内容正文:
四川省盐亭中学高2023级2024年秋学期第一次月考
物理试题
时间:75分钟 满分:100分
第I卷(选择题,共48分)
一、本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 关于电荷,下列说法正确的是( )
A. 在国际单位制中,电荷量的单位是库仑
B. 元电荷e的数值,最早是科学家卡文迪什测得的
C. 电荷量很小的电荷就是元电荷
D. 物体所带的电荷量可以是任意的
【答案】A
【解析】
【详解】A.在国际单位制中,电荷量的单位是库仑,故A正确;
B.元电荷e的数值,最早是科学家密立根测得的,故B错误;
C.元电荷是最小的电荷量,即为e,元电荷不是带电体,电荷量很小的电荷不一定就是元电荷,故C错误;
D.物体所带的电荷量是元电荷的整数倍,并不是任意的,故D错误。
故选A。
2. 如图所示,不带电的金属导体A和B放在绝缘支柱上并相互接触,带正电的小球C放置在导体A的左侧。下列操作能让导体B最终带正电的是( )
A. 移走小球C后分开导体A、B
B. 移动小球C与导体A、B接触后移走小球C,再分开导体A、B
C. 将导体A接地后移走小球C,再分开导体A、B
D. 将导体B接地后移走小球C,再分开导体A、B
【答案】B
【解析】
【详解】A.移走小球C后,导体A、B的电荷重新分布,导体B不带电,故A错误;
B.小球C与导体A、B接触后,导体A、B整体带正电,移走小球C再分开导体A、B,导体B带正电,故B正确;
CD.将导体A或B接地,导体A、B整体带负电,移走小球C,因为接地,所以整体不再带电,再分开导体A、B,导体B不带电,故CD错误。
故选B。
3. 如图所示,abcde是半径为r的圆内接正五边形,在其顶点a、b、c、d处各固定电荷量为+Q的点电荷,在e处固定电荷量为-3Q的点电荷,已知静电力常量为,放置在圆心O处的电荷量为-q的点电荷受到的静电力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】假设在a、b、c、d、e处均是电荷量为+Q的点电荷,由对称性可知此时圆心O处的电场强度为零,可知a、b、c、d处的点电荷在圆心O处的电场强度方向由O指向e,大小为
e处电荷量为-3Q的点电荷在圆心O处的电场强度方向由O指向e,大小为
则圆心O处的合电场强度方向由O指向e,大小为
可知放置在圆心O处的电荷量为-q的点电荷受到的静电力方向从e指向O,大小为
故选A。
4. 如图所示,斜面绝缘,侧壁固定有带电体P,斜面上的物块B通过绝缘细绳跨过斜面顶端O的光滑小定滑轮与带电小球A连接,系统处于静止状态。现因侧壁绝缘性能变差而引起带电体P缓慢漏电(未漏完,细绳OA段仍是倾斜状态),漏电过程中物块B保持静止,则此过程中( )
A. 细绳对物块B的拉力保持不变
B. 带电体P对小球A的库仑力逐渐增大
C. 斜面对物块B的摩擦力可能一直增大
D. 斜面对物块B的摩擦力大小可能先减小后增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.对A受力分析,由相似三角形可得
OA为绳长,AP为P与小球A的间距,因为OP、、OA不变,所以不变,细绳对物块B的拉力保持不变,故A正确。
B.因为AP减小,故减小,故B错误。
CD.对物块B来说,其重力为,绳拉力为,所以B始终静止,斜面对物块B的摩擦力不变,故CD错误。
故选A。
5. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动,其电势能,随位移x变化的关系如图所示,其中段是关于直线对称的曲线,段是直线,则下列说法正确的是( )
A. 处电场强度最小,但不为零
B. 粒子在段做匀变速运动,段做匀速直线运动
C. 若、处电势为、,则
D. 段的电场强度大小、方向均不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.图像的斜率表示粒子所受电场力F,根据可知处电场强度最小且为零,选项A错误;
B.粒子在段切线的斜率发生变化,电场力发生变化,所以加速度也在变化,不是做匀变速运动,段斜率不变,所以做的是匀变速直线运动,选项B错误;
C.带负电的粒子从到的过程中电势能增加,说明电势降低,即
选项C错误;
D.段斜率不变,所以这段电场强度大小、方向均不变,选项D正确。
故选D。
6. 如图所示,在真空中水平放置一长方体,高为2L,其上下两个面是边长为L的正方形,在顶点F、H处分别放置电荷量为-Q的点电荷,O1、O2分别是线段AC和线段FH的中点。下列说法正确的是( )
A. 该长方体的几何中心处场强为零
B. B、D两点场强相同
C. 沿竖直方向从O1到O2,电势先减小后增大
D. 将一电子从B点移到E点,电场力做负功
【答案】D
【解析】
