内容正文:
天津中学2025级高二第一学期第一次诊断测试 物理试卷
一、单选题(共40分)
1.(本题4分)如图所示,一对用绝缘柱支撑的金属导体A和B彼此接触。起初它们不带电,贴在下部的两金属箔是闭合的。现将一个带正电的导体球C靠近导体A,如图所示,下列说法正确的是( )
A.导体A下面的金属箔张开,导体B下面的金属箔仍闭合
B.导体A的部分正电荷转移到导体B上,导体A带负电
C.导体A、B带不等量异种电荷
D.将导体A、B分开后,再移走C,则A带负电
2.(本题4分)如图所示,某同学把一个不带电的验电器用金属网罩起来,再用带正电的金属小球靠近金属网但不与网接触,则下列说法正确的是( )
A.验电器的金属球带负电
B.验电器的金属箔片带负电
C.用一根导线连接金属网的P、Q两点,导线中不会产生电流
D.金属网罩内某点的电场强度与带电金属小球在该点产生的电场强度等大反向
3.(本题4分)真空中有两个点电荷,它们之间的静电力的大小为F,如果将它们的电荷量均减少为原来的一半,同时将它们的距离增大到原来的两倍,则它们之间的静电力大小将为( )
A. B. C. D.
4.(本题4分)某同学对电学中相关概念和公式的理解如下,下列说法正确的是( )
A.由,电容器的电容和Q成正比,和U成反比
B.在中,U、d分别是匀强电场中任意两点间的电势差和距离
C.把负电荷从初位置移到末位置静电力做正功,初位置的电势比末位置电势低
D.由,电荷在电场中电势能越大,电荷所在位置电势越高
5.(本题4分)如图所示,在光滑绝缘水平面上有A、B、C三个可视为点电荷的带电小球,位于同一条直线上,在它们之间的静电力作用下均处于静止状态,且距离关系满足,下列说法错误的是( )
A.A、C带同种电荷 B.C所带电荷量比B小
C.A所带电荷量比B、C都大 D.A、B在C处产生电场的合场强为零
6.(本题4分)在等量异种点电荷的电场中,电场线的分布及a、b、c、d三点的位置如图所示,其中a、b、d位于两电荷的连线上,b、c位于两电荷连线的中垂线上,a、d与正电荷的间距相等,则可知( )
A.a、b、c三点的电场强度大小关系是
B.a、b、c三点的电势高低关系是
C.把一电子从a移到d,电场力不做功
D.一正电荷在a位置的电势能小于其在d位置的电势能
7.(本题4分)如图所示,在真空中有两个带等量负电的点电荷,分别置于P、Q两点,O是它们连线的中点,A、B、C为P、Q连线的中垂线上的三点,且,下列说法正确的是( )
A.A点的电场强度一定大于B点的电场强度
B.C点的电势高于B点的电势
C.同一点电荷在A、C两点受电场力相同
D.同一负电荷在B点的电势能小于其在A点的电势能
8.(本题4分)在电场问题中,带电粒子的运动轨迹与电场力的关系是分析电场性质的核心依据之一,结合粒子带电性质与电场方向的关系,可进一步分析粒子的电势、电势能、动能等物理量变化。某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,电场线、粒子在A点的初速度以及运动轨迹如图所示。由此可以判定( )
A.粒子带负电
B.粒子在A点的动能小于它在B点的动能
C.粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能
D.A点的电势低于B点的电势
9.(本题4分)在实验室的云室静电偏转实验中,研究人员利用云室(可显示带电粒子运动轨迹的装置)记录了一带正电粒子的运动轨迹(如图中虚线所示),轨迹周边的实线是等差等势线,a、b是轨迹上的两个关键观测点。该粒子运动过程中仅受静电力作用,下列说法正确的是( )
A.若粒子从b点向a点运动,粒子电势能减小
B.若粒子从a点向b点运动,粒子动能增大
C.a点的电势低于b点的电势
D.粒子在a点的受力小于在b点的受力
10.(本题4分)下图是某静电场中,一带负电粒子,在只有电场力的作用下沿x轴正向运动时它的电势能随位置x变化示意图,请问,下列说法中哪项是正确的( )
A.在处电场强度是所有位置中最大的
B.在处电势是所有位置中最高
C.该粒子在处动能是所有位置中最大
D.假如该粒子从到电场力将会做正功
二、多选题(共20分)
11.(本题4分)下列关于教科书上的四幅插图,说法正确的是( )
A.图甲为静电除尘装置的示意图,应用了静电屏蔽的原理
B.图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器,是为了导走手上的静电
C.图丙中,导线外面包裹着金属外衣是为了增加导线的硬度
D.图丁的燃气灶中安装了电子点火器,应用了尖端放电的原理
12.(本题4分)教室的一体机屏幕多为电容屏,具有灵敏度高的特点。电容式触摸屏其原理可简化为如图所示的电路,其直流电源的电压保持稳定。平行板电容器的上极板A为可动电极,下极板B为固定电极,P为两板间一定点。当用手指触压屏幕上某个部位时,可动电极的极板会发生形变,同时也相当于将A板接地,形变过程中,电流表G中有从a到b的电流,则下列判断正确的是( )
A.触压过程中,电容器电容变小 B.触压过程中,电容器的带电量增大
C.直流电源的c端为电源负极 D.触压过程中,P点电势升高
13.(本题4分)某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正方向为场强正方向,其中、、、是间隔相等的四点,下列说法正确的是( )
A.和处电场强度方向相同
B.和处电势不相等
C.、两点之间的电势差大于、两点之间的电势差
