内容正文:
科右前旗第二中学高二年级第一次月考
(物理试题)
一、选择题。(本题共10小题,共46分。1----7题为单选,每小题4分,8----10题为多选,每小题6分。全部选对得6分,选对但不全的得3分,多选。错选或不答的得0分。)
1. 关于电荷及电荷守恒定律的理解,下列说法中正确的是( )
A. 带正电的小球靠近不带电的导体时,导体靠近小球的一端会带上正电
B. 两个不带电的物体摩擦起电时,若一个物体带了正电,则另一个物体一定带等量负电
C. 自然界存在正电荷、负电荷和元电荷三种性质的电荷
D. 通过发电机发电的过程可以创造出我们需要的电荷
【答案】B
【解析】
【详解】A.带正电的小球靠近不带电的导体时,由于静电感应,导体靠近小球的一端会带上负电,故A错误;
B.摩擦起电的实质是电子的转移,摩擦起电后两物体一定带上等量异种电荷,故B正确;
C.自然界中只有正电荷、负电荷两种性质的电荷,故C错误;
D.电荷既不会创造,也不会消失,只是电荷的转移,故D错误。
故选B。
2. 关于电场强度的概念,下列说法正确的是( )
A. 由可知,电场中某点的电场强度E与试探电荷的电荷量q成反比
B. 正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点电场强度方向与放入试探电荷的正负有关
C. 某一点的电场强度的大小和方向都与放入该点的试探电荷无关
D. 电场中某一点不放试探电荷时,该点的电场强度一定等于零
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场中某点的电场强度E是由电场本身决定的,与试探电荷的电荷量q无关,选项A错误;
B.电场中某点的电场强度的方向是由电场本身决定的,与放入试探电荷的正负无关,选项B错误;
C.某一点的电场强度的大小和方向都与放入该点的试探电荷无关,选项C正确;
D.电场中某点的电场强度由电场本身决定的,与该点放不放试探电荷无关,选项D错误。故选C。
3. 如图所示,OO′为两电荷连线的垂直平分线,P点在垂直平分线上,四边形ONPM为菱形,下列说法中正确的是( )
A. P点和O点的电势相等
B. N点和M点场强相同
C. 电子在N点和M点具有相同的电势能
D. 电子由P到O的过程中静电力做负功
【答案】C
【解析】
【详解】A.等量同种正电荷电场线和等势面的分布如图所示
由图可知,P点和O点不在同一等势面上,因此P点和O点电势不相等,故A错误;
B.由图可知,N、M两点电场强度大小相等,但方向不同,故场强不同,故B错误;
C.由图可知,N点和M点电势相等,电子在N点和M点具有相同的电势能,故C正确;
D.电子由P到O的过程中逆着电场线移动,故静电力做正功,故D错误。
故选C。
4. 真空中有两个相同金属小球,可视为点电荷,带电量分别为+3q和-q,固定在相距为r的两处,它们间的库仑力大小为F。两者相互接触后再放回原处,则两球间的库仑力大小为( )
A. B. C. D. 3F
【答案】A
【解析】
【详解】由库仑定律得开始时有
两小球相互接触后,电量均分,故有
则有
5. 如图所示,a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点,c为ab的中点,a、b电势分别为、。下列叙述正确的是( )
A. 该电场在c点处的电势一定为4V
B. a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb
C. 一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少
D. 一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a
【答案】C
【解析】
【详解】AB。 该电场的电场线分布情况不明,所以在c点处的电势不一定为4V,a点处的场强 Ea不一定大于 b点处的场强 Eb。故 AB 错误;
CD. 因c点的电势一定高于 b点, 由公式易知,一正电荷从c 点运动到b点,电势能一定减少。根据沿电场线方向电势逐渐降低可得c点的场强方向由a指向c。所以正电荷运动到c点时受到的电场力由a指向c。故C正确, D错误。
故选 C。
6. 如图所示,先接通S使电容器充电,然后断开S。当增大两极板间距离时,电容器所带电荷量Q、电容C、两极板间电势差U、两极板间场强E的变化情况是( )
A. Q变小,C不变,U不变,E变小
B. Q变小,C变小,U不变,E不变
C. Q不变,C变小,U变大,E不变
D. Q不变,C变小,U变小,E变小
【答案】C
【解析】
【详解】电容器充电后再断开S,则电容器所带的电荷量Q不变,由
可知,d增大时,C变小;又
所以U变大;由于
所以
故d增大时,E不变。
故选C。
7. 如图甲所示,在一条电场线上有A、B两点,若从A点由静止释放一电子,假设电子仅受电场力作用,电子从A点运动到B点的速度—时间图像如图乙所示,则( )
A. 电子在A、B两点受的电场力FA<FB
B. A、B两点的电场强度EA<EB
C. 电场方向向右
D. 电子在A、B两点具有的电势能EpB<EpA
