内容正文:
包头四中2026-2027学年第一学期10月月考
高二年级物理试题
考试时长:75分钟 满分:100分
一、单项选择题:(本题共7个小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项是正确的)
1.关于静电场场强的概念,下列说法正确的是( )
A.由可知,某电场的场强与成反比,与成正比
B.电场中某一点的场强方向与放入该点的正试探电荷的受力方向相同
C.正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关
D.电场中某点不放试探电荷时,该点场强为0
2.已知、是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从点沿电场线运动到点,其速度时间图像如图所示。则这一电场可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,金属导体棒原来不带电,现将一电荷放置在其左侧某处,金属棒上感应电荷在其中心处产生的场强大小为,电荷在处产生的场强大小为,则与的大小关系为( )
A. B. C. D.不能确定
4.在绕过光滑定滑轮的轻质绝缘细绳两端,分别系着可看作点电荷的带电小球1、2,另一可视为点电荷的带电小球3固定在定滑轮正下方,如图所示,当系统稳定后,滑轮左侧细绳比右侧细绳短,已知1、2、3三个小球处在同一水平线上,则下列说法正确的是( )
A.1、2两小球质量可能相等
B.1、2两小球可能带异种电荷
C.若1、2两小球均带正电荷,则两者电荷量可能相等
D.小球3的电荷量的绝对值一定小于1、2小球电荷量的绝对值
5.如图所示,匀强电场中、、是一个三角形的三个顶点,,,已知电场线平行于三角形所在的平面,一个电荷量为的点电荷由移到的过程中,电势能增加了,由移到的过程中静电力做功,下列说法正确的是( )
A.、两点间的电势差
B.点的电势低于点的电势
C.负电荷由点移到点的过程,电势能增加
D.点电势高于点的电势
6.如图所示为一正六角星图形,A、B、C、D、E、F为其六个顶点。空间内存在一平行于纸面的匀强电场,将一质量为、带电荷量为的粒子,从点移到点电场力做功为(),从点移到点电场力做功也为。已知边长为,下列说法正确的是( )
A.、两点间的电势差为
B.匀强电场的电场强度为
C.将带电粒子从点移到点,电场力做功为
D.将带电粒子从点移到点,电场力做功为
7.某多级直线加速器由个横截面积相同的金属圆筒依次排列,其中心轴线在同一直线上,如图甲所示,各金属圆筒依次接在交变电源的两极、上,序号为0的金属圆板中央有一个质子源,质子逸出的速度不计,M、N两极加上如图乙所示的电压,一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为、电荷量为,质子通过圆筒间隙的时间不计,且忽略相对论效应,则( )
A.质子在各圆筒中做匀加速直线运动
B.质子进入第个圆筒瞬间的速度为
C.各圆筒的长度之比为
D.质子在各筒中的运动时间之比为
二、多项选择题:(本题共3个小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项是正确的,漏选得3分,错选和不选得零分)
8.随着科学技术的发展,人们对静电特性的认识越来越深入,静电在生产、生活实践中得到了广泛地应用,但有时也要防止静电产生的危害。下列措施属于防止静电危害的是( )
A.油罐车尾的铁链
B.静电喷涂机
C.避雷针
D.飞机上的“放电刷”
9.如图所示,在与纸面平行的匀强电场中有由、、三点构成的直角三角形,,,DE是三角形的中位线,边长为,质量为的一价正离子从点以垂直于的速度射入电场,正离子在运动过程中经过点。已知点、点、点的电势分别为、、,电子电荷量的绝对值为。下列说法正确的是( )
A.点的电势为
B.正离子从点运动到点过程中,静电力做功
C.匀强电场的场强方向由点指向点,大小为
D.正离子从点射入的速度大小为
10.电容器是一种常用的电学元件,在电工、电子技术中有着广泛的应用。关于电容式压力传感器(如图所示)在生活中的应用,下列说法正确的是( )
A.在力增大的过程中,电容变小
B.在力增大的过程中,电流计中的电流从流向
C.在力增大的过程中,电容器处于放电状态
D.在力增大的过程中,电容器间的电场强度增大
三、实验题:(本大题共2小题,共13分。第11题5分,第12题8分。)
11.(5分)某同学在一次“观察静电感应现象”的实验中,取一对用绝缘柱支持的导体M和N,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在下部的两片金属箔是闭合的(如图)。P和Q是原来都不带电的物体,它们互相摩擦后带的正电荷。把移近导体。
(1)对于在摩擦后的带电情况,下列说法正确的是_________(填正确答案标号)。
A.在摩擦后一定带个电子
B.在摩擦后一定得到了个电子
C.在摩擦后一定带个电子
D.在摩擦后一定失去了个电子
(2)把移近导体,侧金属箔____________,侧金属箔_____________(均选填“闭合”或“张开”)。
(3)把M和N分开,然后移去P,两侧箔片张角___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)把M和N分开,然后移去P,再让M和N接触,两侧箔片______________(选填“闭合”或“张开”)。
12.(8分)美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为密立根油滴实验。如图,两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,板间油滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止。
(1)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有___________。
