内容正文:
潘庄中学2025级高二第一学期物理学科阶段性练习一
一、单选题(共40分)
1. 下列各组物理量中,全部为矢量的是( )
A. 位移、速度、加速度 B. 位移、时间、速度
C. 速度、速度变化量、速率 D. 加速度、电流、力
2. 云层间电场强度足够大时,可能会形成闪电。若两云层间的电场可看作匀强电场,云层间的电势差为U,电场强度为E,距离为d,则U、E、d的关系为( )
A. B. C. D.
3. 在如图所示的四种电场中,分别标记有两点,A图两点在两等量异种电荷连线的中垂线上且与连线等距,B图两点与场源电荷等距,C图两点在两等量同种电荷连线的中垂线上且与连线等距,D图两点在匀强电场中分别靠近负、正极板处。其中两点的电势、电场强度都相同的是( )
A. B.
C. D.
4. 某不规则的导体置于电场中,由于静电感应,在导体周围出现了如图所示的电场分布,图中虚线表示电场线,实线表示等势面,A、B为电场中的两个点,则A、B两点处的场强和电势大小比较正确的是( )
A. EA<EB,φA<φB B. EA<EB,φA>φB
C. EA>EB,φA>φB D. EA>EB,φA<φB
5. 下列说法中正确的是( )
A. 电场是客观存在的,而电场线实际中是不存在的
B. 点电荷一定是电量很小的电荷
C. 正电荷在电场中的电势能不可能为负值
D. 元电荷的电荷量是
6. 如图所示,、为两个固定的等量同种正点电荷,在其连线的中垂线上的点有一带正电的试探电荷自点以初速度沿直线向点运动,已知粒子恰好到达点,粒子仅受电场力作用,下列说法中正确的是( )
A. 从到的过程中,速度可能先变大,再变小
B. 整个运动过程中,粒子的电势能一直减小
C. 整个运动过程中,粒子在点时,加速度最大
D. 从到的过程中,加速度可能先变大,再变小
7. 沿空间某直线建立轴,该直线上的静电场方向沿轴,其电势的随位置变化的图像如图所示,图线关于轴对称,轴上有、两点。一电荷量为的负试探电荷,从点出发时速度沿轴正方向,若该电荷运动过程中仅受电场力作用。则下列说法中正确的是( )
A. 点电场强度最大
B. 、两点电场强度的大小关系为
C. 点电场强度的方向沿轴负方向
D. 该电荷沿轴正方向运动过程中,电场力先做负功再做正功
8. 如图所示是A、B两个电路元件的伏安特性曲线图像,下列说法正确的是( )
A. B是非线性元件
B. 当U=U1时,RA>RB
C. 当U=U2时,RA<RB
D. A的阻值随电压增大而增大
二、多选题(共15分)
9. 图甲是等量异号点电荷的电场线分布图,乙是等量同号点电荷的电场线分布图。AOB是两点电荷的连线的垂直平分线,O是连线的中点。现将单位正试探电荷从O点沿OA移动到无限远处。下列说法正确的是( )
A. 甲图中,试探电荷受力,静电力不做功,电势能不变
B. 甲图中,试探电荷受力,静电力做负,电势能增大
C. 乙图中,试探电荷不受力,静电力不做功,电势能不变
D. 乙图中,试探电荷受力,静电力做正功,电势能减小
10. 传感器是自动控制设备中不可缺少的元件。图是一种测定位移的电容式传感器电路,电源电动势为E,电路中电阻阻值为R。在该电路中,闭合S一段时间后,使电介质缓慢向右移动(未完全进入),则在电介质移动的过程中( )
A. 通过电流表G的电流始终为零
B. 电容器两极板所带电荷量增大
C. 通过电流表G的电流方向由b至a
D. 电容器两极板之间的电压大于电源电动势E
11. 如图所示,水平放置的平行板电容器上下极板M、N分别带有等量异种电荷,电荷量大小均为Q,两极板间距为d,质量为m、电荷量为q的带负电微粒从上极板M的边缘以初速度v0射入,恰好沿直线从下极板N边缘射出,重力加速度为g,则( )
A. 两极板间的电压
B. 微粒的机械能不变
C. 电容器的电容
D. 保持Q不变,仅将极板N向下平移,微粒仍沿直线从极板间射出
三、实验题(共10分)
12. 现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率,现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,螺旋测微器的示数如图所示。
(1)由下图读得圆柱体的直径为______mm;
(2)该同学先用欧姆表“×1”挡粗测该金属丝的电阻,示数如下图所示,对应的读数是______Ω;
