内容正文:
2024-2025高二年级上学期第一次形成性检测物理学科
一、单选题
1. 关于电荷,下列说法正确的是( )
A. 质子或电子就是元电荷
B. 物体所带的电荷量可以是任意数值
C. 摩擦起电就是人类创造了电荷
D. 感应起电是导体中的自由电荷发生了转移
2. 如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下悬挂金属验电箔,现使一带正电的金属小球靠近M端,下列说法正确的是( )
A. 只有M端的验电箔张开,N端带负电
B. 只有N端的验电箔张开,N端带正电
C. 两端的验电箔都张开,M端带负电,N端带正电
D. 两端的验电箔都张开,两端的验电箔都带正电
3. 两个完全相同的金属小球A、B带电量均为+Q(均可看作点电荷),分别固定在间距为r的两处时,两球间静电力的大小为F,现让另一带电量为的相同的金属小球C先后与A,B接触,再将A、B间的距离变为原来的,之后移走C,此时A、B间静电力的大小为( )
A. B. C. D.
4. 下列四幅图对应的场景中,没有用到静电屏蔽原理的是( )
A. 在高大建筑物安装避雷针
B. 高压作业人员穿戴含有金属织物的衣服工作
C. 三条高压输电线上方还架有与大地相连的两条导线
D. 金属编织网包裹着导体线芯
5. 如图所示,带箭头的实线表示某电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。A、B为电场中两点。下列说法中正确的是( )
A. A点的电势比B点的电势高
B. 正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能
C. 负电荷由A点运动到B点的过程中电场力做正功
D. 负电荷在A点受到的电场力小于在B点受到的电场力
6. 如图所示,、闭合时,一质量为m、电荷量为q的带电液滴,静止在平行板电容器的M、N两金属板间。现保持闭合,将断开,然后将N板向下平移到图中虚线位置,下列说法正确的是( )
A. 电容器电容增大 B. 两板间场强不变
C. 液滴将向下运动 D. 液滴电势能增加
二、多选题
7. 如图所示,平行板电容器与电源电压恒为的直流电源连接,下极板接地。一带电油滴位于电容器中的点且恰好处于平衡状态。下列说法正确的是( )
A. 带电油滴所带电荷为正电荷
B. 若电容器的电容减小,则极板所带电荷量将减小
C. 将平行板电容器的上极板竖直向上移动一段距离,则带电油滴将竖直向上运动
D. 将平行板电容器的上极板水平向左移动一段距离,则带电油滴仍然保持平衡状态
8. 如图所示,在匀强电场中,将电荷量为的点电荷从电场中的点移到点,静电力做了的功,从点移到点,静电力做了的功。已知电场的方向与所在的平面平行,为等腰直角三角形。下列说法正确的是( )
A. 与两点间的电势差
B. 与两点间的电势差
C. 匀强电场的方向由指向
D. 若将该点电荷由点移动到点,静电力做功为
9. 如图所示,M、N为两个等量同号正电荷Q,在其连线的中垂线上任意一点P自由释放一个负点电荷q,不计重力影响,下列关于点电荷q的运动的说法正确的是( )
A. 从的过程中,加速度可能越来越大,速度也越来越大
B. 从的过程中,加速度可能越来越小,而速度越来越大
C. 点电荷运动到O点时加速度为零,速度达到最大值
D. 点电荷越过O点后,速度越来越小,而加速度可能越来越大,直到速度为零
10. 某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M点运动到N点,以下说法正确的是( )
A. 粒子必定带正电荷
B. 粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D. 粒子在M点的动能小于它在N点的动能
三、解答题
11. 如图所示,在倾角为θ=37°的绝缘粗糙斜面上B处有质量为m=1kg、电荷量为的物体(可视为质点);在和斜面处于同一平面内与B点等高处、相距r=3m的A点固定带电荷量的点电荷;现发现物体在斜面上处于静止状态。(重力加速度g=10m/s2,静电力常量,sin37°=0.6)求:
(1)物体受到库仑力的大小;
(2)物体受到的摩擦力大小和方向。
12. 如图所示,用长30cm的细线将质量为m=8×10-3kg的带电小球P悬挂在O点,当空间有方向水平向右、大小为E=1×104N/C的匀强电场时,小球偏转37°,并处于静止状态(sin37°= 0.6,cos37°= 0.8,g取10m/s2)。
(1)判断小球的带电性质;
(2)求小球所带的电荷量和细线的拉力大小。
13. 在匀强电场中把电荷量为的点电荷从A点移动到B点,静电力做的功为。再把这个电荷从B点移动到C点,静电力做的功为。求:
(1)A、B两点间的电势差和两点间的电势差分别为多少?