D.由静止释放一正点电荷,仅在电场力作用下运动到的过程中,电势能先增大后减小
14.(本题4分)某空间内A、D两点固定着两个点电荷,以A,D所在直线为x轴,AD的中点O为原点,两者所在直线上各点的电势随距离x的分布图像如图所示,图线关于原点O对称,B,C为x轴上的两点,,下列说法正确的是( )
A.D点的电荷为正电荷,A点处的电荷为负电荷,两电荷所带电荷量一定相等
B.A点的电荷为正电荷,D点处的电荷为负电荷,两电荷所带电荷量不一定相等
C.C点处的场强大于B点处的场强
D.带负电的试探电荷在C点处的电势能大于在B点处的电势能
15.(本题4分)某示波器的部分结构如图所示,电子枪中金属丝上逸出的电子,在加速电场中加速后进入偏转电场,最后打在荧光屏上。A、B间的电压为,C、D间的电压为,不计电子受到的重力,下列说法正确的是( )
A.仅增大A、B间的距离,可增大电子进入偏转电场时的速度
B.仅增大,可增大电子进入偏转电场时的速度
C.仅增大C、D间的距离,可增大C、D间的电场强度
D.仅增大,可增大电子在偏转电极间的偏转距离
三、实验题(共14分)
16.(本题8分)如图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)该实验使用的科学方法是_________。(填序号)
A.类比法 B.控制变量法 C.假设法
(2)实验中使用静电计的目的是_________。
A.直接测量静电计上电荷量的变化情况 B.直接测量电容器电容的变化情况
C.观察电容器电荷量的变化情况 D.观察电容器电势差的变化情况
(3)影响平行板电容器电容的因素有_________。
A.极板的材料
B.两极板间距离和两极板的正对面积
C.电容器储存的电荷量
(4)在实验中观察到的现象是_________。
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
17.(本题6分)如图甲所示是观察电容器的充、放电现象的实验装置。电源输出电压恒为8 V,S是单刀双掷开关,G为灵敏电流计,C为平行板电容器。
(1)将开关接1给电容器充电,则充电时电流_________(填“向左”或“向右”)流过电流计;
(2)将表换成电流传感器,电容器充电完毕后再放电,其放电电流随时间变化图像如图乙所示,图像包围的小方格数量约为41个,则可估算出电容器开始放电时所带的电荷量_________C(保留两位有效数字);
(3)电容器充电后就储存了能量,某同学从等效的思想出发,认为电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功。为此他做出电容器两极间的电压随电荷量变化的图像如图所示。按他的想法,下列说法正确的是_________(填正确答案标号)
A.图线的斜率越大,电容越大
B.搬运的电量,克服电场力所做的功近似等于上方小矩形的面积
C.对同一电容器,电容器储存的能量与两极间电压成正比
D.若电容器电荷量为时储存的能量为,则电容器电荷量为时储存的能量为
四、解答题(共26分)
18.(本题10分)如图为某电子发生装置,产生初速度为0的电子,经过加速电场的加速,然后进入偏转电场运动,最后打在荧光屏上。已知加速电场两板间电势差为,偏转电场两板间电势差为且上板带负电,板长为,板间距为,偏转电场与荧光屏的距离为,电子的质量为、电荷量为,其重力不计。
(1)电子离开加速电场获得的速度;
(2)电子离开偏转电场时的速度偏角的正切值;
(3)电子打到荧光屏的位置与荧光屏中心的距离。
19.(本题16分)如图所示,水平面与光滑竖直半圆轨道相切于点,半圆轨道的半径为,上方空间有水平向右的匀强电场。质量、带电荷量的绝缘物块自点由静止释放,恰好能够到达点。已知物块与水平面间的动摩擦因数,、两点间的距离,不计空气阻力,重力加速度取。
(1)求物块到达点的速度大小;
(2)求匀强电场的大小;
(3)求物块从点飞出后的落点位置到点的距离。
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《天津中学2025级高二第一学期第一次诊断测试 物理试卷》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
C
C
B
D
D
B
B
C
题号
11
12
13
14
15
答案
BD
BC
AB
CD
BD
16.(每空2分)(1)B (2)D (3)B (4)C
17.(每空2分)(1)向右 (2) (3)BD
18.(1)…… (2)…… (3)……
【详解】
(1)电子在加速电场中运动,初速度为0,由动能定理
整理得离开加速电场的速度
(2)电子在偏转电场中做类平抛运动:
水平方向匀速运动
得运动时间
竖直方向匀加速运动:电场强度
加速度
离开时竖直分速度
速度偏角正切值满足
联立得
(3)根据类平抛运动的推论:电子离开偏转电场时,速度的反向延长线一定经过偏转电场水平位移的中点。
结合几何关系,偏移量满足
代入得
19.(1)…… (2)…… (3)4.76 m……
【详解】
(1)物块恰好到达C点时,由重力提供向心力,则
代入数据解得
(2)物块从A点到C点过程,根据动能定理
代入数据解得
(3)物块从C点飞出后在竖直方向做自由落体运动,则
解得时间
物块在水平方向的加速度大小
水平位移
从C点飞出后的落点位置到A点的距离
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