内容正文:
高二物理试卷
考试时间75分钟,满分100分
一、选择题(本题共10题,其中1-7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,8-10题,每小题6分,共18分,每小题有多个选项符合题目要求。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. 如图,取一对用绝缘支柱支持的导体A和B,使他们彼此接触,B的一端接地。起初他们都不带电,贴在他们下面的两片金属箔是闭合的,现手握绝缘棒,把带正电荷的带电体C移近导体A,则关于两金属箔的情况,下列说法正确的是( )
A. A下面的箔片张开,B下面的箔片也张开 B. A下面的箔片张开,B下面的箔片不张开
C. A下面的箔片不张开,B下面的箔片张开 D. A下面的箔片不张开,B下面的箔片也不张开
【答案】B
【解析】
【详解】把带正电荷的带电体C移近导体A,由于静电感应,A的左端感应出负电荷,下面的箔片张开,A、B以及大地相连成为一个整体,大地远端感应出正电荷,B没有净电荷,下面的箔片不张开。
故选B。
2. 如图,真空中固定在绝缘台上的两个完全相同的金属小球、相互吸引的导体小球A和B(可视为点电荷),小球A所带的电荷量是小球B的3倍。它们之间库仑力的大小为F。用一个不带电的同样的金属小球C先跟A接触,再跟B接触,移走C后,导体小球A和B之间库仑力的大小为( )
A. B. C. D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】开始时AB相互吸引,则带异种电荷,假设带电量分别为+3q和-q,则
用一个不带电的同样的金属小球C先跟A接触,再跟B接触,移走C后,此时导体小球A和B分别带电量为和,则此时
假设带电量分别为-3q和+q,则
用一个不带电的同样的金属小球C先跟A接触,再跟B接触,移走C后,此时导体小球A和B分别带电量为和,则此时
故选A。
3. 如图所示,平面内固定有等量异种点电荷,M、N两点关于两点电荷的连线对称,M、P两点关于两点电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是( )
A. M点的电势等于P点的电势
B. M点的电势等于N点的电势
C. M点的电场强度与N点的电场强度相同
D. M点的电场强度与P点的电场强度相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.沿着电场线方向电势降低,M点的电势大于P点的电势,故A错误;
B.根据对称性可知,M点的电势等于N点的电势,故B正确;
C.M点的电场强度与N点的电场强度大小相等、方向不同,故C错误;
D.M点的电场强度与P点的电场强度大小相等、方向不同,故D错误。
故选B。
4. 将一个不带电的空腔导体放入匀强电场中,达到静电平衡时,导体外部电场线分布如图所示。W为导体壳壁,A、B为空腔内两点。下列说法正确的是( )
A. 导体壳壁W的外表面和内表面感应出等量的异种电荷
B. 空腔导体上的感应电荷在B点产生的场强为零
C. 空腔内的电场强度为零
D. 空腔内A点的电势高于B点的电势
【答案】C
【解析】
【详解】ACD.导体壳壁W处于静电平衡状态,外表面感应出等量的异种电荷,导体壳壁和空腔内部为一个等势体,电场强度均为零,空腔内A点的电势等于B点的电势。故AD错误;C正确。
B.空腔导体上的感应电荷在B点产生的场强与匀强电场的场强等大反向,不为零。故B错误。
故选C。
5. 两等量异种点电荷周围电场线分布如图所示,两电荷连线中点为O,b、c两点关于二者连线对称,a、d两点关于O点对称,以下说法正确的是( )
A. O点电场强度为0
B. a点电场强度小于b点电场强度
C. b、c两点的电场强度相同
D. a、d两点的电场强度相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.由场强的叠加原理可知,O点场强方向向右,且不为0,故A错误;
B.由电场线的疏密可知,a点场强大于b点场强,故B错误;
C.b、c两点电场强度大小相等,方向不同,故C错误;
D.由对称性可知,a、d两点电场强度相同,故D正确。
故选D。
6. 某电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.1×10-7 J,在B点的电势能为1.5×10-7J。已知A、B两点在同一条电场线上且相距4 m,电场线的方向如图中箭头所示,该点电荷的电荷量为2×10-9 C,不计点电荷受到的重力,下列说法正确的是( )
A. 该电场为匀强电场,且电场强度大小为5 V/m
B. 该点电荷在AB中点的电势能为1.3×10-7J
C. A、B两点的电势差UAB=20 V
D. 把该点电荷从B点由静止释放,经过A点时,动能为4×10-8J
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB.仅给出了带电粒子在A、B两点的电势能,无法判断电场是否为匀强电场,无法计算电场强度且无法计算AB中点的电势及电势能,选项A、B错误;
