广东省三校2024-2025学年高二上学期第一次质量检测物理试卷(含答案)

广东省三校2024-2025学年高二上学期第一次质量检测物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列叙述中正确的是（静电力常量为k）( )
A.电场强度只适用于匀强电场
B.公式中的q是场源电荷的电荷量，q越大，则电场强度越小
C.公式适用于真空中点电荷的电场，式中的Q是场源电荷的电荷量
D.电场强度适用于一切电场
2．下列关于电场强度和电势的说法中，正确的是( )
A.电场强度为零的地方，电势一定为零
B.电势为零的地方，电场强度一定为零
C.电场强度较大的地方，电势一定较高
D.匀强电场中电势降低最快的方向一定是沿电场强度的方向
3．如图所示，真空中两个完全相同的绝缘带电金属小球A、B(均可看做点电荷)，分别带有和+Q的电荷量，两球间静电力为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，则它们间的静电力大小为( )
A.F B.F C.F D.F
4．如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子运动的轨迹。带电粒子只受电场力的作用，运动过程中电势能逐渐减小，它运动到b处时的运动方向与受力方向可能的是( )
A. B. C. D.
5．如图为静电喷印原理的简图，在喷嘴和收集板之间施加高压电源后，电场分布如图中虚线所示.喷嘴处的液滴受到各方面力的共同作用形成泰勒锥，当电场力增大到某一值时，液滴从泰勒锥尖端射出形成带电雾滴，落在收集板上，则此过程中雾滴( )
A.动能减小 B.速度不变 C.电势能减小 D.加速度增大
6．在半导体工艺里经常需要测定金属薄膜厚度，目前采用的方式是通过测定电阻而间接测得薄膜厚度，现查询资料获知某薄膜金属材料的电阻率ρ，取一块厚度均匀、边长为L的该材料制成的正方形金属薄膜，在薄膜两端施加恒定电压U。通过薄膜的电流方向如图所示，测出流过薄膜的电流I，即可推导出薄膜厚度d，则( )
A.电流I越大，则薄膜厚度d越小
B.电流I越大，则薄膜厚度d越大
C.正方形边长L越大，所测定的电阻值越大
D.正方形边长L越大，所测定的电阻值越小
7．某同学设计了一个电容式风力传感器，如图所示，将电容器与静电计组成回路，可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大（两电极始终不接触）。若极板上电荷量保持不变，P点为极板间的一点，下列说法正确的是( )
A.风力越大，电容器电容越小
B.风力越大，极板间电场强度仍保持不变
C.风力越大，P点的电势仍保持不变
D.风力越大，静电计指针张角越大
二、多选题
8．如图，雷雨云层可以形成几百万伏以上的电压，足以击穿空气产生几十万安培的瞬间电流，电流生热使空气发光，形成闪电；空气受热突然膨胀发出巨响，形成雷声。若雷雨云底部的电势较地面低，闪电时，电子从雷雨云底部抵达地面，此过程( )
A.电场力对电子做正功
B.电子的电势能增加
C.电流方向由地面流向云层
D.雷雨云底部与地面的电势差为
9．如图所示为密立根油滴实验的示意图，初始时开关处于闭合状态。喷雾器将细小的油滴喷入极板M上方空间，油滴因摩擦带负电。某颗油滴经M板上的小孔进入下方的电场后最终静止在距小孔的P点，已知电源电压为U，该油滴带电量为-q，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.
