内容正文:
高一第二学期第二次月考物理试卷
(满分100分 考试时间75分钟)
一、单选题:共7题,每题4分,共28分。
1. 关于电场,下列说法正确的是( )
A. 电场强度公式表明,若电荷量减半,则该处的电场强度变为原来的2倍
B. 电强度公式表明,点电荷周围电场强度的大小与电荷量的大小相关
C. 两个等量同种点电荷连线中点位置的电场强度为零,电势也为零
D. 匀强电场中各点的场强和电势都相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.电场强度公式是定义式,电场强度由电场本身决定,与试探电荷的电荷量无关。若减半,也会成比例变化,保持不变,故A错误;
B.点电荷电场场强公式中,场强大小与场源电荷量成正比,因此的大小直接影响场强,故B正确;
C.等量同种电荷连线中点位置的场强因对称叠加为零,但电势是标量叠加,若以无穷远为零电势点,中点电势不为零(如两正电荷中点电势为正,两负电荷中点电势为负),故C错误;
D.匀强电场中场强处处相同,但电势沿电场线方向逐渐降低,各点电势不同,故D错误。
故选B。
2. 图示为粒子散射实验得到的粒子运动轨迹示意图,、、为三条不同轨迹上的三点。下列说法正确的是( )
A. 粒子在P点处动能为零
B. 粒子在点受到的电场力大于在点受到的电场力
C. 轨迹经过N点的粒子运动过程中机械能保持不变
D. 轨迹经过M点的粒子运动过程中电势能先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.α粒子带正电,金原子核也带正电,二者为库仑斥力。P点是α粒子轨迹上的点,α粒子经过P点后会继续运动,P点速度不为零,因此动能不为零,故A错误;
B.根据库仑力公式
离金原子核越近,库仑力越大;N点比M点离金原子核更近,因此α粒子在N点受到的电场力更大,故B错误;
C.α粒子运动过程中,金原子核的库仑电场力会对α粒子做功,因此α粒子的机械能会发生变化,不守恒,故C错误;
D.经过M点的α粒子,运动过程中先靠近金原子核、后远离金原子核:靠近过程库仑斥力做负功,电势能增大;远离过程库仑斥力做正功,电势能减小,因此电势能先增大后减小,故D正确。
故选D。
3. 三条等势线如图所示,其中、两点在不同等势线上。已知元电荷。下列说法正确的是( )
A. 电子在点的电势能为
B. 电子在点受到的电场力比点大
C. 电子从点移动到点,电场力所做的功为
D. 电子从点移动到点,电势能减少
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知A点的电势为10V,根据
可得电子在点的电势能为,故A错误;
B.根据
可知等差等势面越密的位置,电场强度越大,则点的电场强度大于点的电场强度,根据
可知电子在点受到的电场力比点大,故B正确;
CD.电子从点移动到点,电场力所做的功为
则电势能增加,故CD错误。
故选B。
4. 如图所示,在绝缘水平面上固定着电荷量为+Q的点电荷,a、b、c为同一直线上的三点,ab=bc,下列说法正确的是( )
A. a、b、c三点的电场强度关系为
B. a、b、c三点的电势关系为
C. a、b、c间的电势差关系有
D. 将负电荷从a点移动到c点的过程中,库仑力对负电荷做负功
【答案】B
【解析】
【详解】A.由,可知,A错误;
B.电场线方向由c→a,沿电场线方向电势逐渐降低,则,B正确;
C.a→b→c的电场强度逐渐增大,由,可知,C错误;
D.在负电荷从a点移动到c点的过程中,库仑力对负电荷做正功,D错误。
故选B。
5. 真空中,等量正点电荷的电场线如图所示,O为两点电荷连线的中点,a、b关于O点对称,规定无限远处的电势为0,下列说法正确的是( )
A. a、b两点的电场强度相同 B. 将正电荷从a点移动到b点,静电力做正功
C. O点电场强度为零 D. O点电势为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.a、b两点的电场强度大小相同,方向相反,A错误;
