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高二物理
一、单项选择题: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.下列关于力的说法正确的是
A.电场力可以说明力不需要施力物体
B.电场力可以说明不直接接触的物体间也可以有力
h
C.电场力和重力可能是一对相互作用力
0
D.摩擦力方向一定与物体运动方向相反
弥
2.某灯泡的伏安特性曲线如图所示,将该灯泡接在输出电压为4V的
I/A
0.6
电源两端,则此时灯泡的电阻为
0.4
A.102
B.82
0.2
C.52
0
2
68U/V
D.1.6
製
3.将两个相同的金属小球A、B(均可视为点电荷)分别固定在绝缘支架上,A、B带的电荷量分
别为十6Q、一3Q,两球相距L时A对B的库仑力大小为F。仅用不带电、和A相同的金属
小球C与A接触,移走C后,A对B的库仑力大小为
封
A.F
B号
c号
n写
4.如图所示,两实线为某点电荷甲产生的电场中的两根电场线,虚线为试探电荷乙在该电场中
仅受电场力作用下的运动轨迹,下列说法正确的是
颤
A.点电荷甲带正电
B.试探电荷乙带负电
C.A点处的电场强度大于B点处的电场强度
A
D.试探电荷乙在A点处的电势能大于在B点处的电势能
5.我国某科研团队成功研制出一种高导电性弹性导体材料,可用于柔性可穿戴电子设备。该材
料制成的某圆柱形导体两端的电压恒定,若将导体的长度均匀拉长为原来的4倍,则
线
A.导体的电阻率变为原来的4倍
B.导体的电阻变为原来的4倍
C,通过导体的电流变为原来的品
豁
D.导体中自由电荷定向移动的平均速率变为原来的后
6.某静电场在x轴上的电场强度E随坐标x变化的关系如图所示,x
个E
E
轴正方向为电场强度正方向。一质量为m、电荷量为十q的带电粒子
(不计重力)从坐标原点处由静止释放,仅在电场力作用下朝x轴正
方向运动。下列说法正确的是
O
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A.粒子在x=xo与x=3xo两处时,加速度大小相等
B.粒子在x=x0与x=3x。两处时,速度大小相等
C.粒子经过x=2xo处时速度最大
D.x=0处的电势低于x=4xo处的电势
7.在匀强电场中有一个直角三角形ABC,电场强度方向与三角形所在平面平行,∠C=90°,AC
=8cm,BC=6cm。已知电荷量为一e的粒子在A、B、C三点处的电势能分别为0、l2eV、
6eV。下列说法正确的是
B
A.将该粒子从A点移动至B点,电场力做的功为12eV
B.电场强度方向为由A点指向B点
C.电场强度大小为125V/m
A
D.电场强度大小为120V/m
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,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,有选错的得0分。
8.下列说法正确的是
A.避雷针的原理是静电屏蔽
B.印刷车间保持适当湿度,可以导走因纸张摩擦产生的静电
C.油罐车尾部的拖地铁链用于导走车体积累的静电
D.加油站的工作人员穿胶底鞋,可防止因摩擦产生的静电积累
9.如图所示,真空中两个电荷量分别为g和一4g(g>0)的点电荷,分别固定在x轴上xo=0和
x1=3m处。下列说法正确的是
A.x轴上从xo=0处到x1=3m处电场强度逐
渐增大
-2-1012345678x/m
B.x2=2m处的电场强度大于x3=4m处的电场强度
C.x4=6m处的电场强度为0
D.x5=一3m处的电场强度为0
