内容正文:
肇东四中2024-2025学年上学期第一次月考高二物理试卷
一、单选题(每小题4分,共7题)
1. 下列物理量中,属于标量的是( )
A. 温度 B. 速度 C. 加速度 D. 电场强度
【答案】A
【解析】
【详解】只有大小没有方向的物理量是标量,如时间、温度等;而既有大小又有方向的物理量是矢量,如速度、加速度、电场强度等。
故选A。
2. 在带电量为+Q的金属球的电场中,为测量球附近某点的电场强度E,现在该点放置一带电量为的点电荷,点电荷受力为F,则该点原来的电场强度( )
A. B. C. D. 不能确定
【答案】B
【解析】
【详解】试探电荷会引起金属球上电荷的重新分布。同种电荷相互排斥,使得金属球上的电荷远离放置的点电荷,导致此时的电场强度变小。则该点原来的电场强度应满足
故选B。
3. 如图所示,虚线是某静电场的一簇等势线,边上标有电势的值,一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中的实线从A经过B运动到C。下列判断正确的是( )
A. 粒子一定带负电
B. A处场强小于C处场强
C. 粒子在A处电势能小于在C处电势能
D. 粒子从A到B电场力所做的功大于从B到C电场力所做的功
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势,可知电场线方向大致向左,根据粒子轨迹的弯曲方向可知,粒子所受的电场力方向大致向左,则知粒子一定带正电,故A错误;
B.等差等势面的疏密反映电场强度的大小,A处场强大于C处场强,故B错误;
C.从A点运动到C点,电场力方向与速度夹角为钝角,电场力做负功,电势能增大,故C正确;
D.由图知A到B和B到C的电势差相同,根据W=Uq知电场力做功相同,故D错误。
故选C。
4. 如图,,三点都在匀强电场中,已知,,,把一个电荷量的正电荷从移到,电场力的做功为零;从移到,电场力做功为,则该匀强电场的场强大小和方向是( )
A. ,垂直向左 B. ,垂直向右
C. ,垂直斜向上 D. ,垂直斜向下
【答案】D
【解析】
【详解】把一个正电荷从A移到B,电场力做功为零,可知为等势面,从移到,电场力做功为,则间的电势差为
根据沿电场线电势降低,可知匀强电场的场强方向垂直AB斜向下,该匀强电场的场强大小为
故选D。
5. 如图所示,在1价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极,将它们接在直流电源上,于是溶液里就有电流通过。若在t秒内,通过溶液内截面S的正离子数为n1,通过的负离子数为n2,设基本电荷为e,则以下说法中正确的是( )
A. 正离子定向移动形成的电流方向从A→B,负离子定向移动形成的电流方向从B→A
B. 溶液内由于正、负离子移动方向相反,溶液中的电流抵消,电流等于零
C. 溶液内的电流方向从A→B,电流
D. 溶液内的电流方向从A→B,电流
【答案】D
【解析】
【详解】电荷的定向移动形成电流,规定正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动的方向为电流的反方向,由题图所示可知,电流方向是A→B,带电离子在溶液中定向移动形成电流,电流不为零,电流
故选D。
6. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示,在半球面AB上均匀分布着总电荷量为q的正电荷,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,,已知M点的电场强度大小为E,静电力常量为k,则N点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】右边补齐半球面,电荷量为2q的球型在N点产生的电场强度大小为
由于对称性可得,N点实际的电场强度大小
故选A。
7. 某同学制作了一除尘装置,装置由带正电的圆筒Q和带负电的线状电极P组成。由于制作失误线状电极偏离圆心,形成如图所示的电场线。若,且A、B、C三点和电极P在一条直线上,则( )
A. A、B两点电场强度相等
B. A点的电势比B点电势高
C. 带负电的粉尘从B点运动到C点电场力做负功
D
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题图电场线的分布特点可以看出,A点附近电场线密集,B点附近电场线稀疏,所以A点电场强度大于B点电场强度,故A错误;
B.由电场线疏密程度可以看出,AP间平均场强大于BP间平均场强,又,由知AP间电势差大于BP间电势差,结合电场线方向有
所以A点电势高于B点电势,故B正确;
C.带负电的粉尘从B点运动到C点,电场力与运动方向相同,都向右,电场力做正功,故C错误;
D.由于电场线的疏密程度可知,BP间的平均场强大于CB间的平均场强,又,根据可知,,故D错误。
故选B。
二、多选题(每小题6分,共7题)
8. 下列说法正确的是( )
A. 由定义式知,若q减半,则该处的场强变为原来的2倍
B. 由点电荷场强知,在r一定的情况下,E与Q成正比
