内容正文:
勤建学校高二年级上学期第一次调研考试
物理试卷
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 如图所示,在场强为E的匀强电场中,a、b两点间的距离为L,ab连线与电场方向的夹角为θ,则a、b两点间的电势差为( )
A.
B.
C.
D.
2. 如图所示,点电荷+Q形成的电场中,ab为电场中同一条电场线上的两点,b离Q的距离是a离Q的距离的2倍,将电荷量为+q的电荷M置于a,将电荷量为-2q的电荷N置于b,下列判断正确的是( )
A. a处的电场强度小于b处的电场强度
B. a、b处的电场强度方向相反
C. 电荷N受到Q的电场力是电荷M受到Q的电场力的2倍
D. 电荷M受到Q的电场力是电荷N受到Q的电场力的2倍
3. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,实线为一带电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,R点在等势面b上,据此可知( )
A. 质点一定带正电
B. 带电质点在P点加速度比在Q点的加速度小
C. 三个等势面中,c的电势最高
D. 带电质点在P点的电势能一定比在Q点的大
4. 如图所示的电路中,平行板电容器、极板水平放置,下极板固定,电阻的下端接地,点为、极板之间的一固定点。开关闭合,待电路稳定后,仅将板向上平移一小段距离,则下列说法正确的( )
A. 电容器的电容增大
B. 在板上移的过程中,电容器的带电量增大
C. 、两极板间的电场强度不变
D. 当电路稳定时,与原来相比较,点电势降低了
5. 从生活走向物理,从物理走向社会,物理和生活息息相关,联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法,不正确的是( )
A. 图甲中工作人员在超高压带电作业时,穿用金属丝编制的工作服比绝缘橡胶服更安全
B. 图乙中家用煤气灶的点火装置,是根据尖端放电的原理而制成的
C. 图丙中避雷针的示意图,是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接可防止建筑物被雷击
D. 图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷,这样使油漆与金属表面在静电力作用下喷涂更均匀
6. 有两个完全相同的金属小球,所带电量大小关系是Q1=5Q2,当它们相距d时,相互作用力为F,现将两球接触后分开,让它们相距2d时,两球间的相互作用力应为( )
A. F B. C. D.
7. 如图所示,长为l的导体棒原来不带电,现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处。当棒达到静电平衡后( )
A. 棒整体带负电
B. 整根棒为一个等势体
C. 棒的中点O处有净剩电荷
D. 感应电荷在棒中点O处产生的场强大小为
二、多选题(每题6分,共18分。漏选得3分,错选、多选、不选得0分)
8. 据国外某媒体报道,科学家发明了一种新型超级电容器,能让手机几分钟内充满电,某同学登山时用这种超级电容器给手机充电,下列说法正确的是( )
A. 充电时,电容器的电容变小
B. 充电时,电容器存储的电能变少
C. 充电时,电容器所带的电荷量可能不变
D. 充电结束后,电容器带电量减少,电容器的电容不变
9. 如图所示,电容器由平行金属板M、N和电介质D构成.电容器通过开关S及电阻及与电源E相连接则( )
A. M上移电容器的电容变大
B. 将D从电容器抽出,电容变小
C. 断开开关S,M上移,MN间电压将增大
D. 闭合开关S,M上移,流过电阻R的电流方向从B到A
10. 如图所示,在一个绝缘、粗糙程度相同的水平面上,彼此靠近地放置两个相同的带同种电荷的小物块,由静止释放后,两个物块向相反方向运动,并最终停止。在物块的运动过程中,下列表述正确的是( )
A. 两个物块总电势能逐渐减小
B. 两物块受到的库仑力做正功
C. 两物块的加速度逐渐减小
D. 物块受到的摩擦力始终小于它受到的库仑力
三、实验题(每空2分,共14分)
11. 如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连,使电容器带电后与电源断开。
(1)影响平行板电容器电容的因素有___________
