内容正文:
南阳一中高二第一次教学检测物理试题
一、单选题(每小题4分,共24分)
1.在物理学的发展过程中,许多物理学家都作出了重大贡献,他们也创造出了许多物理学研究
方法,下列关于物理学史和物理学方法的叙述中正确的是()
A.元电荷是带电量的最小单位,密立根最早测算出了元电荷的数值
B.在对自由落体运动研究中,伽利略猜想运动速度大小与下落时间成正比,并直接用实
验进行了验证
C.库仑首先提出了电场的概念,并引入了电场线来形象地描述电场
D.静电场并不存在,是科学家为了研究问题的方便引入的虚拟模型
2.下列说法中,正确的是()
A.由公式p=卫可知电场中某点的电势p与g成反比
B。公式C一号,其中电容器的电容C与电容器两极板间电势差U无关
C.试探电荷在电场中所受的电场力F与其电量q无关
D.电容器电容越大,电容器所带的电荷量就越多
3.如图甲所示,α、b是点电荷电场中同一电场线上的两点,一个带电粒子在a点由静止释放,
仅在静电力作用下从α点向b点运动,粒子运动的-t图像如图乙所示,则下列说法中正确的
是()
A.α点场强比b点场强大
B.a点电势比b点电势高
C.带电粒子与场源电荷带异种电荷
D.带电粒子在a点的电势能比在b点的电势能小
4.如图,导体棒原来不带电,现将一电荷量为9的正点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端
R处,A、B为棒上中心轴线上的两点,A距离棒左端为L,A、B间的距离也为L,静电力
常量为k。当棒达到静电平衡后()
A.棒左端感应出正电荷,右端感应出负电荷
9
B
B.A点场强大于B点的场强
kq
C.棒上感应电荷在A点产生的场强大小为(R+L了
R
D.棒上感应电荷在B点处的电场强度方向水平向右
5.某静电场在x轴正半轴的电势P随x变化的图像如图所示,α、b、c、d为x轴上四个点()
A.a点电势小于c点电势
B.a点到c点之间电场强度方向不变
C.负电荷从b移到c,电场力做正功
D.正电荷在b点静止释放后可以做往复运动
6.如图所示,两带等量正电荷的小球分别固定在M、N两点,O点为其连线中点,A和A、B'
和B分别为竖直中垂线上对称的点。现将另一质量为、电荷量为q的小球从O点由静止释放,
小球经过A、B两点时的加速度大小均为2g。已知O、A、B三点的电势分别为O、0A和B。O、
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A两点间距为1,O、B两点间距为2。小球均可视为质点。重力加速度为g。不计空气阻力。
若该小球从B'点以某一初动能竖直下落,则()
B
⊕
⊕
M
A.小球从B'点运动到A'点的过程中所受静电力逐渐增大
B.小球从B'点运动到A'点的过程中速度先减小后增大
C.若小球能从B'点运动到O点,其初动能至少大于qp4-PB)-mg(h2-h)
D.小球从B'点运动到O点的过程中机械能的变化量为q(P。-P)
二、多选题(每小题6分,共24分。选对但不全得3分,错选得0分)
7.关于各图中包含的物理知识,下列说法正确的是()
丙
A.图甲,用金属网把验电器罩起来,使带电金属球靠近验电器,箔片不会张开
B.图乙,导体棒A端带负电,B端带正电
C.图丙,A、B两点与中心电荷的距离相等,故A、B两点的电场强度相同
D.图丁,利用库仑扭秤实验装置探究带电小球间的库仑力大小影响因素时,无需测出小
球的电荷量
8.真空中存在点电荷4、42产生的静电场,其电场线的分布如图所示,图中P、Q两点的位置
关于点电荷4水平对称。P、Q两点电场强度的大小分别为E、E2,电势分别为、Pe。一
个带电粒子仅在电场力作用下沿虚线轨迹从M运动至N,则()
A.Ep>Eo,Pp>Po
B.9和q2带异种电荷,且4=q2
C.粒子从M运动至N,加速度先增大后减小
D.粒子带正电,从M至N它的电势能先变大后变小
9.如图,平行板电容器与一直流电源连接,下极板接地,静电计金属球与电容器上极板连接,
静电计开始时所带电荷量很少,可忽略。开关闭合,稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P
点。若断开开关K,将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离,则下列说法正确的是
()
A.带电油滴保持静止
R
B.静电计指针的张角保持不变
C.P点电势变大
D.带电油滴的电势能变大
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10.如图所示,倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为日,极板间距为d,一质量为、
电荷量为q的带负电微粒,从极板M的左边缘A处以初速度,水平射入,沿直线运动并从极板
