精品解析:云南省玉溪第一中学2025-2026学年高二上学期9月月考物理试题
2025-09-11
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内容正文:
玉溪一中2025—2026学年上学期高二月考(9月)
物 理
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,用黑色碳素笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 跳伞是一种极限运动,假设某跳伞运动员在由静止开始下落的过程中始终受恒定阻力(不含空气对降落伞的作用力)作用,打开降落伞前下落了一段距离,打开降落伞后开始做匀减速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 跳伞运动员打开降落伞前的过程中恒定阻力做负功
B. 跳伞运动员打开降落伞前的过程中重力做负功
C. 跳伞运动员打开降落伞后重力做功的功率逐渐增大
D. 跳伞运动员打开降落伞后恒定阻力做正功
【答案】A
【解析】
【详解】A.跳伞运动员打开降落伞前的过程中恒定阻力方向向上,位移向下,则恒定阻力对它们做负功,故A正确;
B.跳伞运动员打开降落伞前的过程中重力方向和位移方向都向下,所以重力做正功,故B错误;
C.跳伞运动员打开降落伞后开始做匀减速直线运动,速率减小,根据
可知,重力做功的功率在减小,故C错误;
D.跳伞运动员打开降落伞后恒定阻力方向向上,位移向下,则恒定阻力对它们做负功,故D错误。
故选A。
2. 电动车配有把机械能转化为电能的“能量回收”装置。某次测试中电动车沿倾角为15°的斜坡向下运动,初动能为。第一次让车无动力自由滑行,其动能与位移x的关系如图中直线①所示;第二次让车无动力并开启“能量回收”装置滑行,其动能与位移x的关系如图中曲线②所示。假设机械能回收效率为90%,重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 图中①对应过程汽车所受合力越来越大
B. 可求图中②对应过程下滑200m回收的电能
C. 图中②对应过程下滑100m后不再回收能量
D. 由题中及图像信息可求出电动车的质量
【答案】B
【解析】
【详解】A.由动能定理
可见,图线的斜率为合外力,图中①对应过程汽车所受合力不变,有
故A错误;
B.在车自由下滑200m时
开启能量回收模式下滑200m时
则回收的电能为
故B正确;
C.图中②对应过程下滑100m后动能不变,但是重力势能减少,机械能减少,即还是继续回收能量,故C错误;
D.由于不知道车与斜坡的摩擦因数,故无法求出由题中及图像信息可求出电动车的质量,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,一半径为R的光滑硬质圆环固定在竖直平面内,在最高点的竖直切线和最低点的水平切线的交点处固定一光滑轻质小滑轮C,质量为m的小球A穿在环上,且可以自由滑动,小球A通过足够长的不可伸长细线连接另一质量也为m的小球B,细线搭在滑轮上,现将小球A从环上最高点由静止释放,重力加速度为g,不计空气阻力,A在环上运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 两小球组成的系统运动过程中机械能先减小后增大
B. 细线的拉力对A球做功的功率小于对B球做功的功率
C. 释放后小球B的速度为零时,小球A的动能为
D. 小球A运动到环上最低点时的速度为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.两小球组成的系统内只有重力做功,环对A的支持力不做功,所以两小球组成的系统运动过程中机械能守恒,则细线拉力对两小球在任意时刻做功的代数和为零,细线的拉力对A球做功的功率的绝对值等于对B球做功的功率的绝对值,故AB错误;
C.根据速度的合成与分解可知,A的速度在沿细线方向的分量大小等于B的速度大小,当小球B的速度为零时,小球A的速度方向与细线垂直,根据几何关系可知此时细线与水平方向的夹角为45°,根据机械能守恒定律可得此时小球A的动能为
故C正确;
D.小球A运动到环上最低点时,A、B的速度大小相等,设为v,根据机械能守恒定律可得
解得
故D错误。
故选C。
4. 如图所示,带电量分别为、的A、B小球,用绝缘细线悬挂于同一点,两球静止时,它们位于同一水平面上,相距,线与竖直方向的夹角分别为、,且,重力加速度为,静电力常数为。若同时剪断两根细线,空气阻力不计,两球带电量不变,则( )
A. B. 球的质量为
C. 两球将同时落地 D. 落地时,球的水平位移更大
【答案】C
【解析】
【详解】A.虽然二者之间所受的库仑力相等,但是没法判断二者之间电荷量的关系,故A错误;
B.对A、B两球进行受力分析,均受重力、细线的拉力和库仑斥力三个力的作用而处于平衡状态,对A球有
对B有
解得
由于,所以
且
解得
故B错误;
C.二者在竖直方向上均只受重力,故在竖直方向上均做自由落体运动,运动时间相同,两球同时落地,故C正确;
D.剪断细线后,在水平方向上,A、B组成的系统动量守恒,故任一时刻有
