2026-2027学年高二上学期第一次月考物理自编模拟卷(广东省广州市适用)
2026-09-11
|
2份
|
24页
|
527人阅读
|
11人下载
摘要:
**基本信息**
以静电场为核心,融合电鲶放电、静电除尘等真实情境,通过实验探究与综合计算,考查物理观念与科学思维,适配高二月考能力要求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10题/46分|库仑定律、电势差、电场线等|电鲶放电等效电场(情境真实)、煤气灶尖端放电(联系生活)|
|非选择题|5题/54分|电容器实验、电场力做功、带电粒子运动|电容器实验控制变量法(科学探究)、多区域电场综合计算(模型建构)|
内容正文:
2026-2027学年高二物理上学期第一次月考自编模拟卷
广东省广州市适用
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共46分)
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1.关于电荷守恒定律、库仑定律、电势差、静电的利用与防止,下列说法正确的是( )
A.依据电荷守恒定律,利用静电感应可使任何物体带电
B.库仑定律是一条实验定律,只描述了库仑力的大小没有涉及力的方向
C.匀强电场中沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降落必定相等
D.静电的利用与防止的基本原理就是不让物体产生电荷
【答案】C
【详解】A. 静电感应只能使导体带电,而绝缘体因内部电荷无法自由移动,所以无法通过静电感应使绝缘体带电,故A错误;
B. 库仑定律大小的公式为
作用力方向为沿两点电荷连线,同性相斥、异性相吸,故B错误;
C. 匀强电场中电势差公式
场强恒定,沿电场线方向相同距离对应的电势降落必定相等,故C正确;
D. 静电的利用与防止是通过控制电荷分布(如接地导走电荷或利用电荷吸附),而非阻止电荷产生(电荷守恒定律表明电荷无法被创造或消灭),故D错误。
故选C。
2.如图(a),电鲶遇到危险时,可产生数百伏的电压。如图(b)所示,若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场,其中正电荷集中在头部,负电荷集中在尾部,O为电鲶身体的中点,且AB为鱼身长的一半,下列说法正确的是( )
A.A点电势等于B点电势
B.从头到尾O点的电场强度最大
C.若将一正电荷放入电鲶体内,则它在A点具有电势能小于它在B点具有电势能
D.若电鲶头尾部间产生400V的电压时,AB间的电压为200V
【答案】C
【详解】AC.头部集中正电荷,尾部集中负电荷,电场线方向由指向,沿电场线方向电势降低,故点电势高于点,正电荷在点的电势能小于它在点的电势能,A错误,C正确;
B.根据等量异种点电荷的电场分布的对称性可知,点和点场强最大,B错误;
D.根据等量异种点电荷的电场分布规律可知、间的电场线比点到鱼尾或点到鱼头的电场线稀疏,则平均场强也较小,故、之间电压小于 200V,D错误。
故选C。
3.如图,新风系统除尘由机械除尘和静电除尘两部分构成,其中静电除尘是通过电离空气后使空气中的粉尘微粒带电,从而被集尘电极吸附的空气净化技术。下图虚线为一带电粉尘(不计重力)在静电除尘管道内的运动轨迹,实线为电场线(未标方向),下列判断正确的是( )
A.粉尘带正电
B.a点的电势比b点的电势高
C.粉尘在a点的速度小于b点的速度
D.粉尘在除尘管内运动过程中机械能守恒
【答案】B
【详解】A.带电粉尘整体向正极板弯曲,说明带电粉尘受力与电场线方向反向,所以粉尘带负电,故A错误;
BCD.粉尘在运动过程中,由于a 、b两处电场力方向与速度方向呈钝角,电场力做负功,电势能增大,动能减小,速度也减小,a点的电势高于b点电势,机械能不守恒,故B正确,C D错误。
故选B。
4.煤气灶打火装置的原理是尖端放电,打火时放电端与灶体间的电场线如图所示,其中a、b、c为同一直线电场线上的三点,cd垂直电场线abc,已知ab=bc。下列说法正确的是( )
A.放电端O接电源的负极
B.d点的电势比c点的电势低
C.a点的电场强度比d点的电场强度小
