内容正文:
勤建学校高二年级上学期第一次调研考试
物理试题
本试卷总分100分,考试时间75分钟
一、单项选择题:(本题共7小题,每小题4分,共28分,在每小题所给的答案中只有一项是符合题目要求的,选对的得4分,选错、不选、多选的得0分)
1. 干燥的天气用梳子梳理头发时,常常发出啪啪的响声。若某次将头发梳理完成后,梳子带上了的电荷。已知电子的电荷量为,则下列说法正确的是( )
A. 该过程有的正电荷从梳子转移到头发
B. 该过程有的负电荷从头发转移到梳子
C. 该过程有个电子从头发转移到梳子
D. 该过程有个质子从梳子转移到头发
【答案】B
【解析】
【详解】摩擦起电的本质是电子转移,某次将头发梳理完成后,梳子带上了的电荷,则该过程有的负电荷从头发转移到梳子,转移的电子数量为
故选B。
2. 真空中有两个点电荷,相距为L时,二者间的库仑力为F,保持电量不变,当把它们间的距离变为时,此时的库仑力变为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据库仑定律的公式有
保持电量不变,当把它们间的距离变为时,则
故选B。
3. 在如图所示的各电场中,a、b两点的电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB.A图和B图中的ab两点的电场的方向不同,场强大小相等,所以两点的电场强度不相同。故AB错误;
C.C图中的ab两点,b点的电场线比较密,所以b点的场强大。故C错误;
D.D图中的两点所在的电场为匀强电场,两点的电场强度大小相等,方向相同,场强相同,故D正确;
故选D。
【点睛】
4. 如图所示,实线表示电场线,虚线表示带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,a、b为其运动轨迹上的两点,可以判定( )
A. 粒子在a点的速度大于在b点的速度 B. 粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
C. 粒子一定带负电荷 D. 粒子在a点的电势能大于在b点的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】AD.该粒子在电场中做曲线运动,则电场力应指向轨迹的凹侧且沿电场线的切线方向,设粒子由a向b运动,则其所受电场力方向和速度方向的关系如图所示
由此可知,电场力做正功,粒子速度增加,电势能减小,故A错误,D正确;
B.b点处电场线比a点处电场线密,即粒子在b点所受电场力大,加速度大,故B错误;
C.因电场线方向与电场力方向一致,所以粒子带正电,故C错误。
故选D。
5. 利用如图所示的实验装置,可探究平行板电容器电容C的影响因素.现使静电计的金属外壳、极板B接地,若保持极板上的电荷量Q不变,下列现象可能出现的是( )
A. 仅让B极板上移,观察到静电计张角变小
B. 仅让B板向左移,观察到静电计张角变小
C. 仅插入有机玻璃,观察到静电计张角变小
D. 仅插入有机玻璃,观察到静电计张角变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据电容的决义式,保持d、ɛ不变,仅让B极板上移,即减小S,电容减小,再根据,知U增大,所以θ变大.故A不符合题意.
B.根据电容的决义式,保持S不变,仅让B极板左移,即增大d,电容C减小,再根据,知U增大,所以θ变大.故A不符合题意.
CD.根据电容的决义式, 当保持S、d不变,在两板间插入有机玻璃,即增大电介质介电常数,则电容增大,根据,知U减小,则θ变小.故D不符合题意,C符合题意.
6. 如图a所示,AB是某电场中的一条电场线,若将一负电荷从A点处自由释放,仅在电场力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图b所示,则A、B两点的电势高低和场强大小关系是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】负电荷从A由自由释放(初速度为0)后,能加速运动到B,说明负电荷受到的静电力方向从A指向B,那么电场方向就是由B指向A,由于沿电场线方向电势逐渐降低,所以A、B两点的电势关系是
负电荷从A运动到B的过程中,图像的斜率表示加速度,可知,负电荷的加速度是逐渐减小,由牛顿第二定律
可知,负电荷从A运动到B时,受到的静电力是逐渐减小的,电场强度是减小的,故
C正确。
故选C。
7. 如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源连接,下极板接地。一带电油滴位于两板中央的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离,则( )
A. 极板上的带电量不变
B. P点的电势将降低
C. 带电油滴仍静止在P点
D. 带电油滴将竖直向下运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离,即d减小,根据可知,电容C增大,因U不变,根据可知,故Q增大,故A错误;
B.设P点到上、下极板的距离分别为和,则有
又,
联立得
因减小,故降低,故B正确;
CD.因d减小,U不变,根据可知,E增大,故油滴所受电场力大于重力,向上运动,故CD错误。
故选B。
二、多项选择:(本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题所给的答案中有多项是符合题目要求的,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错、不选、多选的得0分)
8. 平行板电容器的电容受哪些条件影响( )
A. 电容器两端电压 B. 电容器所带电荷量
C. 电容器两极板间的距离 D. 电容器两极板的正对面积
【答案】CD
【解析】
【详解】电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量,与电容器本身的构造有关。根据可知,电容器的电容与电容器两极板间的距离d以及两极板的正对面积S有关,与电容器两端电压以及电容器所带电荷量均无关。
故选CD。
