内容正文:
闽清一中2026-2027学年第一学期高三物理10月月考试卷
完卷时间:75分钟 总分:100分
一、单项选择题(每小题4分,共16分)
1. 下列事实,属于静电应用的是( )
A. 静电复印 B. 飞机机轮用导电橡胶制成
C. 油罐车后面装一条拖地的铁链 D. 印刷车间中保持适当的湿度
【答案】A
【解析】
【详解】首先明确概念:静电应用是主动利用静电特性实现功能的操作,静电防护是为避免静电积累造成危害采取的防范措施。
A.静电复印利用异种电荷相互吸引的规律,使带电墨粉吸附在硒鼓的对应区域,最终转印到纸张上完成复印,属于对静电的应用,故A正确;
B.飞机飞行时机身与空气摩擦会积累大量静电,导电橡胶机轮可将静电导入大地,避免放电引发危险,属于静电防护,故B错误;
C.油罐车运输过程中油料与罐体摩擦会产生静电,拖地铁链可将静电及时导入大地,避免静电放电引燃油料,属于静电防护,故C错误;
D.印刷车间中纸张相互摩擦会积累静电,保持适当湿度可通过潮湿的空气导走静电,避免静电导致纸张粘连、放电等问题,属于静电防护,故D错误。
故选A。
2. 应用于机器人柔性电子皮肤的矩阵式电容传感器如图所示,底部为共用下极板,上下极板间由弹性微柱支撑。传感器工作时,电容器两端电压U恒定。当传感器受垂直压力时,微柱被压缩,则( )
A. 电容器所带电荷量不变
B. 电容器所带电荷量减小
C. 极板间电场强度不变
D. 极板间电场强度增大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.当传感器受垂直压力时,微柱被压缩,即板间距离d减小,根据电容的决定式和定义式和可知,电容器的电容增大,电容器所带电荷量变大,故AB错误;
CD.根据可知,极板间电压不变,间距减小,则两板之间的电场强度变大,故C错误,D正确。
故选D。
3. 家用新风系统由物理除尘和静电除尘两套系统共同作用,如图所示,空气从进气口C进入新风系统,先通过底部的过滤网清除掉较大的灰尘颗粒,再进入管道通过静电除尘清除掉细小尘埃,A为金属管,接高电压正极,B为金属丝,接高电压负极,空气分子电离,使灰尘带上负电。有关静电除尘,下列说法正确的是( )
A. 灰尘会被吸附到金属管B B. 灰尘做匀加速运动
C. a、b两点电场强度相同 D. 吸附过程灰尘的电势能减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.灰尘带负电,受到的电场力方向与电场方向相反,指向接高电压正极的金属管A;B是接负极的金属丝,灰尘不会被吸附到B,故A错误;
B.金属管A与金属丝B之间的电场是非匀强电场,灰尘受到的电场力会随位置变化,且空气阻力也会影响运动,因此加速度不恒定,故B错误;
C.a、b两点到金属丝B的距离相等,电场强度的大小相等,但两点处电场强度的方向不同,故a、b两点电场强度不相同,故C错误;
D.负电灰尘被吸附到正极金属管A的过程中,静电力做正功,电势能减小,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,正方形ABCD四个顶点各固定一个带正电的点电荷,电荷量相等,O是正方形的中心。现将A点的电荷沿OA的延长线向无穷远处移动,则( )
A. 在移动过程中,O点电场强度变小
B. 在移动过程中,C点的电荷所受静电力变大
C. 在移动过程中,移动的电荷所受静电力做负功
D. 当其移动到无穷远处时,O点的电势高于A点
【答案】D
【解析】
【详解】A.O是等量同种电荷连线的中点,场强为0,将A处的正点电荷沿OA方向移至无穷远处,O点电场强度变大,故A不符合题意;
B.移动过程中,C点场强变小,正电荷所受静电力变小,故B错误;
C.A点电场方向沿OA方向,移动过程中,移动电荷所受静电力做正功,故C错误;
D.A点电场方向沿OA方向,沿电场线方向电势降低,移动到无穷远处时,O点的电势高于A点电势,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(每小题6分,共24分)
5. 某导体中的伏安特性曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A. 导体两端加电压时,导体的电阻为
B. 导体两端加电压时,导体的电阻为
C. 该导体为线性元件
D. 导体的电阻率随着温度的升高不断增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图可知当U1=4V时,电流I1=0.3A,由
故A错误;
B.由图可知当U2=12V时,电流I2=0.5A,由
