内容正文:
泾县中学高二9月阶段性检测
物理
(试卷满分: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,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,用0.5 mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
4.本卷主要命题范围:必修第三册第九、十章。
一、选择题:本题共8小题,每小题4分,共32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. 静电除尘器使空气中的尘埃带上电并最终吸附在某个电极上达到除尘的目的。某个尘埃带上电后的带电量不可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】电荷量必须为元电荷()的整数倍。由于,不是整数,因此尘埃的带电量不可能为。
故选C。
2. 如图,一个仅受静电力作用的带电粒子在静电场中运动,其轨迹用虚线表示。下列说法正确的是( )
A. 粒子可能带负电 B. N点的电势一定高于M点的电势
C. 电场力一定做正功 D. 粒子的电势能一定增加
【答案】B
【解析】
【详解】A.曲线运动物体所受的合力指向轨迹的凹侧,正电荷所受电场力方向与电场线方向相同,根据图像可知该粒子所受的电场力沿着电场线方向,所以该粒子带正电,故A错误;
B.沿着电场线方向电势逐渐降低,所以N点电势高于M点的电势,故B正确;
CD.因为不确定粒子是从M点运动到N点还是N点运动到M点,故无法判断电场力做正功还是负功,也无法判断电势能的变化情况,故CD错误。
故选B。
3. 一带电粒子仅在电场力的作用下做初速度为零的直线运动,取该直线为x轴,运动起始点O为坐标原点,该带电粒子的动能和位移x关系如图所示,下列四个图像中表示电势能与位移x的关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】带电粒子仅受电场力的作用,由能量守恒定律知电势能与动能之和不变,由图像中,随的增大而增大,则电势能随的增大而减小,根据
可知图像斜率表示电场力大小,则图像斜率也会逐渐减小。
故选B。
4. 示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的( )
A. 极板X应带负电
B. 极板X′应带负电
C. 极板Y应带正电
D. 极板Y′应带负电
【答案】BCD
【解析】
【详解】亮斑P点X坐标为正值,Y坐标为正值,说明电子都向XY板偏转,所以Y、X板都带正电,、板都带负电。
故选BCD。
5. 如图所示,一试探电荷进入真空中等量的同种点电荷所形成的电场中,A、B、C是试探电荷运动轨迹上的三个点。下列说法中正确的是( )
A. 试探电荷一定从A点到B点再到C点
B. 试探电荷在B点的加速度小于在C点的加速度
C. 当试探电荷从A点到B点再到C点时,速度先增大,再减小
D. 试探电荷一定带负电
【答案】B
【解析】
【详解】A.运动轨迹仅能反映路径,无法确定运动方向,试探电荷也可以从运动到再到,故A错误;
B.电场线的疏密表示场强大小,由图可知位于两个正电荷的中线下部,两个电荷的电场在点水平分量抵消,场强较小;更靠近右侧源电荷,电场线更密,场强更大,由可得试探电荷在点的加速度小于在点的加速度,故B正确;
C.若试探电荷从到到,受力方向沿轨迹凹侧向下:从到,位移向上,电场力做负功,速度减小;从到,位移向下,电场力做正功,速度增大,因此速度先减小后增大,故C错误;
D.轨迹凹侧向下,说明受力方向向下;该区域电场方向本身就是向下(电场线箭头向下),受力方向与电场方向一致,说明试探电荷带正电,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,a、b、c是匀强电场中的正三角形的三个顶点,各点电势,,。已知a、b、c三点所在平面与电场方向平行,则下列选项中电场强度方向表示可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】如图所示
因为是匀强电场,所以在a点与b点的连线中点电势必然是5V,该点与c点构成等势线。又沿电场线方向电势降低,电场线与等势线垂直。
故选C。
7. 如图所示,电荷量为q的点电荷与均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0,静电力常量为,则带电薄板在B点产生的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】图中A点的电场强度为0,则
带电薄板在AB两点的场强等大反向,可知带电薄板在B点产生的电场强度大小为。
故选A。
8. 如图所示,两平行金属板A、B水平放置,带等量的异种电荷,B板接地,一个带负电小球用绝缘细线拴着,细线另一端系在B板上,小球静止在P点,细线绷紧,则下列说法正确的是( )
A. A板可能带负电
B. A板向上平移一些,A、B两板间的电压会增大
C. A板向上平移一些,P点电势会升高
D. A板向上平移一些,细线拉力会减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于细线绷紧,因此小球受到的电场力一定向上,又因为小球带负电,所受的电场力与场强方向相反,所以A板带正电,故A错误;
