内容正文:
尚美中学高二物理月考卷
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题(共4×7=28分)
1. 关于电荷,下列说法正确的是( )
A. 在国际单位制中,电荷量的单位是库仑
B. 元电荷e的数值,最早是科学家卡文迪什测得的
C. 电荷量很小的电荷就是元电荷
D. 物体所带的电荷量可以是任意的
【答案】A
【解析】
【详解】A.在国际单位制中,电荷量的单位是库仑,故A正确;
B.元电荷e的数值,最早是科学家密立根测得的,故B错误;
C.元电荷是最小的电荷量,即为e,元电荷不是带电体,电荷量很小的电荷不一定就是元电荷,故C错误;
D.物体所带的电荷量是元电荷的整数倍,并不是任意的,故D错误。
故选A。
2. 两个分别带有电荷量-2Q和+6Q的相同金属小球(均可视为点电荷)固定在间距为r的两处,它们之间库仑力的大小为F,现将两球接触后再放回原处,则两球间库仑力的大小变为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据库仑定律有
两球接触后再放回原处,小球所带电荷量
根据库仑定律有
解得
故选D。
3. 下列各电场的电场线分布图中,A、B两点的电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.A、B两点电场强度大小相等,方向不同,故A错误;
B.A点电场强度大于B点电场强度,方向相同,故B错误;
C.A、B两点电场强度大小相等,方向相同,故C正确;
D.A点电场强度大于B点电场强度,方向不同,故D错误。
故选C。
4. 在M、N两点放置等量的异种点电荷如图所示,MN是两电荷的连线,HG是两电荷连线的中垂线,O是垂足。下列说法正确的是( )
A. OM中点的电场强度大于ON中点的电场强度
B. O点的电场强度大小与MN上各点相比是最小的
C. O点的电场强度大小与HG上各点相比是最小的
D. 将试探电荷沿HG由H移送到G,试探电荷所受电场力先减小后增大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
ABC.等量的异种点电荷电场线分布如图所示,电场线的疏密表示电场的强弱,由对称性可知OM中点的电场强度等于ON中点的电场强度;O点的电场强度大小与MN上各点相比是最小的;O点的电场强度大小与HG上各点相比是最大的;故AC错误B正确;
D.因电场线的疏密表示电场的强弱,沿HG由H到G电场强度先变大再减小,由
可知,将试探电荷沿HG由H移送到G,试探电荷所受电场力先增大后减小,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,电场中有两点,用和表示A、B两点的电场强度大小,用和表示A、B两点的电势,用和表示一正试探电荷在A、B两点的电势能。下列关系式正确的是( )
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
【答案】C
【解析】
【详解】由于电场线分布的疏密程度能够表示电场的强弱,则有
由于沿电场线电势降低,则有
正试探电荷在A到B过程,电场力做正功,电势能减小,则有
可知,第三个选择项满足要求。
故选C。
6. 如图所示,平行四边形ABCD平行于电场线放在匀强电场中,将一个电荷从A点沿AD移动到D点电场力不做功。已知A点电势为-2V,B点电势为2V,则C点电势为( )
A. -2V B. 0V C. 2V D. 4V
【答案】C
【解析】
【详解】由于电荷从A点沿AD移动到D点电场力不做功,可知,AD为一条等势线,在匀强电场中,等势线为一系列平行的直线,由于BC平行于AD,可知,BC也为一条等势线,则有
故选C。
7. 如图所示,间距为的带电金属板A、B水平正对放置,金属板B带的电荷量为。质量为、电荷量为的带正电小球(视为点电荷)从两金属板间中心处由静止释放,小球运动至板时速度大小为,取重力加速度大小。金属板A、B构成电容器的电容为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】小球从中心处运动至金属板的过程,根据动能定理有
解得
金属板、间的电势差为
解得
金属板、构成电容器的电容为
代入数据解得
故选A。
二、多选题(共6×3=18分)
8. 下列说法中正确的是( )
A. 公式U=Ed,其中d表示匀强电场中两点间的距离
B. 公式W=qU,只适用于匀强电场中电场力做功的计算
C. 公式,描述了电场“力的性质”
D. 公式,反映了电场力做功的本领
【答案】CD
【解析】
【详解】A.公式U=Ed,其中d表示匀强电场中沿电场方向两点间的距离,A错误;
B.公式W=qU,适用于任何电场中电场力做功的计算,B错误;
C.公式是电场强度的定义式,描述了电场“力的性质”,电场强度与试探电荷无关,C正确;
D.公式电势差的定义式,反映了电场力做功的本领,D正确。
故选CD。
9. 某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M点运动到N点,以下说法正确的是( )
A. 粒子是正电荷
B. 粒子受到的电场力为恒力
C. 粒子在M点的动能大于在N点的动能
D. 粒子在M点的加速度小于在N点的加速度
【答案】AD
【解析】
【详解】A.粒子所受外力的合力方向指向轨迹内侧,由于带电粒子仅受电场力作用,可知,电场力方向沿电场方向指向轨迹内侧,则电场力方向与电场方向相同,可知,粒子是正电荷,故A正确;
B.根据图示,电场不是匀强电场,可知,粒子受到的电场力为变力,故B错误;
C.粒子在由M点运动到N点过程,电场力做正功,根据动能定理可知,动能增大,则粒子在M点的动能小于在N点的动能,故C错误;
