内容正文:
高二物理试卷(一)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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.下列关于静电的利用与防止的说法,正确的是
A.静电复印是利用摩擦起电创生新电荷让墨粉导电的
p
B.避雷针是利用尖端放电原理来保护建筑物免遭雷击的
C.油罐车尾部拖一条铁链,是为了防止油渗漏
欧
D.印刷厂中保持适当的湿度,是为了保持纸张的粘性
2.某电解池内,如果在1s内共有5×1018个一价正离子和1×101个二价负离子通过面积为
0.2m2的某横截面,e=1.6X10-19C,那么通过这个横截面的电流是
A2.4A
B.4.0A
C.2.0A
D.1.6A
3.三个完全相同的绝缘小球A、B、C放置在光滑绝缘水平面上,A球带电荷量为4q(q>0),B
球带电荷量为q,A、B固定不动,间距为L。现将C球缓慢移至A、B连线上的某位置(A、B
之间),使得C球处于静止状态,则C球应放置在
AA、B连线中点
到
BA,B连线距A球片处
C.A、B连线距A球
3处
黛
D,AB连线距A球号处
4.如图所示,在探究影响平行板电容器电容大小因素的实验中,电容器所带电荷量可视为不变,
则下列说法正确的是
线
甲正对面积S对电容C的影响
乙两板间的距离d对电容C的影响
丙电介质对电容C的影响
A.图甲中减小两板正对面积,板间电场强度变大,静电计指针张角变大
B.图乙中增大两板间距,板间电场强度不变,静电计指针张角不变
C.图丙中,在两板间插人其他介质,静电计指针张角变大
D.图丙中,在两板间插人导体,静电计指针张角变大
【高二物理第1页(共6页)】
·B1·
5.某同学想探究导电溶液是否与金属一样遵从电阻定律。他拿了一根细橡胶管,里面灌满了盐
水,用铁棒塞住两端管口,形成一段封闭的盐水柱。他测量出盐水柱的长度为20cm,横截面
积为1cm2,并测出此时盐水柱的电阻等于82。然后,他把橡胶管的两端拉长,使盐水柱长
度变为100cm。如果溶液的电阻也遵从电阻定律,则此盐水的电阻率及100cm长的盐水柱
的电阻值分别为
A4X10-32·m,2002
B.4X10-32·m,402
C.4×10-1·m,402
D.4×10-12·m,8
6.某种静电分析器简化图如图所示,在两条半圆形圆弧板组成的管道中加上径向电场。一电子α
自A点垂直电场射入,恰好做圆周运动,运动轨迹为ABC,半径为r。另一电子b自A点垂直
电场射入,轨迹为弧APQ,其中P、B、O共线,已知B、P间的电势差为U,|CQ|=2|BP|,
a电子入射动能为Ek,则
AB点的电场强度为E
B.P点的电场强度大于C点的电场强度
C.b电子在P点的动能小于在Q点的动能
D.b电子全程克服电场力做的功等于2eU
7.如图甲所示,水平面上固定着倾角0=30°的足够长的光滑绝缘斜面,以斜面顶端O点为坐标
原点,沿斜面向下为x轴的正方向,有部分区域分布着沿x轴方向的电场。在斜面顶端O点
由静止释放一质量为m、电荷量为q(q>0)的滑块(可视为点电荷),其沿斜面向下运动的过
程中机械能E'随位置x变化的关系如图乙所示。滑块在x,处的加速度a=号,x1x处斜
率为0。不考虑空气阻力,重力加速度大小为g。下列说法正确的是
A.从x1~x3位置,滑块的电势能一直减小
O
B.滑块在x2、x3处的加速度相同
C.滑块的动能先减小后增大再减小
D.x2处的电场强度E=
0
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在由正点电荷形成的电场中,导体处于静电
平衡时,下列说法正确的是
AA、B两点电场强度不相等
A·
B。
B.A、B两点电场强度相等
C.感应电荷产生的附加电场EA<EB
D.当开关S闭合时,电子从大地沿导线向导体移动
【高二物理第2页(共6页)】
·B1·
9.某示波管的示意图如图所示,电子由电子枪加速后进人偏转电场,如果在偏转电极上加一个