B.a、b两点的电势相等,将正电荷从a点移动到b点静电力不做功,B错误;
CD.O点电场强度为零,电势大于零,C正确,D错误。
故选C。
6. 如图所示的电场中,一个带电粒子只在电场力作用下沿着虚线轨迹从A点运动到B点,下列说法中正确的有( )
A. 粒子带正电 B. 粒子的加速度减小
C. 粒子的电势能减小 D. 粒子的动能减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.带电粒子的电场力方向一定指向轨迹的凹侧,本题轨迹向左弯曲,凹侧在左,因此电场力方向向左,与电场线方向(向右)相反,故粒子带负电,故A错误;
B.电场线的疏密表示电场强度大小,电场线越密场强越大。本题中左侧(B侧)电场线更密,从A到B场强逐渐增大,由加速度可知,粒子加速度逐渐增大,故B错误;
CD. 粒子从A(右)运动到B(左),电场力方向向左,电场力与速度方向夹角为锐角,因此电场力做正功。根据功能关系:电场力做正功,电势能减小;只有电场力做功,则粒子动能增大,故C正确,D错误。
故选C。
7. 如图,中,。匀强电场的电场线平行于所在平面,且a、b、c点的电势分别为3V、3V、。下列说法中正确的是( )
A. 电场强度的方向沿ac方向 B. 电场强度的方向沿ab方向
C. 电场强度的大小为 D. 电场强度的大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由于ab两点电势相等,故ab为一条等势线,电场方向与等势线垂直,且由高电势指向低电势,可知电场方向垂直于ab,则电场强度的方向沿bc方向,故AB错误;
CD.电场强度的大小为,故C正确,D错误。
故选C。
二、多选题:共3题,每题6分,共18分。
8. 如图所示,两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b串联,横截面积之比。下列说法正确的是( )
A. 两导线电阻之比为
B. 两导线中的电场强度之比为
C. 两导线的焦耳热功率之比为
D. 两导线两端电压之比为
【答案】CD
【解析】
【详解】A。两段导线长度和材料相同、各自粗细均匀,横截面积之比,根据电阻定律,两导线电阻之比为,故A错误;
BD.两导线串联,电流相等,根据,故两导线两端电压之比为;根据,故两导线中的电场强度之比为,故B错误,D正确;
C.根据热功率公式,两导线的焦耳热功率之比为,故C正确。
故选CD。
9. 如图所示,三个同心圆是带正电的点电荷周围的三个等势面,同一条电场线上的A、B、C三点分别位于三个等势面上。已知三个圆的半径关系为。将一带电粒子由A点释放,先后经过B、C两点,不计粒子所受重力。下列说法正确的是( )
A. 该粒子做加速度越来越小的运动
B. 该粒子的电势能越来越小
C. 从A运动到B与从B运动到C的过程中,该粒子所受电场力做功相同
D. 该粒子在C点的动能是B点的动能的2倍
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由点电荷周围的场强为,可知
则粒子做加速运动的加速度为
故由A点释放,先后经过B、C两点做加速度逐渐减小的加速运动,故A正确;
B.粒子从A点释放,运动经过B、C两点,做加速运动,则粒子带正电,电场力做正功,电势能一直减小,故B正确;
C.由点电荷周围的场强为,可知
而,由可知
则从A运动到B与从B运动到C的过程中,该粒子所受电场力做功由可知,故C错误;
D.对粒子从A点到B、C点的过程,由动能定理有,
因,则
可知,故D错误。
故选AB。
10. 如图为甲、乙两元件的伏安特性曲线,两图线交于A点,A点坐标为(7.5V,3A),下列说法正确的是( )
A. 元件甲的电阻为
B. 元件乙的电阻随电压的增大而减小
C. 将元件甲、乙串联后接在3V电路两端,通过元件甲、乙的电流相等
