内容正文:
第二章 水平测评
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间75分钟.
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.专门用来运输柴油、汽油的油罐车的尾部都装有一条拖在地上的铁链,对它的作用,下列说法正确的有( )
A.让铁链与路面摩擦产生静电,使油罐车积累一定的电荷
B.让铁链发出声音,以引起其他车辆的注意
C.由于罐体与油摩擦产生了静电,罐体上的静电被铁链导入大地,从而避免了火花放电
D.由于罐体与油摩擦产生了静电,铁链将油的静电导入大地,从而避免了火花放电
答案 C
解析 在运输柴油、汽油时,由于上下左右颠簸摇摆,造成油和罐体摩擦而产生静电,所以在油罐车尾部装一条拖在地上的铁链,将罐体上的静电导入大地,就能避免因静电的积累而产生的火花放电,C正确.
2.平行板电容器的电容为C,带电荷量为Q,板间距离为d,今在两板间的中间位置处放一电荷q,则它所受电场力的大小为( )
A.k B.k C. D.
答案 C
解析 电场力F=qE,E=,U=,所以F=,C正确.
3.某电容器的电容是30 μF,额定电压(正常工作时的电压)为200 V,击穿电压(最大电压)为400 V,对于该电容器,下列说法中正确的是( )
A.为使它的两极板间的电压增加1 V,所需要的电荷量是3×10-5 C
B.给电容器极板充1 C的电荷量,两极板间的电压为3×10-5 V
C.该电容器能容纳的电荷量最多为6×10-3 C
D.若该电容器为平行板电容器,则要增大电容,可增加板间距离
答案 A
解析 为使电容器两极板间的电压增加1 V,所需要的电荷量为ΔQ=C·ΔU=30×10-6×1 C=3×10-5 C,A正确;给电容器极板充1 C的电荷量,假设其未被击穿,则两极板间的电压为U== V≈3.3×104 V,可知此时电容器被击穿,两极板间实际电压不能确定,B错误;击穿电压为400 V,表示该电容器能承受的最大电压为400 V,能容纳的最大电荷量Qm=CUm=30×10-6×400 C=1.2×10-2 C,C错误;由C=知,D错误.
4.在光滑水平面上有一比荷=1.0×10-7 C/kg的带正电小球,静止在O点,以O点为原点,在水平面内建立坐标系Oxy,现突然加一沿x轴正方向、电场强度为2.0×106 V/m的匀强电场,小球开始运动.经过1.0 s,所加电场突然变为沿y轴正方向,电场强度大小不变.则小球运动的轨迹和位置坐标正确的是图中的( )
答案 C
解析 小球加速度大小a==0.20 m/s2,1 s末小球速度vx=at=0.20 m/s,沿x轴方向运动的距离x1=at2=×0.20×12 m=0.10 m;1 s后电场方向改变,小球所受合力沿y轴正方向,小球开始做类平抛运动,此部分运动轨迹向上弯曲,当运动轨迹的x轴坐标为0.30 m时,类平抛运动时间t′==1 s,此时运动轨迹的y轴坐标为y2=at′2=×0.20×12 m=0.10 m.故C正确.
5.如图所示,是电子束焊接机的示意图,图中带箭头的虚线代表电场线,B、C是电场中两点.K为阴极,A为阳极,两极之间的距离为d,在两极之间加上高压U,有一电子在K极由静止被加速.不考虑电子的重力,元电荷为e,则下列说法正确的是( )
A.B点和C点的电场强度均为
B.B点电势高于C点电势
C.电子由K到A做匀加速直线运动
D.电子由K到A电势能减少eU
答案 D
解析 由题图可知,K到A之间不是匀强电场,根据电场线的疏密表示电场强弱,知B点场强小于C点场强,电子由K到A运动过程中的加速度a=逐渐增大,不是做匀加速直线运动,A、C错误;电场线由高的等势面指向低的等势面,则B点电势低于C点电势,B错误;电子由K到A的过程中静电力做的功为eU,则其电势能减少了eU,D正确.
6.如图所示,在竖直放置、间距为d的足够长的平行板电容器中,存在电场强度为E的匀强电场,质量为m、带电荷量为+q的粒子从两极板正中间处由静止释放,重力加速度为g,则粒子运动到负极板的过程,下列说法正确的是( )
A.加速度大小为a=+g
B.所需的时间为t=
C.下降的高度为y=
D.电场力所做的功为W=Eqd
答案 B
解析 对粒子在电场中的受力分析如图所示,粒子所受的合力大小为F=,所以粒子的加速度大小为a= ,故A错误;将粒子的运动按水平和竖直方向分解,由牛顿第二定律得粒子在水平方向的加速度大小为a1= ,由运动学公式=,所以t=,故B正确;粒子在竖直方向上做自由落体运动,所以下降的高度y=gt2=,故C错误