(2)把电荷量为的点电荷从A点移动到C点电势能变化了多少?
14. 如图所示,平行板电容器的两个极板A、B水平放置且接在电压为60V的恒压电源正、负极上,两极板间距为3cm,电容器带电荷量为,A极板接地。求:
(1)平行板电容器的电容;
(2)平行板电容器两板之间的电场强度;
(3)距B板的M点处的电势。
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2024-2025高二年级上学期第一次形成性检测物理学科
一、单选题
1. 关于电荷,下列说法正确的是( )
A. 质子或电子就是元电荷
B. 物体所带的电荷量可以是任意数值
C. 摩擦起电就是人类创造了电荷
D. 感应起电是导体中的自由电荷发生了转移
【答案】D
【解析】
【详解】A.元电荷是最小的电量单位,质子或电子的电量等于元电荷,质子或电子不是元电荷,选项A错误;
B.物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍,选项B错误;
C.摩擦起电是电荷的转移,不是创造了电荷,选项C错误;
D.感应起电是导体中的自由电荷发生了转移,选项D正确。
故选D。
2. 如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下悬挂金属验电箔,现使一带正电的金属小球靠近M端,下列说法正确的是( )
A. 只有M端的验电箔张开,N端带负电
B. 只有N端的验电箔张开,N端带正电
C. 两端的验电箔都张开,M端带负电,N端带正电
D. 两端的验电箔都张开,两端的验电箔都带正电
【答案】C
【解析】
【详解】金属导体处在正电荷的电场中,由于静电感应现象,金属导体的M端要感应出负电荷,在导体的N端会出现正电荷,所以导体两端的验电箔都张开,且M端带负电,N端带正电。
故选C。
3. 两个完全相同的金属小球A、B带电量均为+Q(均可看作点电荷),分别固定在间距为r的两处时,两球间静电力的大小为F,现让另一带电量为的相同的金属小球C先后与A,B接触,再将A、B间的距离变为原来的,之后移走C,此时A、B间静电力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据库仑定律可得
金属小球C与A接触,再分开,A、C带电荷量均为
金属小球C与B接触,再分开,B、C带电荷量均为
所以A、B间静电力的大小为
故选B。
4. 下列四幅图对应的场景中,没有用到静电屏蔽原理的是( )
A. 在高大建筑物安装避雷针
B. 高压作业人员穿戴含有金属织物的衣服工作
C. 三条高压输电线上方还架有与大地相连的两条导线
D. 金属编织网包裹着导体线芯
【答案】A
【解析】
【详解】A.避雷针利用了尖端放电原理,故A符合题意;
B.工人穿戴含有金属织物的衣服工作,可以避免人触电,利用了静电屏蔽原理,故B不符合题意;
C.三条高压输电线上方架着的与大地相连的两条导线组成了一个稀疏的金属网,以减小被闪电击中的概率,利用了静电屏蔽原理,故C不符合题意;
D.金属编织网包裹着导体线芯利用了静电屏蔽原理降低干扰,故D不符合题意。
故选A。
5. 如图所示,带箭头的实线表示某电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。A、B为电场中两点。下列说法中正确的是( )
A. A点的电势比B点的电势高
B. 正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能
C. 负电荷由A点运动到B点的过程中电场力做正功
D. 负电荷在A点受到的电场力小于在B点受到的电场力
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场线是由高电势指向低电势,因此A点的电势比B点的电势低,A错误;
B.根据公式
可知,正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能,B错误;
C.负电荷受电场力的方向与电场线相反,因此负电荷由A点运动到B点的过程中电场力做正功,C正确;
