内容正文:
广西钦州市第四中学2024年秋季学期上学期高二10月考试物理试题
[第I卷 ]
一、单选题(每小题3分,共60分)
1.三个带有同种电荷的粒子、、经同一加速电场加速后,以平行金属板的速度射入同一偏转电场,如图所示。经过一段时间,三个粒子均离开平行金属板间。已知粒子、、的质量之比为1:2:4,所带的电荷量之比为1:1:2,且粒子、、的重力以及所受的阻力均可忽略不计。则下列说法正确的是( )
A.粒子、、在平行金属板之间运动的时间之比为2:1:1
B.粒子、、离开平行金属板间瞬间的速度大小相等
C.粒子、、从同一位置离开平行金属板间
D.粒子、、在平行金属板间运动的整个过程,动能的变化量之比为1:2:4
2.在如图所示的电路中,、为滑动变阻器,为定值电阻,、为两水平放置的平行金属板。一质量为的带电微粒由平行金属板最左端正中央的点以水平向右的初速度射入平行金属板,微粒沿图中所示的轨迹落在金属板上的点。假设微粒的重力可忽略不计,电源电压恒定,则下列说法错误的是( )
A.微粒带负电B.如果仅将滑动变阻器的滑动触头向左移动,微粒可能从金属板的右侧离开
C.如果仅将滑动变阻器的滑动触头向上移动,微粒将落在金属板上的点的左侧
D.如果仅将电源的正负极对调,微粒将落在极板上
3.如图所示,、是在真空中竖直放置的两块平行金属板,板上有一小孔。质量为、带电荷量为的粒子(不计重力),以初速度由小孔进入电场,当、间电压为时,粒子刚好能到达板,如果要使这个带电粒子从、两板的正中间处返回,下述措施能满足要求的是( )
A.使带电粒子的初速度减为原来的B.使、间电压变为原来的2倍
C.使、间电压变为原来的4倍D.使带电粒子的初速度和、间电压都变为原来的2倍
4.用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素。如图所示,设两极板的正对面积为S,极板间的距离为,静电计指针偏角为。实验中,极板所带电荷量不变,若( )
A.保持S不变,增大,则变小 B.保持S不变,增大,则不变
C.保持不变,减小S,则变大 D.保持不变,减小S,则不变
5.已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为,其中为平面上单位面积所带的电荷量,为常量。如图所示的平行板电容器,极板正对面积为,间距为,两极板间为真空,不计边缘效应时,极板可看作无穷大导体板,则该电容器的电容可表示为( )
A. B. C. D.
6.关于电容器,下列说法正确的是( )
A.电容器所带的电荷量为两个极板所带电荷量的绝对值之和
B.电容器是储存电荷和电能的容器,只有带电的容器才称为电容器
C.某电容器所带电荷量越多,两极板间的电势差就越小D.电容器的电容跟它是否带电无关
7.如图所示,从炽热的金属丝飘出的电子(速度可视为零),经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场。在满足电子能射出偏转电场的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角变大的是( )
A. 仅增大加速电场的电压B.仅减小偏转电场两极板间的距离
C.仅减小偏转电场的电压 D.仅减小偏转电场极板的长度
8.某电容器标注的是“400 V ”,则下列说法正确的是( )
A.该电容器的额定电压为400 VB.该电容器的击穿电压为400 V
C.该电容器接在200 V的电压两端时,电容为
D.不管哪类电容器,都不用考虑引出线与电源的哪个极相连
9.图中的实线为电场线,但电场线的方向没有画出,虚线1、2为电场中的两条等势线,两个不同的带电粒子、由图中的点沿虚线1的切线方向以相同的初速度射入电场,、仅在电场力作用下的轨迹分别如图中的虚线、所示。则下列说法正确的是( )
A.粒子、的加速度均逐渐增大B.粒子、的速度均逐渐减小
C.粒子带正电荷,粒子带负电荷D.粒子、带异种电荷
10.如图,空间存在一匀强电场(未画出),电场方向与坐标平面平行,以原点为圆心、cm为半径的圆周上任意一点的电势(V),为、两点的连线与轴正方向所成的角,A、、、为圆与坐标轴的交点。关于场强的大小和方向,下列判断正确的是( )
A.场强大小为400 V/m,方向沿轴负方向B.场强大小为,方向沿轴负方向
C.场强大小为400 V/m,方向沿轴正方向D.场强大小为,方向沿轴正方向
11.一封闭的金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器中的电场线分布情况如图所示。容器内表面为等势面,、为容器内表面上的两点,为容器内一点,则下列说法正确的是( )
