内容正文:
漳浦道周中学2024-2025学年上学期第一次调研考试
高二物理试题
一、单项选择题∶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,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于电场说法正确的是( )
A. “元电荷”是最小的电荷量,用e表示,则元电荷就是电子
B. 由电场强度的定义式可知E与F成正比,与q成反比
C. 电场是法拉第首先提出来的,电荷A对电荷B的作用力就是电荷A的电场对B的作用
D. 点电荷是一个带有电荷的点,它是实际带电体的抽象,任何带电体都可以当作点电荷处理
2. 两个分别带有电荷量为Q和+5Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们之间库仑力的大小为F,两小球相互接触后再放回原处,则两球之间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
3. 在等腰梯形的三个顶点上固定三个点电荷,,三个点电荷的电荷量关系及电性如图所示,静电力常量为k。E点为BC中点,则E点的场强大小为( )
A. 0 B. C. D.
4. 如图所示为某电场中轴上电势随变化的图像,一个带电粒子在处由静止释放,仅受电场力作用沿轴正方向运动,且以一定的速度通过处,则下列说法正确的是( )
A. 和处的电场强度均为零
B. 和之间的场强方向不变
C. 粒子从到过程中,电势能先增大后减小
D 粒子从到过程中,加速度先减小后增大
二、双项选择题∶本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 如图所示,空间中有两个电荷量相同的点电荷A、B,电荷周围的电场线分布如图所示。MN为两点电荷A、B连线的中垂线,且M、N点到O点距离相同,C、D为某一条电场线上的两点。若规定无穷远处电势为零,则下列说法正确的是( )
A. O点的电势为零
B. C点的电场强度小于D点的电场强度
C. M点的电场强度和N点的电场强度相同
D. M点的电势和N点的电势相同
6. 如图,在xOy坐标平面内有方向平行于坐标平面的匀强电场,abcd是平面内直角梯形的四个顶点,坐标如图所示,已知a、b、c三点电势分别为2V、6V、8V,下列说法正确的是( )
A. 坐标原点O电势为
B. d点电势为6V
C. c、O两点间的电势差等于a、b两点间的电势差
D. 匀强电场的电场强度大小为
7. 某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示,虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹,M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点,下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电荷
B. M点的电场强度比N点的小
C. 粒子在运动轨迹上存在动能最小的点
D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
8. 如图所示,平行板电容器与直流电源连接,上极板接地。一带负电的油滴位于容器中的点且处于静止状态。现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,则( )
A. 带电油滴将竖直向上运动
B. 带电油滴的机械能将增加
C. 点的电势将升高
D. 通过灵敏电流计有从往的电流
三、非选择题∶共60分,其中9-11题为填空题,12、13为实验题,14 -16题为计算题。考生根据要求作答。
9. 年月日晚,受强对流天气影响,狂风暴雨袭击川渝地区,据气象部门监测,九龙坡区局地风力已达级。小李同学用所学知识设计了一个电容式风力测量仪,如图所示,将电容器与静电计组成回路,可动电极在风力作用下向右移动,引起电容的变化,风力越大,移动距离越大两电极不接触。若极板上电荷量保持不变,在受到风力作用时,则电容器电容 ______ (填“增大”、“减小”、“不变”), 极板间电场强度 ______ (填“增大”、“减小”、“不变”), 静电计指针张角 ______ (填“增大”、“减小”、“不变”)
10. 如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑绝缘,两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面,且共处于同一竖直平面内,在水平向左的推力F作用下,两球静止于如图所示位置,如果将小球B稍向左推过一些,两球重新平衡时的受力情况与原来相比,地面对小球B的弹力______(填“变大”、“变小”或“不变”);推力F______(填“变大”、“变小”或“不变”);两小球之间的距离______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