B.A板向上平移一些,极板的带电量不变,板间距离增加,根据平行板电容器的公式和
可知板间电压增大,故B正确;
CD.A板向上平移一些后,极板间的电场强度为
所以场强不变,小球的所受电场力不变,对小球受力分析,细线的拉力不变;P点的电势
由于电场强度和距离都不变,所以P点的电势不变,故CD错误。
故选B。
二、选择题:本题共2小题,每小题5分,共10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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的关系图像。当时,在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子,设带电粒子只受电场力的作用,则下列说法正确的是( )
A. 带电粒子将始终向同一个方向运动 B. 在0~4s内,电场力做的总功不为零
C. 4s末带电粒子回到原出发点 D. 5s~8s内,电场力做的总功为零
【答案】BD
【解析】
【详解】A. 根据图像可知,粒子0~2s内做匀加速运动,2s~4s内加速度加倍做匀减速运动,则在3s时速度减为零,然后反向运动,A错误;
BC. 4s末带电粒子不能回到出发点,电场力做的总功不为零,B正确,C错误;
D. 5s末和8s末,速度大小、方向都相同,则5s~8s内,动能变化为零,电场力做的总功为零,D正确。
故选BD。
10. 一带正电的粒子只在电场力作用下沿轴运动,其电势能随位移变化的关系如图所示,如果电场是由固定在轴上两点的点电荷、共同产生的,在轴上有等间距的、、、四点,下列说法正确的是( )
A. 和一定带有同种电荷
B. 和处的电场强度相同
C. 从到,带电粒子的加速度一直减小
D. 从到,带电粒子的速度一直减小
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由图像知a处的电势等于零,所以Q1和Q2带有异种电荷,故A错误;
B.图像中直线或曲线某处切线的斜率表示电场力的大小,电荷在b和d处所受电场力不同,根据可知电荷在b和d处的电场强度不相同,故B错误;
C.图像中直线或曲线某处切线的斜率表示电场力的大小。所以从a到c粒子受到的电场力逐渐减小,根据牛顿第二定律可知其加速度也逐渐减小,故C正确;
D.只在电场力作用下粒子的动能与电势能之和不变,从a到c电势能一直增大,可知从a到c粒子的动能一直减小,其速度一直减小,故D正确。
故选CD。
三、非选择题:本题共5小题,共58分。
11. 某实验小组在做“观察静电现象和探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)如图甲所示,取A、B两个验电器,用一根长的导体杆把它们连接在一起,用带正电的有机玻璃棒靠近验电器B的上端,A会带正电,B会带负电。这种使物体带电的方式是________________(填“摩擦起电”“接触起电”或“感应起电”),________________(填“遵守”或“不遵守”)电荷守恒定律。
(2)在“探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关”的实验中,一同学猜想:可能与两电荷的间距和带电荷量有关。他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝缘座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒点,如图乙所示。实验时,先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大。实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的________(填“减小”或“增大”)而增大,随其所带电荷量的________(填“减小”或“增大”)而增大。
【答案】(1) ①. 感应起电 ②. 遵守
(2) ①. 减小 ②. 增大
【解析】
【小问1详解】
[1][2]这种带电体靠近导体而使导体两端带上异种电荷的带电方式称为感应起电,它不是创造了电荷,而是使导体内部的电荷重新分配,遵守电荷守恒定律;
【小问2详解】
[1][2]由题可知,两电荷之间的相互作用力,随其距离的减小而增大,随其所带电荷量的增大而增大。
12. 小明做观察电容器充、放电并估测一个电容器的电容实验,采用8V的稳压直流电源、单刀双掷开关、电流传感器(与电脑相连,能描绘出电流I随时间t变化的图线)、定值电阻和导线若干,连成如图甲所示的电路。
(1)下列说法正确的是( )
A. 单刀双掷开关S掷向1端,电容器放电
B. 先将S掷向1端,然后掷向2端,电容器电容先增大后减小
C. 电容器带电时,两个极板只有一个板上有电荷
D. 电容器充电时,与电源正极相连的极板带正电
