内容正文:
2028届高二第一学期物理训练题1
(练习时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题:本大题共13小题,共62分。第1~8题,每小题4分,只有一项符合题目要求,错选、多选或未选均不得分;第9~13题,每小题6分,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。
1. 下列说法中不正确的是
A. 只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场
B. 电场和电场线一样,是人为设想出来的,其实并不存在
C. 电场是一种物质,与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西
D. 电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A、电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质,只要有电荷,就一定有电场,故A说法正确;
B、电场是实际存在的物质,不是理想化模型,而电场线是为形象描述电场而假想的,其实并不存在,故B说法错误;
C、电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是不依赖于我们的感觉而客观存在的,故C说法正确;
D、电场的力的性质表现为,电场对放入其中的电荷有作用力,这种力称为电场力,故D说法正确;
说法不正确的故选B.
【点睛】电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质,电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是客观存在的,而电场线是为形象描述电场而假想的,其实并不存在,电场的力的性质表现为,电场对放入其中的电荷有作用力.
2. 两个分别带有电荷量和的相同金属小球A、B(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间的库仑力的大小为F。用一带绝缘柄的不带电的并且与A、B等大的金属球C与A、B反复足够多次接触,最后移去C。则两球间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由库仑定律
金属球C与A、B反复足够多次接触,由电荷守恒定律,A、B、C三球带电量相等,均为
由库仑定律
联立上式解得
A正确。
故选A。
3. 如图所示,用绝缘柱支撑的导体A和B彼此接触,起初它们不带电,贴在两端下部的金属箔是闭合的。把带正电的物体C移近A端但不接触,然后把A和B分开较远的距离,再移去C,则( )
A. C移近A端时,A端的金属箔张开,B端的金属箔闭合
B. C移近A端时,A端的金属箔闭合,B端的金属箔张开
C. A和B分开,移去C后,A端的金属箔会立即闭合
D. A和B分开,移去C后,A端的金属箔仍会张开
【答案】D
【解析】
【详解】AB.C移近A端时,由于感应起电使A、B两端带等量异种电荷,两金属箔都张开,故AB错误;
CD.A和B分开,两端电荷无法中和,移去C后,两端仍然带电,金属箔仍会张开,故C错误,D正确。
故选D。
4. 在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b 两点。其中a、b 两点电场强度相同的是( )
A. 甲图中与点电荷等距离的 a、b两点
B. 乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距离的a、b 两点
C. 丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距离的 a、b两点
D. 丁图中,与无穷大金属板等距离的关于垂线对称的 a、b两点
【答案】B
【解析】
【详解】电场是矢量,甲、丙、丁图中a、b两点电场强度大小相等,方向不同;乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距离的a、b 两点大小相等,方向相同。
故选B。
5. 一个匀强电场的电场线分布如图甲所示,把一个空心导体引入到该匀强电场后的电场线分布如图乙所示,在电场中有A、B、C、D四个点,下面说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据电场线的疏密程度可得
,
故选B。
6. 图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷、、,在该三角形中心O点处固定一电量为的点电荷,则该电荷受到的电场力为( )
A. ,方向由O指向C
B. ,方向由C指向O
C. ,方向由C指向O
D. ,方向由O指向C
【答案】B
【解析】
【详解】O点是三角形的中心,O到A、B、C的距离均为
A、B、C处三个点电荷对O点负电荷作用力大小均为
沿OA方向,沿OB方向,沿CO方向;根据平行四边形定则和几何知识可得,与的合力大小为
方向沿CO方向;则该负电荷受到的电场力大小为
方向由C指向O。
故选B。
7. 如图甲所示,真空中坐标轴上的某点有一个点电荷(未画出),坐标轴上、两点的坐标分别为0.2m和0.7m。在点放一个带正电的试探电荷,在点放一个带负电的试探电荷,、两点的试探电荷受到静电力的方向都跟轴正方向相同,静电力的大小跟试探电荷量的关系分别如图乙中直线、所示。忽略、间的作用力。下列说法正确的是( )
A. 点的电场强度大小为0.25N/C
B. 点的电场强度的方向沿轴负方向
C. 点电荷的位置坐标为0.3m
D. 点电荷是正电荷
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由A处试探电荷的图像可得,该处的场强大小为
方向沿轴正方向
同理可得,B处的场强大小为
方向沿轴负方向,故AB错误;
CD.由A、B的分析可知,点电荷应为负电荷,且在A、B之间,设到A点的距离为,由点电荷的场强公式可得,
联立解得
故点电荷的位置坐标为,故C正确,D错误。
故选C。
8. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,总电荷量为q,球面半径为R,CD为通过半球面顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,OM=ON=2R。已知M点的场强大小为E,则N点的场强大小为( )