D.ab间的电势差等于bc间的电势差
【答案】A
【详解】A.由电场线的分布可知,放电端O应接电源的负极,故A正确;
B.等势线与电场线垂直,过c、d两点作出等势线,如图所示
电场线由高等势面指向低等势面,所以d点的电势比c点的电势高,故B错误;
C.又电场线的疏密程度反应电场强度的大小,电场线越密集,电场强度越大,所以a点的电场强度大于d点的电场强度,故C错误;
D.由电场线的分布情况可知,ab段的平均电场强度要大于bc段的电场强度,根据定性分析可得ab间的电势差大于bc间的电势差,故D错误。
故选A。
5.如图所示,把质量为0.2g的带电小球A用绝缘丝线吊起,若将带电荷量为4×10-8C的小球B靠近它,当两小球在同一高度且相距3cm时,丝线与竖直方向夹角为45°,整个过程A、B小球可看作点电荷(k=9.0×109N·m2/C2,g=10m/s2),下列说法正确的是( )
A.小球B受到的库仑力大小为2×10-3N
B.小球A带的电量为5×10-8C
C.保证两球同一高度,B球逐渐靠近A球时,丝线与竖直夹角变小
D.保证两球同一高度,B球逐渐靠近A球时,丝线的弹力逐渐变小
【答案】A
【详解】A.A球受重力、拉力和库仑力处于平衡,如图所示
根据共点力平衡得,A球所受的库仑力
代入数据,解得
根据相互作用关系可知,小球B受到的库仑力大小为2×10-3N,故A正确;
B.根据库仑定律,可得库仑力为
代入数据,解得
|qA|=5×10-9C
故B错误;
CD.保证两球同一高度,B球逐渐靠近A球时,库仑力变大,丝线与竖直夹角变大,弹力变大,故CD错误。
故选A。
6.如图甲所示,在x轴上固定两个带电荷量分别为+4q、-q的点电荷,以其中的某一电荷为原点,两电荷所形成的电场的电势φ在x轴正半轴上的分布如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.正电荷在坐标原点,负电荷在x=的位置
B.负电荷在坐标原点,正电荷在x=-x2的位置
C.在x轴上x>x2区域电场强度沿x轴负方向
D.一带负电试探电荷从O处移到x2处,电势能先减小后增加
【答案】B
【详解】AB.由φ-x图像可知,原点附近的电势为负且绝对值很大,可知负电荷在坐标原点。φ-x图像斜率表示电场强度大小,x=x2位置电场强度为零,根据
解得x3=x2,正电荷在x=-x2的位置,A错误,B正确;
C.在x轴上x>x2区域电势一直减小,电场强度沿x轴正方向,C错误;
D.从O处移到x2处,电势不断增加,则带负电试探电荷从O移到x2处电势能不断减小,D错误。
故选B。
7.反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的运动来产生微波。在速调管内建立轴,管内静电场的方向与轴平行,轴上各点的电势随的分布情况如图所示。现将一质量为、电荷量为的电子从处由静止开始,仅在电场力作用下在轴上往返运动。下列说法正确的是( )
A.坐标原点左侧和右侧的电场强度大小之比为
B.电子的电势能最大为
C.电子最远能够运动到原点右侧0.5cm处
D.电子运动过程中的最大速度为
【答案】C
【详解】A.图像斜率的绝对值表示电场强度的大小,由图可知坐标原点左侧和右侧的电场强度大小之比为,A错误;
B.电子释放瞬间的电势能最大,其电势能
B错误;
C.电子在仅受电场力作用下能量守恒,从左侧开始运动,根据能量守恒定律可知电子最远能够运动到原点右侧0.5cm处,C正确;
D.电子运动到原点时的速度最大,根据动能定理
解得最大速度为
D错误。
故选C。
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
8.电偶极子模型是指电量为q,相距为l 的一对正负点电荷组成的电结构,O是中心,电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷,用图(a)所示的矢量表示,科学家在描述某类物质的电性质时,认为物质是由大量的电偶极子组成的,平时由于电偶极子都在作无规则的运动且列方向杂乱无章,因而该物质不显示带电的特性。当加上外电场后,电偶极子绕其中心转动,图(b)为电偶极子转动到与外电场方向成夹角θ的位置,电偶极子最后都趋向于沿外电场方向排列,从而使物质中的合电场发生变化,物质显示带电性。下列说法正确的是( )
