内容正文:
天津市南仓中学2024至2025学年度第一学期
高二年级过程性检测(物理学科)
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至2页,第Ⅱ卷3至3页。
答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题纸上。答卷时,考生务必将答案涂写在答题纸上,答在试卷上的无效。
祝各位考生考试顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:
1.每小题选出答案后,用铅笔将机读卡上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。
2.本卷共8小题,共40分。
一、单项选择题(每小题5分,共25分)
1. 真空中有甲、乙两个点电荷,当它们相距r时,它们间的静电力为F.若甲的电荷量变为原来的2倍,乙的电荷量变为原来的,两者间的距离变为2r,则它们之间的静电力变为( )
A. B. C. D.
2. 如图所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同号电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )
A. 速度变大,加速度变大
B. 速度变小,加速度变小
C. 速度变大,加速度变小
D. 速度变小,加速度变大
3. 将电量为的负电荷,放在电场中A点,受到的电场力大小,方向水平向右,则将电量为的正电荷放在A点,受到的电场力为( )
A. ,方向水平向左
B. ,方向水平向右
C. ,方向水平向左
D ,方向水平向右
4. 如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是( )
A. 1、2两点的场强相同 B. 2、3两点的场强相同
C. 1、2两点的电势相等 D. 2、3两点的电势相等
5. 如图所示,大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A和B相互排斥,静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是α和β,且α<β,两小球在同一水平线上,由此可知( )
A. B球受到的库仑力较大,电荷量较大
B. B球的质量较大
C. B球受到的拉力较大
D. 两球接触后,再处于静止的平衡状态时,悬线的偏角α′、β′仍满足α′<β′
二、多项选择题(每小题5分,共15分)
6. 关于电荷量,以下说法正确的是( )
A. 物体所带的电荷量可以为任意实数
B. 物体所带的电荷量只能是某些特定值
C. 物体所带电荷量最小值为1C
D. 物体带正电荷,这是因为失去了个电子
7. 下列说法中正确的是( )
A. 场强的定义式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中的电荷的电量
B. 场强的定义式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电量
C. 在库仑定律的表达式中,是电荷产生的电场在点电荷处的场强大小
D. 根据场强定义式,在电场中的同一点的电场强度E与F成正比,与q成反比
8. 如图所示,竖直绝缘墙壁上固定一个带电质点A,A点正上方的P点用绝缘丝线悬挂另一质点B,A、B两质点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成角,由于漏电A、B两质点的带电量缓慢减小,在电荷漏完之前,关于悬线对悬点P的拉力大小和A、B间斥力大小的变化情况,下面说法中正确的是( )
A. 保持不变 B. 先变大后变小
C. 保持不变 D. 逐渐减小
第Ⅱ卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上。
2.本卷共4小题,共60分。
三、填空题(每小题6分,共12分)
9. 按要求填空:
(1)带正电的粒子,在电场中仅在电场力作用下先后经过A、B两点,经A点时动能为10J,经B点时动能为2J,则带电粒子从A点到B点过程中电势能______(填“增加”或“减少”)了______J,A、B两点电势差为______V。
(2)某平行板电容器两板间电压为U,极板上电荷量为Q,那么这个的电容器的电容为______;若仅将两板间电压变为2U,则极板上的电荷量为______;若将两板间的距离变为原来的2倍,其他条件不变,则电容器的电容为______。(用Q,U表示)
三、解答题(本小题48分)
10. 如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面夹角为。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带正电小球A,细线与斜面平行。小球A的质量为m。小球A的右侧固定放置带等量电荷的小球B,两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上。
(1)若绝缘细线对小球A的拉力刚好为零,求小球B的带电量及电性;
(2)若小球A对斜面压力刚好为零,求小球B的带电量及电性。
11. 如图所示,用长为L的绝缘细线悬挂一带电小球,小球的质量为m、电荷量为q,现加一水平向左的匀强电场,平衡时小球静止于M点,细线与竖直方向成角。
(1)求小球所带电荷的电性;
(2)求匀强电场的电场强度E的大小;
(3)在某一时刻细线断裂,若原小球离地高为h,求小球落地时速度大小。
12. 在电场强度为、方向水平向右的匀强电场中,用一根长的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为,电荷量为带正电的小球,细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动。现将杆从水平位置A轻轻释放,在小球运动到最低点B的过程中,(取)求:
(1)电场力对小球做功是多少?
(2)A、B两位置的电势差是多少?
(3)小球到达B点时的速度多大?
