内容正文:
2024-2025学年度第一学期高二(1、2)班物理期中考试(试题)
(考试时间:75分钟试卷满分:100分)
一、单项选择题:(共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 下列物理量是矢量的是( )
A. 电势 B. 电势差 C. 电场强度 D. 电势能
【答案】C
【解析】
【详解】电势、电势能和电压是只有大小没有方向的标量,故ABD错误;电场强度是既有大小又有方向的矢量,故C正确.故选C.
2. 关于点电荷的说法,正确的是( )
A. 只有体积很小的带电体,才能作为点电荷
B. 体积很大的带电体一定不能看作点电荷
C. 点电荷一定是电量很小的电荷
D. 两个带电的金属小球,若它们的大小远小于它们之间的距离,可以把它们看作点电荷
【答案】D
【解析】
【详解】当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体可以看作带电的点,叫作点电荷。所以,不能单从体积或带电量上判断是否可以看作点电荷。
故选D。
3. 真空中有两个点电荷,它们之间的静电力为F,如果保持它们所带的电荷量不变,将它们之间的距离增大为原来的2倍,则它们之间作用力的大小等于( )
A. F B. 2F C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由点电荷库仑力的公式可以得到,电量不变,将它们之间的距离增大为原来的2倍,库仑力将变为原来的,故D正确,A、B、C错误;
故选D.
4. 如图所示,一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,当小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将做( )
A. 沿着悬线的延长线做匀加速直线运动
B. 自由落体运动
C. 曲线运动
D. 变加速直线运动
【答案】A
【解析】
【详解】悬线烧断前,小球受重力、拉力、电场力平衡,重力和电场力的合力与拉力等值反向,烧断细线,物体受重力、电场力,两个力合力恒定即加速度恒定,而且沿细线方向,合力方向与速度方向在同一条直线上,所以物体沿着悬线的延长线做匀加速直线运动,故A正确,BCD错误。
故选A。
5. 如图所示,取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电。把带正电荷的物体C移近导体A,再把A和B分开,然后移去C,则( )
A. A带正电,B带负电 B. A带负电,B带正电
C. A、B带同种电荷 D. A、B都不带电
【答案】B
【解析】
【详解】由静电感应可知,带正电荷的物体C移近导体A时,A将带负电,B带正电,再把A和B分开,然后移去C,A上的自由电子无法回到B,所以A仍然带负电,B带正电,故选B。
6. 如图所示,四条竖直平行线是一个匀强电场中的四个等势面,相邻两个等势面之间的距离为,由此可以确定场强的大小和方向是( )
A. 300V/m,水平向左 B. 300V/m,竖直向下
C. 900V/m,水平向右 D. 900V/m,竖直向上
【答案】A
【解析】
【详解】根据的电场线垂直于等势面且沿着电场线方向电势逐渐降低,则该匀强电场场强方向水平向左,大小为
故选A。
7. 点电荷A和B,分别带正电和负电,电荷量大小分别为和,在A、B连线上,如图所示,电场强度为零的地方在( )
A. A和B之间 B. A的右侧
C. B的左侧 D. A的右侧及B的左侧都有可能
【答案】C
【解析】
【详解】A.A和B两点之间的电场强度方向均向左,电场强度不可能为零,故A错误。
B.A的右侧,A产生的电场强度向右,B产生的电场强度向左,电场强度方向相反,而且由题知A的电量大于B的电量,且A较近,由点电荷电场强度公式
可知,在同一点,A的电场强度一定大于B的电场强度,所以电场强度不可能为零,故B错误。
CD.在B的左侧,A产生的电场强度向左,B产生的电场强度向右,电场强度方向相反,但由于A的电量大于B的电量,且A较远,由点电荷场强公式
可知,在同一点电场强度大小可能相等,所以电场强度可能为零,故C正确,D错误。
故选C。
8. 如图所示,实线为某电场的电场线,虚线为等势面,A、B为电场线上的两个点,下列判断正确的是( )
A. A点的场强比B点的场强小
B. A点电势比B点电势高
C. 带正电的检验电荷从A点移动到B点电势能增加
D. 带负电的检验电荷从A点移动到B点动能减少
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场线的疏密程度反映场强的大小,A处电场线较密集,场强更大,故A错误;
B.沿电场线的方向电势降低,由题目图中可知,A点的电势低,故B错误;
C.A点的电势低,根据
正电荷在A点的电势能小,所以将一带正电的检验电荷从A移动到B电势能增加,故C正确;
D.A点的电势低,负电荷在A点的电势能大,所以将一带负电的检验电荷从A移动到B电势能减小,故D错误。
故选C。
9. 如图,A、B为两个等量异种点电荷连线上的两点,A为连线中点,A、B处的电场强度分别为EA、EB,电势分别为φA、φB。则( )
