内容正文:
2024-2025学年高二物理上学期第一次月考卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷满分100分,答卷时间60分钟,答卷前考生务必将自己的姓名填写在指定位置上。
2.本试卷共四个情景,请按要求回答问题,答案写在指定位置上。
3.试卷中g=10m/s2。
4.考试范围:必修第三册9~10章。
5.难度系数:0.7。
一、阅读材料,回答下列问题
1752年的一天,天空阴云密布,电闪雷鸣。富兰克林和他的儿子一道拉着风筝线,此时刚好一道闪电从风筝上掠过,物理学家富兰克林用雷电进行了各种电学实验,证明了天上的雷电与人工摩擦产生的静电具有完全相同的性质。
1.静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,如《春秋纬·考异邮》中就有“玳瑁吸衣若”之说,下列不属于静电现象的是( )
A. 梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B. 带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引
C. 小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流
D. 从干燥的地毯上走过,手碰到门上的金属把手时会有被电击的感觉
2.关于摩擦起电、接触起电和感应起电的说法正确的是( )
A. 感应起电不符合电荷守恒定律
B. 只有接触起电符合电荷守恒定律
C. 都符合电荷守恒定律,因为起电实质是电子的转移
D. 都符合电荷守恒定律,因为起电过程中创造的正、负电荷是等量的
3. 如下图是感应起电的示意图。不带电的金属导体通过绝缘支架固定在桌面上,将带负电的小球P 移近金属导体,下列说法正确的是( )
A. 导体M 端带正电, N 端带正电 B. 导体M 端带负电, N 端带负电
C. 导体M 端带正电, N 端带负电 D. 导体M 端带负电, N 端带正电
4. 关于元电荷,下列说法正确的是( )
A. 元电荷是自然界中电荷的最小单元 B. 元电荷就是点电荷
D. 元电荷就是质子 D. 1 C的电量叫元电荷
5. 如图,用长度不等的绝缘丝线将带电小球A、B悬挂起来,两丝线与竖直方向的夹角分别为α 和β (α>β),两小球恰在同一水平线上,则下列说法正确的是( )
A. 两小球一定带异种电荷
B. 小球A的质量一定小于小球B 的质量
C. 小球A所带电荷量一定大于小球B所带电荷量
D. 小球A所受库仑力一定大于小球B所受库仑力
二、阅读材料,回答下列问题
我们经常听到电场、磁场等有关“场”的概念。现代科学认为,场是比基本粒子更基本的物质存在状态。万物都是由基本粒子组成的,所以我们可以这样说,万物都是场叠加而成的。
6. 关于电场强度,下列说法正确的是( )
A.电场看不见摸不着,因此电场实际不存在
B.电荷间的相互作用是通过电场发生的
C.根据电场强度的定义式可知,E与F成正比,E与q成反比
D.电场中某点电场强度方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向
7.取一个铜质小球置于圆玻璃器皿中心,将草麻油和头发碎屑置于玻璃器皿内拌匀。用起电机使铜球带电时,铜球周围的头发碎屑呈现如图所示的发散状图样。正确的是( )
A.电场线是真实存在的 B.发散状的黑线是电场线
C.带电铜球周围存在着电场 D.只在发散状的黑线处存在着电场
8. 如图所示为某点电荷形成的电场,A、B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
9. 如图,一电荷量为的正点电荷位于电场中的A点,受到的电场力为。若把该点电荷换为电荷量为的负点电荷,则A点的电场强度为( )
A.,方向与相反 B.,方向与相反
C.,方向与相同 D.,方向与相同
10.如图所示为等量异号电荷电场的电场线和等势线,关于图中A、B和C三点的电场强度和电势的说法正确的是( )
A.A、C两点的电场强度最大且大小相等
B.A、C两点的电场强度最小且完全相同
C.A、C两点的电势最高且相等
D.A、B和C三点的电势越来越低
11.密立根在做油滴实验时,将带负电的油滴喷入竖直方向的匀强电场中,用显微镜观察,发现某个油滴在电场力和重力的共同作用下,缓慢地沿竖直向下方向做匀速运动。则对于该油滴( )
A. 它的电势能增大 B. 它的电场力不做功
C. 它的电场力小于重力 D. 它在向电势更高处运动
12.真空中两个带等量异种的点电荷,电量大小均为2×10-8C,相距20cm,则它们之间的相互作用力为 N。在两者连线的中点处,电场强度大小为 V/m。(静电常量k=9.0×109 Nm 2/C 2,结果均保留两位有效数字)
13.把一个带电量的点电荷放入非匀强电场中的某一点,所受到的电场力。求:(1)该点的电场强度E的大小是多少?(2)若在该点放入带电量的点电荷,求该点电荷所受电场力F2的大小?
14.如图所示,把电荷量为-5×10-9 C的电荷,从电场中的A点运动到B点.
(1)该电荷的电势能如何变化?