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图像的斜率等于加速度可知,电子在A点的加速度较大,根据F=ma可知,电子在A、B两点受的电场力FA>FB,根据可知,A、B两点的电场强度EA>EB ,AB错误;
C.电子受向右的电场力,则电场方向向左,C错误;
D.电子从A到B动能增加,电场力做正功,则电势能减小,即电子在A、B两点具有的电势能EpB<EpA,D正确。
故选D。
8. 下列说法正确的是( )
A. 点电荷是一种理想模型,真正的点电荷是不存在的
B. 点电荷就是体积和带电量都很小的带电体
C. 根据F=k可知,当r趋近于0时,F趋近于∞
D. 一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计
【答案】AD
【解析】
【详解】A.点电荷是一种理想模型,真正的点电荷是不存在的,A正确;
C.库仑定律的适用条件是在真空中静止的点电荷,而当r趋近于0时,带电体不能作为点电荷,库仑定律不再适用,故C错误;
BD.一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它们之间的距离与它们的大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计,所以点电荷不是体积和带电量都很小的带电体,故B错误,D正确。
故选AD。
9. 带电粒子在匀强电场中的运动轨迹如图所示,如果带电粒子只受电场力作用从a到b运动,下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电 B. 粒子在a和b点的加速度相同
C. 该粒子在a点的电势能比在b点时大 D. 该粒子在b点的速度比在a点时大
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.由于粒子运动轨迹越来越向上弯曲,可判断它受的电场力方向为竖直向上,与电场方向相反,所以粒子应带负电.故A错误.
B.匀强电场中粒子所受的电场力恒定,加速度相同.故B正确.
CD.从a到b由于电场力方向速度方向成锐角,电场力做正功,则电势能减小,动能增大,故该粒子在b点的电势能比在a点时小,在b点的速度比在a点时大.故CD正确.
10. 如图所示,电子由静止开始从A板向B板运动,当到达B极板时速度为v,保持两板间电压不变,则( )
A. 当增大两板间距离时,v增大
B. 当减小两板间距离时,v增大
C. 当改变两板间距离时,v不变
D. 当增大两板间距离时,电子在两板间运动的时间也增大
【答案】CD
【解析】
【详解】ABC.由动能定理
可得
所以当改变两板间距离时,v不变,故A、B错误,C正确;
D.由可知,当增大两板间距离时,电场强度E减小,由牛顿第二定律和匀加速直线运动规律
可知电子的运动时间
所以当增大两板间距离时,电子在两板间运动的时间也增大,D正确。
故选CD。
二、实验题(11题每空2分,12题每空3分,共15分)
11. 某物理兴趣小组利用如图甲所示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中,是一个固定在绝缘支架上带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作:
步骤一:把系在丝线上的同一带电小球先后挂在横杆上的、、等位置,比较小球在不同位置所受静电力的大小。
步骤二:使小球处于同一位置,增大(或减小)小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小。
(1)图甲中实验采用的方法是___________(填正确选项前的字母)。
A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法
(2)图甲实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而___________,随着距离的减小而___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)B (2) ①. 增大 ②. 增大
【解析】
【小问1详解】
此实验中步骤一先比较小球在不同位置所受静电力的大小,在步骤二中再使小球处于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小,所以该实验采用的方法是控制变量法。
故选B。
【小问2详解】
[1][2]本实验中,根据小球的摆角可以看出小球所受作用力的大小,由图可知,电荷量越大,距离越小,细线偏离竖直方向的角度越大,电荷之间的静电力越大。故电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大,随着距离的减小而增大。
12. 如图所示是定性研究平行板电容器的电容与结构之间的关系的装置,平行板电容器的A板与静电计相连,B板和静电计金属壳都接地。若充电后保持电容器带电量不变。试指出三个图所示的情况下,静电计指针的偏转角度变化情况。
A.增大 B.减小 C.不变
注意:请在以下短线上填上合适的A、B或C字母填汉字不给分
①在图(1)中,把B板向上提升一小段的过程中,静电计指针的偏转角度______;
②在图(2)中,把B板向左移动的过程中,静电计指针的偏转角度______;