A.图(a)中O处场强为零
B.图(b)中,夹角θ减小至0的过程中,外电场对电偶极子做正功
C.图(b)中,当夹角θ=0时,电偶极子的电势能最小
D.图(b)中,当夹角时,电偶极子的电势能最小
【答案】BC
【详解】A.图(a)中,-q、+q点电荷在O处的场强大小相等,方向均向左,则O处场强不为零,故A错误;
B.图(b)中,夹角θ减小至0的过程中,电场力对两电荷均做正功,所以外电场对电偶极子做正功,故B正确;
C.夹角θ减小至0的过程中,电场力做正功,电势能减小,所以当夹角θ=0时,电偶极子的电势能最小,故C正确;
D.夹角θ减小至0的过程中,电场力做正功,电势能减小,则当夹角θ=π时,电偶极子的电势能最大,故D错误。
故选BC。
9.如图甲所示,光滑、绝缘的水平地面上,一质量m=2kg的带负电小滑块(可视为质点)在x=1m处受到一个水平向左、大小为F=1N的恒力作用,以v0=1.5m/s的初速度沿x轴正方向运动,整个区域存在沿水平方向的电场,滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图乙所示,P点是图线最低点,虚线AB是图像在x=1m处的切线,取g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.滑块向右运动过程中,速度始终减小
B.x=3m处的电势最低
C.滑块运动至x=3m处时,速度大小为
D.滑块向右一定可以经过x=4m处的位置
【答案】AC
【详解】A.Ep-x图像斜率的绝对值表示滑块所受电场力的大小,所以滑块在x=1m处所受电场力大小为
在1~3m区间内,滑块所受电场力与F的方向相反,且不断减小,所以滑块所受合外力方向与速度方向相反;在x=3m之后,滑块所受电场力与F同向,且不断增大,则滑块所受合外力方向也与速度方向相反,所以滑块向右运动过程中,在x=1m处速度最大,速度始终减小,故A正确;
B.滑块在x=3m处电势能最小,因为滑块带负电,所以x=3m处的电势最高,故B错误;
C.在1~3m区间内,根据动能定理可得
联立解得
故C正确;
D.滑块在x=1m处的电势能与在x=4m处的电势能相等,根据能量守恒定律,若滑块能够经过x=4m处,则应满足
根据题中数据可知实际情况并不满足上式,所以滑块一定无法经过x=4m处的位置,故D错误。
故选AC。
10.如图是一种简化的阴极射线管的装置示意图,若在阴极射线管的阴极和阳极间加上直流高压U1,并将管内一对水平的平行金属板(偏转电极)接另一直流高压U2,不计电子的重力影响,从发出阴极射线到打在荧光屏上,下列说法中正确的是( )
A.水平方向电子先做加速运动,再做匀速运动
B.水平方向电子一直做加速运动
C.U1一定,U2越大,亮点越高
D.U2一定,U1越大,亮点越高
【答案】AC
【详解】AB.水平方向电子在加速电场中先做加速运动,后在偏转电场及真空中水平方向不受力,再做匀速运动,故A正确B错误;
CD.在加速电场中
在偏转电场中
,
解得:
偏转量越大,则亮点越高,故U1一定,U2越大,亮点越高;U2一定,U1越小,亮点越高,故C正确D错误。
故选AC。
第二部分(非选择题 共54分)
三、非选择题:本题共5小题,共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
11.(8分)
下图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容与其结构之间的关系装置图。充电后与电源断开的平行板电容器的A板与静电计相连,B板和静电计金属壳都接地,A板通过绝缘柄固定在铁架台上,人手通过绝缘柄控制B板的移动。请回答下列问题:
(1)本实验采用的科学方法是___________(填正确选项前的字母)。
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
(2)在该实验中,静电计的作用是___________(填正确选项前的字母)。
A.测定该电容器的电荷量 B.测定该电容器两极的电势差
C.测定该电容器的电容 D.测定A、B两板之间的电场强度