11. 如图所示为某电场的部分电场线。由图可知A、B两点的电场强度大小关系为________(选填“>”“<”或“=”)。电场中的A点放入一个带电荷量为的负电荷,所受电场力大小为,方向水平向左,则A点的电场强度大小________,电场强度方向为________。若将该电荷撤走,则A点的电场强度大小________。
12. 如图为某匀强电场等势面分布图,已知每两个相邻等势面相距2,则该匀强电场的电场强度___________;将一电荷量的试探电荷从a点移到d点,则试探电荷的电势能___________(选填“增加”或“减少”)___________J。
13. 某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。图丙所示实验装置是用来探究影响平行板电容器的因素,其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地,电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开。
(1)图甲当开关S接“1”达到稳定后,电容器上极板带__________(选填“正”或“负”)电。
(2)图甲开关S接“2”前,将电流传感器串联在左侧电路中,接着将开关S接“2”,与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流I随时间t变化的I-t图像如图,丙所示,通过分析可知,图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是__________。不改变电路其他参数,只增大电阻R的阻值,则此过程的I-t曲线与横轴围成的面积将__________(选填“减小”、“不变”或“增大”)。
(3)已知电源电压为3V,通过数格子的方法测得I-t曲线与横轴围成的面积为2.5mA·s,则电容器的电容C =__________F(结果保留两位有效数字)。
(4)图丙中,静电计是测量下列哪一个物理量的仪器__________。
A. 电荷量 B. 电容 C. 电势差
14. 如图所示,把一带电荷量为的小球A用绝缘细绳悬起,若将带电荷量为的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30cm时,绳与竖直方向成45°角,取,,且A、B两小球均可视为点电荷,求:
(1)A、B两球间的库仑力大小;
(2)细绳拉力的大小。
15. 如图所示,粒子发射器发射出一束质量为,电荷量为的粒子(不计重力),从静止经加速电压加速后,沿垂直于电场方向射入两平行板中央,受偏转电压作用后,以某一速度离开电场。已知平行板长为,两板间距离为d,求:
(1)粒子进入偏转电场速度
(2)粒子在离开偏转电场时的纵向偏移量;
(3)粒子在离开偏转电场时的动能。
16. 如图所示,一内壁光滑的绝缘圆管固定在竖直平面内圆管的圆心为O,D点为圆管的最低点,A、B两点在同一水平线上,,圆管的半径为(自身的管径忽略不计)。过的虚线与过的虚线垂直相交于C点,在虚线的上方存在方向水平向右、范围足够大的匀强电场;虚线的下方存在方向竖直向下、范围足够大的匀强电场,电场强度大小都为E。圆心O正上方的P点有一质量为m、电荷量为的小球(可视为质点),长为L。现将该小球从P点无初速度释放,经过一段时间后,小球刚好从管口A无碰撞地进入圆管内,并继续运动重力加速度为g。
(1)求小球从P到A运动的时间;
(2)求小球在管中运动经过D点时对管的压力的大小;
(3)小球从B点离开后,经过一段时间到达虚线上的N点(图中未标出),求小球从A到N的总时间以及N点距离B点的距离x。
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漳浦道周中学2024-2025学年上学期第一次调研考试
高二物理试题
一、单项选择题∶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,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于电场的说法正确的是( )
A. “元电荷”是最小的电荷量,用e表示,则元电荷就是电子
B. 由电场强度的定义式可知E与F成正比,与q成反比
C. 电场是法拉第首先提出来,电荷A对电荷B的作用力就是电荷A的电场对B的作用
D. 点电荷是一个带有电荷的点,它是实际带电体的抽象,任何带电体都可以当作点电荷处理
【答案】C
【解析】
【详解】A.“元电荷”是最小的带电荷量,用e表示,,即电子带的电荷量,而不是粒子本身,故A错误;
B.电场强度的定义式适用于任何电场,E反映电场本身的性质,与试探电荷无关,故B错误;
C.电场是法拉第首先提出来的,电荷A对电荷B的作用力就是电荷A的电场对B的作用,故C正确;
D.点电荷是一个带有电荷的点,它是实际带电体的抽象,是一种理想化的模型,如果在研究的问题中,带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计,即可将它看作点电荷,故D错误。