(2)若A点电势为φA=15 V,B点电势为φB=10 V,求电荷在A点和B点具有的电势能EpA、EpB,以及此过程电场力所做的功WAB
三、阅读材料,完成下列问题
静电与人们的关系越来越密切。在生产和社会生活中,静电既有有利的一面,如静电除尘、静电喷雾、静电复印等,也有需要防范的一面。
15.下列属于静电防范的是( )
A.静电喷雾 B.静电复印 C.安装避雷针 D.静电除尘
16.如图为某自动控制仪器中固定在光滑水平面上的金属块A,通过原长为L的绝缘弹簧与金属滑块B连接,它们带等量同种电荷,弹簧伸长量为x1。若A、B电荷量均减少一半,弹簧伸长量变为x2,滑块可以看成质点,则有( )
A.x2x1 B.x2x1 C.x2x1 D.x2x1
17.如图所示是电子枪部分的原理图,阴极发射的电子在强电场的作用下从阴极飞向阳极,虚线是其中一个电子的运动路线,实线是电场线,A、B、C是电场中的三个点,下列说法正确的是( )
A. C点的电势比A点低 B. A点的电场强度比B点的电场强度大
C. 电子从A运动到B的过程电势能增大 D. 从A到B电子的加速度不断增大
18.如图静电喷雾装置,接上高压电源后在喷口和被涂物间产生强电场,虚线为等势面。带负电液滴从喷口飞向被涂物,a、b、c是其中一条路径上的三点,b是a、c的中点,则:
(1)液滴在 a 点的加速度_______在 c 点的加速度;液滴在 a 点的电势能______在 c 点的电势能(均选涂:A.大于 B.等于 C.小于);
(2)用虚线在ac间定性画出一个等势面,使相邻等势面间的电势差相等。
19.如图,两块足够大的彼此绝缘的水平金属板间距为 d,其电容为C,与电压恒为 U的电源相接。求:
(1)A板带电量;
(2)若有液滴悬浮在板间不动,液滴的最小质量;
(3)从A板中心O以速率 v0往各个方向射出一批质量为 m、带电量为 q 的正电荷(重力不计)。问电荷到达 B 板上的区域面积 S 为多大?(简答)
四、阅读材料,回答下列问题。
你能通过拉弹簧,或举起书本以势能的形式存储能量,你也能以电场中电势能的形式存储能量,电容器正是使你能这样做的器件。电容器在电子或电力设备里有广泛应用。
20.用如图所示电路给电容器进行充、放电。若单刀双掷开关 S 接通“2”位置时,电路中电压表的示数减小,则通过图中电流表的电流方向向__________(选择:A.左 B.右),电容器此时处于__________(选择:A.充电 B.放电)状态。
21.如图为采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图,电容器上极板固定,下极板可随材料尺度的变化上下移动,两极板间电压不变。若材料温度升高膨胀时,极板上所带的电荷量增加,则电容器的电容________(选择:A.变大 B.变小 C.不变),极板间电场强度________(选择:A.变大 B.变小 C.不变)。
22.小李设计图1所示电路来观察电容器的放电过程,电源电压6.0V,小李先将单刀双掷开关S接通2,一段时间后,把开关再改接1得到电流随时间的变化关系如图2所示。
(1)曲线与两坐标轴围成的面积代表电容器的________________;
A.电压 B.电容 C.电量 D. 电阻
(2)由图2可估算出当电容器两端电压为6.0V时该电容器所带的电荷量Q约为__________C,从而算出该电容器的电容约为________F;(结果均保留2位有效数字)
(3)【多选】小李改变电流传感器的位置,进一步观察电容器充放电现象,在下列四个图像中,表示电容器充放电过程中,通过传感器的电流随时间变化的图像和两极板间的电压随时间变化的图像,其中正确的有( )。
23.积雨云会产生电荷。云层底面的负电荷在地面感应出正电荷,当电场强度达到一定值时大气将被击穿发生闪电。若将云层底面和地面看作平行板电容器的两个极板,板间距离为1000m,其间视为匀强电场。某次闪电时电压为2×108V,积雨云所带电荷量5×103C。求:①云层底面和地面间电场强度的大小;
②云层底面与地面构成电容器的电容;
③若一带电量为-1.6×10-9C的雨滴从云层底面落到地面,静电力对该雨滴做的功。
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2024-2025学年高二物理上学期第一次月考卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷满分100分,答卷时间60分钟,答卷前考生务必将自己的姓名填写在指定位置上。
2.本试卷共四个情景,请按要求回答问题,答案写在指定位置上。
3.试卷中g=10m/s2。
4.考试范围:必修第三册9~10章。
5.难度系数:0.7。
一、阅读材料,回答下列问题
1752年的一天,天空阴云密布,电闪雷鸣。富兰克林和他的儿子一道拉着风筝线,此时刚好一道闪电从风筝上掠过,物理学家富兰克林用雷电进行了各种电学实验,证明了天上的雷电与人工摩擦产生的静电具有完全相同的性质。
1.静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,如《春秋纬·考异邮》中就有“玳瑁吸衣若”之说,下列不属于静电现象的是( )
A. 梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B. 带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引
C. 小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流
D. 从干燥的地毯上走过,手碰到门上的金属把手时会有被电击的感觉
【答案】C
【解析】A.梳子与头发摩擦会产生静电,吸起纸屑,是静电现象,与题意不符,故A错误;B.这属于静电感应现象,是静电现象,与题意不符,故B错误;C.小线圈靠近时,通过线圈磁通量变化产生感应电流,属于电磁感应现象,不属于静电现象,所以选项是正确的;D.因为摩擦会产生静电,也是静电现象,与题意不符,故D错误.故选C.