D.电场强度大小跟电场线疏密有关,越密集的地方电场强度大,根据公式
可知,电场强度大的地方,电场力也大,与电性无关,所以负电荷在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力,D错误。
故选C。
6. 如图所示,、闭合时,一质量为m、电荷量为q的带电液滴,静止在平行板电容器的M、N两金属板间。现保持闭合,将断开,然后将N板向下平移到图中虚线位置,下列说法正确的是( )
A. 电容器电容增大 B. 两板间场强不变
C. 液滴将向下运动 D. 液滴电势能增加
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据
N板向下平移,极板间距增大,电容器电容减小,故A错误;
B.保持闭合,将断开,电容器极板所带电荷量一定,根据
,
解得
极板间距增大,则两板间场强不变,故B正确;
C.结合上述,两板间场强不变,液滴所受电场力不变,液滴仍然处于静止状态,故C错误;
D.电容器下极板接地,下极板电势为0,结合上述可知,电场强度不变,令液滴所在位置到下极板间距为,则有
N板向下平移,增大,电场强度方向向下,电场力方向向上,液滴带负电,根据
可知,液滴电势能减小,故D错误。
故选B。
二、多选题
7. 如图所示,平行板电容器与电源电压恒为的直流电源连接,下极板接地。一带电油滴位于电容器中的点且恰好处于平衡状态。下列说法正确的是( )
A. 带电油滴所带电荷为正电荷
B. 若电容器的电容减小,则极板所带电荷量将减小
C. 将平行板电容器的上极板竖直向上移动一段距离,则带电油滴将竖直向上运动
D. 将平行板电容器的上极板水平向左移动一段距离,则带电油滴仍然保持平衡状态
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A.电容器的上极板与电源正极相连,下极板与电源负极相连,则两极板间电场方向竖直向下。油滴静止,所受重力竖直向下,则所受电场力竖直向上,油滴带负电,故A错误;
B.根据
若电容器的电容减小,则极板所带电荷量将减小,故B正确;
C.将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则两极板之间的距离增加,根据
知电场强度减小,则油滴所受电场力减小,可知油滴所受合力竖直向下,会由静止向下运动,故C错误;
D.将平行板电容器的上极板水平向左移动一小段距离,由于两极板间电压不变,两极板间距离不变,则电场强度不变,油滴所受电场力不变,油滴仍然保持平衡状态,故D正确。
故选BD。
8. 如图所示,在匀强电场中,将电荷量为的点电荷从电场中的点移到点,静电力做了的功,从点移到点,静电力做了的功。已知电场的方向与所在的平面平行,为等腰直角三角形。下列说法正确的是( )
A. 与两点间的电势差
B. 与两点间的电势差
C. 匀强电场的方向由指向
D. 若将该点电荷由点移动到点,静电力做功为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.负点电荷从点移到点,静电力做了的功,从点移到点,静电力做了的功,根据
解得
,
则
故A错误,B正确;
C.设a点电势为0,则b、c两点电势分别为4V,8V,则ac连线中点d的电势为
4V
则bd为等势线,ca垂直于bd,故匀强电场的方向由指向,故C正确;
D.根据电场力做功公式有
故D错误;
故选BC。
9. 如图所示,M、N为两个等量同号正电荷Q,在其连线的中垂线上任意一点P自由释放一个负点电荷q,不计重力影响,下列关于点电荷q的运动的说法正确的是( )
A. 从的过程中,加速度可能越来越大,速度也越来越大
B. 从的过程中,加速度可能越来越小,而速度越来越大
C. 点电荷运动到O点时加速度为零,速度达到最大值
D. 点电荷越过O点后,速度越来越小,而加速度可能越来越大,直到速度为零
【答案】BCD
【解析】
【详解】如图所示
根据电场叠加原理及等量同种点电荷中垂线上电场线的分布特点可知,O点场强为零,从O点沿中垂线向外,场强先变大后变小。
