甘肃省金昌市永昌县第一高级中学2023-2024学年高二下学期第一次月考物理试卷
展开考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修第三册第九至十章。
一、选择题(本题共10小题,共46分.在每小题给出的四个选项中,第1~7题中只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.2022年7月7日消息,南京林业大学学子发明智能分拣系统,助力新疆棉花丰产增收.纯棉衣服手感柔软舒适度高,不会起静电而且吸湿和透气性都不错,如果是皮肤敏感人群的话一定是优选.关于静电的防止与利用,下列说法正确的是( )
A.手术室的医生和护士都要穿绝缘性能良好的化纤制品,可防止静电对手术的影响
B.为了防止静电危害保证乘客的安全,飞机起落架的轮胎用绝缘橡胶制成
C.金属导体有静电屏蔽的作用,运输汽油时把汽油装进金属桶比装进塑料桶安全
D.轿车上有一根露在外面的小天线是用来避免雷击的
2.关于元电荷、电荷与电荷守恒定律,下列说法正确的是( )
A.元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的
B.元电荷是指电子,电量等于电子的电量,体积很小的带电体是指点电荷
C.单个物体所带的电量总是守恒的,电荷守恒定律指带电体和外界没有电荷交换
D.利用静电感应可使任何物体带电,质子和电子所带电荷量相等,比荷也相等
3.如图所示为某电场的电场线,A、B、C三点的电场强度分别为,,,电势分别为、、,以下关系正确的是( )
A.B.
C.D.
4.甲、乙、丙为三个完全相同的金属小球,甲带电量,乙带电量,丙不带电,将甲、乙固定,相距r,甲、乙间的相互作用力为10N;然后让丙球反复与甲、乙球多次接触,最后移去丙球,甲、乙两球最后总带电量和甲、乙两球间的相互作用力分别变为( )
A.3Q 9NB.3Q 6NC.6Q 9ND.6Q 6N
5.如图所示,平行板电容器的一个极板与静电计连接,外壳与另一个极板同时接地,对电容器充电,使静电计指针张开一个角度,静电计指针的偏转表示电容器两极板间的电势差,撤去电源后,下列说法正确的是( )
A.仅增大两板间的距离,静电计指针张角变小
B.仅将玻璃板插入两板之间,静电计指针张角变大
C.仅将M板稍微上移,静电计指针张角变大
D.若将M板拿走,静电计指针张角变小
6.如图所示,A、B、C、D是匀强电场中一个正方形的四个顶点,A、B、C三点的电势分别为,,.由此可得D点的电势为( )
A.0B.3VC.6VD.9V
7.电荷量为的点电荷和接地金属板MN附近的电场线分布如图所示,点电荷与金属板相距为2d,图中P点到金属板和点电荷间的距离均为d.已知P点的电场强度为,则金属板上感应电荷在P点处产生的电场强度E的大小为( )
A.B.C.D.
8.关于静电场中的能量,下列说法正确的是( )
A.电势能既与电场有关,又与电荷有关;电势仅由电场本身因素决定
B.一个电子从M点移动到N点过程中,电场力做功为3eV,则为3V
C.在静电场中,正电荷在电势越高的地方电势能越大
D.将一试探电荷从电势高的等势面移至电势低的等势面,电势能一定减小
9.电场线是为了直观形象地描述电场分布,在电场中引入的一些假想的曲线.某电场的电场线分布如图所示(实线),一带电粒子仅在电场力作用下沿图中虚线从O运动到P,则下列说法正确的是( )
A.粒子一定带负电
B.粒子在P点的加速度一定大于在O点的加速度
C.粒子在P点的速度一定大于在O点的速度
D.P点的电势一定高于O点的电势
10.真空中两点电荷和固定在x轴上0和5cm处,两点电荷之间x轴上各点的电势随位置x变化的关系图像如图所示(取无穷远处电势为零),在处电势最低,下列说法正确的是( )
A.两个点电荷一定是正电荷
B.处的位置电场强度为0
C.两个电荷的电荷量大小关系为
D.在与所在的连线上电场强度为0的点只有1个
二、实验题(本题共2小题,共16分)
11.(8分)某同学做摩擦起电的实验过程和观察到的现象:手戴绝缘的手套拿有机玻璃棒,用力将两块起电板快速摩擦后分开,如图甲;将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球(不要接触金属球),如图乙箔片张开;将两块板同时插入空心金属球,如图丙箔片闭合.根据以上实验过程和观察到的现象,回答下列问题:
(1)如图甲用力将两块起电板快速摩擦后分开,两板分别带上了__________电荷;
(2)如图乙箔片张开的实验现象,说明__________;
(3)如图丙箔片闭合的实验现象,说明__________;
(4)该研究性实验能验证__________定律.