(2)传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电容器在整个放电过程中电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示,曲线下包含的小格数大约为40个,根据图像估算出释放的电荷量为______C;由此估算该电容器的电容为______F。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)D (2) ①. 1.6×10-3 ②. 2.0×10-4
【解析】
【小问1详解】
A.当单刀双掷开关S掷向1端,电容器与电源相连,电容器充电,故A错误;
B.先将S掷向1端,然后掷向2端,电容器电容不变,故B错误;
C.电容器带电时,两个极板带等量异号电荷,故C错误;
D.电容器充电时,与电源正极相连的极板带正电,故D正确。
故选D。
【小问2详解】
[1][2]根据I-t图像围成的面积可估算电容器在整个放电过程中释放的电荷量,根据图乙知纵坐标每个小格为0.2mA,横坐标每小格为0.2s,则每小格所代表的电荷量为
曲线下包含的小格数大约为40个,所以电容器全部释放的电荷量为
该电容器的电容为
13. 如图所示,一平行板电容器水平放置,AB为两板中央水平线,板长为2L,板间距也为2L,在距离电容器右端3L处竖直放置挡板,挡板上的BC长也为3L。一带电粒子以初速度沿中央水平线射入两板间,打在竖直放置挡板上的C点。已知带电粒子质量为m、电荷量为q,不计粒子重力,求电容器两极板间所加的电压。
【答案】
【解析】
【详解】粒子在平行板电容器间做类平抛运动,则水平方向有
竖直方向上有
,
根据牛顿第二定律有
粒子飞出平行板电容器后做匀速直线运动,则有
,
根据题意有
解得电容器两极板间所加的电压
14. 如图所示,在绝缘水平地面上放一质量为的薄木板A,在木板上放一质量为的带正电小物块B(可视为质点),B的带电量为,A的长度,A与B之间的滑动摩擦因数,A与地面之间的滑动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。各物体都处于静止状态,小物块位于木板的最左端,木板左端位于点。现在水平面上方、之间的区域加上水平向右的匀强电场,电场强度大小为,重力加速度取,求:
(1)刚加上电场时,小物块B的加速度大小;
(2)B在木板A上运动时,木板A的加速度大小;
(3)小物块B运动到木板右端时(小物块B仍在电场中),木板的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)0.8m/s
【解析】
【小问1详解】
B受到的电场力大小
B受到A给的水平向左的滑动摩擦力大小
对B,由牛顿第二定律可得
解得
【小问2详解】
A受到B给的水平向右的滑动摩擦力大小
同时受到地面给的向左的滑动摩擦力
对A,由牛顿第二定律可得
解得
【小问3详解】
B相对于A向右滑动,两者的位移差等于木板长度
设经过时间,B到达A的右端,由运动学公式可知B的位移
A的位移
位移关系
解得
此时木板的速度
15. 如图所示,在平面直角坐标系中,第一象限存在沿轴正方向的匀强电场,第二象限内、两个平行金属板之间的电压为,一质量为、电荷量带负电的粒子(不计粒子重力)从靠近板的点由静止开始做加速运动,从轴正半轴的点进入电场,此时速度与轴负方向的夹角,经电场偏转后从点垂直轴进入第四象限。求:
(1)粒子运动到点时的速度大小;
(2)第一象限内电场强度的大小;
(3)粒子运动到点时的速度大小和粒子从点运动到点的时间。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
粒子在第二象限的加速电场中,由动能定理
解得
【小问2详解】
粒子从 点进入第一象限,速度与 轴负方向夹角为 ,故在 点,即
粒子带负电,电场沿 轴正方向,故粒子所受电场力沿 轴负方向, 方向做匀减速运动, 方向做匀速运动。
到 点时,粒子垂直 轴进入第四象限,即 点速度沿 轴负方向, 方向速度为零。
在 方向,由运动学公式
得
代入 ,
得,即
【小问3详解】
由(2)分析知, 点速度
从 到 的时间
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(试卷满分: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,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,用0.5 mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
4.本卷主要命题范围:必修第三册第九、十章。
一、选择题:本题共8小题,每小题4分,共32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. 静电除尘器使空气中的尘埃带上电并最终吸附在某个电极上达到除尘的目的。某个尘埃带上电后的带电量不可能是( )
A. B.
C. D.
2. 如图,一个仅受静电力作用的带电粒子在静电场中运动,其轨迹用虚线表示。下列说法正确的是( )
A. 粒子可能带负电 B. N点的电势一定高于M点的电势
C. 电场力一定做正功 D. 粒子的电势能一定增加
3. 一带电粒子仅在电场力的作用下做初速度为零的直线运动,取该直线为x轴,运动起始点O为坐标原点,该带电粒子的动能和位移x关系如图所示,下列四个图像中表示电势能与位移x的关系的是( )
