内容正文:
2024级高一(下)第二次学情调研测试
物理试题
注意事项:
1.考试时间:75分钟,试卷满分100分。
2.答题前,请务必将班级、姓名、考试号等信息填涂写在答题纸和答题卡上。
3.请用0.5毫米黑色墨水的签字笔按题号在答题纸上指定区域内作答。
一、单项选择题(每题有且仅有一个正确选项,选对得4分,错选不选均不得分)
1. 丝绸与玻璃棒摩擦后的玻璃棒带正电,是因为玻璃棒( )
A. 失去电子 B. 得到电子 C. 失去质子 D. 得到质子
【答案】A
【解析】
【详解】丝绸与玻璃棒摩擦后的玻璃棒带正电,是因为玻璃棒失去了电子而带正电。
故选A。
2. “物理”一词最早源于我国《庄子·天下》中的“判天地之美,析万物之理”。关于物理思想与方法,下列说法正确的是( )
A. 用点电荷来代替带电体的方法运用了假设法
B. 借助激光笔及平面镜观察桌面的微小形变的实验中,用到了理想模型法
C. 加速度用到了比值定义法
D. 重心的概念体现了等效思想
【答案】D
【解析】
【详解】A.用点电荷来代替带电体的方法运用了理想模型法,故A错误;
B.借助激光笔及平面镜观察桌面的微小形变的实验中,用到了放大法,故B错误;
C.加速度用到了比值定义法,为加速度的决定式,是牛顿第二定律的表达式,故C错误;
D.重心是重力的等效作用点,所以重心的概念体现了等效思想,故D正确。
故选D。
3. 关于电场强度,下列说法正确的是( )
A. 若在电场中的某一点不放试探电荷,则该点的电场强度为0
B. 试探电荷在电场中受到的静电力大小与其电荷量大小无关
C. 电场中某点电场强度的方向与正电荷在该点受到的静电力方向相同
D. 点电荷周围某点电场强度E的大小与场源电荷的电荷量Q成正比,与到场源电荷距离r成反比
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场中某点的电场强度的大小取决于电场本身的性质,与是否放入试探电荷无关。若在电场中的某点不放试探电荷,该点的电场强度依然不变,故A错误;
B.由公式可知,静电力大小与试探电荷的电荷量成正比,故B错误;
C.电场中某点电场强度的方向与正电荷在该点受到的静电力方向相同,与负电荷在该点受到的静电力方向相反,故C正确;
D.点电荷的电场强度公式为,与成正比,与成反比,故D错误。
故选C。
4. 在静电场中,关于电势与电场强度的关系,下列说法正确的是( )
A. 电势为零地方,电场强度也为零。
B. 电场强度的方向就是电势降低最快的方向
C. 根据电势公式,电势与电荷的电荷量有关
D. 沿着电场线的方向电势逐渐降低,电场强度也逐渐减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.电场强度和电势没有直接关系,电势为零的地方,电场强度可以不为零,A错误;
B.电场强度的方向与等势面垂直,沿电场线的方向,电势降低,即电场强度的方向是电势降低最快的方向,B正确;
C.电势
是比值法定义的,零电势的选取可以是任意的,某处的电势大小与该处有无电荷无关,C错误;
D.沿电场线的方向电势降低,电场线密的地方电场强度大,电场线稀疏的地方电场强度小,因此沿电场线的方向电势降低,可电场强度不一定逐渐减小,D错误。
故选B。
5. 以下关于静电现象的说法中正确的是( )
A. 油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带,作用是导走运输过程中油和油罐摩擦产生的静电
