内容正文:
夏邑一高2023级高二上期月测(一)
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题:本大题共7小题,每题4分,共28分。
1. 如图,充气后的气球在头发上摩擦,再靠近不带电的空易拉罐,在气球未接触易拉罐的情况下,可观察到易拉罐会朝气球方向滚动,关于这一现象,下列说法正确的是( )
A. 易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球相同
B. 易拉罐远离气球一侧的带电性质和气球相同
C. 气球对易拉罐远、近两侧的作用力均为吸引力
D. 气球对易拉罐远、近两侧的作用力大小相等
2. 如图所示,真空中两个完全相同的绝缘带电金属小球A、B(均可看做点电荷),分别带有-Q和+Q的电荷量,两球间静电力为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触,再与B接触,然后移开C,则它们间的静电力大小为( )
A. F B. F C. F D. F
3. 光滑绝缘水平面上有带电小球甲和乙,已知、,则它们在库仑力作用下产生的加速度之比等于( )
A. 3∶4 B. 4∶3 C. 1∶3 D. 3∶1
4. 生活在尼罗河的反天刀鱼,它的器官能在其周围产生电场。电场线分布如图所示,M、N、P为电场中的点,下列说法正确的是( )
A. 鱼的头部带负电 B. N点电势大于P点电势
C M点电场强度大于N点电场强度 D. 正电荷从N向M运动,其电势能变大
5. 如图所示,电子在电场中从a点运动到b点,实线为电场线,虚线为电子的运动轨迹,请判断下列说法正确的是( )
A. a点电势低于b点的电势
B. 电子在a点的加速度大于在b点的加速度
C. 电子在a点的速度大于在b点的速度
D. 电子在a点的电势能大于在b点的电势能
6. 下列关于四幅图像的说法正确的是( )
A. 用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒上的部分电子会转移到毛皮上,从而使橡胶棒带正电
B. 处于静电平衡状态的导体腔,内表面有电荷,导体壳壁W内电场强度不为0,导体壳内空腔C电场强度为0
C. 通过奎宁结晶在两点电荷的电场中的分布情况,可分析判断两点电荷是等量异种点电荷
D. 避雷针其实不“避雷”,反而是“接雷”,只不过是化弱为强,避免强雷电的破坏
7. 绝缘细线的一端与一带正电的小球M相连接,另一端固定在天花板上,在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N,在下列情况下,小球M能处于静止状态的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题:共3小题,每题6分,共18分。漏选得3分,选错不得分。
8. 如图(a)所示,是某电场中一条电场线,若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下,沿由点运动到点,所经位置的电势随距点的距离变化的规律如图(b)所示,以下说法正确的是( )
A. 、两点的电场强度 B. 电子在、两点的速度
C. 、两点的电势 D. 电子在,两点的电势能
9. 直线AB是某电场中的一条电场线。若有一电子以某一初速度,仅在电场力的作用下,沿AB由A运动到B,其速度图象如图所示,下列关于A,B两点的电场强度、和电势、的判断正确的是( )
A. B. C. D.
10. 在科艺节上,老师表演了一个“魔术”:如图甲,在没有底的空塑料瓶上固定着一块易拉罐铝片和一根铁锯条,将它们分别与静电起电机的正、负极相连。在塑料瓶里放置点燃的蚊香,很快瓶里烟雾缭绕;摇动起电机后,顿时瓶内变得清澈透明。图乙为瓶内俯视图,其中a、b、c为瓶内电场中同一条电场线上的三个点,且。则起电机摇动时( )
A. 带负电的烟尘聚集在铝片上
B.