(3)在实验中观察到的现象是___________(填正确选项前的字母)。
A.甲图中的手水平向左移动时,静电计指针的张角变小
B.甲图中的手水平向左移动时,静电计指针的张角不变
C.乙图中的手竖直向上移动时,静电计指针的张角变小
D.丙图中的手不动,而向两板间插入陶瓷片时,静电计指针的张角变小
【答案】 C B D
【详解】(1)[1]本实验中要控制一些量不变,然后再得出电容器电容C的决定因素;故采用的是控制变量法。
故选C。
(2)[2]该实验中,静电计的作用是测定电容器两极之间的电势差。
故选B。
(3)[3]根据
,
AB.甲图中的手水平向左移动时,板间距离增大,电容器电容减小,由于静电计所带电荷量远小于电容器电荷量,可认为电容器电荷量保持不变,则电容器电压增大,所以静电计指针的张角变大,故AB错误;
C.乙图中的手竖直向上移动时,极板正对面积减小,电容器电容减小,电容器电荷量保持不变,则电容器电压增大,所以静电计指针的张角变大,故C错误;
D.丙图中的手不动,而向两板间插入陶瓷片时,可知电容器电容增大,电容器电荷量保持不变,则电容器电压减小,所以静电计指针的张角变小,故D正确。
故选D。
12.(10分)
把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成图1所示的电路进行实验,观察电容器充、放电过程。
(1)先将开关S接1,观察到电流表示数( )
A.逐渐增大到某一值后保持不变
B.逐渐增大到某一值后迅速减小
C.迅速增大到某一值后保持不变
D.迅速增大到某一值后逐渐减小
(2)待电压表示数稳定后,将开关S接2,测得电流随时间变化的图线如图2所示。则放电过程中通过的电荷量_____(结果保留2位有效数字)。
(3)该同学在分析数据时,用电容与充电后电压表稳定示数的乘积求出电荷量,他发现与有明显差异。多次重复实验发现这种差异总是存在。请判断_____(选填“”或“<”),产生这一差异是由于_____的影响(选填“电流表”、“电压表”或“电阻”)。
【答案】(1)D
(2)
(3) < 电压表
【详解】(1)当开关S接1时,电容器开始充电。初始时刻,电容器极板上无电荷,两端电压为0,此时电路中的充电电流最大。随着电容器极板上的电荷量逐渐增加,其两端电压逐渐升高,与电源电压的差值逐渐减小,导致充电电流逐渐减小,直至电容器充满电,电流降为0。因此,电流表示数会迅速增大到某一值后逐渐减小。可知D符合题意。
故选D。
(2)I—t图像与坐标轴所围面积表示电荷量,所以通过电阻R的电荷量为
(3)[1][2]因为有电压表的存在,所以在放电时总有一部分电荷经过电压表放电,电容器所带电荷量不能全部经过电阻R,所以,产生这一差异是由于电压表的影响。
13.(12分)
如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=2cm,bc=6cm,其中ab沿电场方向,bc与电场方向成60°角。一个电荷量为q=3×10-8C的正电荷从a点移动到b点克服电场力做功1.8×10-7J。求:
(1)a、b两点的电势差Uab;
(2)匀强电场的场强大小E;
(3)如果b点的电势为-6V,电荷量q'=2×10-6C的负电荷在b点具有的电势能是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)根据电势差的定义式可得a、b两点的电势差为
(2)则
根据电势差与电场强度的关系可得电场强度大小为
(3)根据电势能表达式
14.(12分)
如图1所示,真空中的电极K连续不断地发出电子(电子电荷量大小为,初速度忽略不计),经恒压电场加速后(未知),从小孔S穿出,沿两水平正对的平行金属板A、B间的中轴线射入板间电场。已知A、B板长均为,板间距为,两板右边缘到竖直固定的荧光屏(面积足够大)的距离为,荧光屏中心O与A、B间中轴线在同一水平线上。时刻,A板电势高于B板电势,板间电压随时间变化的关系如图2所示,电子穿过A、B两板间过程中板间电压视为不变,忽略电子间的相互作用。A、B两板间电压为时,电子恰好能从极板右侧边缘射出,求:
(1)的大小;
(2)电子打在荧光屏上时的最大动能;
