焦作市沁阳一中2018—2019学年上学期高中物理月考试题(解析版)

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2018—2019学年上学期高中物理月考试卷(内容:静电场)一、单选题(每题3分、共30分)1.下列关于电容器的说法中,正确的是( )A. 电容越大的电容器,带电荷量也一定越多B. 电容器不带电时,其电容为零C. 两个电容器的带电荷量相等时,两板间电势差较大的电容器的电容较大D. 电容器的电容跟它是否带电无关【答案】D【解析】试题分析:根据公式可得电容大,只能说明电荷量与电压的比值大,所带电荷量不一定大,两个电容器的带电荷量相等时,两板间电势差较大的电容器的电容较小,AC错误;电容器的电容是电容器的本身的属性,与电量及电压无关;故B错误D正确;考点:考查了对电容的理解【名师点睛】电容越大的电容器,只有在电压一定时,带电荷量才一定越多.两个电容器的带电荷量相等时,两板间电势差较大的电容器的电容较小.电容器的电容表征电容器容纳电荷的本领大小,与电容器是否带电无关2.某电容式话筒的原理示意图如右图所示,E为电源,R为电阻,薄片P和Q为两金属极板.对着话筒说话时,P振动而Q可视为不动.在P、Q间距增大过程中()........................A. P、Q构成的电容器的电容增大B. P上电荷量保持不变C. M点的电势比N点的低D. M点的电势比N点的高【答案】D【解析】试题分析:电容式话筒与电源串联,电压保持不变.在P、Q间距增大过程中,根据电容决定式得电容减小,又根据电容定义式得电容器所带电量减小,电容器的放电电流通过R的方向由M到N,所以M点的电势比N点的高.故ABC错,D正确.故选D考点:电容器;电势【名师点睛】此题是关于电容器的分析;解决电容器的动态分析问题,抓住不变量,若电容始终与电源相连,两端间的电压不变;若电容器与电源断开,则电容器所带的电量不变;解题时联系两个重要的公式和。

视频3.如图所示是一个平行板电容器,其板间距为,电容为,带电荷量为Q,上极板带正电.现将一个试探电荷由两极间的点移动到点,如图所示, 两点间的距离为,连线与极板间的夹角为30°,则电场力对试探电荷所做的功等于( )A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】由电容的定义式C=Q/U得板间电压U=Q/C,板间场强E=U/d=Q/Cd.试探电荷q由A点移动到B 点,电场力做功为:,选项C正确,ABD错误,故选C。

【点睛】本题只要抓住电场力具有力的一般性质,根据功的一般计算公式就可以很好地理解电场力做功,并能正确计算功的大小.4.如图所示,光滑绝缘半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E.在与环心等高处放有一质量为m、带电荷量+q的小球,由静止开始沿轨道运动,下列说法正确的是( )A. 小球在运动过程中机械能守恒B. 小球经过环的最低点时速度最大C. 小球电势能增加EqRD. 小球由静止释放到达最低点,动能的增量等于mgR【答案】B【解析】【详解】小球在运动过程中除重力做功外,还有电场力做功,所以机械能不守恒,故A错误;小球所受的电场力竖直向下,从最高点到最低点的过程中,合力做正功,则根据动能定理得知,动能增大,速度增大,所以小球经过环的最低点时速度最大,故B正确;小球运动到最低点的过程中,重力与电场力均做正功,重力势能减少mgR,电势能减少EqR,而动能增加mgR+EqR,故CD错误。

所以B正确,ACD错误。

5. 两个等量异种点电荷位于x轴上,相对原点对称分布,图中正确描述电势φ随位置x变化规律的是( )【答案】A【解析】试题分析:两个等量异号电荷的电场线如下图,根据“沿电场线方向电势降低”的原理,从左侧无穷远处向右电势应升高,正电荷所在位置处最高;然后再慢慢减小,O点处电势为零,则O点右侧电势为负,同理到达负电荷时电势最小,经过负电荷后,电势开始升高,直到无穷远处,电势为零;故BCD是错误的;A正确.故选A考点:电场线;电场强度及电势.【名师点睛】本题中应明确沿电场线的方向电势降低;并且异号电荷连线的中垂线上的电势为零;因为其中垂线为等势面,与无穷远处电势相等;此题考查学生应用图像观察图像解决问题的能力.视频6.如图所示,竖直平面内有一固定的光滑椭圆大环,其长轴长、短轴长,劲度系数为的轻弹簧上端固定在大环的中心,下端连接一个质量为、电荷量为,可视为质点的小环.小环刚好套在大环上且与大环及弹簧绝缘,整个装置处在水平向右的匀强电场中.将小环从点由静止释放、小环运动到点时速度恰好为0.已知小环在、两点时弹簧的形变量大小相等,则( )A. 电场强度的大小B. 小环从点运动到点的过程中,弹簧的弹力不做功C. 小环从点运动到点的过程中,弹簧的弹性势能先减小后增大D. 小环在点时受到大环对它的弹力大小【答案】C【解析】【详解】已知小环在A、B两点时弹簧的形变量大小相等,弹簧的弹性势能相等,小环从A点运动到B点的过程中,由能量守恒定律得,Eq•2L=mgL,得:E=.故A错误。

小环从A点运动到B点的过程中,弹簧从压缩到原长,再到伸长,则弹簧的弹力先做正功再做负功,故B错误。

小环从A点运动到B点的过程中,弹簧的形变量先减小后增大,则弹簧的弹性势能先减小后增大,故C正确。

已知小环在A、B两点时弹簧的弹力大小相等,说明在A点弹簧的压缩量等于在B点的伸长量相等,设为x,原长为L0.则得:在A点:L0-x=L;在B点:2L0+x=2L,解得小环在A点时,弹簧压缩量为:x=0.5L,受到大环对它的弹力为:F=mg+kL,故D错误。

