内容正文:
封开县广信中学2024年高二9月月考
物理试题
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. 下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A. 根据电场强度的定义式可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B. 根据电势的定义式可知,该点的电势与其电势能成正比,与电荷量成反比
C. 根据真空中点电荷的电场强度公式可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关
D. 根据电势能的计算公式可知,正电荷在电势越大的地方电势能越大,负电荷在电势越小的地方电势能越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.是比值定义,电场强度取决于电场本身,与有无试探电荷无关,所以不能理解为电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比,A错误;
B.是比值定义,电势是电场本身的性质与试探电荷无关,所以不能理解为该点的电势与其电势能成正比,与电荷量成反比,B错误;
C.是真空中点电荷的电场强度的决定式,可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量成正比,与该点到场源电荷距离的平方成反比,C错误;
D.电势能的计算需要带入正负号,根据可知正电荷在电势越大的地方电势能越大,负电荷在电势越小的地方电势能越大,D正确。
故选D。
2. 如图所示,在电场强度为的匀强电场中有A、B两点,A、B两点间距离为10cm,AB和电场线方向夹角为,现将电荷量为的负电荷从A点移到B点,下列说法正确的是( )
A. 静电力对电荷做正功,电势能减少
B. 静电力对电荷做正功,电势能减少
C. 电荷克服静电力做功,电势能增加
D. 电荷克服静电力做功,电势能增加
【答案】D
【解析】
【详解】A、B两点的电势差为
将电荷量为的负电荷从A点移到B点,静电力做功为
故电荷克服静电力做功,根据功能关系,电势能增加。
故选D
3. 如图所示,带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A和B,均放在绝缘支座上。先将A、B分开,再移走C,关于A、B的带电情况,下列说法正确的是( )
A. A带正电、B带负电 B. A带负电、B带正电
C. A、B均带负电 D. A、B均带正电
【答案】B
【解析】
【详解】带电体C靠近相互接触的金属导体A和B时,在A的左端感应出负电荷,在B的右端感应出与A等量的正电荷,如果先将A、B分开,再移走C,则A带负电、B带正电。
故选B。
4. 用金属箔做成一个不带电圆环,放在干燥的绝缘桌面上,小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上而下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上,如图所示。对上述现象的判断与分析,下列说法不正确的是( )
A. 摩擦使笔套带电
B. 笔套靠近圆环时,圆环上、下部分感应出异种电荷
C. 圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受吸引力大于圆环的重力
D. 笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
【答案】D
【解析】
【详解】A.笔套与头发摩擦后,由于摩擦起电使笔套带电,A正确,不符合题意。
B.带电的笔套靠近圆环的时候,圆环发生静电感应,上下部分感应出等量的异种电荷,B正确,不符合题意;
C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环加速度向上,由牛顿第二定律可知,圆环所受吸引力大于圆环重力,故C正确,不符合题意;
D.笔套碰到圆环后,圆环上原感应的电荷中和,后接触带电,可知笔套所带的电荷一部分传给圆环,没有被全部中和,仍带有部分电荷,故D错误,符合题意。
故选D。
5. 电场线能直观地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线,图乙是电场中的一些点;O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上关于O对称的两点,B、C和A、D是两电荷连线上关于O对称的两点。则( )
A. E、F两点电场强度不同 B. A、D两点电场强度不同
C. B、O、C三点中,O点电场强度最小 D. 从C点向O点运动的电子加速度逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据对称性,E、F两点电场强度大小相等、方向相同,E、F两点电场强度相同,A错误;
B.根据对称性,A、D两点电场强度大小相等、方向相同,A、D两点电场强度相同,B错误;
C.电场线越疏,电场强度越小,所以B、O、C三点中,O点电场强度最小,C正确;
D.电场线越疏,电场强度越小,电子所受的电场力越小,电子的加速度越小,所以从C点向O点运动的电子加速度逐渐减小,D错误。
故选C。