A.点的电场强度比点的大B.若点电势高于点,则小球带正电
C.点的电场强度方向与该处内表面垂直
D.将检验电荷从点沿不同路径移动到点,电场力做功不同
12.如图所示,两个互相垂直的平面和,其交线上的点和点有等量同种点电荷,是的中点,是平面上的一点,是平面上的一点,和均垂直于,且,则下列说法正确的是( )
A.、两点的电势相同,场强相同B.、两点的电势不相同,场强相同
C.、两点的电势相同,场强不相同D.、两点的电势不相同,场强不相同
13.如图所示,A、B为水平金属板,两板相距为d,分别与电源两极相连,开关S闭合,两板的中央各有一小孔M和N,今有一带电质点(未画出),自A板上方距离为h的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻力不计,质点到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返回,则下列说法错误的是( )
A.把A板向上平移一小段距离,质点自P自由下落,能再次返回P点
B.若S断开,把B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后穿过N孔继续下降
C.把B板向上平移一小段距离,质点自P自由下落后穿过N孔继续下降
D.若S断开,把B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落到达N孔前返回
14.如图所示,真空中有两个点电荷,带电荷量分别为和,分别固定在x轴的坐标原点和的位置上。则( )
A.处的场强为零B.处的场强为零
C.处的电势比处的电势高
D.将一个负的试探电荷从处移动到处的过程中,它的电势能减少
15.如图所示,在孤立的点电荷产生的电场中有a、b两点,a点的电势为φa,场强大小为Ea,方向与连线ab垂直,b点的电势为φb,场强大小为Eb,方向与连线ab的夹角为30°。则a、b两点的场强大小及电势高低的关系是( )
A.φa>φb,Ea= B.φa<φb,Ea=C.φa>φb,Ea=4EbD.φa<φb,Ea=4Eb
16.静电场中某电场线如图所示。把点电荷从电场中的A点移到B点,其电势能增加1.2×10-7J,则该点电荷的电性及在此过程中电场力做功分别为( )
A.正电-1.2×10-7JB.负电-1.2×10-7JC.正电1.2×10-7JD.负电1.2×10-7J
17.空间内有一水平向右的电场E,现有一带电量为q的小球以初速度为v0向右上抛出,已知,求小球落地点距离抛出点的最远距离( )
A. B. C. D.
18.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子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,由此可知( )
A.带电粒子在R点时的加速度小于在Q点时的加速度
B.带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大
C.带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度
D.带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小,比在P点时的大
19.如图所示,质量为m、带电荷量为的小金属块A以初速度从光滑绝缘水平高台上飞出。已知在足够高的高台边缘右面空间中存在水平向左的匀强电场,场强大小,则( )
A.金属块不一定会与高台边缘相碰B.金属块一定会与高台边缘相碰,相碰前金属块在做匀变速直线运动
C.金属块运动过程中距高台边缘的最大水平距离为
D.金属块运动过程中距高台边缘最远时的速度为
20.如图所示,半径为的圆形框架竖立在水平面上,所在空间还有一匀强电场,方向与竖直平面平行.将一带电小球从点(与圆心等高)沿各个方向以大小相等的速度抛出,发现它碰到框架点时的速度最大,点与圆心的连线与水平方向成,则
A.水平时,小球将做平抛运动B.无论沿什么方向,小球都做加速运动
C.小球到达点时的速度为(式中为重力加速度)
D.若撤去电场,再将小球水平抛出,只要调整大小就可以垂直击中框架(边缘)
二、多选题(每小题4分,共12分,选对且不全的得2分。选错或不选的得0分)
21.如图所示,、两虚线相距,两虚线之间的区域分别存在着方向竖直向上的匀强电场和方向竖直向下的匀强电场,为两电场的水平分界线。一带电荷量为、质量为的粒子由边界上距为的点以初速度垂直射入电场,经电场偏转后,穿过分界线上某一点后由边界上距为的点垂直边界射出。粒子重力不计,则、的大小可能为( )