A. ,φA<φB B. ,φA>φB
C. ,φA<φB D. ,φA>φB
【答案】A
【解析】
【详解】根据库仑定律,离点电荷越近的位置,电场强度越大,所以;点电荷的电场中,电场线是由正电荷出发,指向负电荷的,而电场中的电势沿电场线方向逐渐减小,所以φA<φB,故A正确,BCD错误。
故选A。
10. 两个较大的平行金属板A、B相距为d,分别接在电压为U的电源正、负极上,这时质量为m,带电油滴恰好静止在两极之间,如图所示,在其他条件不变的情况下,如果将两金属板非常缓慢地错开一些,则在错开的过程中( )
A. 油滴将向上加速运动,电流计中电流从b流向a
B. 油滴将向上加速运动,电流计中的电流从a流向b
C. 油滴静止不动,电流计中的电流从a流向b
D. 油滴静止不动,电流计中的电流从b流向a
【答案】C
【解析】
【详解】由题知,电容器两端的电压不变,电容器上极板A带正电,下极板B带负电,将两金属板非常缓慢地错开一些,则两板的正对面积减小,根据
可知电容器的电容减小;
根据
可知电容器所带电量减小,故电容器放电,则电流计中的电流从a流向b;
根据
因电容器两端的电压和电容器两板的距离都不变,故电场强度不变,则油滴所受电场力不变,仍与重力保持平衡,故油滴仍处于静止状态。
故选C。
二、多项选择题:(共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
11. 下列四幅图所涉及的物理现象或原理,表述正确的是( )
A. 甲图中,该同学头发蓬松散开的原因是同种电荷的排斥作用
B. 乙图为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在线状负电极B上
C. 丙图中,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D. 图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时利用异种电荷相互吸引,使油漆与金属表面在静电引力作用下喷涂更均匀
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据电荷之间相互作用力的规律同种电荷相互排斥,可知甲图中,该同学头发蓬松散开的原因是同种电荷的排斥作用,故A正确;
B.在静电除尘装置,带负电的尘埃所受电场力与电场强度方向相反,可知带负电的尘埃被收集在块状正电极A上,故B错误;
C.燃气灶中的电子点火器前端制成尖锐的形状,该装置应用了尖端放电的原理,故C正确;
D.静电喷漆过程是使微小的油漆液滴带电,在电场力作用下,向金属表面运动,可知静电喷漆时利用异种电荷相互吸引,使油漆与金属表面在静电引力作用下喷涂更均匀,故D正确。
故选ACD。
12. 关于电容器和电容,下列说法正确的是( )
A. 电容器贮存电荷的同时也就贮存了电能
B. 电容器不带电时电容为零
C. 给电容器充电时,两极板分别带上等量的异种电荷
D. 将平行板电容器的两极板靠近,则其电容变大
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.电容器贮存电荷时,极板间建立了电场,将电源提供的电能贮存在电场中,故A正确;
B.电容表征电容器容纳电荷的本领大小,与电量无关,故B错误;
C.电容器充电时,与电源正极相连的极板带正电,与电源负极相连的极板带负电,而且电量相等,故C正确;
D.根据
将平行板电容器的两极板越近,越小,则电容越大,故D正确。
故选ACD。
13. 真空中两个完全相同的带电金属小球(均可视为点电荷),两球相隔一定距离,电荷量之比为1:3,它们之间的库仑力大小为F。若将两球接触后放回原来的位置,它们之间的库仑力大小可能为( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】
【详解】设两小球电荷量分别为q和3q,相互接触前,由库仑定律可得
若两球带同种电荷,两球接触后电荷量之和平分,故接触再分开后两球的带电量均为2q,则库仑力变为
若两球带异种电荷,两球接触后电荷量先中和再平分,故接触再分开后两球的带电量均为q,则库仑力变为
故选AB。
14. 如图所示,空间有一电场,电场中有两个点a和b。下列表述正确的是( )
A. 该电场是匀强电场
B. a点的电场强度比b点的大
C. a点的电势比b点的高
D. 正试探电荷在a点的电势能比在b点的大
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.根据图中电场线的疏密程度可知,a点的电场强度比b点的大,该电场不是匀强电场,故A错误,B正确;
C.根据沿电场线方向电势逐渐降低,可知a点的电势比b点的高,故C正确;
D.根据,由于a点的电势比b点的高,可知正试探电荷在a点的电势能比在b点的大,故D正确。
故选BCD。
15. 如图所示,a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点,c为ab的中点,a、b电势分别为φa=5V、φb=3V。下列叙述正确的是( )