2.关于摩擦起电、接触起电和感应起电的说法正确的是( )
A. 感应起电不符合电荷守恒定律
B. 只有接触起电符合电荷守恒定律
C. 都符合电荷守恒定律,因为起电实质是电子的转移
D. 都符合电荷守恒定律,因为起电过程中创造的正、负电荷是等量的
【答案】C
【解析】摩擦起电、接触起电、感应起电是起电的三种不同方法本质上是一样的,都是电子从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分;在起电过程中并没有创造电荷,遵守电荷守恒定律,ABD错,C对。故选:C。
3. 如下图是感应起电的示意图。不带电的金属导体通过绝缘支架固定在桌面上,将带负电的小球P 移近金属导体,下列说法正确的是( )
A. 导体M 端带正电, N 端带正电 B. 导体M 端带负电, N 端带负电
C. 导体M 端带正电, N 端带负电 D. 导体M 端带负电, N 端带正电
【答案】C
【解析】感应带电,这是使物体带电的一种方法,根据异种电荷相吸引的规律可知, 金属导体处在负电荷的电场中,由于静电感应现象,M带正电,N带负电,故ABD错,C对。故选C。
4. 关于元电荷,下列说法正确的是( )
A. 元电荷是自然界中电荷的最小单元 B. 元电荷就是点电荷
D. 元电荷就是质子 D. 1 C的电量叫元电荷
【答案】A
【解析】A、元电荷即自然界中最小的电荷数量,A对;BC,元电荷不是具体的带电粒子,只是一个数值,BC 错;D、元电荷e=1.6×10-19 C,D错。
5. 如图,用长度不等的绝缘丝线将带电小球A、B悬挂起来,两丝线与竖直方向的夹角分别为α 和β (α>β),两小球恰在同一水平线上,则下列说法正确的是( )
A. 两小球一定带异种电荷
B. 小球A的质量一定小于小球B 的质量
C. 小球A所带电荷量一定大于小球B所带电荷量
D. 小球A所受库仑力一定大于小球B所受库仑力
【答案】B
【解析】A.由题干图可以看出,两小球互相排斥,根据电荷间的作用规律可知,必带同种电荷,A错; B.小球受三个力处于平衡状态,设倾角为θ,受力分析如下,根据数学知识 tanθ=;解得 m=,由于F相同,α>β(θ分别代表α和β),所以,B正确。
CD.根据牛顿第三定律,两小球的库仑力总是大小相等方向相反,与电荷量大小无关,不能判断两小球电荷量大小,故CD错误。 故选:B。
二、阅读材料,回答下列问题
我们经常听到电场、磁场等有关“场”的概念。现代科学认为,场是比基本粒子更基本的物质存在状态。万物都是由基本粒子组成的,所以我们可以这样说,万物都是场叠加而成的。
6. 关于电场强度,下列说法正确的是( )
A.电场看不见摸不着,因此电场实际不存在
B.电荷间的相互作用是通过电场发生的
C.根据电场强度的定义式可知,E与F成正比,E与q成反比
D.电场中某点电场强度方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向
【答案】B
【解析】A、电场看不见,摸不着,但却是客观存在的一种物质,A错; B、电场的性质是对放入其中的电荷有力的作用,所以处在电场中的其它电荷所受的力,就是通过电场作用的,B对; C、电场强度的定义式E=,是比值定义式,E与F、q均无关,C错;D、电场中某点电场强度的方向就是该点所放正电荷受到的静电力方向,D错。故选B。
7.取一个铜质小球置于圆玻璃器皿中心,将草麻油和头发碎屑置于玻璃器皿内拌匀。用起电机使铜球带电时,铜球周围的头发碎屑呈现如图所示的发散状图样。正确的是( )
A.电场线是真实存在的 B.发散状的黑线是电场线
C.带电铜球周围存在着电场 D.只在发散状的黑线处存在着电场
【答案】C
