内容正文:
2026-2027学年高二上学期物理第一次月考自编练习卷
一、选择题(1-7小题为单选,每小题4分,8-10小题为多选,每小题6分,共46分)
1.下列有关静电现象的说法正确的是( )
A.图甲中,带静电的梳子能吸引不带电的轻小纸片
B.图乙中,橡胶棒与毛皮摩擦,两者会带等量同种电荷
C.图丙中,带电球D与球A接触后使金属箔带电是感应起电
D.图丁中,带负电气球吸引细小水流是因为水流的负电荷消失了
2.真空中大小相同的两个金属小球A、B带有电荷量大小分别为和,相隔一段距离且距离远大于小球的直径,此时两球之间的库仑引力大小为,现将它们接触后,放回原处,A、B两球之间的库仑力大小为( )
A. B. C. D.
3.研究心脏电性质时发现,当兴奋在心肌中传播时,在人体的体表可以测出与之对应的电势变化。人体表面的瞬时电势分布图如图所示,该电势分布可等效为两等量点电荷周围的电势分布,图中实线为等差等势面,标注的数值分别表示不同等势面的电势,a、b、c、d为等势面上的点,a、b为两等效点电荷连线上对称的两点,c、d为两等效点电荷连线的中垂线上对称的两点,则( )
A.c点的电势大于a点的电势
B.a、b两点的电场强度相同
C.将带负电的试探电荷从b点移到d点,电场力做负功
D.正电荷在c点的电势能小于在b点的电势能
4.如图甲为激光打印机的核心部件硒鼓,正常工作时,半径为r的圆形感光鼓的表面均匀对称的分布着一层电荷量均为()的点电荷,如图乙所示。若某时刻圆周上P点的一个点电荷的电荷量突变成,静电力常量为k,则圆心O点处的电场强度为( )
A.,方向从P点指向O点 B.,方向从O点指向P点
C.,方向从P点指向O点 D.,方向从O点指向P点
5.两根材料相同、长度均为的圆柱形导线a和b,半径之比,将它们并联接入电路中,下列说法正确的是( )
A.通过a、b的电流之比
B.导线a、b的电阻之比
C.a、b两端的电压之比
D.单位时间内通过a、b横截面的电荷量之比
6.如图所示,在直角坐标系中有四点,点坐标为。现加上方向平行于平面的匀强电场,三点电势分别为。现将带负电、电荷量大小为的点电荷从点沿移动到点,下列说法正确的是( )
A.坐标原点O的电势为1V
B.该点电荷在点的电势能为
C.电场强度的大小为
D.电场强度的大小为
7.如图所示,倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ,极板间距为d,一质量为m的带负电微粒,从极板M的左边缘A 处以初速度v₀水平射入,沿直线运动并从极板N的右边缘 B处射出,不计微粒受到的阻力、重力加速度为g。则( )
A.微粒做匀速直线运动
B.微粒从A 点到 B点的过程中机械能增加
C.微粒的加速度大小等于gtanθ
D.微粒从A 点到 B 点的过程中电势能增加了
8.如图所示,在一个具有小孔的薄片(一般称之为膜孔电极)两侧设置不同的电场强度、这就是膜孔透镜图中虚线表示等势面,轴为膜孔透镜的中轴线,曲线分别表示平行轴对称入射电子的运动轨迹,不计电子间的相互作用,则可判断( )
A.电子在电场中做减速运动
B.电子在电场中运动的加速度比在中的小
C.电子在电场中的运动过程,电势能不断增加
D.电子在电场中的运动过程,动能不断增加
9.如图所示,两个电荷量分别为和的带正电粒子,它们的比荷分别为1和,从静止开始通过两板间的加速电场后飞出,不计重力的作用,则( )
A.它们通过加速电场所需的时间之比是
B.它们通过加速电场过程中速度的增量之比是
C.它们通过加速电场过程中动能的增量之比是
D.它们通过加速电场过程中电势能的减少量之比是
