北京市中关村中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试卷(Word版附解析)
展开1. 下列说法中正确的是( )
A. 若带电体的电荷量很小,就可以将其看成点电荷
B. 物体所带的电荷量可以是任意值
C. 物体所带的电荷量最小值为元电荷,可取为
D. 电荷量很小的电荷就是元电荷
2. 两个分别带有电荷量-Q和+4Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为( )
A. 9FB. C. D. 12F
3. 如图所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A 和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A、B 下部的金属箔都是闭合的.现将带正电的物体C 移近A,下列描述正确的是
A. 稳定后只有A 下部的金属箔张开
B. 稳定后只有B 下部的金属箔张开
C. C移近A后,再把B与A 分开,稳定后A、B下部的金属箔都张开
D. C移近A后,再把B与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都闭合
4. 如图所示,甲、乙两图中平行板电容器,电源都完全相同,先闭合开关S,稳定后将甲图中开关S断开,乙图中开关S保持闭合,将两图中的下极板都向上移动少许,则( )
A. 甲图中电容器的电容增大,乙图中电容器的电容不变
B. 甲图中电容器所带电荷量不变,乙图中电容器所带电荷量增大
C. 甲图中电容器两端的电势差增大,乙图中电容器两端的电势差不变
D. 甲图中两板间的电场强度不变,乙图中两板间的电场强度减小
5. 为避免闪电造成损害,高大的建筑物会装有避雷针。积雨云底层带负电,由于静电感应使得避雷针的尖端带上了正电。如图所示,虚线为避雷针周围的等势面,且相邻等势面间的电势差相等。避雷针尖端正上方a、b两点的场强大小分别为、,电势分别为、。一带负电的雨滴竖直下落经过a、b两点,下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 该雨滴从a下落至b的过程中,电势能逐渐增加
D. 若该避雷针某时刻开始放电,则放电电流从积雨云流向避雷针
6. 如图所示,两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上,E、F是MN连线中垂线上的两点,O为EF、MN的交点,EO = OF。一不计重力带负电的点电荷在E点由静止释放后( )
A. 做匀加速直线运动
B. 在O点所受静电力最大
C. 由E到O的时间等于由O到F的时间
D. 由E到F的过程中电势能先增大后减小
7. 如图甲所示,一条电场线与Ox轴重合,取O点电势为零,Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示,若在O点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则( )
A. 电子沿Ox的负方向运动
B. 电子的电势能将增大
C. 电子运动的加速度恒定
D. 电子运动的加速度先减小后增大
8. 如图甲所示,均匀带电球体的半径为R,电荷量为。可以证明,均匀带电球体(或球壳)在球外部产生的电场,与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同;而均匀带电球壳在其内部任意一点产生的电场强度为零。以球心为坐标原点建立x轴,理论分析表明,x轴上各点的场强随x变化关系如图乙所示,静电力常量为k。下列说法正确的是( )
A. x1、x2两点的电场强度方向相反
B. x2处场强大小为
C. x1、x2两点的电势相同
D. 若规定球心处的电势为零,则x=R处的电势为
二、不定项选择题(每小题至少有一个正确答案,共4小题,每小题5分,共20分)
9. 下列各量中,与检验电荷无关的物理量是( )
A. 电场力FB. 电场强度E
C. 电势差UD. 电场力做的功W
10. 在探究影响电荷之间相互作用力大小因素的过程中,老师做了如图所示的实验。O是一个带正电的绝缘导体球,将同一带电小球用绝缘细丝线分别挂在P1、P2、P3不同的位置,调节丝线长度,使小球与带电导体球O的球心保持在同一水平线上,发现小球静止时细丝线与竖直方向的夹角不同,且θ1>θ2>θ3。关于这个实验,下列说法中正确的是( )
A. 通过该实验的现象可知,小球带负电
B. 该实验可以研究电荷间相互作用力大小与它们之间距离是否有关
C. 该实验中细丝线与竖直方向的夹角越大,表示电荷之间的相互作用力越弱
D. 通过该实验现象可知,电荷之间相互作用力与电荷之间的距离的平方成反比
11. 如图所示,要使静电计张角变小,可采用的方法有( )
A. 使两板正对面积减小B. 用手接触一下负极板
C. 两板间插入云母片D. 使两极板靠近些
12. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,R同时在等势面b上,据此可知( )
A. 三个等势面中,c的电势最高
B. 带电质点在P点的电势能比在Q点的电势能大
C. 带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小
D. 带电质点在P点的加速度比在Q的加速度大
三、实验题(每空2分,共12分)
13. 在“观察电容器的充、放电现象”实验中:
(1)用如图1所示的电容器做实验,电容器外壳上面标着“200μF,10V”,下列说法正确的是___________;
A. 电容器击穿电压为10V
B. 电压为10V时,电容器才正常工作
C. 电容器电压为5V时,电容是200μF
D. 电容器电压为5V时,电容是100μF
(2)把干电池E、电阻箱R、电容器C、电流表G、单刀双掷开关S按图2电路图连成实验电路,将电阻箱R调到合适阻值。将开关S接1,电容器充电完毕,断开开关S,此时如图2所示电路图中电容器上极板___________(填“带正电”、“带负电”或“不带电”);然后将开关S接2,电容器放电。在放电过程中,电流___________(填“向左”或“向右”)流过电阻箱R。
(3)将图2中的电流表、电压表替换为电流传感器、电压传感器,得到电容器放电过程电流时间变化的图线如图3所示,电压随时间变化的图线如图4所示。
①图3中用阴影标记狭长矩形的面积的物理意义是___________。
②已知开关接2瞬间开始计时,此时电压传感器记录数据为,图4中U-t图线与坐标轴围成面积为。根据该实验数据曲线可以粗测实验中电容器的电容C=___________。(用题中已知物理量、R和表示)
(4)已知电容器的电容值为C,充电过程中其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像如图5所示。类比直线运动中由v-t图像求位移的方法,求两极间电压为U时电容器所储存的电能___________。
四、计算论述题(每小题12分,共36分)
14. 如图所示,长的轻质绝缘细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角。已知小球所带电荷量,匀强电场的场强。(,)求:
(1)小球所受电场力F的大小;
(2)若规定虚线位置为电势能零点,求小球在静止位置具有的电势能;
(3)若场强方向不变,大小突然变为,小球到达最低点时速度v的大小。
15. 空间中三点A、B和C是直角三角形的三个顶点,且,。现将点电荷和分别放在A、B两点,测得C点的场强为,方向与BA平行,如图所示,求:
(1)带___________电,带___________电;
(2)和的电荷量之比;
(3)如果撤掉,C点场强的大小和方向。
16. 如图所示为示波管的原理图,在A板和电子枪之间加电压使电子枪K发射出的电子经电压加速后沿中心线进入偏转电场,在电场力作用下发生偏转,电子最终打在右侧荧光屏上的P点。已知M、N之间的电场可视为匀强电场,偏转电极M、N之间的间距为d,极板长度为,偏转电压为,极板右边缘到荧光屏的距离为。电子从电子枪发射时初速度可不计,电子电荷为e、质量为m,电子重力忽略不计。求:
(1)电子经电压加速后的速度大小v;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量y;
(3)荧光屏上的点P到屏的中心位O的距离Y。
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