9. 两个完全相同的金属小球,带电量之比为1:5,当它们相距r时的相互作用力为F1。若把它们互相接触后再放回原处,它们的相互作用力变为F2,则F1与F2的比值可能是( )
A. 5:1 B. 5:9 C. 5:4 D. 5:8
【答案】BC
【解析】
【详解】两小球相距r时相互作用力为
若两小球所带的电荷异号,接触后再分开,两球电量的绝对值为,此时两球的库仑力为
则
若两小球所带的电荷同号,接触后再分开,两球电量的绝对值为,此时两球的库仑力为
则
故选BC。
10. 如图所示,带电小球A、B的电荷分别为QA、QB,OA=OB,都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时A、B间距离减为,可采用以下哪些方法( )
A. 将小球A、B的质量都增大到原来的2倍
B. 将小球B的质量增大到原来的8倍
C. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半
D. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增大到原来的2倍
【答案】BD
【解析】
【详解】如图所示,B受重力、丝线的拉力及库仑力,
将拉力及库仑力合成,其合力应与重力大小相等、方向相反,由几何关系可知
=
而库仑力F=,即
==
有
mgd3=kQAQBL
则
d=
要使d变为,可以将小球B的质量增大到原来的8倍而保证上式成立,或将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增大到原来的2倍,也可保证等式成立
故选BD。
三、非选择题 (本题共5小题,共54分,考生根据要求作答)
11. 若将一个电量为C的电荷,从零电势点移到M点要克服电场力做功J,则M点的电势为_______V.若再将该电荷从M点移到N点,电场力做功J,则N点的电势为_______V.M、N两点的电势差_______V.
【答案】 ①. -2 ②. 5 ③. -7
【解析】
【详解】[1]根据电场力做功的公式有:
所以:
[2][3]同理有:
故:
又因为:
计算得出
12. 某同学用传感器做“观察电容器的充放电”实验,按图所示连接电路。电源电动势为4.5V,内阻可以忽略。
(1)将开关S与1端相连,稳定后电容器的上极板带___________(填“正”或“负”)电;把开关S掷向2端,通过电流传感器的电流方向为___________(填“由A到B”或“由B到A”)。
(2)开关S掷向2后,传感器采集到电流随时间变化的图像如图所示。根据图像可估算出电容器存储的电荷量为___________C(结果保留2位有效数字)。
(3)本实验中所使用的电容器的电容约为___________F(结果保留2位有效数字)。
(4)在上述过程中电容器两极板间的电压随时间变化的图像为___________。
【答案】 ①. 正 ②. 由B到A ③. ④. ⑤.
C
【解析】
【详解】(1)[1]将开关S与1端相连,电容器的上极板与电源的正极连接,稳定后电容器的上极板带正电。
[2]把开关S掷向2端,电容器通过电阻放电,负电荷由A向B运动形成电流,所以通过电流传感器的电流方向为由B到A。
(2)[3]电容器储存的电荷量
(3)[4]本实验中所使用的电容器的电容约为
(4)[5]充电过程中,电压先迅速增大,然后稳定在某一数值,放电过程中,电压逐渐减小到为零。
故选C。
13. 将一电荷量的点电荷放在电场中的某点,受到的电场力。求∶
(1)该点电场强度E的大小;
(2)若将另一个电荷量为的点电荷放在同一位置,受到电场力F1的大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据
得
(2)由于原电场不变,根据
得
14. 如图所示,把一质量为2.0g、带电荷量为的均匀带负电小球用绝缘细绳悬起,将另一个均匀带正电小球靠近放置,当两个带电小球在同一高度且相距cm时,细绳与竖直方向的夹角,取,,、两小球均可视为点电荷,求:
(1)小球受到的库仑力的大小;
(2)小球的带电荷量。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】解:(1)以小球为研究对象,受到三个力的作用,由平衡条件可得小球受到的库仑力大小
代入数据解得
由牛顿第三定律可得,小球受到的库仑力大小
(2)由库仑定律得代入数据得小球的带电荷量
15. 如图所示,一静止的电子经过电压为U的电场加速后,立即从A点射入偏转匀强电场中,射入方向与偏转电场的方向垂直,最终电子从B点离开偏转电场。已知偏转电场的电场强度大小为E,宽度为L,方向竖直向上(如图所示),电子的电荷量为e,质量为m,重力忽略不计。
(1)求电子离开加速电场时的速度;
(2)求电子在偏转电场中的偏转距离;
(3)若仅将加速电场的电压提高为原来的2倍,使电子仍从B点经过,求偏转电场的电场强度的大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)电子在电场中的加速,由动能定理得
解得
(2)设电子的竖直偏移量为y,则根据类平抛运动规律水平方向有,竖直方向有,由牛顿第二定律得
联立解得
(3)当电压U1=2U时,使电子仍从B点经过,则电子的水平位移和偏转位移不变,同理水平方向有,竖直方向有,由牛顿第二定律得
联立解得
则可得
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物理试题
本试卷总分100分,考试时间75分钟
一、单项选择题:(本题共7小题,每小题4分,共28分,在每小题所给的答案中只有一项是符合题目要求的,选对的得4分,选错、不选、多选的得0分)
1. 干燥的天气用梳子梳理头发时,常常发出啪啪的响声。若某次将头发梳理完成后,梳子带上了的电荷。已知电子的电荷量为,则下列说法正确的是( )
A. 该过程有的正电荷从梳子转移到头发
B. 该过程有的负电荷从头发转移到梳子
C. 该过程有个电子从头发转移到梳子
D. 该过程有个质子从梳子转移到头发
2. 真空中有两个点电荷,相距为L时,二者间的库仑力为F,保持电量不变,当把它们间的距离变为时,此时的库仑力变为( )