A.两极板的正对面积 B.两板间距离
C.电介质的介电常数 D.极板的材料
(2)在实验室中完成这个实验的方法是 ___________
A类比法 B.控制变量法 C.假设法 D.微小量放大法
(3)该实验中使用静电计的目的是___________
(4)可观察到静电计指针偏角变大的是___________
A.左极板上移 B.左极板右移 C.插入云母片
12. 某同学利用电流传感器研究电容器的放电过程,他按如图甲所示电路图连接电路。先使开关S接1,电容器充电完毕后将开关掷向2,电容器通过 R放电。传感器将电流信息传入计算机。屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。
(1)先使开关 S 与1 端相连。电源向电容器充电。这个过程很快完成。充满电的电容器上极板带______电。
(2)然后把开关 K掷向2端。电容器通过电阻 R放电。电流传感器(相当于电流表)将电流信息传入计算机,经处理后得到电流随时间变化的I-t图如图乙所示;电容器放电时的电流逐渐______(填“增大”或“减小”),放电时流过R的电流方向______(填“从左向右”或者“从右向左”)。
四、解答题(13题12分,14题12分,15题16分,共40分)
13. 如图所示,用长l=30cm的细线将质量m=4×10-3kg的带电小球悬挂在天花板上,空间中存在方向水平向右,大小E=1×104N/C的匀强电场,小球静止时细线与竖直方向的夹角θ=37º,g取10m/s2.
(1)分析小球的带电性质;
(2)求小球的带电量;
(3)求细线的拉力.
14. 如图所示,ABCD为竖直放在场强为E=104 N/C的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的ABC部分是半径为R=0.5 m的半圆环(B为半圆弧的中点),轨道的水平部分与半圆环相切于C点,D为水平轨道的一点,而且CD=2R,把一质量m=100 g、带电荷量q=10-4 C的负电小球,放在水平轨道的D点,由静止释放后,小球在轨道的内侧运动.g=10 m/s2,求:
(1)它到达B点时的速度是多大?
(2)它到达B点时对轨道的压力是多大?
15. 如图为真空示波管的示意图,电子从金属丝K发出(初速度可忽略不计),在金属丝与A板间加以电压U1,电子加速后,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N间的偏转电场(电子进入时的速度方向与该电场方向垂直),离开偏转电场后打在荧光屏上P点。已知M、N两板间的距离为d,板长为L,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子所受的重力及它们之间的相互作用力.
(1)求电子穿过A板时速度的大小v0;
(2)若在M、N两极板间加一恒定电压U2,求电子从偏转电场射出时的侧移距离y;
(3)单位偏转电压引起的偏转量称为示波管的灵敏度。要想提高示波管的灵敏度,可以采取哪些措施?
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勤建学校高二年级上学期第一次调研考试
物理试卷
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 如图所示,在场强为E的匀强电场中,a、b两点间的距离为L,ab连线与电场方向的夹角为θ,则a、b两点间的电势差为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题,a、b两点间的距离为L及ab连线与电场方向的夹角为θ,则这两点沿电场方向的距离
a、b两点间的电势差
故选B。
2. 如图所示,点电荷+Q形成的电场中,ab为电场中同一条电场线上的两点,b离Q的距离是a离Q的距离的2倍,将电荷量为+q的电荷M置于a,将电荷量为-2q的电荷N置于b,下列判断正确的是( )
A. a处的电场强度小于b处的电场强度
B. a、b处的电场强度方向相反
C. 电荷N受到Q的电场力是电荷M受到Q的电场力的2倍
D. 电荷M受到Q的电场力是电荷N受到Q的电场力的2倍
【答案】D
【解析】
【详解】AB.据点电荷的场强公式
知,a点的场强大于b点的场强,据正电荷产生的场强的方向知,a、b两点的场强方向都水平向右,AB错误;
CD.因为b离Q的距离是a离Q的距离的2倍,将电荷量为+q的电荷M置于a,将电荷量为的电荷N置于b,由库仑定律