C. 在一个以点电荷为球心,r为半径的球面上,各点的场强均相同
D. 电场中某点的场强方向就是该点所放正电荷受到的电场力的方向
【答案】BD
【解析】
【详解】A.电场强度是由电场本身决定,与放入的试探电荷无关,故q减半后,电场强度保持不变,A错误;
B.根据
可知,在点电荷所形成的电场中,某一点的电场强度E与场源电荷的电荷量Q成正比,与该点到场源的距离的平方成反比,B正确;
C.由于电场强度是矢量,故根据
可知在以一个点电荷为球心,r为半径的球面上,各处的场强大小相同但方向不同,故各处场强不同(方向不同),C错误;
D.电场中某点场强的方向就是该点所放正电荷受到的电场力的方向,与负电荷所受电场力的方向相反,D正确。
故选BD。
9. 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。
10. 有一横截面积为的铜导线,流经其中的电流为,设每单位体积的导线有个自由电子,电子的电荷量为,此时电子的定向移动速率为,在时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】设在时间内,通过导线横截面的自由电子数目为,根据电流定义式可得
解得
由于自由电子定向移动的速度是v,因此在时间内,位于以横截面S、长的这段导线内的自由电子都能通过横截面。这段导线的体积为
所以在时间内,通过导线横截面的自由电子数目为
故选AC。
11. 如图所示,厚薄均匀的矩形金属片,边长,当A与B之间接入的电压为15V时,通过金属片的电流为3.0A。当C与D之间接入的电压为15V时,下列说法正确的是( )
A. 通过金属片的电流为0.75A
B. 通过金属片的电流为12.0A
C. A、B之间接入电路时与C、D之间接入电路时,矩形金属片电阻率之比为1:1
D. A、B之间接入电路时与C、D之间接入电路时,矩形金属片的电阻率之比为1:4
【答案】BC
【解析】
【详解】CD.电阻率是导体材料的属性,与接入电路的情况无关,故C正确,D错误;
AB.根据电阻定律可知,A、B之间接入电路时与C,D之间接入电路时,矩形金属片电阻之比为4:1,结合欧姆定律可知,C与D之间接入的电压为15V时,通过导体的电流为12.0A,故A错误,B正确。
故选BC。
12. 如图所示,图线1表示电阻为R1的导体A的伏安特性曲线,图线2表示电阻为R2的导体B的伏安特性曲线,导体A、B为均匀圆柱体。则下列说法正确的是( )
A. 把B均匀拉长为原来的2倍后其电阻将变为6Ω
B. 将A与B并联后接在电源上,二者消耗的功率之比
C. R1的阻值为2Ω,R2的阻值为
D. 将A与B串联后接在电源上,二者电压之比
【答案】AB
【解析】
【详解】C.根据I-U图像可知,图线的斜率表示电阻的倒数,所以
,
故C错误;
A.若把B拉长为原来的2倍后,横截面积变为原来的,根据电阻定律可知,电阻变为原来的4倍,即电阻变为6Ω,故A正确;
B.并联电路电压相等,所以将A与B并联后接在电源上,通过二者的功率之比等于电阻反比,即
故B正确;
D.串联电路电流相等,电压之比等于电阻之比,所以
故D错误。
故选AB。
13. 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. 带电油滴将竖直向下运动 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】ACD
【解析】
【详解】A.将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,d增大,根据可知板间场强减小,则油滴所受电场力减小,小于油滴的重力,油滴将竖直向下运动,故A正确;
BC.P点到上极板的距离不变,而E减小,由知,P点与上极板间电势差减小,上极板接地,电势为零,可知P点的电势小于零,P点的电势升高,由于油滴带负电,因向下运动,电场力做负功,则带电油滴的电势能将增加,则机械能减小,故B错误,C正确;
D.将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,d增大,根据可知电容减小,电容器的电压U不变,根据可知电量减小,电容器放电,由电流计中由a到b的电流,故D正确。
故选ACD。
14. 如图所示,竖直放置的光滑绝缘圆环穿有一带正电的小球,匀强电场方向水平向右,小球绕O点做圆周运动,那么( )
A. 在A点小球电势能最大 B. 在B点小球重力势能最大
C. 在C点小球机械能最大 D. 在D点小球动能最大
【答案】ABC
【解析】
【详解】试题分析:正电荷从A向C运动过程中,电场力一直做正功,电势能一直减小,所以A点电势能最大,故A正确; 物体位置越高,重力势能越大,所以B点小球的重力势能最大,故B正确;除重力以外,其它力所做的功,等于物体的机械能变化量,所以从A运动到C的过程中,电场力一直做正功,机械能一直增大,故C点具有最大的机械能,故C正确;根据合外力做功判断小球的动能变化.小球再从D点向右运动的最初一小段距离内,电场力做的正功大于重力做的负功,所以动能在增加,故D错误;故选ABC.
