变该点电场强度的方向 D当不放入检验电荷时，该点的电场强度为 0 答案： B 试题分析：电场强度是由电场
17、本身决定，即由场源和电场中的位置决定，与试探电荷的电量大小和带电性无关，与试探电荷所受的电场力的大小和方向无关，不能说 E跟 F成正比，跟 q成反比，在电场中同一点，场强不变，则知无论检验电荷的电量如何变化， 始终不变故 AD错误， B正确； 电场强度的方向与放在该点的正电荷所受电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反，故 C错误所以选 B 考点：本题考查对电场强度定义式 的理解 实验题 在探究物体的加速度 a与物体所受外力 F、物体质量 M间的关系时，采用如下图 (a)所示的实验装置小车及车 中的砝码质量用 M表示，砂和砂桶的质量用 m表示 (交流电的频率为 50Hz) (1)图 (b)所
18、示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2(保留两位有效数字 ) (2)当 M与 m的大小关系满足 _时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于砂和砂桶的重力 (3)在实验中，由于没有注意始终满足（ 2）的条件，结果得到的图象应是图中的 ( ) (4)某一组同学先保持砂和砂桶的质量 m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是 _ A平衡摩擦力时，应将砂和砂 桶用细绳通过定滑轮系在小车上 B每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 C实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源 D用天平测出 m以及小车质量 M，小车运动的加速度可直接用公式 求出 答案： (1) 3
19、.2 m s2 (2) M m (3) D （ 4） B 试题分析：（ 1）在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，即，又计数点间的时间间隔 ，所以小车的加速度大小为(2) 绳子对小车的拉力大小为 T，对小车及车中的砝码，根据牛顿第二定律有：；对砂和砂桶，根据牛顿第二定律有： ，联立以上两式解得： ，当 时， ，所以当 M与 m的大小关系满足时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于砂和砂桶的重力 (3)由 (2)中两式联立解得： ，当 时， ，此时 a与 成正比，为线性关系，当不能满足 这个条件时，有，若 M减小， a减小，图线的斜率减小，故选 D (4) 平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿
20、去，轻轻推动小车，是小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故 A错误；每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故 B正确；实验时，应先放开小 车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，故 C错误；小车运动的加速度是利用打点计时器测量，如果用天平测出 m以及小车质量 M，直接用公式 求出，这是在直接运用牛顿第二定律计算的，而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系，故 D错误所以选 B 考点：本题考查 “探究物体的加速度 a与物体所受外力 F、物体质量 M间的关系 ”
21、的实验原理和实验注意事项，同时考查了纸带问题的处理方法、利用图象处理实验数据 计算题 (12分 ) 如图所示，匀强电场场强的方向与水平方向 成 角，有一带电量为 ，质量为 的小球，用长为 的绝缘细线悬挂于 O 点，当静止时，细线恰被拉成水平方向，重力加速为 g，求： （ 1）小球的电性及匀强电场场强 E的大小； （ 2）若突然改变匀强电场方向，使其竖直向下，求小球摆到最低点时的速度及绳子的拉力大小。 答案： (1) (2) 试题分析： (1)以小球为研究对象，根据平衡条件及电场力方向与场强方向关系知，受力情况如图所示，由于电场力方向与场强方向相同，所以小球带正电在三角形中，有 ， 解得： (2
22、) 若突然改变匀强电场方向，使其竖直向下，则小球由水平位置开始做竖直平面内圆弧运动，设小球摆到最低点时的速度为 v，在下摆过程由动能定理得：解得： 在最低点处，根据牛顿第二定律得： 解得： 考点：本题考查带电粒子在电场中的运动及平衡问题，同时考查考生对电场强度、平衡条件、力的合成与分解、动能定理及牛顿第二定律的理解和应用 (12分 )空间中取坐标系 Oxy，在第一象限内平行于 y轴的虚线 MN 与 y轴距离为 d，从 y轴到 MN 之间的区域充满一个沿 y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为 E，如图所示。初速可忽略的电子经过一个电场直线加速后，从 y轴上的 A点以平行于 x轴的方向射入第一象限
23、区域， A点坐标为（ 0， h）。已知电子带电量大小 ，质量 ，忽略电子重力的作用。则 （ 1）若电子从 B飞离 MN，飞离时速度大小 ，且与初速度夹角 ，求AB间电势差 ； （ 2）若加速电场的电势差可变，调节电势差，使电子经过 x轴时的坐标为（ 2d，0），求加速电场的电势差 U 答案： (1) (2) 试题分析：解决本题的关键是理清电子的运动过程，先在加速电场中做加速运动，然后做类平抛运动，最后做匀速直线运动 在处理电子运动时将类平抛运动和匀速直线运动都分解为水平方向和竖直方向 (1) 电子在垂直电场方向上做匀速直线运动，在沿电场方向上做匀加速直线运动，设电子在 A为处速度为 ，则 飞离
24、时有， 从 A到 B，由动能定理得： 解得： 有(2)设电子经过电场加速后速度为 ，则由动能定理得： 电子在偏转电场中做类平抛运动，根据牛顿第二定律及运动规律有： 离开电场时，有 离开电场后匀速运动，有 由以上各式解得加速电场的电势差 考点：本题考查带电粒子在匀强电场中的运动、动能定理的应 用、电势差、运动的合成与分解、牛顿第二定律等知识，意在考查考生处理类平抛运动问题的能力 (18分 ) 如图所示，绝缘水平面上相距 =1.6m的空间内存在水平向左的匀强电场 ，质量 =0.1kg、带电量 =+1 的滑块 (视为质点 ) 以 =4m/s的初速度沿水平面向右进入电场区域，滑块与水平面间的动摩擦因数
25、 =0.4，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等 (g取 10m/ ) (1)如果滑块不能离开电场区域，电场强度 的取值范围多大。 (2)如果滑块能离开电场区域，请计算并讨论后在 坐标中画出电场力对滑块所做的功 与电场力 的关系图象。 答案： (1) (2)见 试题分析： (1)小滑块在摩擦力和电场力的作用下，向右做匀减速直线运动，设加速度为 a，依题意和牛顿第二定律，有： 又 若小滑块不会从右侧离开电场区域，由匀变速直线运动规律，有： 联立以上四式代入数据解得： 若小滑块不会从左侧离开电场区域，必须满足： 于是可得： (2)如果小滑块会离开电场区域，电场力 F必须满足 : F=qE= 110-71060.1N 或 F=qE=110-74106 0.4N 若 ，小滑块将从右侧 离开电场区域，此过程小滑块在电场中的位移为，则电场力做功 若 小滑块将从左侧离开电场区域，此过程小滑块在电场中的位移为，电场力做功为 0，即 所以电场力对滑块所做的功 与电场力 的关系图象如下图所示： 考点：本题主要考查了牛顿第二定律、匀变速运动规律、恒力做功公式在电场中的应用及绘图能力