【详解】A.由等量同种点电荷的电场特点可知,F、H处放置的负电荷在长方体的几何中心处的场强方向平行于AE方向向下,大小不为零,故A错误;
B.根据点电荷的场强方向及电场强度的叠加原理知,B、D两点的场强大小相等,方向不同,故B错误;
C.沿竖直方向从O1到O2,即沿着电场线方向,电势一直降低,故C错误;
D.E点比B点离F、H处的两个点电荷都更近,所以将一电子从B点移到E点,F处和H处点电荷的电场均对电子做负功,则电场力对电子做负功,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,,,已知电场线平行于三角形ABC所在的平面,一个电荷量为的点电荷由A移到B的过程中,电势能增加了,由B移到C的过程中静电力做功,下列说法正确的是( )
A. B、C两点的电势差
B. A点的电势低于B点的电势
C. 负电荷由C点移到A点的过程中,电势能增加
D. A点电势高于C点的电势
【答案】D
【解析】
【详解】A.B、C两点的电势差为
故A错误;
B.负点电荷由A移到B的过程中,电势能增加,则电场力做负功,所以A、B两点的电势差为
即A点的电势高于B点的电势,故B错误;
CD.由于
即A点的电势高于C点的电势,所以负电荷由C点移到A点的过程中,电势升高,电势能减小,故C错误,D正确。
故选D。
8. 如图所示,某带正电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,运动轨迹为实线,虚线O、P、Q为电场中的三个等势面,相邻两等势面之间的电势差相等,可以判定下列说法错误的是( )
A. O、P、Q三个等势面中,O等势面的电势最高
B. 该粒子在A点具有的电势能比在B点具有的电势能大
C. 该粒子通过A点时的动能比通过B点时的大
D. 该粒子通过A点时的加速度比通过B点时的大
【答案】C
【解析】
【详解】A.带电粒子所受电场力指向轨迹内侧,即大致向右下方,由于带电粒子带正电,则电场线方向大致向右下方,根据沿电场线电势降低,可知O等势面的电势最高,A正确,不符题意;
B.根据带电粒子受力情况可知,从A到B过程中电场力做正功,电势能降低,A点的电势能大于B点的电势能,B正确,不符题意;
C.从A点到B点过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大,A点的动能小于B点的动能,C错误,符合题意;
D.根据等势线的疏密程度来确定电场强度的强弱,可知A点的等势线比B点的等势线更密,则A点的电场强度比B点的电场强度更大,则带电粒子在A点所受的电场力比在B点所受的电场力更大,所以带电粒子通过A点时的加速度比通过B点时大,D正确,不符题意。
故选C。
二、本题共4小题,每小题4分,共16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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 接地导体球壳外固定放置着一个点电荷,空间电场线的分布如图所示,、为点电荷与球壳球心连线上的两点,点在点电荷左侧,点在点电荷右侧,、两点到点电荷的距离相等。下列说法正确的是( )
A. 点的电场强度比点的小 B. 该点电荷带负电
C. 点的电势大于零 D. 导体球壳内的电场强度等于零
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.电场线越密,场强越大,可知a点的电场强度比b点的小。故A正确;
B.电场线由正电荷出发,可知点电荷带正电。故B错误;
C.因球壳接地,则球壳处的电势为零,沿电场线方向电势降低,则b点的电势大于零。故C正确;
D.由静电屏蔽知,导体球壳内的电场强度处处为零。故D正确。
故选ACD。
10. 下列关于电容的说法正确的是( )
A. 电容器A的电容比B的大,说明A所带的电荷量比B多
B. 电容是反映电容器储存电荷本领的物理量
C. 电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V时,电容器需要带的电荷量
D. 由公式C知,若电容器两极板间电压为10V,每个极板所带电荷量为2×10-5C,则电容器电容大小为4×10-6F
【答案】BC
【解析】
【详解】A.电容器A的电容比B的大,只能说明电容器A容纳电荷的本领比B强,与带的电荷量多少无关,故A错误;
B.电容反映电容器储存电荷本领的大小,故B正确;
C.由
知,电容在数值上等于使两极板间电势差为1 V时,电容器需要带的电荷量,故C正确;
D.电压为10V,电荷量为C时,则电容
故D错误。
故选BC。
11. 反射式速调管是常用的微波器件之一,其内部真空,有一个静电场的方向平行于x轴,其电势随x的分布如图所示,处电势为6V。一个带负电粒子(重力不计)从处由静止释放,下列说法正确的是( )
A. 该静电场可以由两个负电荷产生
B. 的电场强度小于处的电场强度
