内容正文:
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2026-2027学年高二物理上学期第一次月考卷02(北京专用)
(考试时间:90分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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.测试范围:人教版必修第三册 第九章(静电场及其应用)+ 第十章(静电场中的能量)。
第一部分(选择题 共42分)
一、单项选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项)
1.(25-26下·江西上饶·月考)“静电章鱼”是一种基于静电原理的科学实验现象。用毛巾分别摩擦塑料丝和塑料棒,使两者都带上电荷,然后将塑料丝向上抛起,把塑料棒置于塑料丝下方,能够观察到塑料丝宛如“章鱼”在空中漂浮。下列说法正确的是( )
A.塑料棒与塑料丝带有异种电荷
B.毛巾与塑料丝摩擦后带有异种电荷
C.毛巾与塑料丝摩擦过程中创造了电荷
D.塑料丝会张开是因为受到塑料棒对它的吸引力
2.(25-26下·内蒙古·期末)电荷研究在物理学发展中有着举足轻重的意义。人类先观察静电现象,再逐步深入研究电荷本质,无数科学家为此不懈探索。下列说法正确的是( )
A.元电荷就是电子 B.电荷量是连续变化的
C.电子一定是点电荷 D.某带电体的电荷量可能为
3.(25-26·安徽合肥·期末)比荷是一个重要的物理量,仅与带电粒子的质量和电荷量有关。一个硫酸根离子()的质量为,元电荷,则硫酸根离子的比荷约为( )
A. B.
C. D.
4.(25-26下·河南商丘·期末)关于库仑定律,下列说法正确的是( )
A.库仑定律的适用条件是真空和静止点电荷
B.根据,当两个带电体间的距离趋近于零时,静电力将趋向于无穷大
C.所带电荷量分别为和的点电荷相互作用时,受到的静电力是受到的静电力的5倍
D.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积较小的带电体
5.(25-26·山东烟台·期末)关于电场,下列说法正确的是( )
A.电场看不见摸不着,但电场是物质存在的一种形式
B.处在电场中某点的试探电荷电势能越大,该点电势越高
C.处于静电平衡状态的导体,其表面的电场强度处处为零
D.处在电场中某点的试探电荷受到的静电力越大,该点电场强度越大
6.(25-26·江苏徐州·期中)关于静电的防止和利用,下列说法正确的是( )
A.油罐车尾部拖一条铁链是利用摩擦起电
B.飞机起落架轮胎用绝缘橡胶是防止电荷传入大地
C.静电屏蔽是利用静电感应使内部电场为零
D.静电除尘是利用同种电荷相互排斥
7.(25-26·江苏徐州·期中)关于电场,下列说法正确的是( )
A.电场是想象出来的,实际不存在
B.若电场中的某点不放试探电荷,则该点的电场强度为0
C.公式表明在电场中某点的电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比
D.公式表明在点电荷的电场中,某点的电场强度的大小与电荷量Q成正比
8.(25-26下·陕西·期末)下列说法正确的是( )
A.电场线在电场中可以相交
B.点电荷是一种理想化的模型
C.带电体的电荷量可以是任意值
D.处于静电平衡状态的导体内部电场强度不为0
9.(25-26下·江苏·期末)类比思想在物理教学中有着广泛和重要的应用,如静电力对电荷做功与重力做功有相似之处,根据所掌握的知识判断①②两部分的内容全部正确的是( )
静电力做功与路径___①___
静电力做功可以改变电势能的变化,静电力做负功,电势能___②___
A.无关、减少 B.无关、增加 C.有关、减少 D.有关、增加
10.(25-26上·江苏·月考)如图,一匀强电场的方向平行于平面直角坐标系,平面内有、、三点,其中、、三点的电势分别为1V、10V、13V。已知电子的电荷量大小为。下列说法正确的是( )
A.点的电势为23V
B.电场强度的大小为5V/cm
C.将一个电子置于处,电子的电势能为
D.将一个电子从点移至点,静电力做功为
11.(25-26下·山东日照·期末)下列判断正确的是( )
A.由可知,若q减小,则电场强度增大
B.由可知,电容器的电容C与Q成正比,与U成反比
C.由可知,电场中某点的电势等于电荷在该点的电势能与其电荷量的比值
D.由可知,任意电场中的电场强度,数值上均等于单位距离上降低的电势
12.(25-26·江苏连云港·期末)如图所示,实线是电场线,虚线是等势面。电子仅在电场力作用下由运动到,用、分别表示电场场强和电势,用、分别表示电子的电势能和加速度,则( )
A. B. C. D.
13.(25-26下·江苏淮安·期末)如图所示,平行金属板a、b组成的电容器与电源E连接,闭合开关S,电路稳定后,一带电粒子(重力忽略不计)从平行板电容器左侧某点以平行极板射入电容器,打在b板上的点。下列说法不正确的是( )
A.该粒子带正电
B.将滑片P向右移动,带电粒子打在点右侧
C.将a极板向上移动一小段距离,带电粒子打在点右侧
D.断开S,将a极板向下移动一小段距离,带电粒子仍打在点
14.(25-26下·湖北孝感·期末)如图,一质量为m,带电量为+q的粒子从靠近A金属板的K点处由静止出发,经平行金属板A、B间电场加速后(A、B板间电压U0恒定),沿直线运动打在光屏上的Q点;现在平行金属板C、D间再加上一恒定偏转电压U1,粒子将打在光屏上Q点正下方的P点,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A.若只把B板稍微右移,粒子经过B板时的速度增大
B.若只把B板稍微右移,粒子将打在P点上方
C.若只把C板稍微上移,粒子在平行金属板CD间运动的时间将变长
D.若只把C板稍微上移,粒子离开平行金属板CD时,竖直方向的侧移量将变小
第二部分(非选择题 共58分)
二、非选择题(本题共6小题,共58分)
15.(25-26下·辽宁·期末)如图所示是某科技实验小组设计的研究影响库仑力大小因素的装置。在抽成真空的玻璃容器内,有两个金属圆球A、B(可视为点电荷)固定在两个轻质绝缘支架上,整个装置放在高精度电子检测台面上,仅有与金属圆球A相连部分对电子秤有压力。上支架等距贴上红色纸圈作为距离标尺,再穿过容器上部玻璃的小孔(密封性良好且上支架可以上下自由移动)。该小组进行如下操作:
1.为了方便直观知道静电力大小,首先将电子秤的示数归零;
2.用起电机让A、B两个金属球带上相同的电量,保持电量不变,把A、B两个金属圆球的距离定量增大,通过读取电子秤示数,便可得到B对A的静电力大小,把所得数据记录分析;
3.保持A、B两个金属圆球的距离为d,逐次用另一个与A相同且不带电的金属圆球C(图中未画出)与A接触,使A的电量依次减半,通过读取电子秤的示数,便可得到B每次对A的静电力大小,把所得数据记录分析;