D.电场线分布的密集程度表示电场强弱,根据图示可知,M点的电场强度小于N点的电场强度,则粒子在M点的电场力小于在N点的电场力,即粒子在M点的加速度小于在N点的加速度,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,空间存在竖直向下的匀强电场,电场强度的大小(g为重力加速度),A、B两物体通过劲度系数为k的绝缘竖直轻质弹簧相连放在水平面上,A、B都处于静止状态。A、B质量均为m,其中A带正电,电荷量为+q,B不带电。弹簧始终在弹性限度内,弹簧的弹性势能可表示为,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量。若不计空气阻力,不考虑A物体电荷量的变化,保持电场强度的大小不变,将电场方向改为竖直向上,下列说法正确的是( )
A. 电场换向的瞬间,物体A的加速度大小为2g
B. 从电场换向瞬间到物体B刚要离开地面的过程中,物体A的速度一直增大
C. 从电场换向瞬间到物体B刚要离开地面的过程中,物体A的机械能增加量等于物体A电势能的减少量
D. 物体B刚要离开地面时,A的速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.在电场未反向时,A物体处于平衡状态,对A根据平衡条件可得
当施加上电场力瞬间,对A物体根据牛顿第二定律可得
解得
故A正确;
B.在电场未反向时,弹簧处于压缩状态,压缩量为,根据平衡条件可得
解得
B刚要离开地面时,弹簧处于伸长状态,伸长量为,对B根据平衡条件可得
解得
对物体A受向上的电场力与向下的重力等大反向,可知物体A受的合力等于弹簧的弹力,则A受的合外力先受向上后向下,则加速度先向上后向下,则物体A先向上加速后向上减速,故B错误;
C.从电场换向瞬间到物体B刚要离开地面的过程中,因,即从初态到末态弹簧的形变量减小,弹性势能减小,A物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的减少量之和,则物体A的机械能增加量大于物体A电势能的减少量,故C错误;
D.物体B刚要离开地面时,由能量关系可知
解得A的速度大小为
故D正确。
故选AD。
三、填空题(共6+9=15分)
11. 同种电荷间相互________,这种作用通过________实现的,电场线上每点的切线方向都与该点的电场方向________.
【答案】 ①. 排斥 ②. 电场 ③. 相同
【解析】
【详解】同种电荷间相互排斥,这种作用通过电场实现的,电场线上每点的切线方向都与该点的电场方向.
12. 在匀强电场中,将电荷量为的点电荷从A点移到B点,电场力做功,再从B点移到C点,电场力做功,则:
(1)A、B两点间的电势差______V,B、C两点间的电势差______V;
(2)如果规定B点的电势为零,则A点的电势______V。
【答案】(1) ①. 6 ②. -3
(2)6
【解析】
【小问1详解】
[1]根据电场力做功与电势差的关系有
解得
[2]根据电场力做功与电势差的关系有
解得
【小问2详解】
根据电势差与电势有
结合上述解得
四、解答题(共39分)
13. 如图所示,一质量为m、带电荷量大小为q的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向夹角为θ。小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度g。
(1)判断小球的电性;
(2)求电场强度E的大小。
【答案】(1)小球带负电;(2)
【解析】
【详解】(1)小球处于静止状态,所以小球受竖直向下的重力、水平向左的电场力和沿绳斜向上的拉力,由于电场力的方向和电场强度的方向相反,说明小球带负电;
(2)根据平衡条件,有
解得
14. 如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.2 J,已知A、B两点间距离为2 cm,两点连线与电场方向成60°角,求:
(1)电荷由A移到B的过程中,电场力所做的功WAB;
(2)A、B两点间的电势差UAB;
(3)该匀强电场的电场强度E。
【答案】(1)-0.2 J;(2)1 000 V;(3)
【解析】
【详解】(1)因负电荷由A移到B的过程中,负电荷的电势能增加了,所以这个过程中电场力对负电荷所做的功
(2)A、B两点间的电势差
(3)匀强电场的电场强度
15. 如图所示,和是真空中一对水平放置的平行金属板,板间距离为,板长为,两极板间电压为,板间电场可视为匀强电场。现有一电荷量为、质量为的带电粒子,以水平初速度射入两板间。已知该粒子能从两板间射出,不计粒子重力。求:
(1)带电粒子通过电场所用的时间
(2)带电粒子在电场中运动时的加速度
(3)带电粒子从射入到射出金属板的过程中动能的变化量
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)带电粒子通过电场时,水平方向做匀速运动,则所用的时间
(2)带电粒子在电场中运动时的加速度
a=
则
(3)电场力做的功
W=Fy =qEy
y=at2
由动能定理
W=∆Ek
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本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题(共4×7=28分)
1. 关于电荷,下列说法正确的是( )
A. 在国际单位制中,电荷量的单位是库仑
B. 元电荷e的数值,最早是科学家卡文迪什测得的
C. 电荷量很小的电荷就是元电荷
D. 物体所带的电荷量可以是任意的
2. 两个分别带有电荷量-2Q和+6Q的相同金属小球(均可视为点电荷)固定在间距为r的两处,它们之间库仑力的大小为F,现将两球接触后再放回原处,则两球间库仑力的大小变为( )