因 ,所以 ;又因时间相等,所以,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,水平面内的等边三角形BCD的边长为L,C点恰好位于光滑绝缘直轨道AC的最低点,A点到B、D两点的距离均为L,A点在BD边上的竖直投影点为O。y轴上B、D两点固定两个等量的正点电荷Q。在A点将质量为m、电荷量为的小球(自身产生的电场可忽略)套在轨道AC上并将小球由静止释放,已知静电力常量k,重力加速度为g,且,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 从O点沿z轴到A点,电场强度一直增大
B. 轨道上C点的电场强度大小为
C. 小球刚到达C点时(未脱离轨道)的加速度大小为
D. 小球在A、C两点之间做往复运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.在z轴正半轴上取一点M,设BM与BD夹角为,两正点电荷Q单独在M点产生的电场强度为,两正点电荷Q在M点产生的合电场强度为
得
由数学知识可得
当
有最大值,AD与BD的夹角为
从O点沿z轴到A点,电场强度先增大后减小。A错误;
B.轨道上C点的电场强度大小
又
得
B正确;
C D.小球刚到达C点时(未脱离轨道)由牛顿第二定律得
又
得
C错误;C点速度最大,小球不会在A、C两点之间做往复运动。D错误。
故选B。
6. 某一静电喷涂装置接上高压电源后在喷口和被涂物间产生强电场,电场线分布如图所示。带电粒子从M点由静止释放后沿直线运动到N点,不计带电粒子受到的重力。下列说法正确的是( )
A. 该粒子带正电
B. M点处的电场强度小于N点处的电场强度
C. 粒子经过M点时的电势能大于经过N点时的电势能
D. 粒子经过M点时的加速度小于经过N点时的加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.结合喷口和被涂物的带电情况可知,电场强度方向由N点指向M点,而带电粒子从M点释放后能向N点运动,则说明该粒子受到的电场力由M点指向N点,因此该粒子带负电,选项A错误;
B.根据电场线疏密可知,M点处的电场强度大于N点处的电场强度,选项B错误;
D.粒子经过M点时受到的电场力更大,因此粒子经过M点时的加速度更大,选项D错误;
C.粒子从M点运动到N点的过程中受到的电场力方向不变,电场力做正功,粒子的电势能减小,选项C正确。
故选C。
7. 如图所示,电荷量为q的正点电荷与竖直放置的均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心,垂线上的A、B两点到薄板的距离均为d。已知A点的电场强度为0,下列说法正确的是( )
A. 薄板带正电
B. B点电势高于A点电势
C. B点电场强度的方向向右
D. B点电场强度的大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A.q在A点形成的电场强度的大小为
方向向左;因A点场强为零,故薄板在A点的场强方向向右,薄板带负电,薄板在A点的场强大小也为 ,故A错误;
BCD.由对称性可知,薄板在B点的场强也为方向向左;电荷量为q的正点电荷在B点的场强大小为,方向向左,所以B点的场强
B点电场强度的方向向左。沿电场方向电势逐渐降低,B点电势高于A点电势,
故B正确,CD错误。
故选B。
8. 法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图(箭头未标出)。在M点处放置一个电荷量大小为q的负试探点电荷,受到的电场力大小为F,以下说法正确的是( )
A. 由电场线分布图可知M点处的场强比N点处场强小
B. a、b为异种电荷,a的电荷量小于b的电荷量
C. M点处的场强大小为,方向与所受电场力方向相同
D. 如果M点处的点电荷电量变为2q,该处场强将变为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据电场线的疏密表示场强的大小,可知点处的场强比点处场强小,故A正确;
B.根据电场线由正电荷出发,终止于负电荷,可知a、b为异种电荷。的左侧电场线稀疏,所以的电荷量小于的电荷量,故B正确;
CD.根据场强的定义式知,点的场强大小为,方向与负电荷所受电场力方向相反。场强由电场本身决定,与检验电荷无关,所以点处的点电荷电量变为,该处场强不变,故CD错误。
故选AB。
9. 下列关于教科书上的四幅插图,下列说法正确的是( )
A. 图一是优质话筒线,它能防止外界环境的干扰信息,原理和高压线上方安装两条与大地相连的导线相同
B. 图二中摇动起电机,烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明,其工作原理为静电屏蔽
C. 图三为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器,其目的是导走加油枪上的静电
D. 图四的燃气灶中安装了电子点火器,点火应用了尖端放电原理
【答案】AD
【解析】
【详解】A.优质的话筒线的原理是静电屏蔽,高压输电线的上方两条导线与大地相连的作用是它们形成稀疏的金属“网”把高压线屏蔽起来,免遭雷击,起到静电屏蔽的作用,故A正确;