N的右边缘B处射出,重力加速度为g。则()
A.M极板带负电,N极板带正电
M
B.M、N两极板的电势差为”gd
gcos0
B
C.微粒从A点到B点的过程电势能减少ms
cos0
D.微粒到达B点时动能为m,-ms
1
N
cosθ
三、实验题(每空2分,共14分)
11.如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,使电容器带电后与电源断
开,将电容器左侧极板和静电计外壳均接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连。
00902QQ
(1)该实验使用的科学方法是
。(填序号)
A.类比法
B.控制变量法
C.假设法
(2)实验中使用静电计的目的是
A.直接测量静电计上电荷量的变化情况
B.直接测量电容器电容的变化情况
C.观察电容器电荷量的变化情况
D.观察电容器电势差的变化情况
(3)影响平行板电容器电容的因素有
A.极板的材料
B.两极板间距离和两极板的正对面积
C.电容器储存的电荷量
12.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8V,S是单刀
双掷开关,G为灵敏电流计,C为平行板电容器。(1A=103mA)
个ImA
6t切
甲
(1)将开关s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G:平行板电容器两极板之间电势差U
(填“增大”或“减小”)
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(2)将G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
9=
C(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U随电荷量Q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.U-Q图线的斜率越大,电容C越大
B.搬运△q的电量,克服电场力所做的功近似等于△q上方小矩形的面积
C.对同一电容器,电容器储存的能量E与两极间电压U成正比
D.若电容器电荷量为Q时储存的能量为B,则电容器电荷量为g时储存的能量为三
)
四、解答题
13.(12分)如图所示,在真空中,带电小球A固定,带电荷量为+9的小球B挂在绝缘丝线
下端,处于静止状态。B球的质量为m,丝线与竖直方向夹角为O,A和B在同一条水平线上,
重力加速度为8,静电力常数为k,带电小球A、B均可看作点电荷。求:
(1)带电小球A在图中B球静止位置处产生的电场强度大小为多少?
(2)小球A带何种电荷?若小球A带电荷量大小为Q,A、B两球间的距离为多少?
LLLNIMIN
A
B
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14.(12分)如图所示,一个静止的电子经过电压为U的加速电场加速后,沿平行于板面方向
进入A、B两极板间的偏转电场,两极板的长度为l,相距为d,极板间的电压为U,。已知电
子紧靠负极板,电荷量大小为,质量为m,偏转电场可看作匀强电场。求:
(1)电子进入偏转电场的速度大小:
(2)电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离为y;
(3)电子离开偏转电场时的动能大小E。
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15.(14分)在空间某处存在一水平向右的匀强电场。在电场中的O点,用长为L的轻绳(形
变可忽略),系一个质量为、电量为+q的带电小球(体积可忽略)。开始时小球静止在轻绳与
竖直方向夹日=30°角的B点。现用外力把小球缓慢拉至轻绳水平且恰好伸直的A点,然后由静
止释放,小球最远能运动到轻绳与竖直方向夹角的C点,如图所示。求:
(1)匀强电场场强E的大小:
(2)a角的大小(要求用物理规律证明计算):
(3)小球从A到C过程中轻绳最大的拉力Tm。
30°
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第6页共6页南阳一中高二第一次教学检测物理答案
1.A【详解】A.元电荷是电荷量的最小单位,密立根通过油滴实验首次精确测定了元电荷的
数值,故A正确:
B.伽利略通过斜面实验间接验证自由落体规律(匀加速运动),但因当时技术限制无法直
接测量速度与时间的关系,故B错误;
C.法拉第首先提出电场概念并引入电场线,库仑的贡献是库仑定律,故C错误;
D.静电场是客观存在的物质,电场线才是虚拟模型,故D错误。故选A。
2.B【详解】A.公式9=是电势的比值定义式,电场中某点的电势P由电场本身性质决定,
d