4.保持A、B两个金属圆球的距离为d,再使两球带电荷量恢复到初始状态,再逐次用另一个与B相同且不带电的金属圆球D(图中未画出)与B接触,使B的电量依次减半,通过读取电子秤的示数,便可得到B每次对A的静电力大小,把所得数据记录分析。
请回答下列问题:
(1)对于本实验采用的主要实验方法是____(单选,填正确选项前的字母)
A.等效替代法 B.控制变量法
C.理想实验法 D.微小量放大法
(2)该小组通过实验数据综合分析研究得到在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,其大小与它们电量的乘积成________(填“正比”或“反比”),与它们之间距离的二次方成________(填“正比”或“反比”),这个规律即被称为库仑定律。
(3)若某次实验时,将A、B两个金属圆球正对距离调为d不变,然后用起电机让两个金属球带上相同的电量,通过读出此时电子秤的示数为m(单位为kg),已知当地重力加速度为g。便可得到B对A的静电力大小________。
(4)对于本实验主要误差来自______________________________(写出一条即可)
16.在测定电容器的电容的实验中,实验室准备了电压为的直流电源、阻值分别约为和的两个定值电阻、单刀双掷开关,以及电压传感器和电流传感器。
(1)按左图所示连接电路进行实验。先使开关与1接通,待充电完成后,把开关再与2接通,电容器通过电阻放电,电流传感器将电流信息传入计算机,显示出电流随时间变化的I-t图像,如图所示。根据图像可数出I-t图线与两个坐标轴所围区域大约有38个小方格,可以估算出电容器整个放电过程中释放的电荷量为_______C,该电容器的电容为_______F。(结果均保留一位有效数字)
(2)再次进行实验时,换用另一个定值电阻,得到新的I-t图像,则与(1)中的图像相比,与坐标轴围成的面积_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);其纵轴截距_______(选填“变大”、“变小”或“不变”),横轴截距_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.(25-26·江苏南通·期中)在匀强电场中,将电荷量为的点电荷从电场中的点移到点,静电力做了的功,再从点移到点,电势能减小量。已知电场的方向与所在的平面平行,规定点的电势为0,,,。求:
(1)、两点间的电势差和、两点间的电势差分别为多少;
(2)点和点的电势分别为多少;
(3)该匀强电场的场强大小。
18.(25-26·浙江·联考)现有一种新型的等离子体基离子注入方法——离子聚焦电场增强辉光等离子体注入法,其工作原理为:首先将注入硫原子置入真空加热腔体中并离子化(此装置未标出),一束硫离子通过馈送粒子控制系统和馈送管道,从M板上均匀分布的小孔飘入,初速度可以忽略不计,经过平行板MN间电场加速后获得速度v,沿水平方向进入某电场空腔发生偏转,最终所有离子都达到某一点,完成离子注入。硫离子质量为m,电量为,不计粒子重力和粒子间相互作用。
(1)求加速电压大小。
(2)以图中电场中心为坐标原点O建立坐标系,在xOy平面内的梯度电场,电场强度(且已知)方向如图所示,该电场区域的宽度为d。在()范围内,离子束沿x轴正方向射入电场。离子速度大小均为v,穿过电场过程中,离子的y坐标变化很小,可认为途经区域为匀强电场。
①求从处射入电场的离子,在电场中运动的竖直方向的侧移量及速度偏转角的正切值;
②研究发现,所有离子通过电场后,将聚焦到x轴上处,求f的表达式。
19.(25-26下·江苏无锡·月考)如图所示,匀强电场中有一直角三角形ABC,电场线平行于三角形ABC所在平面。AB与BC所成夹角θ=30°,BC长度为4cm。将一个带电荷量q=-4×10-6C的点电荷由A移动到B,静电力做功为-1.6×10-5J;将其由B移到C,电势能减少了8×10-6J。规定B点为零电势点,求:
(1)A、B两点间的电势差UAB;
(2)C点的电势φC;
(3)该匀强电场的电场强度大小E。
20.(25-26下·河南周口·期末)如图所示,半径为R的金属圆环固定在竖直平面内,金属环均匀带电,带电荷量为+Q,一长的绝缘细线一端固定在圆环最高点,另一端连接一质量为m、带电荷量为q(未知)的金属小球(可视为质点)。稳定时带电金属小球在过圆心且垂直圆环平面的轴上的P点处于平衡状态,点(图中未画出)是点P关于圆心O对称的点。已知静电力常量为k,重力加速度大小为g。求:
(1)金属带电小球的电荷量;
(2)点电场强度的大小。
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
1 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D]
4 [A] [B] [C] [D]
5 [A] [B] [C] [D]
6 [A] [B] [C] [D]
7 [A] [B] [C] [D]
8 [A] [B] [C] [D]
9 [A] [B] [C] [D]
10 [A] [B] [C] [D]
11 [A] [B] [C] [D]
12 [A] [B] [C] [D]
13 [A] [B] [C] [D]
14 [A] [B] [C] [D]
15 [A] [B] [C] [D]
16 [A] [B] [C] [D]
17 [A] [B] [C] [D]
18 [A] [B] [C] [D]
19 [A] [B] [C] [D]
20 [A] [B] [C] [D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
15.(8分)
(1) (1分)
(2) (1分)
(1分)
(3) (1分)
(4) (4分)
16.(10分)
(1) (2分)
(2分)
(2) (2分)
(2分)
(2分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
17.(9分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18.(9分)
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19.(10分)
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20.(12分)
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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.测试范围:人教版必修第三册 第九章(静电场及其应用)+ 第十章(静电场中的能量)。
第一部分(选择题 共42分)
一、单项选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项)
1.(25-26下·江西上饶·月考)“静电章鱼”是一种基于静电原理的科学实验现象。用毛巾分别摩擦塑料丝和塑料棒,使两者都带上电荷,然后将塑料丝向上抛起,把塑料棒置于塑料丝下方,能够观察到塑料丝宛如“章鱼”在空中漂浮。下列说法正确的是( )