A.油滴质量 B.两板间的电压
C.两板间的距离 D.两板的长度
(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量______________(已知重力加速度为)。
(3)在进行了几百次的测量以后;密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都是某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量被认为是元电荷。其值为___________C。(保留三位有效数字)
(4)关于元电荷下列说法正确的是__________。
A.油滴的电荷量可能是
B.元电荷是带电量最小的点电荷
C.元电荷就是电子或者质子
D.任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍
四、计算题(本题3小题,共41分,第13题12分,第14题13分,第15题16分。解答应写明必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位)
13.(12分)如图所示,平行板电容器的两个极板M、N长均为,极板间距离为。一个质量为、电荷量为的带电粒子从的左端沿板方向以速度射入极板间,粒子恰好从板的右端射出。不计粒子的重力和空气阻力。求:
(1)粒子在、间运动的时间。
(2)M、N间的电压。
14.(13分)用长为的轻质柔软绝缘细线,拴一质量为、电荷量为的带正电小球,细线的上端固定于点。现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与竖直方向成,如图所示。现向左拉小球使细线水平且拉直,由静止释放,重力加速度为,求:
(1)该匀强电场的场强;
(2)小球释放瞬间的加速度大小和方向;
(3)小球第一次通过点正下方时细绳的拉力大小。
15.(16分)库仑定律的建立,标志着电学进入科学的行列,而类比在库仑定律的建立过程中发挥了重要作用。库仑定律与万有引力定律都是平方反比定律,因此科学界猜想开普勒行星运动定律是否可以扩展到点电荷电场中使用,后经过严格证明是可行的。现在,我们考虑空间一个固定的带正电的粒子A,电荷量为,在它产生的电场空间内有一个带负电的粒子,质量为,电荷量也为,绕粒子A运动。只考虑库仑力作用,静电力常量为。
(1)如果粒子B绕粒子A做匀速圆周运动的半径为,求粒子B做圆周运动的速度大小和运动周期T;
(2)如果粒子B在做圆周运动时与其它粒子发生碰撞,碰后粒子B的电荷量和质量都不变,但速度反向,大小为原来的倍。之后粒子B绕粒子A沿椭圆轨道运动,粒子A位于椭圆的一个焦点上。已知电荷量为的点电荷产生的电场中,取无限远处的电势为0时,与该点电荷距离为处的电势。求粒子B离粒子A的最远距离和粒子B的椭圆轨道运动周期。
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高二年级物理试题答案
一:
单项选择题:(本题共7个小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项是正确
的)
5
6
7
B
B
A
C
D
B
C
二:
多项选择题:(本题共3个小题,
每小题6分,共18分。每小题有多个选项是正确
的,漏选得3分,错选和不选得零分)
8
9
10
ACD
CD
BD
三、实验题:
(本大题共2小题,共14分。第11题5分,第12题8分。)
11.(1)B
(1分)
(2)张开
张开
(2分)
(3)变小
(1分)
(4)闭合
(1分)
12.(1)ABC
(2分)
(2分)
(3)1.60×10-19
(2分)
(4)D
(2分)
四、计算题(本题3小题,共41分,第13题12分,第14题13分,第15题16分)
13.(12分)(1)解:粒子在极板运动的过程中,在沿极板方向上有
L=vot
求得
0
(2)解:设板间的场强为E,粒子的加速度为a,则
U
E=d
由牛顿第二定律
qE ma
在垂直于极板方向上
d-Tar
第1页,共3页
解得
2md2vo
U=
9L2
14.(13分)
(1)解:根据题意,对小球受力分析,由平衡条件有
Eq=mngtan30°
解得
E=mgtan30°V3mg
3q
(2)解:向左拉小球使细线水平且拉直,由静止释放,释放瞬间,如图所示
EEEEEEEEEE26E7
30°
释放后将沿着电场力和重力的合力方向做匀加速运动,其方向与竖直方向成30°角,加速度大小为
mg
a=
c0s30°2V3
m
38
方向与竖直方向成30°角
(3)解:小球从静止开始运动到细绳被拉直过程中,有
v2 2al
细绳被拉直瞬间,小球速度为
v=v2al
因在细线被拉直的瞬间有能量损失,沿绳方向速度变为O,则此时小球的速度为
V1=C0s30°=
从细绳被拉直到小球运动到O点正下方过程中,由动能定理有
1
1
mgl(1-cos30)+Eqlsin30°=2mv吃-
2
mv
在O点正下方,由牛顿第二定律有
Fw-mg =m-
1
联立解得
第2页,共3页
v3
Fw=(3-3)mg
15.(16分)
【答案】(1)
速度大小v=
周期T=2r应
(2)
最远距离为,周期T-(目)”7(其中T为第一小题的周期)。
【讲解】(1)设粒子B绕粒子A做匀速圆周运动的半径为r,速度大小为V,和运动周期为T,根据牛顿
第二定律空=平,又T=俨联立可得v
kq2
√mr
T=2πr
mr
(②)碰撞后粒子B速度反向,大小为1=等0,设椭圆的近地点距离为r,(碰撞后粒子B在近地点,速
度反向),最远距离为R,则椭圆的半长轴a=粒子在远点时的速度为v2,根据mwr=mv2R粒子在近
地点的机械能B1=m叫-空-一等,远地点的机械能E,=m喝-受粒子在椭圆轨道运动时,机械能
9r1
守恒E1=B,以上各式联立可得R=8r,Q=罗设椭圆轨道周期为T1,根据开普勒第三定律号-解得
Ti
3
1=
第3页,共3页