B. 雷电天气时,云层所带的电荷量大小不一定是元电荷的整数倍
C. 电工高空高压作业时,其工作服内编织金属丝的目的是增加衣服的美观性
D. 静电喷漆时金属件与油漆雾滴带相同电荷,在静电斥力作用下喷涂更均匀
【答案】A
【解析】
【详解】A.油罐车运输时因摩擦产生静电,导电拖地带可将静电导入大地,避免电荷积累引发危险,故A正确;
B.所有电荷量均为元电荷的整数倍,云层电荷也不例外,故B错误;
C.电工高空高压作业时,其工作服内编织金属丝的目的是起到静电屏蔽的作用,使超高压输电线周围的电场被工作服屏蔽起来,对工人起到保护作用,故C错误;
D.静电喷漆时金属件与油漆雾滴带异种电荷,在静电引力作用下喷涂更均匀,故D错误。
故选A。
6. 如图所示,真空中a、b两点分别固定电荷量均为的点电荷,c是ab中垂线上的一点,,。若在c点放置一个电荷量为的点电荷,已知静电力常量为k,则c处点电荷受到a、b两处点电荷的库仑力的合力大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据力的矢量合成可知
故选A。
7. 下列各电场的电场线分布图中,A、B两点的电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.A、B两点电场强度大小相等,方向不同,故A错误;
B.A点电场强度大于B点电场强度,方向相同,故B错误;
C.A、B两点电场强度大小相等,方向相同,故C正确;
D.A点电场强度大于B点电场强度,方向不同,故D错误。
故选C。
8. 一电荷量为2q的负点电荷位于电场中的某点,受到的电场力大小为F,则该点的电场强度E的大小和方向分别是( )
A. ,方向与F相反 B. ,方向与F相反
C. ,方向与F相同 D. ,方向与F相同
【答案】B
【解析】
【详解】根据场强的概念,则该点的电场强度E的大小
负电荷受电场力方向与场强方向相反,则该点场强方向与F相反。
故选B。
9. 将不带电的金属球靠近带正电的金属球,系统达到静电平衡状态后,纸面内的电场线和等势面分布如图所示,两点关于金属球的连线对称,为金属球外表面的两点,下列说法正确的是( )
A. 金属球B左侧带正电
B. 点与点电场强度相同
C. 间的电势差与间的电势差相等
D. 将带正电的试探电荷从点移到点,电势能增加
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属球A带正电,由静电感应原理可知,金属球B左侧带负电,右侧带正电,A错误;
B.由对称性,a点与b点电场强度大小相等,方向不同,B错误;
C.达到静电平衡状态的导体是等势体,可知c点的电势与d点的电势相等,间的电势差与间的电势差相等,C正确;
D.沿电场方向电势降低,由题图可知,a点的电势高于f点的电势,则将带正电的试探电荷从a点移到f点,电场力做正功,电势能减少,D错误。
故选C。
10. 在做心电图体检时,人体表面某一时刻的电势分布如图所示。P、Q是心电图机的两个电极,a、b是人体表面的两点,下列说法正确的是( )
A. P极是负极,Q极是正极
B. b点的电势比a点的电势低
C. b点的电场强度比a点的电场强度小
D. 电子从a点移到b点过程中,电场力做功
【答案】D
【解析】
【详解】A.题图可知P极附近电势为正,故P为正极,Q为负极,故A错误;
B.题图可知,故b点的电势比a点的电势高,故B错误;
C.题图可知b点等差等势面比a的密集,故b点的电场强度比a点的电场强度大,故C错误;