A.塑料棒与塑料丝带有异种电荷
B.毛巾与塑料丝摩擦后带有异种电荷
C.毛巾与塑料丝摩擦过程中创造了电荷
D.塑料丝会张开是因为受到塑料棒对它的吸引力
【答案】B
【详解】A.塑料丝与塑料棒分别与同一毛巾摩擦后带上同种电荷,相互排斥,并非异种电荷,故A错误;
B.毛巾与塑料丝摩擦,二者带上等量异种电荷,故B正确;
C.摩擦起电是电荷的转移,并非创造电荷,故C错误;
D.塑料丝张开是因为同种电荷相互排斥,而非受到塑料棒的吸引力,故D错误。
故选B。
2.(25-26下·内蒙古·期末)电荷研究在物理学发展中有着举足轻重的意义。人类先观察静电现象,再逐步深入研究电荷本质,无数科学家为此不懈探索。下列说法正确的是( )
A.元电荷就是电子 B.电荷量是连续变化的
C.电子一定是点电荷 D.某带电体的电荷量可能为
【答案】D
【详解】A.元电荷是最小的电荷量单位,数值等于电子、质子的带电量,属于物理量而非实物粒子,电子是携带元电荷的实物粒子,二者概念不同,故A错误;
B.所有带电体的电荷量均为元电荷的整数倍,电荷量是量子化、不连续的,故B错误;
C.点电荷是理想化模型,只有当带电体的形状、大小对所研究问题的影响可忽略时,才能视为点电荷,与带电体自身大小无必然关系,例如研究电子内部结构时,电子不能视为点电荷,故C错误;
D.元电荷,电荷量为时计算可得
为整数,符合电荷量量子化的要求,该带电体的电荷量可能存在,故D正确。
故选D。
3.(25-26·安徽合肥·期末)比荷是一个重要的物理量,仅与带电粒子的质量和电荷量有关。一个硫酸根离子()的质量为,元电荷,则硫酸根离子的比荷约为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】硫酸根粒子带2个单位的负电荷,所以其电荷量
比荷是带电粒子的电荷量与质量的比值,即
故选C。
4.(25-26下·河南商丘·期末)关于库仑定律,下列说法正确的是( )
A.库仑定律的适用条件是真空和静止点电荷
B.根据,当两个带电体间的距离趋近于零时,静电力将趋向于无穷大
C.所带电荷量分别为和的点电荷相互作用时,受到的静电力是受到的静电力的5倍
D.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积较小的带电体
【答案】A
【详解】A.库仑定律的适用条件是真空和静止点电荷,故A正确;
B.两个带电体间的距离趋近于零时,带电体已经不能看成点电荷了,已经不能适用,故B错误;
C.根据牛顿第三定律可知,M、N相互作用时,N受到的静电力与M受到的静电力大小相等,故C错误;
D.如果在研究的问题中,带电体的形状、大小以及电荷分布状况对它们之间作用力的影响可以忽略不计,即可将它看作是一个带电的点,则这样的带电体叫作点电荷,故D错误。
故选A。
5.(25-26·山东烟台·期末)关于电场,下列说法正确的是( )
A.电场看不见摸不着,但电场是物质存在的一种形式
B.处在电场中某点的试探电荷电势能越大,该点电势越高
C.处于静电平衡状态的导体,其表面的电场强度处处为零
D.处在电场中某点的试探电荷受到的静电力越大,该点电场强度越大
【答案】A
【详解】A.电场是客观存在的特殊场物质,虽看不见摸不着,但属于物质存在的一种形式,故A正确;
B.电势的定义式为
电势高低不仅和试探电荷的电势能有关,还和试探电荷的电荷量的正负、大小有关,若试探电荷为负电荷,电势能越大,该点电势反而越低,故B错误;
C.处于静电平衡状态的导体,内部电场强度处处为零,导体表面的电场强度垂直于导体表面,并不为零,故C错误;
D.电场强度的定义式为
但场强由电场本身的性质决定,与试探电荷受到的静电力、试探电荷的电荷量均无关,若试探电荷电荷量很大,即使场强较小,受到的静电力也可能很大,故D错误。
故选A。
6.(25-26·江苏徐州·期中)关于静电的防止和利用,下列说法正确的是( )
A.油罐车尾部拖一条铁链是利用摩擦起电
B.飞机起落架轮胎用绝缘橡胶是防止电荷传入大地
C.静电屏蔽是利用静电感应使内部电场为零
D.静电除尘是利用同种电荷相互排斥
【答案】C
【详解】A.油罐车尾部拖铁链是为了将油与罐体摩擦产生的静电导入大地,避免静电积累引发爆炸,属于静电的防止,并非利用摩擦生电,故A错误;
B.飞机飞行时机身与空气摩擦会积累大量静电,起落架轮胎需用导电橡胶,目的是将静电导入大地,避免放电危害,若用绝缘橡胶会导致电荷无法导走,故B错误;
C.静电屏蔽的原理是导体处于外电场中时发生静电感应,静电平衡后导体内部(含空腔内部)感应电荷的电场与外电场抵消,合电场强度为零,从而隔绝外电场对内部的影响,故C正确;
D.静电除尘是使尘粒带电后,在电场力作用下向带异种电荷的电极运动并被吸附,利用的是异种电荷相互吸引,故D错误。
故选C。
7.(25-26·江苏徐州·期中)关于电场,下列说法正确的是( )
A.电场是想象出来的,实际不存在
B.若电场中的某点不放试探电荷,则该点的电场强度为0
C.公式表明在电场中某点的电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比
D.公式表明在点电荷的电场中,某点的电场强度的大小与电荷量Q成正比
【答案】D
【详解】A.电场是客观存在的特殊物质,并非人为想象的模型,故A错误;
B.电场强度是电场本身的固有属性,与是否放置试探电荷无关,不放试探电荷时该点场强仍保持原有大小,故B错误;
C.是电场强度的定义式,电场中某点的场强由电场本身决定,与试探电荷电荷量、试探电荷受到的电场力均无比例关系,故C错误;
D.是点电荷电场强度的决定式,为场源电荷的电荷量,当到场源电荷的距离确定时,某点场强大小与成正比,故D正确。
故选D。
8.(25-26下·陕西·期末)下列说法正确的是( )
A.电场线在电场中可以相交
B.点电荷是一种理想化的模型
C.带电体的电荷量可以是任意值
D.处于静电平衡状态的导体内部电场强度不为0
【答案】B
【详解】A.电场线某点的切线方向为该点电场强度的方向,若电场线相交,交点将存在两个不同的电场强度方向,与电场中某点电场强度唯一的性质矛盾,因此电场线不能相交,故A错误;
B.点电荷是忽略带电体的形状、大小对电场相互作用的影响,只保留其电荷量属性的理想化物理模型,实际不存在,故B正确;
C.所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,不能取任意非整数倍的数值,故C错误;
D.处于静电平衡状态的导体,内部自由电荷不再发生定向移动,说明内部合电场强度处处为0,故D错误。
故选B。
9.(25-26下·江苏·期末)类比思想在物理教学中有着广泛和重要的应用,如静电力对电荷做功与重力做功有相似之处,根据所掌握的知识判断①②两部分的内容全部正确的是( )
静电力做功与路径___①___
静电力做功可以改变电势能的变化,静电力做负功,电势能___②___
A.无关、减少 B.无关、增加 C.有关、减少 D.有关、增加
【答案】B
