内容正文:
重庆八中2025—2026学年度(下)高一年级
物理学科练习
一、选择题:共10题,共43分。
(一)单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1.一电荷量为的试探电荷位于电场某点时,其电势能为,若把另一电量为的试探电荷放在该点,它的电势能为( )
A. B. C. D.
2.半径为的半圆弧金属丝均匀带的电荷时,在其圆心处产生的电场强度大小为,为静电力常量。若让一根半径为的圆弧金属丝均匀带的电荷,则在其圆心处产生的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
3.如图所示,把一带正电的小球A放在固定的光滑绝缘斜面上,欲使小球A能静止在图示的位置上,需在之间固定一带电小球B,其中点在A球的正上方,点与A球的连线与斜面垂直,则B球可能( )
A.位于点,带负电 B.位于点,带正电
C.位于点,带正电 D.位于点,带负电
4.雷雨天带电的乌云飘过一栋建筑物上空时,在避雷针周围形成电场,、、、为等差等势面,一个电子在电场中的运动轨迹如图中实线所示,、是轨迹上的两点。下列说法正确的是( )
A.云层带正电 B.点的电场强度比点的大
C.电子在点电势能比在点电势能大 D.电子在点速度比在点速度小
5.太极图的含义丰富而复杂,它体现了中国古代哲学的智慧。如图所示,为大圆的圆心,为上侧阳半圆的圆心,为下侧阴半圆的圆心。、、在同一直线上,为大圆的直径且与连线垂直,、为关于点对称的两点,在、两点分别固定电荷量相等的正点电荷,整个空间只有、处点电荷产生的电场。下列说法正确的是( )
A.、两点电势不相等
B.把质子由沿直线移到,质子的电势能先减小后增大
C.把电子由沿直线移到,电子受电场力先增大后减小
D.将电子从点由静止释放,电子可以沿直线在间做往返运动
6.计算机键盘为电容式传感器,如图甲所示。每个键下面由相互平行且间距为的活动极板和固定极板组成,如图乙所示。其内部电路如图丙所示,已知只有该键的电容改变量不小于原电容的50%时,传感器才有感应,则下列说法正确的是( )
A.按键的过程中,电容器的电容减小
B.按键的过程中,图丙中电流方向从流向
C.按键的过程中,电容器两极板间的电场强度不变
D.要使传感器发生感应,至少要将按键按下
7.如图甲所示,绝缘粗糙水平面上处和处分别固定两个点电荷,其中处的电荷量为。以无限远处作为零电势点,两点电荷在轴上形成的电场其电势与的关系如图乙所示,其中坐标原点处电势为、且为极小值,和处电势分别为和。下列说法正确的是
A.处和处的场强等大反向
B.处的电荷的电荷量为
C.处无初速度释放一个带正电(视为质点)的光滑物块,物块会以点为中点往返运动
D.质量为,电荷量为的带电物体(视为质点),与地面动摩擦因数,欲使它从点向右出发刚好到达处,则物体在坐标原点处的初速度大小为
(二)多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,选错的得0分。
8.离子导入疗法是一种无创给药技术。如下图,将含有待导入药物的电极A贴在皮肤上,电极B不含药物,置于身体的另一部位。A、B电极分别接直流电源两端,带正电的药物离子会穿过皮肤,实现精准给药。下列说法正确的是( )
A.电极A的电势高于电极B B.在皮肤下形成的是匀强电场
C.离子穿过皮肤过程中电势能增大 D.调大两极间电势差,可以加快给药进程
9.如图甲为示波管的原理图,图乙为在电极和分别加某电压时,示波管荧光屏上显示的图像,在电极之间所加的电压为,在所加电压为,则此时所加电压可能是下列哪一组( )
A.A B.B C.C D.D
10.如图,足够大的水平地面上点和点所在的两条竖直虚线之间存在水平向右、大小为的匀强电场,。在点处静止释放一个带正电的小球A,待A离开电场足够远后,将另一带正电的小球B也在点处由静止释放。B离开电场后,A和B之间的相互作用满足库仑定律(两球“足够远”时,相互作用的力为零,并规定此时二者相互作用的势能为零),已知A和B的质量分别为和, A带电荷量为,不计一切阻力,则下列说法正确的是( )
A.A在电场中的运动时间为
B.若B的带电荷量也为,则A和B之间的电势能最大值为
C.要使B离开匀强电场后靠近A并与A重新发生相互作用,则B的电荷量应大于
D.要使B在离开匀强电场之后的过程改变运动方向,则B的电荷量应大于
二、实验题:本大题共2小题,共15分。第11题6分,第12题9分。
11.如图甲所示是观察电容器的充、放电现象的实验装置。电源输出电压恒为,是单刀双掷开关,为灵敏电流计,为平行板电容器。
(1)将开关接1给电容器充电,则充电时电流__________(填“向左”或“向右”)流过电流计;
(2)将表换成电流传感器,电容器充电完毕后再放电,其放电电流随时间变化图像如图乙所示,图像包围的小方格数量约为41个,则可估算出电容器开始放电时所带的电荷量__________(保留两位有效数字);
(3)电容器充电后就储存了能量,某同学从等效的思想出发,认为电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他做出电容器两极间的电压随电荷量变化的图像如图所示。按他的想法,下列说法正确的是__________(填正确答案标号)
A.图线的斜率越大,电容越大
B.搬运的电量,克服电场力所做的功近似等于上方小矩形的面积
C.对同一电容器,电容器储存的能量与两极间电压成正比
D.若电容器电荷量为时储存的能量为,则电容器电荷量为时储存的能量为
12.某同学依据系统机械能守恒定律,用如图所示的装置测量当地的重力加速度。主要实验步骤如下:
(1)将10个质量均为的砝码放入质量为的盒子A中,在盒子A上固定一宽度为的遮光片;
(2)在铁架台上固定滑轮和光电门,用细绳跨过定滑轮连接装有砝码的盒子A和质量为的盒子B;
(3)在铁架台上标记遮光片的初始位置,测出点与光电门之间的距离;
(4)将盒子A由静止释放,测得遮光片经过光电门的时间为。盒子A经过光电门的速度大小__________(用和表示)。适当__________(选填“增大”或“减小”)距离可减小速度的测量误差;
(5)在盒子A中保留个砝码,将其余个砝码放入盒子B中,重复步骤(4),记录盒子A中有个砝码时遮光片经过光电门的对应时间__________;
(6)根据记录的数据作出图像,若图像斜率为,则当地的重力加速度__________。(用、、、、表示)
三、计算题:本大题共3小题,共42分。13题10分,14题14分,15题18分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不能得分。
13.一个初速度为零的电子在经的电压加速后,垂直于平行板间的匀强电场从距两极板等距处射入,如图所示,若两板间距,板长,两板间的电压;已知电子的带电量为,质量为,只考虑两板间的电场,不计重力,求:
(1)电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离;
(2)电子射出偏转电场后经过下极板所在平面上的点,如图所示,点到下极板右端的距离。
14.如图所示,在竖直面内固定有光滑轨道,其中段水平且长度为。段为与水平面切于点的四分之一圆弧,其圆心为,半径为。水平面上方存在水平向右的匀强电场。电荷量为、质量为的带电小球(重力加速度为),恰好能静止在轨道上的点,且与竖直方向的夹角。以为原点建立平面直角坐标系,现将小球从点由静止释放,(已知,)试求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)小球从点运动到轨道最高点时的速度大小;
(3)小球从点运动至轨迹最高点的过程中(点未画出),机械能的增加量(结果可用分数表示)。
15.如图甲所示坐标系中,射线管由平行于轴的金属板A、 B及细管组成,放置在第Ⅱ象限。细管离A、 B两板等距且开口在轴上的点,到坐标原点的距离为。放射源在极板左端点,可以沿特定方向发射某一速度的粒子。若极板间距为,板长为,当A、 B板加上某一电压时,粒子刚好能以某一特定的速度从细管水平射出,进入位于第Ⅰ象限的静电分析器中恰好做匀速圆周运动。时刻粒子垂直轴进入第Ⅳ象限的交变电场中,交变电场随时间变化关系如图乙所示,其中,,规定沿轴正方向为电场正值的方向。静电分析器中电场强度沿半径指向圆心,运动轨迹处的场强大小为。已知粒子电荷量为(为元电荷),质量为,求:
(1)粒子在静电分析器中运动的速度;
(2)粒子从放射源发射时速度的大小以及板间电压;
(3)粒子从轴正半轴到轴的时间。已知有个数、、要求和,若,项的和。
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《物理学科练习》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
A
B
D
D
B
AD
CD
BCD
11.(1)向右 (2) (3)BD
12. 增大
13.(1) (2)
【详解】(1)电子在加速电场中加速,由动能定理有
电子在偏转电场中,水平方向有,竖直方向上有,,
整理可得
(2)电子出电场后做匀速直线运动,将电子出电场时的速度反向延长,延长线与板间中心线相交于板的中点,设速度反向延长线与水平方向的夹角为,则有,由几何关系有,解得
14.(1) (2) (3)
【详解】(1)根据平衡条件可得,解得
(2)小球从点运动到轨道最高点的过程,根据动能定理,解得
(3)小球从点运动至轨迹最高点的过程中,解得.
水平方向,根据牛顿第二定律可得,解得
水平位移大小为,解得
小球从点运动至轨迹最高点的过程中,机械能的增加量为,解得
15.(1) (2), (3)
【详解】(1)粒子在静电分析器中做匀速圆周运动,由静电力提供向心力。设粒子在静电分析器中运动的速度为,则有,由题意可知粒子在静电分析器内做匀速圆周运动的半径为,解得
(2)由分析可知,粒子从放射源射出后在平行金属板A、B间运动时,其水平方向是匀速直线运动,速度大小为,设粒子在平行金属板A、 B间的运动时间为,则有,联立解得
粒子在平行金属板A、 B间运动时,其竖直方向的运动为匀减速直线运动,且当粒子运动到细管处时,其竖直方向的速度恰好减为0,设粒子从放射源射出时竖直方向的分速度为,则有,解得,所以粒子从放射源发射时速度的大小为
设粒子在平行金属板A、 B间运动时的加速度为,则根据运动学公式有,解得
根据牛顿第二定律有,解得AB板间电压为
(3)粒子进入交变电场后,沿着轴方向先向右做匀加速直线运动,再做匀减速直线运动,速度减到零后再反向匀加速直线运动,当时粒子的水平位移为零,之后向左依次做加速、减速、加速、减速的单向直线运动,整个过程中加速度的大小始终不变,设其加速度为,则由牛顿第二定律有,根据运动学公式可求出粒子在各时间点的速度大小,若以轴的负方向为水平速度的正方向,则画出图像如图所示。图像与坐标轴围成的面积表示粒子向左运动的水平位移,由图像可知当时,粒子向左运动的水平位移为
粒子此时的速度为,设再经过时间粒子运动到轴上,则根据运动学公式有,代入数据解得,所以粒子从轴正半轴到轴的时间为。
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