与试探电荷的电荷量9、电势能E。均无关,不能认为P与9成反比,故A错误:
B.公式C=9是电容的比值定义式,电容C是电容器本身的固有属性,由极板正对面积、
极板间距、极板间电介质决定,与电容器带电量Q、两极板间电势差U均无关,故B正确:
C.根据电场力公式F=qE,电场中确定位置的场强E不变,试探电荷所受电场力F与电
荷量q成正比,二者有关,故C错误:
D.由C=9得Q=CU,电容器带电量2由电容C和极板间电压U共同决定,仅电容大时,
若电压U很小,带电量也不一定多,故D错误。故选B。
3.A【详解】A.仅在静电力作用下从a点向b点运动,由图乙知其加速度减小,又a=画
n
故场强减弱,即α点场强比b点场强大,故A正确:
B.因为不知道场源点电荷的电性,也无法确定α、b两点电势的高低,故B错误:
C.由A选项知场源点电荷在α点的左侧,粒子仅在静电力作用下从α点向b点运动,说
明其受到电场力是斥力,故带电粒子与场源电荷带同种电荷,故C错误:
D.粒子仅在静电力作用下从α点向b点做加速运动,动能增大,说明电场力做正功,则
电势能减小,即带电粒子在α点的电势能比在b点的电势能大,故D错误。故选A。
4.C【详解】A.由于9为正电荷,根据静电感应规律可知,棒左端感应负电荷,右端感应正
电荷,A错误:
B.处于静电平衡的导体是等势体,内部场强处处为零,A、B两点的场强都是零,B错误:
C.静电平衡时A点的合场强为零,因此感应电荷在A点的场强与点电荷9在A点的场强等
.kg
kq
反向,根据E=k号有ER+下,则棒上感应电荷在A点产生的场强大小也为R+仍
C正确;
D.静电平衡时B点的合场强为零,点电荷9在B点的电场强度方向水平向右,则棒上感应
电荷在B点处的电场强度方向水平向左,D错误。故选C。
5.B【详解】A.由图像可知a点电势在零电势以上,c点电势最低,故Pa>P,故A错误:
B.由电势与电场强度的关系E,=-A9
△x
a点到C点之间图像斜率始终为负,故E,>0,电场强度方向始终沿x轴正方向,故B正确:
C.由电势能的定义E。=qp,负电荷从b点移到C点时4,>P。且q<0,故电势能增大。
电场力做功与电势能变化的关系W=-△E。<0,故C错误;
D.由由动能与电势能之和守恒得,正电荷从b点由静止释放后,在b点右侧任一有限位置
答案第1页(共4页)
x处有)m=9风-p()》>0正电荷速度不可能为零,不能返回,故D错误。故选B。
6.C【详解】A.等量正电荷中垂线的电场特点:O点(连线中点)场强为0,沿中垂线向两
侧,场强先增大后减小,方向为沿中垂线背离O点:结合题意分析得小球带正电,对称点
A(A)、B(B)场强大小相等,且A、B处Eg+mg=m2g解得A、B处E="mA从、B处电场力
向上,大小也为E=m8从B到A(向0靠近),场强先增大后减小(因为B、A处场强大小均
q
为3,中间场强更大),因此静电力先增大后减小,不是逐渐增大,故A错误:
B.从B到A过程中,电场力一直向上,且qE≥mg(起点、终点qE=mg,中间gE>mg)
合力一直向上,速度方向向下,因此小球一直做减速运动,不是先减小后增大,故B错误:
C.小球从B到O过程中,'点是速度最小点:A'点以上合力向上(减速),点到O合
力向下(加速),因此只要小球能到达A点,就能运动到O点。对B→A'过程,刚好到达时
末动能为0,由动能定理可得mg(h-h)+q(Pg-p)=0-E0整理得最小初动能
Eo=q(p4-P)-mg(h2-h)),因此初动能至少大于该值,故C正确:
D,机械能变化量等于除重力外其他力做功,即等于电场力做功
△E=W=q(pg-po)=q(pg-po),故D错误。故选C。
7.AD【详解】A.根据静电屏蔽,图甲用金属网把验电器罩起来,使其内部不受影响,故使
带电金属球靠近验电器,箔片不会张开,故A正确;
B.根据静电感应原理可知,图乙导体棒A端带负电,由于导体棒A端接地,所以B端不
带电,故B错误;
C.根据点电荷的场强决定式E=号图丙,么B两点与中心电衔的距窝相等,故4、B两
点的电场强度大小相等,方向不同,故C错误:
D.图丁,利用库仑扭秤实验装置探究带电小球间的库仑力大小影响因素时,无需测出小
球的电荷量,故D正确。故选AD。
8.AD【详解】A.根据电场线的疏密程度表示场强的大小,结合题图可知E,>Eg;P、Q两
点关于点电荷4水平对称,P到4之间场强较大,根据U=Ed可知,电势降低较快,可知p>P2,
故A正确:
B.由电场线分布可知,4带负电,带正电,由电场线的疏密程度可知,4的电荷量绝
对值大于q的电荷量绝对值,故B错误;
C.由电场线分布可知,粒子从M移动至,电场强度先减小后增大,根据qE=@
可知,粒子的加速度先减小后增大,故C错误:
D.粒子受力方向与电场线方向相同,所以粒子带正电,粒子从M移动至N,电场力先做
负功后做正功,则粒子的电势能先变大后变小,故D正确。故选AD。