(3)电子打在荧光屏上时,到荧光屏中心O的最远距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)设电子质量为,从小孔S穿出时的速度大小为,在加速电场中,可得
电子在A、B两板间运动的时间
加速度
当时,电子恰好能从极板右侧边缘射出,电子在竖直方向上偏转的最大距离可得
联立解得
(2)电子打在荧光屏上的最大动能为,由动能定理得
解得
(3)当时,电子恰好从A、B两板右边缘射出
在竖直方向的速度大小
电子从A、B两板右边缘运动到荧光屏的时间
则电子打在荧光屏上时,到荧光屏中心的最远距离
解得
15.(12分)
在学习带电粒子在电场中的加速与偏转后,某兴趣小组尝试利用电场来有效控制粒子的运动,设计了如下探究情境。如图,在平面直角坐标系xOy中,四个象限均存在特定的电场区域。一质量为(不计重力)、电荷量为的粒子从第一象限内点由静止释放,粒子依次通过第一、二、三、四象限,其中粒子通过第三象限时,垂直于进入径向电场,最终击中轴上的点(图中未标出),,。各场区设置如下:
第一象限:存在沿方向的匀强电场(已知)。
第二象限:存在沿方向的匀强电场(未知)。
第三象限:以点与点之间的距离为半径,圆心角为的扇形内存在径向电场(未知),方向指向圆心。
第四象限:存在沿方向的匀强电场(未知)。
求:
(1)粒子刚进入第二象限时的速度大小;
(2)粒子通过轴上点(图中未标出)的坐标;
(3)粒子进入径向电场后,恰好做匀速圆周运动,最终粒子到达点时的动能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)粒子在第一象限内加速,有①
由①得②
(2)粒子在第二象限的电场中做类平抛运动,轨迹如图所示,有③
离开第二象限的电场时,竖直向下的速度为④
由于粒子垂直于进入径向电场,有⑤
由②③④⑤得⑥
由③⑥得⑦
由④⑥⑦(或⑤)得⑧
粒子在第二象限的无场区运动时间为⑨
粒子在第二象限内沿方向的位移大小为 ⑩
故C点的坐标为
(3)粒子在第三象限内做匀速圆周运动的半径为 ⑪
粒子在第四象限沿方向的位移大小为 ⑫
粒子进入第四象限,有⑬,⑭
粒子沿轴方向上,有⑮
沿方向上,有⑯
由⑫⑬⑭⑮⑯得,⑰
方法一:对粒子全程由动能定理得⑱
由⑥⑫⑰⑱得 ⑲
方法二:粒子到达P点沿方向的速度为⑱
由⑭⑰⑱得⑲
粒子过P点的动能为 ⑳
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$
2026-2027学年高二物理上学期第一次月考自编模拟卷
广东省广州市适用
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共46分)
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1.关于电荷守恒定律、库仑定律、电势差、静电的利用与防止,下列说法正确的是( )
A.依据电荷守恒定律,利用静电感应可使任何物体带电
B.库仑定律是一条实验定律,只描述了库仑力的大小没有涉及力的方向
C.匀强电场中沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降落必定相等
D.静电的利用与防止的基本原理就是不让物体产生电荷
2.如图(a),电鲶遇到危险时,可产生数百伏的电压。如图(b)所示,若将电鲶放电时形成的电场等效为等量异种点电荷的电场,其中正电荷集中在头部,负电荷集中在尾部,O为电鲶身体的中点,且AB为鱼身长的一半,下列说法正确的是( )
A.A点电势等于B点电势
B.从头到尾O点的电场强度最大
C.若将一正电荷放入电鲶体内,则它在A点具有电势能小于它在B点具有电势能
D.若电鲶头尾部间产生400V的电压时,AB间的电压为200V
3.如图,新风系统除尘由机械除尘和静电除尘两部分构成,其中静电除尘是通过电离空气后使空气中的粉尘微粒带电,从而被集尘电极吸附的空气净化技术。下图虚线为一带电粉尘(不计重力)在静电除尘管道内的运动轨迹,实线为电场线(未标方向),下列判断正确的是( )
A.粉尘带正电
B.a点的电势比b点的电势高
C.粉尘在a点的速度小于b点的速度
D.粉尘在除尘管内运动过程中机械能守恒
4.煤气灶打火装置的原理是尖端放电,打火时放电端与灶体间的电场线如图所示,其中a、b、c为同一直线电场线上的三点,cd垂直电场线abc,已知ab=bc。下列说法正确的是( )
