内容正文:
大庆实验中学实验二部2025级高二上阶段考试
物理试题
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.下列各物理量中与试探电荷无关的是( )
A.电势 电场强度 B.静电力 电势
C.电场强度 静电力做功 D.电势 静电力做功
2.下列有关点电荷和元电荷的说法,正确的是( )
A.点电荷是一个实际模型,真正的点电荷是存在的
B.体积和带电荷量都很小的带电体在任何情况下都可视为点电荷
C.元电荷实质上是指电子和质子本身
D.元电荷e的值最早是由物理学家密立根通过实验测得的
3.如图所示,绝缘支架上固定有原来不带电的金属球壳,A、B是其水平直径的左右两个端点,M、N是该直径上的两个点,球壳外,A、B延长线上的O点放置一个电荷量为+Q的点电荷,已知AM=MN=NB=BO,以无穷远处电势为零,达到静电平衡后,下列说法正确的是( )
A.导体球壳上的A点带负电和B点带正电
B.M、N两点的电场强度为零,A点和B点的电势相同
C.金属球壳上的感应电荷在M、N两点产生的电场强度之比为9∶4
D.用导线连接金属球壳上的A、B两点,导线中将产生电流
4.如图甲所示,a、b、c为同一水平直线上的三点,在点c右边固定着两点电荷Q1、Q2,t=0时一电荷量为+q的试探电荷从b点沿着ba方向运动,初速度大小为vb,t0时刻到达a点,其v-t图像如图乙所示,若Q1带负电,则( )
A.从c点到a点电势先减小后增大
B.Q2一定带正电,且电荷量大于Q1
C.c点和b点之间可能存在电场强度为零的点
D.c点电场强度方向一定水平向左
5.如图1所示,四川火锅“九宫格”菜盘为九个正方形隔断,方便放置不同的菜品。某同学依据该模型画出了如图2所示的图样,假设该“九宫格”图样处于平行该平面的匀强电场中,将一个电子放置在C点时比放在O、A两点时电势能均小4 eV,设O点电势为零,九宫格小正方形边长为10 cm,则下列说法正确的是( )
A.电场线方向为O指向A
B.B点的电势为6 V
C.匀强电场的电场强度大小为40 V/m
D.将质子从B点移动到C点,克服电场力做功10 eV
6.如图甲所示的光滑水平面上,一质量为m,电量为q的带正电小球(可视为质点)从x=-1 m处以初速度v0沿x轴正方向运动,整个运动区域存在沿水平方向的电场,电势φ随位置x变化规律如图乙所示,该图像为抛物线,则下列说法正确的是( )
A.小球先做匀加速直线运动,再做匀减速直线运动
B.小球能运动到x=1 m的位置
C.在x=0处,小球的速度达到最小
D.小球的电势能在x=-1 m处和x=1 m处相同且最大
7.如图所示,长为L的绝缘细线一端固定在O点,另一端与电荷量为-q、质量为m的小球A相连,O点同时固定有一电荷量为+Q的小球B,小球A静止在O点正下方时,细线恰好伸直且无作用力。现加上平行于竖直面的匀强电场(图中未画出),使得小球A重新静止时(细线处于拉直状态),细线与竖直方向的夹角为60°,则匀强电场的电场强度E的最小值为(重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
8.如图所示是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可判断出该带电粒子( )
A.带电粒子在a点的电势能小于在b点的电势能
B.带正电
C.在a、b两点时速度大小va>vb,与运动方向无关
D.在a、b两点的加速度aa<ab
9.如图所示,真空中水平放置的平行电容器的两极板与电压恒定的电源相连,下级板接地(电势为0),开关S闭合后,两板间有一质量为m、带电量为q的油滴恰好在P点处于静止状态。则下列说法正确的是( )
A.若将S闭合,将B板向上平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G中有方向为a→b的电流
B.若将S断开,将A板向下平移一小段位移,则油滴应向下加速运动
C.若将S断开,将B板向上平移一小段位移,P点的电势降低
D.若将S断开,将B板向上平移一小段位移,油滴的电势能增大
10.融合新型功能材料的传感器在智能感知领域得到广泛应用。如图所示,光滑、绝缘椭圆轨道竖直放置,长轴AC=2a、短轴BD=2b,AC与BD交于O点,B为最低点,A点处内置可感知轨道压力的传感器。空间内充满平行轨道平面、斜向上的匀强电场(图中未画出)。质量为m、电荷量为+q的小球置于A点时恰好静止,此时传感器示数等于mg,g为重力加速度的大小。下列说法正确的是( )
A.电场强度的大小为
B.电场强度方向与OA的夹角为45°
C.A、B两点间的电势差
D.若小球在B点的速度水平向右、大小为v0,则到达D点时速度大小仍为v0
二、非选择题(本题共5小题,共54分)