故B正确;
C.由图知该图像为曲线,不是过原点倾斜的直线,所以该导体为非线性元件,故C错误;
D.伏安特性曲线斜率表电阻的倒数,由图可知导体的电阻随U增大而增大,由电阻定律知导体的电阻率随着温度的升高不断增大,故D正确。
故选BD。
6. 图中虚线为电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M、N质量相等,所带电荷的绝对值也相等。现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点,已知O点电势高于c点。若不计重力,则( )
A. M带负电荷,N带正电荷
B. N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C. N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D. M在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于O点电势高于c点.电场强度方向向下,根据MN粒子的运动轨迹可知N受到的电场力向上,M受到的电场力向下,N带负电,M带正电,A错误;
B.根据题意可知,而且电场力都做的是正功,而且电荷和质量大小相等,根据动能定理得,N在a点的速度与M在c点的速度大小不等,B错误;
C.N在从O点运动至a点的过程中受到的电场力向上,轨迹运动方向也向上,故电场力做正功,C错误
D.图中的虚线为等势线,即O点和b点的电势相等,所以M点从O点到b点的过程中电场力对粒子做功等于零,D正确。
故选D。
7. 如图,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F将小球向下压至某位置静止.现撤去F,使小球沿竖直方向运动,在小球由静止到离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2,小球离开弹簧时的速度为v,不计空气阻力,则上述过程中
A. 小球的重力势能增加-W1
B. 小球的电势能减少W2
C. 小球的机械能增加W1+
D. 小球与弹簧组成的系统机械能守恒
【答案】AB
【解析】
【详解】A.重力对小球做功为W1,重力势能增加-W1,故A正确;
B.电场力做了W2的正功,则电势能减小W2,故B正确;
C.根据动能定理得,W1+W2+W弹=,因为除重力以外其它力做功等于小球机械能的增量,则机械能的增量为,故C错误;
D.对小球和弹簧组成的系统,由于有电场力做功,则系统机械能不守恒,故D错误。
故选AB。
8. 如图甲所示,在等量同种点电荷连线的中垂线上固定一根光滑的绝缘轻杆,杆上穿一个质量m为1.0×10-3 kg,带电荷量q为+5.0×10-4 C的小球,小球从C点由静止释放,其v-t图像如图乙所示,10 s时到达B点,且此时图像的斜率最大,下列说法正确的是( )
A. O点右侧B点场强最大,场强大小为E=0.12 V/m
B. 从C经过B点后向右运动,小球的电势能先减小后增大
C. 从C到B电势逐渐降低
D. C、B两点的电势差UCB=0.9 V
【答案】AC
【解析】
【详解】A.等量同种正点电荷中垂线上,点场强为零,沿中垂线向外场强先增大后减小,方向沿中垂线背离点。由图像可知,小球在到达点时图线斜率最大,即加速度最大,说明点电场强度最大。取该处切线过和两点,最大加速度
根据牛顿第二定律有
解得,故A正确;
B.从经过点后向右运动,电场方向始终向右,电场力始终做正功,小球的电势能一直减小,不会先减小后增大,故B错误;
C.沿电场线方向电势逐渐降低,从到小球沿电场方向运动,所以电势逐渐降低,故C正确;
D.从到,根据动能定理有
由图乙可知,代入数据解得,不是,故D错误。
故选AC。
三、填空题(共6分)
9. 比较图中A、B两点的场强大小为EA _______EB,电势高低为______(均填“>”或“=”或“<”)。
【答案】 ①. > ②. >
【解析】
【详解】[1]由图可知,电场线方向水平向右,且电场线分布不均匀,点附近电场线较密,点附近电场线较疏。电场线越密的地方电场强度越大,所以
[2]沿电场线方向电势逐渐降低,电场线方向向右,点位于点左侧,所以点电势高于点电势,即
10. 如图,△abc中bc=4cm,∠acb=30°。匀强电场的电场线平行于△abc所在平面,且a、b、c点的电势分别为3V、-1V、3V。电场强度的大小为____V/m;将电子(带电量为e)从c点移动到b点,电场力做功为 ____。
【答案】 ①. 200 ②.