C. 该粒子在处的电势能最大
D. 该粒子将沿x轴负方向运动,运动到的最远位置为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据图像的斜率表示电场强度,由图可知区域的电场强度大小为
方向沿着轴负方向;区域的电场强度大小为
方向沿着轴正方向;可知的电场强度小于处的电场强度,两个负电荷不会在某方向某段直线上产生场强方向不变,大小不变的电场,故A错误,B正确;
C.处电势最高,根据可知该负电荷的粒子在处的电势能最小,故C错误;
D.带负电粒子(重力不计)从处由静止释放,受到向轴负方向的电场力,当运动到区域后,受到轴正方向的电场力,根据动能定理可得
可得
则该粒子将沿x轴负方向运动,运动到的最远位置为
故D正确。
故选BD。
12. 如图所示,一带负电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N仅在电场力作用下先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。下列说法正确的是( )
A. M带负电荷,N带正电荷
B. M在a点的动能小于它在b点的动能
C. N在d点的电势能等于它在e点的电势能
D. N在从c点运动到d点的过程中电场力做正功
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据题意,由粒子的运动轨迹可知,O点的负电荷与带电粒子M相互吸引,则M带正电荷,O点的负电荷与带电粒子N相互排斥,则N带电荷,故A错误;
B.M从a到b点,库仑力做负功,根据动能定理知,动能减小,则b点的动能小于在a点的动能,故B错误;
C.d点和e点在同一等势面上,电势相等,则N在d点的电势能等于在e点的电势能,故C正确;
D.N在从c点运动到d点的过程中,电场力方向与速度方向夹角为锐角,则电场力做正功。故D正确。
故选CD。
第II卷(非选择题,共52分)
三、本大题2小题,13题每空2分,14题每空2分,共14分。
13. 如图所示,将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球,两个导体开始时互相接触且对地绝缘。
(1)为了使两球带上等量异号电荷,应_______。
A.先移走棒,再把两球分开 B.先把两球分开,再移走棒。
(2)先使甲球瞬时接地,再移走棒,导体甲的带电情况是________电
导体乙的带电情况是________电。(填“正”、“负”或“不带”)。
(3)先使乙球瞬时接地,再移走棒,导体乙的带电情况是________电。(填“正”、“负”或“不带”)。
【答案】 ①. B ②. 正 ③. 正 ④. 正
【解析】
【详解】(1)[1]根据静电感应可知,将带负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球时,在两个导体球上分别感应出等量的异种电荷,此时先把两球分开,再移走棒,就会使两球带上等量异号电荷;若先移走棒,再把两球分开 ,两球将不带电。
故选B。
(2)[2][3] 先使甲球瞬时接地,会使两球瞬间与大地连为一体,此时导体球上感应出的负电荷会导入大地,再移走棒,两球均带正电荷。
(3)[4]先使乙球瞬时接地,会使两球瞬间与大地连为一体,此时导体球上感应出的负电荷会导入大地,再移走棒,两球均带正电荷。
14. 在“研究影响平行板电容器电容大小的因素”的实验中,把电容器的两极板A,B分别与静电计的金属球和外壳相连,并使B 板接地。先使电容器带上一定的电荷量,静电计指针偏转一定的角度(如图)。
(1)实验中有一步操作是:保持两极板的间距和正对面积不变,在两极板间插入有机玻璃板。在这一步操作中,可看到静电计指针偏转的角度______(填“增大”“减小”或“不变”),这表明平行板电容器的电容随两极间电介质的______的增大而增大。
(2)实验中如果不小心手碰触了一下B 板,静电计指针偏转的角度将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 减小 ②. 介电常数
(2)不变
【解析】
【小问1详解】
[1][2] 实验会发现指针的偏角变小,则电容器的电势差减小,根据公式
Q=CU
可得电容增大,表明平行板电容器的电容随两极间电介质的介电常数增大而增大。
【小问2详解】
实验中B 板接地,实验中如果不小心手碰触了一下B 板,则极板间的电荷量不变,则电势差不变,静电计指针偏转的角度不变。
四、本大题3小题,共38分,要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
15. 如图所示,一带电量为的小球用绝缘绳悬挂,匀强电场方向水平向右。小球的质量为,平衡时小球偏离竖直方向的夹角为。(重力加速度g取。,)求:
(1)电场强度的大小?