③在图(3)中,紧贴B板右侧插入铝板时,静电计指针的偏转角度______。
【答案】 ①. A ②. A ③. B
【解析】
【详解】[1] 在图(1)中,把B板向上提升一小段的过程中,正对面积S减小,根据
可知,电容C减小,而不变,根据
可知U增大,所以,静电计指针的偏转角度增大。
故选A。
[2] 在图(2)中,把B板向左移动的过程中,两极板间距离d增大,根据
可知,电容C减小,而不变,根据
可知U增大,所以,静电计指针的偏转角度增大。
故选A。
[3] 在图(3)中,紧贴B板右侧插入铝板时,相对介电常数增大,根据
可知,电容C增大,而不变,根据
可知U减小,所以,静电计指针的偏转角度减小。
故选B。
三、计算题
13. 如图所示,把一带电荷量为的小球用绝缘细绳悬起,若将带电荷量为的带电小球靠近,当两个带电小球在同一高度相距时,绳与竖直方向成角,取,,且,两小球均可视为点电荷,求:
(1),两球间的库仑力大小;
(2)球的质量。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)AB间的库仑力大小
(2)小球受力如图所示:
由平衡条件
解得球的质量
14. 如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab间距离,bc间距离,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角。一个带电量的负电荷从a点移到b点克服电场力做功。求:
(1)匀强电场的电场强度大小和方向;
(2)电荷从b点移到c点,电势能的变化量;
(3)a、c两点间的电势差。
【答案】(1)1.0×103V/m,方向为由a指向b(水平向右);(2)电势能增加;(3)
【解析】
【详解】(1)负电荷从a点移到b点克服电场力做功,说明负电荷所受电场力的方向为由b指向a,负电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相反,故该匀强电场的方向为由a指向b(水平向右),根据
代入数值可得
E=1.0×103V/m
(2)负电荷由b点移到c点,电场力做的功
电场力做负功,电荷的电势能增加,故电荷的电势能增加;
(3)a、c两点间的电势差为
15. 如图所示是一个示波管工作原理图,电子经电压加速后以速度垂直等间距的进入电压,间距为,板长的平行金属板组成的偏转电场,离开电场后打在距离偏转电场的屏幕上的点,,,求:
(1)电子进入偏转电场时的速度;
(2)射出偏转电场时速度的偏角;
(3)打在屏幕上的侧移位移。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)电子在加速电场中加速,由动能定理得
代入数据解得
v0=4×107m/s
(2)电子在偏转电场中做类平抛运动,在水平方向有
l=v0t1
在竖直方向上由牛顿第二定律得
电场方向的速度
vy=at1
设射出偏转电场时速度的偏角为θ,则
代入数据解得
(3)飞出电场时偏转量为
代入数据解得
y1=0.25cm
电子从偏转场穿出时,沿y方向的速度为vy,穿出后到达屏S所经历的时间为t2,在此时间内电子在y方向移动的距离为y2,则运动时间
竖直位移:
y2=vyt2
故电子到达屏上点时,它离O点的距离
OP=y1+y2
代入数据解得
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(物理试题)
一、选择题。(本题共10小题,共46分。1----7题为单选,每小题4分,8----10题为多选,每小题6分。全部选对得6分,选对但不全的得3分,多选。错选或不答的得0分。)
1. 关于电荷及电荷守恒定律的理解,下列说法中正确的是( )
A. 带正电的小球靠近不带电的导体时,导体靠近小球的一端会带上正电
B. 两个不带电的物体摩擦起电时,若一个物体带了正电,则另一个物体一定带等量负电
C. 自然界存在正电荷、负电荷和元电荷三种性质的电荷
D. 通过发电机发电的过程可以创造出我们需要的电荷
2. 关于电场强度的概念,下列说法正确的是( )
A. 由可知,电场中某点的电场强度E与试探电荷的电荷量q成反比
B. 正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点电场强度方向与放入试探电荷的正负有关
C. 某一点的电场强度的大小和方向都与放入该点的试探电荷无关
D. 电场中某一点不放试探电荷时,该点的电场强度一定等于零
3. 如图所示,OO′为两电荷连线的垂直平分线,P点在垂直平分线上,四边形ONPM为菱形,下列说法中正确的是( )
A. P点和O点的电势相等
B. N点和M点场强相同
C. 电子在N点和M点具有相同的电势能
D. 电子由P到O的过程中静电力做负功
4. 真空中有两个相同金属小球,可视为点电荷,带电量分别为+3q和-q,固定在相距为r的两处,它们间的库仑力大小为F。两者相互接触后再放回原处,则两球间的库仑力大小为( )
A. B. C. D. 3F
5. 如图所示,a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点,c为ab的中点,a、b电势分别为、。下列叙述正确的是( )