A. B. C. D.
3. 下列各电场的电场线分布图中,A、B两点的电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
4. 在M、N两点放置等量的异种点电荷如图所示,MN是两电荷的连线,HG是两电荷连线的中垂线,O是垂足。下列说法正确的是( )
A. OM中点的电场强度大于ON中点的电场强度
B. O点的电场强度大小与MN上各点相比是最小的
C. O点的电场强度大小与HG上各点相比是最小的
D. 将试探电荷沿HG由H移送到G,试探电荷所受电场力先减小后增大
5. 如图所示,电场中有两点,用和表示A、B两点的电场强度大小,用和表示A、B两点的电势,用和表示一正试探电荷在A、B两点的电势能。下列关系式正确的是( )
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
6. 如图所示,平行四边形ABCD平行于电场线放在匀强电场中,将一个电荷从A点沿AD移动到D点电场力不做功。已知A点电势为-2V,B点电势为2V,则C点电势为( )
A. -2V B. 0V C. 2V D. 4V
7. 如图所示,间距为的带电金属板A、B水平正对放置,金属板B带的电荷量为。质量为、电荷量为的带正电小球(视为点电荷)从两金属板间中心处由静止释放,小球运动至板时速度大小为,取重力加速度大小。金属板A、B构成电容器的电容为( )
A. B. C. D.
二、多选题(共6×3=18分)
8. 下列说法中正确的是( )
A. 公式U=Ed,其中d表示匀强电场中两点间的距离
B. 公式W=qU,只适用于匀强电场中电场力做功的计算
C. 公式,描述了电场“力的性质”
D. 公式,反映了电场力做功的本领
9. 某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M点运动到N点,以下说法正确的是( )
A. 粒子是正电荷
B. 粒子受到的电场力为恒力
C. 粒子在M点的动能大于在N点的动能
D. 粒子在M点的加速度小于在N点的加速度
10. 如图所示,空间存在竖直向下的匀强电场,电场强度的大小(g为重力加速度),A、B两物体通过劲度系数为k的绝缘竖直轻质弹簧相连放在水平面上,A、B都处于静止状态。A、B质量均为m,其中A带正电,电荷量为+q,B不带电。弹簧始终在弹性限度内,弹簧的弹性势能可表示为,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量。若不计空气阻力,不考虑A物体电荷量的变化,保持电场强度的大小不变,将电场方向改为竖直向上,下列说法正确的是( )
A. 电场换向的瞬间,物体A的加速度大小为2g
B. 从电场换向瞬间到物体B刚要离开地面的过程中,物体A的速度一直增大
C. 从电场换向瞬间到物体B刚要离开地面的过程中,物体A的机械能增加量等于物体A电势能的减少量
D. 物体B刚要离开地面时,A的速度大小为
三、填空题(共6+9=15分)
11. 同种电荷间相互________,这种作用通过________实现的,电场线上每点的切线方向都与该点的电场方向________.
12. 在匀强电场中,将电荷量为的点电荷从A点移到B点,电场力做功,再从B点移到C点,电场力做功,则:
(1)A、B两点间的电势差______V,B、C两点间的电势差______V;
(2)如果规定B点的电势为零,则A点的电势______V。
四、解答题(共39分)
13. 如图所示,一质量为m、带电荷量大小为q的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向夹角为θ。小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度g。
(1)判断小球的电性;
(2)求电场强度E的大小。
14. 如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.2 J,已知A、B两点间距离为2 cm,两点连线与电场方向成60°角,求:
(1)电荷由A移到B的过程中,电场力所做的功WAB;
(2)A、B两点间的电势差UAB;
(3)该匀强电场的电场强度E。
15. 如图所示,和是真空中一对水平放置的平行金属板,板间距离为,板长为,两极板间电压为,板间电场可视为匀强电场。现有一电荷量为、质量为的带电粒子,以水平初速度射入两板间。已知该粒子能从两板间射出,不计粒子重力。求:
(1)带电粒子通过电场所用的时间
(2)带电粒子在电场中运动时的加速度
(3)带电粒子从射入到射出金属板的过程中动能的变化量
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