(2)某时刻剪断细线,小球加速度多大?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对小球受力分析,由平衡条件得
解得
【小问2详解】
某时刻剪断细线时,小球所受的合力为
由牛顿第二定律可知
可得小球的加速度大小为
16. 如图所示,一对平行金属极板相距为3cm,两板间电压为24V,两板间匀强电场方向向上,其中下极板接地(零电势),A点距上板为1cm,B点距下板为0.5cm。求:
(1)两金属板之间的电场强度大小E;
(2)A、B两点的电势差UAB;
(3)电荷量为的带正电的粒子在B点的电势能。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)两金属板之间的电场强度大小为
(2)A、B两点的电势差
(3)根据
可得B点的电势为
带正电的粒子在B点的电势能
17. 如图所示,A、B、C为匀强电场中的三个点,电场的方向与△ABC所在的平面平行,AB⊥AC,∠ACB=30°。将电荷量的点电荷从A点移动到B点,静电力做功;将该电荷从B点移动到C点,电势能增加了。设C点的电势,A、B的距离L=4 cm,求:
(1)A与B、C两点间的电势差、;
(2)A、B两点的电势、和B点的电势能EPB;
(3)电场强度E的大小。
【答案】(1),
(2),,
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题可知
解得
电荷从B点移动到C点,电势能增加了,说明在此过程中,电场力也是做负功,同理可得
根据电势差的关系可得
【小问2详解】
根据上述分析可知
所以,B点的电势
同理可得
解得,A点的电势
【小问3详解】
沿AB方向的电场强度
沿AC方向的电场强度
所以电场强度
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
四川省盐亭中学高2023级2024年秋学期第一次月考
物理试题
时间:75分钟 满分:100分
第I卷(选择题,共48分)
一、本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 关于电荷,下列说法正确的是( )
A. 在国际单位制中,电荷量的单位是库仑
B. 元电荷e的数值,最早是科学家卡文迪什测得的
C. 电荷量很小的电荷就是元电荷
D. 物体所带的电荷量可以是任意的
2. 如图所示,不带电的金属导体A和B放在绝缘支柱上并相互接触,带正电的小球C放置在导体A的左侧。下列操作能让导体B最终带正电的是( )
A. 移走小球C后分开导体A、B
B. 移动小球C与导体A、B接触后移走小球C,再分开导体A、B
C. 将导体A接地后移走小球C,再分开导体A、B
D. 将导体B接地后移走小球C,再分开导体A、B
3. 如图所示,abcde是半径为r的圆内接正五边形,在其顶点a、b、c、d处各固定电荷量为+Q的点电荷,在e处固定电荷量为-3Q的点电荷,已知静电力常量为,放置在圆心O处的电荷量为-q的点电荷受到的静电力的大小为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,斜面绝缘,侧壁固定有带电体P,斜面上的物块B通过绝缘细绳跨过斜面顶端O的光滑小定滑轮与带电小球A连接,系统处于静止状态。现因侧壁绝缘性能变差而引起带电体P缓慢漏电(未漏完,细绳OA段仍是倾斜状态),漏电过程中物块B保持静止,则此过程中( )
A. 细绳对物块B的拉力保持不变
B. 带电体P对小球A的库仑力逐渐增大
C. 斜面对物块B的摩擦力可能一直增大
D. 斜面对物块B的摩擦力大小可能先减小后增大
5. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动,其电势能,随位移x变化的关系如图所示,其中段是关于直线对称的曲线,段是直线,则下列说法正确的是( )
A. 处电场强度最小,但不为零
B. 粒子在段做匀变速运动,段做匀速直线运动
C. 若、处电势为、,则
D. 段的电场强度大小、方向均不变
6. 如图所示,在真空中水平放置一长方体,高为2L,其上下两个面是边长为L的正方形,在顶点F、H处分别放置电荷量为-Q的点电荷,O1、O2分别是线段AC和线段FH的中点。下列说法正确的是( )
A. 该长方体的几何中心处场强为零
B. B、D两点场强相同
C. 沿竖直方向从O1到O2,电势先减小后增大
D. 将一电子从B点移到E点,电场力做负功
7. 如图所示,匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,,,已知电场线平行于三角形ABC所在的平面,一个电荷量为的点电荷由A移到B的过程中,电势能增加了,由B移到C的过程中静电力做功,下列说法正确的是( )
A. B、C两点的电势差
B. A点的电势低于B点的电势
C. 负电荷由C点移到A点的过程中,电势能增加
D. A点电势高于C点的电势
