2024-2025学年陕西省西安市临潼区华清中学高二(上)月考
物理试卷(10月份)
一、单选题:本大题共5小题,共20分。
1.如图所示带同种电荷的两个小球放在光滑绝缘的水平面上,由静止释放,运动过程中两球( )
A. 所受库仑力逐渐增大 B. 具有的电势能逐渐增大
C. 动能不断增加 D. 机械能保持不变
2.下列说法正确的是( )
A. 物理量电势,电阻,电容都是利用比值法定义的
B. 电流强度,电场强度都是有方向的物理量,所以它们都是矢量
C. 在电场中不同的点放入相同的电荷,电场强度越大的地方,电场力越大,电势越高的地方,电势能越大
D. 电场中电势降低的方向就是电场的方向
3.如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下,一带电粒子不计重力经点飞向点,径迹如图中虚线所示,下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子在点加速度小
C. 粒子在点动能大
D. 粒子在点电势能大
4.已知处于匀强电场中,将个带电量的点电荷从移到的过程中,克服电场力做功;再将该点电荷从移到,电场力做功。已知点的电势,则、两点的电势分别为( )
A. , B. , C. , D. ,
5.如图所示,一端固定在点的绝缘线,另一端拴住质量为、带电荷量为的小球,放在电场强度大小为、方向竖直向上的匀强电场中,现把细线拉至水平,将小球由静止释放,当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂,重力加速度大小为,则细线能承受的最大拉力大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共5小题,共20分。
6.如图所示,一半径为、均匀带正电的圆环水平放置,环心为。质量为的带正电的小球从点正上方高度处的处由静止释放,并穿过带电圆环。为关于的对称点。取点为坐标原点,向下为正方向,点所在平面为重力势能参考平面,无穷远处电势为零。小球从处运到处的过程中,电势能、重力势能、机械能、加速度随位置变化的图像一定错误的是( )
A. B.
C. D.
7.如图,带电粒子从板边缘由静止开始经电压加速,沿两板中线方向进入偏转电场,并从板的右侧射出偏转电场。已知偏转电场的电场强度大小为,板长为,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A. 该带电粒子一定带负电
B. 该带电粒子一定从虚线的上方离开偏转电场
C. 当时,粒子离开偏转电场时动能最大
D. 仅增大加速电压,粒子射出偏转电场的动能可能减小
8.两电荷量分别为和的点电荷固定在轴上的、两点,规定无穷远处为电势能零点,一带负电的试探电荷在轴上各点具有的电势能随变化关系如图所示,其中试探电荷在、两点的电势能为零,在段中点电势能最大,下列说法正确的是( )
A. 为正电荷,为负电荷
B. 的电荷量大于的电荷量
C. 将一正点电荷从点移到点,电场力先做负功后做正功
D. 一正点电荷从点由静止释放后会沿轴正方向运动且到达点时速度最大
9.如图所示、两点分别固定带有等量同种电荷的点电荷,、为连线上的两点,且,则( )
A. 、两点的场强相同 B. 、两点的场强不相同
C. 、两点的电势不同 D. 、两点的电势相同
10.如图所示,、、、为匀强电场中相邻的四个等势面,一个电子垂直经过等势面时,动能为,飞经等势面时,电势能为,飞至等势面时速度恰好为零,已知相邻等势面间的距离为,则下列说法正确的是( )
A. 等势面的电势为 B. 匀强电场的场强大小为
C. 电子再次飞经势面时,动能为 D. 电子的运动为匀变速直线运动
三、实验题:本大题共2小题,共14分。
11.电荷的定向移动形成电流,电流表示单位时间内通过导体横截面的电荷量,即,电流传感器可以像电流表一样测量电流,并且可以和计算机相连,画出电流与时间的变化图像。图甲是用电流传感器观察充、放电过程的实验电路图,图中电源的电压为。
先使开关与接通,待充电完成后,再使开关与接通,电容器通过电阻放电,电流传感器将电流信息传入计算机,显示出电流随时间变化的图像。如图乙所示。
下列说法正确的是______。
A.电容器充电的过程中,负电荷由电源的正极移动到电容器的正极板
B.电容器充电的过程中,电路中的电流不断增大
C.电容器放电的过程中,电容器两极板间的场强不断变小
D.电容器放电的过程中,电容器把储存的电能转化为电路中其它形式的能量
乙图中图线与两坐标轴所包围面积的物理意义是______。
12.在研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验中.