电压,则电子束将会偏转,并飞出偏转电场。下列措施中能使电子偏转距离变小的是
A.增大偏转极板长度L
B.减小偏转极板长度L
C.将偏转电压降低
D.减小偏转极板间的距离d
10.如图所示,竖直平面内固定一半径为R的光滑绝缘圆轨道,A点与圆心O等高,AO与BO
的夹角0=37°,CO⊥BO。空间存在平行于轨道平面的匀强电场,一个质量为m、电荷量为
十q、可视为质点的小球,从轨道上A点以竖直向下的初速度0开始运动,到达B位置时速
度达到最大,到达C位置时机械能最小,且恰能做完整的圆周运动。重力加速度大小为g,
sin37°=0.6。下列说法正确的是
A.电场强度的方向由O指向C
B.在B位置时小球对轨道的压力最大
C,电场强度的大小E=3mg
5q
D.v=V69gR
5
三、非选择题:共54分。
11.(6分)某同学使用如图所示的装置探究“影响电荷间作用力
大小的因素”。将带电小球A固定在绝缘支架上,用轻质绝
缘丝线将带电小球B(质量为m)悬挂于O点。B球偏离竖
直方向,稳定时丝线与竖直方向的夹角为日,此时两球球心在
同一水平线上,间距为r。重力加速度大小为g。
(1)小球B所受库仑力F的大小为
(用m、g、8
表示)。
绝缘支架
实验装置及受力分析示意图
(2)为了验证库仑力F与两球间距的平方2成反比,请写出具体的实验过程和方法:
0
(3)若某组实验中测得m=3.0g,0=37°,取g=10m/s2,sin37°=0.6,则此时两球间的库
仑力大小F=
N。
12.(9分)“张衡”研究小组在测定电容器电容的实验中,将电容器、电压传感器、阻值为1.5kΩ
的电阻R、电源、单刀双掷开关S按如图甲所示的电路图进行连接,先使开关S与1相连,电
源给电容器充电,充电完毕后把开关掷向2,电容器放电,直至放电完毕,与电压传感器连接
的计算机所记录的电压随时间变化的图线如图乙所示,且计算机对图乙进行数据处理并记
录了图线与时间轴所围面积的信息。
【高立物理、第3页(共6页)】
·B1
U/V
2
面积120.1V·s
接计算机
电压
传感器
面积119.8V·s
甲
乙
(1)该电容器的电容为
F。(结果保留两位有效数字)
(2)放电电流与充电电流方向
(填“相同”或“相反”)。
(3)改变电阻R的阻值
(填“会”或“不会”)影响电容器所带最大电荷量。
13.(10分)如图所示,电荷量为q的小球b固定在绝缘水平面上,电荷量为Q(Q>0)的小球a
恰好在光滑绝缘竖直墙壁上保持静止,a球到水平面的距离为d,两球连线与竖直方向的夹
角为日,静电力常量为,重力加速度大小为g,两球都可看成点电荷。求:
(1)小球a的质量m;
(2)竖直墙壁对小球a的弹力大小F。
○a
b
【高二物理第4页(共6页)】
·B1·
14.(12分)平行板电容器两极板间加了如图所示的周期性电压,周期为2T,正向电压为u,t=0
时刻,在M极板无初速度地释放一质子,质子的质量为m,电荷量为q,不计重力作用,t=
2T时刻,质子恰好到达N极板。
(1)求两极板间的距离d;
(2)=时刻,质子以一初速度释放,4=2T时刻,质子恰好到达N极板,其他条件不变,求
T
质子的初速度大小o。
UMN
【高二物理第5.页(共6页)】
·B1·
15.(17分)如图所示,长为R=0.8m的轻质细线一端固定在O1点,另一端系一质量m=
0.2kg、电荷量q=2.0×103C的带电滑块,在固定点O1的正下方的P点垂直于竖直平
面插人一颗光滑的钉子,钉子到O1的距离L=0.3m。现将细线拉至水平状态,使滑块由
静止释放,滑块运动到B处时细线恰好断裂,滑块水平飞出。带电滑块平抛飞出后经过一
竖直向上的匀强电场区域(只存在于B、C之间),恰好从C点沿圆弧切线进入水平地面上
固定的半径r=1.125m的圆弧形槽,槽的圆心为02,最低点为D,且∠C02D=37°。已知
B点与O2点等高,滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.2,最终滑块停在距离D点1m处
的Q点,取重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6,不计空气阻力。