D.电子从a点移到b点过程中,电场力做功
故D正确。
故选D。
11. 如图所示,平行虚线A、B、C、D、E是一匀强电场中的5个等间距的等势线,一电子经过等势线A时的动能为20eV,从等势线A运动到等势线D的过程中克服电场力做的功为15eV,电子运动的轨迹如图中实线所示,已知等势线B的电势为5V,电子经过等势线D时的速率为v,下列说法正确的是( )
A. 等势线C的电势为-5V
B. 该电子经过等势线D时的电势能为-5eV
C. 该电子经过等势线B时的速度大小为
D. 仅改变电子射入的方向,该电子可以从等势线A运动到等势线E的右侧
【答案】C
【解析】
【详解】A.因等势面间距相等,根据
可知相邻虚线之间电势差相等,电子由A运动到等势线D,根据动能定理有
解得
电子由A到D,电场力做负功,故电场线方向向右,沿电场线方向电势降低,相邻等势线间电势差相等,为
已知等势线B的电势为5V,等势线C的电势为0V,故A错误;
B.已知等势线B的电势为5V,相邻等势线间电势差为
故等势线D的电势为,该电子经过等势线D时的电势能为
故B错误;
C.电子从B到D,根据动能定理
电子从A到D,根据动能定理
联立解得,
故C正确;
D.电子从D到E,根据动能定理
结合C项分析,知,故电子运动不到等势线E的右侧,故D错误。
故选C。
二、实验题(本题每空3分,共15分)
12. 物理兴趣实验小组的同学利用如图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象,其中E为电源,S为单刀双掷开关,R为定值电阻,C为电容器,A为理想电流表,V为理想电压表。
(1)当开关S接______(填“1”或“2”)时,电容器处于充电过程,此过程中电压表的示数U随时间t变化的图像为______。
(2)开关S掷向2后,通过电流表A的电流方向为______。(填“从左到右”或“从右到左”)
(3)图乙为电容器放电时的图像,已知电容器放电之前的电压为,该电容器的实测电容值为______F(结果保留2位有效数字)。
(4)若不改变电路其他参数,只减小电阻R,放电时曲线与横轴所围成的面积将______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 1 ②. B
(2)从左往右 (3)
(4)不变
【解析】
【小问1详解】
[1]开关接1时,电源与R和C组成电路,此时C处于充电状态
[2]电容器充电过程,其两极板不断积累电荷,电容大小只跟本身结构有关,保持不变,Q不断变大,由公式可知两极板电压不断增加,最终趋于稳定等于电源电压。故B正确,ACD错误。
故选B。
【小问2详解】
电容器下极板与电源的正极相连,达到稳定后,电容器下极板带正电。放电时下极板相当于电源的正极,上极板相当于电源的负极,所以通过电流表A的电流方向应为从左往右。
【小问3详解】
在I-t图像中,阴影部分表示的物理意义是
q=It
其图线与坐标轴围成的面积表示的物理量是电荷量。
乙图中图像与横轴围成的面积约41格,分析I-t图像可知,每个方格代表的电荷量为
电容器放出的电荷量为
则电容器的电容为
【小问4详解】
不改变电路其他参数,只增大电阻R的阻值,导致曲线的最大电流值将减小,放电时间将变长,而放电时曲线与坐标轴所围面积不变。
三、解答题(请写出必要的文字说明或解题过程,只写答案不得分)
13. 一个平行板电容器,使它每板电荷量从Q1=3.0×10-5C增加到Q2=3.6×10-5C时,两板间的电势差从U1=10V增加到U2.