C. a点的电场强度小于b点的电场强度
D. 带负电的烟尘在b点的电势能大于在c点的电势能
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,每题8分,共16分。
11. 某物理兴趣小组探究影响电荷间静电力的因素,其实验装置如图所示。带正电的小球A固定不动,带正电的小球B通过绝缘丝线系在铁架台上,小球B会在静电力的作用下使丝线偏离竖直方向。在实验时,把系有带电小球B的丝线先后固定在横杆上的、、位置,调节丝线长度,使A、B两球球心始终在同一水平线上。已知小球B的质量为,当地重力加速度大小为。
(1)实验采用的方法是( )
A. 微小量放大法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 理想实验法
(2)分析A、B两球之间的库仑力大小与A、B两球球心间的距离的关系可知:当两小球所带的电荷量不变时,两小球间的静电力随两球球心间的距离的增大而________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若在实验中,小球A、B所带的电荷量分别为和,待小球B平衡后,测出丝线偏离竖直方向的角度和A、B两球球心间的距离。则静电力常量________。(用题中涉及的物理量符号表示)
12. 密立根通过如图所示实验装置(密立根油滴实验),最先测出电子的电荷量,两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。
(1)要测出该油滴电荷量,需要测出的物理量有______;
A.油滴质量m B.两板间的电压U C.两板间的距离d D.两板的长度L
(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量______(已知重力地加速度为g);
(3)在某次测量中,发现某油滴静止在两极板中央,若将极板电压减小为原来的一半,油滴加速度______,这个油滴运动到极板的时间______。(用测量量的符号表示)
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 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。
14. 一匀强磁电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为=21V、=5V、=13V。
(1)求a、b间和b、c间的电势差和;
(2)电子从b点运动到c点的过程中,电场力做的功为多少eV?
(3)在图中画出电场强度的方向,并计算电场强度的大小。
15. 如图所示,光滑斜倾角为,两点距离为。一质量为、带电荷量为的小物块置于斜面上,当加上水平向右的匀强电场时,该物体恰能静止在斜面上,,,。求:
(1)该电场的电场强度大小。
(2)求两点间的电势差。
(3)若电场强度变为竖直向上,当小物块由静止沿斜面从下滑至点时,求物块在处速度的大小。
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夏邑一高2023级高二上期月测(一)
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题:本大题共7小题,每题4分,共28分。
1. 如图,充气后的气球在头发上摩擦,再靠近不带电的空易拉罐,在气球未接触易拉罐的情况下,可观察到易拉罐会朝气球方向滚动,关于这一现象,下列说法正确的是( )
A. 易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球相同
B. 易拉罐远离气球一侧的带电性质和气球相同
C. 气球对易拉罐远、近两侧的作用力均为吸引力
D. 气球对易拉罐远、近两侧的作用力大小相等
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据静电感应,靠近气球一侧与气球带异种电荷,远离一侧与气球带同种电荷,故B正确,A错误;
CD.气球对易拉罐远侧为斥力,近侧为吸引力。并且对近侧的力大于远侧的力,故CD错误。
故选B
2. 如图所示,真空中两个完全相同的绝缘带电金属小球A、B(均可看做点电荷),分别带有-Q和+Q的电荷量,两球间静电力为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触,再与B接触,然后移开C,则它们间的静电力大小为( )
A. F B. F C. F D. F
【答案】B
【解析】
【详解】真空中两个静止点电荷间的静电力大小为
现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触
再与B接触,然后移开C
则有
故B正确,ACD错误。
故选B。
3. 光滑绝缘水平面上有带电小球甲和乙,已知、,则它们在库仑力作用下产生的加速度之比等于( )
A. 3∶4 B. 4∶3 C. 1∶3 D. 3∶1
【答案】C
【解析】
【详解】根据牛顿第三定律得知,两球之间的库仑力大小相等,设为F,由牛顿第二定律,对甲有
对乙有
联立得
故选C。
【点睛】电荷间存在库仑力,根据牛顿第三定律分析相互作用力的大小关系,由牛顿第二定律研究两球加速度之比。