(1)求细线最大承受力;
(2)该带电滑块带什么电?并求匀强电场的电场强度大小E。
你
(3)求滑块经过电场区域时电势能的增量△E。及在CD上克服摩擦力做的功。
E
777777
777777777777777777777777
0
Q
封
线
【高二物理第6页(共6页)】
·B1·高二物理试卷(一)参考答案
1.B【解析】静电复印是利用静电吸附墨粉的,选项A错误;避雷针利用尖端放电中和云层中
的电荷,保护建筑物,选项B正确;油罐车摩擦产生静电,铁链将电荷导入大地防止放电产生
火花,选项C错误;保持湿度可以增加空气的导电性,使静电及时导走,选项D错误。
2.B【解析】电荷的定向移动形成电流,其中正电荷定向移动的方向为电流的方向,而负电荷
定向移动的方向为电流的反方向,根据电流的定义式可得通过这个横截面的电流I=?=
5X10×1.6×109+2X1×102×1.6×10”A=4.0A,选项B正确。
1
:C〖解析设C球带电荷量为Q,到A球的距离为x,由C球平衡有。一4Q解彩
2L
,选项C正确。
4A【解析】根据C-,题图甲中减小两板正对面积,可知电容器电容减小,平行板电容器
带电荷量不变,根据U一号,可知电容器两极板间的电势差增大,静电计指针张角变大,根据
,可知板间电场强度增大,选项A正确;题图乙中增大两板间距,可知电容器电会
平行板电容器带电荷量不变,则电容器两极板间的电势差增大,静电计指针张角变大,根据
C=-名,E-名,可得日=器可知增大两板间E,板间电场强度不变,远项B错
误;题图丙中,在两板间插入其他介质,介电常数增大,可知电容器电容增大,平行板电容器带
电荷量不变,则电容器两极板间的电势差减小,静电计指针张角变小,选项C错误;题图丙
中,在两板间插入导体,相当于减小,可知电容器电容增大,平行板电容器带电荷量不变,
则电容器两极板间的电势差减小,静电计指针张角变小,选项D错误。
反.A【解析曲电阻定律R=0专得p-8X0二nm=4X10·m,因体积不变,所以
长度变为100c后,其横截面积变为原来的5,根据电阻定律可知电阻与导体长度成正比,
与导体横截面积成反比,则此时盐水柱的电阻值应为25×8Ω=200Ω,选项A正确。
6A【解折k电子做匀速圆周运动,则-"m,得E-Y-2,选项A正确;由电场线
er
er
的疏密可得B点的电场强度等于C点的电场强度,P点的电场强度小于B点的电场强度,则
P点的电场强度小于C点的电场强度,选项B错误;b电子从P点运动到Q点,电场力做负
功,动能减小,则b电子在P点的动能大于在Q点的动能,选项C错误;因电场强度沿半径向
外减小,则Ua=UcQ<2Up=2U,故b电子全程克服电场力做的功小于2U,选项D错误。
7.D【解析】由题图乙可知,滑块从斜面顶端O点由静止开始至下滑到位置x1,滑块的机械能
【高二物理·参考答案第1页(共4页)】
·B1·
守恒,而从x1x3位置,滑块的机械能始终减小,则从x1~x3的过程中,电场力对滑块始终
做负功,滑块的电势能始终增大,选项A错误;滑块重力沿斜面向下的分力为mg sin30°=
2mg,而图像斜率表示电场力大小,滑块在x处有9E-mgsi血30°=2mg,解得E-",
选项D正确;滑块滑至x1处之后,滑块受到的电场力先由0变大至大小为mg且方向向上,
再减小,直至滑块滑至工处减为0,因此滑块在x1、工2、x:处的加速度大小都为号,其中在
x2处的加速度方向沿斜面向上,选项B错误;滑块运动的过程中,其加速度先减小后增大再
减小再增大,则可知滑块应在x1至x2中斜率为mgsi30°处速度最大,因此滑块的动能先增
大后减小再增大,选项C错误。
8.BD【解析】导体处于静电平衡状态时,内部电场强度处处为零,选项A错误、B正确;因感应
电荷在导体内某点的电场强度与正电荷在该点的电场强度等大反向,A点离正点电荷较近,
故有E4>EB,选项C错误;当开关S闭合时,电子从大地沿导线移向导体,并中和枕形导体
右端的正电荷,选项D正确。
9BC【得折政加速电压为则有一言m设榴装电压为码,则有)一织限立