A. 该电场在c点处的电势一定为4V
B. 一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少
C. a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb
D. 一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向b
【答案】BD
【解析】
【详解】A.若该电场是匀强电场,则c点处的电势为
由题知,该电场的电场线分布情况不明,所以在c点处的电势不一定为4V,故A错误;
B.根据沿电场线方向电势逐渐降低,可知c点处的电势高于b点处的电势,故一正电荷从c点运动到b点,电场力做正功,则电势能减小,故B正确;
C.由题知,该电场的电场线分布情况不明,故无法判断a点处的场强与b点处的场强,故C错误;
D.根据沿电场线方向电势逐渐降低,可知c点的场强方向由a指向c,所以正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向b,故D正确。
故选BD。
三、实验题:(共16分,每空2分。)
16. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中,A是一个带正电的小球,系在绝缘丝线上带正电的小球B会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。
(1)他们分别进行了以下操作。
①把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的等位置,小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小,由此可得,两小球所带电量不变时,距离增大,两小球间静电力______。(填“增大”、“减小”或“不变”)
②使小球B处于同一位置,增大小球A所带的电荷量,小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大,由此可得,两小球距离不变时,电荷量增大,两小球间静电力______。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)以上实验采用的方法是______(填正确选项前的字母)。
A. 等效替代法 B. 理想实验法
C. 控制变量法 D. 微小量放大法
【答案】(1) ①. 减小 ②. 增大
(2)C
【解析】
【小问1详解】
①[1]设细线与竖直方向夹角为,根据平衡条件
故由图可得,两小球所带电量不变时,距离增大,细线与竖直方向夹角减小,静电力减小。
②[2]同理,当图乙中小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大,由此可得,两小球距离不变时,电荷量增大,两小球间静电力增大。
【小问2详解】
根据题意保持电荷量不变,只改变距离,研究力的变化情况,或者保持距离不变,改变电荷量,研究力的变化情况,所以实验采用的方法是控制变量法。
故选C。
17. 如图所示的装置可用来做“探究影响平行板电容器电容的因素”的实验。给平行板电容器充电,使其带上一定量的电荷后,将电容器的B极板和静电计的外壳均接地。回答下列问题:
(1)本实验采用的科学方法是______
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
(2)在该实验中,静电计的作用是______
A. 测定该电容器的电荷量 B. 测定该电容器两极的电势差
C. 测定该电容器的电容 D. 测定A、B两板之间的电场强度
(3)将B极板向右移动少许,则静电计指针的偏转角将_____;将B极板向上移动少许,则静电计指针的偏转角将_____;将一块玻璃板插入A、B两极板之间,则静电计指针的偏转角将_____。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】(1)C (2)B
(3) ①. 变小 ②. 变大 ③. 变小
【解析】
【小问1详解】
本实验采用的科学方法是控制变量法。
故选C。
【小问2详解】
该实验中,静电计的作用是测定电容器两极之间的电势差。
故选B。
【小问3详解】
[1]根据电容的决定式
定义式
联立解得
将B极板向右移动少许,板间距离d减小,电势差U减小,静电计指针的偏转角将变小;
[2]将B极板向上移动少许,正对面积S减小,根据
可知电势差U增大,静电计指针的偏转角将变大;
[3]将一块玻璃板插入A、B两极板之间,相对介电常数增大,根据
可知电势差U减小,静电计指针的偏转角将变小。
四、解答题:(共34分,共3小题,每小题需写出必要的解题步骤,只有答案不得分。)
18. 如图所示,真空中两个点电荷静止放置在相距r=0.30m的A、B两点.两个点电荷所带的电荷量分别为Q=4.0×10-8C和q=1.6×10-9C,静电力常量k=9.0×109N·m2/C2.求:
(1)两个点电荷之间库仑力F的大小;
(2)B处的电场强度E的大小;
(3)若将放在B处的点电荷q取走,该处的电场强度有没有变化,其大小是多少?(不要求说明原因)