B.该过程中电场力对该油滴做的功为
C.保持开关闭合，仅将N板向上平移少许，该油滴将向上运动并最终静止在P点上方
D.断开开关，仅将N板向上平移少许，该油滴仍然静止在P点
10．如图，氕（）和氘（）两种原子核由静止经同一加速电场加速后，沿方向射入偏转电场，粒子射出偏转电场后都能打在圆筒感光纸上并留下感光点，若圆筒不转动，两种原子核( )
A.离开加速电场时，动能相等
B.离开加速电场时，动量相等
C.离开偏转电场后，在感光纸上留下1个感光点
D.离开偏转电场后，在感光纸上留下2个感光点
三、实验题
11．如图所示，图甲是利用传感器在计算机上观察电容器充放电过程的电路原理图，图乙、丙分别是实验中得到的图像和图像，根据图中信息，回答下列问题：
（1）按图甲正确连接电路后，先将开关K拨至a端，电容器__________（填“充电、放电”），然后将开关K拨至b端，电容器_______（填“充电、放电”）。
（2）根据图乙，可知电容器充电过程中，电容器两板间的电压逐渐_______（填“变大、不变、变小”），电路中的电流逐渐_______（填“变大、不变、变小”）；电容器放电的过程中，电容器两板间的电压逐渐_______（填“变大、不变、变小”），电路中的电流逐渐_______（填“变大、不变、变小”）。
（3）改变电源电压，重复上述实验，得到多组和图像。根据所学知识判断，图乙中的阴影部分“面积”S与图丙中的纵坐标值U的比值_______（填“变大、不变、变小”）
12．如图所示为“探究影响平行板电容器电容的因素”的实验，其中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，使电容器充电后与电源断开。
(1)实验中使用静电计的目的是______（填序号）；
A.测定两板之间的电场强度 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
(2)在实验中观察到的现象是______。
A.图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角变大
B.图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角不变
C.图中的手竖直向上移动时，静电计指针的张角变大
D.图中的手不动，而向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大
(3)若将电容器上板A接正极，下板B接负极，且将上极板接地，如图丙所示。闭合开关S，有一带电液滴静止在电容器内部P点，现将电容器下极板B向下平移一小段距离，则液滴_______（填“静止不动”、“向下运动”、“向上运动”），P点电势能_______（填“增大”、“不变”、“减小”）。
四、计算题
13．如图所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B，静止在图示位置，左端固定着另一个带正电的小球A，已知B球的质量为m，带电荷量为q，静止时张角，A和B在同一条水平线上，A、B间的距离为r，整个装置处于真空中，（A、B可视为质点，静电力常数为k，重力加速度为g）。求：
（1）此时小球B受到的电场力为多大？
（2）小球B所在处的电场强度为多大？方向如何？
（3）小球A带电量Q为多少？
14．如图所示，a、b、c三点处在某一匀强电场中，该电场方向与a、b两点的连线平行，已知ab的长度，ac的长度，ab与ac间的夹角，现把带电荷量为的点电荷从a点移到b点，电场力做功为。求：
（1）a、b两点间的电势差；
（2）该匀强电场场强E的大小和方向；
（3）把该电荷从b点移到c点，电场力做的功。
15．如图所示，放射源能不断将质子以一定的初速度发射出来，每个质子的初动能均为，若射出的质子射线通过一组偏转极板后恰好能从极板边缘射出。已知质子的电荷量为q，极板的长度和板间距均为d，在极板右侧2d处放置一块能接收质子的接收屏。不计质子的重力，试求：
（1）极板间所加的偏转电压的大小；
（2）质子射出极板时的动能；
（3）质子打在接收屏上的点与屏中心O点间的距离。
参考答案
1．答案：C
解析：A.电场强度适用于任何电场，故A错误；
B.公式中的q是试探电荷的电荷量，电场强度的大小由电场本身决定，与试探电荷的电荷量无关，故B错误；
C.公式适用于真空中点电荷的电场，式中的Q是场源电荷的电荷量，故C正确；
D.电场强度适用于匀强电场，故D错误。
故选C。
2．答案：D
解析：A.电势具有相对性，电场强度为零的地方，电势不一定为零，故A错误；
B.电势具有相对性，电势为零的地方，电场强度不一定为零，故B错误；
C.电场线分布的密集程度表示电场强弱，沿电场线电势降低，可知，电场强度较大的地方，电势不一定较高，故C错误；
D.根据
可知，匀强电场中电势降低最快的方向一定是沿电场强度的方向，故D正确。
故选D。
3．答案：B