12.(8分)1907~1913年密立根用在电场和重力场中运动的带电油滴进行实验,发现所有油滴所带的电量均是某一最小电荷的整数倍,该最小电荷值就是电子电荷.密立根油滴实验原理如图所示.两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间电压为U,间距为d,形成竖直向下匀强电场.用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴.通过显微镜可找到悬浮不动的油滴,若此悬浮油滴的质量为m,重力加速度为g.
(1)悬浮油滴带__________(填“正”或“负”)电;
(2)增大场强,悬浮油滴将向电势__________(填“高”或“低”)的方向运动;
(3)悬浮油滴的电荷量为__________;
(4)油滴的电荷量__________(填“一定”或“不一定”)是电子电量的整数倍.
三、计算题(本题共3小题,共计38分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(12分)如图所示,空间存在方向竖直向上的匀强电场,电场强度大小为,电场中有一直角三角形,,P为MN中点,OM的距离为1m,OP在同一条电场线上.
(1)若P点电势为零,求O、M、N三点的电势;
(2)将一电荷量为的正电荷从P点沿PO移动到O点,求静电力所做的功.
14.(12分)如图所示,质量为m、带电量为q的带电小球A用长为L的细线悬于固定的力传感器上的O点,力传感器可以测量细线上的拉力,一个带电小球B在O点正下方,缓慢调节B在O点下方的位置,当B移到O点正下方某一位置时固定,此时细线与竖直方向的夹角为60°.力传感器的示数刚好等于mg,重力加速度为g,静电力常量为k,不计小球的大小,求:
(1)此时,B点电荷产生的电场在A球处的场强大小;
(2)小球B的带电量大小.
15.(14分)如图所示,在示波管模型中,质量为m、电荷量为的带电粒子从灯丝K发出(初速度不计)经加速电场加速,从AB板中心孔S沿中心线KO射出,再经偏转电场偏转后,需要经历一段匀速直线运动才会打到荧光屏上而显示亮点C,已知偏转电场两板间的距离为d,板长为l,偏转电场的右端到荧光屏的距离为L,不计带电粒子重力.求:
(1)带电粒子穿过AB板中心孔S时的速度大小;
(2)带电粒子从偏转电场射出时的侧移量;
(3)荧光屏上OC的距离.
永昌县第一高级中学2023-2024-1第一次月考试卷·高二物理
参考答案、提示及评分细则
1.C绝缘性能良好的化纤制品衣服不能及时把静电导入大地,容易造成手术事故,选项A错误;飞机轮胎用导电橡胶制成可以将飞机产生的静电迅速导走,选项B错误;金属导体有静电屏蔽的作用,运输汽油时把汽油装进金属桶比装进塑料桶要安全,选项C正确;轿车上有一根露在外面的小天线是无线广播的接收天线,选项D错误.
2.A元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的,这是他获得诺贝尔物理学奖的重要原因,选项A正确;元电荷的电量等于电子的电量,但不是电子,元电荷是带电量的最小单元,没有电性之说,当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷,所以体积很小的带电体未必就是点电荷,选项B错误;在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电量总是守恒的,电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换,选项C错误;静电感应不能使绝缘体带电,电子和质子所带电荷量相等,但它们的质量不相等,比荷不相等,选项D错误.
3.A电场线越密,场强越大,故,A正确,B错误;沿着电场线电势降低,C、D错误.
4.C题中所说丙与甲、乙反复接触之间隐含一个解题条件:即甲、乙原先所带电量的总和最后在三个相同的小球间均分.则甲、乙两球后来带的电量均为,甲、乙球原先是引力,大小为,甲、乙球后来是斥力,大小为,即,甲、乙间的相互作用力为9N.选项C正确.