8. 如图所示,某带正电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,运动轨迹为实线,虚线O、P、Q为电场中的三个等势面,相邻两等势面之间的电势差相等,可以判定下列说法错误的是( )
A. O、P、Q三个等势面中,O等势面的电势最高
B. 该粒子在A点具有的电势能比在B点具有的电势能大
C. 该粒子通过A点时的动能比通过B点时的大
D. 该粒子通过A点时的加速度比通过B点时的大
二、本题共4小题,每小题4分,共16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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 接地导体球壳外固定放置着一个点电荷,空间电场线的分布如图所示,、为点电荷与球壳球心连线上的两点,点在点电荷左侧,点在点电荷右侧,、两点到点电荷的距离相等。下列说法正确的是( )
A. 点的电场强度比点的小 B. 该点电荷带负电
C. 点的电势大于零 D. 导体球壳内的电场强度等于零
10. 下列关于电容的说法正确的是( )
A. 电容器A的电容比B的大,说明A所带的电荷量比B多
B. 电容是反映电容器储存电荷本领的物理量
C. 电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V时,电容器需要带的电荷量
D. 由公式C知,若电容器两极板间电压为10V,每个极板所带电荷量为2×10-5C,则电容器电容大小为4×10-6F
11. 反射式速调管是常用的微波器件之一,其内部真空,有一个静电场的方向平行于x轴,其电势随x的分布如图所示,处电势为6V。一个带负电粒子(重力不计)从处由静止释放,下列说法正确的是( )
A. 该静电场可以由两个负电荷产生
B. 的电场强度小于处的电场强度
C. 该粒子在处的电势能最大
D. 该粒子将沿x轴负方向运动,运动到的最远位置为
12. 如图所示,一带负电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N仅在电场力作用下先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。下列说法正确的是( )
A. M带负电荷,N带正电荷
B. M在a点的动能小于它在b点的动能
C. N在d点的电势能等于它在e点的电势能
D. N在从c点运动到d点的过程中电场力做正功
第II卷(非选择题,共52分)
三、本大题2小题,13题每空2分,14题每空2分,共14分。
13. 如图所示,将带有负电的绝缘棒移近两个不带电的导体球,两个导体开始时互相接触且对地绝缘。
(1)为了使两球带上等量异号电荷,应_______。
A.先移走棒,再把两球分开 B.先把两球分开,再移走棒。
(2)先使甲球瞬时接地,再移走棒,导体甲的带电情况是________电
导体乙的带电情况是________电。(填“正”、“负”或“不带”)。
(3)先使乙球瞬时接地,再移走棒,导体乙的带电情况是________电。(填“正”、“负”或“不带”)。
14. 在“研究影响平行板电容器电容大小的因素”的实验中,把电容器的两极板A,B分别与静电计的金属球和外壳相连,并使B 板接地。先使电容器带上一定的电荷量,静电计指针偏转一定的角度(如图)。
(1)实验中有一步操作是:保持两极板的间距和正对面积不变,在两极板间插入有机玻璃板。在这一步操作中,可看到静电计指针偏转的角度______(填“增大”“减小”或“不变”),这表明平行板电容器的电容随两极间电介质的______的增大而增大。
(2)实验中如果不小心手碰触了一下B 板,静电计指针偏转的角度将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
四、本大题3小题,共38分,要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
15. 如图所示,一带电量为的小球用绝缘绳悬挂,匀强电场方向水平向右。小球的质量为,平衡时小球偏离竖直方向的夹角为。(重力加速度g取。,)求:
(1)电场强度的大小?
(2)某时刻剪断细线,小球加速度多大?
16. 如图所示,一对平行金属极板相距为3cm,两板间电压为24V,两板间匀强电场方向向上,其中下极板接地(零电势),A点距上板为1cm,B点距下板为0.5cm。求:
(1)两金属板之间的电场强度大小E;
(2)A、B两点的电势差UAB;
(3)电荷量为的带正电的粒子在B点的电势能。
17. 如图所示,A、B、C为匀强电场中的三个点,电场的方向与△ABC所在的平面平行,AB⊥AC,∠ACB=30°。将电荷量的点电荷从A点移动到B点,静电力做功;将该电荷从B点移动到C点,电势能增加了。设C点的电势,A、B的距离L=4 cm,求:
(1)A与B、C两点间的电势差、;
(2)A、B两点的电势、和B点的电势能EPB;
(3)电场强度E的大小。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$