C.沿电场线方向电势降低,UAB一定为负值,选项C错误;
D.把该点电荷从B点由静止释放到经过A点的过程中,电场力做正功,由功能关系可知
选项D正确。
故选D。
7. 工在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚度,通常要在生产流水线上设置如图所示传感器。其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板,上下位置均固定,且分别接在恒压直流电源的两极上(电源电压小于材料的击穿电压)。当流水线上通过的产品厚度减小时,下列说法正确的是( )
A. A、B平行板电容器的电容增大
B. A、B两板上的电荷量变大
C. 有电流从a向b流过灵敏电流计
D. A、B两板间的电场强度变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据可知当产品厚度减小,导致减小时,电容器的电容C减小,A错误;
BC.根据可知极板带电量Q减小,有放电电流从a向b流过,B错误,C正确;
D.因两板之间的电势差不变,板间距不变,所以两板间电场强度为不变,D错误。
故选C。
8. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线。实线为带电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,P、Q、R分别在电场线a、b、c上,据此可知( )
A. 该粒子一定正电荷
B. 该粒子在P点的加速度比在Q点的加速度大
C. 该粒子在P点的动能比在Q点的动能大
D. 无论粒子运动方向如何,电场力对该粒子一定做负功
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由于带电粒子仅受电场力作用,所以电场力位于轨迹的凹侧,如图所示
由于不知道电场方向,所以无法确定粒子的电性,故A错误;
B.根据电场线的疏密程度可知,P点场强大于Q点场强,则粒子在P点受到的电场力大于在Q点受到的电场力,根据牛顿第二定律可知,粒子在P点的加速度比在Q点的加速度大,故B正确;
CD.若粒子从P点运动Q点,则电场力与速度方向的夹角大于,电场力做负功,粒子动能减小,粒子在P点的动能比在Q点的动能大;若粒子从Q运动P点,则电场力与速度方向的夹角小于,电场力做正功,粒子动能增加,粒子在P点的动能比在Q点的动能大;故C正确,D错误。
故选BC。
9. 如图所示,水平线a、b、c、d为匀强电场中的等差等势线,一个质量为m、电荷量绝对值为q的粒子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两个点,已知该粒子在A点的速度大小为v1,在B点的速度大小为v2,且方向与等势线平行.A、B连线长为L,连线与竖直方向的夹角为θ,不计粒子受到的重力,则( )
A. 该粒子一定带正电
B. 匀强电场的电场强度大小为
C. 该粒子在B点的电势能一定大于在A点的电势能
D. 等势线b的电势比等势线d的电势高
【答案】BC
【解析】
【详解】BC.由做曲线运动的物体受到的合力指向曲线的内侧可知,该粒子所受电场力方向竖直向上,沿电场线方向的位移为
由A到B,电场力做负功,该粒子从A到B过程中电势能增大,由动能定理得
所以
BC正确;
AD.根据题意可确定该粒子受到的电场力方向,但无法确定电场线的方向,所以无法确定等势面的电势高低及该粒子的电性,AD错误。
故选BC。
10. 三个相同的带电粒子(不计重力) 从同一位置沿同一方向垂直于电场线飞入偏转电场,出现了如图所示的三条轨迹,由此可判断( )
A. 粒子c的速度变化量比粒子a的小
B. 进入电场时,粒子c的速度最大
C. 粒子c的动能增加量最大
D. 在粒子b飞离电场的同时,粒子a刚好打在下极板上
【答案】ABD
【解析】
【详解】AD.由于三个粒子相同,故进入电场后,受到的电场力相等,即加速度相等,在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,偏移量
所以
故在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上;由于不计重力,三个粒子仅受电场力,受到的电场力相等,即竖直方向的加速度大小相等,根据
可知
所以,粒子c的速度变化量比粒子a的小,故AD正确;
B.粒子进入电场后,在水平方向做匀速直线运动,速度大小为
又
,
所以
故B正确;
C.根据动能定理
因为,三个粒子仅受电场力,受到的电场力相等,粒子c的偏移量最小,所以粒子c的动能增加量最小,故C错误。
故选ABD。
二、非选择题(共5个大题,共54分)
11. 某同学用刻度尺测金属丝的长度L,示数如图甲所示.则金属丝的长度L=_________cm;用螺旋测微器测金属丝的直径d,示数如图乙所示,则金属丝的直径d=_________mm;他还用多用电表按正确的操作程序测出了它的阻值,测量时选用“×10”欧姆挡,示数如图丙所示,则金属丝的电阻R=_______Ω.
