内容正文:
六安一中2025秋学期高二年级周末作业
物理试卷(一)
时间: 75分钟 满分: 100分
一、单项选择题
1.如图所示,将带正电荷Q的导体球丙靠近不带电的椭球形导体。若沿虚线将椭球形导体分成大小不同的甲、乙两部分,这两部分所带电荷量分别为Q甲、Q乙。下列关于电性和电荷量大小的比较正确的是( )
A.甲带负电,乙带正电, B.甲乙都带负电,
C.甲带正电,乙带负电, D.甲带正电,乙带负电,
2.如图所示,一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A,下列说法正确的是( )
A.导体A下部的金属箔张开,导体B下部的金属箔不张开
B.手摸一下导体A后,拿开手,则导体A带负电
C.手摸一下导体B后,拿开手,则导体A不带电
D.手持绝缘柱把导体A和B分开,然后移开C,则导体A和B不带电
3.如图所示,在倾角为的光滑绝缘斜面上固定一个挡板,在挡板上连接一根劲度系数为的绝缘轻质弹簧,弹簧另一端与A球连接。A、B、C三小球的质量均为M,,,当系统处于静止状态时,三小球等间距排列。已知静电力常量为k,则( )
A.
B.弹簧伸长量为
C.A球受到的库仑力大小为2Mg
D.相邻两小球间距为
4.如图,V型对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上,两斜面与水平面夹角均为,其中斜面N光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在M、N上,P、Q连线垂直于斜面M,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则P与M间的动摩擦因数至少为( )
A. B. C. D.
5.如图所示,一光滑绝缘轨道水平放置,直径上有A、B两点,AO = 2cm,OB = 4cm,在AB固定两个带电量分别为Q1、Q2的正电荷,现有一个带正电小球静置于轨道内侧P点(小球可视为点电荷),已知AP:BP = n:1,试求Q1:Q2是多少( )
A.2n2:1 B.4n2:1 C.2n3:1 D.4n3:1
6.如图,两带电小球的质量均为m,小球A用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接,小球B用固定的绝缘轻杆连接。A球静止时,轻绳与竖直方向的夹角为,两球连线与轻绳的夹角为,整个系统在同一竖直平面内,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.A球静止时,轻绳上拉力为
B.A球静止时,A球与B球间的库仑力为
C.若将轻绳剪断,则剪断瞬间A球加速度大小为g
D.若将轻绳剪断,则剪断瞬间轻杆对B球的作用力变小
7.如图所示,已知带电小球A、B的电荷量分别为QA、QB,A球固定,B球用长为L的绝缘细线悬挂在O点,静止时A、B相距为d。若A球电荷量保持不变,B球缓慢漏电,不计两小球半径,则下列说法正确的是( )
A.细线对B球的拉力逐渐变大
B.A、B球靠近,它们间的库仑力逐渐变大
C.当A、B间距离减小为时,B球的电荷量减小为原来的
D.当A、B间距离减小为时,B球的电荷量减小为原来的
8.有三个完全相同的金属球,球A带的电荷量为q,球B和球C均不带电。现把球A、B、C以各种接触顺序经若干次接触后分开,最后球B的电荷量不可能的是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.如图,真空中固定在绝缘台上的两个相同的金属小球A和B,带有等量同种电荷,电荷量为q,两者间距远大于小球直径,两者之间的静电力大小为F。用一个电荷量为Q的同样的金属小球C先跟A接触,再跟B接触,移走C后,A和B之间的静电力大小仍为F,则的绝对值可能是( )
A.1 B.2 C.3 D.5
10.如图所示,水平天花板下方固定一光滑定滑轮O,在定滑轮正下方C处固定一带正电的点电荷。不带电的A球与带正电的B球用绝缘轻绳跨过O连接,A、B均视为质点,初始系统静止且。若B的电荷量缓慢减少,在B到达O正下方前,则( )
A.B球的轨迹是一段圆弧
B.A球的质量大于B球的质量
C.此过程中点电荷对B球的库仑力减小
D.此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐减小
三、解答题
11.如图所示,把电荷量、质量的带正电小球用绝缘细线悬挂在水平天花板上,带正电的物块放置在倾角的光滑固定斜面上。当小球与物块间的连线水平且细线与水平方向的夹角为37°时,小球与物块均静止,此时两者之间的距离。已知静电力常量,小球及物块均可视为点电荷,重力加速度大小,,。求:
(1)小球与物块间的库仑力大小;
(2)物块的电荷量大小;
(3)物块的质量。
12.如图所示,质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平直槽上,A与B间和B与C间的距离均为L,A球带电荷量为QA=8q,B球带电荷量为QB=q。若小球C上加一水平向右的恒力F,恰好使A、B、C三小球保持相对静止,求:
(1)外力F的大小;
(2)C球所带电荷量QC;
(3)历时t后,恒力F对系统共做了多少功?