【详解】静电力做功与重力做功特性相似,仅和初末位置的电势差有关,与路径无关;根据静电力做功与电势能变化的关系,静电力做负功时,即电势能增加;
故选B。
10.(25-26上·江苏·月考)如图,一匀强电场的方向平行于平面直角坐标系,平面内有、、三点,其中、、三点的电势分别为1V、10V、13V。已知电子的电荷量大小为。下列说法正确的是( )
A.点的电势为23V
B.电场强度的大小为5V/cm
C.将一个电子置于处,电子的电势能为
D.将一个电子从点移至点,静电力做功为
【答案】D
【详解】A.在匀强电场中,平行等距的两线段电势差相等,则有
解得,故A错误;
B.该电场沿x轴方向的分场强大小为
沿y轴方向的分场强大小为
则合电场强度大小为,故B错误;
C.由题图比例关系可知处的电势为7V,则电子在处的电势能,故C错误;
D.将一个电子从点移至点,静电力做功为,故D正确。
故选D。
11.(25-26下·山东日照·期末)下列判断正确的是( )
A.由可知,若q减小,则电场强度增大
B.由可知,电容器的电容C与Q成正比,与U成反比
C.由可知,电场中某点的电势等于电荷在该点的电势能与其电荷量的比值
D.由可知,任意电场中的电场强度,数值上均等于单位距离上降低的电势
【答案】C
【详解】A.是电场强度的比值定义式,电场强度由电场本身性质决定,与试探电荷的电荷量、受力均无关,故A错误;
B.是电容的比值定义式,电容由电容器本身结构(极板正对面积、介电常数、极板间距)决定,与带电量、极板间电压无关,故B错误;
C.是电势的定义式,电场中某点的电势的物理意义就是电荷在该点的电势能与其电荷量的比值,故C正确;
D.仅适用于匀强电场,且是两点沿电场方向的间距,并非任意电场、任意距离都满足该关系,故D错误。
故选C。
12.(25-26·江苏连云港·期末)如图所示,实线是电场线,虚线是等势面。电子仅在电场力作用下由运动到,用、分别表示电场场强和电势,用、分别表示电子的电势能和加速度,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】AD.电场线的疏密表示场强大小,A处电场线比B处更密,因此
根据
可知场强越大加速度越大,则,故A正确,D错误。
B.沿电场线方向电势逐渐降低,电场线方向指向左下方,因此电势,故B错误;
C.电子带负电,电势能
电势越低,负电荷的电势能越大,结合
可得,故C错误。
故选A。
13.(25-26下·江苏淮安·期末)如图所示,平行金属板a、b组成的电容器与电源E连接,闭合开关S,电路稳定后,一带电粒子(重力忽略不计)从平行板电容器左侧某点以平行极板射入电容器,打在b板上的点。下列说法不正确的是( )
A.该粒子带正电
B.将滑片P向右移动,带电粒子打在点右侧
C.将a极板向上移动一小段距离,带电粒子打在点右侧
D.断开S,将a极板向下移动一小段距离,带电粒子仍打在点
【答案】B
【详解】A.由图可知,上极板带正电,下极板带负电,粒子不计重力向下偏转,故带正电,故A正确;
B.滑片右移,虽然R变大,但电容器两端U不变,由可知,E不变,则不变,粒子仍打在Q点,故B错误;
C.由图可知,两极板间U不变,由可知,当a极板上移,d增加,E减小,根据可知F减小,根据类平抛运动规律有,,
可知粒子运动时间增大,水平位移增大,则粒子打在Q点右侧,故C正确;
D.现断开开关S后,电容器板间的电量保持不变,根据电容的决定式,
可得
将a极板向下移动一小段距离,则d减小,E不变,故F不变,粒子仍打在Q点,故D正确。
故选B。
14.(25-26下·湖北孝感·期末)如图,一质量为m,带电量为+q的粒子从靠近A金属板的K点处由静止出发,经平行金属板A、B间电场加速后(A、B板间电压U0恒定),沿直线运动打在光屏上的Q点;现在平行金属板C、D间再加上一恒定偏转电压U1,粒子将打在光屏上Q点正下方的P点,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A.若只把B板稍微右移,粒子经过B板时的速度增大
B.若只把B板稍微右移,粒子将打在P点上方
C.若只把C板稍微上移,粒子在平行金属板CD间运动的时间将变长
D.若只把C板稍微上移,粒子离开平行金属板CD时,竖直方向的侧移量将变小
【答案】D
【详解】AB.粒子在AB板间加速运动,根据动能定理有
解得
可知速度大小只与加速电压有关,与AB间的距离无关,若只把B板稍微右移,粒子经过B板时的速度大小不变,粒子将打在P点,故AB错误;
C.若只把C板稍微上移,金属板CD间电场强度E减小,根据分运动的独立性知,只会影响竖直分运动,不会影响水平分运动。水平方向有
粒子在平行金属板CD间运动时间不会变化,C错误;
D.粒子在AB板间加速运动,根据动能定理有解得
设金属板CD的板长为,板间距为,粒子在CD板间做类平抛运动,在水平方向有
在竖直方向有侧移量
其中
联立解得
可知C板稍微上移,极板间距d增大,竖直方向的侧移量y将变小。故D正确。
故选D。
第二部分(非选择题 共58分)
二、非选择题(本题共6小题,共58分)
15.(25-26下·辽宁·期末)如图所示是某科技实验小组设计的研究影响库仑力大小因素的装置。在抽成真空的玻璃容器内,有两个金属圆球A、B(可视为点电荷)固定在两个轻质绝缘支架上,整个装置放在高精度电子检测台面上,仅有与金属圆球A相连部分对电子秤有压力。上支架等距贴上红色纸圈作为距离标尺,再穿过容器上部玻璃的小孔(密封性良好且上支架可以上下自由移动)。该小组进行如下操作:
1.为了方便直观知道静电力大小,首先将电子秤的示数归零;
2.用起电机让A、B两个金属球带上相同的电量,保持电量不变,把A、B两个金属圆球的距离定量增大,通过读取电子秤示数,便可得到B对A的静电力大小,把所得数据记录分析;
3.保持A、B两个金属圆球的距离为d,逐次用另一个与A相同且不带电的金属圆球C(图中未画出)与A接触,使A的电量依次减半,通过读取电子秤的示数,便可得到B每次对A的静电力大小,把所得数据记录分析;
4.保持A、B两个金属圆球的距离为d,再使两球带电荷量恢复到初始状态,再逐次用另一个与B相同且不带电的金属圆球D(图中未画出)与B接触,使B的电量依次减半,通过读取电子秤的示数,便可得到B每次对A的静电力大小,把所得数据记录分析。
请回答下列问题:
(1)对于本实验采用的主要实验方法是____(单选,填正确选项前的字母)
A.等效替代法 B.控制变量法
C.理想实验法 D.微小量放大法
(2)该小组通过实验数据综合分析研究得到在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,其大小与它们电量的乘积成________(填“正比”或“反比”),与它们之间距离的二次方成________(填“正比”或“反比”),这个规律即被称为库仑定律。
(3)若某次实验时,将A、B两个金属圆球正对距离调为d不变,然后用起电机让两个金属球带上相同的电量,通过读出此时电子秤的示数为m(单位为kg),已知当地重力加速度为g。便可得到B对A的静电力大小________。
(4)对于本实验主要误差来自______________________________(写出一条即可)
【答案】(1)B