4. 生活在尼罗河的反天刀鱼,它的器官能在其周围产生电场。电场线分布如图所示,M、N、P为电场中的点,下列说法正确的是( )
A. 鱼的头部带负电 B. N点电势大于P点电势
C. M点电场强度大于N点电场强度 D. 正电荷从N向M运动,其电势能变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场线由正极发出,终止与负极,故头部带正电,故A错误;
B.沿电场线方向电势降低且等势线总是垂直于电场线,故N点电势小于P点电势,故B错误;
C.电场线越密集的地方电场强度越大,故M点电场强度大于N点电场强度,故C正确;
D.正电荷从N向M运动,电势减小,而正电荷在电势大的地方电势能大,故其电势能变小,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,电子在电场中从a点运动到b点,实线为电场线,虚线为电子的运动轨迹,请判断下列说法正确的是( )
A. a点的电势低于b点的电势
B. 电子在a点的加速度大于在b点的加速度
C. 电子在a点的速度大于在b点的速度
D. 电子在a点的电势能大于在b点的电势能
【答案】C
【解析】
【详解】A.顺着电场线电势逐渐降低,则有a点的电势高于b点的电势,故A错误;
B.电场线的疏密程度表示场强的大小,因b点位置电场线较密,故场强较大,由可知电子在b点的加速度更大,故B错误;
C.电子从a点运动到b点过程中速度与电场力成钝角,则电场力做负功,动能减小,可知电子在a点的速度大于在b点的速度,故C正确;
D.电场力做负功,则电子的电势能增大,即电子在a点的电势能小于在b点的电势能,故D错误。
故选C。
6. 下列关于四幅图像的说法正确的是( )
A. 用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒上的部分电子会转移到毛皮上,从而使橡胶棒带正电
B. 处于静电平衡状态的导体腔,内表面有电荷,导体壳壁W内电场强度不为0,导体壳内空腔C电场强度为0
C. 通过奎宁结晶在两点电荷的电场中的分布情况,可分析判断两点电荷是等量异种点电荷
D. 避雷针其实不“避雷”,反而是“接雷”,只不过是化弱为强,避免强雷电的破坏
【答案】C
【解析】
【详解】A.用毛皮摩擦橡胶棒,毛皮上的部分电子会转移到橡胶棒上,从而使橡胶棒带负电,故A 错误;
B.处于静电平衡状态的导体腔,导体壳壁W内电场强度为0,导体壳内空腔C电场强度为0,故B错误;
C.奎宁结晶在两点电荷的电场中的分布情况,与等量异种点电荷的电场线分布相似,则两点电荷是等量异种点电荷,故 C正确;
D.避雷针其实不“避雷”,反而是“接雷”,只不过是化强为弱,避免强雷电的破坏,故D错误。
故选C。
7. 绝缘细线的一端与一带正电的小球M相连接,另一端固定在天花板上,在小球M下面的一绝缘水平面上固定了另一个带电小球N,在下列情况下,小球M能处于静止状态的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中M受到N的左向下吸引力,竖直向下的重力,左向上的拉力,合力应在左边,不可能平衡,故A错误;
B.图中M受到右向上的排斥力,竖直向下的重力,左向上的拉力,合力可能为零,故B正确;
C.图中M受到竖直向下的吸引力,竖直向下的重力,左向上的拉力,合力不可能为零,故C错误;
D.图中M受到左向上排斥力,竖直向下的重力,如果拉力存在则拉力方向左向上,合力不可能为零,故D错误;
故选B。
二、多选题:共3小题,每题6分,共18分。漏选得3分,选错不得分。
8. 如图(a)所示,是某电场中的一条电场线,若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下,沿由点运动到点,所经位置的电势随距点的距离变化的规律如图(b)所示,以下说法正确的是( )
A. 、两点的电场强度 B. 电子在、两点的速度
C. 、两点的电势 D. 电子在,两点的电势能
【答案】BD
【解析】
【详解】A.图像中斜率绝对值表示场强的大小,由图像可知,点处场强大于点处场强,故A错误;
BCD.沿电场线方向电势降低,可知,场强方向由,电子受力方向为,则电场力做负功,电势能增大,,动能减小,速度减小,则,故BD正确,C错误。
故选BD。
9. 直线AB是某电场中的一条电场线。若有一电子以某一初速度,仅在电场力的作用下,沿AB由A运动到B,其速度图象如图所示,下列关于A,B两点的电场强度、和电势、的判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】AB.由图可知,电子在A点加速度较大,则可知A点所受电场力较大,由F=Eq可知,A点的场强要大于B点场强;故A正确,B错误;
CD.电子从A到B的过程中,速度减小,动能减小,则可知电场力做负功,故电势能增加,电子带负电,由 可知,A点的电势要大于B点电势,φA>φB,故C正确,D错误。
故选AC。
10. 在科艺节上,老师表演了一个“魔术”:如图甲,在没有底的空塑料瓶上固定着一块易拉罐铝片和一根铁锯条,将它们分别与静电起电机的正、负极相连。在塑料瓶里放置点燃的蚊香,很快瓶里烟雾缭绕;摇动起电机后,顿时瓶内变得清澈透明。图乙为瓶内俯视图,其中a、b、c为瓶内电场中同一条电场线上的三个点,且。则起电机摇动时( )
A. 带负电的烟尘聚集在铝片上
B.