10.如图所示,水平放置的平行板电容器,上极板带正电,下极板带负电且接地,两极板间距为
d,极板长为L。一质量为m、电荷量为g的带正电粒子(重力不计)以水平初速度v。从两
极板间中轴线射人,恰好从下极板右端边缘飞出。现保持两极板间电压不变,仅将上极板向
上平移一段距离,使两极板间距变为d',粒子仍从两极板间原来中轴线以o水平射人。移
动上极板后,下列说法正确的是
A两极板间的电压为mu,4
gl2
B粒子射出两极板的位置到原来中轴线的距离仍为号
06
●
d'mvo2
C.粒子在两极板间运动的过程中,动能增加量为
2d'2L2
D粒子射出电场时速度方向与水平方向夹角的正切值为
d2
【高二物理第2页(共4页)】
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(5分)某同学用如图所示的装置来观察电容器充、放电现象。装置中的电流传感器与计算
机(图中未画出)相连,能描绘出电流i随时间t变化的图线。开
电流
始时,电容器不带电。
a
传感器
(1)实验时应先将开关S拨至
(填“1”或“2”),闭合开关后
瞬间通过电流传感器的电流方向为
(填“从a到b”或
“从b到a”)。
(2)电容器充电完成后,保持开关S位置不变,仅增大电容器两极板间的距离,则电容器会
(填“充电”或“放电”)。
12.(10分)某同学想用伏安法测量阻值约为5Ω的均匀金属圆柱体的电阻率。实验室中供选
择的器材如下:
A.直流电源(输出电压恒为3V);
B.电流表(量程为0~0.6A,内阻约为0.12);
单位:cm
C.电压表(量程为0~3V,内阻约为3k2);
2
D.滑动变阻器(最大阻值为10Ω);
0510
E.螺旋测微器、游标卡尺、开关、导线等。
甲
(1)用游标卡尺、螺旋测微器分别测圆柱体的长度L、直径d,测量结果分别如图甲、乙所示,
则L=
mm,d=
mm。
(2)若实验测得圆柱体的电阻为R,则该圆柱体的电阻率为
(用π、d、L、R表示)。
13.(10分)如图所示,在水平向左的匀强电场中,用长L=0.4m的绝缘细线将电荷量g=5×
10-6C的小球A悬挂于O点。电荷量Q=5×10-5C的带负电小球B固定于O点右侧,与O
点在同一高度处。小球A静止时,细线竖直绷直,小球A、B(均视为点电荷)间的连线与竖直
方向的夹角0=37°。已知静电力常量k=9×109N·m2/C,sin37°=0.6。求:
(1)小球A、B间的库仑力大小F;
OB
(2)匀强电场的电场强度大小E。
14.(13分)粒子加速收集器的简化图如图所示,在真空环境中,大量质量为m、电荷量为q的带
正电粒子从A板小孔处由静止经A、B板间加速电场加速后,从B板小孔处飞出,在B、C
间形成粒子流的等效电流为I,粒子撞击到收集板C后被收集。已知A、B板间电压为U,
板间距离为d,且板间电场可视为匀强电场,不计粒子所受的重力。求:
(1)粒子从B板飞出时的速度大小v;
(2)粒子从A板小孔处运动至B板小孔处所用的时间t;
(3)收集板C在时间t。内收集的粒子个数n。
15.(16分)如图所示,光滑绝缘的固定4圆弧轨道BC与绝缘水平地面AB在B点处平滑连接,A
点处有竖直且足够长的绝缘木板,C点与圆弧轨道的圆心O等高。空间中存在着斜向左上方、
与水平地面夹角0=53°的匀强电场,电场强度大小E=50N/C。质量m=0.4kg、电荷量q=
0.1C的带正电物块(视为点电荷)从A点以大小v,=3√10m/s、水平向右的初速度开始运
动,物块恰能通过圆弧轨道上的C点。已知物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,A、B两点间