【解析】
【详解】[1]已知,,,。由于、两点电势相等,直线ac为等势线,匀强电场方向与ac垂直。设点到直线ac的距离为,根据几何关系有
匀强电场中两点间的电势差满足
联立解得
代入数据解得
[2]电子的电荷量为,电子从点移动到点,电场力做功满足
代入数据解得
11. 一根粗细均匀的金属丝,当其两端电压为U时,通过的电流是I。若将此金属丝均匀拉长到原来的2倍时,电阻变为原来的________倍;要使电流仍为I,金属丝两端所加的电压应为________。
【答案】 ①. 4 ②. 4U
【解析】
【详解】[1]金属丝均匀拉长时体积不变,设原长为、原横截面积为,拉长后长度,由体积守恒
得新横截面积
根据电阻定律
新电阻,因此电阻变为原来的倍。
[2]根据欧姆定律,电流不变,电阻变为,因此新电压
四、实验题(共14分)
12. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。A是一个带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。步骤二:使小球处于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小。
(1)该实验采用的方法是 ________(填正确选项前的字母)。
A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法
(2)实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而 ________,随着距离的增大而 ________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)小球的质量用m表示,重力加速度为g,可认为物体A与小球在同一水平线上,当小球偏离竖直方向的角度为θ时保持静止,小球所受电场力大小为 ________。
【答案】(1)B (2) ①. 增大 ②. 减小
(3)
【解析】
【小问1详解】
此实验中比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小,再使小球处于同一位置,改变小球所带电荷量,比较小球所受静电力的大小,是采用了控制变量的方法。
故选B。
【小问2详解】
[1]当小球处于同一位置,增大小球所带的电荷量时,细绳的偏转角越大,由电荷之间的静电力,可知电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大。
[2]当小球带电量不变时,小球距离带电物体越远时,细绳的偏转角越小,由电荷之间的静电力,可知电荷之间的静电力随着距离的增大而减小。
【小问3详解】
当小球静止后,对小球受力分析,根据平衡条件和几何关系可知
13. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中,按图所示连接电路。电源电动势为,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,此过程中流经电阻 R 上的电流方向 ____ 选填“自上而下”或“自下而上”。
(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,则该电容器的电容为______。
【答案】(1) ①. 放电 ②. 自下而上
(2)430
【解析】
【小问1详解】
[1]开关先接,电容器不带电;改接后,电源给电容器充电;一段时间后再改接,电容器通过电阻和电流传感器放电,所以电容器进行的是放电过程。
[2]充电时电容器上极板接电源正极,上极板带正电,下极板带负电。放电时电流从电容器上极板流出,经开关、电流传感器、电阻回到下极板,因此流经电阻的电流方向为自下而上。
【小问2详解】
电容器充电后电压等于电源电动势,即。放电过程中释放的电荷量等于电容器储存的电荷量,根据电容定义式有
代入数据解得
五、计算题(共40分)
14. 微型吸尘器的直流电动机的额定功率为3.6W,当加在它两端的电压为6.0 V时,能正常工作。电动机的内阻为2Ω。求:
(1)它正常工作时电流多大?
(2)正常工作时由于发热损失的功率多大?
(3)它正常工作时的最大输出功率多大?