【解析】AB、电场可以用电场线来描述,但电场线是人为设想出来的,其实不并真实存在,AB错;C、电场是电荷周围空间里存在的一种特殊物质,只要有电荷,周围空间一定有电场,C对;D、发散状的黑线,能描述出电场的分布,没有黑线处,也有电场,D错。故选:C。
8. 如图所示为某点电荷形成的电场,A、B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】AB、根据电场线的方向,可以判断该点电荷为负电荷,再根据电场线的疏密可确定B点电场强度大,ABD错;C、根据电场线特征,沿电场线方向电势降低,所以φA>φB,C对。故选C。
9. 如图,一电荷量为的正点电荷位于电场中的A点,受到的电场力为。若把该点电荷换为电荷量为的负点电荷,则A点的电场强度为( )
A.,方向与相反 B.,方向与相反
C.,方向与相同 D.,方向与相同
【答案】D
【解析】根据电场强度的公式得出A点电场强度大小,方向与正电荷受力方向相同,即与F方向相同;同时根据电场强度的特点,是描述电场本身强弱与方向的量,与检验电荷正负、电量大小、受力大小无关,因此改放电荷量为的负点电荷,电场强度大小和方向仍与原来的相同,ABC错,D对。故选D。
10.如图所示为等量异号电荷电场的电场线和等势线,关于图中A、B和C三点的电场强度和电势的说法正确的是( )
A.A、C两点的电场强度最大且大小相等
B.A、C两点的电场强度最小且完全相同
C.A、C两点的电势最高且相等
D.A、B和C三点的电势越来越低
【答案】D
【解析】图中实线为电场线,虚线为等势线,同一条虚线上电势相等;根据电场特征:电场强弱看电场线疏密,电势高低看上下游。A.A、C两点电场线疏密相同,电场强度大小相同,但小于B点电场强度的大小,A错;B.A、C两点与B点相比,电场强度大小相等且最小,但电场强度方向应为该点电场线的切线方向,两点电场强度方向不同,B错;CD、沿电场线电势降低,A点电势最高C点最低,C错D对。故选D。
11.密立根在做油滴实验时,将带负电的油滴喷入竖直方向的匀强电场中,用显微镜观察,发现某个油滴在电场力和重力的共同作用下,缓慢地沿竖直向下方向做匀速运动。则对于该油滴( )
A. 它的电势能增大 B. 它的电场力不做功
C. 它的电场力小于重力 D. 它在向电势更高处运动
【答案】A
【解析】油滴向下匀速运动,则电场力等于重力,运动过程中能量守恒,则重力势与电势能相互转化,重力势能减小,电势能增大,电场力做负功,由于油滴带负电,所以电势能增大,电势降低,故A对,BCD错。故选A。
12.真空中两个带等量异种的点电荷,电量大小均为2×10-8C,相距20cm,则它们之间的相互作用力为 N。在两者连线的中点处,电场强度大小为 V/m。(静电常量k=9.0×109 Nm 2/C 2,结果均保留两位有效数字)
【答案】9×10-5N、3.6×104N/C
【解析】(1)已知真空中两点电荷的电量均为q=2×10-8C,距离r=0.2m,根据库仑定律,电荷间的作用力:
F=k=9×109×N=9×10-5N;(2)两点电荷在中点处产生的场强大小为:E=k=1.8×104N/C,方向相同;则在两者连线的中点处,电场强度大小为:E合=2E=3.6×104N/C。
13.把一个带电量的点电荷放入非匀强电场中的某一点,所受到的电场力。求:(1)该点的电场强度E的大小是多少?(2)若在该点放入带电量的点电荷,求该点电荷所受电场力F2的大小?
【答案】(1)、(2)N.
【解析】(1);
(2)电场中同一点电场强度大小方向不变,与F、q无关,如果改放的点电荷,该点电场强度仍为,所受电场力=×200N=N.
14.如图所示,把电荷量为-5×10-9 C的电荷,从电场中的A点运动到B点.
(1)该电荷的电势能如何变化?