C. a点的电场强度小于b点的电场强度
D. 带负电的烟尘在b点的电势能大于在c点的电势能
【答案】AC
【解析】
【详解】A.尖端附近的电场线密集,所以在锯条附近的电场强度大于铝片附近的电场;且根据俯视图可以看出料瓶内存在的是辐条形的电场,不是匀强电场,当静电除尘装置接通静电高压时,存在强电场,它使空气电离而产生阴离子和阳离子,负离子在电场力的作用下,向正极移动时,碰到烟尘微粒使它带负电,带负电烟尘在电场力的作用下,向正极移动,烟尘最终被吸附到铝片上,这样消除了烟尘中的尘粒。A正确;
BC.根据电场线的疏密分析可知,a点的电场强度小于b点的电场强度,ab处的平均场强小于bc的平均场强,所以有
即
两侧同加可得
B错误,C正确;
D.沿电场线方向电势降低,,所以带负电的烟尘电势能关系为
即
带负电的烟尘在b点的电势能小于在c点的电势能,D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,每题8分,共16分。
11. 某物理兴趣小组探究影响电荷间静电力的因素,其实验装置如图所示。带正电的小球A固定不动,带正电的小球B通过绝缘丝线系在铁架台上,小球B会在静电力的作用下使丝线偏离竖直方向。在实验时,把系有带电小球B的丝线先后固定在横杆上的、、位置,调节丝线长度,使A、B两球球心始终在同一水平线上。已知小球B的质量为,当地重力加速度大小为。
(1)实验采用的方法是( )
A. 微小量放大法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 理想实验法
(2)分析A、B两球之间库仑力大小与A、B两球球心间的距离的关系可知:当两小球所带的电荷量不变时,两小球间的静电力随两球球心间的距离的增大而________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若在实验中,小球A、B所带的电荷量分别为和,待小球B平衡后,测出丝线偏离竖直方向的角度和A、B两球球心间的距离。则静电力常量________。(用题中涉及的物理量符号表示)
【答案】(1)B (2)减小
(3)
【解析】
【小问1详解】
实验中,小球B先后固定在横杆上的、、位置,只有A、B两球球心距离不同,其余均相同,因而实验采用的方法是控制变量法。
故选B。
【小问2详解】
设丝线偏离竖直方向夹角为,对小球B受力分析,小球B受力平衡,则A、B两球之间的静电力大小
距离增大时,可以观察到夹角也逐渐减小,则静电力减小。
【小问3详解】
根据题意,结合库仑定律有
整理可得静电力常量
12. 密立根通过如图所示的实验装置(密立根油滴实验),最先测出电子的电荷量,两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。
(1)要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有______;
A.油滴质量m B.两板间的电压U C.两板间的距离d D.两板的长度L
(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量______(已知重力地加速度为g);
(3)在某次测量中,发现某油滴静止在两极板中央,若将极板电压减小为原来的一半,油滴加速度______,这个油滴运动到极板的时间______。(用测量量的符号表示)
【答案】 ①. ABC ②. ③. ④.
【解析】
【详解】(1)[1]根据
可知,需要测出的物理量为油滴质量m,两板间的电压U,两板间的距离d。
故选ABC。
(2)[2]由(1)得,该油滴的电荷量为
(3)[3]根据牛顿第二定律
油滴加速度为
[4]根据
油滴由极板中央运动到极板的时间为
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 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
14. 一匀强磁电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为=21V、=5V、=13V。
(1)求a、b间和b、c间的电势差和;
(2)电子从b点运动到c点的过程中,电场力做的功为多少eV?
(3)在图中画出电场强度的方向,并计算电场强度的大小。
【答案】(1),;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)a、b间的电势差
b、c间的电势差
(2)电子从b点运动到c点的过程中,电场力做的功
(3)沿和两方向的场强分量大小分别为
根据矢量合成可知
方向如图所示.
15. 如图所示,光滑斜倾角为,两点距离为。一质量为、带电荷量为的小物块置于斜面上,当加上水平向右的匀强电场时,该物体恰能静止在斜面上,,,。求:
(1)该电场的电场强度大小。
(2)求两点间电势差。
(3)若电场强度变为竖直向上,当小物块由静止沿斜面从下滑至点时,求物块在处速度的大小。
【答案】(1) ;(2);(3)1.4m/s
【解析】
【分析】
【详解】(1)如图所示
小物块受重力、斜面支持力和电场力三个力作用,受力平衡,x方向则有
解得
(2) 由公式,两点间的电势差
(3) 场强变化后物块所受合力为
F=(mg-Eq)sin37°
根据牛顿第二定律得:
F=ma
故代入数据解得:
a=1.5m/s2
物块在处速度的大小
解得
vB=1.4m/s
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