A. -E B.
C. -E D. +E
【答案】A
【解析】
【详解】左半球面AB上的正电荷产生的电场等效为带正电荷量为2q的整个球面的电场和带电荷量为-q的右半球面的电场的合电场,则
E′为带电荷量为-q的右半球面在M点产生的场强大小。带电荷量为-q的右半球面在M点的场强大小与带正电荷量为q的左半球面AB在N点的场强大小相等,则
故选A。
9. 下列关于电场强度的说法中,正确的是( )
A. 只适用于点电荷产生的电场
B. 公式中,F是放入电场中的试探电荷所受的电场力,q是该试探电荷的电荷量
C. 在一个以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度都相同
D. 在库仑定律的表达式中,是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.公式是电场的定义式,适用于任何电场,F为试探电荷所受的电场力,q为试探电荷的电量,故A错误,B正确;
C.电场强度是矢量,所以以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度大小相同,方向不同,故C错误;
D.库仑定律表达式中,是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小;而是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B ,A带电荷量为+Q, B带电荷量为-9Q .现引入第三个点电荷C,恰好使三个点电荷都处于平衡状态, 则下列判断正确的是( )
A. 在AB连线的延长线上A点左边,距A点0.2 m处放一个正电荷
B. 在AB连线之间,无论在什么地方、放什么电荷,都不可能使三个点电荷处于平衡状态
C. 在AB连线的延长线上B点右边,距B点0.2 m处放一个正电荷
D. 在AB连线的延长线上A点左边,距A点0.2 m处放一个负电荷
【答案】BD
【解析】
【详解】三个电荷要平衡,必须三个电荷的一条直线,外侧二个电荷相互排斥,中间电荷吸引外侧两个电荷,所以外侧两个电荷距离大,要平衡中间电荷的拉力,必须外侧电荷电量大,中间电荷电量小,所以C必须为负电,在A的左侧.设C所在位置与A的距离为r,则C所在位置与B的距离为L+r,要能处于平衡状态,所以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小,设C的电量为q.则有
代入数据解得:r=0.2m.对点电荷A,其受力也平衡,则有
解得
故AC错误,D正确.在AB连线之间,无论在什么地方,该电荷所受的库仑力均指向同一方向,不可能平衡,故B正确。
故选BD。
11. 如图所示,在水平向右、大小为E的匀强电场中,O点固定一带电量为Q(Q>0)的点电荷,A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点,B、D连线与电场线平行,A、C连线与电场线垂直.则( )
A. A、C两点的场强方向相同
B. A、B、C、D四点,B点处的电场强度最大
C. C点的场强大小一定为0
D. D点的场强大小可能为0
【答案】BD
【解析】
【详解】A.作出A、C两点的场强,如图所示
可知A、C两点的场强方向不相同,故A错误;
B.点电荷和匀强电场在四个点产生的场强大小相等,根据平行四边形定则,可知当两个分场强的大小不变时,其合场强随它们夹角的减小而增大,因点电荷在B点产生的场强与匀强电场在B点的场强,方向相同,即夹角为零,故B点的电场强度最大,故B正确;
C.根据平行四边形定则,可得C点的场强大小为
故C错误;
D.当点电荷Q在D点的电场强度的方向与匀强电场方向相反,且大小相等时,则D点的电场强度大小可以为零,故D正确。
故选BD。
12. 如图所示,A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点,∠B=30°。现在A、B两点放置两个点电荷,A点放置的点电荷电荷量绝对值为q。A、C两点间距离为L,静电力常量为k,测得C点电场强度方向与AB平行且水平向左。以下判断正确的有( )
A. A点放置的点电荷带负电
B. B点放置的点电荷带负电
C. C点电场强度的大小EC=
D. B点放置的点电荷的电荷量为8q
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.点电荷在点产生的电场沿方向,只有点电荷产生的电场具有水平分量。由于点合电场水平向左,点电荷在点产生的电场应指向左上方,故点电荷带正电;其竖直向上分量须由点电荷产生的竖直向下电场抵消,故点电荷带负电。点各分场方向及合成关系如图所示。
由正、负点电荷的电场方向特点可知点电荷带负电、点电荷带正电,故A正确,B错误;
CD.设点电荷量为,由直角三角形的几何关系得
由点电荷场强公式,,点电荷在点产生的场强大小分别为,
由竖直方向场强分量相互抵消得
代入前述场强大小,整理得
由电场叠加得,故C错误,D正确。
故选AD。
13. 如图所示,一对等量异种点电荷固定在水平线上的两点,O是两电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上关于O对称的两点,B、C和A、D是两电荷连线上关于O对称的两点,下列说法正确的是( )
A. E、F两点电场强度大小相等、方向相同
B. E、O、F三点中,O点电场强度最小
C. B、O、C三点中,O点电场强度最小