计算得出
C错误,D正确。
故选D。
【点睛】据点电荷的场强公式
判断a、b两点的场强,据库仑定律判断NQ和MQ间电场力即可。
3. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,实线为一带电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,R点在等势面b上,据此可知( )
A. 质点一定带正电
B. 带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小
C. 三个等势面中,c电势最高
D. 带电质点在P点的电势能一定比在Q点的大
【答案】D
【解析】
【详解】AC.由于不知道三个等势面电势高低,无法确定电场线的方向,则无法确定粒子的电性,故AC错误;
B.等差等势面P处密,P处电场强度大,电场力大,加速度大,故B错误;
D.根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直可知电荷所受的电场力应向下,则从P到Q的过程中电场力做正功,质点的电势能减小,动能增大,所以P点电势能大,故D正确。
故选D。
4. 如图所示的电路中,平行板电容器、极板水平放置,下极板固定,电阻的下端接地,点为、极板之间的一固定点。开关闭合,待电路稳定后,仅将板向上平移一小段距离,则下列说法正确的( )
A. 电容器的电容增大
B. 在板上移的过程中,电容器的带电量增大
C. 、两极板间的电场强度不变
D. 当电路稳定时,与原来相比较,点电势降低了
【答案】D
【解析】
【详解】A.将A板向上平移一小段距离,则两板间距变大,则由
可知,电容器的电容减小,选项A错误;
B.在A板上移的过程中,C减小,根据
Q=CU
可知,电容器的带电量减小,选项B错误;
C.根据
可知,A、两极板间的电场强度减小,选项C错误;
D.当电路稳定时,两板间场强减小,根据
U=Ed
可知,P点与下极板间电势差减小,因下极板电势为零,则与原来相比较,点电势降低了,选项D正确。
故选D。
5. 从生活走向物理,从物理走向社会,物理和生活息息相关,联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法,不正确的是( )
A. 图甲中工作人员在超高压带电作业时,穿用金属丝编制的工作服比绝缘橡胶服更安全
B. 图乙中家用煤气灶的点火装置,是根据尖端放电的原理而制成的
C. 图丙中避雷针的示意图,是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接可防止建筑物被雷击
D. 图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷,这样使油漆与金属表面在静电力作用下喷涂更均匀
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中超高压带电作业的工作人员,为了保证他们的安全,他们必须穿上金属丝制成的衣服,以起到静电屏蔽的作用,A正确;
B.图乙中家用煤气灶的点火装置,是根据尖端放电的原理而制成的,B正确;
C.图丙中避雷针的示意图,是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接,把静电导入大地,可防止建筑物被雷击,C正确;
D.喷枪喷出的油漆微粒带正电,因相互排斥而散开,形成雾状,被喷涂的物体带负电,对雾状油漆产生引力,把油漆吸到表面,可以使油漆与金属表面结合的更牢固,D错误。
本题选择错误的,故选D。
6. 有两个完全相同的金属小球,所带电量大小关系是Q1=5Q2,当它们相距d时,相互作用力为F,现将两球接触后分开,让它们相距2d时,两球间的相互作用力应为( )
A. F B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设两球开始时带电量大小分别为5Q和Q,则
若两球带同种电荷,则接触后各带电荷3Q,则相互作用力
若两球带异种电荷,则接触后各带电荷2Q,则相互作用力
故选D。
7. 如图所示,长为l的导体棒原来不带电,现将一个带正电的点电荷q放在棒的中心轴线上距离棒的左端R处。当棒达到静电平衡后( )
A. 棒整体带负电
B. 整根棒为一个等势体
C. 棒的中点O处有净剩电荷