10.如图所示,一带正电粒子从K发出(初速度为零),经K与A板间的加速电场加速,从A板中心沿中心线射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中,经过电场后打在荧光屏上的点。已知加速电压为,M、N两板间的电压为,板长为,板间距离为,粒子的质量为,电荷量为,不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A.增大加速电压,点会往上移动
B.增大M、N两板间的电压,点会往上移动
C.若把粒子的质量增加为原来的倍,则点会往下移动
D.若把粒子的带电量增加为原来的倍,则点位置不变
二、非选择题(11题8分,12题8分,13题10分,14题12分,15题16分,共54分)
11.如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,使电容器带电后与电源断开,将电容器左侧极板和静电计外壳均接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连。
(1)使用静电计的目的是观察电容器两极板间的____________(选填“电容”“电势差”或“电荷量”)变化情况。
(2)在实验中观察到的现象是 。(填正确答案前的标号)
A.将左极板向上移动一段距离,静电计指针的张角变小 B.向两板间插入陶瓷片时,静电计指针的张角变大
C.将左极板右移,静电计指针的张角变小 D.将左极板拿走,静电计指针的张角变为零
(3)某兴趣小组用两片锡箔纸做电极,用三张电容纸(某种绝缘介质)依次间隔夹着两层锡箔纸,一起卷成圆柱形,然后接出引线,如图乙所示,最后密封在塑料瓶中,电容器便制成了。为增大该电容器的电容,下列方法可行的有 。
A.增大电容纸的厚度 B.增大锡箔纸的厚度
C.减小电容纸的厚度 D.同时增大锡箔纸和电容纸的面积
(4)同学们用同一电路分别给两个不同的电容器充电,充电时通过传感器的电流I随时间t变化的图像如图丙中①、②所示,其中①对应电容器C1的充电过程,②对应电容器C2的充电过程,则两电容器中电容较大的是_________(选填“C1”或“C2”)。
(5)某同学做观察电容器充、放电实验,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,连成如图丁所示的电路,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
12.用伏安法测定一段阻值约为5Ω的金属导线的电阻率,要求测结果尽量准确,现各有以下器材:
A.电池(3V,内阻约0.0125Ω)
B.电流表(0-3A,内阻约0.125Ω)
C.电流表(0-0.6A,内阻约0.125Ω)
D.电压表(0-3V,内阻约3kΩ)
E.电压表(0-15V,内阻约15kΩ)
F.滑动变阻器(0-20Ω,额定电流1A)
G.滑动变阻器(0-2000Ω,额定电流1A)
H.开关、导线
(1)为了使测量结果尽量准确电流表应选用______电压表应选用______;(填写各器材前的字母代号)
(2)实验中电路应采用图(1)中的______;(填甲或乙)
(3)该实验中电流表、电压表的某组读数如图(2)所示,图示中______A,______V。
(4)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体,用螺旋测微器测得其直径示数如图(3)丙图,则直径______mm;用游标卡尺测其长度,如图(3)丁所示,由图可知其长度______cm。
(5)计算待测金属导线电阻率的表达式______(用U、I、d和l表示)。
13.如图所示,两平行金属板A、B间有一匀强电场,C、D为电场中的两点,且CD=4cm,其连线的延长线与金属板A成30°角。已知电子从C点移到D点的过程中电场力做功为,元电荷。求:
(1)C、D两点间的电势差UCD;
(2)匀强电场的场强E大小;
(3)若选取A板的电势,C点距A板1cm,电子在D点的电势能为多少?