A. B. C. D.
3. 在如图所示的各电场中,a、b两点的电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,实线表示电场线,虚线表示带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,a、b为其运动轨迹上的两点,可以判定( )
A. 粒子在a点的速度大于在b点的速度 B. 粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
C. 粒子一定带负电荷 D. 粒子在a点的电势能大于在b点的电势能
5. 利用如图所示的实验装置,可探究平行板电容器电容C的影响因素.现使静电计的金属外壳、极板B接地,若保持极板上的电荷量Q不变,下列现象可能出现的是( )
A. 仅让B极板上移,观察到静电计张角变小
B. 仅让B板向左移,观察到静电计张角变小
C. 仅插入有机玻璃,观察到静电计张角变小
D. 仅插入有机玻璃,观察到静电计张角变大
6. 如图a所示,AB是某电场中的一条电场线,若将一负电荷从A点处自由释放,仅在电场力作用下沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图b所示,则A、B两点的电势高低和场强大小关系是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
7. 如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源连接,下极板接地。一带电油滴位于两板中央的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离,则( )
A. 极板上的带电量不变
B. P点的电势将降低
C. 带电油滴仍静止在P点
D. 带电油滴将竖直向下运动
二、多项选择:(本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题所给的答案中有多项是符合题目要求的,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错、不选、多选的得0分)
8. 平行板电容器的电容受哪些条件影响( )
A. 电容器两端电压 B. 电容器所带电荷量
C. 电容器两极板间的距离 D. 电容器两极板的正对面积
9. 两个完全相同的金属小球,带电量之比为1:5,当它们相距r时的相互作用力为F1。若把它们互相接触后再放回原处,它们的相互作用力变为F2,则F1与F2的比值可能是( )
A. 5:1 B. 5:9 C. 5:4 D. 5:8
10. 如图所示,带电小球A、B的电荷分别为QA、QB,OA=OB,都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时A、B间距离减为,可采用以下哪些方法( )
A. 将小球A、B的质量都增大到原来的2倍
B. 将小球B的质量增大到原来的8倍
C. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半
D. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增大到原来的2倍
三、非选择题 (本题共5小题,共54分,考生根据要求作答)
11. 若将一个电量为C的电荷,从零电势点移到M点要克服电场力做功J,则M点的电势为_______V.若再将该电荷从M点移到N点,电场力做功J,则N点的电势为_______V.M、N两点的电势差_______V.
12. 某同学用传感器做“观察电容器的充放电”实验,按图所示连接电路。电源电动势为4.5V,内阻可以忽略。
(1)将开关S与1端相连,稳定后电容器的上极板带___________(填“正”或“负”)电;把开关S掷向2端,通过电流传感器的电流方向为___________(填“由A到B”或“由B到A”)。
(2)开关S掷向2后,传感器采集到电流随时间变化的图像如图所示。根据图像可估算出电容器存储的电荷量为___________C(结果保留2位有效数字)。
(3)本实验中所使用的电容器的电容约为___________F(结果保留2位有效数字)。
(4)在上述过程中电容器两极板间的电压随时间变化的图像为___________。
13. 将一电荷量的点电荷放在电场中的某点,受到的电场力。求∶
(1)该点电场强度E的大小;
(2)若将另一个电荷量为的点电荷放在同一位置,受到电场力F1的大小。
14. 如图所示,把一质量为2.0g、带电荷量为的均匀带负电小球用绝缘细绳悬起,将另一个均匀带正电小球靠近放置,当两个带电小球在同一高度且相距cm时,细绳与竖直方向的夹角,取,,、两小球均可视为点电荷,求:
(1)小球受到的库仑力的大小;
(2)小球的带电荷量。
15. 如图所示,一静止的电子经过电压为U的电场加速后,立即从A点射入偏转匀强电场中,射入方向与偏转电场的方向垂直,最终电子从B点离开偏转电场。已知偏转电场的电场强度大小为E,宽度为L,方向竖直向上(如图所示),电子的电荷量为e,质量为m,重力忽略不计。
(1)求电子离开加速电场时的速度;
(2)求电子在偏转电场中的偏转距离;
(3)若仅将加速电场的电压提高为原来的2倍,使电子仍从B点经过,求偏转电场的电场强度的大小。
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