D. 感应电荷在棒的中点O处产生的场强大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据电荷守恒定律可知棒整体不带电,故A错误;
B.静电平衡后整根棒为一个等势体,内部场强处处为零,故B正确;
C.静电平衡时导体内部没有净剩电荷,电荷只分布在导体的外表面,故C错误;
D.导体棒静电平衡后,棒上感应电荷在O处产生的场强大小与点电荷q在该次产生的电场强度大小相同、方向相反,故感应电荷在棒的中点O处产生的场强大小为
故D错误。
故选B。
二、多选题(每题6分,共18分。漏选得3分,错选、多选、不选得0分)
8. 据国外某媒体报道,科学家发明了一种新型超级电容器,能让手机几分钟内充满电,某同学登山时用这种超级电容器给手机充电,下列说法正确的是( )
A. 充电时,电容器的电容变小
B. 充电时,电容器存储的电能变少
C. 充电时,电容器所带的电荷量可能不变
D. 充电结束后,电容器带电量减少,电容器的电容不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.电容器的电容是由电容器自身的因素决定的,故充电时,电容器的电容不变,故A错误;
B.充电时,手机电能增加,根据能量守恒定律,电容器存储的电能减小,故B正确;
C.充电时,电容器所带的电荷量减小,故C错误;
D.充电结束后,电容器带电量减少,电容器的电容是由电容器自身的因素决定的,故不变,D正确;
故选BD。
9. 如图所示,电容器由平行金属板M、N和电介质D构成.电容器通过开关S及电阻及与电源E相连接。则( )
A. M上移电容器的电容变大
B. 将D从电容器抽出,电容变小
C. 断开开关S,M上移,MN间电压将增大
D. 闭合开关S,M上移,流过电阻R的电流方向从B到A
【答案】BC
【解析】
【详解】,根据电容的决定式可知,当M向上移时,板间距离d增大,电容器的电容变小;当将D从电容器抽出,介电常数减小,电容器的电容变小,故A错误,B正确;断开开关S,M上移,电量不变,而电容减小,根据电容的定义式,可知电容器两端的电压增大,故C正确;闭合开关S,电压不变,M上移时电容减小,则由可知,电量Q减小,电容器放电,流过电阻的电流方向从A到B,故D错误.选BC.
【点睛】根据电容的决定式,分析电容的变化.电容器的板间电压不变,根据电容的定义式,分析电容器电量的变化,即可判断电路中电流的方向.
10. 如图所示,在一个绝缘、粗糙程度相同的水平面上,彼此靠近地放置两个相同的带同种电荷的小物块,由静止释放后,两个物块向相反方向运动,并最终停止。在物块的运动过程中,下列表述正确的是( )
A. 两个物块总的电势能逐渐减小
B. 两物块受到的库仑力做正功
C. 两物块的加速度逐渐减小
D. 物块受到的摩擦力始终小于它受到的库仑力
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由静止释放后,两个物块向相反方向运动,两物块之间的库仑力做正功,电势能减小,A正确;
B.两物块之间存在库仑斥力,对物块做正功.B正确;
CD.开始阶段,库仑力大于物块的摩擦力,物块做加速运动,当库仑力小于摩擦力后,物块做减速运动,加速度先变小后变大,摩擦力小于库仑力后大于库仑力,故CD错误;
故选AB。
三、实验题(每空2分,共14分)
11. 如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连,使电容器带电后与电源断开。
(1)影响平行板电容器电容的因素有___________
A.两极板的正对面积 B.两板间距离
C.电介质的介电常数 D.极板的材料
(2)在实验室中完成这个实验的方法是 ___________
A.类比法 B.控制变量法 C.假设法 D.微小量放大法
(3)该实验中使用静电计的目的是___________
(4)可观察到静电计指针偏角变大的是___________
A左极板上移 B.左极板右移 C.插入云母片
【答案】 ①. ABC ②. B ③. 观察 电容器电压的变化情况 ④. A
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]根据电容的决定式,有
判断电容的变化,即可得出影响电容的因素为ABC。
(2)[2]在研究变化因素时,采用的是控制变量法。
(3)[3]该实验中使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况。