D. 将元件甲、乙并联在3V电路两端,此时元件甲的电阻大于元件乙的电阻
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据欧姆定律可得元件甲的电阻为,故A错误;
B.根据欧姆定律,可知图像上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,由题图可知,元件乙的电阻随电压的增大而增大,故B错误;
C.将元件甲、乙串联后接在3V电路两端,根据串联电路电流处处相等,可知通过元件甲、乙的电流相等,故C正确;
D.将元件甲、乙并联在3V电路两端,可知甲、乙两端电压均为3V,由题图可知通过甲的电流小于乙的电流,根据欧姆定律可知,此时元件甲的电阻大于元件乙的电阻,故D正确。
故选CD。
三、实验题:每空2分,共16分。
11. 晓宇同学利用如图甲所示的装置完成了“验证机械能守恒定律的实验”,实验时,将光电门固定在水平气垫导轨上,并将带有遮光条的滑块放在气垫导轨上,用细线拴接在滑块上后跨过光滑的定滑轮与钩码相连,调节定滑轮使拴接滑块的细线与气垫导轨平行,测量钩码的质量为m,滑块和遮光条的总质量为M,重力加速度为g。
(1)晓宇利用游标卡尺测量了遮光条的宽度,如图乙所示,则游标卡尺的读数为________cm。
(2)将滑块放在光电门左侧合适的位置,测量遮光条离光电门的距离L,将钩码由静止释放,记录滑块经过光电门时遮光条的挡光时间,若系统的机械能守恒,则关系式________成立(用题中字母表示)。
(3)晓宇多次改变滑块释放的位置,记录每次遮光条离光电门的距离L并同时记录了遮光条的挡光时间,在处理实验数据时,为了拟合成一条直线,以L为纵轴,横轴应为________(选填“”“”或“”),若钩码和滑块组成的系统机械能守恒,则图线的斜率应为________(用题中字母表示)。
【答案】(1)0.23
(2)
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
图乙可知该游标卡尺精度为0.1mm,则读数为
【小问2详解】
滑块经过光电门的速度大小为
若系统的机械能守恒有
联立解得
【小问3详解】
[1][2]因为
整理得
可知图像是一条倾斜直线,因此以L为纵轴,横轴应为。图像斜率为。
12. 某同学利用如图所示的电路图研究一小灯泡的伏安特性,电流表A1的量程为,内阻,电流表A2的量程为,内阻,定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为,电源的电动势为。小灯泡正常工作时,流过电流表A2的电流为________。某次测得流过电流表A1、A2的电流分别为、,小灯泡两端的电压________,流过小灯泡的电流________,此时小灯泡的电阻________。
【答案】 ①. 425 ②. 1 ③. 200 ④. 5
【解析】
【详解】[1]由题意小灯泡正常工作时小灯泡的电压、电流分别为、
流过电流表A1的电流为
故流过电流表A2的电流为
[2]某次测得流过电流表A1、A2的电流分别为、,小灯泡两端的电压
[3]流过小灯泡的电流
[4]此时小灯泡的电阻
四、解答题:13题10分,14题12分,15题16分,共38分。
13. 如图所示,在电场强度的匀强电场中,电荷量的点电荷从A点由静止加速到B点,A、B两点在同一条电场线上,它们间的距离。求:
(1)点电荷在B点所受的电场力F的大小;
(2)在此过程中电场力对点电荷所做的功W。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
点电荷在B点所受的电场力F的大小
【小问2详解】
在此过程中电场力对点电荷所做的功
14. 如图所示,带有等量异号电荷,相距10cm的平行板A和B之间有一个匀强电场,电场强度,方向竖直向下。电场中C点距B板3cm,D点距A板2cm,试求:
(1)C、D两点的电势差UCD等于多少?
(2)如果令B板接地(即电势),则C点的电势是多少?