【答案】(1)0.6A
(2)0.72W (3)2.88W
【解析】
【小问1详解】
电动机正常工作时,额定功率为输入功率,根据功率公式有
解得
代入数据解得
【小问2详解】
正常工作时发热损失功率为
代入数据解得
【小问3详解】
在额定电流工作下,输出功率等于输入功率减去发热损失功率,有
代入数据解得
所以额定电流工作下的最大输出功率为
15. 一个初速度为零的电子在经的电压加速后,垂直平行板间的匀强电场从距两极板等距处射入。如图所示若两板间距为d,板长为L,两板间的偏转电压为。已知电子的带电量为e,质量为m,不计重力,求:
(1)粒子进入偏转电场时的速度;
(2)粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离y;
(3)偏转电场对粒子做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据动能定理得
解得
【小问2详解】
粒子在偏转电场中做类平抛运动,则有,
其中
联立解得
【小问3详解】
偏转电场对粒子做的功
16. 如图所示,水平绝缘轨道与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道平滑连接,半圆形轨道的半径。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度。现有一电荷量,质量的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,已知P点与圆形轨道最低点距离。带电体与水平轨道间的动摩擦因数,重力加速度,取。求:
(1)带电体第一次运动到B点时,速度的大小为多少?
(2)带电体第一次经过圆形轨道的最高点C时对轨道的压力大小为多少?
(3)带电体第一次经过C点后,落在水平轨道上的位置到点的距离为多少?
【答案】(1)
(2)1.25N (3)
【解析】
【小问1详解】
从到,带电体受电场力向右,摩擦力向左。根据动能定理有
代入数据,,,
解得
【小问2详解】
从到,电场力水平方向做功为零,只有重力做负功。根据动能定理有
代入数据解得
在最高点,重力和轨道向下的压力提供向心力,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
根据牛顿第三定律,带电体对轨道的压力大小为
【小问3详解】
带电体离开点后,竖直方向做自由落体运动,下落高度,有
解得
水平方向初速度向左,受电场力向右,加速度
取水平向左为正方向,水平位移
代入数据解得
即落地点在点左侧处,到点距离为
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闽清一中2026-2027学年第一学期高三物理10月月考试卷
完卷时间:75分钟 总分:100分
一、单项选择题(每小题4分,共16分)
1. 下列事实,属于静电应用的是( )
A. 静电复印 B. 飞机机轮用导电橡胶制成
C. 油罐车后面装一条拖地的铁链 D. 印刷车间中保持适当的湿度
2. 应用于机器人柔性电子皮肤的矩阵式电容传感器如图所示,底部为共用下极板,上下极板间由弹性微柱支撑。传感器工作时,电容器两端电压U恒定。当传感器受垂直压力时,微柱被压缩,则( )
A. 电容器所带电荷量不变
B. 电容器所带电荷量减小
C. 极板间电场强度不变
D. 极板间电场强度增大
3. 家用新风系统由物理除尘和静电除尘两套系统共同作用,如图所示,空气从进气口C进入新风系统,先通过底部的过滤网清除掉较大的灰尘颗粒,再进入管道通过静电除尘清除掉细小尘埃,A为金属管,接高电压正极,B为金属丝,接高电压负极,空气分子电离,使灰尘带上负电。有关静电除尘,下列说法正确的是( )
A. 灰尘会被吸附到金属管B B. 灰尘做匀加速运动
C. a、b两点电场强度相同 D. 吸附过程灰尘的电势能减小
4. 如图所示,正方形ABCD四个顶点各固定一个带正电的点电荷,电荷量相等,O是正方形的中心。现将A点的电荷沿OA的延长线向无穷远处移动,则( )
A. 在移动过程中,O点电场强度变小
B. 在移动过程中,C点的电荷所受静电力变大
C. 在移动过程中,移动的电荷所受静电力做负功
D. 当其移动到无穷远处时,O点的电势高于A点
二、多项选择题(每小题6分,共24分)
5. 某导体中的伏安特性曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A. 导体两端加电压时,导体的电阻为
B. 导体两端加电压时,导体的电阻为
C. 该导体为线性元件
D. 导体的电阻率随着温度的升高不断增大
6. 图中虚线为电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M、N质量相等,所带电荷的绝对值也相等。现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点,已知O点电势高于c点。若不计重力,则( )
A. M带负电荷,N带正电荷
B. N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C. N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D. M在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零