(2)若A点电势为φA=15 V,B点电势为φB=10 V,求电荷在A点和B点具有的电势能EpA、EpB,以及此过程电场力所做的功WAB
【答案】(1)增大,(2)-7.5×10-8,-5×10-8,-2.5×10-8
【解析】(1)根据顺着电场线电势降低,可知A点所在等势面的电势高于B点所在等势面的电势,根据,负电荷在A点电势能小于B点的,故将负电荷从A点移动到B点,电势能增大; (2)若A点电势为:=15V,B点电势为:==10V, 则有:
-5×10-9×15J=-7.5×10-8J
=-5×10-9×10J=-5×10-8J;
AB间的电势差为: UAB=-=5V 此过程中电场力做的功为: WAB=qUAB=-5×10-9×5J=-2.5×10-8J。
三、阅读材料,完成下列问题
静电与人们的关系越来越密切。在生产和社会生活中,静电既有有利的一面,如静电除尘、静电喷雾、静电复印等,也有需要防范的一面。
15.下列属于静电防范的是( )
A.静电喷雾 B.静电复印 C.安装避雷针 D.静电除尘
【答案】C
【解析】1、A.喷涂时利用高压静电电场,使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动,并将涂料吸附在工件表面的喷涂方法,属于静电的利用,故A错误;B.复印机复印文件资料,属于静电利用,故B错误;C.避雷针是为了导走房屋静电,防止带电云层打雷击中,属于静电防范,故C正确;D.静电除尘利用的是除尘器中的空气被电离,烟雾颗粒吸附电子而带负电,颗粒向电源正极运动,属于静电利用,D错误。故选C。
16.如图为某自动控制仪器中固定在光滑水平面上的金属块A,通过原长为L的绝缘弹簧与金属滑块B连接,它们带等量同种电荷,弹簧伸长量为x1。若A、B电荷量均减少一半,弹簧伸长量变为x2,滑块可以看成质点,则有( )
A.x2x1 B.x2x1 C.x2x1 D.x2x1
【答案】C
【解析】库仑力等于弹力,两球电荷量各减半时,若不考虑两球距离的变化对库仑力的影,由
可得库仑力减为原来的,则;但实际是距离减小后库仑力又会增大,故正确答案是
故选C。
17.如图所示是电子枪部分的原理图,阴极发射的电子在强电场的作用下从阴极飞向阳极,虚线是其中一个电子的运动路线,实线是电场线,A、B、C是电场中的三个点,下列说法正确的是( )
A. C点的电势比A点低 B. A点的电场强度比B点的电场强度大
C. 电子从A运动到B的过程电势能增大 D. 从A到B电子的加速度不断增大
【答案】B
【解析】沿电场线电势逐渐降低,可知C点的电势比A点高,选项A错误;电场线越密集则场强越大,可知A点的电场强度比B点的电场强度大,选项B正确;电子从A运动到B的过程,电场力做正功,则电势能减小,选项C错误;从A到B电子所受的电场力逐渐减小,则电子的加速度不断减小,选项D错误。
18.如图静电喷雾装置,接上高压电源后在喷口和被涂物间产生强电场,虚线为等势面。带负电液滴从喷口飞向被涂物,a、b、c是其中一条路径上的三点,b是a、c的中点,则:
(1)液滴在 a 点的加速度_______在 c 点的加速度;液滴在 a 点的电势能______在 c 点的电势能(均选涂:A.大于 B.等于 C.小于);
(2)用虚线在ac间定性画出一个等势面,使相邻等势面间的电势差相等。
【答案】(1)大于、大于
【解析】(1)根据等势面与电场线垂直,可定性画出如图电场线,电场线疏密程度表示电场强度大小,因此a点场强大于c点场强,故a点的加速度大于在c点的加速度。沿电场线方向电势降低,因此a点的电势低于在c点的电势。根据,可知带负电液滴在a点的电势能大于在c点的电势能。
(2)根据等势面与电场线垂直,且左侧电场强度大,等差等势面间距小,等势面如图
19.如图,两块足够大的彼此绝缘的水平金属板间距为 d,其电容为C,与电压恒为 U的电源相接。求:
(1)A板带电量;
(2)若有液滴悬浮在板间不动,液滴的最小质量;
(3)从A板中心O以速率 v0往各个方向射出一批质量为 m、带电量为 q 的正电荷(重力不计)。问电荷到达 B 板上的区域面积 S 为多大?(简答)
【答案】(1) (2), (3)
【解析】(1)A板带电量
(2)板间电场强度的大小为;粒子受到的静电力为F=Eq
液滴悬浮在板间不动,则有,mg=Eq;联立解得,
因此当电荷量最小为e时质量最小,最小为
(3)带电粒子打在金属板上的范围是一个半径为R的圆。从粒子源平行于金属板水平射出的粒子在电场中做类平抛运动,落在金属板上的位置是该圆的边缘。沿初速度方向R=v0t,S=πR2
沿电场线方向根据牛顿第二定律,有;
解得;联立解之得
四、阅读材料,回答下列问题。
你能通过拉弹簧,或举起书本以势能的形式存储能量,你也能以电场中电势能的形式存储能量,电容器正是使你能这样做的器件。电容器在电子或电力设备里有广泛应用。
20.用如图所示电路给电容器进行充、放电。若单刀双掷开关 S 接通“2”位置时,电路中电压表的示数减小,则通过图中电流表的电流方向向__________(选择:A.左 B.右),电容器此时处于__________(选择:A.充电 B.放电)状态。
【答案】A、B
【解析】如图所示,S接开关1是充电过程,电流表的电流方向向右,电容器两端电压升高,充电电流逐渐减小;S接开关2是放电过程,电流表的电流方向向左,电容器两端电压降低,放电电流逐渐减小。
21.如图为采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图,电容器上极板固定,下极板可随材料尺度的变化上下移动,两极板间电压不变。若材料温度升高膨胀时,极板上所带的电荷量增加,则电容器的电容________(选择:A.变大 B.变小 C.不变),极板间电场强度________(选择:A.变大 B.变小 C.不变)。
【答案】A、A
【解析】(1)两极板间电压U不变。若材料温度升高膨胀时,极板上所带的电荷量增加,根据Q=CU,可知,则电容器的电容变大,故选A;(2)根据因d减小,则极板间电场强度变大,故选A;
22.小李设计图1所示电路来观察电容器的放电过程,电源电压6.0V,小李先将单刀双掷开关S接通2,一段时间后,把开关再改接1得到电流随时间的变化关系如图2所示。
(1)曲线与两坐标轴围成的面积代表电容器的________________;
A.电压 B.电容 C.电量 D. 电阻
(2)由图2可估算出当电容器两端电压为6.0V时该电容器所带的电荷量Q约为__________C,从而算出该电容器的电容约为________F;(结果均保留2位有效数字)
(3)【多选】小李改变电流传感器的位置,进一步观察电容器充放电现象,在下列四个图像中,表示电容器充放电过程中,通过传感器的电流随时间变化的图像和两极板间的电压随时间变化的图像,其中正确的有( )。