A. B. C. D.
22.目前,电容式触摸屏的技术广泛应用于一些手机触摸屏上。一层透明的薄膜导体层夹在两层绝缘玻璃层的中间,这就形成了触摸屏。在触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导体层内形成一个较弱的交流电场。如图所示,在触摸屏幕时,由于人体是导体,手指与导体层之间被绝缘玻璃层隔开,形成一个电容,在四边电极与触点间会有电流流过,而电流强弱与手指到电极的距离成比例,位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱,准确算出触摸点的位置。关于电容式触摸屏,下列说法正确的是( )
A.电容式触摸屏需要用力触摸才能产生信号B.电容式触摸屏的两极分别是导体层和手指
C.手指与屏的接触面积越大,电容越大,准确度越高D.如果手上带了棉线手套,就不能工作了
23.如图所示,平行板电容器与电源电压恒为的直流电源连接,下极板接地。一带电油滴位于电容器中的点且恰好处于平衡状态。下列说法正确的是( )
A.带电油滴所带电荷为正电荷B.若电容器的电容减小,则极板所带电荷量将减小
C.将平行板电容器的上极板竖直向上移动一段距离,则带电油滴将竖直向上运动
D.将平行板电容器的上极板水平向左移动一段距离,则带电油滴仍然保持平衡状态
第II卷(非选择题)
三、实验题(每小题6分,共12分)
24.(1)在如图所示的实验装置中,充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接,极板B接地
若极板B稍向上移动一点,则将观察到静电计指针偏角 ,此实验说明平行板电容器的电容随正对面积减小而 ;(填“变大”或“变小”)
若极板B稍向左移动一点,则将观察到静电计指针偏角 ,此实验说明平行板电容器的电容随距离变大而 ,(填“变大”或“变小”)
(2)如图所示为示波管的示意图,以屏幕的中心为坐标原点,建立如图所示的直角坐标系xoy,当在这对电极上加上恒定的电压,同时在电极上加上恒定的电压时,荧光屏上光点的坐标为(4,-1),则当在这对电极上加上恒定的电压,同时在电极上加上恒定的电压时,荧光屏上光点的坐标为( , )
25.关于“用DIS描绘电场的等势线”实验
(1)如图甲所示,在一块平整的木板上,依次铺放白纸、 、导电纸。导电纸有导电物质的一面应该 放置,用图钉将它们固定好。电极A与电源的正极相连作为“正电荷”,电极B与电源的负极相连作为“ ”。本实验中使用的传感器是 传感器。
(2)如图乙所示,在电极A、B的连线上等距离地取a、b、c、d、e共5个基准点,若将传感器的两个探针分别接触图中的b、p两点(c为AB的中点,b、p连线和AB连线垂直),显示出b、P两点的电势差大于零,则传感器的“+”接线柱接在 点。此时若要采集到电势差为零,则应将接p的探针 (填“向左”或“向右”)移动。
(3)如图乙所示,若传感器的两个探针分别接触c点和d点时的示数为U1;分别接触d点和e点时的示数为U2,则|U1| |U2|(选填“>”、“<”或“=”)。
四、解答题(共2小题,期中25题6分,26题10分,共16分)
26.如图,竖直平面内有一水平向左的匀强电场,场强大小为E。距水平地面高h处有一悬点A,长为的绝缘轻质细绳悬挂着质量为m的带电小球(可视为质点),小球静止时,细绳与竖直方向的夹角为。现将小球拉至与A点等高的B点,细绳恰好绷直且细绳与电场平行,由静止释放小球,当小球第一次运动到最低点时,细绳恰好断裂。重力加速度大小为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小球带电的电性及所带电荷量;
(2)细绳断裂前瞬间小球对细绳的拉力大小;
(3)h为多大时,小球落地前瞬间的动能最小。
27.如图所示,在真空环境中,从坐标原点O沿竖直y轴正方向发射一初速度为v0的带正电量为q、质量为m的微粒,要使微粒能击中xOy平面内的目标点A(x0,y0),可在发射微粒的同时沿水平x轴正方向加一匀强电场,重力加速度为g。
(1)若微粒能击中目标点A(x0,y0),求微粒发射时的初速度v0的大小满足的条件;
(2)要使微粒以最短的时间击中目标点A(x0,y0),发射微粒时的初速度在满足(1)的情况下,沿x轴正方向所加匀强电场强度E为多大?
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
B
C
B
D
B
A
D
A
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
C
C
A
D
B
C
C
C
C
题号
21
22
23
答案
AD
BD
BD
24. 变大 变小 变大 变小 2 2
25. 复写纸 向上 负电荷 电压 b 向左 <
26.(1)带正电,(2)(3)
27.(1)(2)
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