7. 如图,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F将小球向下压至某位置静止.现撤去F,使小球沿竖直方向运动,在小球由静止到离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2,小球离开弹簧时的速度为v,不计空气阻力,则上述过程中
A. 小球的重力势能增加-W1
B. 小球的电势能减少W2
C. 小球的机械能增加W1+
D. 小球与弹簧组成的系统机械能守恒
8. 如图甲所示,在等量同种点电荷连线的中垂线上固定一根光滑的绝缘轻杆,杆上穿一个质量m为1.0×10-3 kg,带电荷量q为+5.0×10-4 C的小球,小球从C点由静止释放,其v-t图像如图乙所示,10 s时到达B点,且此时图像的斜率最大,下列说法正确的是( )
A. O点右侧B点场强最大,场强大小为E=0.12 V/m
B. 从C经过B点后向右运动,小球的电势能先减小后增大
C. 从C到B电势逐渐降低
D. C、B两点的电势差UCB=0.9 V
三、填空题(共6分)
9. 比较图中A、B两点的场强大小为EA _______EB,电势高低为______(均填“>”或“=”或“<”)。
10. 如图,△abc中bc=4cm,∠acb=30°。匀强电场的电场线平行于△abc所在平面,且a、b、c点的电势分别为3V、-1V、3V。电场强度的大小为____V/m;将电子(带电量为e)从c点移动到b点,电场力做功为 ____。
11. 一根粗细均匀的金属丝,当其两端电压为U时,通过的电流是I。若将此金属丝均匀拉长到原来的2倍时,电阻变为原来的________倍;要使电流仍为I,金属丝两端所加的电压应为________。
四、实验题(共14分)
12. 某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素。A是一个带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。他们分别进行了以下操作。步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小。步骤二:使小球处于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小。
(1)该实验采用的方法是 ________(填正确选项前的字母)。
A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法
(2)实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而 ________,随着距离的增大而 ________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)小球的质量用m表示,重力加速度为g,可认为物体A与小球在同一水平线上,当小球偏离竖直方向的角度为θ时保持静止,小球所受电场力大小为 ________。
13. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中,按图所示连接电路。电源电动势为,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,此过程中流经电阻 R 上的电流方向 ____ 选填“自上而下”或“自下而上”。
(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,则该电容器的电容为______。
五、计算题(共40分)
14. 微型吸尘器的直流电动机的额定功率为3.6W,当加在它两端的电压为6.0 V时,能正常工作。电动机的内阻为2Ω。求:
(1)它正常工作时电流多大?
(2)正常工作时由于发热损失的功率多大?
(3)它正常工作时的最大输出功率多大?
15. 一个初速度为零的电子在经的电压加速后,垂直平行板间的匀强电场从距两极板等距处射入。如图所示若两板间距为d,板长为L,两板间的偏转电压为。已知电子的带电量为e,质量为m,不计重力,求:
(1)粒子进入偏转电场时的速度;
(2)粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离y;
(3)偏转电场对粒子做的功。
16. 如图所示,水平绝缘轨道与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道平滑连接,半圆形轨道的半径。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度。现有一电荷量,质量的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,已知P点与圆形轨道最低点距离。带电体与水平轨道间的动摩擦因数,重力加速度,取。求:
(1)带电体第一次运动到B点时,速度的大小为多少?
(2)带电体第一次经过圆形轨道的最高点C时对轨道的压力大小为多少?
(3)带电体第一次经过C点后,落在水平轨道上的位置到点的距离为多少?
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