(2) 正比 反比
(3)mg
(4)金属球尺寸影响,无法完全看作点电荷(或标尺读数误差、绝缘支架漏电,写出一条即可)
【详解】(1)此实验中比较小球在不同距离时所受电场力的大小,再使小球间距离不变,分别改变两小球所带电荷量,比较小球所受静电力的大小,是采用了控制变量法。
故选B。
(2)[1][2]通过实验数据研究得到在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,其大小与它们的电量的乘积成正比,与它们之间距离r的二次方成反比。
(3)电子秤的读数是m时,A对电子秤的压力为
根据牛顿第三定律,电子秤对A的支持力为
A处于平衡状态,根据平衡条件,可得B对A的静电力大小为
(4)金属球尺寸影响,无法完全看作点电荷;标尺读数误差、绝缘支架漏电等都会引起实验误差。
16.在测定电容器的电容的实验中,实验室准备了电压为的直流电源、阻值分别约为和的两个定值电阻、单刀双掷开关,以及电压传感器和电流传感器。
(1)按左图所示连接电路进行实验。先使开关与1接通,待充电完成后,把开关再与2接通,电容器通过电阻放电,电流传感器将电流信息传入计算机,显示出电流随时间变化的I-t图像,如图所示。根据图像可数出I-t图线与两个坐标轴所围区域大约有38个小方格,可以估算出电容器整个放电过程中释放的电荷量为_______C,该电容器的电容为_______F。(结果均保留一位有效数字)
(2)再次进行实验时,换用另一个定值电阻,得到新的I-t图像,则与(1)中的图像相比,与坐标轴围成的面积_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);其纵轴截距_______(选填“变大”、“变小”或“不变”),横轴截距_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2) 不变 变小 变大
【详解】(1)[1]根据横轴与纵轴的数据可知,一个格子代表的电荷量为
由大于或等于半格算一个格,小于半格舍去,由题意可知得图线与坐标轴所围成的格子个数为38,所以释放的电荷量为
[2]根据
解得
(2)[1]换电阻电容器电容不变,电源电压也不变,由
可知释放的电荷量不变,即图像围成的面积不变。
[2][3]由图线可知时,刚通电时电流,根据
可得
现在换,则刚通电时
故纵轴截距减小。图像围成的面积不变,现在纵轴变小,则横轴截距需变大。
17.(25-26·江苏南通·期中)在匀强电场中,将电荷量为的点电荷从电场中的点移到点,静电力做了的功,再从点移到点,电势能减小量。已知电场的方向与所在的平面平行,规定点的电势为0,,,。求:
(1)、两点间的电势差和、两点间的电势差分别为多少;
(2)点和点的电势分别为多少;
(3)该匀强电场的场强大小。
【答案】(1),
(2),
(3)
【详解】(1)根据静电力做功和电势差的关系,、两点间的电势差
解得
根据功能关系,电场力做功等于电势能的减小量,、两点间的电势差
解得
(2)因,根据电势与电势差间的关系
可得
可得
(3)由于匀强电场中沿电场线方向电势均匀变化,故、中点的电势为,连接该中点与点即为等势线,电场线与等势线垂直并指向电势低的等势线,过点的电场线如图所示。
根据几何关系,、沿电场线方向的距离
根据电场强度与电压的关系
解得
18.(25-26·浙江·联考)现有一种新型的等离子体基离子注入方法——离子聚焦电场增强辉光等离子体注入法,其工作原理为:首先将注入硫原子置入真空加热腔体中并离子化(此装置未标出),一束硫离子通过馈送粒子控制系统和馈送管道,从M板上均匀分布的小孔飘入,初速度可以忽略不计,经过平行板MN间电场加速后获得速度v,沿水平方向进入某电场空腔发生偏转,最终所有离子都达到某一点,完成离子注入。硫离子质量为m,电量为,不计粒子重力和粒子间相互作用。
(1)求加速电压大小。
(2)以图中电场中心为坐标原点O建立坐标系,在xOy平面内的梯度电场,电场强度(且已知)方向如图所示,该电场区域的宽度为d。在()范围内,离子束沿x轴正方向射入电场。离子速度大小均为v,穿过电场过程中,离子的y坐标变化很小,可认为途经区域为匀强电场。
①求从处射入电场的离子,在电场中运动的竖直方向的侧移量及速度偏转角的正切值;
②研究发现,所有离子通过电场后,将聚焦到x轴上处,求f的表达式。
【答案】(1)
(2)①,;②
【详解】(1)在电场中,根据动能定理得
解得
(2)①从处射入电场的离子,在电场中做类平抛运动,水平方向有
竖直方向有,,
联立解得
速度偏转角的正切值为
②由①中平抛运动的推论可知:当从y处射入电场的离子,有
可得
可知为定值,所有离子通过电场后,将聚焦到x轴上同一点。
19.(25-26下·江苏无锡·月考)如图所示,匀强电场中有一直角三角形ABC,电场线平行于三角形ABC所在平面。AB与BC所成夹角θ=30°,BC长度为4cm。将一个带电荷量q=-4×10-6C的点电荷由A移动到B,静电力做功为-1.6×10-5J;将其由B移到C,电势能减少了8×10-6J。规定B点为零电势点,求:
(1)A、B两点间的电势差UAB;
(2)C点的电势φC;
(3)该匀强电场的电场强度大小E。
【答案】(1)4V
(2)2V
(3)
【详解】(1)根据电场力做功表达式有
解得
(2)点电荷由B移到C过程,
根据电势差与电势的关系有
根据电场力做功与电势能的关系有
解得
(3)令AB连线中点为D,则有
结合上述解得
可知,CD连线为等势线,电场线应垂直于CD斜向右下方,根据电场强度与电势差的关系有
其中,
解得
20.(25-26下·河南周口·期末)如图所示,半径为R的金属圆环固定在竖直平面内,金属环均匀带电,带电荷量为+Q,一长的绝缘细线一端固定在圆环最高点,另一端连接一质量为m、带电荷量为q(未知)的金属小球(可视为质点)。稳定时带电金属小球在过圆心且垂直圆环平面的轴上的P点处于平衡状态,点(图中未画出)是点P关于圆心O对称的点。已知静电力常量为k,重力加速度大小为g。求:
(1)金属带电小球的电荷量;
(2)点电场强度的大小。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据题意,设细线与半径的夹角为,由几何关系
可得
由金属环均匀带电,将金属圆环无限划分,每一极小段带电量为,则每一极小段带电量在P点处产生电场的水平分量为
则所有极小段带电体在P点处产生电场的水平分量
对小球受力分析,水平方向上由平衡条件有
竖直方向上有
联立解得金属带电小球的电荷量
(2)由对称性可知,所有极小段带电体在P点处产生电场的大小等于水平分量的大小,则所有极小段带电体在点电场强度的大小为
方向水平向左,带电金属小球在处的电场为
方向水平向左,则点电场强度的大小
/
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$2026-2027学年高二物理上学期第一次月考卷02
(北京专用)
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选择题填涂样例:
正确填涂■
1.
