内容正文:
成都东部新区养马高级中学2024-2025学年度(上)
高2023级第一次月考考试物理试题
(时间:90分钟 总分:100分)
一、单选题
1. 下列说法正确的是( )
A. 当一列声波从空气传到水中时,其波长不变
B. 质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫纵波
C. 当声源靠近时,静止的观察者接收到的声音频率增大
D. 孔的尺寸比波的波长小时不会发生衍射现象
【答案】C
【解析】
【详解】A.当一列声波从空气传到水中时,其频率不变,波速变大,则波长变大,故A错误;
B.质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波,故B错误;
C.当声源靠近时,根据多普勒效应可知,静止的观察者接收到的声音频率增大,故C正确;
D.孔的尺寸比波的波长小时会发生明显衍射现象,故D错误。
故选C。
2. 物理和生活息息相关,关于静电的利用与防范,下列说法正确的是( )
A. 产生粉尘和油雾较多的地方不用进行静电防护
B. 印染厂应保持空气干燥,避免静电积累带来的潜在危害
C. 家用煤气灶的点火装置是根据尖端放电的原理而制成的
D. 为了保证超高压带电作业的工作人员的安全,他们必须穿上橡胶制成的绝缘衣服
【答案】C
【解析】
【详解】A.产生粉尘和油雾较多的地方,需要利用静电除去空气中的粉尘和油雾,故A错误;
B.印染厂应保持环境湿润,这样才能及时将静电导走,避免静电积累带来的潜在危害,故B错误;
C.家用煤气灶的点火装置是根据尖端放电的原理而制成的,故C正确;
D.为了保证超高压带电作业的工作人员的安全,他们必须穿上金属丝制成的绝缘衣服,以起到静电屏蔽的作用,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,为等边三角形,边长为L。在A、B顶点上各固定一个点电荷,电荷量分别为、,静电力常量为k。则中心处的场强大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】如图所示,根据对称性和几何关系可知+q和-q在中心处激发的场强大小均为
合场强大小为
故选C。
4. 不带电的金属导体A与带正电的金属导体B接触之后也带正电,原因是( )
A. B有部分正电荷转移到A上
B. A有部分正电荷转移到B上
C. A有部分电子转移到B上
D. B有部分电子转移到A上
【答案】C
【解析】
【详解】原来金属导体A不带电,对外显电中性,当金属导体A与带正电的金属导体B接触时,带正电的金属导体B夺得电子的本领大于不带电的金属导体A,带正电的金属导体B夺得电子,故金属导体A失去电子带正电。
故选C。
5. 如图所示,实线代表电场线,虚线代表的是仅在电场力作用下的带电粒子的运动轨迹。粒子从M点运动到N点,以下说法正确的是( )
A. 该带电粒子带负电
B. M点的电势低于在N点的电势
C. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
D. 粒子在N点的加速度小于在M点的加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.带电粒子的轨迹向上弯曲,则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向上,与电场方向相同,可知粒子带正电,故A错误;
B.沿着电场线的方向,电势逐渐降低,因此M点的电势高于N点电势,故B错误;
C.粒子先经过M点,再经过N点,由于电场力方向与轨迹之间的夹角是锐角,可知电场力做正功,电势能减小,所以粒子在M点的电势能大于在N点的电势能,故C正确;
D.实线表示电场线,电场线的疏密表示电场强度的大小,所以N点的电场强度大于M点的电场强度,粒子只受电场力的作用,根据牛顿第二定律可知,粒子在N点的加速度大于在M点的加速度,故D错误。
故选C。
6. 两个完全相同的金属小球,分别带有+Q和-3Q的电荷量,当它们相距r时,它们之间的库仑力是F。若把它们接触后分开,再置于相距的两点(此时两带电小球仍可视为点电荷),则它们的库仑力的大小将变为( )
A. F B. 3F C. 9F D. 12F
【答案】B
【解析】
【详解】两金属小球接触前,相距r时,它们之间的库仑力为
把它们接触后分开,两金属小球带电量为
再置于相距的两点,此时它们之间的库仑力为
故选B。
7. 如图所示,O、M、N为一负点电荷电场中一条电场线上的三点,M为ON的中点。O、N两点的电势分别为,,则( )
A. M点的电势为-6V
B. M、N两点的电势差大于O、M两点的电势差
C. O点的电场强度一定比N点的电场强度大
D. 一正点电荷从O点沿直线移到N点的过程中,电场力做负功
【答案】B
【解析】