【答案】 ①. 41.00 ②. 0.224##0.225##0.226 ③. 90
【解析】
【详解】[1]刻度尺的最小刻度为1mm,则金属丝的长度L=41.00cm;
[2]螺旋测微器测金属丝的直径d=0.01mm×22.5=0.225mm
[3]金属丝的电阻R=9×10Ω=90Ω
12. 某实验小组用图甲装置验证系统机械能守恒定律.测得滑块(含遮光条)的质量为M,钩码质量为m,遮光条的宽度为。重力加速度大小为g,请回答下列问题:
(1)注意事项:本实验中__________(选填“需要”或“不需要”)保证钩码质量m远小于滑块(含遮光条)的质量M。
(2)实验步骤:
①按照图甲安装实验装置,调节气垫导轨__________,接通气源,将滑块从导轨右端由静止释放;
②测出滑块释放时,遮光条中心到光电门中心的距离L及遮光条通过光电门的遮光时间;
③仅改变距离L,重复步骤②,测得多组L和t的数据。
(3)数据处理:
①某次实验测得遮光条通过光电门的遮光时间为,则滑块通过光电门的瞬时速度__________(用d、表示);
②根据测得的多组L和t的数据,以L为纵坐标、以__________(选填“t”“”“”或“”)为横坐标作图,如图乙所示,若图线斜率__________(用M、m、g、d表示),则可验证系统机械能守恒。
【答案】(1)不需要 (2)水平
(3) ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
本实验验证的是滑块(含遮光条)和钩码组成的系统的机械能守恒,系统的重力势能减少量等于系统的动能增加量,不需要将钩码的重力近似为滑块受到的拉力,所以不需要保证钩码质量m远小于滑块(含遮光条)的质量M。
【小问2详解】
按照图甲安装实验装置,调节气垫导轨水平,接通气源,将滑块从导轨右端由静止释放。
【小问3详解】
①[1]滑块通过光电门的瞬时速度为;
②[2][3]若系统机械能守恒,钩码重力势能的减少量等于系统动能的增加量,则有
又
联立整理可得
应以为横坐标作图,斜率为
13. 如图所示,匀强电场与水平面夹角为60°,斜向左上方,绝缘直杆上套着一个重为的带负电荷的滑环,滑环受到的电场力大小等于其重力的一半,当直杆与水平面成30°时滑环受到的摩擦力和直杆与水平面成60°时滑环受到的摩擦力大小相等。求:
(1)摩擦力的大小;
(2)滑环与直杆的动摩擦因数。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)当木板倾角为30°时,在垂直于斜面的方向上有
①
当木板倾角为60°时,在垂直于斜面的方向上有
②
比较①②可知,在动摩擦因数相等的情况下,
一定是木板的倾角为30°时滑环所受的是静摩擦力,60°时滑环所受的是滑动摩擦力。
木板的倾角为30°时滑环受力平衡,
③
(2)木板的倾角为60°时物块受到的摩擦力为
④
联立③④解得
⑤
14. 如图所示,平行板电容器与电源相连,两极板A和B竖直放置,相距为d。 在两极板的中央位置,用长为L的绝缘细线悬挂一个质量为m,电荷量为q的小球。小球静止在A点,此时细线与竖直方向成θ角。 已知电容器的电容为C,重力加速度大小为g。求:
(1)平行板电容器两极板间的电场强度大小;
(2)电容器极板上所带电荷量Q;
(3)将小球从悬点正下方O点(细线处于张紧状态)由静止释放,小球运动到A点时的速度。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)带电小球静止在A点的受力如图:
可得
①
解得
(2)设两板间电压为U,则有U=Ed,由
可得
所以
(3)带电小球从O运动到A,由动能定理得
②
由①②解得
15. 如图所示,竖直平面xOy内,第一象限和第三象限有水平向右大小相同的匀强电场。悬点在,长为L的绝缘细绳悬挂着质量为m,电荷量为q的带电小球(可视为质点),小球静止时,细绳与竖直方向的夹角。现将小球拉至,由静止释放,当小球摆到O点时(第一次穿过y轴),细绳恰好断裂。小球在第三象限中运动一段时间后,再次穿过y轴上的C点(图上未标出)。重力加速度大小为g,,,求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)小球运动到O点的速度大小;
(3)C点的坐标;小球在第三象限运动过程中,动能的最小值是多少?