考点:功能关系.
【名师点睛】解答此题要熟练掌握功能关系,并能根据功能关系判断各种能量的变化:由电场力做功判断电势能的变化,根据重力做功判断重力势能的变化,根据除重力以为其它力做功判断机械能变化,根据合外力做功判断小球的动能变化.
三、解答题
15. 如图所示,小球A、B均可视为点电荷,两球均带正电,固定的小球A的电荷量为Q,用绝缘细绳悬挂起来的小球B的质量为m、电荷量为q。当小球B静止时,两球心在同一高度,细绳与竖直方向的夹角,静电力常量为k,重力加速度大小为g,取,,求:
(1)小球B所受电场力的大小F;
(2)小球A在小球B处电场的电场强度大小E;
(3)A、B两球间的距离r。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
(1 )对小球B受力分析,根据共点力平衡条件有
解得
【小问2详解】
根据电场强度的定义公式有
解得
【小问3详解】
根据库仑定律有
解得
16. 如图所示,一真空示波管电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电场加速,从A板中心沿中心线射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的点。已知加速电压为,M、N两板间的电压为,两板间的距离为,板长为,偏转电场的右端到荧光屏的距离为,电子的质量为,电荷量为,不计电子重力。
(1)求电子穿过A板时的速度大小;
(2)求电子从偏转电场射出时速度的大小;
(3)求的距离;
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电子经加速电场加速过程,由动能定理得
解得电子穿过A板时的速度大小为
【小问2详解】
电子在偏振电场中做类平抛运动,水平方向有
竖直方向有
,,
联立可得
,
则电子从偏转电场射出时速度的大小为
【小问3详解】
设电子射出偏转电场时速度与水平方向夹角为,根据类平抛推论可得
根据电子出电场后做匀速直线运动,将电子出电场时的速度反向延长,延长线与板间的中心线相交于水平位移的中点,根据几何关系可得
联立解得
17. 如图所示,半径的四分之一光滑圆弧形绝缘轨道与水平绝缘轨道AB平滑连接于B点,轨道所在空间存在方向水平向右、电场强度大小的匀强电场。将质量的带电体P(可视为质点)从水平轨道AB上的D点(图中未画出)由静止释放后,P沿轨道开始运动。已知P的电荷量,P与轨道AB间的动摩擦因数,D、B两点间的距离,取重力加速度大小。求:
(1)D、C两点间的电势差;
(2)P从D点运动到B点所用的时间t;
(3)P运动到圆弧轨道的末端C点时,圆弧轨道对P的弹力大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
D、C两点沿电场线方向的间距
根据电势差与电场强度的关系有
解得
【小问2详解】
对P受力分析,根据牛顿第二定律有
根据运动学公式有
解得
【小问3详解】
P从D点到C点的过程根据动能定理有
在C点,根据牛顿第二定律有
解得
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肇东四中2024-2025学年上学期第一次月考高二物理试卷
一、单选题(每小题4分,共7题)
1. 下列物理量中,属于标量的是( )
A. 温度 B. 速度 C. 加速度 D. 电场强度
2. 在带电量为+Q的金属球的电场中,为测量球附近某点的电场强度E,现在该点放置一带电量为的点电荷,点电荷受力为F,则该点原来的电场强度( )
A. B. C. D. 不能确定
3. 如图所示,虚线是某静电场的一簇等势线,边上标有电势的值,一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中的实线从A经过B运动到C。下列判断正确的是( )
A. 粒子一定带负电
B. A处场强小于C处场强
C. 粒子在A处电势能小于在C处电势能
D. 粒子从A到B电场力所做的功大于从B到C电场力所做的功
4. 如图,,三点都在匀强电场中,已知,,,把一个电荷量的正电荷从移到,电场力的做功为零;从移到,电场力做功为,则该匀强电场的场强大小和方向是( )
A. ,垂直向左 B. ,垂直向右
C. ,垂直斜向上 D. ,垂直斜向下
5. 如图所示,在1价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极,将它们接在直流电源上,于是溶液里就有电流通过。若在t秒内,通过溶液内截面S的正离子数为n1,通过的负离子数为n2,设基本电荷为e,则以下说法中正确的是( )
A. 正离子定向移动形成的电流方向从A→B,负离子定向移动形成的电流方向从B→A
B. 溶液内由于正、负离子移动方向相反,溶液中的电流抵消,电流等于零
C. 溶液内的电流方向从A→B,电流
D. 溶液内的电流方向从A→B,电流
6. 均匀带电球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示,在半球面AB上均匀分布着总电荷量为q的正电荷,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,,已知M点的电场强度大小为E,静电力常量为k,则N点的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
7. 某同学制作了一除尘装置,装置由带正电的圆筒Q和带负电的线状电极P组成。由于制作失误线状电极偏离圆心,形成如图所示的电场线。若,且A、B、C三点和电极P在一条直线上,则( )
A. A、B两点电场强度相等
B. A点的电势比B点电势高
C. 带负电的粉尘从B点运动到C点电场力做负功
D.