A. 该电场在c点处的电势一定为4V
B. a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb
C. 一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少
D. 一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a
6. 如图所示,先接通S使电容器充电,然后断开S。当增大两极板间距离时,电容器所带电荷量Q、电容C、两极板间电势差U、两极板间场强E的变化情况是( )
A. Q变小,C不变,U不变,E变小
B. Q变小,C变小,U不变,E不变
C. Q不变,C变小,U变大,E不变
D. Q不变,C变小,U变小,E变小
7. 如图甲所示,在一条电场线上有A、B两点,若从A点由静止释放一电子,假设电子仅受电场力作用,电子从A点运动到B点的速度—时间图像如图乙所示,则( )
A. 电子在A、B两点受的电场力FA<FB
B. A、B两点的电场强度EA<EB
C. 电场方向向右
D. 电子在A、B两点具有的电势能EpB<EpA
8. 下列说法正确的是( )
A. 点电荷是一种理想模型,真正的点电荷是不存在的
B. 点电荷就是体积和带电量都很小的带电体
C. 根据F=k可知,当r趋近于0时,F趋近于∞
D. 一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计
9. 带电粒子在匀强电场中的运动轨迹如图所示,如果带电粒子只受电场力作用从a到b运动,下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电 B. 粒子在a和b点的加速度相同
C. 该粒子在a点的电势能比在b点时大 D. 该粒子在b点的速度比在a点时大
10. 如图所示,电子由静止开始从A板向B板运动,当到达B极板时速度为v,保持两板间电压不变,则( )
A. 当增大两板间距离时,v增大
B. 当减小两板间距离时,v增大
C. 当改变两板间距离时,v不变
D. 当增大两板间距离时,电子在两板间运动的时间也增大
二、实验题(11题每空2分,12题每空3分,共15分)
11. 某物理兴趣小组利用如图甲所示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。图甲中,是一个固定在绝缘支架上带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作:
步骤一:把系在丝线上的同一带电小球先后挂在横杆上的、、等位置,比较小球在不同位置所受静电力的大小。
步骤二:使小球处于同一位置,增大(或减小)小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小。
(1)图甲中实验采用的方法是___________(填正确选项前的字母)。
A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法
(2)图甲实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而___________,随着距离的减小而___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
12. 如图所示是定性研究平行板电容器的电容与结构之间的关系的装置,平行板电容器的A板与静电计相连,B板和静电计金属壳都接地。若充电后保持电容器带电量不变。试指出三个图所示的情况下,静电计指针的偏转角度变化情况。
A.增大 B.减小 C.不变
注意:请在以下短线上填上合适的A、B或C字母填汉字不给分
①在图(1)中,把B板向上提升一小段的过程中,静电计指针的偏转角度______;
②在图(2)中,把B板向左移动的过程中,静电计指针的偏转角度______;
③在图(3)中,紧贴B板右侧插入铝板时,静电计指针的偏转角度______。
三、计算题
13. 如图所示,把一带电荷量为的小球用绝缘细绳悬起,若将带电荷量为的带电小球靠近,当两个带电小球在同一高度相距时,绳与竖直方向成角,取,,且,两小球均可视为点电荷,求:
(1),两球间的库仑力大小;
(2)球的质量。
14. 如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab间距离,bc间距离,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角。一个带电量的负电荷从a点移到b点克服电场力做功。求:
(1)匀强电场的电场强度大小和方向;
(2)电荷从b点移到c点,电势能的变化量;
(3)a、c两点间的电势差。
15. 如图所示是一个示波管工作原理图,电子经电压加速后以速度垂直等间距的进入电压,间距为,板长的平行金属板组成的偏转电场,离开电场后打在距离偏转电场的屏幕上的点,,,求:
(1)电子进入偏转电场时的速度;
(2)射出偏转电场时速度的偏角;
(3)打在屏幕上的侧移位移。
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