6. 如图所示,在场强方向水平向右、大小为E的匀强电场中,在O点固定一电荷量为Q的正电荷,A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点,B、D连线与电场线平行,A、C连线与电场线垂直,则( )
A. A点的电场强度大小为
B. B点电场强度大小为E-
C. D点的电场强度大小不可能为0
D. A、C两点电场强度相同
【答案】A
【解析】
【详解】AD.由点电荷产生的电场强度公式可知,电荷量为Q的正电荷在A、C两点产生的电场强度大小相等,均为
其方向与匀强电场E的方向垂直,在A点向上,在C点向下,由电场强度的叠加原理可得,在A、C两点产生的合电场强度大小相等,则有
A、C两点合电场强度方向不同,A正确,D错误;
B.电荷量为Q的正电荷在B点产生的电场强度大小为
方向与匀强电场E的方向相同,由电场强度的叠加原理可得,B点的电场强度大小为
B错误;
C.电荷量为Q的正电荷在D点产生的电场强度大小为
方向与匀强电场E的方向相反,由电场强度的叠加原理可得,D点的电场强度大小是
可知若与大小相等时,D点的电场强度大小可能是零,C错误。
故选A。
7. 如图所示,光滑绝缘圆弧形轨道竖直放置。质量均为,带电量均为的A、B两小球分别处于圆心等高处和圆弧最低点。B球受到水平向左外力的作用,使A、B均处于静止状态。由于A球缓慢漏电,导致其高度缓慢降低,B球仍保持静止状态。A球下降过程中,下列说法正确的有( )
A. A、B两球之间的电场力变大 B. A球所受的支持力大小不变
C. B球所受外力不变 D. B球所受的支持力变大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.A球下降过程中,对A球进行受力分析,如图所示
根据相似三角形可得
由于不变,不变,AB距离减小,则A、B两球之间的电场力变小,A球所受的支持力大小不变,故A错误,B正确;
CD.在A球下降过程中,以A、B为整体,设A球所受的支持力与竖直方向的夹角为,根据受力平衡可得
,
由于大小不变,逐渐减小,则B球所受外力逐渐减小,B球所受的支持力逐渐减小,故CD错误。
故选B。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题6分,共30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. 如图所示的电场中有A、B两点,下列判断正确的是( )
A. 电势,场强
B. 电势,场强
C. 将电荷量为q的正电荷从A点移到B点,电场力做正功,电势能减少
D. 将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点,电荷具有的电势能
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.电场线越密,电场强度越大,B点处电场线较密,则
根据沿电场线方向电势降低,则
故A错误,B正确;
C.将正电荷从A移到B,电场力做正功,电势能减少,故C正确;
D.负电荷在电势高处电势能小,故将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点,电荷具有的电势能,故D错误。
故选BC。
9. 如图甲所示为点电荷电场中的一条电场线,a、b是电场线上的两点,试探电荷在a、b两点的静电力F与电荷量q的关系如图乙所示,a、b间的距离为L,则下列判断正确的是( )
A. 场源电荷在b点右侧
B. 场源电荷带负电
C. 场源电荷到b点距离为
D. 场源电荷到a点距离为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据场强定义式结合图乙可知a、b两点的场强大小之比为
由于离点电荷越近场强越大,则场源电荷在a点左侧,且场源电荷带负电,故A错误,B正确;
CD.设场源电荷到a点距离为,场源电荷的电荷量为,根据点电荷场强表达式可得
,
联立解得
则场源电荷到b点距离为,故C正确,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,在真空中有两个带等量负电的点电荷,分别置于P、Q两点,O是他们连线的中点,A、B、C为P、Q连线的中垂线上的三点,且,下列说法正确的是( )
A. A点的电场场强一定大于B点的电场强度 B. C点的电势低于B点的电势
C. 同一点电荷在A、C两点受电场力相同 D. 同一负电荷在B点的电势能小于其在A点的电势能
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据等量同种点电荷连线中垂线上电场线的分布规律可知,A、B两点处电场线的疏密情况不清楚,故不能判断A、B两点处的电场强度,故A错误;
B.根据对称性可知,A、C两点的电势相等,BO间电场方向从B到O,根据沿电场线方向电势降低,可知A点的电势低于B点的电势,故C点的电势低于B点的电势,故B正确;
C.根据对称性可知A、C两点的电场强度大小相等,方向相反,故同一点电荷在A、C两点受电场力大小相等,方向相反,故C错误;
D.A点的电势低于B点的电势,而负电荷在电势高处电势能小,故同一负电荷在B点的电势能小于其在A点的电势能,故D正确。
故选BD。
11. 两个等量带正电的点电荷在平面内等势线分布如图所示,、、、、处在各条线上,则( )
A.