的距离L=4.2m,重力加速度大小g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,不计空气阻力。
到
求:
(1)物块在水平地面上运动时的加速度大小a;
(2)圆弧轨道的半径R;
(3)物块从C点飞出后击中墙壁的位置到A点的高度h。
线
【高二物理第
4
页(共4而11高二物理参考答案
1.B【解析】每个力都一定有对应的施力物体、受力物体,选项A错误;电场力可以说明不直接
接触的物体间也可以有力,选项B正确;电场力和重力是不同性质的两个力,不可能是一对相
互作用力,选项C错误;摩擦力方向与物体相对于接触面的运动方向或运动趋势方向相反,
不一定与运动方向相反,选项D错误。
2.A【解析灯泡的电阻R=。40=10,选项A正确。
3.B【解析)设A、B间的距离为L,则有F=k12=kT2,仅用不带电、和A相同的金
L2
属小球C与A接触,根据电荷守恒定律可知,A带的电荷量变为+3Q,A、B间的库仑力仍为
吸引力,大小P-QX0-兴-号达项B正确。
L2
4.D【解析】由点电荷产生的电场中的电场线分布特征可知,点电荷甲带负电,选项A错误;试
探电荷乙受到的电场力方向指向轨迹凹侧,结合电场线可知,试探电荷乙受到的电场力方向
与电场强度方向相同,试探电荷乙带正电,选项B错误;A点处的电场线比B点处的电场线
稀疏,因此A点处的电场强度小于B点处的电场强度,选项C错误;结合前面分析可知,A点
处的电势高于B点处的电势,试探电荷乙带正电,因此试探电荷乙在A点处的电势能大于在
B点处的电势能,选项D正确。
5.C【解析】电阻率是材料本身的属性,由材料决定,与导体的长度和横截面积无关,拉伸后导
体的电阻率不变,选项A错误;导体体积不变,长度拉长为原来的4倍,横截面积变为原来的
4,由电阻定律R=ρ5,可知导体的电阻变为原来的16倍,选项B错误;导体两端的电压恒
U
定,根据欧姆定律I-是可知,通过导体的电流变为原来的6,选项C正确;电流的微观表达
式为I=gS,n为单位体积内自由移动的电荷个数(材料不变,m不变),S变为原来的子,1
变为原来的6,导体中自由电荷定向移动的平均速率变为原来的,选项D错误。
6.A【解析】由题中E-x图像可知,x=x0与x=3xo两处电场强度大小相等,方向均沿x轴
正方向,根据=E可知,粒子在这两处的加速度大小相等,选项A正确;电场强度方向始终
m
沿x轴正方向,粒子所受电场力的方向恒为正方向,粒子一直做加速运动,故粒子经过x=
3x。处时的速度大于经过x一x。处时的速度,两处速度大小不相等,选项B错误;粒子在整
个过程中加速度先增大后减小,但方向始终不变,速度一直增大,粒子在x=4x。处速度最
大,选项C错误;沿电场强度方向电势逐渐降低,而电场强度方向始终沿x轴正方向,故x=
0处电势高于x=4x。处电势,选项D错误。
【高二物理·参考答案米第1页(共4页)】
7.C【解析】将该粒子从A点移动至B点,电场力做的功W=E4一Es=0一12V=
一12eV,选项A错误;设AB边的中点为D点,A、B、C、D四点的电势分别为PA=0、PB=
E=-12V、ec
E=一6V、e0=4P=一6V,可知CD两点的连线为等势线,电
2
场强度方向垂直于等势线方向,并不是由A点指向B点,选项B错误;由于D是AB边的中
点,因此三角形BCD的面积是三角形ABC面积的一半,S△n=2S△x-l2cm,又有CD
1
-2AB=5cm,过B点作垂直于CD的垂线,该垂线长d-2四-4.8cm,电场强度大小
CD
EU-125V/m,选项C正确、D错误。
8.BC【解析】避雷针的原理是尖端放电,选项A错误;印刷车间保持适当湿度,可以导走因纸
张摩擦产生的静电,选项B正确;油罐车尾部的拖地铁链可以将车体静电导入大地,选项C