答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清
错误填涂[×][√][/]
。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm
黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工
整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区
域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
第I卷(请用2B铅笔填涂)
1 [A][B][c][D]2 [A][B][C][D]3 [A][B][c][D]4 [A][B][C][D]
5[A][B][c][D]
6 [A][B][C][D]
7 [A][B][c][D]
8[A][B][C][D]
9[A][B][c][D]
10[AJ[B][C][D]11[AJ[B][C][D]12[A][B][C][D]
13[A][B][C][D]14[AN[B][C[D15[A][B][C][D]16[A][B][C[D]
17[A][B][C][D]18[AJ[BI[C][D]19[A][B][C][D]20[AJ[B][G][D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
15.(8分)
(1)
(1分)
(2)
(1分)
(1分)
(3)
(1分)
(4)
(4分)
16.(10分)
(1)
(2分)
(2分)
(2)
(2分)
(2分)
(2分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效:
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效:
17.(9分)
B
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效:
第1页(共2页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18.(9分)
E
-d/
M
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效:
19.(10分)
C
0C==.B
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效:
20.(12分)
R
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效:
第2页(共2页)
非答题
2026-2027学年高二物理上学期第一次月考卷02(北京专用)
(考试时间:90分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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.测试范围:人教版必修第三册 第九章(静电场及其应用)+ 第十章(静电场中的能量)。
第一部分(选择题 共42分)
一、单项选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项)
1.(25-26下·江西上饶·月考)“静电章鱼”是一种基于静电原理的科学实验现象。用毛巾分别摩擦塑料丝和塑料棒,使两者都带上电荷,然后将塑料丝向上抛起,把塑料棒置于塑料丝下方,能够观察到塑料丝宛如“章鱼”在空中漂浮。下列说法正确的是( )
A.塑料棒与塑料丝带有异种电荷
B.毛巾与塑料丝摩擦后带有异种电荷
C.毛巾与塑料丝摩擦过程中创造了电荷
D.塑料丝会张开是因为受到塑料棒对它的吸引力
2.(25-26下·内蒙古·期末)电荷研究在物理学发展中有着举足轻重的意义。人类先观察静电现象,再逐步深入研究电荷本质,无数科学家为此不懈探索。下列说法正确的是( )
A.元电荷就是电子 B.电荷量是连续变化的
C.电子一定是点电荷 D.某带电体的电荷量可能为
3.(25-26·安徽合肥·期末)比荷是一个重要的物理量,仅与带电粒子的质量和电荷量有关。一个硫酸根离子()的质量为,元电荷,则硫酸根离子的比荷约为( )
A. B.
C. D.
4.(25-26下·河南商丘·期末)关于库仑定律,下列说法正确的是( )
A.库仑定律的适用条件是真空和静止点电荷
B.根据,当两个带电体间的距离趋近于零时,静电力将趋向于无穷大
C.所带电荷量分别为和的点电荷相互作用时,受到的静电力是受到的静电力的5倍
D.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积较小的带电体
5.(25-26·山东烟台·期末)关于电场,下列说法正确的是( )
A.电场看不见摸不着,但电场是物质存在的一种形式
B.处在电场中某点的试探电荷电势能越大,该点电势越高
C.处于静电平衡状态的导体,其表面的电场强度处处为零
D.处在电场中某点的试探电荷受到的静电力越大,该点电场强度越大
6.(25-26·江苏徐州·期中)关于静电的防止和利用,下列说法正确的是( )
A.油罐车尾部拖一条铁链是利用摩擦起电
B.飞机起落架轮胎用绝缘橡胶是防止电荷传入大地
C.静电屏蔽是利用静电感应使内部电场为零
D.静电除尘是利用同种电荷相互排斥
7.(25-26·江苏徐州·期中)关于电场,下列说法正确的是( )
A.电场是想象出来的,实际不存在
B.若电场中的某点不放试探电荷,则该点的电场强度为0
C.公式表明在电场中某点的电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比
D.公式表明在点电荷的电场中,某点的电场强度的大小与电荷量Q成正比
8.(25-26下·陕西·期末)下列说法正确的是( )
A.电场线在电场中可以相交
B.点电荷是一种理想化的模型
C.带电体的电荷量可以是任意值
D.处于静电平衡状态的导体内部电场强度不为0
9.(25-26下·江苏·期末)类比思想在物理教学中有着广泛和重要的应用,如静电力对电荷做功与重力做功有相似之处,根据所掌握的知识判断①②两部分的内容全部正确的是( )
静电力做功与路径___①___
静电力做功可以改变电势能的变化,静电力做负功,电势能___②___
A.无关、减少 B.无关、增加 C.有关、减少 D.有关、增加
10.(25-26上·江苏·月考)如图,一匀强电场的方向平行于平面直角坐标系,平面内有、、三点,其中、、三点的电势分别为1V、10V、13V。已知电子的电荷量大小为。下列说法正确的是( )
A.点的电势为23V
B.电场强度的大小为5V/cm
C.将一个电子置于处,电子的电势能为
D.将一个电子从点移至点,静电力做功为
11.(25-26下·山东日照·期末)下列判断正确的是( )
A.由可知,若q减小,则电场强度增大
B.由可知,电容器的电容C与Q成正比,与U成反比
C.由可知,电场中某点的电势等于电荷在该点的电势能与其电荷量的比值
D.由可知,任意电场中的电场强度,数值上均等于单位距离上降低的电势
12.(25-26·江苏连云港·期末)如图所示,实线是电场线,虚线是等势面。电子仅在电场力作用下由运动到,用、分别表示电场场强和电势,用、分别表示电子的电势能和加速度,则( )
