内容正文:
天全中学物理10月月考试题
(范围:必修3第一章静电场 时间:75分钟 满分100分)
班级:____________ 姓名:____________ 学号:____________ 得分:____________
一 选择题(46分)本大题10小题。在每小题给出的四个选项中,第1~8题每题4分只有一项是符合题目要求的,第9~10每题6分题有多项符合题目要求
1. 如图是静电喷涂装置的原理图,带负电荷的涂料颗粒被喷枪喷出,进入静电场,被电场加速后喷射到带正电荷的被涂物上,虚线是电场中的等差等势线,a、b、c为电场中的三点,且在同一条水平线上,下列说法正确的是( )
A. a点场强小于c点场强
B. a点电势高于c点电势
C. a、b两点电势差小于b、c两点电势差
D. 涂料颗粒在a点的电势能大于在c点的电势能
2. 关于元电荷下列说法不正确的是( )
A. 元电荷实际上是指电子和质子本身
B. 所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
C. 元电荷的值通常取作 e = 1.60×10⁻¹⁹ C
D.电荷量 e 的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的
3.如图所示,在粗糙绝缘的水平地面上放置一带正电的物体甲,现将另一个也带正电的物体乙沿着以甲为圆心的竖直平面内的圆弧由M点移动到N点,若此过程中甲始终保持静止,甲、乙两物体可视为质点,则下列说法正确的是( )
A. 甲对地面的压力先减小后增 B. 甲受到地面的摩擦力大小不变
C. 甲受到地面的摩擦力先减小后增大 D乙的电势能先增大后减小
4.在如图所示电路中,电源电压为U=1.5V,电容为C=2pF的平行板电容器水平放置且下极板接地。一带电油滴位于两极板间正中央P点且恰好处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 油滴带正电
B. 上极板所带电荷量为3×10-12C
C. 若将上极板缓慢水平向左移动少许,油滴将向上运动
D. 若将下极板缓慢竖直向上移动少许,P点的电势将升高
5.如图为某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容C与其极板间距离d,极板间正对面积S和极板间电介质的介电常数。间关系的装置图,下列说法正确的是( )A. 如图甲,将左极板向上移动一小段距离,静电计指针的张角变大
B. 如图乙,将左极板向左移动一小段距离,静电计指针的张角变小
C. 如图丙,向两极板间插入陶瓷片时,静电计指针的张角变大
D. 如图丁,将左极板拿走,静电计指针的张角变为零
6.如图甲为喷墨打印机的结构简化图。当计算机有信号输入时,墨盒喷出细小的墨滴,经过带电室后带上负电,其电荷量由输入信号控制。墨滴进入平行金属板,最后打到纸上,显示出打印内容。当计算机无信号输入时,墨滴不带电,径直通过板间后注入回流槽流回墨盒中。已知两板间的电压为U,距离为d,板长为L。墨滴的质量为m,电荷量为q,以水平初速度v0进入平行金属板,假设平行金属板之间为匀强电场,全程仅考虑墨滴受到的电场力。下列说法正确的是( )
A. 墨滴穿过电场的过程中受到的电场力大小为F=qUd
B. 墨滴穿过电场的过程中竖直方向的位移大小为
C. 墨滴穿出电场时速度与水平方向的夹角θ的正切值为
D. 某同学打印的照片如图乙所示,若仅将两板间的电压增大50%,则最终打印稿上出现的照片图样是丙,仅纵向扩大50%
7.如图,倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面体固定在水平面上,为了使质量为m=0.2kg、电荷量为q=0.02C的带负电小球静止在斜面上,可加一平行于纸面的匀强电场。重力加速度大小取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。若要使所加电场的电场强度最小,则其最小值和方向为( )
A. 100N/C,竖直向 B. 60N/C,沿斜面向下
C. 75N/C水平向左 D.80N/C,垂直于斜面向下
8.如图所示,矩形abcd位于匀强电场中且所在平面与匀强电场平行,ab=2bc=m,e点是ab边的中点。已知a点电势为4V,b点电势为-8V,c点电势为-2V。则( )
A. d点电势为10V
B. 一个电子放在e点具有的电势能大小为-3.2×10-19J
C. 电场强度的大小为12V/m,方向垂直ec连线斜向右上方
D. 若将一电子从e点以某一速度沿c连线射出有可能经过b点
9.如图甲所示,两个带正电的等量同种点电荷固定于光滑绝缘水平地面上,间距为L,其连线的中点为O点,A、B为水平地面上两点电荷连线的中垂线上的两个点。一电荷量为q、质量为m的试探电荷从A点由静止释放,其运动的v-t图像如图乙所示,已知试探电荷t1时刻位于B点,且B点是图乙中图线切线斜率最大的位置(图乙中画出了该切线),下列说法正确的是( )