(3)除电源(电动势3.0V,内阻不计)、滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流2A)、电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)、开关、导线若干外,还提供如下实验器材:
A.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)
B.电流表(量程0~3.0A,内阻约0.02Ω)
实验中电流表应选用______(选填实验器材前对应的字母),为了使实验误差尽量小,本实验应该选择下面______号电路;
(4)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用D,L表示,则用D,L,I,U表示电阻率的关系式为ρ=______。
四、解答题(共35分)
13. 如图所示,空间存在水平向左的匀强电场,质量为、电荷量为的带正电小球B(可为质点)用轻质绝缘细线悬挂于点,细线的长度为。小球静止时轻绳与竖直方向的夹角为,重力加速度为,,。
(1)求电场强度的大小;
(2)将小球缓慢拉到点正下方,求外力需做的功。
14. 如图所示,在距离某平面高2h处有一抛出位置P,在距P的水平距离为处有一光滑竖直挡板AB,A端距该水平面距离为,A端上方整个区域内加有水平向左的匀强电场;B端与半径为的的光滑圆轨道BC连接一带电量大小为,质量为的小滑块,以某一初速度从P点水平抛出,恰好能从AB挡板的右侧沿ABCD路径运动到D点而静止请完成下列问题
(1)求出所加匀强电场的场强大小?
(2)当滑块刚运动到C点时,求出对圆轨道的压力?
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潘庄中学2025级高二第一学期物理学科阶段性练习一
一、单选题(共40分)
1. 下列各组物理量中,全部为矢量的是( )
A. 位移、速度、加速度 B. 位移、时间、速度
C. 速度、速度变化量、速率 D. 加速度、电流、力
【答案】A
【解析】
【详解】A.位移、速度、加速度都是矢量,A正确;
B.时间是标量,B错误;
C.速率是标量,C错误;
D.电流是标量,D错误;
故选A。
2. 云层间电场强度足够大时,可能会形成闪电。若两云层间的电场可看作匀强电场,云层间的电势差为U,电场强度为E,距离为d,则U、E、d的关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】若两云层间的电场可看作匀强电场,则电势差为
故选A。
3. 在如图所示的四种电场中,分别标记有两点,A图两点在两等量异种电荷连线的中垂线上且与连线等距,B图两点与场源电荷等距,C图两点在两等量同种电荷连线的中垂线上且与连线等距,D图两点在匀强电场中分别靠近负、正极板处。其中两点的电势、电场强度都相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据等量异种电荷的电场分布及电势特点可知,两点的电势、电场强度都相同,故A正确;
B.根据点电荷的电场线分布特点可知,a、b两点的电势相等,电场强度大小相等,方向不同,因此电场强度不同,故B错误;
C.根据等量同种电荷连线的中垂线上电势特点可知,a、b两点的电势相同,根据对称性可知,a、b两点的电场强度大小相等,但方向相反。因此,电场强度不同, 故C错误;
D.D图两点在匀强电场中,因此a、b两点的电场强度相同,沿电场线的方向电势逐渐降低,则a点电势小于b点电势,a、b两点的电势不同,故D错误。
故选A。
4. 某不规则的导体置于电场中,由于静电感应,在导体周围出现了如图所示的电场分布,图中虚线表示电场线,实线表示等势面,A、B为电场中的两个点,则A、B两点处的场强和电势大小比较正确的是( )
A. EA<EB,φA<φB B. EA<EB,φA>φB
C. EA>EB,φA>φB D. EA>EB,φA<φB
【答案】B
【解析】
【详解】电场线越密,电场强度越大,B点处电场线比A点处电场线密,可得
根据沿电场线电势降低,可得
故选B。
5. 下列说法中正确的是( )
A. 电场是客观存在的,而电场线实际中是不存在的
B. 点电荷一定是电量很小的电荷
C. 正电荷在电场中的电势能不可能为负值
D. 元电荷的电荷量是
【答案】A
【解析】
【详解】A.电场是客观存在的,电场线是假想的曲线,实际不存在,故A正确;