13.如图所示,带正电的小球1用绝缘细线a悬挂在水平墙壁上,带负电的小球2用绝缘细线悬挂在竖直墙壁上。两小球处于静止状态时,细线b水平,细线a与竖直方向的夹角为37°,小球1、2(均可视为点电荷)的连线与水平方向的夹角也为37°,小球1、2间的距离d=2m。已知小球1、2所带的电荷量大小分别为,静电力常量,取重力加速度大小。求:
(1)小球1、2间的库仑力大小;
(2)细线b上的弹力大小和小球2的质量;
(3)小球1的质量
2
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六安一中2025秋学期高二年级周末作业
物理试卷(一)参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
A
D
C
C
D
D
AD
AC
1.C
【详解】当导体处于静电平衡状态时,沿虚线将导体分开时,两部分所带异种电荷量的大小相等,即
由于虚线左侧距正电荷较远,甲部分感应出的正电荷,乙部分感应出的负电荷。故选C。
2.B
【详解】A.将一个带正电的导体球C靠近导体A,由于静电感应,导体A带负电,导体B带正电,故导体A、B下面的金属箔均张开,故A错误;
B.手摸一下导体A后,拿开手,由于球C不动,根据静电感应原理可知,导体A带负电,故B正确;
C.根据B选项分析可知,手摸一下导体B后,拿开手,则导体A仍然带负电,故C错误;
D.将导体A、B分开后,再移走C,此时导体A、B不接触,电荷不发生转移,则A带负电,B带正电,故D错误。故选B。
3.A
【详解】AD.三小球间距均相等,对C球受力分析可知C球带正电,根据平衡条件:;对B小球受力分析,根据平衡条件:
两式联立解得:,,故A正确,D错误;B.对A、B、C三小球整体受力分析,根据平衡条件:;弹簧伸长量:,故B错误;C.对A球受力分析,根据平衡条件:;解得A球受到的库仑力为:;故选A.
4.D
【详解】滑块Q在光滑斜面N上静止,则P与Q带电同性,两者之间为库仑斥力设为F,两滑块的受力分析和角度关系如图所示
对Q物体在沿着斜面方向有;可得;而对P物体动摩擦因数最小时有;;;联立解得;故选D。
5.C
【详解】对小球受力分析如图所示
由正弦定理有;其中∠CPH = ∠OPB,∠CHP = ∠HPD = ∠APO
其中△APO中;同理有;其中,;联立有Q1:Q2= 2n3:1;故选C。
6.C
【详解】AB.根据题意A球静止时,对A球受力分析,如图所示
由平行四边形定则及几何关系,轻绳上拉力为;A球与B球间的库仑力
故AB错误;C.若将轻绳剪断,则剪断瞬间A球受到轻绳的拉力消失,其它两力保持不变,根据三力平衡知识,此时A球的合外力大小为,则加速度大小为g,故C正确;
D.若将轻绳剪断,则剪断瞬间B球受到的库仑力、重力不变,小球仍然处在静止状态,则轻杆对B球的作用力不变,故D错误。故选C。
7.D
【详解】AB.根据题意,对B受力分析,受重力、细线拉力和库仑力,如图所示
由相似三角形可得;根据库仑定律;可知,由于B球缓慢漏电,则F减小,由于G、OA、OB均不变,则d逐渐减小,FT不变,故AB错误;CD.根据AB分析可知,当AB间距离减为时,库仑力减小到原来的,根据;可知,B球的电荷量减小为原来的,故C错误、D正确。故选D。
8.D
【详解】完全相同的金属球,接触后电荷平分,所以若先将A与B接触后分开,则A、B均带电量,再将B与C接触,则B与C均带电量为,再将A与B接触则,A与B均带电量为,再将B与C接触,则B与C带电量均为,再将A与B接触,则A与B带电量均为,以此类推,最终三个带电体的电量均为,故A、B、C均有可能,D不可能。故选D。
9.AD
【详解】C先跟A接触后,两者电荷量均变为,C再跟B接触后,两则电荷量均变为,此时AB之间静电力大小仍为,则有;解得或;
则的绝对值可能是1或者5。故选AD。
10.AC
【详解】AB.开始时B球受力如图所示,
由相似三角形可知;因知mBg>T =mAg
则A球的质量小于B球的质量;由于T不变,OC不变,可知OB不变,则随着B球所带的电荷量缓慢减少,B球的轨迹是一段圆弧,故A正确,B错误;C.根据;则
则随着B的电荷量缓慢减少,BC减小,F减小,即此过程中点电荷对B球的库仑力减小,选项C正确;D.因滑轮两侧绳子拉力不变,当B球下降时,两侧细绳的夹角减小,则合力变大,即此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐变大,选项D错误。故选AC。
11.(1);(2);(3)
【详解】(1)对小球受力分析,根据平衡条件,竖直方向上有;水平方向上有
联立解得
(2)由库仑定律有;解得
(3)对物块受力分析,根据平衡条件,沿斜面方向上有;解得
12.(1);(2)-16q;(3)
【详解】(1)因为A、B、C三球保持相对静止,故有相同的状态,对它们整体进行研究,由牛顿第二定律有;对A球分析,可知C球电性应与A球和B球相异,则有
对B球分析,有;联立解得;
(2)将F代入;;解得;C球电荷量QC为-16q;(3)F对系统做功;位移为;联立解得
13.(1)45N (2)36N,2.7kg (3)2.1kg
【详解】(1)根据库仑定律有;解得
(2)对小球2受力分析,水平方向上有;竖直方向上有;解得,
(3)将小球1、2作为整体受力分析,有;解得
2
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