B. 、两点的场强相同
C. 正试探电荷在点的电势能比点的小
D. 负试探电荷在点的电势能比点的大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.两个等量带正电的点电荷产生的电场线是沿电荷的连线对称的,电场线由正电荷出发到无穷远,并且电场线不相交,沿电场线方向电势减低,则
故A正确;
B.、两点的场强方向不同,故B错误;
CD.电势能
正试探电荷在点的电势能比点的小,负试探电荷在点的电势能比点的小,故C正确,D错误。
故选AC。
12. A、B两带电小球,电量分别为+q、+9q,质量分别为m1和m2,如图所示,用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于O点,静止时A、B两球处于同一水平线上,其中O点到A球的间距OA=2L,∠AOB=90°,∠OAB=60°,C是AB连线上一点且在O点的正下方,带电小球均可视为点电荷,静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A. A、B间的库仑力
B. A、B两球的质量之比为
C. C点的电场强度为零
D. 若仅互换A、B两球的带电量,则A、B两球位置将不再处于同一水平线上
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据库仑定律有
故A正确;
B.对A进行分析,根据平衡条件有
对B进行分析,根据平衡条件有
解得
故B错误;
C.根据点电荷场强的表达式有
,
由于两点电荷在C点的电场强度方向相反,则C点的电场强度为零,故C正确;
D.若仅互换A、B两球的带电量,两点电荷之间的库仑力不变,即两小球的受力情景不变,则A、B两球位置将仍然处于同一水平线上,故D错误。
故选AC。
三、计算题:本题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写最后答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13. 如图所示,真空中三个点电荷A、B、C固定在边长为正三角形顶点上,A、B带正电,C带负电,其中B、C带电量绝对值均为,A带电量为,静电力恒量为,求:
(1)点电荷A受到的静电力的大小;
(2)B、C连线中点D的电场强度大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据库仑定律,B对A的斥力
同理,C对A的引力
、组成一个顶角是的菱形,菱形对角线表示合力,则合力
(2)B、C电荷在D点产生的场强方向相同,大小之和为
A电荷在点产生的场强大小为
因此点的场强
14. 带电量分别为+q、-2q的异种电荷A、B固定在同一水平线上、相距6x,在它们连线的中点P上方处有一悬点O,用绝缘细绳挂着一个质量为m的带电小球C,绳长2x、与OP的夹角为30°,如图所示。平衡时小球刚好静止在两电荷连线上。重力加速度为g,则:
(1)小球所受电场力大小;
(2)小球所在处A、B产生的电场合场强;
(3)小球所带电荷量大小。
【答案】(1);(2),方向水平向右;(3)
【解析】
【详解】(1)以小球C为对象,由平衡条件可得
解得小球所受电场力大小为
(2)根据几何关系可知,小球所在处A、B产生的电场合场强大小为
方向水平向右。
(3)设小球所带电荷量大小为,根据
可得小球所带电荷量大小为
15. 如图所示,一带电荷量为、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上,当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止。重力加速度取g,,求:
(1)水平向右电场的电场强度的大小;
(2)若将电场强度减小为原来的,小物块的加速度是多大;
(3)电场强度变化后小物块下滑距离2L时的动能。
【答案】(1);(2)0.3g;(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)小物块静止在斜面上,受重力、电场力和斜面支持力,则
、
可得电场强度
(2)若电场强度减小为原来,则变为
可得加速度
(3)物块下滑距离2L时,重力做正功,电场力做负功,由动能定理则有
可得动能
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封开县广信中学2024年高二9月月考
物理试题
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. 下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A. 根据电场强度的定义式可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B. 根据电势的定义式可知,该点的电势与其电势能成正比,与电荷量成反比
C. 根据真空中点电荷的电场强度公式可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关
D. 根据电势能的计算公式可知,正电荷在电势越大的地方电势能越大,负电荷在电势越小的地方电势能越大
2. 如图所示,在电场强度为的匀强电场中有A、B两点,A、B两点间距离为10cm,AB和电场线方向夹角为,现将电荷量为的负电荷从A点移到B点,下列说法正确的是( )
A. 静电力对电荷做正功,电势能减少
B 静电力对电荷做正功,电势能减少
C. 电荷克服静电力做功,电势能增加
D. 电荷克服静电力做功,电势能增加
3. 如图所示,带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A和B,均放在绝缘支座上。先将A、B分开,再移走C,关于A、B的带电情况,下列说法正确的是( )
A. A带正电、B带负电 B. A带负电、B带正电