A. B. C. D.
13.(25-26下·江苏淮安·期末)如图所示,平行金属板a、b组成的电容器与电源E连接,闭合开关S,电路稳定后,一带电粒子(重力忽略不计)从平行板电容器左侧某点以平行极板射入电容器,打在b板上的点。下列说法不正确的是( )
A.该粒子带正电
B.将滑片P向右移动,带电粒子打在点右侧
C.将a极板向上移动一小段距离,带电粒子打在点右侧
D.断开S,将a极板向下移动一小段距离,带电粒子仍打在点
14.(25-26下·湖北孝感·期末)如图,一质量为m,带电量为+q的粒子从靠近A金属板的K点处由静止出发,经平行金属板A、B间电场加速后(A、B板间电压U0恒定),沿直线运动打在光屏上的Q点;现在平行金属板C、D间再加上一恒定偏转电压U1,粒子将打在光屏上Q点正下方的P点,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A.若只把B板稍微右移,粒子经过B板时的速度增大
B.若只把B板稍微右移,粒子将打在P点上方
C.若只把C板稍微上移,粒子在平行金属板CD间运动的时间将变长
D.若只把C板稍微上移,粒子离开平行金属板CD时,竖直方向的侧移量将变小
第二部分(非选择题 共58分)
二、非选择题(本题共6小题,共58分)
15.(25-26下·辽宁·期末)如图所示是某科技实验小组设计的研究影响库仑力大小因素的装置。在抽成真空的玻璃容器内,有两个金属圆球A、B(可视为点电荷)固定在两个轻质绝缘支架上,整个装置放在高精度电子检测台面上,仅有与金属圆球A相连部分对电子秤有压力。上支架等距贴上红色纸圈作为距离标尺,再穿过容器上部玻璃的小孔(密封性良好且上支架可以上下自由移动)。该小组进行如下操作:
1.为了方便直观知道静电力大小,首先将电子秤的示数归零;
2.用起电机让A、B两个金属球带上相同的电量,保持电量不变,把A、B两个金属圆球的距离定量增大,通过读取电子秤示数,便可得到B对A的静电力大小,把所得数据记录分析;
3.保持A、B两个金属圆球的距离为d,逐次用另一个与A相同且不带电的金属圆球C(图中未画出)与A接触,使A的电量依次减半,通过读取电子秤的示数,便可得到B每次对A的静电力大小,把所得数据记录分析;
4.保持A、B两个金属圆球的距离为d,再使两球带电荷量恢复到初始状态,再逐次用另一个与B相同且不带电的金属圆球D(图中未画出)与B接触,使B的电量依次减半,通过读取电子秤的示数,便可得到B每次对A的静电力大小,把所得数据记录分析。
请回答下列问题:
(1)对于本实验采用的主要实验方法是____(单选,填正确选项前的字母)
A.等效替代法 B.控制变量法
C.理想实验法 D.微小量放大法
(2)该小组通过实验数据综合分析研究得到在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,其大小与它们电量的乘积成________(填“正比”或“反比”),与它们之间距离的二次方成________(填“正比”或“反比”),这个规律即被称为库仑定律。
(3)若某次实验时,将A、B两个金属圆球正对距离调为d不变,然后用起电机让两个金属球带上相同的电量,通过读出此时电子秤的示数为m(单位为kg),已知当地重力加速度为g。便可得到B对A的静电力大小________。
(4)对于本实验主要误差来自______________________________(写出一条即可)
16.在测定电容器的电容的实验中,实验室准备了电压为的直流电源、阻值分别约为和的两个定值电阻、单刀双掷开关,以及电压传感器和电流传感器。
(1)按左图所示连接电路进行实验。先使开关与1接通,待充电完成后,把开关再与2接通,电容器通过电阻放电,电流传感器将电流信息传入计算机,显示出电流随时间变化的I-t图像,如图所示。根据图像可数出I-t图线与两个坐标轴所围区域大约有38个小方格,可以估算出电容器整个放电过程中释放的电荷量为_______C,该电容器的电容为_______F。(结果均保留一位有效数字)
(2)再次进行实验时,换用另一个定值电阻,得到新的I-t图像,则与(1)中的图像相比,与坐标轴围成的面积_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);其纵轴截距_______(选填“变大”、“变小”或“不变”),横轴截距_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.(25-26·江苏南通·期中)在匀强电场中,将电荷量为的点电荷从电场中的点移到点,静电力做了的功,再从点移到点,电势能减小量。已知电场的方向与所在的平面平行,规定点的电势为0,,,。求:
(1)、两点间的电势差和、两点间的电势差分别为多少;
(2)点和点的电势分别为多少;
(3)该匀强电场的场强大小。
18.(25-26·浙江·联考)现有一种新型的等离子体基离子注入方法——离子聚焦电场增强辉光等离子体注入法,其工作原理为:首先将注入硫原子置入真空加热腔体中并离子化(此装置未标出),一束硫离子通过馈送粒子控制系统和馈送管道,从M板上均匀分布的小孔飘入,初速度可以忽略不计,经过平行板MN间电场加速后获得速度v,沿水平方向进入某电场空腔发生偏转,最终所有离子都达到某一点,完成离子注入。硫离子质量为m,电量为,不计粒子重力和粒子间相互作用。
(1)求加速电压大小。
(2)以图中电场中心为坐标原点O建立坐标系,在xOy平面内的梯度电场,电场强度(且已知)方向如图所示,该电场区域的宽度为d。在()范围内,离子束沿x轴正方向射入电场。离子速度大小均为v,穿过电场过程中,离子的y坐标变化很小,可认为途经区域为匀强电场。
①求从处射入电场的离子,在电场中运动的竖直方向的侧移量及速度偏转角的正切值;
②研究发现,所有离子通过电场后,将聚焦到x轴上处,求f的表达式。
19.(25-26下·江苏无锡·月考)如图所示,匀强电场中有一直角三角形ABC,电场线平行于三角形ABC所在平面。AB与BC所成夹角θ=30°,BC长度为4cm。将一个带电荷量q=-4×10-6C的点电荷由A移动到B,静电力做功为-1.6×10-5J;将其由B移到C,电势能减少了8×10-6J。规定B点为零电势点,求:
(1)A、B两点间的电势差UAB;
(2)C点的电势φC;
(3)该匀强电场的电场强度大小E。
20.(25-26下·河南周口·期末)如图所示,半径为R的金属圆环固定在竖直平面内,金属环均匀带电,带电荷量为+Q,一长的绝缘细线一端固定在圆环最高点,另一端连接一质量为m、带电荷量为q(未知)的金属小球(可视为质点)。稳定时带电金属小球在过圆心且垂直圆环平面的轴上的P点处于平衡状态,点(图中未画出)是点P关于圆心O对称的点。已知静电力常量为k,重力加速度大小为g。求:
(1)金属带电小球的电荷量;
(2)点电场强度的大小。
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答题卡
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班级:
考场号:
座号:
注意事项
选择题填涂样例:
正确填涂
1,答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚。
错误填涂[×][√][/]
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm黑色签字笔答题,不得用
铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.