故选C。
2. 两个分别带有电荷量为Q和+5Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们之间库仑力的大小为F,两小球相互接触后再放回原处,则两球之间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】开始时,由库仑定律
两小球相互接触后各带电量为+2Q,则此时
故选B。
3. 在等腰梯形的三个顶点上固定三个点电荷,,三个点电荷的电荷量关系及电性如图所示,静电力常量为k。E点为BC中点,则E点的场强大小为( )
A. 0 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】连接AE,如图所示
根据几何知识可知
则A点的点电荷在E点产生的场强大小为
B点的点电荷在E点产生的场强大小为
方向水平向左,C点的点电荷在E点产生的场强大小为
方向水平向右,故B、C两处点电荷在E点产生的电场的合场强为
方向水平向右,根据平行四边形定则,可知E点的合场强大小为
故选C。
4. 如图所示为某电场中轴上电势随变化的图像,一个带电粒子在处由静止释放,仅受电场力作用沿轴正方向运动,且以一定的速度通过处,则下列说法正确的是( )
A. 和处的电场强度均为零
B. 和之间的场强方向不变
C. 粒子从到过程中,电势能先增大后减小
D. 粒子从到过程中,加速度先减小后增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.图像的切线斜率表示场强,其绝对值越大,则场强越大,可知两处的电场强度均不为零,故A错误;
B.从到电势先升高后降低,由电势沿电场线方向降低可知,和之间的场强方向先沿轴负方向后沿轴正方向,故B错误;
C.粒子在处由静止沿轴正方向运动,表明粒子开始时的运动方向与电场力方向相同,则电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大,故C错误;
D.由图像的切线斜率表示场强可知,从到过程中,电场强度先减小后增大,因此粒子的加速度先减小后增大,故D正确。
故选D。
二、双项选择题∶本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 如图所示,空间中有两个电荷量相同的点电荷A、B,电荷周围的电场线分布如图所示。MN为两点电荷A、B连线的中垂线,且M、N点到O点距离相同,C、D为某一条电场线上的两点。若规定无穷远处电势为零,则下列说法正确的是( )
A. O点的电势为零
B. C点的电场强度小于D点的电场强度
C. M点的电场强度和N点的电场强度相同
D. M点的电势和N点的电势相同
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据题意可知该电场为等量正电荷产生的电场,故O点的电势不为零,故A错误;
B.场强大的地方电场线越密集,故可知C点的电场强度小于D点的电场强度,故B正确;
C.根据等量正电荷产生的电场分布特点可知M点的电场强度和N点的电场强度大小相同,方向相反,故C错误;
D.M点和N点到两等量正电荷距离相等,根据对称性可知M点的电势和N点的电势相同,故D正确。
故选BD。
6. 如图,在xOy坐标平面内有方向平行于坐标平面的匀强电场,abcd是平面内直角梯形的四个顶点,坐标如图所示,已知a、b、c三点电势分别为2V、6V、8V,下列说法正确的是( )
A. 坐标原点O的电势为
B. d点的电势为6V
C. c、O两点间的电势差等于a、b两点间的电势差
D. 匀强电场的电场强度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC.在匀强电场中,平行等间距的两点间电势差相等,可得
即c、O两点间的电势差等于b、a两点间的电势差,代入数据可得
同理可得
代入数据可得
AC错误,B正确;
D. 由于b、d两点电势相等,其连线为6V的等势面,电场线垂直于等势面指向电势较低一侧,故场强沿cO方向,如图所示
则匀强电场的电场强度大小为
故D正确。
故选BD。
7. 某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示,虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹,M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点,下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电荷
B. M点的电场强度比N点的小
C. 粒子在运动轨迹上存在动能最小的点
D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据带电粒子做曲线运动的条件,电场力的方向垂直于等势线指向轨迹凹侧,以M点为例,电场力指向左下方向,电场线方向由高电势指向低电势,结合等势线得粒子带正电荷,故A错误;