A.放电端O接电源的负极
B.d点的电势比c点的电势低
C.a点的电场强度比d点的电场强度小
D.ab间的电势差等于bc间的电势差
5.如图所示,把质量为0.2g的带电小球A用绝缘丝线吊起,若将带电荷量为4×10-8C的小球B靠近它,当两小球在同一高度且相距3cm时,丝线与竖直方向夹角为45°,整个过程A、B小球可看作点电荷(k=9.0×109N·m2/C2,g=10m/s2),下列说法正确的是( )
A.小球B受到的库仑力大小为2×10-3N
B.小球A带的电量为5×10-8C
C.保证两球同一高度,B球逐渐靠近A球时,丝线与竖直夹角变小
D.保证两球同一高度,B球逐渐靠近A球时,丝线的弹力逐渐变小
6.如图甲所示,在x轴上固定两个带电荷量分别为+4q、-q的点电荷,以其中的某一电荷为原点,两电荷所形成的电场的电势φ在x轴正半轴上的分布如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.正电荷在坐标原点,负电荷在x=的位置
B.负电荷在坐标原点,正电荷在x=-x2的位置
C.在x轴上x>x2区域电场强度沿x轴负方向
D.一带负电试探电荷从O处移到x2处,电势能先减小后增加
7.反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的运动来产生微波。在速调管内建立轴,管内静电场的方向与轴平行,轴上各点的电势随的分布情况如图所示。现将一质量为、电荷量为的电子从处由静止开始,仅在电场力作用下在轴上往返运动。下列说法正确的是( )
A.坐标原点左侧和右侧的电场强度大小之比为
B.电子的电势能最大为
C.电子最远能够运动到原点右侧0.5cm处
D.电子运动过程中的最大速度为
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
8.电偶极子模型是指电量为q,相距为l 的一对正负点电荷组成的电结构,O是中心,电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷,用图(a)所示的矢量表示,科学家在描述某类物质的电性质时,认为物质是由大量的电偶极子组成的,平时由于电偶极子都在作无规则的运动且列方向杂乱无章,因而该物质不显示带电的特性。当加上外电场后,电偶极子绕其中心转动,图(b)为电偶极子转动到与外电场方向成夹角θ的位置,电偶极子最后都趋向于沿外电场方向排列,从而使物质中的合电场发生变化,物质显示带电性。下列说法正确的是( )
A.图(a)中O处场强为零
B.图(b)中,夹角θ减小至0的过程中,外电场对电偶极子做正功
C.图(b)中,当夹角θ=0时,电偶极子的电势能最小
D.图(b)中,当夹角时,电偶极子的电势能最小
9.如图甲所示,光滑、绝缘的水平地面上,一质量m=2kg的带负电小滑块(可视为质点)在x=1m处受到一个水平向左、大小为F=1N的恒力作用,以v0=1.5m/s的初速度沿x轴正方向运动,整个区域存在沿水平方向的电场,滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图乙所示,P点是图线最低点,虚线AB是图像在x=1m处的切线,取g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.滑块向右运动过程中,速度始终减小
B.x=3m处的电势最低
C.滑块运动至x=3m处时,速度大小为
D.滑块向右一定可以经过x=4m处的位置
10.如图是一种简化的阴极射线管的装置示意图,若在阴极射线管的阴极和阳极间加上直流高压U1,并将管内一对水平的平行金属板(偏转电极)接另一直流高压U2,不计电子的重力影响,从发出阴极射线到打在荧光屏上,下列说法中正确的是( )
A.水平方向电子先做加速运动,再做匀速运动
B.水平方向电子一直做加速运动
C.U1一定,U2越大,亮点越高
D.U2一定,U1越大,亮点越高
第二部分(非选择题 共54分)
三、非选择题:本题共5小题,共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
