广东省广州市第六中学2024-2025学年高二上学期第一次测验物理试题

广州六中2024-2025学年第一学期高二物理测验1 本试卷共6页，15小题，满分100分，考试时间75分钟。 一、单项选择题：本题共7个小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题意。 1．“通草球”是五加科植物通脱木的茎髓。秋天取茎，放置干燥处晾干，将其茎髓制成小球。这种小球密度很小，且绝缘，过去常用来做静电实验。现在这种东西较少见，一般中药店里有售。在图中，两个通草球甲和乙悬挂在支架上，彼此吸引。关于该现象判断正确的是（　　） A．甲小球一定带了电 B．乙小球一定带了电 C．两个小球中有一个可能不带电 D．甲、乙小球可能带有同种电荷 2.某同学在研究静电感应时，用带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的金属箔片张开。验电器上感应电荷的分布情况正确的是（　　） A． B． C． D． 3.如图所示，在水平匀强电场中，用一根绝缘的柔软细线悬挂一质量为m，带电量为q的小球，小球静止时悬线与竖直方向夹角为，下列判断正确的是（　　） A．匀强电场场强大小为 B．绳子拉力大小 C．增大匀强电场的电场强度，则角减小 D．小球带正电 4.如图所示，带箭头的线表示某一电场中的电场线的分布情况。一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示。若不考虑其他力，则下列判断中正确的是（　　） A．图中虚线也可以是该电场的等势面 B．若粒子是从B运动到A，则其速度增大，加速度也增大 C．不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电 D．A点电势比B点电势高，且该粒子在A点电势能比B点高 5.如图所示是电场中的某一条电场线，下列说法中正确的是（　　） A．该电场不可能是负点电荷产生的 B．A、B两点场强大小关系是EA>EB C．A、B两点电势大小关系是 D．一个电子运动过程中经过B点后，一定沿电场线向A点运动 6. A、B是一条电场线上的两个点，一带正电的粒子仅在静电力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度—时间图像如图所示。则这一电场可能是下图中的（　　） A． B． C． D． 7.如图，真空中有一长方体区域，现将电荷量为、的点电荷分别固定在棱、的中点、处。已如棱、的长均为，棱的长为，静电力常量为。下列说法正确的是（    ） A．、两点处电场强度大小相等，方向相同 B．棱为等势线 C．点处电场强度的方向平行于连线，且由指向 D．点电场强度的大小为 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.下列说法中正确的是（　　） A．由库仑定律可知，时， B．由电场强度可知，电场强度E与电荷量q成反比 C．由点电荷场强公式可知，r一定时，电荷量Q越大，场强E越大 D．由电势可知，电势φ可以通过试探电荷在电场中拥有的电势能与其电量q的比值求得 9. 在研究心脏电性质时，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，a、b为两电荷连线上对称的两点，c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点。则下列说法正确的是（    ） A．d、a两点的电势差 B．负电荷从b点移到d点，电势能减小 C．a、b两点的电场强度等大反向 D．c、d两点的电场强度相同，从c到d的直线上电场强度先变大后变小 10.如图甲所示，在真空中固定的两个相同点电荷A、B关于x轴对称，它们在x轴上的E-x图像如图乙所示（规定x轴正方向为电场强度的正方向）。若在坐标原点O由静止释放一个正点电荷q，它将沿x轴正方向运动，不计重力。则（　　） A．A、B带等量负电荷 B．点电荷q在处电势能最大 C．点电荷q在处动能最大 D．点电荷q沿x轴正向运动的最远距离为 三、实验题（8分，每空2分） 11、如图所示是某科技实验小组设计的研究库仑力大小影响因素的装置，在抽成真空的玻璃容器内，有两块金属圆球（可视为点电荷）固定在两个轻质绝缘支架上，整个装置放在高精度电子秤检测台面上，上支架等距贴上红色纸圈作为距离标尺，再穿过容器上部玻璃的小孔（密封性良好且上支架可以上下自由移动）。该小组进行如下操作∶ a、为了方便直观知道静电力大小，首先将电子秤的示数归零； b、用起电机让两金属球带上相同的电量，保持电量不变，把两块金属圆球的距离定量增大，通过读取电子秤示数，便可得到对的静电力大小，把所得数据记录分析； c、保持两块金属圆球的距离为，逐次用另一相同且不带电的金属圆球（图中未画出）与接触，使的电量依次减半，通过读取电子秤的示数，便可得到每次对的静电力大小，把所得数据记录分析； d、保持两块金属圆球的距离为，再使两球带电荷量恢复到初始状态，再逐次用另一相同且不带电的金属圆球（图中未画出）与接触，使的电量依次减半，通过读取电子秤的示数，便可得到每次对的静电力大小，把所得数据记录分析。 请回答下列问题∶ (1)对于本实验采用的主要实验方法是___________（填正确选项前的字母）； A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想实验法 D．