【答案】(1)6.4×10-6N(2)4×103N/C(3)没有变化4×103N/C
【解析】
【详解】(1)由库仑定律得:代入数据得
故这两个电荷间的相互作用力为
(2)由电场强度的定义,知B点处电场强度的大小为
N/CN/C
(3)将放在B处的点电荷q取走,该处的电场强度没有变化,原因是电场强度是通过比值定义得来的,大小为EN/C。
19. 已知电场中三点A、B、C的电势分别为、、,求电荷量的电荷在电场中移动时,求:
(1)由A移到B过程中电场力做的功WAB;
(2)由B移到C过程中电场力做的功WBC。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
已知,,
则AB间的电势差为
可得
【小问2详解】
已知, ,
则BC间的电势差为
可得
20. 如图所示,一个质量为m,电荷量为e的电子,经电压U加速后,在距两平行金属板等距处沿垂直电场线方向进入偏转电场。若两板间距为d,板长为,则:
(1)电子刚进入偏转电场时的速度为多大;
(2)若电子恰能从平行板间飞出,偏转电压为多大。
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)在加速电场中,对电子运用动能定理得
解得
(2)电子在偏转电场中做类平抛运动,水平方向有
竖直方向有
且
联立解得
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2024-2025学年度第一学期高二(1、2)班物理期中考试(试题)
(考试时间:75分钟试卷满分:100分)
一、单项选择题:(共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 下列物理量是矢量的是( )
A. 电势 B. 电势差 C. 电场强度 D. 电势能
2. 关于点电荷的说法,正确的是( )
A. 只有体积很小的带电体,才能作为点电荷
B. 体积很大的带电体一定不能看作点电荷
C. 点电荷一定是电量很小的电荷
D. 两个带电的金属小球,若它们的大小远小于它们之间的距离,可以把它们看作点电荷
3. 真空中有两个点电荷,它们之间的静电力为F,如果保持它们所带的电荷量不变,将它们之间的距离增大为原来的2倍,则它们之间作用力的大小等于( )
A. F B. 2F C. D.
4. 如图所示,一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,当小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将做( )
A. 沿着悬线的延长线做匀加速直线运动
B. 自由落体运动
C. 曲线运动
D. 变加速直线运动
5. 如图所示,取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电。把带正电荷的物体C移近导体A,再把A和B分开,然后移去C,则( )
A. A带正电,B带负电 B. A带负电,B带正电
C. A、B带同种电荷 D. A、B都不带电
6. 如图所示,四条竖直平行线是一个匀强电场中的四个等势面,相邻两个等势面之间的距离为,由此可以确定场强的大小和方向是( )
A. 300V/m,水平向左 B. 300V/m,竖直向下
C. 900V/m,水平向右 D. 900V/m,竖直向上
7. 点电荷A和B,分别带正电和负电,电荷量大小分别为和,在A、B连线上,如图所示,电场强度为零的地方在( )
A. A和B之间 B. A的右侧
C. B的左侧 D. A的右侧及B的左侧都有可能
8. 如图所示,实线为某电场的电场线,虚线为等势面,A、B为电场线上的两个点,下列判断正确的是( )
A. A点的场强比B点的场强小
B. A点电势比B点电势高
C. 带正电的检验电荷从A点移动到B点电势能增加
D. 带负电的检验电荷从A点移动到B点动能减少
9. 如图,A、B为两个等量异种点电荷连线上的两点,A为连线中点,A、B处的电场强度分别为EA、EB,电势分别为φA、φB。则( )
A. ,φA<φB B. ,φA>φB
C. ,φA<φB D. ,φA>φB
10. 两个较大的平行金属板A、B相距为d,分别接在电压为U的电源正、负极上,这时质量为m,带电油滴恰好静止在两极之间,如图所示,在其他条件不变的情况下,如果将两金属板非常缓慢地错开一些,则在错开的过程中( )
A. 油滴将向上加速运动,电流计中电流从b流向a
B. 油滴将向上加速运动,电流计中的电流从a流向b
C. 油滴静止不动,电流计中的电流从a流向b
D. 油滴静止不动,电流计中的电流从b流向a
二、多项选择题:(共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
11. 下列四幅图所涉及的物理现象或原理,表述正确的是( )
A. 甲图中,该同学头发蓬松散开的原因是同种电荷的排斥作用
B. 乙图为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在线状负电极B上