请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草
稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
第I卷(请用2B铅笔填涂)
1
[A][B][c][D]
2[AJ[B][C][D]
3A][B][C][D]
4 [A][B][c][D]
5 [A][B][c][D]
6[A][B][C][D]
7[A][B][C]D]
8 [A][B][c][D]
9 [A][B][c][D]
10[A][B]G][D]
11[A][B][C][D]
12 [A][B][c][D]
13[AJ[B][C[D]
14[A][B][G][D]
15]B][C]D]
16[A][B][C][D]
17[AJ[B][C[D]
18[A][B][C]D]
19[A]B][C][D]
20[AJ[B][C][D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
15.(8分)
(1)
(1分)
(2)
(1分)
(1分)
(3)
(1分)
(4)
(4分)
16.
(10分)
(1)
(2分)
(2分)
(2)
(2分)
(2分)
(2分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效:
第1页(共5页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效:
17.(9分)
B
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第2页(共5页)
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18.(9分)
◆y
f
M
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第3页(共5页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效:
19.(10分)
y
0C==.B
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第4页(共5页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效:
20.(12分)
R
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第5页(共5页)
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2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
1 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D]
4 [A] [B] [C] [D]
5 [A] [B] [C] [D]
6 [A] [B] [C] [D]
7 [A] [B] [C] [D]
8 [A] [B] [C] [D]
9 [A] [B] [C] [D]
10 [A] [B] [C] [D]
11 [A] [B] [C] [D]
12 [A] [B] [C] [D]
13 [A] [B] [C] [D]
14 [A] [B] [C] [D]
15 [A] [B] [C] [D]
16 [A] [B] [C] [D]
17 [A] [B] [C] [D]
18 [A] [B] [C] [D]
19 [A] [B] [C] [D]
20 [A] [B] [C] [D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
15.(8分)
(1) (1分)
(2) (1分)
(1分)
(3) (1分)
(4) (4分)
16.(10分)
(1) (2分)
(2分)
(2) (2分)
(2分)
(2分)
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17.(9分)
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18.(9分)
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19.(10分)
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20.(12分)
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非 答 题 区
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参考答案
一、单项选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分)
1
2
3
4
5
6
7
B
D
C
A
A
C
D
8
9
10
11
12
13
14
B
B
D
C
A
B
D
二、非选择题(本题共6小题,共58分)
15.(8分)
【答案】(1)B(2分)
(2) 正比 反比(2分)
(3)mg(2分)
(4)金属球尺寸影响,无法完全看作点电荷(或标尺读数误差、绝缘支架漏电,写出一条即可)(2分)
16.(10分)
【答案】(1) (5分)
(2) 不变 变小 变大(5分)
【详解】(1)[1]根据横轴与纵轴的数据可知,一个格子代表的电荷量为
由大于或等于半格算一个格,小于半格舍去,由题意可知得图线与坐标轴所围成的格子个数为38,所以释放的电荷量为
[2]根据
解得
(2)[1]换电阻电容器电容不变,电源电压也不变,由
可知释放的电荷量不变,即图像围成的面积不变。
[2][3]由图线可知时,刚通电时电流,根据
可得
现在换,则刚通电时
故纵轴截距减小。图像围成的面积不变,现在纵轴变小,则横轴截距需变大。
17.(9分)
【答案】(1),(3分)
(2),(3分)
(3)(3分)
【详解】(1)根据静电力做功和电势差的关系,、两点间的电势差
解得
根据功能关系,电场力做功等于电势能的减小量,、两点间的电势差
解得
(2)因,根据电势与电势差间的关系
可得
可得
(3)由于匀强电场中沿电场线方向电势均匀变化,故、中点的电势为,连接该中点与点即为等势线,电场线与等势线垂直并指向电势低的等势线,过点的电场线如图所示。
根据几何关系,、沿电场线方向的距离
根据电场强度与电压的关系
解得
18.(9分)
【答案】(1)(4分)
(2)①,;②(5分)
【详解】(1)在电场中,根据动能定理得
解得
(2)①从处射入电场的离子,在电场中做类平抛运动,水平方向有
竖直方向有,,
联立解得
速度偏转角的正切值为
②由①中平抛运动的推论可知:当从y处射入电场的离子,有
可得
可知为定值,所有离子通过电场后,将聚焦到x轴上同一点。
19.(10分)
【答案】(1)4V(3分)
(2)2V(3分)
(3)(4分)
【详解】(1)根据电场力做功表达式有
解得
(2)点电荷由B移到C过程,
根据电势差与电势的关系有
根据电场力做功与电势能的关系有
解得
(3)令AB连线中点为D,则有
结合上述解得
可知,CD连线为等势线,电场线应垂直于CD斜向右下方,根据电场强度与电势差的关系有
其中,
解得
20.(12分)
【答案】(1)(6分)
(2)(6分)
【详解】(1)根据题意,设细线与半径的夹角为,由几何关系
可得
由金属环均匀带电,将金属圆环无限划分,每一极小段带电量为,则每一极小段带电量在P点处产生电场的水平分量为
则所有极小段带电体在P点处产生电场的水平分量
对小球受力分析,水平方向上由平衡条件有
竖直方向上有
联立解得金属带电小球的电荷量
(2)由对称性可知,所有极小段带电体在P点处产生电场的大小等于水平分量的大小,则所有极小段带电体在点电场强度的大小为
方向水平向左,带电金属小球在处的电场为
方向水平向左,则点电场强度的大小
/
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