B.图甲中摇动起电机,烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明,其工作原理为静电除尘,B错误;
C.给汽车加油前要触摸一下的静电释放器,其目的是导走人手上的静电,C错误;
D.燃气灶中安装了电子点火器,点火应用了尖端放电原理,D正确。
故选AD。
10. 如图甲所示,粗糙、绝缘的水平地面上,一质量m=1kg的带负电小滑块(可视为质点)在x=1m处以v0=2m/s的初速度沿x轴正方向运动,滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.05。在x=0 及x=5m处有两个电性未知,电荷量分别为 的点电荷场源,滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图乙所示,P点是图线最低点,虚线AB是图像在x=1m处的切线,下列说法正确的选项是( )
A. 滑块在x=3m处所受合外力小于 0.5N
B. 两场源电荷均带负电,且|Q1|>|Q2|
C. 滑块向右运动过程中,速度始终减小
D. 滑块向右一定可以经过x=4m处的位置
【答案】BD
【解析】
【详解】A.Ep-x图像斜率的绝对值表示滑块所受电场力的大小,滑块在 x=3m处所受电场力为0,所受合外力
故A错误;
B.在x=3m处电场力为0,电场强度为0,则
由于,所以
滑块在x=3m处电势能最低,因为滑块带负电,所以x=3m处的电势最高,两场源电荷均带负电,故B正确;
C.滑块在x=1m处所受电场力大小为
所以在处,滑块所受电场力与滑动摩擦力方向相反,电场力大于摩擦力,则滑块加速运动,故C错误;
D.滑块在x=1m处的电势能与在x=4m处的电势能相等,根据能量守恒定律,若滑块能够经过x=4m处,则应满足
由
,
根据题中数据可知实际情况并满足上式,所以滑块一定可以经过x=4m处的位置,故D正确。
故选BD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。其中13~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为密立根油滴实验。如图,两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,板间油滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止。
(1)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有_______。
A. 油滴质量m B. 两板间的电压U C. 两板间的距离d D. 两板的长度L
(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量_______(已知重力加速度为g)。
(3)在进行了几百次的测量以后,密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都是某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量被认为是元电荷。其值为_______C。(保留三位有效数字)
(4)关于元电荷下列说法正确的是( )
A. 油滴的电荷量可能是 B. 油滴的电荷量可能是
C. 元电荷就是电子 D. 任何带电体所带电荷量可取任意值
【答案】(1)ABC (2)
(3) (4)B
【解析】
【小问1详解】
平行金属板板间存在匀强电场,液滴恰好处于静止状态,电场力与重力平衡,则有
可得
所以要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有油滴质量m,两板间的电压U,两板间的距离d。
故选ABC。
【小问2详解】
根据(1)问分析可知,该油滴的电荷量为
【小问3详解】
在进行了几百次的测量以后,密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都是某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量被认为是元电荷。其值为
【小问4详解】
AB.油滴的电荷量只能是元电荷的整数倍,根据
,
故A错误,B正确;
CD.元电荷不是电子,只是在数值上等于电子或质子的带电量;任何带电体所带电荷量都只能是元电荷的整数倍,故CD错误。
故选B。
12. 某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律,实验装置如图1所示。弹簧的劲度系数为k,原长为L0,钩码的质量为m。已知弹簧的弹性势能表达式为,其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量,当地的重力加速度大小为g。
