内容正文:
2024-2025学年高二上学期9月质量检测
物 理 试 题
(时间:75分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.完全一样的两个金属球A、B带有等量的电荷,相隔一定距离,两球之间相互吸引力的大小为F。今让第三个不带电的与A、B完全相同的金属球C先后与A、B两球接触后移开球C,这时,A、B两球之间的静电力的大小为( )
A. B. C. D.
2.如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图(箭头未标出),在M点处放置一个电荷量大小为q的负试探电荷,受到的静电力大小为F,以下说法中正确的是( )
A.由电场线分布图可知M点处的电场强度比N点电场强度大
B.M点处的电场强度大小为,方向与负试探电荷所受静电力的方向相同
C.a、b为异种电荷,a的电荷量小于b的电荷量
D.如果M点处的点电荷电荷量变为2q,该处电场强度变为
3.如图所示,一个带正电、质量为m的小球B用绝缘细绳拴住,另一个带正电小球A固定在绝缘竖直墙上,小球B在重力、细绳拉力和小球A静电力的作用下静止,且A、B两球处于离地面高度为h的同一水平面上。现将细绳剪断,下列说法正确的是( )
A.小球B从细绳剪断瞬间起开始做平抛运动
B.小球B在细绳剪断瞬间加速度等于g
C.小球B在空中运动的时间小于
D.小球B落地的速度等于
4.电场中a、b两点间的电势差Uab=1 V,将一电子从a点移到b点,电子克服静电力做的功为1 eV,则( )
A.电场强度方向一定是由b指向a B.电场强度方向一定是由a指向b
C.电子的电势能增加1 eV D.电子的电势能减少1 eV
5.某带电粒子仅在电场力作用下由 A 点运动到B点。如图所示,实线为电场线,虚线为粒子的运动轨迹, 由此可以判定( )
A.粒子在 A 点的加速度大于它在 B 点的加速度
B.粒子在 A 点的动能小于它在 B 点的动能
C.电场中 A 点的电势低于 B 点的电势
D.粒子在 A 点的电势能小于它在 B 点的电势能
6.如图所示,将两个等量的正点电荷分别固定在M、N两点,图中圆的圆心位于两点电荷连线的中点,b、e为两点电荷连线的中垂线与圆的交点,a、c、d、f分别为圆弧Mb、bN、Ne、eM的中点,下列说法正确的是( )
A.a、c、d、f四点的电场强度相同
B.a、c、d、f四点的电势相同
C.如果将一带负电的重力不计的粒子由e点无初速释放,则该粒子将沿中垂线向O点做匀加速运动
D.如果将一带负电的重力不计的粒子由a点沿圆弧abc运动到c点,电场力先做正功后做负功
7.如图所示为某静电场中x轴上电势φ随x变化的情况,且x轴为该静电场中的一根电场线,一个带电粒子在坐标原点O由静止释放,粒子仅在电场力作用下开始沿x轴正向运动,则下列说法正确的是( )
A.粒子一定带负电
B.从O到x1,电场方向先沿x轴正方向,后沿x轴负方向
C.从O到x1,粒子运动的加速度先增大后减小
D.从O到x1,粒子先加速后减速
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8.如图所示,一均匀带电的金属球体,半径r= cm,球体所带电荷量为Q=5×10-12 C,静电力常量为k=9.0×109 N·m2/C2,则关于该金属球形成的电场的说法正确的是( )
A.由于该金属球的体积较大,不能看成是点电荷,所以无法计算其空间某点的电场强度
B.距离球心O为3r的某点电场强度为10 N/C
C.距离球心O为0.3r的某点的电场强度为0
D.把正的试探点电荷放在金属球外空间某点,则其该点的电场强度变大
9.如图所示,金属板所带电荷量为+Q,质量为m的金属小球电荷量为+q,当小球静止后,悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α,小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上,且距离为l。下列说法正确的是( )
A.金属板在小球处产生的电场强度为E1=
B.金属板在小球处产生的电场强度为E1=
C.小球在O点产生的电场强度为E2=
D.小球在O点产生的电场强度为E2=
10.如图所示,用绝缘细线拴一带负电小球,在竖直平面内做圆周运动,匀强电场方向竖直向下,则( )
A.当小球运动到最高点a时,细线的张力一定最小
B.当小球运动到最低点b时,小球的速度一定最大
C.当小球运动到最高点a时,小球的电势能最小
D.小球在运动过程中机械能不守恒
三、非选择题(本题共5小题,共54分。)
11.(9分)某同学选用两个完全相同的小球A、B来验证库仑定律。使小球A和B带上同种电荷,A球放在左右可移动且上下高度可调节的绝缘座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒上的C点,如图所示。实验时,保证A、B两球球心在同一水平线上,待B球平衡后悬线偏离竖直方向的角度为θ,B球质量为m,重力加速度为g;先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,悬线的偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,悬线的偏角越大。
(1)实验中采用的科学方法是________。
(2)根据平衡关系,A、B两球之间的静电力F=________
(用m、g、θ表示)。
(3)在阅读教材后,该同学知道了库仑定律的表达式,并知道了一个均匀带电球体可以等效为一个位于球心、电荷量相等的点电荷。他使两个半径为R的金属小球分别带上了q1和q2的正电,并使其球心相距3R,应用库仑定律,计算了两球之间的库仑力,则该同学的计算结果________(选填“偏大”“偏小”或“正确”。)
12.(9分)如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素。平行板电容器已经充电,静电计指针的偏转角度反映电容器两极板间的电势差的大小。实验中保持极板上的电荷量Q不变。设电容器两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为。
(1)保持S不变,增大d,则 ;
(2)保持d不变,减小S,则 ;
(3)保持S、d不变,在两极板间插入玻璃,则 。
(以上3个空都填“变大”、“不变”或者“变小”)
13.(10分)如图所示,把一个倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在匀强电场中,电场方向水平向右,有一质量为m、带电荷量为+q的物体以初速度v0从A端滑上斜面恰好沿斜面匀速运动,求匀强电场的电场强度的大小。(重力加速度为g)。
14.(12分)如图所示,长l=1 m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10-6 C,匀强电场的电场强度E=3.0×103 N/C,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
(1)求小球所受电场力F的大小;
(2)求小球的质量m;
(3)若突然剪断细绳,求小球的加速度;
(4)若将电场撤去,求小球回到最低点时速度v的大小。
15.(14分)在真空中存在着竖直向下的匀强电场,电场强度为E,如图所示,一根绝缘细线长为L,一端固定在图中的O点,另一端固定有一个质量为m、电荷量为+q、可视为点电荷的小球,O点距离地面的高度为H,将小球拉至与O点等高的位置A处从静止释放。重力加速度为g,求:
(1)小球运动到O点正下方B点时的速度大小;
(2)此刻细线对B点处的小球的拉力大小;
(3)若小球通过B点时,细线恰好断开,求小球落地点与O点的水平位移x。
物理答案
1. A 2.C 3.C 4.C 5.D 6.B 7.C 8. BC 9. BC 10. CD
11. (1)控制变量法 (2)mgtan θ (3)偏大
12.变大 变大 变小
13. tan θ
14. (1)3.0×10-3 N (2)4.0×10-4 kg (3)12.5 m/s2 方向与剪断细绳前细绳拉力方向相反 (4)2.0 m/s
15. (1) (2)3(mg+qE) (3)2
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