9.AC【详解】B.若断开开关K,由于静电计所带电荷量很少,可忽略不计,所以可认为电容
器所带电荷量保持不变。将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离,板间距离增大,
根据c
可知,电容器的电容变小,由C=号分析可知,电容器极板间电压增大,则静电
Axkd
U
计指针的张角变大,故B错误:
A.根据E=,
C=8S
可知板间电场强度不变,带电油滴受
U
4πkd
可得B=4πg
ES
答案第2页(共4页)
到的电场力保持不变,则带电油滴仍保持静止状态,故A正确:
CD.根据U=E,由于板间电场强度不变,P点与下极板距离变大,又下极板接地,电势
为零,可知P点电势变大;根据平衡条件可知,带电油滴受到的电场力竖直向上,与电场方向
相反,则带电油滴带负电,根据E心,可知带电油滴在P点电势能变小,故C正确,D错误。
故选AC。
10.BD【详解】由题可知粒子做直线运动,则粒子所受合力与速度在一条直线上,则受力分析
如图所示
A.微粒带负电,根据受力情况可知M极板带正电,N极板带负电,故A错误:
B.电场力大小为F=gB=”8
coSθ
所以两极板电势差为U=Bd=gd
gcos6'故B正确:
C.电场力做负功,电势能增加,增加的电势能为E。=qU=m8C
,故
F合
cose
C错误;
D.根据粒子受力分析可知电场力做负功,动能减小,由动能定理
1
mg
cos日’故D正确。
0=Em知到达B点时的动能为马7m。2”8心
2
故选BD。
11.(1)B
(2)D
(3)B
【详解】(1)本实验中,若研究电容与其中一个变量的关系时,需要其他量保持不变,所
以采用的科学方法是控制变量法。故选B。
(2)电容器带电后与电源断开,带电量Q保持不变;静电计不能直接测量电荷量和电容,
它与电容器相接,几乎不会改变电容器的带电量,且可以通过指针张角的大小,反映电容器两
极板间电势差的变化。故选D。
(3)由平行板电容器的决定式C=
4πkd
可知,影响平行板电容器电容的因素有两极板间
距离、两极板的正对面积和两极板之间的电介质。故选B。
12.(1)向右增大(2)3.1×10-33.3×10-3(3)BD
【详解】(1)开关S接1时,电源正极与电容器上极板相连,常规电流由电源正极流出,
沿开关、电流计流向电容器上极板,因此电流从左向右流过电流计G
(2)由电流的定义1-是,可知,在很短时间:内遥过电流传感器的电荷量:心,
把各小段电荷量相加,所得总电荷量等于I-t图线与坐标轴围成的面积。横轴每小格表示0.4$,
纵轴每小格表示0.2mA=2.0×104A。故每小格面积对应的电荷量
△=△1t=2.0×10-4×0.4C=8.0×105C
图像约占41个小格,故开始放电时电容器所带的电荷量
q=41△☑=41×8.0×105C=3.28×10-3C≈3.3×103C
(3)A白电容定义式C-号可得U-Q图线的斜率k~哥名斜率越大,电容越小,故
U 1
A错误:
B.在搬运一小段电荷量△q的过程中,电压变化很小,可近似看作不变,克服电场力做的
功△WU△q,其数值近似等于△q上方小矩形的面积,故B正确:
CD.把搬运各小段电荷量所做的功相加,电容器储存的能量等于U-Q图线下的三角形面
答案第3页(共4页)
积,即B=00对同一电容器,由电容定义式Q=CU代入能量公式得B=CU能量与电压
的平方成正比,同理,由V-吕可得B-g当电荷量变为号时,储存的能量:
2C
2
号}1g2-g,
2C42C4
故C错误,D正确。故选BD。
13.(1)E=mgtan
(2)A带负电荷,r=
kOq
9
mg tanθ
【详解】(1)根据平衡条件可知qE=mg tan0解得E=mgan
9
(2)AB间为吸引力,则A带负电,根据点电荷产生电场公式有E=
解得r二
kOq
r2
\mg tane
eUP
14.(1)%=
2eU
(2)y=
U,2
(3)E=eU1+
m
AU d
4U,d2
【详解】(1)电子在加速电场中,根据动能定理有0,=2mG-0解得,
2eU
m
(2)电子在偏转电场中做类平抛运动,沿平行于板面方向有1='。1,沿垂直于板面方向有
。at2根据牛顿第二定律有
=mu解得y=U
d
AUd
U
(3》对电子运动的全程,根据动能定理有,+e号y=-0解得=cU+
eUp
4U d2
15.(1)B=3mg
(2)0=30°
3q
(3)Z.-4g
3
【详解】(1)分析小球在B点静止时的受力,由平衡条件得:B☑=gtam0解得B=V5m腿
_3g
(2)小球从A点运动到C点的过程中,由动能定理得gLcosa-Eq(L+Isina)=0
解得0=30°
(3)小球到B点时的速度最大,小球从A点运动到B点的过程中,由动能定理得
mgLcos0-Bg(L-Lsin0)-后设小球在B点受到的最大拉力为Z,由牛顿第二定律得
工Vef+阿.空解得7-g
答案第4页(共4页)