(1)求这个电容器的电容多大;
(2)求为多少。
【答案】(1)
(2)12V
【解析】
【小问1详解】
根据电容器的电容定义式,有
【小问2详解】
因为电容器的电容与电荷量、两极板的电压无关,所以
14. 如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,,,其中ab沿电场线方向,bc和电场线方向成角,电荷量为的正电荷从a移到b静电力做功为,求:
(1)匀强电场强度E;
(2)电荷从b移到c,静电力做的功。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设两点间距离为,根据做功公式
解得
【小问2详解】
设两点沿电场强度方向距离为,根据几何关系,有
电场力做功为
15. 如图,在直角三角形ABC所在平面内存在方向与平面平行的匀强电场,已知,。若将电量的正电荷从A移到B过程中,克服电场力做功为;将另一电量的负电荷从A移到C过程中,电场力做功为,求:
(1)A、B两点的电势差;
(2)B、C之间的电势差为;若规定B点电势为零,求A点电势和C点电势;
(3)该匀强电场的场强大小及方向。
【答案】(1)
(2),,
(3),方向与水平方向成30°,斜向左上方
【解析】
【小问1详解】
A、B两点的电势差
【小问2详解】
A、C两点的电势差
由于,
得
若B点是零电势,则,
【小问3详解】
由几何关系可得,利用合成思想,如图所示。
此匀强电场在竖直方向上的分量竖直向上,大小
同理该匀强电场在水平方向的分量水平向左,大小
由勾股定理可得
方向与水平方向成30°,斜向左上方。
16. 如图所示,水平地面上固定一竖直的光滑绝缘细杆,一质量为、带电荷量为的圆环套在竖直杆上,质量为、带电荷量为的滑块静置于水平地面上,滑块与地面间的动摩擦因数为,、均保持静止,且两者连线与水平地面的夹角为,静电力常量为,重力加速度为,求:
(1)圆环所带电荷种类;
(2)圆环所受支持力和库仑力;
(3)滑块所受摩擦力。
【答案】(1)圆环带正电
(2),方向水平向右;,方向由b指向a
(3),方向水平向左
【解析】
【小问1详解】
圆环a能保持静止,根据平衡条件可知圆环a受到滑块b的库仑斥力,所以圆环a与滑块b带同种电荷,则圆环带正电。
【小问2详解】
圆环a的受力分析如图所示
根据平衡条件可得,
可得圆环a所受支持力大小为
方向水平向右;圆环a所受库仑力大小为
方向由b指向a。
【小问3详解】
以滑块b为对象,根据受力平衡可得滑块b所受摩擦力大小为
方向水平向左。
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物理试题
注意事项:
1.考试时间:75分钟,试卷满分100分。
2.答题前,请务必将班级、姓名、考试号等信息填涂写在答题纸和答题卡上。
3.请用0.5毫米黑色墨水的签字笔按题号在答题纸上指定区域内作答。
一、单项选择题(每题有且仅有一个正确选项,选对得4分,错选不选均不得分)
1. 丝绸与玻璃棒摩擦后的玻璃棒带正电,是因为玻璃棒( )
A. 失去电子 B. 得到电子 C. 失去质子 D. 得到质子
2. “物理”一词最早源于我国《庄子·天下》中的“判天地之美,析万物之理”。关于物理思想与方法,下列说法正确的是( )
A. 用点电荷来代替带电体的方法运用了假设法
B. 借助激光笔及平面镜观察桌面的微小形变的实验中,用到了理想模型法
C. 加速度用到了比值定义法
D. 重心的概念体现了等效思想
3. 关于电场强度,下列说法正确的是( )
A. 若在电场中的某一点不放试探电荷,则该点的电场强度为0
B. 试探电荷在电场中受到的静电力大小与其电荷量大小无关
C. 电场中某点电场强度的方向与正电荷在该点受到的静电力方向相同
D. 点电荷周围某点电场强度E的大小与场源电荷的电荷量Q成正比,与到场源电荷距离r成反比
4. 在静电场中,关于电势与电场强度的关系,下列说法正确的是( )
A. 电势为零地方,电场强度也为零。
B. 电场强度的方向就是电势降低最快的方向
C. 根据电势公式,电势与电荷的电荷量有关
D. 沿着电场线的方向电势逐渐降低,电场强度也逐渐减小
5. 以下关于静电现象的说法中正确的是( )
A. 油罐车车尾装有一条拖在地上的导电拖地带,作用是导走运输过程中油和油罐摩擦产生的静电
B. 雷电天气时,云层所带的电荷量大小不一定是元电荷的整数倍
C. 电工高空高压作业时,其工作服内编织金属丝的目的是增加衣服的美观性
D. 静电喷漆时金属件与油漆雾滴带相同电荷,在静电斥力作用下喷涂更均匀
6. 如图所示,真空中a、b两点分别固定电荷量均为的点电荷,c是ab中垂线上的一点,,。若在c点放置一个电荷量为的点电荷,已知静电力常量为k,则c处点电荷受到a、b两处点电荷的库仑力的合力大小为( )