(3)一个电子从C点经过P点移动到D点,其电势能改变了多少?(电子电荷量为)
【答案】(1)-100V
(2)60V (3)
【解析】
【小问1详解】
C、D之间的距离为d=10cm-3cm-2cm=5cm=0.05m
因为电场方向向下,所以C点的电势小于D点的电势,则C、D两点的电势差为
【小问2详解】
C点和B板之间的电势差为
又
则
【小问3详解】
电场力做功等于电势能的变化量大小,则
电场力做正功,则电势能减小。
15. 一束初速不计的带电粒子,在经的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离为d,板长,两个极板上电压为,已知粒子的电荷量q,质量为m。(重力忽略不计)求:
(1)粒子进入偏转电场时的速度;
(2)粒子在偏转电场中的加速度大小;
(3)粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离y;
(4)粒子射出电场时速度偏转角度的正切值;
(5)偏转电场对粒子做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
粒子在加速电场中,由动能定理可得
解得
【小问2详解】
粒子在偏转电场中,根据牛顿第二定律有
又
联立可得加速度大小为
【小问3详解】
粒子在偏转电场中做类平抛运动,沿初速度方向做匀速直线运动,则有
垂直于板面方向有
联立可得
【小问4详解】
粒子射出电场时,垂直于板面方向的分速度为
粒子射出电场时速度偏转角度的正切值为
联立可得
【小问5详解】
偏转电场对粒子做的功为
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高一第二学期第二次月考物理试卷
(满分100分 考试时间75分钟)
一、单选题:共7题,每题4分,共28分。
1. 关于电场,下列说法正确的是( )
A. 电场强度公式表明,若电荷量减半,则该处的电场强度变为原来的2倍
B. 电强度公式表明,点电荷周围电场强度的大小与电荷量的大小相关
C. 两个等量同种点电荷连线中点位置的电场强度为零,电势也为零
D. 匀强电场中各点的场强和电势都相同
2. 图示为粒子散射实验得到的粒子运动轨迹示意图,、、为三条不同轨迹上的三点。下列说法正确的是( )
A. 粒子在P点处动能为零
B. 粒子在点受到的电场力大于在点受到的电场力
C. 轨迹经过N点的粒子运动过程中机械能保持不变
D. 轨迹经过M点的粒子运动过程中电势能先增大后减小
3. 三条等势线如图所示,其中、两点在不同等势线上。已知元电荷。下列说法正确的是( )
A. 电子在点的电势能为
B. 电子在点受到的电场力比点大
C. 电子从点移动到点,电场力所做的功为
D. 电子从点移动到点,电势能减少
4. 如图所示,在绝缘水平面上固定着电荷量为+Q的点电荷,a、b、c为同一直线上的三点,ab=bc,下列说法正确的是( )
A. a、b、c三点的电场强度关系为
B. a、b、c三点的电势关系为
C. a、b、c间的电势差关系有
D. 将负电荷从a点移动到c点的过程中,库仑力对负电荷做负功
5. 真空中,等量正点电荷的电场线如图所示,O为两点电荷连线的中点,a、b关于O点对称,规定无限远处的电势为0,下列说法正确的是( )
A. a、b两点的电场强度相同 B. 将正电荷从a点移动到b点,静电力做正功
C. O点电场强度为零 D. O点电势为零
6. 如图所示的电场中,一个带电粒子只在电场力作用下沿着虚线轨迹从A点运动到B点,下列说法中正确的有( )
A. 粒子带正电 B. 粒子的加速度减小
C. 粒子的电势能减小 D. 粒子的动能减小
7. 如图,中,。匀强电场的电场线平行于所在平面,且a、b、c点的电势分别为3V、3V、。下列说法中正确的是( )
A. 电场强度的方向沿ac方向 B. 电场强度的方向沿ab方向
C. 电场强度的大小为 D. 电场强度的大小为
二、多选题:共3题,每题6分,共18分。