B.点电荷是理想化的物理模型,在研究具体问题时其形状大小与所研究的问题可以忽略的带电物体,是否可以看作点电荷,与带电量无关,点电荷不一定是电量很小的电荷,故B错误;
C.电势能的正负与零势能面的选取有关,若选取合适的零势能面,则正电荷电场中电势能可能为负值,故C错误;
D.人们把最小的电荷量叫做元电荷,元电荷为,故D错误。
故选A。
6. 如图所示,、为两个固定的等量同种正点电荷,在其连线的中垂线上的点有一带正电的试探电荷自点以初速度沿直线向点运动,已知粒子恰好到达点,粒子仅受电场力作用,下列说法中正确的是( )
A. 从到的过程中,速度可能先变大,再变小
B. 整个运动过程中,粒子的电势能一直减小
C. 整个运动过程中,粒子在点时,加速度最大
D. 从到的过程中,加速度可能先变大,再变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向,正电的试探电荷从P点到O点运动的过程中,电场力方向,速度一直减小,A错误;
B.试探电荷动能减小,电势能增加,B错误;
C.粒子在点时,电场强度为0,加速度为0,C错误;
D.从到的过程中,电场线的疏密情况不确定,电场强度大小变化情况不确定,可能先变大后变小,也可能一直减小,则加速度可能是加速度先变大后变小,D正确。
故选D。
7. 沿空间某直线建立轴,该直线上的静电场方向沿轴,其电势的随位置变化的图像如图所示,图线关于轴对称,轴上有、两点。一电荷量为的负试探电荷,从点出发时速度沿轴正方向,若该电荷运动过程中仅受电场力作用。则下列说法中正确的是( )
A. 点电场强度最大
B. 、两点电场强度的大小关系为
C. 点电场强度的方向沿轴负方向
D. 该电荷沿轴正方向运动过程中,电场力先做负功再做正功
【答案】C
【解析】
【详解】A.图像的斜率表示电场强度,由题图可知,O点的电场强度为零,故A错误;
B.结合之前的分析以及题图可知N点的图像斜率比M点的图像斜率大,所以,故B错误;
C.从到O过程,电势升高,由逆着电场线的方向电势升高,所以点的电场强度方向沿x轴负方向,故C正确;
D.由题图可知,电势先升高后降低,则电子的电势能先降低后增加,即电场力先做正功后做负功,故D错误。
故选C。
8. 如图所示是A、B两个电路元件的伏安特性曲线图像,下列说法正确的是( )
A. B是非线性元件
B. 当U=U1时,RA>RB
C. 当U=U2时,RA<RB
D. A的阻值随电压增大而增大
【答案】B
【解析】
【详解】A. B元件的图像是直线,B是线性元件,A错误;
B.元件的电阻为
当U=U1时,,所以 RARB,B正确;
C.当U=U2时,,所以RA=RB,C错误;
D.随电压增大,A的阻值减小,D错误。
故选B。
二、多选题(共15分)
9. 图甲是等量异号点电荷的电场线分布图,乙是等量同号点电荷的电场线分布图。AOB是两点电荷的连线的垂直平分线,O是连线的中点。现将单位正试探电荷从O点沿OA移动到无限远处。下列说法正确的是( )
A. 甲图中,试探电荷受力,静电力不做功,电势能不变
B. 甲图中,试探电荷受力,静电力做负,电势能增大
C. 乙图中,试探电荷不受力,静电力不做功,电势能不变
D. 乙图中,试探电荷受力,静电力做正功,电势能减小
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.根据等量异种电荷电势分布和电场分布特点可知AOB为零等势面,AOB连线上场强不为零,根据
可知电荷受静电力;根据
可知电势能始终为零,静电力不做功,故A正确,B错误;
CD.根据等量同种电荷电势分布和电场分布特点可知从O到A,电势逐渐降低,场强方向从O指向A,场强逐渐减小,根据
可知电荷受静电力;根据
可知电势能逐渐减小,静电力做正功,故D正确,C错误。
故选AD。
10. 传感器是自动控制设备中不可缺少的元件。图是一种测定位移的电容式传感器电路,电源电动势为E,电路中电阻阻值为R。在该电路中,闭合S一段时间后,使电介质缓慢向右移动(未完全进入),则在电介质移动的过程中( )
A. 通过电流表G的电流始终为零
B. 电容器两极板所带电荷量增大
C. 通过电流表G的电流方向由b至a
D. 电容器两极板之间的电压大于电源电动势E
【答案】BC
【解析】
【详解】ABC.使电介质缓慢向右移动,相当于介质增加,由
知电容增加,两板间的电压不变,根据Q=CU