微小量放大法 (2)该小组通过实验数据综合分析研究得到在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，其大小与它们电量的乘积成 （填“正比”或“反比”），与它们之间距离的二次方成 （填“正比”或“反比”），这个规律即被称为库仑定律。 (3)若某次实验时，将两块金属圆球正对距离调为不变，然后用起电机让两金属球带上相同的电量，通过读出此时电子秤的示数为（单位为），已知当地重力速度为g。便可得到对的静电力大小__________（用题中已知的相关物理量的字母表示）。 四、计算题（本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位） 12.如图所示，以O为圆心、r=0.3m为半径的圆与坐标轴的交点分别为a、b、c、d，在圆面所在空间内有方向与x轴正方向相同的匀强电场，把一试探电荷q（q<0）放在c点，静电力常量为，不计试探电荷的重力。把试探电荷q由c点沿圆弧逆时针移到b点，克服电场力做功，设O点电势为零，求： （1）试探电荷q的电荷量； （2）若将试探电荷q由c点沿圆弧顺时针移到a点，该过程电势能的变化量。 13.带电量分别为的等量异种电荷固定在同一水平线上，相距，在它们连线的中点上方有一悬点，用绝缘细绳挂着一个质量为的带电小球，绳长为，如图所示，平衡时小球刚好静止在两电荷连线上．已知重力加速度为，静电力常量为，求： （1）小球所受电场力大小为多少？ （2）小球所带电荷量是正还是负？电荷量为多少？ 14.如图所示，匀强电场E＝1×104 V/m，方向水平向右，ABCD为竖直放置在电场中的绝缘导轨，半圆形轨道BCD光滑，半径R＝0.1 m，B为圆轨道的最低点，水平轨道与其相切于B点，水平轨道粗糙，＝2R，一质量m＝0.1 kg、电量q＝1×10－4 C的带正电的小滑块在A点有一个水平向右的初速度v0＝2 m/s。已知水平轨道与小滑块之间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)小滑块从A到C，电场力做的功； (2)小滑块到达C点时的速度大小； (3)小滑块到达C点时对轨道压力的大小 15．如图（a），同一竖直平面内A、B、M、N四点距O点的距离均为，O为水平连线AB的中点，M、N在AB连线的中垂线上。A、B两点分别固定有一点电荷，电荷量均为Q（）。以O为原点，竖直向下为正方向建立x轴。若取无穷远处为电势零点，则ON上的电势φ随位置x的变化关系如图（b）所示。一电荷量为Q（）的小球以一定初动能从M点竖直下落，一段时间后经过N点，其在ON段运动的加速度大小a随位置x的变化关系如图（c）所示。图中g为重力加速度大小，k为静电力常量。 （1）求M点的电场强度； （2）求小球的重力； （3）为保证能运动到N点，从M点下落时的初动能须满足什么条件？ 2024-2025学年第一学期高二物理测验1参考答案 一、选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C B D C C C A CD BD AD 11、(1)B (2) 正比 反比 (3) 12、(9分)（1），（2）电势能增大了 由图可知， 试探电荷q由c点沿圆弧逆时针移到b点，电场力做功，则 代入数据解得 ②电场力做功与路径无关，则 试探电荷q沿x轴由c点移到a点，电场力做的功 电势能的变化量 即电势能增大了。 13(11分)（1）；（2）负电， 【详解】（1）设与的夹角为，根据几何关系可得 小球的受力情况如图所示 小球受到的电场力 其中 解得 （2）小球所在处电荷产生的电场总场强大小 方向水平向右 由于小球受到的电场力方向向左，所以小球带负电 根据 可得，小球所带电荷量 14.(12分)(1)小滑块从A到C的运动过程，电场力做的功为WF＝qE(＋R)＝0.3 J。 (2)设小滑块到达C点时速度大小为vC，对小滑块从A到C的运动过程，根据动能定理有WF－μmg－mgR＝mv－mv 解得vC＝ m/s。 (3)设小滑块到达C点时所受轨道支持力的大小为FN，根据牛顿第二定律有 FN－qE＝m 解得FN＝7 N 根据牛顿第三定律可知小滑块到达C点时对轨道压力大小为7 N。 15、（14分）（1），方向由O指向M；（2）；（3） 【详解】（1）由点电荷场强公式，单个点电荷在M点的场强大小 ① 由矢量的合成有 ② 方向由O指向M （2）设O点下方处为C点，A与C的距离为，小球在C处所受的库仑力大小为，由库仑定律和力的合成有 ③ 式中 ④ 设小球的质量为，小球在C点的加速度大小为a， 由牛顿第二定律有 ⑤ 由图（c）可知，式中 联立并代入数据得 ⑥ （3）设O点上方处为D点。根据图（c）和对称性可知，在D点所受的电场力大小等于小球的重力大小，方向竖直向上，在此处加速度为0；在D点上方做减速运动，在D点下方做加速运动，为保证能运动到N点，运动到D点时的速度必须大于零 设M点与D点电势差为，由电势差定义有 ⑦ 设小球初动能为，运动到D点的动能为，由动能定理有 ⑧ ⑨ 由对称性，D点与C点电势相等，M点与N点电势相等，依据图（b）所给数据，并联立⑥⑦⑧⑨式可得 ⑩ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$