14.下图为喷墨打印机的原理示意图,其中墨盒可以喷出墨汁液滴,此液滴经过带电室时被带上负电,带电多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制。带电后液滴以一定的初速度进入偏转电场,带电液滴经过偏转电场发生偏转后打到纸上,显示出字体。设偏转板长cm,两板间的距离d=1.0cm,两板间的电压V,偏转板的右端距纸的距离cm。若一滴墨汁液滴的质量kg,经过带电室时带上的电荷C,然后以m/s的初速度垂直电场方向进入偏转电场,忽略空气阻力和重力作用。
(1)求偏转板间电场强度E的大小。
(2)求这滴液滴打在纸上的位置距中心点O的距离。
15.现在很多研究都需要高能粒子,加速器就是将粒子加速的仪器。
(1)图甲所示是一种直线加速器的一部分, A、B接在电压为、极性随时间T周期性变化的电源上如图乙所示,一质量为m、电荷量为的电子初速度忽略不计在时刻从左侧极板0进入加速器,在相邻的两筒之间的缝隙加速,加速时间忽略不计,该电子在每个筒内做匀速直线运动,时间都为。
①求电子进入第3节筒的速度;
②若直线加速器有n节,求第n节筒的长度。
(2)图丙是另一种同步加速器,直线通道AB、BC、CA间均有电势差为U的加速电场,通道转角A、B、C处有如图丁所示可调的辐射电场,电子通过半径为R的弧线匀速偏转。若电子初速度为零从P点进入同步加速器,而后可以在通道中循环加速。忽略相对论效应。求:
①电子在同步加速器中经过一个循环后再次回到P的速度;
②电子第一次到辐射电场A时,该电场的电场强度大小;
③若电子循环加速了k次,求回到P的速度和辐射电场C的电场强度大小。
试卷第1页(共3页)
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参考答案
1.A
【详解】A.带电物体可以吸引轻小物体,所以带静电的梳子能吸引不带电的轻小纸片。故A正确;
B.与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。在摩擦起电过程中,不同物质的原子核束缚电子的本领不同。橡胶棒的原子核束缚电子的本领比毛皮强,所以在摩擦时,毛皮上的电子会转移到橡胶棒上,橡胶棒得到电子从而带负电,而不是失去电子,故B错误;
C.图丙中,带电球D与球A接触后使金属箔带电是接触起电,故C错误;
D.图丁中,带负电气球吸引细小水流是因为带电物体具有吸引轻小物体的性质(中性水流在电场中被极化)。故D错误。
故选A。
2.D
【详解】接触前,两球带异种电荷(因库仑力为引力),电荷量分别为和(符号相反)。根据库仑定律,初始力大小为
接触后,总电荷为
因两球大小相同,电荷均分,每球带电量为。放回原处后,库仑力大小为
将与初始力比较可知,
故选D。
3.B
【详解】A.点的电势等于零,点的电势大于零,所以点的电势小于点的电势,故A错误;
B.该电势分布图可等效为等量异种电荷产生的,为两电荷连线上对称的两点,根据等量异种电荷的电场的特点,可以判断这两个对称点的电场强度大小相等、方向相同,故B正确;
C.根据
因为,,可得,所以电场力做正功,故C错误;
D.正电荷在电势高的地方电势能大,所以正电荷在电势高的点的电势能大于在电势低的点的电势能,故D错误;
故选B。
4.B
【详解】当P点的点电荷为时,根据电场的对称性,可得在圆心O点处的电场强度为零;当P点的点电荷为时,圆心O点处的电场强度可以看成均匀带电圆环和产生的两个场强叠加,圆心O点处的电场强度大小为
电场方向为在O点处的电场方向,即从O点指向P点。
故选B。
5.B
【详解】B.根据电阻定律,电阻
因此电阻之比,故B正确。
AC.并联电路电压相等,即
由欧姆定律,故,故AC错误。
D.根据,故单位时间内通过a、b横截面的电荷量之比,故D错误。故选B。
6.D
【详解】A.由于该电场是匀强电场,故沿着同一个方向相同距离,电势差相等,则有
代入数据解得,故A错误;
B.该点电荷在点的电势能为,故B错误;
CD.该电场沿轴方向的分场强大小为
沿轴方向的分场强大小为
则该电场的电场强度的大小为,故C错误,D正确;故选D。
7.C
【详解】AB.微粒在电场中受到重力和电场力,而做直线运动,则合力方向由B向A,微粒做匀减速直线运动,电场力垂直极板向上,则电场力做负功,微粒机械能减小,故AB错误;
C.由题分析可知
则得a=gtanθ,故C正确;
D.微粒从A点到B点的过程中,重力势能不变,动能减小量为
根据能量守恒定律得知,微粒的电势能增加了,故D错误;故选C。
8.BD
【详解】A.根据受力情况或能量变化可知,电子运动方向和所受电场力方向均向右,电子做加速运动,故A错误;
B.根据等差等势面的疏密表示电场的强弱,由图可知,由可知,,故B正确;
CD.由A选项分析可知,电场力对电子做正功,则电势能减小,动能增加,故C错误,D正确。