A. B.
C. D.
7. 下列各电场的电场线分布图中,A、B两点的电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
8. 一电荷量为2q的负点电荷位于电场中的某点,受到的电场力大小为F,则该点的电场强度E的大小和方向分别是( )
A. ,方向与F相反 B. ,方向与F相反
C. ,方向与F相同 D. ,方向与F相同
9. 将不带电的金属球靠近带正电的金属球,系统达到静电平衡状态后,纸面内的电场线和等势面分布如图所示,两点关于金属球的连线对称,为金属球外表面的两点,下列说法正确的是( )
A. 金属球B左侧带正电
B. 点与点电场强度相同
C. 间的电势差与间的电势差相等
D. 将带正电的试探电荷从点移到点,电势能增加
10. 在做心电图体检时,人体表面某一时刻的电势分布如图所示。P、Q是心电图机的两个电极,a、b是人体表面的两点,下列说法正确的是( )
A. P极是负极,Q极是正极
B. b点的电势比a点的电势低
C. b点的电场强度比a点的电场强度小
D. 电子从a点移到b点过程中,电场力做功
11. 如图所示,平行虚线A、B、C、D、E是一匀强电场中的5个等间距的等势线,一电子经过等势线A时的动能为20eV,从等势线A运动到等势线D的过程中克服电场力做的功为15eV,电子运动的轨迹如图中实线所示,已知等势线B的电势为5V,电子经过等势线D时的速率为v,下列说法正确的是( )
A. 等势线C的电势为-5V
B. 该电子经过等势线D时的电势能为-5eV
C. 该电子经过等势线B时的速度大小为
D. 仅改变电子射入的方向,该电子可以从等势线A运动到等势线E的右侧
二、实验题(本题每空3分,共15分)
12. 物理兴趣实验小组的同学利用如图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象,其中E为电源,S为单刀双掷开关,R为定值电阻,C为电容器,A为理想电流表,V为理想电压表。
(1)当开关S接______(填“1”或“2”)时,电容器处于充电过程,此过程中电压表的示数U随时间t变化的图像为______。
(2)开关S掷向2后,通过电流表A的电流方向为______。(填“从左到右”或“从右到左”)
(3)图乙为电容器放电时的图像,已知电容器放电之前的电压为,该电容器的实测电容值为______F(结果保留2位有效数字)。
(4)若不改变电路其他参数,只减小电阻R,放电时曲线与横轴所围成的面积将______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、解答题(请写出必要的文字说明或解题过程,只写答案不得分)
13. 一个平行板电容器,使它每板电荷量从Q1=3.0×10-5C增加到Q2=3.6×10-5C时,两板间的电势差从U1=10V增加到U2.
(1)求这个电容器的电容多大;
(2)求为多少。
14. 如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,,,其中ab沿电场线方向,bc和电场线方向成角,电荷量为的正电荷从a移到b静电力做功为,求:
(1)匀强电场强度E;
(2)电荷从b移到c,静电力做的功。
15. 如图,在直角三角形ABC所在平面内存在方向与平面平行的匀强电场,已知,。若将电量的正电荷从A移到B过程中,克服电场力做功为;将另一电量的负电荷从A移到C过程中,电场力做功为,求:
(1)A、B两点的电势差;
(2)B、C之间的电势差为;若规定B点电势为零,求A点电势和C点电势;
(3)该匀强电场的场强大小及方向。
16. 如图所示,水平地面上固定一竖直的光滑绝缘细杆,一质量为、带电荷量为的圆环套在竖直杆上,质量为、带电荷量为的滑块静置于水平地面上,滑块与地面间的动摩擦因数为,、均保持静止,且两者连线与水平地面的夹角为,静电力常量为,重力加速度为,求:
(1)圆环所带电荷种类;
(2)圆环所受支持力和库仑力;
(3)滑块所受摩擦力。
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