(1)在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置,测得此时弹簧的长度为L。接通打点计时器电源。从静止释放钩码,弹簧收缩,得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图2所示,纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T(在误差允许范围内,认为释放钩码的同时打出A点)。从打出A点到打出F点时间内,弹簧的弹性势能减少量为______,钩码的动能增加量为______,钩码的重力势能增加量为______。
(2)利用计算机软件对实验数据进行处理,得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度h的关系,如图3所示。由图3可知,随着h增加,两条曲线在纵向的间隔逐渐变大,主要原因是______。
【答案】 ①. ②. ③. mgh5 ④. 纸带与限位孔的摩擦力做功变多导致两曲线间隔变大
【解析】
【详解】(1)[1]从打出A点到打出F点时间内,弹簧的弹性势能减少量为
整理有
[2]打F点时钩码的速度为
由于在误差允许的范围内,认为释放钩码的同时打出A点,则钩码动能的增加量为
[3]钩码的重力势能增加量为
Ep重 = mgh5
(2)[4] 钩码机械能的增加量,即钩码动能和重力势能增加量的总和,若无阻力做功则弹簧弹性势能的减少量等于钩码机械能的增加量。现在随着h增加,两条曲线在纵向的间隔逐渐变大,而两条曲线在纵向的间隔即阻力做的功,则产生这个问题的主要原因是纸带与限位孔的摩擦力做功变多导致两曲线间隔变大。
13. 如图所示,用L = 30 cm的绝缘细线将质量为m = 5×10-3 kg的足够小的带电小球悬挂在O点,当空中竖直平面内加上如图所示斜向上与水平方向成37°角,大小为E= 2×104 N/C的匀强电场时,小球能在图示细线与竖直方向成37°处处于静止状态。(g取10 m/s2,sin37°= 0.6;cos37°= 0.8.)求:
(1)小球所正电荷还是负电荷?所带电荷量大小q为多少;
(2)剪断细线后带电小球的加速度大小a。
【答案】(1)正电荷,;(2)
【解析】
【详解】(1)电场力方向与电场同向,故小球带正电。小球受力平衡,有
解得
(2)剪断细线后,有
带电小球的加速度
14. 如图所示,有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带,恒定速度,传送带与水平面的夹角,现将质量的小物块轻放在其底端(小物块可视作质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力,经过一段时间,小物块运动到了离地面高为的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数,g取,,。
(1)求物块从传送带底端运动到平台上所用的时间。
(2)若在物块与传送带达到相同速度时,立即撤去恒力F,计算小物块还需经过多长时间离开传送带以及离开时的速度大小。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
物块在达到与传送带速度v=4m/s相等前,则有
解得
故物块与传送带达到共速所需要的时间
物块的位移
块达到与传送带同速后,对物块受力分析发现,物块受的摩擦力改变方向,此时
故不能相对斜面向上加速,物块随传送带一起匀速运动到传送带的顶端,根据题意可知,传送带的长度
物块匀速运动的时间
物块从传送带底端运动到平台上所用的时间
【小问2详解】
在物块与传送带达到同速瞬间撤去恒力F,对物块受力分析,由于下滑分力
滑动摩擦力
下滑分力大于滑动摩擦力,故滑块减速上行, 根据牛顿第二定律,则有
解得
设滑块离开传送带还需要的时间为,离开传送带时的速度为,则有
代入数据解得
15. 一质量为m=6 kg、带电荷量为q=-0.1 C的小球P自动摩擦因数μ=0.5、倾角θ=53°的粗糙斜面顶端由静止开始滑下,斜面高h=6.0 m,斜面底端通过一段光滑小圆弧与一光滑水平面相连.整个装置处在水平向右的匀强电场中,场强E=200 N/C,忽略小球在连接处的能量损失,当小球运动到水平面时,立即撤去电场.水平面上放一静止的不带电的质量也为m的圆槽Q,圆槽光滑且可沿水平面自由滑动,圆槽的半径R=3 m,如图所示.(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g=10 m/s2)
(1)在沿斜面下滑的整个过程中,P球电势能增加多少?
(2)小球P运动到水平面时的速度大小.
(3)通过计算判断小球P能否冲出圆槽Q.
【答案】(1)90J;(2)5m/s.(3)不能.
【解析】
【详解】(1)在整个过程中,电场力对P球做功为:W=−qE=−0.1×200×=−90J,
△E=-W=90J
(2)根据受力分析可知,斜面对P球的支持力为:N=qEsinθ+mgcosθ…①
根据动能定理得:mgh+qE−μN=mv2…②
得:由①②代入数据可得:v=5m/s
(3)设当两者速度相等时,小球上升的高度为H,根据水平方向动量守恒得:mv=2mv′
代入数据:v′=2.5m/s
根据机械能守恒得:mv2=×2mv′2+mgH,
代入已知数据得:H=0.625m<R,所以小球没有冲出圆槽.