A. 试探电荷带正电
B. B点的电场强度大小为
C. 试探电荷从A点到B点电势能减小了
D. A点电场强度大于B点电场强度
10.在探究影响电荷之间相互作用力大小因素的过程中,老师做了如图所示的实验。O是一个带正电的绝缘导体球,将同一带电小球用绝缘细丝线分别挂在P1、P2、P3不同的位置,调节丝线长度,使小球与带电导体球O的球心保持在同一水平线上,发现小球静止时细丝线与竖直方向的夹角不同,且θ1>θ2>θ3,关于这个实验,下列说法中正确的是( )
A. 小球挂在P1的位置稳定后再移到挂在P2的位置达到稳定过程中,其电势能可能增加
B. 通过如图所示的实验情景可知,电荷之间的相互作用力的大小随电荷之间的距离的增大而减小
C. 库仑就是利用这个实验装置进行定量研究得出了库仑定律
D. 带正电的绝缘导体球所带的电荷量太小,将不利于这个实验探究
第二卷
二实验题(18分)
11. (8分)如图所示为示波管的原理图。
(1) 如果在光屏上P点位置出现亮斑,则示波管中的 ( )。(4分)
A. 极板X应带正电 B.极板X′应带正电 C. 极板Y应带正电 D. 极板Y′应带正电
(2) 甲、乙两图所示的电压均为周期性变化的交变电压,周期均为T。
1 若YY′两极板上加如图甲所示的电压,而XX′两极板不加电压,请在图丙中画出荧光屏上显示的图形;(3分)
2 若XX′两极板上加如图乙所示的电压,而YY′两极板上加如图甲所示的电压,请在图丁中画出荧光屏上显示的图形。(3分)
12(8分)在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中,按图1所示连接电路。电源电动势为6.0V,内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接,某时刻开关改接1,一段时间后,把开关再改接2。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。
(1) 开关S改接2后,电容器进行的是 (选填“充电”或“放电”)过程。此过程得到的I-t图像如图2所示。如果不改变电路其他参数,只减小电阻R的阻值,则此过程的I-t曲线与坐标轴所围成的面积将 (选填“减小”、“不变”或“增大”)。
(2) 若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量Q=3.04×10-3C,则该电容器的电容为 μF。(保留3位有效数字)
三 计算题(38分)要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
13(11分)如图,带电量为Q=+1×10-7C的小球A固定在光滑绝缘桌面的上方高度h=×10-1m,一个质量为m=1×10-4kg、带电量q=-4×10-8C的小球B在桌面上以小球A在桌面上的投影点O点为圆心做匀速圆周运动,其运动半径为r=0.1m.(静电力常量k=9×109N⋅m2/c2)求:
(1) 小球A、B之间的库仑力F的大小;
(2) 桌面对小球B的支持力FN的大小;
(3) 小球运动的线速度v的大小;
14(12分)XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,可用于对多种病情的探测。某种XCT机原理示意图如图所示。M、N之间是加速电场,虚线框内为匀强偏转电场S;经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进,打到水平圆形靶台上的中心点P,产生X射线(如图中带箭头的虚线所示)。已知电子的质量为m,电荷量为e,M、N两端的电压为U0,偏转电场区域水平宽度为L0,竖直高度足够长,MN中电子束距离靶台竖直高度为H=L0,偏转电场的电场强度E=。忽略电子的重力影响,不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度,不计空气阻力。求:
(1) 电子刚进入偏转电场时的速度大小;
(2) 电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角;
(3) P点到偏转电场右边界的距离。
15(13分)如图所示,水平地面上方有水平向右的、范围足够大的匀强电场,从地面上的A点竖直向上以初速度v0=5m/s抛出一个质量为m、电荷量为+q(q>0)的小球,B点为其运动轨迹的最高点,小球落在水平地面上的C点,取重力加速度大小g=10m/s2,匀强电场的电场强度大小E=,忽略空气阻力的影响,求:
(1) 小球运动到B点时水平方向的分位移大小
(2) 小球运动到C点时速度方向与水平方向夹角的正切值tanθ;
(3) 小球从A点运动到C点的过程中,小球动能减少过程所对应的时间t0。
第 1 页
学科网(北京)股份有限公司
$