11.(8分)
下图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容与其结构之间的关系装置图。充电后与电源断开的平行板电容器的A板与静电计相连,B板和静电计金属壳都接地,A板通过绝缘柄固定在铁架台上,人手通过绝缘柄控制B板的移动。请回答下列问题:
(1)本实验采用的科学方法是___________(填正确选项前的字母)。
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
(2)在该实验中,静电计的作用是___________(填正确选项前的字母)。
A.测定该电容器的电荷量 B.测定该电容器两极的电势差
C.测定该电容器的电容 D.测定A、B两板之间的电场强度
(3)在实验中观察到的现象是___________(填正确选项前的字母)。
A.甲图中的手水平向左移动时,静电计指针的张角变小
B.甲图中的手水平向左移动时,静电计指针的张角不变
C.乙图中的手竖直向上移动时,静电计指针的张角变小
D.丙图中的手不动,而向两板间插入陶瓷片时,静电计指针的张角变小
12.(10分)
把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成图1所示的电路进行实验,观察电容器充、放电过程。
(1)先将开关S接1,观察到电流表示数( )
A.逐渐增大到某一值后保持不变
B.逐渐增大到某一值后迅速减小
C.迅速增大到某一值后保持不变
D.迅速增大到某一值后逐渐减小
(2)待电压表示数稳定后,将开关S接2,测得电流随时间变化的图线如图2所示。则放电过程中通过的电荷量_____(结果保留2位有效数字)。
(3)该同学在分析数据时,用电容与充电后电压表稳定示数的乘积求出电荷量,他发现与有明显差异。多次重复实验发现这种差异总是存在。请判断_____(选填“”或“<”),产生这一差异是由于_____的影响(选填“电流表”、“电压表”或“电阻”)。
13.(12分)
如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=2cm,bc=6cm,其中ab沿电场方向,bc与电场方向成60°角。一个电荷量为q=3×10-8C的正电荷从a点移动到b点克服电场力做功1.8×10-7J。求:
(1)a、b两点的电势差Uab;
(2)匀强电场的场强大小E;
(3)如果b点的电势为-6V,电荷量q'=2×10-6C的负电荷在b点具有的电势能是多少?
14.(12分)
如图1所示,真空中的电极K连续不断地发出电子(电子电荷量大小为,初速度忽略不计),经恒压电场加速后(未知),从小孔S穿出,沿两水平正对的平行金属板A、B间的中轴线射入板间电场。已知A、B板长均为,板间距为,两板右边缘到竖直固定的荧光屏(面积足够大)的距离为,荧光屏中心O与A、B间中轴线在同一水平线上。时刻,A板电势高于B板电势,板间电压随时间变化的关系如图2所示,电子穿过A、B两板间过程中板间电压视为不变,忽略电子间的相互作用。A、B两板间电压为时,电子恰好能从极板右侧边缘射出,求:
(1)的大小;
(2)电子打在荧光屏上时的最大动能;
(3)电子打在荧光屏上时,到荧光屏中心O的最远距离。
15.(12分)
在学习带电粒子在电场中的加速与偏转后,某兴趣小组尝试利用电场来有效控制粒子的运动,设计了如下探究情境。如图,在平面直角坐标系xOy中,四个象限均存在特定的电场区域。一质量为(不计重力)、电荷量为的粒子从第一象限内点由静止释放,粒子依次通过第一、二、三、四象限,其中粒子通过第三象限时,垂直于进入径向电场,最终击中轴上的点(图中未标出),,。各场区设置如下:
第一象限:存在沿方向的匀强电场(已知)。
第二象限:存在沿方向的匀强电场(未知)。
第三象限:以点与点之间的距离为半径,圆心角为的扇形内存在径向电场(未知),方向指向圆心。
第四象限:存在沿方向的匀强电场(未知)。
求:
(1)粒子刚进入第二象限时的速度大小;
(2)粒子通过轴上点(图中未标出)的坐标;
(3)粒子进入径向电场后,恰好做匀速圆周运动,最终粒子到达点时的动能。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。