5.C静电计的原理是电势差U变大(小),指针张角变大(小).由公式知,当d变大时,C变小,再由得U变大,指针张角变大,A错误;当插入玻璃板时,相对介电常数,增大,C变大,U变小,指针张角变小,B错误;当M板上移时,极板正对面积S变小,C也变小,U变大,指针张角变大,C正确;当将M板拿走时,相当于使d变得更大,C更小,故U应更大,指针张角变大,D错误.
6.D由得,选项D正确.
7.BP点合场强为,点电荷在P点场强为,故有,故金属板在P点产生场强为,故选B.
8.AC根据电势能与电势的关系,可知电势能既与电场有关,又与电荷有关;电势仅由电场本身因素决定,与处于电场中的电荷无关,选项A正确.电子带电量为,若一个电子从M点移动到N点的过程中,电场力做功为3eV,则为,选项B错误.在静电场中,电势能与电势的关系是,则知正电荷在电势越高的地方电势能越大,选项C正确,负电荷在等势面高的位置的电势能小,所以将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电势能增大,电场力做负功,选项D错误.
9.BC粒子所受电场力方向指向轨迹凹侧,故应沿电场方向,可知粒子一定带正电,A错误;P点的电场线较密,场强较大,故粒子在P点的加速度一定大于在O点的加速度,B正确;粒子从O到P过程,电场力做正功,动能增大,故粒子在P点的速度一定大于在O点的速度,C正确;沿电场线方向电势降低,故P点的电势一定低于O点的电势,D错误.
10.AD由图可知电势都大于零,且在处电势最低,故一定都是正电荷,选项A正确;因图像的切线斜率表示电场强度,由图可知处的位置切线斜率不为零,故电场强度不为零,选项B错误;在处的电场强度为零,则有,解得,C错误;在与所在的连线上,切线斜率为0的点只有1个,选项D正确.
11.(1)等量异种(2分)(2)板带电(2分)(3)两板所带总电荷量为零(2分)(4)电荷守恒(2分)
解析:用力将两块起电板快速摩擦后分开,两板分别带上了等量异种电荷.如图乙中金属球与箔片组成的整体发生静电感应现象,故箔片张开,如图丙中两块板同时插入空心金属球,总电荷量为零,不发生静电感应现象,故箔片不张开,该实验能验证电荷守恒定律.
12.(1)负(2分)(2)高(2分)(3)(2分)(4)一定(2分)
解析:(1)带电荷量为Q的油滴静止不动,则油滴受到向上的电场力;题图中平行板电容器上极板带正电,下极板带负电,故板间场强方向竖直向下,则油滴带负电;(2)根据平衡条件,有,当增大场强,电场力增大,则悬浮油滴将向上运动,即向电势高处运动;(3)根据平衡条件,有,故;(4)不同油滴的所带电荷量虽不相同,但都是某个最小电荷量(元电荷)的整数倍.
13.解:(1)由几何关系可知,OP、MP、NP距离均为,则
O点电势为(2分)
M点电势为(2分)
N点电势为(2分)
(2)由几何关系(2分)
将电荷由P点移动到O点,电场力做功为(4分)
14.解:(1)对小球A研究,小球A受到的细线的拉力与重力的合力和A受到的库仑力等大反向,根据力的平衡可知,A受到的库仑力大小(2分)
由(2分)
解得(3分)
(2)由于细线拉力等于小球A重力,且两个力的夹角为120°,因此A、B连线与竖直方向的夹角为60°,三角形ABO为正三角形,因此AB间的距离等于L.
设B球带电量为Q,则(3分)
解得(2分)
15.解:(1)设带电粒子穿过AB板中心孔S时的速度大小为v,粒子在加速电场中加速
由动能定理可知(2分)
解得(2分)
(2)设带电粒子从偏转电场射出时的侧移量为y,粒子在偏转电场中做类平抛运动,
垂直电场方向(1分)
沿电场方向(2分)
侧移量(1分)
联立解得(2分)
(3)由几何关系可知(2分)
得荧光屏上OC的距离(2分)
甘肃省金昌市永昌县第一中学2023-2024学年高一上学期第一次月考物理试题: 这是一份甘肃省金昌市永昌县第一中学2023-2024学年高一上学期第一次月考物理试题,共7页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分,答题前,考生务必用直径0,本卷命题范围,驾驶员驾驶货车在8等内容,欢迎下载使用。
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