【答案】(1)C (2)1.5×10-3F (3)AC
【解析】(1)根据q=It,若把时间分成无数段,则图象与坐标轴围成的面积表示在微小时间内的电荷量,所以曲线与两坐标轴围成的面积代表电容器的电量。故选C。
(2)每一小格的电量为
约36个格,所以该电容器所带的电荷量Q约为
该电容器的电容约为
(3)充电电流方向与放电电流方向相反,且随着充电进行,电容器两端电压变大,充电电流增加的变慢,电量积累变慢,根据,可知,电压增加变慢,放电时图像斜率同样减小,故AC正确BD错误故选AC。
23.积雨云会产生电荷。云层底面的负电荷在地面感应出正电荷,当电场强度达到一定值时大气将被击穿发生闪电。若将云层底面和地面看作平行板电容器的两个极板,板间距离为1000m,其间视为匀强电场。某次闪电时电压为2×108V,积雨云所带电荷量5×103C。求:①云层底面和地面间电场强度的大小;
②云层底面与地面构成电容器的电容;
③若一带电量为-1.6×10-9C的雨滴从云层底面落到地面,静电力对该雨滴做的功。
【答案】①2×105V/m; ②2.5×10-5F; ③0.32J
【解析】(1)根据U=Ed可知,云层底面与地面间的电场强度为;
(2)电容器的电容C=
(3)静电力对该雨滴做的功W=qU=
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2024-2025学年高二物理上学期第一次月考卷
材料一
1
2
3
4
5
C
C
C
A
B
材料二
6
7
8
9
10
11
B
C
C
D
D
A
12.9×10-5N、3.6×104N/C
13.(1)、(2)N.
(1);
(2)电场中同一点电场强度大小方向不变,与F、q无关,如果改放的点电荷,该点电场强度仍为,所受电场力=×200N=N.
14.
(1)增大,(2)-7.5×10-8,-5×10-8,-2.5×10-8
【解析】(1)根据顺着电场线电势降低,可知A点所在等势面的电势高于B点所在等势面的电势,根据,负电荷在A点电势能小于B点的,故将负电荷从A点移动到B点,电势能增大; (2)若A点电势为:=15V,B点电势为:==10V, 则有:
-5×10-9×15J=-7.5×10-8J
=-5×10-9×10J=-5×10-8J;
AB间的电势差为: UAB=-=5V 此过程中电场力做的功为: WAB=qUAB=-5×10-9×5J=-2.5×10-8J。
材料三
15
16
17
C
C
B
18.(1)大于、大于
(2)
19.(1) (2), (3)
【解析】(1)A板带电量
(2)板间电场强度的大小为;粒子受到的静电力为F=Eq
液滴悬浮在板间不动,则有,mg=Eq;联立解得,
因此当电荷量最小为e时质量最小,最小为
(3)带电粒子打在金属板上的范围是一个半径为R的圆。从粒子源平行于金属板水平射出的粒子在电场中做类平抛运动,落在金属板上的位置是该圆的边缘。沿初速度方向R=v0t,S=πR2
沿电场线方向根据牛顿第二定律,有;
解得;联立解之得
材料四
20.A、B
21.A、A
22.(1)C (2)1.5×10-3F (3)AC
23.①2×105V/m; ②2.5×10-5F; ③0.32J
【解析】(1)根据U=Ed可知,云层底面与地面间的电场强度为;
(2)电容器的电容C=
(3)静电力对该雨滴做的功W=qU=
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11
)
2024-2025学年高一物理上学期第一次月考卷
(
贴条形码区
考生禁填
: 缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用
2B
铅笔
填涂
选择题填涂样例
:
正确填涂
错误填
涂
[
×
] [
√
] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用
2B
铅笔填涂;非选择题必须用
0.5
mm
黑
色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4
.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
) (
姓
名:
__________________________
准考证号:
)答题卡
材料一
1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
材料二
6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
11.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
12.
13.
14.
材料
三
15
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
16
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
17
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
18
.
19.
材料
四
20.
21.
22.(1)
(2)
(3)
23.
) (
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
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$$1
2024-2025学年高一物理上学期第一次月考卷
答题卡
材料一
1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
材料二
6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
11.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
姓 名:__________________________
准考证号: 贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用 2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用 2B铅笔填涂;非选择题必须用 0.5 mm黑色签字笔
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
12.