【详解】AB.在O、M、N所在的电场线上,离负电荷越近,场强越大,相同距离的电势差越大,故M、N两点的电势差大于O、M两点的电势差,即M点的电势高于-6V,A错误,B正确;
C.该电场是由负点电荷形成的,由点电荷场强公式
可知,O点离场源电荷较远,场强较小,即O点的电场强度一定比N点的电场强度小,C错误;
D.一正点电荷从O点沿直线移到N点的过程中,电场力做正功,D错误。
故选B。
8. 如图所示,A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除A点处的电荷量为外,其余各点处的点电荷电荷量均为,圆心O处固定一点电荷,则所受静电力( )
A. 大小为方向沿方向
B. 大小为,方向沿方向
C. 大小为,方向沿方向
D. 大小为,方向沿方向
【答案】C
【解析】
【详解】将A处点电荷拆分为与,则由对称性可知,A、B、C、D、E五处对O处点电荷Q的合静电力为0,故O处Q所受静电力等于A处等效的对它的作用力,由库仑定律可知,静电力的大小为
由异种电荷相吸引可知,静电力方向沿方向。
故选C。
二、多选题
9. 如图所示,图甲是一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.05s时刻的波形图,图乙为质点P的振动图像,则下列说法中正确的是( )
A. 简谐横波的波速为20m/s
B. 简谐横波沿x轴负方向传播
C. t=0.25s时质点Q的加速度小于质点P的加速度
D. t=0.1s时质点Q的运动方向沿y轴正方向
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据甲乙两图可知,,所以波速为
A正确;
B.根据乙图中可知0.04s质点P将向下振动,在甲图中根据振动和波动关系可以判断波是向右传播的,B错误;
C.,根据波的周期性可知,0.25s的波形图与0.05s的波形图是一样的,Q在波谷,P在平衡位置,所以质点Q的加速度大于质点P的加速度,C错误;
D.,经过0.05s即个周期,质点Q运动到平衡位置处,其运动方向沿y轴正方向,D正确。
故选AD。
10. 如图所示,A,B为两个相互接触的、用绝缘支柱支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,把C移近导体A,下列说法中正确的是( )
A. A、B上的金属箔片都张开
B. A左端带正电,B右端带负电
C. 先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍然张开
D. 先把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍然张开
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.C是带正电的小球,把C移近导体A,根据静电感应原理可知,A左端带负电,B右端带正电;A、B上的金属箔片都张开,故A正确,B错误;
C.先把C移走,则A、B上的电荷将中和,再把A、B分开,由于A、B都不带电,所以A、B上的金属箔片不会张开,故C错误;
D.先把A、B分开,则A带负电,B带正电;然后移去C,则A、B上的金属箔片仍然张开,故D正确。
故选AD。
11. 如图,A、B、C是位于匀强电场同一条电场线上的三点,AB=0.2m,BC=0.8m。将电荷量为1.6×10-9C的正点电荷从A点移动到B点,静电力做功为1.6×10-7J。下列说法正确的是( )
A. 电场方向由A指向B B. 匀强电场的场强大小为1000V/m
C. BC之间的电势差UBC=-400V D. 把该电荷从B点移动到C点,电势能减小了6.4×10-7J
【答案】AC
【解析】
【详解】A.A、B两点间的电势差为
根据沿电场线电势降低,电场方向由A指向B,故A正确;
B.匀强电场的场强大小为
故B错误;
C.BC之间的电势差
故C正确;
D.把该电荷从B点移动到C点,电场力做功为
电场力做负功,电势能增加了6.4×10-7J,故D错误。
故选AC。
12. 如图,虚线a、b、c、d、e表示匀强电场中的一簇等差等势面,其中平面d上的电势为,一质子仅在电场力作用下运动,经过a面时动能为,到达e面时动能为,下列说法正确的是( )
A. 该匀强电场的方向水平向右
B. 平面a的电势为
C. 该质子经过平面c时,电势能为
D. 该质子从a等势面运动到e等势面,一定做匀减速直线运动
【答案】BC
【解析】
【详解】A.一质子仅在电场力作用下运动,经过a面时动能为,到达e面时动能为,动能减小,电势能增加,故电场力做负功,所以电场力水平向左,因质子带正电,故电场强度方向水平向左,故A错误;
B.由a到e,动能一共减少了12eV,电势能增加了12eV,则质子经过相邻两等势面,电势能增加了3eV,所以a到d质子的电势能增加了9eV,因d点的电势为0,则有
解得
根据
解得
故B正确;