故选BD。
9.AD
【详解】A.粒子在匀强电场中做匀加速直线运动满足
又因为解得故,故A正确;
BC.电场力做功根据动能定理,电场力做功等于动能的增量,由
故它们通过加速电场过程中动能的增量之比为电荷量之比为,故速度的增量为,故BC错误;
D.根据电场力做功之比为,而电场力做功等于电势能的减少量,故它们通过加速电场过程中电势能的减少量之比是,故D正确。故选AD。
10.BD【详解】在电场中加速过程,根据动能定理得
在偏转电场中做类平抛运动,有,,联立解得
A.增加加速电压,则变小,即点会往下移动,故A错误;
B.增大M、N两板间的电压,则变大,点会往上移动,故B正确;
CD.偏转距离与粒子质量和电荷量无关,若把粒子的质量增加为原来的2倍,或者把粒子的带电量增加为原来的2倍,则点位置都不变,故C错误,D正确。故选BD。
11.(1)电势差(2)C(3)CD(4)C2(5)D
【详解】(1)使用静电计的目的是观察电容器两极板间的电势差变化情况。
(2)A.将左极板向上移动一段距离,根据,则C减小,因Q一定,根据Q=CU可知,U变大,即静电计指针的张角变大,A错误;
B.向两板间插入陶瓷片时,根据,则C变大,因Q一定,根据Q=CU可知,U变小,静电计指针的张角变小,B错误;
C.将左极板右移,根据,则C变大,因Q一定,根据Q=CU可知,U变小,静电计指针的张角变小,C正确;
D.将左极板拿走,相当于增大d,根据可知,则C变小,根据Q=CU可知,U变大,所以静电计指针的张角变大,故D错误。故选C。
(3)根据平行板电容器电容决定式
A.增大电容纸的厚度,d增大,故电容减小,故A错误;
B.增大锡箔纸的厚度,对电容无影响,故B错误;
C.减小电容纸的厚度,d减小,故电容增大,故C正确。
D.同时增大锡箔纸和电容纸的面积,S增加,故电容增大,故D正确。故选CD。
(4)用同一电路分别给两个不同的电容器充电,则充电完成后,两电容器两端电压相同,由于I-t图像与横轴围成的面积表示带电量,由图可知图线②对应的电荷量较大,根据可知,两电容器中电容较大的是C2。
(5)A.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,电容器充电,然后掷向2端,电容器放电,电容器的电容不变,故B错误;
C.电容器带电时,两个极板同时带上等量异种电荷,故C错误;
D.电容器充电时,与电源正极相连的极板带正电,与负极相连的极板带负电,故D正确。故选D。
12.(1) C D(2)乙(3) 0.50 1.20(4) 0.608 11.050(5)
【详解】(1)[1][2]由于电源电动势为3V,所以电压表选择D,电路中的电流大约
所以电流表选择C;
(2)由题可知
所以电流表采取外接法,可减小误差故,选乙;
(3)[1][2]图2可知电流表分度值为0.02A,故读数保留到百分位,所以电流表的读数为0.50A,电压表分度值为0.1V,故读数保留到百分位,所以电压表的读数为1.20V;
(4)[1][2]螺旋测微器精度为0.01mm,则直径
该游标卡尺精度为0.05mm,则长度
(5)根据欧姆定律
电阻定律得联立解得
13.(1)300V;(2);(3)
【详解】(1)电子从C点移到D点,由电场力做功与电势差的关系公式,可得C、D两点间的电势差
(2)由匀强电场的电场强度与电势差的关系公式,可得匀强电场的场强E大小
(3)由题意可知
由匀强电场的电场强度与电势差的关系公式,可得
由电势差的定义式可得,由题意可得
可得电子在D点的电势能为
14.(1)(2)
【详解】(1)根据解得
(2)液滴经过偏转电场时做类平抛运动,将运动进行分解:
垂直偏转电场方向做匀速直线运动,运动时间
沿偏转电场方向做匀加速运动,根据牛顿第二定律解得
位移
速度
液滴出偏转电场后做匀速直线运动,将运动进行分解:
垂直偏转电场方向做匀速直线运动,运动时间
沿偏转电场方向做匀速直线运动,位移
所以,液滴打在纸上的位置距中心点O的距离
15.(1)①,②(2)①,②,③,
【详解】(1)①电子到第3节筒时经过了3次加速,根据动能定理有解得
②若直线加速器有n节,根据动能定理有解得
电子在第n节筒中做匀速直线运动,则有解得
(2)①电子在同步加速器中经过一个循环后,根据动能定理有解得
②电子在同步加速器加速一次后到达辐射电场A,根据动能定理有
辐射电场A使电子做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律有解得
③若电子循环加速了k次,根据动能定理有解得
辐射电场C使电子做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律有解得
答案第1页(共2页)
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