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
静止时,根据平衡条件可得
解得
【小问2详解】
对小球,从B点运动到O点,根据动能定理
联立解得
【小问3详解】
小球在第三象限运动时,水平方向先匀减速直线运动后匀加速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动,水平方向上,有,
竖直方向上有
可得
所以C点的坐标.
和合成为等效重力
将沿着和垂直分解,得到沿着方向的分量
垂直方向的分量
当减到0时,动能最小,此时
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高二物理试卷
考试时间75分钟,满分100分
一、选择题(本题共10题,其中1-7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,8-10题,每小题6分,共18分,每小题有多个选项符合题目要求。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. 如图,取一对用绝缘支柱支持的导体A和B,使他们彼此接触,B的一端接地。起初他们都不带电,贴在他们下面的两片金属箔是闭合的,现手握绝缘棒,把带正电荷的带电体C移近导体A,则关于两金属箔的情况,下列说法正确的是( )
A. A下面的箔片张开,B下面的箔片也张开 B. A下面的箔片张开,B下面的箔片不张开
C. A下面的箔片不张开,B下面的箔片张开 D. A下面的箔片不张开,B下面的箔片也不张开
2. 如图,真空中固定在绝缘台上的两个完全相同的金属小球、相互吸引的导体小球A和B(可视为点电荷),小球A所带的电荷量是小球B的3倍。它们之间库仑力的大小为F。用一个不带电的同样的金属小球C先跟A接触,再跟B接触,移走C后,导体小球A和B之间库仑力的大小为( )
A. B. C. D. 无法判断
3. 如图所示,平面内固定有等量异种点电荷,M、N两点关于两点电荷的连线对称,M、P两点关于两点电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是( )
A. M点的电势等于P点的电势
B. M点的电势等于N点的电势
C. M点的电场强度与N点的电场强度相同
D. M点的电场强度与P点的电场强度相同
4. 将一个不带电的空腔导体放入匀强电场中,达到静电平衡时,导体外部电场线分布如图所示。W为导体壳壁,A、B为空腔内两点。下列说法正确的是( )
A. 导体壳壁W的外表面和内表面感应出等量的异种电荷
B. 空腔导体上的感应电荷在B点产生的场强为零
C. 空腔内的电场强度为零
D. 空腔内A点的电势高于B点的电势
5. 两等量异种点电荷周围电场线分布如图所示,两电荷连线中点为O,b、c两点关于二者连线对称,a、d两点关于O点对称,以下说法正确的是( )
A. O点电场强度为0
B. a点电场强度小于b点电场强度
C. b、c两点的电场强度相同
D. a、d两点的电场强度相同
6. 某电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.1×10-7 J,在B点的电势能为1.5×10-7J。已知A、B两点在同一条电场线上且相距4 m,电场线的方向如图中箭头所示,该点电荷的电荷量为2×10-9 C,不计点电荷受到的重力,下列说法正确的是( )
A. 该电场为匀强电场,且电场强度大小为5 V/m
B. 该点电荷在AB中点的电势能为1.3×10-7J
C. A、B两点的电势差UAB=20 V
D. 把该点电荷从B点由静止释放,经过A点时,动能为4×10-8J
7. 工在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚度,通常要在生产流水线上设置如图所示传感器。其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板,上下位置均固定,且分别接在恒压直流电源的两极上(电源电压小于材料的击穿电压)。当流水线上通过的产品厚度减小时,下列说法正确的是( )
A. A、B平行板电容器的电容增大
B. A、B两板上的电荷量变大
C. 有电流从a向b流过灵敏电流计
D. A、B两板间的电场强度变大
8. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线。实线为带电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,P、Q、R分别在电场线a、b、c上,据此可知( )
A. 该粒子一定正电荷
B. 该粒子在P点的加速度比在Q点的加速度大
C. 该粒子在P点的动能比在Q点的动能大
D. 无论粒子运动方向如何,电场力对该粒子一定做负功
9. 如图所示,水平线a、b、c、d为匀强电场中的等差等势线,一个质量为m、电荷量绝对值为q的粒子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两个点,已知该粒子在A点的速度大小为v1,在B点的速度大小为v2,且方向与等势线平行.A、B连线长为L,连线与竖直方向的夹角为θ,不计粒子受到的重力,则( )
A. 该粒子一定带正电
B. 匀强电场的电场强度大小为
C. 该粒子在B点的电势能一定大于在A点的电势能
D. 等势线b的电势比等势线d的电势高
10. 三个相同的带电粒子(不计重力) 从同一位置沿同一方向垂直于电场线飞入偏转电场,出现了如图所示的三条轨迹,由此可判断( )
A. 粒子c的速度变化量比粒子a的小
B. 进入电场时,粒子c的速度最大
C. 粒子c的动能增加量最大
D. 在粒子b飞离电场的同时,粒子a刚好打在下极板上
二、非选择题(共5个大题,共54分)
11. 某同学用刻度尺测金属丝的长度L,示数如图甲所示.则金属丝的长度L=_________cm;用螺旋测微器测金属丝的直径d,示数如图乙所示,则金属丝的直径d=_________mm;他还用多用电表按正确的操作程序测出了它的阻值,测量时选用“×10”欧姆挡,示数如图丙所示,则金属丝的电阻R=_______Ω.
12. 某实验小组用图甲装置验证系统机械能守恒定律.测得滑块(含遮光条)的质量为M,钩码质量为m,遮光条的宽度为。重力加速度大小为g,请回答下列问题:
(1)注意事项:本实验中__________(选填“需要”或“不需要”)保证钩码质量m远小于滑块(含遮光条)的质量M。
(2)实验步骤:
①按照图甲安装实验装置,调节气垫导轨__________,接通气源,将滑块从导轨右端由静止释放;
②测出滑块释放时,遮光条中心到光电门中心的距离L及遮光条通过光电门的遮光时间;
③仅改变距离L,重复步骤②,测得多组L和t的数据。
(3)数据处理:
①某次实验测得遮光条通过光电门的遮光时间为,则滑块通过光电门的瞬时速度__________(用d、表示);
②根据测得的多组L和t的数据,以L为纵坐标、以__________(选填“t”“”“”或“”)为横坐标作图,如图乙所示,若图线斜率__________(用M、m、g、d表示),则可验证系统机械能守恒。
13. 如图所示,匀强电场与水平面夹角为60°,斜向左上方,绝缘直杆上套着一个重为的带负电荷的滑环,滑环受到的电场力大小等于其重力的一半,当直杆与水平面成30°时滑环受到的摩擦力和直杆与水平面成60°时滑环受到的摩擦力大小相等。求:
(1)摩擦力的大小;
(2)滑环与直杆的动摩擦因数。
14. 如图所示,平行板电容器与电源相连,两极板A和B竖直放置,相距为d。 在两极板的中央位置,用长为L的绝缘细线悬挂一个质量为m,电荷量为q的小球。小球静止在A点,此时细线与竖直方向成θ角。 已知电容器的电容为C,重力加速度大小为g。求:
(1)平行板电容器两极板间的电场强度大小;
(2)电容器极板上所带电荷量Q;
(3)将小球从悬点正下方O点(细线处于张紧状态)由静止释放,小球运动到A点时的速度。
15. 如图所示,竖直平面xOy内,第一象限和第三象限有水平向右大小相同的匀强电场。悬点在,长为L的绝缘细绳悬挂着质量为m,电荷量为q的带电小球(可视为质点),小球静止时,细绳与竖直方向的夹角。现将小球拉至,由静止释放,当小球摆到O点时(第一次穿过y轴),细绳恰好断裂。小球在第三象限中运动一段时间后,再次穿过y轴上的C点(图上未标出)。重力加速度大小为g,,,求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)小球运动到O点的速度大小;
(3)C点的坐标;小球在第三象限运动过程中,动能的最小值是多少?
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$