U2L2
得y=4a心,选项B.C正确。
10.BD【解析】小球到达C位置时机械能最小,可知C电势
大Eq
最高,如图甲所示,电场线沿CO方向,选项A错误;由题
图,结合题意可知,小球在B位置时速度最大,所以重力
和电场力的合力沿OB方向,在B位置,小球对轨道的压
力最大,选项B正确;小球在B位置时速度达到最大,对
A
37
90寸
h2¥
53
小球进行受力分析,如图乙所示,切线方向加速度为零,
B
g
gE=mgos3,电场强度的大小E-鳄,选项C错误:
重力和电场力的合力F=mg cos53°,小球恰好做完整的
圆周运动时,在D位置,由F提供向心力,根据牛顿第二
甲
E律有F=mg cos53°=mR,小球从A运动到D,根据动能定理有一F(R十Rcos37
2mu2、1
1
mw2,解得u=√69gR
5
选项D正确。
11.(1)mg tan0(2分)
(2汁算每组数据对应的F和时,作F片图像,若图像为过原点的直线,则验证Fc
(2分,言之成理都可给分)
(3)2.25×10-2(2分)
【解析】(1)B球处于平衡状态,合力为零。建立坐标系:水平方向为x轴,竖直方向为y轴。
沿x轴方向有F=Tsin0,沿y轴方向有Tcos0=mg,得F=mg tan0。
【高二物理·参考答案第2页(共4页)】
·B1·
(2)由第(1)问可知F=mg tan0,实验中m、g不变,改变两球间距r,测出多组0、r的数,
计算每组数据对应的F及二,以F为纵轴、为横轴作图,若F二图像为一条过原点的直
线,则说明F与,成正比,即Fo℃,,从而验证库仑力与两球间的距离的二次方成反比。
(3)由F=mgtan0,解得F=2.25×10-2N。
12.(1)2.0×10-2(3分)
(2)相反(3分)
(3)不会(3分)
【解析折I1由公式C-是结合图像可得C-2.0X10r
(2)放电电流与充电电流方向相反。
(3)电容器电容不变,电容器两端最大充电电压不变,所带最大电荷量不变。
13.解:(1)由库仑力公式得
F康Qg
L?
(2分)
d=Lcos0(2分)
F库cos0=mg(1分)
解得m=
kQqcos0
gd2
(1分)
(2)对小球a受力分析可得
F=F库sin0(2分)
獬得F=kQqsin0cos'
d2
。(2分)
14.解:(1)在0~T时间内,质子做匀加速直线运动,在T~2T时间内,质子做匀速直线运动
aug
(1分)
dm
v=aT(1分)
d-2ru分
d2=vT(1分)
d=d1+d2(1分)
|3uq
解得d=T√2m·
(1分)
(2)在号-T时间内,质子做匀加速直线运动,在T一2T时间内,质子做匀速直线运动
ar=·召+gr1分列
01=v0十a2
(1分)
【高二物理·参考答案第3页(共4页)】
·B1-
d2'=v1T(1分)
d1'+d2'=d(1分)
7
q
解得00=36√m
(2分)
15.解:(1)滑块从A点运动到B点的过程中机械能守恒,则有
1
2moB2=mgR(1分)
解得v=√2gR=4m/s(1分)
在B点,由牛顿第二定律可知F一mg=m,号(1分)
r'=R-L=0.5m(1分)
因为滑块刚好从B点平抛飞出,所以细线最大承受力F=8.4N。(1分)
(②)滑块恰好从C点进人圆弧形指则有an37”-品:-1分)
在水平方向上有vz=vB=4m/s
解得vy=3m/s(1分)
竖直方向上有v,2=2ahc(1分)
又有hc=rcos37°=0.9m
联立解得a=5m/s2(1分)
滑块从B点运动到C点的过程中,根据牛顿第二定律有
mg-Eq=ma(1分)
解得E=500N/C,且滑块带正电。
(1分)
(3)△E,=Eqhc(1分)
解得△E。=0.9J(1分)
对滑块在C点的速度进行分解,有9=cos37°(1分)
解得滑块在C点的速度vc=5m/s
滑块从C点运动到Q点,根据动能定理有
0多me2=mgha-Wco-Wio(1分)
WQ-mgxa(1分)
联立以上各式可得WcD=2.55J。(1分)
【高二物理·参考答案第4页(共4页)】
·B1·