A. B. C. D.
4. 示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的( )
A. 极板X应带负电
B. 极板X′应带负电
C. 极板Y应带正电
D. 极板Y′应带负电
5. 如图所示,一试探电荷进入真空中等量的同种点电荷所形成的电场中,A、B、C是试探电荷运动轨迹上的三个点。下列说法中正确的是( )
A. 试探电荷一定从A点到B点再到C点
B. 试探电荷在B点的加速度小于在C点的加速度
C. 当试探电荷从A点到B点再到C点时,速度先增大,再减小
D. 试探电荷一定带负电
6. 如图所示,a、b、c是匀强电场中的正三角形的三个顶点,各点电势,,。已知a、b、c三点所在平面与电场方向平行,则下列选项中电场强度方向表示可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,电荷量为q的点电荷与均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0,静电力常量为,则带电薄板在B点产生的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,两平行金属板A、B水平放置,带等量的异种电荷,B板接地,一个带负电小球用绝缘细线拴着,细线另一端系在B板上,小球静止在P点,细线绷紧,则下列说法正确的是( )
A. A板可能带负电
B. A板向上平移一些,A、B两板间的电压会增大
C. A板向上平移一些,P点电势会升高
D. A板向上平移一些,细线拉力会减小
二、选择题:本题共2小题,每小题5分,共10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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的关系图像。当时,在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子,设带电粒子只受电场力的作用,则下列说法正确的是( )
A. 带电粒子将始终向同一个方向运动 B. 在0~4s内,电场力做的总功不为零
C. 4s末带电粒子回到原出发点 D. 5s~8s内,电场力做的总功为零
10. 一带正电的粒子只在电场力作用下沿轴运动,其电势能随位移变化的关系如图所示,如果电场是由固定在轴上两点的点电荷、共同产生的,在轴上有等间距的、、、四点,下列说法正确的是( )
A. 和一定带有同种电荷
B. 和处的电场强度相同
C. 从到,带电粒子的加速度一直减小
D. 从到,带电粒子的速度一直减小
三、非选择题:本题共5小题,共58分。
11. 某实验小组在做“观察静电现象和探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)如图甲所示,取A、B两个验电器,用一根长的导体杆把它们连接在一起,用带正电的有机玻璃棒靠近验电器B的上端,A会带正电,B会带负电。这种使物体带电的方式是________________(填“摩擦起电”“接触起电”或“感应起电”),________________(填“遵守”或“不遵守”)电荷守恒定律。
(2)在“探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关”的实验中,一同学猜想:可能与两电荷的间距和带电荷量有关。他选用带正电的小球A和B,A球放在可移动的绝缘座上,B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒点,如图乙所示。实验时,先保持两球电荷量不变,使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,B球悬线的偏角越大。实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的________(填“减小”或“增大”)而增大,随其所带电荷量的________(填“减小”或“增大”)而增大。
12. 小明做观察电容器充、放电并估测一个电容器的电容实验,采用8V的稳压直流电源、单刀双掷开关、电流传感器(与电脑相连,能描绘出电流I随时间t变化的图线)、定值电阻和导线若干,连成如图甲所示的电路。
(1)下列说法正确的是( )
A. 单刀双掷开关S掷向1端,电容器放电
B. 先将S掷向1端,然后掷向2端,电容器电容先增大后减小
C. 电容器带电时,两个极板只有一个板上有电荷
D. 电容器充电时,与电源正极相连的极板带正电
(2)传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电容器在整个放电过程中电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示,曲线下包含的小格数大约为40个,根据图像估算出释放的电荷量为______C;由此估算该电容器的电容为______F。(结果均保留两位有效数字)
13. 如图所示,一平行板电容器水平放置,AB为两板中央水平线,板长为2L,板间距也为2L,在距离电容器右端3L处竖直放置挡板,挡板上的BC长也为3L。一带电粒子以初速度沿中央水平线射入两板间,打在竖直放置挡板上的C点。已知带电粒子质量为m、电荷量为q,不计粒子重力,求电容器两极板间所加的电压。
14. 如图所示,在绝缘水平地面上放一质量为的薄木板A,在木板上放一质量为的带正电小物块B(可视为质点),B的带电量为,A的长度,A与B之间的滑动摩擦因数,A与地面之间的滑动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。各物体都处于静止状态,小物块位于木板的最左端,木板左端位于点。现在水平面上方、之间的区域加上水平向右的匀强电场,电场强度大小为,重力加速度取,求:
(1)刚加上电场时,小物块B的加速度大小;
(2)B在木板A上运动时,木板A的加速度大小;
(3)小物块B运动到木板右端时(小物块B仍在电场中),木板的速度大小。
15. 如图所示,在平面直角坐标系中,第一象限存在沿轴正方向的匀强电场,第二象限内、两个平行金属板之间的电压为,一质量为、电荷量带负电的粒子(不计粒子重力)从靠近板的点由静止开始做加速运动,从轴正半轴的点进入电场,此时速度与轴负方向的夹角,经电场偏转后从点垂直轴进入第四象限。求:
(1)粒子运动到点时的速度大小;
(2)第一象限内电场强度的大小;
(3)粒子运动到点时的速度大小和粒子从点运动到点的时间。
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