知极板上的带电量增加,电容器充电,通过电流表的电流由b至a,故A错误,BC正确;
D.因电容器两极总与电源相连,则两极板之间的电压等于电源电动势E,故D错误。
故选BC。
11. 如图所示,水平放置的平行板电容器上下极板M、N分别带有等量异种电荷,电荷量大小均为Q,两极板间距为d,质量为m、电荷量为q的带负电微粒从上极板M的边缘以初速度v0射入,恰好沿直线从下极板N边缘射出,重力加速度为g,则( )
A. 两极板间的电压
B. 微粒的机械能不变
C. 电容器的电容
D. 保持Q不变,仅将极板N向下平移,微粒仍沿直线从极板间射出
【答案】CD
【解析】
【详解】A.依题意,带电微粒做直线运动,则受力平衡,根据平衡条件可得
负电荷受电场力方向向上,所以电场方向竖直向下,所以
则两极板间的电压
故A错误;
B.依题意,电场力做负功,微粒的机械能减小。故B错误;
C.电容器的电容
故C正确;
D.保持Q不变,仅将极板N向下平移,由
可知,电场强度不变,微粒仍受力平衡,仍沿直线从极板间射出。故D正确。
故选CD。
三、实验题(共10分)
12. 现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率,现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,螺旋测微器的示数如图所示。
(1)由下图读得圆柱体的直径为______mm;
(2)该同学先用欧姆表“×1”挡粗测该金属丝的电阻,示数如下图所示,对应的读数是______Ω;
(3)除电源(电动势3.0V,内阻不计)、滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流2A)、电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)、开关、导线若干外,还提供如下实验器材:
A.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)
B.电流表(量程0~3.0A,内阻约0.02Ω)
实验中电流表应选用______(选填实验器材前对应的字母),为了使实验误差尽量小,本实验应该选择下面______号电路;
(4)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用D,L表示,则用D,L,I,U表示电阻率的关系式为ρ=______。
【答案】(1)
(2)6.0 (3) ①. A ②. ②
(4)
【解析】
【小问1详解】
圆柱体的直径为
【小问2详解】
对应的读数是
【小问3详解】
[1][2]回路最大电流为
所以电流表选择A,因为
所以采取电流表外接法,故选②号电路图。
【小问4详解】
根据
而
代入可得
四、解答题(共35分)
13. 如图所示,空间存在水平向左的匀强电场,质量为、电荷量为的带正电小球B(可为质点)用轻质绝缘细线悬挂于点,细线的长度为。小球静止时轻绳与竖直方向的夹角为,重力加速度为,,。
(1)求电场强度的大小;
(2)将小球缓慢拉到点正下方,求外力需做的功。
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)由平衡条件得
解得
(2)将小球缓慢拉到点正下方,重力做正功,为
电场力做负功,大小为
由动能定理得
解得
14. 如图所示,在距离某平面高2h处有一抛出位置P,在距P的水平距离为处有一光滑竖直挡板AB,A端距该水平面距离为,A端上方整个区域内加有水平向左的匀强电场;B端与半径为的的光滑圆轨道BC连接一带电量大小为,质量为的小滑块,以某一初速度从P点水平抛出,恰好能从AB挡板的右侧沿ABCD路径运动到D点而静止请完成下列问题
(1)求出所加匀强电场的场强大小?
(2)当滑块刚运动到C点时,求出对圆轨道的压力?
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)设物块从P到A运动的时间为t,水平方向的加速度大小为a,物块能够沿AB下滑,说明在A点时水平方向速度为零,则
水平方向
其中根据牛顿第二定律可得
竖直方向
联立解得
(2)从P点到C点根据动能定理可得
其中
所以
根据牛顿第二定律可得
联立解得
根据牛顿第三定律可得压力大小为9N。
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