故选C。

【点睛】此题关键是对物体受力情况和弹簧的状态作出正确的分析,需要考虑电场力的情况,并运用到能量守恒定律进行分析.7.一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动.取该直线为轴,起始点为坐标原点,其电势能与位移的关系如图所示.下列图象中合理的是( )A. 电场强度与位移关系B. 粒子动能与位移关系C. 粒子速度与位移关系D. 粒子加速度与位移关系【答案】D【解析】【详解】粒子仅受电场力作用,做初速度为零的加速直线运动,电场力做功等于电势能的减小量,故:F=||,即Ep-x图象上某点的切线的斜率表示电场力;Ep-x图象上某点的切线的斜率表示电场力,故电场力逐渐减小,根据E=F/q,故电场强度也逐渐减小;故A错误;根据动能定理,有:F•△x=△Ek,故Ek-x 图线上某点切线的斜率表示电场力;由于电场力逐渐减小,与B图矛盾,故B错误;题图v-x图象是直线,相同位移速度增加量相等,又是加速运动,故增加相等的速度需要的时间逐渐减小,故加速度逐渐增加;而电场力减小导致加速度减小;故矛盾,故C错误;粒子做加速度减小的加速运动,故D正确;故选D。

【点睛】本题切入点在于根据Ep-x图象得到电场力的变化规律,突破口在于根据牛顿第二定律得到加速度的变化规律,然后结合动能定理分析。

8.如图所示是测定液面高度的电容式传感器示意图, 为电源, 为灵敏电流计, 为固定的导体芯, 为导体芯外面的一层绝缘物质, 为导电液体。

已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为:电流从左边接线柱流进电流计,指针向左偏。

如果在导电液体的深度发生变化时观察到指针正向左偏转,则( )A. 导体芯所带电荷量在增加,液体的深度在增大B. 导体芯所带电荷量在减小,液体的深度在增大C. 导体芯所带电荷量在增加,液体的深度在减小D. 导体芯所带电荷量在减小,液体的深度在减小【答案】D【解析】【详解】电流计指针向左偏转,说明流过电流计G的电流由左→右,则导体芯A所带电量在减小,电容两端间的电势差不变,由Q=CU可知,芯A与液体形成的电容器的电容减小,根据C=,知正对面积减小,则液体的深度h在减小,故D正确。

ABC错误。

故选D。

【点睛】解决电容器的动态分析问题关键抓住不变量.若电容器与电源断开,电量保持不变;若电容器始终与电源相连,电容器两端间的电势差保持不变.9.如图所示, ,,,为在同一竖直平面内的四点,其中沿同一竖直线, 同在以为圆心的圆周(用虚线表示)上,沿方向固定有一光滑绝缘细杆,在点固定放置一带负电的小球.现有两个质量和电荷量都相同的带正电的小球、,均可视为点电荷,( 、之间的库仑力忽略不计),先将穿在细杆上,让其从点由静止开始沿杆下滑,后使从点由静止开始沿竖直方向下落.则下列说法中正确的是( )A. 从点到点,小球做匀加速运动B. 小球在点的动能等于小球在点的动能C. 从点到点,小球的机械能先增加后减小,但机械能与电势能之和不变D. 小球从点到点电场力做的功大于小球从点到点电场力做的功【答案】C【解析】【详解】小球a所受库伦力大小不断变化,导致a所受合外力变化,因此从A点到C点,小球a做变加速运动,故A错误;小球a从A运动到C和小球b从A运动到B电场力做功相等,但是a球重力重力势能减小大于b球,因此小球a在C点的动能大于小球b在B点的动能,故B错误;机械能的变化等于物体除重力之外的力所做的功,从A点到C点,电场力对a球先做正功后做负功,故其机械能先增大后减小,下落过程中只有重力、电场力做功,因此小球动能、重力势能、电势能三者之和保持不变即机械能与电势能之和不变,故C正确;B、C两点电势相等,根据电场力做功特点可知,小球a从A点到C点电场力做的功等于小球b从A点到B点电场力做的功,故D错误。

故选C。

【点睛】本题考查了电场力做功特点以及功能关系的应用,注意电场力做功与路径无关只和初末位置有关,和重力做功类似,同时注意一种力的功对应着一种能量转化.10.是长为的均匀带电细杆, 和是位于所在线上两点,如图所示. 上电荷产生静电场在处场强大小为,在处场强大小为,则下列说法正确的是( )A. 两处的电场方向相同,B. 两处的电场方向相反,C. 两处的电场方向相同,D. 两处的电场方向相反,【答案】D【解析】【详解】将均匀带电细杆等分为很多段,每段可看作点电荷。

设细杆带正电根据电场的叠加,这些点电荷在P1的合场强方向向左,在P2的合场强方向向右,且E1<E2。

故选D。

【点睛】因为只学过点电荷的电场或者匀强电场,而对于杆产生的电场却没有学过,因而需要将杆看成是由若干个点构成,再进行矢量合成.二、多选题(每题4分,对但不全的得2分,共16分)11.如图所示,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连.若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子()A. 所受重力与电场力平衡B. 电势能逐渐增加C. 动能逐渐增加D. 做匀变速直线运动【答案】BD【解析】试题分析:根据题意可知,粒子做直线运动,则电场力与重力的合力与速度方向反向,粒子做匀减速直线运动,因此A错误,D正确;由A选项分析可知,电场力做负功,则电势能增加,故B正确;因电场力做负功,则电势能增加,导致动能减小,故C错误。