C. A、B均带负电 D. A、B均带正电
4. 用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上,小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上而下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上,如图所示。对上述现象的判断与分析,下列说法不正确的是( )
A. 摩擦使笔套带电
B 笔套靠近圆环时,圆环上、下部分感应出异种电荷
C. 圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受吸引力大于圆环的重力
D. 笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和
5. 电场线能直观地反映电场的分布情况。如图甲是等量异号点电荷形成电场的电场线,图乙是电场中的一些点;O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上关于O对称的两点,B、C和A、D是两电荷连线上关于O对称的两点。则( )
A. E、F两点电场强度不同 B. A、D两点电场强度不同
C. B、O、C三点中,O点电场强度最小 D. 从C点向O点运动的电子加速度逐渐增大
6. 如图所示,在场强方向水平向右、大小为E的匀强电场中,在O点固定一电荷量为Q的正电荷,A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点,B、D连线与电场线平行,A、C连线与电场线垂直,则( )
A. A点的电场强度大小为
B. B点的电场强度大小为E-
C. D点的电场强度大小不可能为0
D. A、C两点的电场强度相同
7. 如图所示,光滑绝缘圆弧形轨道竖直放置。质量均为,带电量均为A、B两小球分别处于圆心等高处和圆弧最低点。B球受到水平向左外力的作用,使A、B均处于静止状态。由于A球缓慢漏电,导致其高度缓慢降低,B球仍保持静止状态。A球下降过程中,下列说法正确的有( )
A. A、B两球之间的电场力变大 B. A球所受的支持力大小不变
C. B球所受外力不变 D. B球所受的支持力变大
二、多项选择题:本题共5小题,每小题6分,共30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. 如图所示的电场中有A、B两点,下列判断正确的是( )
A. 电势,场强
B. 电势,场强
C. 将电荷量为q的正电荷从A点移到B点,电场力做正功,电势能减少
D. 将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点,电荷具有的电势能
9. 如图甲所示为点电荷电场中的一条电场线,a、b是电场线上的两点,试探电荷在a、b两点的静电力F与电荷量q的关系如图乙所示,a、b间的距离为L,则下列判断正确的是( )
A. 场源电荷在b点右侧
B 场源电荷带负电
C. 场源电荷到b点距离为
D. 场源电荷到a点距离为
10. 如图所示,在真空中有两个带等量负电的点电荷,分别置于P、Q两点,O是他们连线的中点,A、B、C为P、Q连线的中垂线上的三点,且,下列说法正确的是( )
A. A点的电场场强一定大于B点的电场强度 B. C点的电势低于B点的电势
C. 同一点电荷在A、C两点受电场力相同 D. 同一负电荷在B点的电势能小于其在A点的电势能
11. 两个等量带正电的点电荷在平面内等势线分布如图所示,、、、、处在各条线上,则( )
A.
B. 、两点的场强相同
C. 正试探电荷在点的电势能比点的小
D. 负试探电荷在点电势能比点的大
12. A、B两带电小球,电量分别为+q、+9q,质量分别为m1和m2,如图所示,用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于O点,静止时A、B两球处于同一水平线上,其中O点到A球的间距OA=2L,∠AOB=90°,∠OAB=60°,C是AB连线上一点且在O点的正下方,带电小球均可视为点电荷,静电力常量为k,则下列说法正确的是( )
A. A、B间的库仑力
B. A、B两球的质量之比为
C. C点的电场强度为零
D. 若仅互换A、B两球的带电量,则A、B两球位置将不再处于同一水平线上
三、计算题:本题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写最后答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13. 如图所示,真空中三个点电荷A、B、C固定在边长为的正三角形顶点上,A、B带正电,C带负电,其中B、C带电量绝对值均为,A带电量为,静电力恒量为,求:
(1)点电荷A受到的静电力的大小;
(2)B、C连线中点D的电场强度大小。
14. 带电量分别为+q、-2q的异种电荷A、B固定在同一水平线上、相距6x,在它们连线的中点P上方处有一悬点O,用绝缘细绳挂着一个质量为m的带电小球C,绳长2x、与OP的夹角为30°,如图所示。平衡时小球刚好静止在两电荷连线上。重力加速度为g,则:
(1)小球所受电场力大小;
(2)小球所在处A、B产生的电场合场强;
(3)小球所带电荷量大小。
15. 如图所示,一带电荷量为、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上,当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止。重力加速度取g,,求:
(1)水平向右电场的电场强度的大小;
(2)若将电场强度减小为原来的,小物块的加速度是多大;
(3)电场强度变化后小物块下滑距离2L时的动能。
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