【点睛】考查电场力做功导致电势能变化的应用,掌握动能定理与动量定理的应用,注意动能定理中功的正负,动量定理中矢量的方向性,同时运用能量守恒定律来巧妙解题.
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玉溪一中2025—2026学年上学期高二月考(9月)
物 理
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,用黑色碳素笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 跳伞是一种极限运动,假设某跳伞运动员在由静止开始下落的过程中始终受恒定阻力(不含空气对降落伞的作用力)作用,打开降落伞前下落了一段距离,打开降落伞后开始做匀减速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 跳伞运动员打开降落伞前的过程中恒定阻力做负功
B. 跳伞运动员打开降落伞前的过程中重力做负功
C. 跳伞运动员打开降落伞后重力做功的功率逐渐增大
D. 跳伞运动员打开降落伞后恒定阻力做正功
2. 电动车配有把机械能转化为电能的“能量回收”装置。某次测试中电动车沿倾角为15°的斜坡向下运动,初动能为。第一次让车无动力自由滑行,其动能与位移x的关系如图中直线①所示;第二次让车无动力并开启“能量回收”装置滑行,其动能与位移x的关系如图中曲线②所示。假设机械能回收效率为90%,重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 图中①对应过程汽车所受合力越来越大
B. 可求图中②对应过程下滑200m回收的电能
C. 图中②对应过程下滑100m后不再回收能量
D. 由题中及图像信息可求出电动车的质量
3. 如图所示,一半径为R的光滑硬质圆环固定在竖直平面内,在最高点的竖直切线和最低点的水平切线的交点处固定一光滑轻质小滑轮C,质量为m的小球A穿在环上,且可以自由滑动,小球A通过足够长的不可伸长细线连接另一质量也为m的小球B,细线搭在滑轮上,现将小球A从环上最高点由静止释放,重力加速度为g,不计空气阻力,A在环上运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 两小球组成的系统运动过程中机械能先减小后增大
B. 细线的拉力对A球做功的功率小于对B球做功的功率
C. 释放后小球B的速度为零时,小球A的动能为
D. 小球A运动到环上最低点时的速度为
4. 如图所示,带电量分别为、的A、B小球,用绝缘细线悬挂于同一点,两球静止时,它们位于同一水平面上,相距,线与竖直方向的夹角分别为、,且,重力加速度为,静电力常数为。若同时剪断两根细线,空气阻力不计,两球带电量不变,则( )
A. B. 球的质量为
C. 两球将同时落地 D. 落地时,球的水平位移更大
5. 如图所示,水平面内的等边三角形BCD的边长为L,C点恰好位于光滑绝缘直轨道AC的最低点,A点到B、D两点的距离均为L,A点在BD边上的竖直投影点为O。y轴上B、D两点固定两个等量的正点电荷Q。在A点将质量为m、电荷量为的小球(自身产生的电场可忽略)套在轨道AC上并将小球由静止释放,已知静电力常量k,重力加速度为g,且,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 从O点沿z轴到A点,电场强度一直增大
B. 轨道上C点的电场强度大小为
C. 小球刚到达C点时(未脱离轨道)的加速度大小为
D. 小球在A、C两点之间做往复运动
6. 某一静电喷涂装置接上高压电源后在喷口和被涂物间产生强电场,电场线分布如图所示。带电粒子从M点由静止释放后沿直线运动到N点,不计带电粒子受到的重力。下列说法正确的是( )
A. 该粒子带正电
B. M点处的电场强度小于N点处的电场强度
C. 粒子经过M点时的电势能大于经过N点时的电势能
D. 粒子经过M点时的加速度小于经过N点时的加速度
7. 如图所示,电荷量为q的正点电荷与竖直放置的均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心,垂线上的A、B两点到薄板的距离均为d。已知A点的电场强度为0,下列说法正确的是( )
A. 薄板带正电
B. B点电势高于A点电势
C. B点电场强度的方向向右
D. B点电场强度的大小为
8. 法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图(箭头未标出)。在M点处放置一个电荷量大小为q的负试探点电荷,受到的电场力大小为F,以下说法正确的是( )
A. 由电场线分布图可知M点处的场强比N点处场强小
B. a、b为异种电荷,a的电荷量小于b的电荷量
C. M点处的场强大小为,方向与所受电场力方向相同
D. 如果M点处的点电荷电量变为2q,该处场强将变为
9. 下列关于教科书上的四幅插图,下列说法正确的是( )
A. 图一是优质话筒线,它能防止外界环境的干扰信息,原理和高压线上方安装两条与大地相连的导线相同
B. 图二中摇动起电机,烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明,其工作原理为静电屏蔽
C. 图三为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器,其目的是导走加油枪上的静电
D. 图四的燃气灶中安装了电子点火器,点火应用了尖端放电原理