13.
14.
材料三
15.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
16.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
17.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
18.
19.
材料四
20.
21.
22.(1)
(2)
(3)
23.
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
(
………………○………………
外
………………○………………
装
………………○………………
订
………………○………………
线
………………○………………
) (
………………○………………
内
………………○………………
装
………………○………………
订
………………○………………
线
………………○………………
) (
此卷只装订
不密封
)
(
………………○………………
内
………………○………………
装
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订
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线
………………○………………
………………○………………
外
………………○………………
装
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订
………………○………………
线
………………○………………
… 学校:
______________
姓名:
_____________
班级:
_______________
考号:
______________________
)
2024-2025学年高二物理上学期第一次月考卷
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷满分100分,答卷时间60分钟,答卷前考生务必将自己的姓名填写在指定位置上。
2.本试卷共四个情景,请按要求回答问题,答案写在指定位置上。
3.试卷中g=10m/s2。
4.考试范围:必修第三册9~10章。
5.难度系数:0.7。
一、阅读材料,回答下列问题
1752年的一天,天空阴云密布,电闪雷鸣。富兰克林和他的儿子一道拉着风筝线,此时刚好一道闪电从风筝上掠过,物理学家富兰克林用雷电进行了各种电学实验,证明了天上的雷电与人工摩擦产生的静电具有完全相同的性质。
1.静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,如《春秋纬·考异邮》中就有“玳瑁吸衣若”之说,下列不属于静电现象的是( )
A. 梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B. 带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引
C. 小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流
D. 从干燥的地毯上走过,手碰到门上的金属把手时会有被电击的感觉
2.关于摩擦起电、接触起电和感应起电的说法正确的是( )
A. 感应起电不符合电荷守恒定律
B. 只有接触起电符合电荷守恒定律
C. 都符合电荷守恒定律,因为起电实质是电子的转移
D. 都符合电荷守恒定律,因为起电过程中创造的正、负电荷是等量的
3. 如下图是感应起电的示意图。不带电的金属导体通过绝缘支架固定在桌面上,将带负电的小球P 移近金属导体,下列说法正确的是( )
A. 导体M 端带正电, N 端带正电 B. 导体M 端带负电, N 端带负电
C. 导体M 端带正电, N 端带负电 D. 导体M 端带负电, N 端带正电
4. 关于元电荷,下列说法正确的是( )
A. 元电荷是自然界中电荷的最小单元 B. 元电荷就是点电荷
D. 元电荷就是质子 D. 1 C的电量叫元电荷
5. 如图,用长度不等的绝缘丝线将带电小球A、B悬挂起来,两丝线与竖直方向的夹角分别为α 和β (α>β),两小球恰在同一水平线上,则下列说法正确的是( )
A. 两小球一定带异种电荷
B. 小球A的质量一定小于小球B 的质量
C. 小球A所带电荷量一定大于小球B所带电荷量
D. 小球A所受库仑力一定大于小球B所受库仑力
二、阅读材料,回答下列问题
我们经常听到电场、磁场等有关“场”的概念。现代科学认为,场是比基本粒子更基本的物质存在状态。万物都是由基本粒子组成的,所以我们可以这样说,万物都是场叠加而成的。
6. 关于电场强度,下列说法正确的是( )
A.电场看不见摸不着,因此电场实际不存在
B.电荷间的相互作用是通过电场发生的
C.根据电场强度的定义式可知,E与F成正比,E与q成反比
D.电场中某点电场强度方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向
7.取一个铜质小球置于圆玻璃器皿中心,将草麻油和头发碎屑置于玻璃器皿内拌匀。用起电机使铜球带电时,铜球周围的头发碎屑呈现如图所示的发散状图样。正确的是( )
A.电场线是真实存在的 B.发散状的黑线是电场线
C.带电铜球周围存在着电场 D.只在发散状的黑线处存在着电场
8. 如图所示为某点电荷形成的电场,A、B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
9. 如图,一电荷量为的正点电荷位于电场中的A点,受到的电场力为。若把该点电荷换为电荷量为的负点电荷,则A点的电场强度为( )
A.,方向与相反 B.,方向与相反
C.,方向与相同 D.,方向与相同
10.如图所示为等量异号电荷电场的电场线和等势线,关于图中A、B和C三点的电场强度和电势的说法正确的是( )
A.A、C两点的电场强度最大且大小相等
B.A、C两点的电场强度最小且完全相同
C.A、C两点的电势最高且相等
D.A、B和C三点的电势越来越低
11.密立根在做油滴实验时,将带负电的油滴喷入竖直方向的匀强电场中,用显微镜观察,发现某个油滴在电场力和重力的共同作用下,缓慢地沿竖直向下方向做匀速运动。则对于该油滴( )
A. 它的电势能增大 B. 它的电场力不做功
C. 它的电场力小于重力 D. 它在向电势更高处运动
12.真空中两个带等量异种的点电荷,电量大小均为2×10-8C,相距20cm,则它们之间的相互作用力为 N。在两者连线的中点处,电场强度大小为 V/m。(静电常量k=9.0×109 Nm 2/C 2,结果均保留两位有效数字)
13.把一个带电量的点电荷放入非匀强电场中的某一点,所受到的电场力。求:(1)该点的电场强度E的大小是多少?(2)若在该点放入带电量的点电荷,求该点电荷所受电场力F2的大小?