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天津市南仓中学2024至2025学年度第一学期
高二年级过程性检测(物理学科)
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至2页,第Ⅱ卷3至3页。
答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题纸上。答卷时,考生务必将答案涂写在答题纸上,答在试卷上的无效。
祝各位考生考试顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:
1.每小题选出答案后,用铅笔将机读卡上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。
2.本卷共8小题,共40分。
一、单项选择题(每小题5分,共25分)
1. 真空中有甲、乙两个点电荷,当它们相距r时,它们间静电力为F.若甲的电荷量变为原来的2倍,乙的电荷量变为原来的,两者间的距离变为2r,则它们之间的静电力变为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据库仑定律可知甲、乙两个点电荷间的库仑力,若甲的电荷量变为原来的2倍,乙的电荷量变为原来的1/3,两者间的距离变为2r,则它们之间的静电力变为,故D正确.故选D.
2. 如图所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同号电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )
A. 速度变大,加速度变大
B. 速度变小,加速度变小
C. 速度变大,加速度变小
D. 速度变小,加速度变大
【答案】C
【解析】
【详解】由于同种电荷间存在相互作用的排斥力,两球将相互远离,距离增大,根据库仑定律得知,相互作用力减小。由牛顿第二定律得知它们的加速度变小,随着两球间距离增大,电场力做正功,电势能减少,总动能增加。所以速度增加,故速度变大,加速度变小。
故选C。
3. 将电量为的负电荷,放在电场中A点,受到的电场力大小,方向水平向右,则将电量为的正电荷放在A点,受到的电场力为( )
A. ,方向水平向左
B. ,方向水平向右
C. ,方向水平向左
D. ,方向水平向右
【答案】A
【解析】
【详解】将电量为3×10﹣6C的负电荷,放在电场中A点,受到的电场力大小为6×10﹣3N,方向水平向右.则将电量为6×10﹣6C的正电荷放在A点,受到的电场力方向与前者相反,即水平向左,大小为:F= ×6×10﹣6 N=1.2×10﹣2 N,故A正确,BCD错误;故选A.
【点睛】电场中某点的电场强度不会随着放置电荷变化而变化,它是电场固有的.当放入电荷变化时,则对应的电场力也会跟着变化.当不放入电荷时,电场强度依然存在.
4. 如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是( )
A. 1、2两点的场强相同 B. 2、3两点的场强相同
C. 1、2两点的电势相等 D. 2、3两点的电势相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.电场线分布的疏密程度能够间接描述电场的强弱,1点位置电场线分布比2点电场线分布密集一些,因此1点位置的电场强度比2点位置的电场强度大一些,故A错误;
B.根据图像可知,2、3两点的场强方向不相同,可知,2、3两点的场强不相同,故B错误;
C.沿电场线方向电势降低,可知,1点位置的电势高于2点位置的电势,故C错误;
D.根据图像可知,2、3两点位于同一条等势线上,因此,2、3两点的电势相等,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A和B相互排斥,静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是α和β,且α<β,两小球在同一水平线上,由此可知( )
A. B球受到的库仑力较大,电荷量较大
B. B球的质量较大
C. B球受到的拉力较大
D. 两球接触后,再处于静止的平衡状态时,悬线的偏角α′、β′仍满足α′<β′
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据牛顿第三定律得:A球对B球的库仑力等于B球对A球的库仑力,无论两球电荷量是否相等所受库伦力都相等,故无法比较哪个电荷量较大,故A错误;
B.对小球A、B受力分析
根据平衡条件有
因α<β,所以mA>mB,故B错误;
C.根据平衡条件有
因α<β,所以B球受的拉力较小,故C错误;
D.两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α′、β′,对小球A、B受力分析,根据平衡条件有
因为mA>mB,所以α′<β′,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(每小题5分,共15分)
6. 关于电荷量,以下说法正确的是( )
A. 物体所带的电荷量可以为任意实数
B. 物体所带电荷量只能是某些特定值
C. 物体所带电荷量的最小值为1C
D. 物体带正电荷,这是因为失去了个电子
【答案】BD
【解析】
【详解】AB. 物体所带的电荷量只能是某些特定值,即必须是元电荷的整数倍,不可以为任意实数,选项A错误B正确;
C. 物体所带电荷量的最小值为,选项C错误;
D. 物体带正电荷,这是因为失去了
个
电子,选项D正确。
故选BD。
7. 下列说法中正确的是( )