正确;胶底鞋是绝缘体,会阻止静电导入大地,反而容易积累静电,应穿导电鞋或使用接地设
备,选项D错误。
9.BD【解析】两点电荷为异种电荷,可知x轴上从xo=0处到x1=3m处电场强度先减小后
增大,选项A错误;x2=2m处与x3=4m处关于负点电荷对称,负点电荷产生的电场在这
两处的电场强度大小相等、方向相反,正点电荷产生的电场在x2=2m处、x3=4m处的电
场强度均沿x轴正方向,结合电场强度的合成可知,x2-2m处的电场强度大于x3-4m处
的电场强度,选项B正确;x4=6m处的电场强度大小E=,
>终≠0,透项C错
4kg
误x,=一3m处的电场强度大小E'=,g一g=0,选项D正确。
(x5-x1)2x52
d 1
10,AC【解析】原来粒子恰好从下极板右端边缘飞出,则有L=,2=2a2=9L
2nmdu,2,解得
U=mvo'd2
qL,选项A正确:仅将上极板缓慢向上平移一段距离,使两极板间距变为1',则两
极板间电场强度减小,粒子竖直方向上的加速度减小,粒子在两极板间的运动时间不变,因
此粒子射出两极板的位置到原来中轴线的距离小于号,选项B错误:仅将上极板向上平移一
段距离,使两极板间距变为d',粒子仍从两极板间原来中轴线以o水平射入,则有y=
2md,=2a,粒子在两极板间运动的过程中,动能增加量△E4=W=g9)
a=qUL?d2
dy-
2,选项C正确;粒子射出电场时竖直方向的分速度大小口,=a1=,速度方向
d'mvo2
md'vo
与水平方向夹角0的正切值an0一-元,透项D错误。
11.(1)1(2分)从a到b(2分)
【高二物理·参考答案米第2页(共4页)】
(2)放电(1分)
【解析】(1)开始电容器不带电,实验时应先将开关S拨至1使电容器充电,闭合开关后瞬间
电容器上极板带正电,通过电流传感器的电流方向为从α到b。
(②)仅增大电容器两极板间的距离,电容器的电容减小,根据C=号可知,电容器带的电荷量
Q
减小,因此电容器会放电。
12.(1)5.3(3分)2.130(2.128~2.132均给分)(3分)
(2)dR
4L
(4分)
【解析】(1)圆柱体的长度L=5mm+3×0.1mm=5.3mm,直径d=2mm+13.0×
0.01mm=2.130mm。
(2由R=后及S=号:解得p
πd2R
4L
13.解:(I)由库仑定律有F=bQg
(2分)
其中r=L
(2分)
cos 0
解得F=9N。
(1分)
(2)对小球A受力分析,水平方向上有Fsin0=F电(2分)
其中F电=Eq(2分)
解得E=1.08×106N/C。(1分)
14解:1)粒了在A,B板间运动有g=m-0(8分)
解得v=
2qU
(2分)
m
(2)粒子在A,B板间做初速度为0的匀加速直线运动,则有d=?t(2分)
解得=d入√gU
2m
(2分)
(3)由电流的定义式有I=(2分)
to
Ito
解得n=
0
(2分)
15.解:(1)对物块受力分析,竖直方向上有Egsin0+F、=mg(2分)
解得F、=0,可知物块与地面间没有摩擦力(1分)
水平方向上有Egcos0=ma(2分)
解得a=7.5m/s2。(1分)
(2)结合前面分析可知,物块受到的重力、电场力的合力水平向左,大小F=ma(1分)
【高二物理·参考答案米第3页(共4页)】
物块恰能通过圆弧轨道上的C点,则有F-mc
(2分)
R
物块从A点运动至C点,有-FR+L)三2muc2m(2分
解得vc=3m/s,R=1.2m。(1分)
(③)物块从C点飞出后,在水平方向上做初速度为0的匀加速直线运动,则有R十L=)
(2分)
竖直方向上有h一R=vct(1分)
解得h=4.8m。(1分)
【高二物理·参考答案米第4页(共4页)】