B.等势线越密的地方场强越大,根据图像N点的等势线比M点的密,故M点的电场强度比N点的小,故B正确;
C.电场力做负功电势能增大,当电势能最大时,由能量守恒可知此时动能最小,故当带电粒子在电势最大的点,动能最小,故C正确;
D.根据图像可知电势
该粒子为正电荷,故
即粒子在M点的电势能大于在N点的电势能,故D错误。
故选BC。
8. 如图所示,平行板电容器与直流电源连接,上极板接地。一带负电的油滴位于容器中的点且处于静止状态。现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,则( )
A. 带电油滴将竖直向上运动
B. 带电油滴的机械能将增加
C. 点的电势将升高
D. 通过灵敏电流计有从往的电流
【答案】CD
【解析】
【详解】A.将下极板竖直向下缓慢移动时,板间距离d增大,电容器的电压U不变;由分析得知,板间场强减小,则油滴所受电场力减小,油滴将沿竖直向下运动,故A错误;
B.油滴向下运动,电场力对油滴做负功,则其机械能减小,故B错误;
C.P点到上极板的距离不变,而E减小,由U=Ed知,P点与上极板间电势差减小,且P点的电势小于零,则P点的电势升高,故C正确;
D.电容器的电容减小,带电量减小,故电容器放电,由电流计中由a到b的电流;故D正确。
故选CD。
三、非选择题∶共60分,其中9-11题为填空题,12、13为实验题,14 -16题为计算题。考生根据要求作答。
9. 年月日晚,受强对流天气影响,狂风暴雨袭击川渝地区,据气象部门监测,九龙坡区局地风力已达级。小李同学用所学知识设计了一个电容式风力测量仪,如图所示,将电容器与静电计组成回路,可动电极在风力作用下向右移动,引起电容变化,风力越大,移动距离越大两电极不接触。若极板上电荷量保持不变,在受到风力作用时,则电容器电容 ______ (填“增大”、“减小”、“不变”), 极板间电场强度 ______ (填“增大”、“减小”、“不变”), 静电计指针张角 ______ (填“增大”、“减小”、“不变”)
【答案】 ①. 增大 ②. 不变 ③. 减小
【解析】
【详解】[1][2][3] 若极板上电荷量保持不变,在受到风力作用时,板间距减小,根据 可知,电容增大,根据 可知,电压减小,静电计指针张角减小,极板间电场强度
不变。
10. 如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑绝缘,两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面,且共处于同一竖直平面内,在水平向左的推力F作用下,两球静止于如图所示位置,如果将小球B稍向左推过一些,两球重新平衡时的受力情况与原来相比,地面对小球B的弹力______(填“变大”、“变小”或“不变”);推力F______(填“变大”、“变小”或“不变”);两小球之间的距离______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 不变 ②. 变小 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]对A球受力分析如图1所示,设B对A的库仑力与竖直墙壁的夹角为θ,对AB整体受力分析如图2所示,由图2和平衡条件可得
由图1和平衡条件可得
如果将小球B稍向左推过一些,可知θ角减小,地面对小球B的弹力不变。
[2]由
可知θ角减小,增大,库仑力减小,则有竖直墙壁的弹力
变小,则有推力F变小。
[3]库仑力减小,由库仑定律可知,两小球之间的距离变大。
11. 如图所示为某电场的部分电场线。由图可知A、B两点的电场强度大小关系为________(选填“>”“<”或“=”)。电场中的A点放入一个带电荷量为的负电荷,所受电场力大小为,方向水平向左,则A点的电场强度大小________,电场强度方向为________。若将该电荷撤走,则A点的电场强度大小________。
【答案】 ①. < ②. ③. 水平向右 ④.
【解析】
【详解】[1]电场线的疏密程度反映电场强度的大小,B点处的电场线比A点处的电场线密,则有
[2][3]A点的电场强度大小
电场强度方向与负电荷所受电场力方向相反,为水平向右。
[4]将该电荷撤走后,A点的电场强度不变,大小仍为,方向水平向右。
12. 如图为某匀强电场的等势面分布图,已知每两个相邻等势面相距2,则该匀强电场的电场强度___________;将一电荷量的试探电荷从a点移到d点,则试探电荷的电势能___________(选填“增加”或“减少”)___________J。
【答案】 ①. 100 ②. 减少 ③. 1.2×10-7
【解析】
【详解】[1]两个相邻等势面的电势差为
则电场强度为
[2][3]由图可知,a点电势为
d点电势为
则,两点的电势差为
试探电荷从a点移动到d点,电场力做功为
则电势能变化为
所以,试探电荷在移动过程中,电荷的电势能减小,减小了。