D. 从C点向O点运动的电子加速度逐渐增大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据等量异种点电荷的电场线分布规律可知,关于两点电荷连线的中点对称的所有点的电场强度大小相等、方向相同,由于、是连线中垂线上关于对称的两点,则、两点电场强度大小相等,方向相同,故A正确;
B.在两点电荷连线的中垂线上,由垂足往两侧的电场强度逐渐减小,结合上述可知,、、三点中,点电场强度最大,故B错误;
C.在两点电荷之间的连线上,由中点往两侧,电场强度逐渐增大,则、、三点中,点电场强度最小,故C正确;
D.由上述可知,电子从点向点运动的过程,电场强度逐渐减小,电子所受静电力逐渐减小,加速度逐渐减小,故D错误。
故选AC。
二、非选择题:本大题共3小题,共38分。
14. 用30cm的细线将质量为4×10-3㎏的带电小球P悬挂在O点,当空中存在水平向右,大小为1×104N/C的匀强电场时,小球偏转37°后处于静止状态。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)分析小球的带电性质及带电量;
(2)求细线的拉力。
【答案】(1)小球带正电;;(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)对小球进行受力分析,因小球静止,故受力情况如图,电场力方向与电场同向,故小球带正电。
小球受力平衡,由受力分析图得
解得
(2)根据受力分析图可知
15. 如图所示,A、B两小球带等量同号电荷,A固定在竖直放置绝缘支柱上,B受A的斥力作用静止于光滑的绝缘斜面上与A等高处,两者的水平距离为,斜面倾角为,B的质量为。取,静电力常量,求:
(1)球对斜面的压力大小;
(2)球带的电荷量大小。
【答案】(1)0.2N;(2)
【解析】
【详解】(1)设斜面给B球支持力为FN,A球对B球的库仑力为FA,对B球进行受力分析,沿斜面方向上有
垂直斜面方向上有
联立解得
由牛顿第三定律,斜面给B球的支持力和B球对斜面的压力大小相等,方向相反,故B球对斜面的压力为0.2N。
(2)根据库仑定律有
解得
16. 如图所示,一光滑绝缘细直杆MN,长为L,水平固定在匀强电场中,电场强度大小为E,方向与竖直方向夹角为θ。杆的M端固定一个带负电小球A,电荷量大小为Q;另一带负电的小球B穿在杆上,可自由滑动,电荷量大小为q,质量为m,现将小球B从杆的N端由静止释放,小球B开始向右端运动,已知k为静电力常量,g为重力加速度,求:
(1)小球B对细杆的压力的大小;
(2)小球B开始运动时加速度的大小;
(3)小球B速度最大时,离M端的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球B在垂直于杆的方向上合力为零,则有
由牛顿第三定律知小球B对细杆的压力
(2)在水平方向上,小球所受合力向右,由牛顿第二定律得
解得
(3)当小球B的速度最大时,加速度为零,有
解得
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2028届高二第一学期物理训练题1
(练习时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题:本大题共13小题,共62分。第1~8题,每小题4分,只有一项符合题目要求,错选、多选或未选均不得分;第9~13题,每小题6分,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。
1. 下列说法中不正确的是
A. 只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场
B. 电场和电场线一样,是人为设想出来的,其实并不存在
C. 电场是一种物质,与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西
D. 电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用
2. 两个分别带有电荷量和的相同金属小球A、B(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间的库仑力的大小为F。用一带绝缘柄的不带电的并且与A、B等大的金属球C与A、B反复足够多次接触,最后移去C。则两球间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,用绝缘柱支撑的导体A和B彼此接触,起初它们不带电,贴在两端下部的金属箔是闭合的。把带正电的物体C移近A端但不接触,然后把A和B分开较远的距离,再移去C,则( )
A. C移近A端时,A端的金属箔张开,B端的金属箔闭合
B. C移近A端时,A端的金属箔闭合,B端的金属箔张开
C. A和B分开,移去C后,A端的金属箔会立即闭合
D. A和B分开,移去C后,A端的金属箔仍会张开
4. 在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b 两点。其中a、b 两点电场强度相同的是( )
A. 甲图中与点电荷等距离的 a、b两点
B. 乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距离的a、b 两点
C. 丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距离的 a、b两点
D. 丁图中,与无穷大金属板等距离的关于垂线对称的 a、b两点
5. 一个匀强电场的电场线分布如图甲所示,把一个空心导体引入到该匀强电场后的电场线分布如图乙所示,在电场中有A、B、C、D四个点,下面说法正确的是( )