C.由上分析,可知c到d电势能增加3eV,因d点电势为零,故质子在d点的电势能为零,故质子在c点的电势能为
解得
故C正确;
D.由质子进入电场时的速度方向不清楚,有可能与电场线方向共线,做匀减速直线运动,也可能存在夹角,做匀变速曲线运动,故D错误。
故选BC。
13. 如图所示,在匀强电场中,有边长为的等边三角形,三角形所在平面与匀强电场的电场线平行,O点为该三角形的中心,三角形各顶点的电势分别为,(电子电量为)下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的电场强度大小为方向由C指向A
B. 电子在A点具有的电势能为
C. 将电子由A点移到C点,电子的电势能减少了
D. 在三角形外接圆的圆周上,电势最低点的电势为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.取中点为D,可得,故为等势面,根据几何关系以及沿电场线电势降低可知电场强度的方向为由C指向A,电场强度大小为
故A正确;
B.电子在A点具有的电势能为
故B错误;
C.将电子由A点移到C点,电子的电场力做功为
根据功能关系可知将电子由A点移到C点,电子的电势能减少了,故C正确;
D.根据几何关系,三角形外接圆的半径为
在三角形外接圆的圆周上,电势最低点的电势为
故D错误。
故选AC。
三、计算题
14. 如图所示,光滑绝缘的水平地面上有相距为r的点电荷A、B,带电荷量分别为-9Q和+Q,今引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态,求:
(1)C的电性。
(2)C的电量及放置的位置。
【答案】(1)负电;(2)在B右侧,
【解析】
【详解】三个电荷要处于平衡状态,需要满足“两同夹异、两大夹小、近小远大”的条件,由此可判断第三个点电荷C应该是负电荷,且要放置于B的右侧,根据平衡关系可知,点电荷B的受力
点电荷A的受力
联立解得
15. 电荷量为的正电荷位于电场中A点时,具有的电势能为;移到B点后具有的电势能变为。
(1)这个过程中,电场力所做的功是多少?
(2)如果把电荷量为的点电荷放到A点,具有的电势能是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据电场力做功与电势能变化的关系,可知这个过程中,电场力所做的功为
【小问2详解】
电荷量为的正电荷位于电场中A点时,具有的电势能为,则有
如果把电荷量为的点电荷放到A点,具有的电势能为
16. 在电场中把的电荷从A点移到B点,电场力做了的正功,再把该电荷从B点移到C点,电场力做了的负功。
(1)求AB间、BC间和AC间的电势差;
(2)若选C为零电势点,求A点和B点的电势;
(3)比较电荷q在A、B、C三点的电势能大小。
【答案】(1),,;(2),;(3)
【解析】
【分析】根据题中物理情景描述可知,本题考查电场能量问题,根据电场力做功的规律,运用电势差和电势公式等,进行求解。
【详解】(1)两点间的电势差等于电荷在这两点间移动过程中电场力所做的功与电荷量的比,因此
又根据两点间的电势差等于这两点电势之差,得到
(2)选C点为零电势点时,由
(3)根据
而
q为正值,所以
17. 如图用不可伸长的细线将质量为的可视为质点的带电小球P悬挂在O点,当空中存在水平向右,大小为的匀强电场时,小球偏转后处于静止状态。(,,)
(1)分析小球的带电性质及带电量;
(2)求细线的拉力;
(3)改变电场强度的大小和方向,为使小球仍保持静止在P点,求电场强度的最小值和方向。
【答案】(1)正电,;(2);(3),方向垂直于斜向右上
【解析】
【详解】(1)对小球进行受力分析,因小球静止,故受力情况如图
电场力方向与电场同向,故小球带正电。小球受力平衡,由受力分析图得
解得
(2)根据受力分析图可知
(3)由
解得
方向垂直于斜向右上
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高2023级第一次月考考试物理试题
(时间:90分钟 总分:100分)
一、单选题
1. 下列说法正确的是( )
A. 当一列声波从空气传到水中时,其波长不变
B. 质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫纵波
C. 当声源靠近时,静止的观察者接收到的声音频率增大
D. 孔的尺寸比波的波长小时不会发生衍射现象
2. 物理和生活息息相关,关于静电的利用与防范,下列说法正确的是( )
A. 产生粉尘和油雾较多的地方不用进行静电防护
B. 印染厂应保持空气干燥,避免静电积累带来的潜在危害
C. 家用煤气灶的点火装置是根据尖端放电的原理而制成的
D. 为了保证超高压带电作业的工作人员的安全,他们必须穿上橡胶制成的绝缘衣服
3. 如图所示,为等边三角形,边长为L。在A、B顶点上各固定一个点电荷,电荷量分别为、,静电力常量为k。则中心处的场强大小为( )