C. 丙图中,燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D. 图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时利用异种电荷相互吸引,使油漆与金属表面在静电引力作用下喷涂更均匀
12. 关于电容器和电容,下列说法正确的是( )
A. 电容器贮存电荷的同时也就贮存了电能
B. 电容器不带电时电容为零
C. 给电容器充电时,两极板分别带上等量的异种电荷
D. 将平行板电容器的两极板靠近,则其电容变大
13. 真空中两个完全相同的带电金属小球(均可视为点电荷),两球相隔一定距离,电荷量之比为1:3,它们之间的库仑力大小为F。若将两球接触后放回原来的位置,它们之间的库仑力大小可能为( )
A. B. C. D.
14. 如图所示,空间有一电场,电场中有两个点a和b。下列表述正确的是( )
A. 该电场是匀强电场
B. a点的电场强度比b点的大
C. a点的电势比b点的高
D. 正试探电荷在a点的电势能比在b点的大
15. 如图所示,a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点,c为ab的中点,a、b电势分别为φa=5V、φb=3V。下列叙述正确的是( )
A. 该电场在c点处的电势一定为4V
B. 一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少
C. a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb
D. 一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向b
三、实验题:(共16分,每空2分。)
16. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中,A是一个带正电的小球,系在绝缘丝线上带正电的小球B会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。
(1)他们分别进行了以下操作。
①把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的等位置,小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小,由此可得,两小球所带电量不变时,距离增大,两小球间静电力______。(填“增大”、“减小”或“不变”)
②使小球B处于同一位置,增大小球A所带的电荷量,小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大,由此可得,两小球距离不变时,电荷量增大,两小球间静电力______。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)以上实验采用的方法是______(填正确选项前的字母)。
A. 等效替代法 B. 理想实验法
C. 控制变量法 D. 微小量放大法
17. 如图所示的装置可用来做“探究影响平行板电容器电容的因素”的实验。给平行板电容器充电,使其带上一定量的电荷后,将电容器的B极板和静电计的外壳均接地。回答下列问题:
(1)本实验采用的科学方法是______
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
(2)在该实验中,静电计的作用是______
A. 测定该电容器的电荷量 B. 测定该电容器两极的电势差
C. 测定该电容器的电容 D. 测定A、B两板之间的电场强度
(3)将B极板向右移动少许,则静电计指针的偏转角将_____;将B极板向上移动少许,则静电计指针的偏转角将_____;将一块玻璃板插入A、B两极板之间,则静电计指针的偏转角将_____。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
四、解答题:(共34分,共3小题,每小题需写出必要的解题步骤,只有答案不得分。)
18. 如图所示,真空中两个点电荷静止放置在相距r=0.30m的A、B两点.两个点电荷所带的电荷量分别为Q=4.0×10-8C和q=1.6×10-9C,静电力常量k=9.0×109N·m2/C2.求:
(1)两个点电荷之间库仑力F的大小;
(2)B处的电场强度E的大小;
(3)若将放在B处的点电荷q取走,该处的电场强度有没有变化,其大小是多少?(不要求说明原因)
19. 已知电场中三点A、B、C的电势分别为、、,求电荷量的电荷在电场中移动时,求:
(1)由A移到B过程中电场力做的功WAB;
(2)由B移到C过程中电场力做的功WBC。
20. 如图所示,一个质量为m,电荷量为e的电子,经电压U加速后,在距两平行金属板等距处沿垂直电场线方向进入偏转电场。若两板间距为d,板长为,则:
(1)电子刚进入偏转电场时的速度为多大;
(2)若电子恰能从平行板间飞出,偏转电压为多大。
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