13. 某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。图丙所示实验装置是用来探究影响平行板电容器的因素,其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地,电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开。
(1)图甲当开关S接“1”达到稳定后,电容器上极板带__________(选填“正”或“负”)电。
(2)图甲开关S接“2”前,将电流传感器串联在左侧电路中,接着将开关S接“2”,与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流I随时间t变化的I-t图像如图,丙所示,通过分析可知,图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是__________。不改变电路其他参数,只增大电阻R的阻值,则此过程的I-t曲线与横轴围成的面积将__________(选填“减小”、“不变”或“增大”)。
(3)已知电源电压为3V,通过数格子方法测得I-t曲线与横轴围成的面积为2.5mA·s,则电容器的电容C =__________F(结果保留两位有效数字)。
(4)图丙中,静电计是测量下列哪一个物理量的仪器__________。
A. 电荷量 B. 电容 C. 电势差
【答案】(1)正 (2) ①. 电荷量 ②. 不变
(3)
(4)C
【解析】
【小问1详解】
当开关S接“1”后,电源给电容器充电,根据充电电流方向可知,电容器上极板带正电,下极板带负电;
【小问2详解】
[1]当开关S接“2”,电容器进行放电,I-t图像与横轴围成的面积表示的物理量是电荷量;
[2]只增大电阻R的阻值,放电电流减小,故使得放电过程变慢,而放电的电荷量不变,则I-t曲线与横轴围成的面积将不变;
【小问3详解】
根据电容的定义式,结合题中数据可得
【小问4详解】
静电计是测量电势差的仪器。
故选C。
14. 如图所示,把一带电荷量为的小球A用绝缘细绳悬起,若将带电荷量为的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30cm时,绳与竖直方向成45°角,取,,且A、B两小球均可视为点电荷,求:
(1)A、B两球间的库仑力大小;
(2)细绳拉力的大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)A、B间的库仑力大小
(2)小球A受力如图所示
由平衡条件
解得A球所受拉力
15. 如图所示,粒子发射器发射出一束质量为,电荷量为的粒子(不计重力),从静止经加速电压加速后,沿垂直于电场方向射入两平行板中央,受偏转电压作用后,以某一速度离开电场。已知平行板长为,两板间距离为d,求:
(1)粒子进入偏转电场速度
(2)粒子在离开偏转电场时的纵向偏移量;
(3)粒子在离开偏转电场时的动能。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)粒子在加速电场中,由动能定理得
解得
(2)粒子在偏转电场中做类平抛运动,水平方向上,有
L=v0t
竖直方向上,有
根据牛顿第二定律可得加速度为
联立解得
(3)粒子从进入偏转电场到离开偏转电场的运动过程中,由动能定理,有
解得粒子在离开偏转电场时的动能
16. 如图所示,一内壁光滑的绝缘圆管固定在竖直平面内圆管的圆心为O,D点为圆管的最低点,A、B两点在同一水平线上,,圆管的半径为(自身的管径忽略不计)。过的虚线与过的虚线垂直相交于C点,在虚线的上方存在方向水平向右、范围足够大的匀强电场;虚线的下方存在方向竖直向下、范围足够大的匀强电场,电场强度大小都为E。圆心O正上方的P点有一质量为m、电荷量为的小球(可视为质点),长为L。现将该小球从P点无初速度释放,经过一段时间后,小球刚好从管口A无碰撞地进入圆管内,并继续运动重力加速度为g。
(1)求小球从P到A运动的时间;
(2)求小球在管中运动经过D点时对管的压力的大小;
(3)小球从B点离开后,经过一段时间到达虚线上的N点(图中未标出),求小球从A到N的总时间以及N点距离B点的距离x。
【答案】(1);(2);(3);
【解析】
【分析】
【详解】(1)小球从P到A竖直方向做自由落体运动,则有
解得
(2)小球释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动,从A点沿切线方向进入圆管,结合题意由几何知识知此时速度方向与竖直方向的夹角为45°,即加速度方向与竖直方向的夹角为45°,则
解得
从P到A的过程,根据动能定理有
解得
小球在管中运动时,有
可知小球做匀速圆周运动,则
在D点时,管下壁对球的支持力
由牛顿第三定律得
,方向竖直向下
(3)设小球在圆管内做匀速圆周运动的时间为,则
因为
小球离开B点时水平及竖直方向的速度
小球离开管后在竖直方向做匀变速运动,从B到N的过程中所用时间
小球从A到N的总时间
水平方向的加速度
N点距离B点的距离
解得
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