为了让极板带电荷量不变,除了采用绝缘性能良好的材料和使空气尽量干燥之外,平行板电容器的极板也应采用表面______选填“光滑”或“粗糙”的圆形金属板.
在保证极板所带电荷量不变的情况下,进行如下操作:
使极板间距离不变,由两极板正对开始,向上移动左侧极板,如图甲所示,则静电计指针偏角将______选填“变大”“不变”或“变小”;
使两极正对,在保证两极板正对面积不变的情况下,将左侧极板向右移动,如图乙所示,静电计指针偏角将______选填“变大”“不变”或“变小”;
使两极正对,在保证两极板正对面积不变的情况下,将一直径略大于极板的电介质与两极板不接触地插入两极板间,如图丙所示,静电计指针偏角将______选填“变大”“不变”或“变小”;
上述实验中我们采用的让多个因素不变而只改变其中的某一个因素,从而研究这个因素对事物影响的方法叫______.
四、计算题:本大题共3小题,共36分。
13.三个完全相同的金属小球、、,小球通过绝缘支架固定,小球挂在绝缘细丝线的下端处于静止状态,小球原先不带电且在很远处,图中未画出,整个装置处于真空中,如图所示,已知小球带正电,电量为;小球的质量为,带电量为;细丝线与竖直方向夹角为,且球和球在同一水平线上,重力加速度为,求:
、两球之间静电力大小;
、两球之间的距离大小;
若将小球先与小球接触,再与小球接触,最后移至远处,发现小球仍然可以静止在图示位置,则的值为多少?
14.一束初速不计的电子流经的加速电压加速后,在距水平两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,最后从偏转电场右侧飞出.如图所示,若电子带电量为,两水平板间加的偏转电压为,板间距离为,板长为,求:
电子飞出加速电场时的速度
电子在偏转电场运动的加速度以及时间;
电子在偏转电场中发生的偏转位移.
15.如图,一个质量,带电荷的小物体,可在水平绝缘轨道上运动,点有一与轨道垂直的固定墙,轨道处于匀强电场中,场强大小为,方向沿正向。小物体以初速从位置沿轨道向右运动,物体与水平绝缘轨道摩擦因数是,且摩擦力小于电场力,设小物体与墙壁碰撞时不损失机械能,且电量保持不变,求:
小物体离点的最远距离和到达最远距离所用的时间;
小物体在停止运动前所通过的总路程。
参考答案
1.
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8.
9.
10.
11. 电容器在全部放电过程中释放的电荷量
12.光滑变大 变小 变小 控制变量法
13.解:对球进行受力分析,可得:
则有:
且
解得:
由库仑定律,可得:
解得:
当球与、接触后,小球、带电量分别为,与
由题意可得:
解得:
答:、两球之间静电力大小;
、两球之间的距离大小;
若将小球先与小球接触,再与小球接触,最后移至远处,发现小球仍然可以静止在图示位置,则的值为.
14.解:粒子在加速电场中运动的过程中,只有电场力做功
根据动能定理得:,
解得:
离子在偏转电场中做类平抛运动,水平方向匀速直线运动,
所以:
解得:
偏转电场的场强:
则电场力:
解得:
离子在偏转电场中做类平抛运动,竖直方向初速度为零的匀加速直线运动;
所以:
答:电子飞出加速电场时的速度为;
电子在偏转电场运动的加速度为,时间为;
电子在偏转电场中发生的偏转位移为.
15.解:小物体向右运动的过程中,设加速度为,根据牛顿第二定律有,
小物体离点最远时速度为零,设小物块运动的位移为,最远距离为,运用逆向思维法,根据运动学公式有,
由于小物块初始与墙的距离为,则小物体离点的最远距离为
联立上式解得;
小物体离点最远时速度为零,设所用时间为,运用逆向思维法,根据运动学公式有
联立式解得;
分析可知,小物体做往复运动,由于摩擦力小于电场力,小物体最终将停止在端,对全过程由动能定理可得
解得;
答:小物体离点的最远距离为;到达最远距离所用的时间为;
小物体在停止运动前所通过的总路程为。
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