A. B. C. D.
6. 图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷、、,在该三角形中心O点处固定一电量为的点电荷,则该电荷受到的电场力为( )
A. ,方向由O指向C
B. ,方向由C指向O
C. ,方向由C指向O
D. ,方向由O指向C
7. 如图甲所示,真空中坐标轴上的某点有一个点电荷(未画出),坐标轴上、两点的坐标分别为0.2m和0.7m。在点放一个带正电的试探电荷,在点放一个带负电的试探电荷,、两点的试探电荷受到静电力的方向都跟轴正方向相同,静电力的大小跟试探电荷量的关系分别如图乙中直线、所示。忽略、间的作用力。下列说法正确的是( )
A. 点的电场强度大小为0.25N/C
B. 点的电场强度的方向沿轴负方向
C. 点电荷的位置坐标为0.3m
D. 点电荷是正电荷
8. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,总电荷量为q,球面半径为R,CD为通过半球面顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,OM=ON=2R。已知M点的场强大小为E,则N点的场强大小为( )
A. -E B.
C. -E D. +E
9. 下列关于电场强度的说法中,正确的是( )
A. 只适用于点电荷产生的电场
B. 公式中,F是放入电场中的试探电荷所受的电场力,q是该试探电荷的电荷量
C. 在一个以点电荷Q为中心,r为半径的球面上,各处的电场强度都相同
D. 在库仑定律的表达式中,是点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小
10. 如图所示,在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B ,A带电荷量为+Q, B带电荷量为-9Q .现引入第三个点电荷C,恰好使三个点电荷都处于平衡状态, 则下列判断正确的是( )
A. 在AB连线的延长线上A点左边,距A点0.2 m处放一个正电荷
B. 在AB连线之间,无论在什么地方、放什么电荷,都不可能使三个点电荷处于平衡状态
C. 在AB连线的延长线上B点右边,距B点0.2 m处放一个正电荷
D. 在AB连线的延长线上A点左边,距A点0.2 m处放一个负电荷
11. 如图所示,在水平向右、大小为E的匀强电场中,O点固定一带电量为Q(Q>0)的点电荷,A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点,B、D连线与电场线平行,A、C连线与电场线垂直.则( )
A. A、C两点的场强方向相同
B. A、B、C、D四点,B点处的电场强度最大
C. C点的场强大小一定为0
D. D点的场强大小可能为0
12. 如图所示,A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点,∠B=30°。现在A、B两点放置两个点电荷,A点放置的点电荷电荷量绝对值为q。A、C两点间距离为L,静电力常量为k,测得C点电场强度方向与AB平行且水平向左。以下判断正确的有( )
A. A点放置的点电荷带负电
B. B点放置的点电荷带负电
C. C点电场强度的大小EC=
D. B点放置的点电荷的电荷量为8q
13. 如图所示,一对等量异种点电荷固定在水平线上的两点,O是两电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上关于O对称的两点,B、C和A、D是两电荷连线上关于O对称的两点,下列说法正确的是( )
A. E、F两点电场强度大小相等、方向相同
B. E、O、F三点中,O点电场强度最小
C. B、O、C三点中,O点电场强度最小
D. 从C点向O点运动的电子加速度逐渐增大
二、非选择题:本大题共3小题,共38分。
14. 用30cm的细线将质量为4×10-3㎏的带电小球P悬挂在O点,当空中存在水平向右,大小为1×104N/C的匀强电场时,小球偏转37°后处于静止状态。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)分析小球的带电性质及带电量;
(2)求细线的拉力。
15. 如图所示,A、B两小球带等量同号电荷,A固定在竖直放置绝缘支柱上,B受A的斥力作用静止于光滑的绝缘斜面上与A等高处,两者的水平距离为,斜面倾角为,B的质量为。取,静电力常量,求:
(1)球对斜面的压力大小;
(2)球带的电荷量大小。
16. 如图所示,一光滑绝缘细直杆MN,长为L,水平固定在匀强电场中,电场强度大小为E,方向与竖直方向夹角为θ。杆的M端固定一个带负电小球A,电荷量大小为Q;另一带负电的小球B穿在杆上,可自由滑动,电荷量大小为q,质量为m,现将小球B从杆的N端由静止释放,小球B开始向右端运动,已知k为静电力常量,g为重力加速度,求:
(1)小球B对细杆的压力的大小;
(2)小球B开始运动时加速度的大小;
(3)小球B速度最大时,离M端的距离。
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