8. 如图所示,两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b串联,横截面积之比。下列说法正确的是( )
A. 两导线电阻之比为
B. 两导线中的电场强度之比为
C. 两导线的焦耳热功率之比为
D. 两导线两端电压之比为
9. 如图所示,三个同心圆是带正电的点电荷周围的三个等势面,同一条电场线上的A、B、C三点分别位于三个等势面上。已知三个圆的半径关系为。将一带电粒子由A点释放,先后经过B、C两点,不计粒子所受重力。下列说法正确的是( )
A. 该粒子做加速度越来越小的运动
B. 该粒子的电势能越来越小
C. 从A运动到B与从B运动到C的过程中,该粒子所受电场力做功相同
D. 该粒子在C点的动能是B点的动能的2倍
10. 如图为甲、乙两元件的伏安特性曲线,两图线交于A点,A点坐标为(7.5V,3A),下列说法正确的是( )
A. 元件甲的电阻为
B. 元件乙的电阻随电压的增大而减小
C. 将元件甲、乙串联后接在3V电路两端,通过元件甲、乙的电流相等
D. 将元件甲、乙并联在3V电路两端,此时元件甲的电阻大于元件乙的电阻
三、实验题:每空2分,共16分。
11. 晓宇同学利用如图甲所示的装置完成了“验证机械能守恒定律的实验”,实验时,将光电门固定在水平气垫导轨上,并将带有遮光条的滑块放在气垫导轨上,用细线拴接在滑块上后跨过光滑的定滑轮与钩码相连,调节定滑轮使拴接滑块的细线与气垫导轨平行,测量钩码的质量为m,滑块和遮光条的总质量为M,重力加速度为g。
(1)晓宇利用游标卡尺测量了遮光条的宽度,如图乙所示,则游标卡尺的读数为________cm。
(2)将滑块放在光电门左侧合适的位置,测量遮光条离光电门的距离L,将钩码由静止释放,记录滑块经过光电门时遮光条的挡光时间,若系统的机械能守恒,则关系式________成立(用题中字母表示)。
(3)晓宇多次改变滑块释放的位置,记录每次遮光条离光电门的距离L并同时记录了遮光条的挡光时间,在处理实验数据时,为了拟合成一条直线,以L为纵轴,横轴应为________(选填“”“”或“”),若钩码和滑块组成的系统机械能守恒,则图线的斜率应为________(用题中字母表示)。
12. 某同学利用如图所示的电路图研究一小灯泡的伏安特性,电流表A1的量程为,内阻,电流表A2的量程为,内阻,定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为,电源的电动势为。小灯泡正常工作时,流过电流表A2的电流为________。某次测得流过电流表A1、A2的电流分别为、,小灯泡两端的电压________,流过小灯泡的电流________,此时小灯泡的电阻________。
四、解答题:13题10分,14题12分,15题16分,共38分。
13. 如图所示,在电场强度的匀强电场中,电荷量的点电荷从A点由静止加速到B点,A、B两点在同一条电场线上,它们间的距离。求:
(1)点电荷在B点所受的电场力F的大小;
(2)在此过程中电场力对点电荷所做的功W。
14. 如图所示,带有等量异号电荷,相距10cm的平行板A和B之间有一个匀强电场,电场强度,方向竖直向下。电场中C点距B板3cm,D点距A板2cm,试求:
(1)C、D两点的电势差UCD等于多少?
(2)如果令B板接地(即电势),则C点的电势是多少?
(3)一个电子从C点经过P点移动到D点,其电势能改变了多少?(电子电荷量为)
15. 一束初速不计的带电粒子,在经的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离为d,板长,两个极板上电压为,已知粒子的电荷量q,质量为m。(重力忽略不计)求:
(1)粒子进入偏转电场时的速度;
(2)粒子在偏转电场中的加速度大小;
(3)粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离y;
(4)粒子射出电场时速度偏转角度的正切值;
(5)偏转电场对粒子做的功。
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