14.如图所示,把电荷量为-5×10-9 C的电荷,从电场中的A点运动到B点.
(1)该电荷的电势能如何变化?
(2)若A点电势为φA=15 V,B点电势为φB=10 V,求电荷在A点和B点具有的电势能EpA、EpB,以及此过程电场力所做的功WAB
三、阅读材料,完成下列问题
静电与人们的关系越来越密切。在生产和社会生活中,静电既有有利的一面,如静电除尘、静电喷雾、静电复印等,也有需要防范的一面。
15.下列属于静电防范的是( )
A.静电喷雾 B.静电复印 C.安装避雷针 D.静电除尘
16.如图为某自动控制仪器中固定在光滑水平面上的金属块A,通过原长为L的绝缘弹簧与金属滑块B连接,它们带等量同种电荷,弹簧伸长量为x1。若A、B电荷量均减少一半,弹簧伸长量变为x2,滑块可以看成质点,则有( )
A.x2x1 B.x2x1 C.x2x1 D.x2x1
17.如图所示是电子枪部分的原理图,阴极发射的电子在强电场的作用下从阴极飞向阳极,虚线是其中一个电子的运动路线,实线是电场线,A、B、C是电场中的三个点,下列说法正确的是( )
A. C点的电势比A点低 B. A点的电场强度比B点的电场强度大
C. 电子从A运动到B的过程电势能增大 D. 从A到B电子的加速度不断增大
18.如图静电喷雾装置,接上高压电源后在喷口和被涂物间产生强电场,虚线为等势面。带负电液滴从喷口飞向被涂物,a、b、c是其中一条路径上的三点,b是a、c的中点,则:
(1)液滴在 a 点的加速度_______在 c 点的加速度;液滴在 a 点的电势能______在 c 点的电势能(均选涂:A.大于 B.等于 C.小于);
(2)用虚线在ac间定性画出一个等势面,使相邻等势面间的电势差相等。
19.如图,两块足够大的彼此绝缘的水平金属板间距为 d,其电容为C,与电压恒为 U的电源相接。求:
(1)A板带电量;
(2)若有液滴悬浮在板间不动,液滴的最小质量;
(3)从A板中心O以速率 v0往各个方向射出一批质量为 m、带电量为 q 的正电荷(重力不计)。问电荷到达 B 板上的区域面积 S 为多大?(简答)
四、阅读材料,回答下列问题。
你能通过拉弹簧,或举起书本以势能的形式存储能量,你也能以电场中电势能的形式存储能量,电容器正是使你能这样做的器件。电容器在电子或电力设备里有广泛应用。
20.用如图所示电路给电容器进行充、放电。若单刀双掷开关 S 接通“2”位置时,电路中电压表的示数减小,则通过图中电流表的电流方向向__________(选择:A.左 B.右),电容器此时处于__________(选择:A.充电 B.放电)状态。
21.如图为采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图,电容器上极板固定,下极板可随材料尺度的变化上下移动,两极板间电压不变。若材料温度升高膨胀时,极板上所带的电荷量增加,则电容器的电容________(选择:A.变大 B.变小 C.不变),极板间电场强度________(选择:A.变大 B.变小 C.不变)。
22.小李设计图1所示电路来观察电容器的放电过程,电源电压6.0V,小李先将单刀双掷开关S接通2,一段时间后,把开关再改接1得到电流随时间的变化关系如图2所示。
(1)曲线与两坐标轴围成的面积代表电容器的________________;
A.电压 B.电容 C.电量 D. 电阻
(2)由图2可估算出当电容器两端电压为6.0V时该电容器所带的电荷量Q约为__________C,从而算出该电容器的电容约为________F;(结果均保留2位有效数字)
(3)【多选】小李改变电流传感器的位置,进一步观察电容器充放电现象,在下列四个图像中,表示电容器充放电过程中,通过传感器的电流随时间变化的图像和两极板间的电压随时间变化的图像,其中正确的有( )。
23.积雨云会产生电荷。云层底面的负电荷在地面感应出正电荷,当电场强度达到一定值时大气将被击穿发生闪电。若将云层底面和地面看作平行板电容器的两个极板,板间距离为1000m,其间视为匀强电场。某次闪电时电压为2×108V,积雨云所带电荷量5×103C。求:①云层底面和地面间电场强度的大小;
②云层底面与地面构成电容器的电容;
③若一带电量为-1.6×10-9C的雨滴从云层底面落到地面,静电力对该雨滴做的功。
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
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