11.(6分)某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中,A是一个带正电的小球,系在绝缘丝线上带正电的小球B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。
(1)他们分别进行了以下操作。
①把系在丝线上的带电小球B先后挂在如图甲中横杆上的P1、P2、P3等位置,小球B平衡后丝线偏离竖直方向的夹角依次减小,由此可得,两小球所带电荷量不变时,距离增大,两小球间静电力______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
②使小球B悬挂在同一位置,增大小球A所带的电荷量,小球B平衡时丝线偏离竖直方向的夹角增大,由此可得,两小球间距离不变时,电荷量增大,两小球间静电力______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)接着该组同学又进行了如下实验,如图乙所示,悬挂在P点的不可伸长的绝缘丝线下端有一个带电荷量不变的小球B,在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球A,当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上,B受力平衡时,丝线偏离竖直方向的角度为θ。若两次实验中A的电荷量分别为q1和q2,θ分别为30°和45°,则为______。
12.(8)某实验小组进行了探究“影响电容的因素”的实验。如图所示,平行板电容器如图所示,平行板电容器已经充电,静电计的金属球与电容器的一个极板连接,外壳与另一个极板连接,静电计指针的偏转指示电容器两极板间的电势差。实验中保持极板上的电荷量Q不变。设电容器两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。
(1)下列关于实验现象的描述正确的是______(单选)。
A.保持S不变,增大d,则θ变大 B.保持S不变,减小d,则θ不变
C.保持d不变,减小S,则θ变小 D.保持S、d不变,在两极间插入电介质,则θ变大
(2)随后他们设计了如左图所示的电路来观察电容器的充电、放电现象,单刀双掷开关S原来接2。从t=0开始,开关改接1,经过一段时间电容器充电完毕后再把开关改接2,电容器开始放电。
①如图,绘制了整个过程中流过电路中电阻R的电流随时间变化的I-t图像,那么电压传感器示数随时间变化图像UAB-t对应下列中的图______(选填“甲”或“乙”)。
②当开关改接2时,发现放电过程放电太快,可以______(选填“增大”或“减小”)电阻R的阻值来解决该问题。只改变R的阻值,则此过程I-t的曲线与坐标轴所围成的面积将______(选填“减小”“不变”或“增大”)。
13.(12分)如图甲所示,倾角为30°的光滑绝缘斜面固定在水平面上,斜面底端固定一个带正电的小球A,另有一质量m=0.9 kg的带正电小球B静止在距离斜面底端10 cm处,小球半径可以忽略,重力加速度取10 m/s2,小球B带电量为QB=5×10-6 C,静电常数k=9.0×109 N·m2/C2。
(1)求小球A所带电荷量;
(2)若将A球撤去,加一水平方向的匀强电场,仍使B球静止在斜面上,如图乙所示,求匀强电场的电场强度大小及方向。
14.(12分)如图所示,均可视为质点的三个物体A、B、C在倾角θ=30°的光滑绝缘斜面上,A绝缘,A与B紧靠在一起,C紧靠在固定绝缘挡板上,质量分别为mA=0.43 kg、mB=0.20 kg、mC=0.50 kg,其中A不带电,C的电荷量qC=+7×10-5 C且保持不变,开始时BC间的距离L=2 m,三个物体均能保持静止。现给A施加一平行于斜面向上的力F,使A沿斜面做匀加速直线运动,经过时间t,向上运动1 m,向上的力F变为恒力,已知静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,g取10 m/s2。求:
(1)B的电荷量和电性;
(2)A做匀加速运动的加速度大小;
(3)F从变力到恒力需要的时间t;
15.(16分)如图所示,一个粗糙斜面与一个光滑的竖直圆轨道在A点相切,B点为圆轨道的最低点,C点为圆轨道的最高点,整个空间存在水平向左的匀强电场。一质量m=1 kg,电荷量为-q(q>0)的带电小球从斜面上静止释放,小球始终能沿轨道运动。已知电场强度,θ=53°,圆轨道半径R=0.8 m,g取10 m/s2,sin53°=0.8,求:
(1)刚释放小球时小球的加速度的大小;
(2)若小球释放点与A点距离x=2 m,小球到达A点时,对A点的正压力;
(3)若小球恰好能完成圆周运动,释放点沿斜面到A的距离。
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