A. 场强的定义式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中的电荷的电量
B. 场强的定义式中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电量
C. 在库仑定律的表达式中,是电荷产生的电场在点电荷处的场强大小
D. 根据场强定义式,在电场中的同一点的电场强度E与F成正比,与q成反比
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.场强的定义式
中,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中的电荷的电量,不是场源电荷的电量,选项A正确,B错误;
C.在库仑定律的表达式
中,是电荷产生的电场在点电荷处的场强大小,选项C正确;
D.场强定义式
是比值定义法,在电场中的同一点的电场强度E与F以及q均无关,选项D错误。
故选AC。
8. 如图所示,竖直绝缘墙壁上固定一个带电质点A,A点正上方的P点用绝缘丝线悬挂另一质点B,A、B两质点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成角,由于漏电A、B两质点的带电量缓慢减小,在电荷漏完之前,关于悬线对悬点P的拉力大小和A、B间斥力大小的变化情况,下面说法中正确的是( )
A. 保持不变 B. 先变大后变小
C. 保持不变 D. 逐渐减小
【答案】AD
【解析】
【详解】以小球为研究对象,球受到重力G,A的斥力F2和线的拉力F1三个力作用,作出力图,如图。
作出F1、F2的合力F,则由平衡条件得
F=G
根据△FBF1∽△PQB得
在A、B两质点带电量逐渐减少的过程中,PB、PQ、G均不变,则线的拉力F1不变,A、B间斥力F2变小。
故选AD。
第Ⅱ卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸上。
2.本卷共4小题,共60分。
三、填空题(每小题6分,共12分)
9. 按要求填空:
(1)带正电的粒子,在电场中仅在电场力作用下先后经过A、B两点,经A点时动能为10J,经B点时动能为2J,则带电粒子从A点到B点过程中电势能______(填“增加”或“减少”)了______J,A、B两点电势差为______V。
(2)某平行板电容器两板间电压为U,极板上电荷量为Q,那么这个电容器的电容为______;若仅将两板间电压变为2U,则极板上的电荷量为______;若将两板间的距离变为原来的2倍,其他条件不变,则电容器的电容为______。(用Q,U表示)
【答案】(1) ①. 增加 ②. 8 ③. -800
(2) ①. ②. 2Q ③.
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]带电粒子从A点到B点过程中只有电场力做功,则动能和电势能之和守恒,因动能减小了8J,电势能增加了8J,电场力做功-8J,则A、B两点电势差为
【小问2详解】
[1]这个的电容器的电容为
[2]若仅将两板间电压变为2U,电容不变,则极板上的电荷量为2Q;
[3]若将两板间的距离变为原来的2倍,根据
其他条件不变,则电容器的电容为
三、解答题(本小题48分)
10. 如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带正电小球A,细线与斜面平行。小球A的质量为m。小球A的右侧固定放置带等量电荷的小球B,两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上。
(1)若绝缘细线对小球A的拉力刚好为零,求小球B的带电量及电性;
(2)若小球A对斜面的压力刚好为零,求小球B的带电量及电性。
【答案】(1),正电
(2),负电
【解析】
【小问1详解】
若绝缘细线对小球A的拉力刚好为零,则B对A是斥力作用,可知小球B带正电,对A由平衡可知
其中
解得小球B的带电量
【小问2详解】
若小球A对斜面的压力刚好为零,则B对A是吸引力,可知小球B带负电,对A由平衡可知
其中
解得小球B带电量
11. 如图所示,用长为L的绝缘细线悬挂一带电小球,小球的质量为m、电荷量为q,现加一水平向左的匀强电场,平衡时小球静止于M点,细线与竖直方向成角。
(1)求小球所带电荷电性;
(2)求匀强电场的电场强度E的大小;
(3)在某一时刻细线断裂,若原小球离地高为h,求小球落地时速度的大小。
【答案】(1)正电 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球受电场力向左,与场强方向相同,可知小球带正电;
【小问2详解】
对小球分析可知
解得
【小问3详解】
在某一时刻细线断裂,则小球将沿细绳方向做匀加速运动,合力
落地过程由动能定理
解得小球落地时速度的大小
12. 在电场强度为、方向水平向右的匀强电场中,用一根长的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为,电荷量为带正电的小球,细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动。现将杆从水平位置A轻轻释放,在小球运动到最低点B的过程中,(取)求:
(1)电场力对小球做功是多少?
(2)A、B两位置的电势差是多少?
(3)小球到达B点时的速度多大?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
在小球从水平位置A运动到最低点B的过程,电场力对小球做功为
【小问2详解】
A、B两点间电势差为
【小问3详解】
小球从A到B过程,由动能定理可得
解得
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