解析：真空中两个静止点电荷间的静电力大小为
现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触
再与B接触，然后移开C
则有
故B正确，ACD错误。
故选B。
4．答案：D
解析：带电粒子只受电场力的作用，运动过程中电势能逐渐减少，则电场力做正功，电场力方向与粒子速度方向夹角为锐角，电场力方向沿着电场线，曲线运动的合外力指向轨迹凹侧，可知D符合要求。
故选D。
5．答案：C
解析：ABC.由于液滴带负电，落到收集板的过程中，电场力做正功，动能增大，速度增大，电势能减小，故AB错误，C正确；
D.由图可知从喷嘴到收集板，电场线逐渐稀疏，电场强度减小，根据牛顿第二定律可知
加速度在减小，故D错误。
故选C。
6．答案：B
解析：CD.根据电阻定律
可得薄膜电阻为
可知所测定的电阻值R与正方形边长L无关，故CD错误；
AB.根据欧姆定律
结合薄膜电阻为
可得薄膜厚度为
可知d与I成正比，电流I越大，则薄膜厚度d越大，故B正确，A错误。
故选B。
7．答案：B
解析：A.根据题意可知，风力越大，则d越小，由公式
可得，电容器电容越大，故A错误；
B.由公式
，，
整理可得
根据题意可知，Q保持不变，风力越大，则d越小，极板间电场强度不变，故B正确；
C.由
可知，由于E不变，可动极板与P点的距离减小，则可动极板与P点电势差减小，由于可动极板接地，电势一直为0，则P点电势改变，故C错误；
D.由
可知，由于Q保持不变，C变大，则U减小，则静电计指针张角越小，故D错误。
故选B。
8．答案：AC
解析：AB.电场方向由地面指向雷雨云层，电子从雷雨云底部抵达地面，电子所受电场力与运动方向相同，则电场力对电子做正功，电子电势能减小，A正确，B错误；
C.电子带负电，从雷雨云底部抵达地面，则电流方向由地面流向云层，C正确；
D.若雷雨云底部的电势较地面低，雷雨云底部与地面的电势差为，D错误。
故选AC。
9．答案：AD
解析：A.油滴静止时受力平衡
解得
故A正确；
B.极板M与P点之间的电势差为，该过程中电场力对该油滴做的功为
故B错误；
C.保持开关闭合，仅将N板向上平移少许，两板间电场强度增大，电场力大于重力，油滴不可能静止，故C错误；
D.断开开关，仅将N板向上平移少许，根据
解得
可知E不变，油滴受力不变，油滴仍将静止在P点，故D正确。
故选AD。
10．答案：AC
解析：CD.粒子在电场中做匀加速直线运动，有
粒子在偏转电场中做类平抛运动，有
所以
由此可知，粒子离开偏转电场时竖直位移相同，且速度方向相同，所以在感光纸上留下1个感光点，故C正确，D错误；
A.离开加速电场时的动能为
故A正确；
B.离开加速电场时的动量为
由于两粒子动能相等，而质量不等，所以动量不相等，故B错误。
故选AC。
11．答案：（1）充电;放电（2）变大;变小;变小;变小（3）不变
解析：（1）由图甲可知，关K拨至a端，电容器充电，开关K拨至b端，电容器放电。
（2）由图乙和图丙可知，充电过程，电容器两板间的电压逐渐变大，电路中的电流逐渐变小，放电过程，电容器两板间的电压逐渐变小，电路中的电流逐渐变小。
（3）由电流的定义式可知，乙中的阴影部分“面积”表示电容器极板上的电荷量，图丙中的纵坐标值U表示电容器两端电压，则有
可知，图乙中的阴影部分“面积”S与图丙中的纵坐标值U的比值电容器的电容，保持不变。
12．答案：(1)D
(2)AC
(3)向下运动;增大
解析：（1）静电计的张角根电势差有关，所以实验中目的是观察电容器电势差的变化情况。故选D。
（2）AB.根据公式
得
由以上可以分析出，当图中的手水平向左移动时，d增大，U增大，静电计指针的张角变大，A正确，B错误；
C.图中的手竖直向上移动时，S减小，U增大，静电计指针的张角变小，静电计指针的张角变大，C正确；
D.图中的手不动，而向两板间插入陶瓷片时，ε增大，U减小，静电计指针的张角变小，D错误；
故选AC。
（3）电容器电压不变，而将电容器下极板B向下平移一小段距离，由
得电场强度减小，电场力将小于重力，故带电液滴向下运动。
以大地为零点，则上板A的电势为0，P点电势为，d为上板A到P点的距离，由
则
板间电场强度减少，故P点电势增大。
13．答案：（1）；（2），方向由A指向B；（3）
解析：（1）对于小球B，根据平衡条件有
其所受电场力
（2）电场强度
方向由A指向B。
（3）根据库仑定律
解得
14．答案：（1）；（2），方向由a指向b；（3）
解析：（1）由静电力做功与电势差的关系可得
（2）该电场方向与a、b两点的连线平行，则场强大小为
根据沿电场方向电势降低，可知电场强度方向由a指向b。
（3）电场强度方向由a指向b，则有
则把该电荷从b点移到c点，电场力做的功为
15．答案：（1）；（2）；（3）
解析：（1）根据
得
解得
（2）根据动能定理
解得
（3）
则
则
设质子打在接收屏上的点与屏中心O点间的距离为L，则
解得
故可知