(4)[4]左极板上移,电容器的正对面积变小,电容减小,根据公式
易知极板间电压变大,可观察到静电计指针偏角变大。
12. 某同学利用电流传感器研究电容器的放电过程,他按如图甲所示电路图连接电路。先使开关S接1,电容器充电完毕后将开关掷向2,电容器通过 R放电。传感器将电流信息传入计算机。屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。
(1)先使开关 S 与1 端相连。电源向电容器充电。这个过程很快完成。充满电的电容器上极板带______电。
(2)然后把开关 K掷向2端。电容器通过电阻 R放电。电流传感器(相当于电流表)将电流信息传入计算机,经处理后得到电流随时间变化的I-t图如图乙所示;电容器放电时的电流逐渐______(填“增大”或“减小”),放电时流过R的电流方向______(填“从左向右”或者“从右向左”)。
【答案】 ①. 正 ②. 减小 ③. 从右向左
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]电容器上极板与电源正极相连,充满电的电容器上极板带正电。
(2)[2][3] 通过图像可知,电容器放电时电流逐渐减小,放电时流过R的电流方向从正极板流向负极板,即从右向左。
四、解答题(13题12分,14题12分,15题16分,共40分)
13. 如图所示,用长l=30cm的细线将质量m=4×10-3kg的带电小球悬挂在天花板上,空间中存在方向水平向右,大小E=1×104N/C的匀强电场,小球静止时细线与竖直方向的夹角θ=37º,g取10m/s2.
(1)分析小球的带电性质;
(2)求小球的带电量;
(3)求细线的拉力.
【答案】(1)正电;(2)3×10-6C;(3)5×10-2N
【解析】
【分析】(1)对小球进行研究,分析受力情况,作出力图,根据小球所受电场力与场强方向的关系,判断小球的电性.
(2)、(3)根据平衡条件求出小球的电荷量和细线的拉力.
【详解】(1)小球受竖直向下的重力和沿绳的拉力,小球偏向竖直线的右侧,电场力一定向右,所以小球带正电.
(2)根据力的平衡条件知,F电和G的合力与F拉大小相等、方向相反,如图所示.根据平衡条件,结合几何知识有:
(3)根据平衡条件,结合几何关系有:
14. 如图所示,ABCD为竖直放在场强为E=104 N/C的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的ABC部分是半径为R=0.5 m的半圆环(B为半圆弧的中点),轨道的水平部分与半圆环相切于C点,D为水平轨道的一点,而且CD=2R,把一质量m=100 g、带电荷量q=10-4 C的负电小球,放在水平轨道的D点,由静止释放后,小球在轨道的内侧运动.g=10 m/s2,求:
(1)它到达B点时的速度是多大?
(2)它到达B点时对轨道的压力是多大?
【答案】(1) ; (2)
【解析】
【详解】(1)小球从D点至B点的过程中,由动能定理:
解得:vB=2m/s
(2)在B点由牛顿第二定律得:
代入数据解得:FN=5 N
由牛顿第三定律知:FN′=FN=5 N.
15. 如图为真空示波管的示意图,电子从金属丝K发出(初速度可忽略不计),在金属丝与A板间加以电压U1,电子加速后,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N间的偏转电场(电子进入时的速度方向与该电场方向垂直),离开偏转电场后打在荧光屏上P点。已知M、N两板间的距离为d,板长为L,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子所受的重力及它们之间的相互作用力.
(1)求电子穿过A板时速度的大小v0;
(2)若在M、N两极板间加一恒定电压U2,求电子从偏转电场射出时的侧移距离y;
(3)单位偏转电压引起的偏转量称为示波管的灵敏度。要想提高示波管的灵敏度,可以采取哪些措施?
【答案】(1);(2);(3)增大L,或减小d,或减小U1
【解析】
【详解】(1)在加速电场中有
可得
(2)在偏转电场中,设飞行时间为t,加速度为a,则水平方向有
竖直方向有
其中
联立可得
(3)由示波管的灵敏度
知,要想提高示波管的灵敏度,可以增大L,或减小d,或减小U1。
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