10. 如图甲所示,粗糙、绝缘的水平地面上,一质量m=1kg的带负电小滑块(可视为质点)在x=1m处以v0=2m/s的初速度沿x轴正方向运动,滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.05。在x=0 及x=5m处有两个电性未知,电荷量分别为 的点电荷场源,滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图乙所示,P点是图线最低点,虚线AB是图像在x=1m处的切线,下列说法正确的选项是( )
A. 滑块在x=3m处所受合外力小于 0.5N
B. 两场源电荷均带负电,且|Q1|>|Q2|
C. 滑块向右运动过程中,速度始终减小
D. 滑块向右一定可以经过x=4m处的位置
二、非选择题:本题共5小题,共54分。其中13~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为密立根油滴实验。如图,两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,板间油滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止。
(1)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有_______。
A. 油滴质量m B. 两板间的电压U C. 两板间的距离d D. 两板的长度L
(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量_______(已知重力加速度为g)。
(3)在进行了几百次的测量以后,密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都是某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量被认为是元电荷。其值为_______C。(保留三位有效数字)
(4)关于元电荷下列说法正确的是( )
A. 油滴的电荷量可能是 B. 油滴的电荷量可能是
C. 元电荷就是电子 D. 任何带电体所带电荷量可取任意值
12. 某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律,实验装置如图1所示。弹簧的劲度系数为k,原长为L0,钩码的质量为m。已知弹簧的弹性势能表达式为,其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量,当地的重力加速度大小为g。
(1)在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置,测得此时弹簧的长度为L。接通打点计时器电源。从静止释放钩码,弹簧收缩,得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图2所示,纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T(在误差允许范围内,认为释放钩码的同时打出A点)。从打出A点到打出F点时间内,弹簧的弹性势能减少量为______,钩码的动能增加量为______,钩码的重力势能增加量为______。
(2)利用计算机软件对实验数据进行处理,得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度h的关系,如图3所示。由图3可知,随着h增加,两条曲线在纵向的间隔逐渐变大,主要原因是______。
13. 如图所示,用L = 30 cm的绝缘细线将质量为m = 5×10-3 kg的足够小的带电小球悬挂在O点,当空中竖直平面内加上如图所示斜向上与水平方向成37°角,大小为E= 2×104 N/C的匀强电场时,小球能在图示细线与竖直方向成37°处处于静止状态。(g取10 m/s2,sin37°= 0.6;cos37°= 0.8.)求:
(1)小球所正电荷还是负电荷?所带电荷量大小q为多少;
(2)剪断细线后带电小球的加速度大小a。
14. 如图所示,有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带,恒定速度,传送带与水平面的夹角,现将质量的小物块轻放在其底端(小物块可视作质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力,经过一段时间,小物块运动到了离地面高为的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数,g取,,。
(1)求物块从传送带底端运动到平台上所用的时间。
(2)若在物块与传送带达到相同速度时,立即撤去恒力F,计算小物块还需经过多长时间离开传送带以及离开时的速度大小。
15. 一质量为m=6 kg、带电荷量为q=-0.1 C的小球P自动摩擦因数μ=0.5、倾角θ=53°的粗糙斜面顶端由静止开始滑下,斜面高h=6.0 m,斜面底端通过一段光滑小圆弧与一光滑水平面相连.整个装置处在水平向右的匀强电场中,场强E=200 N/C,忽略小球在连接处的能量损失,当小球运动到水平面时,立即撤去电场.水平面上放一静止的不带电的质量也为m的圆槽Q,圆槽光滑且可沿水平面自由滑动,圆槽的半径R=3 m,如图所示.(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g=10 m/s2)
(1)在沿斜面下滑的整个过程中,P球电势能增加多少?
(2)小球P运动到水平面时的速度大小.
(3)通过计算判断小球P能否冲出圆槽Q.
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