二、多选题(每小题6分,共7题)
8. 下列说法正确的是( )
A. 由定义式知,若q减半,则该处的场强变为原来的2倍
B. 由点电荷场强知,在r一定的情况下,E与Q成正比
C. 在一个以点电荷为球心,r为半径的球面上,各点的场强均相同
D. 电场中某点的场强方向就是该点所放正电荷受到的电场力的方向
9. 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
10. 有一横截面积为的铜导线,流经其中的电流为,设每单位体积的导线有个自由电子,电子的电荷量为,此时电子的定向移动速率为,在时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为( )
A B. C. D.
11. 如图所示,厚薄均匀的矩形金属片,边长,当A与B之间接入的电压为15V时,通过金属片的电流为3.0A。当C与D之间接入的电压为15V时,下列说法正确的是( )
A. 通过金属片的电流为0.75A
B. 通过金属片的电流为12.0A
C. A、B之间接入电路时与C、D之间接入电路时,矩形金属片电阻率之比为1:1
D. A、B之间接入电路时与C、D之间接入电路时,矩形金属片的电阻率之比为1:4
12. 如图所示,图线1表示电阻为R1的导体A的伏安特性曲线,图线2表示电阻为R2的导体B的伏安特性曲线,导体A、B为均匀圆柱体。则下列说法正确的是( )
A. 把B均匀拉长为原来的2倍后其电阻将变为6Ω
B. 将A与B并联后接在电源上,二者消耗的功率之比
C. R1的阻值为2Ω,R2的阻值为
D. 将A与B串联后接在电源上,二者电压之比
13. 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. 带电油滴将竖直向下运动 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
14. 如图所示,竖直放置的光滑绝缘圆环穿有一带正电的小球,匀强电场方向水平向右,小球绕O点做圆周运动,那么( )
A. 在A点小球电势能最大 B. 在B点小球重力势能最大
C. 在C点小球机械能最大 D. 在D点小球动能最大
三、解答题
15. 如图所示,小球A、B均可视为点电荷,两球均带正电,固定小球A的电荷量为Q,用绝缘细绳悬挂起来的小球B的质量为m、电荷量为q。当小球B静止时,两球心在同一高度,细绳与竖直方向的夹角,静电力常量为k,重力加速度大小为g,取,,求:
(1)小球B所受电场力的大小F;
(2)小球A在小球B处电场的电场强度大小E;
(3)A、B两球间的距离r。
16. 如图所示,一真空示波管的电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电场加速,从A板中心沿中心线射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的点。已知加速电压为,M、N两板间的电压为,两板间的距离为,板长为,偏转电场的右端到荧光屏的距离为,电子的质量为,电荷量为,不计电子重力。
(1)求电子穿过A板时的速度大小;
(2)求电子从偏转电场射出时速度的大小;
(3)求的距离;
17. 如图所示,半径的四分之一光滑圆弧形绝缘轨道与水平绝缘轨道AB平滑连接于B点,轨道所在空间存在方向水平向右、电场强度大小的匀强电场。将质量的带电体P(可视为质点)从水平轨道AB上的D点(图中未画出)由静止释放后,P沿轨道开始运动。已知P的电荷量,P与轨道AB间的动摩擦因数,D、B两点间的距离,取重力加速度大小。求:
(1)D、C两点间的电势差;
(2)P从D点运动到B点所用的时间t;
(3)P运动到圆弧轨道的末端C点时,圆弧轨道对P的弹力大小。
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