A. B. C. D.
4. 不带电的金属导体A与带正电的金属导体B接触之后也带正电,原因是( )
A. B有部分正电荷转移到A上
B. A有部分正电荷转移到B上
C. A有部分电子转移到B上
D. B有部分电子转移到A上
5. 如图所示,实线代表电场线,虚线代表的是仅在电场力作用下的带电粒子的运动轨迹。粒子从M点运动到N点,以下说法正确的是( )
A. 该带电粒子带负电
B. M点的电势低于在N点的电势
C. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
D. 粒子在N点的加速度小于在M点的加速度
6. 两个完全相同的金属小球,分别带有+Q和-3Q的电荷量,当它们相距r时,它们之间的库仑力是F。若把它们接触后分开,再置于相距的两点(此时两带电小球仍可视为点电荷),则它们的库仑力的大小将变为( )
A. F B. 3F C. 9F D. 12F
7. 如图所示,O、M、N为一负点电荷电场中一条电场线上的三点,M为ON的中点。O、N两点的电势分别为,,则( )
A. M点的电势为-6V
B. M、N两点的电势差大于O、M两点的电势差
C. O点的电场强度一定比N点的电场强度大
D. 一正点电荷从O点沿直线移到N点的过程中,电场力做负功
8. 如图所示,A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除A点处的电荷量为外,其余各点处的点电荷电荷量均为,圆心O处固定一点电荷,则所受静电力( )
A. 大小为方向沿方向
B. 大小为,方向沿方向
C. 大小为,方向沿方向
D. 大小为,方向沿方向
二、多选题
9. 如图所示,图甲是一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.05s时刻的波形图,图乙为质点P的振动图像,则下列说法中正确的是( )
A. 简谐横波的波速为20m/s
B. 简谐横波沿x轴负方向传播
C. t=0.25s时质点Q的加速度小于质点P的加速度
D. t=0.1s时质点Q的运动方向沿y轴正方向
10. 如图所示,A,B为两个相互接触的、用绝缘支柱支持的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,把C移近导体A,下列说法中正确的是( )
A. A、B上的金属箔片都张开
B. A左端带正电,B右端带负电
C. 先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍然张开
D. 先把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍然张开
11. 如图,A、B、C是位于匀强电场同一条电场线上的三点,AB=0.2m,BC=0.8m。将电荷量为1.6×10-9C的正点电荷从A点移动到B点,静电力做功为1.6×10-7J。下列说法正确的是( )
A. 电场方向由A指向B B. 匀强电场的场强大小为1000V/m
C. BC之间的电势差UBC=-400V D. 把该电荷从B点移动到C点,电势能减小了6.4×10-7J
12. 如图,虚线a、b、c、d、e表示匀强电场中的一簇等差等势面,其中平面d上的电势为,一质子仅在电场力作用下运动,经过a面时动能为,到达e面时动能为,下列说法正确的是( )
A. 该匀强电场的方向水平向右
B. 平面a的电势为
C. 该质子经过平面c时,电势能为
D. 该质子从a等势面运动到e等势面,一定做匀减速直线运动
13. 如图所示,在匀强电场中,有边长为的等边三角形,三角形所在平面与匀强电场的电场线平行,O点为该三角形的中心,三角形各顶点的电势分别为,(电子电量为)下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的电场强度大小为方向由C指向A
B. 电子在A点具有的电势能为
C. 将电子由A点移到C点,电子的电势能减少了
D. 在三角形外接圆的圆周上,电势最低点的电势为
三、计算题
14. 如图所示,光滑绝缘的水平地面上有相距为r的点电荷A、B,带电荷量分别为-9Q和+Q,今引入第三个点电荷C,使三个点电荷都处于平衡状态,求:
(1)C的电性。
(2)C的电量及放置的位置。
15. 电荷量为的正电荷位于电场中A点时,具有的电势能为;移到B点后具有的电势能变为。
(1)这个过程中,电场力所做的功是多少?
(2)如果把电荷量为的点电荷放到A点,具有的电势能是多少?
16. 在电场中把的电荷从A点移到B点,电场力做了的正功,再把该电荷从B点移到C点,电场力做了的负功。
(1)求AB间、BC间和AC间的电势差;
(2)若选C为零电势点,求A点和B点的电势;
(3)比较电荷q在A、B、C三点的电势能大小。
17. 如图用不可伸长的细线将质量为的可视为质点的带电小球P悬挂在O点,当空中存在水平向右,大小为的匀强电场时,小球偏转后处于静止状态。(,,)
(1)分析小球的带电性质及带电量;
(2)求细线的拉力;
(3)改变电场强度的大小和方向,为使小球仍保持静止在P点,求电场强度的最小值和方向。
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