AB.点电荷在从的过程中,根据等量同种正电荷电场线分布特点可知,负点电荷所受的电场力方向竖直向下,做加速运动,所以速度越来越大,因为从O点向上到无穷远,电场强度先增大后减小,从的过程中,电场强度大小变化可能越来越小,也可能先增大再减小,加速度的变化也是如此,故A错误,B正确;
C.分析可知点电荷运动到O点时,所受的电场力为零,加速度为零,然后向下做减速运动,所以O点的速度达到最大值,故C正确;
D.同理,该电场关于直线MN对称,电荷越过O点后,由于电场力的方向向上,速度一定越来越小,但其加速度的变化可能是一直增大,也可能是先增大后减小,故D正确。
故选BCD 。
10. 某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M点运动到N点,以下说法正确的是( )
A. 粒子必定带正电荷
B. 粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D. 粒子在M点的动能小于它在N点的动能
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据粒子的运动轨迹可知,粒子运动的轨迹大致向上,可知粒子必定带正电荷,选项A正确;
BC.电场线的疏密反映场强大小,可知M点场强小于N点场强,可知粒子在M点受到的电场力小于它在N点的电场力,粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度,选项B错误,C正确;
D.从M点到N点电场力做正功,则动能增加,即粒子在M点的动能小于它在N点的动能,选项D正确。
故选ACD。
三、解答题
11. 如图所示,在倾角为θ=37°的绝缘粗糙斜面上B处有质量为m=1kg、电荷量为的物体(可视为质点);在和斜面处于同一平面内与B点等高处、相距r=3m的A点固定带电荷量的点电荷;现发现物体在斜面上处于静止状态。(重力加速度g=10m/s2,静电力常量,sin37°=0.6)求:
(1)物体受到库仑力的大小;
(2)物体受到的摩擦力大小和方向。
【答案】(1)12.8N
(2)4.24N,方向沿斜面向下
【解析】
【小问1详解】
根据库仑定律可得,物体受到的库仑力为
【小问2详解】
沿斜面方向上,由于
所以物块所受摩擦力方向沿斜面向下,且
代入数据解得
12. 如图所示,用长30cm的细线将质量为m=8×10-3kg的带电小球P悬挂在O点,当空间有方向水平向右、大小为E=1×104N/C的匀强电场时,小球偏转37°,并处于静止状态(sin37°= 0.6,cos37°= 0.8,g取10m/s2)。
(1)判断小球的带电性质;
(2)求小球所带的电荷量和细线的拉力大小。
【答案】(1)小球带正电;(2)6×10-6C;0.1N
【解析】
【详解】(1)根据小球的偏离方向可知,小球所受静电力方向和电场强度方向相同,故小球带正电。
(2)对小球受力分析如图所示
由受力平衡得
又因为
联立三式解得
13. 在匀强电场中把电荷量为的点电荷从A点移动到B点,静电力做的功为。再把这个电荷从B点移动到C点,静电力做的功为。求:
(1)A、B两点间的电势差和两点间的电势差分别为多少?
(2)把电荷量为的点电荷从A点移动到C点电势能变化了多少?
【答案】(1)-160V;;(2)减少了
【解析】
【详解】(1)由
解得
由
解得
(2)由A点到C点有
解得
所以
解得
即电势能减少了。
14. 如图所示,平行板电容器的两个极板A、B水平放置且接在电压为60V的恒压电源正、负极上,两极板间距为3cm,电容器带电荷量为,A极板接地。求:
(1)平行板电容器的电容;
(2)平行板电容器两板之间的电场强度;
(3)距B板的M点处的电势。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由电容的定义式得,平行板电容器的电容为
(2)平行板电容器两板之间的电场强度为
(3)A、M间的电势差为
因为
其中
所以,距B板的M点处的电势为
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