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文档简介
延庆区2024-2025学年第一学期期中试卷
高二物理
L考生要认真填写考场号和座位序号。
2.本试卷共8页,分为两个部分。第一部分为选择题,包括20个小题
考(共45分),第二部分为非选择题,包括两道大题,7个小题(共55
生分)。
须3.试卷所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一
知部分必须用2B铅笔作答,第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答,作图
时必须使用2B铅笔。
4.考试结束后,考生应将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
第一部分选择题(共45分)
一,单项选择题(本题共15道小题,在每小题给出的四个选项中,另有:个选项是符合题意的,请将符合
题意的选项选出。每小题2分,共30分)
请阅读下述文字,完成下列小题。
图为电子枪内部加速部分的电场线分布示意图。瓦。是同一电场线上的三个点(距离ab=bc),其电场强度大小分
别为Ea,Eb,Ec,电势分别为仰,死,外,电子在a,b,c三点时受到静电力的大小分别为居,Fb,久。
1.关于电场强度大小的比较,下列说法正确的是()
A.Ea>EbB.Ea<EbC.Eb=EcD.及<Ec
2.关于电子所受静电力大小的比较,下列说法正确的是()
B.Fa>Fb
A.Fa<FbC.Fb=FcD.Fb<Fc
3.关于电势高低的比较,下列说法正确的是()
A.9a>9bB.夕a<9bC.夕b=9cD.9b>(pc
4.如果将一个负电荷q从人点移动到。点,下列电场力对其做功说法正确的是()
A.做正功B.做负功C.不做功D.先做正功后做负功
5.如果将一个负电荷4从。点移动到b点和从b点移动到c点,电场力对其做功分别为Wab和航c,下列对电场力做功
判断正确的是()
A.Wab>WbcB.Wab<WbcC.Wab=WbcD.无法判断
请阅读下述文字,完成下列小题。
电容器是一种重要的电学元件。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,都可以看成一个电容器,它能储存电荷。可用图
所示的电路对电容器充电。电容表征了电容器储存电荷的特性。
6.在国际单位制中,电容的单位是(
A.伏特(V)B.安培(A)C.法拉(F)D.欧姆(。)
7.在充电过程中,电容C与所带电荷量。之间的关系如图所示,其中正确的是()
8.在电容器充电过程中,下列说法正确的是(
A.电容器所带的电荷量保持不变B.电容器所带的电荷量逐渐减小
C.电容器两极间的电压逐渐增大D,电容器两极间的电压逐渐减小
请阅读下述文字,完成下列小题。
用电场线能很直观,很方便地比较电场中各点场强的强弱。如图所示,左图是等量异种点电荷形成电场的电场线,右图
是场中的一些点,。是电荷连线的中点,E,尸是连线中垂线上相对。点对称的两点C相对。对称。
AB0C
I
9.关于电场强度的比较,下列说法正确的是()
A.A,B两点场强大小和方向都相同
B.8,C两点场强大小相等,方向相反
C.E,0,尸三点比较,0点场强最强
D.E,C,尸三点比较,C点场强最弱
10.把带正电的点电荷沿电场线由B点移至C点的过程中,该点电荷所受的静电力()
A.越来越小B.越来越大
C.先变大后变小D,先变小后变大
11.把正点电荷由8点沿电场线移到C点的过程中,关于电场力对电荷所做的功及电荷电势能的变化,下列说法中正确
的是()
A.电场力做正功,电势能增加
B.电场力做正功,电势能减少
C电场力做负功,电势能增加
D.电场力做负功,电势能减少
12.电场看不见摸不着,我们最初是从电荷开始学习电场的。下列说法正确的是()
A.玻璃棒与丝绸摩擦后,玻璃棒由于得到电子而带正电
B.电场是为了便于研究电荷而引入的理想模型
C.家用燃气灶的点火装置是根据尖端放电的原理制成的
D.电场强度反映电场的强弱和方向,与试探电荷的电荷量成反比
13.如图所示,实线为某孤立点电荷产生的电场的几条电场线,虚线是一带负电粒子通过该电场区域的运动轨迹,a"是
轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力的作用,下列说法中正确的是()
A.该电场是由负点电荷所激发的电场
B.电场中。点的电势比6点的电势低
C.带电粒子在a点的加速度比在6点的加速度小
D.带电粒子在“点的动能比在。点的动能大
14.如图所示为“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的电路.a,b,c,d是四条不同的金属导体,b,c,d与a相比,分
别只有一个因素不同:b与a长度不同,c与a横截面积不同,d与a材料不同.下列操作正确的是()
A.开关闭合前,移动滑片使滑动变阻器的阻值最小
B.研究电阻与长度的关系时,需分别测量a,b两条导体两端的电压值
C.研究电阻与横截面积的关系时,需分别测量b,c两条导体两端的电压值
D.研究电阻与材料的关系时,需分别测量c,d两条导体两端的电压值
15.如图所示(静电力常量为左),带电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d,点电荷到带电薄板的垂线通过
板的几何中心。若图中。点处的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中方点处产生的电场强度大小和方向是
()
A.左今,垂直薄板向左B.左,,垂直薄板向右
C.2左,,垂直薄板向左D.2左,,垂直薄板向右
二,不定项选择题(本题共5道小题,在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题意的。每小
题3分,共15分。每小题全选对的得3分,选对但不全的得2分,只要有选错的该小题不得分)
16.关于电场强度的概念,下列说法正确的是()
F
A.由£=一可知,某电场场强E跟尸成正比,跟4成反比
q
B.电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷无关
c.E=k乌是点电荷的电场强度公式,其中。是场源电荷的电荷量
广
D.以点电荷。为中心,r为半径的球面上各处的场强E相同
17.如图所示,在“研究影响平行板电容器电容的因素”实验中,极板所带电荷量保持不变。设两极板正对面积为S,极
板间的距离为4静电计指针偏角为仇下列说法正确的是()
A.保持d不变,减小S,则。变小
B.保持d不变,减小S,则。变大
C.保持S不变,增大4则。变小
D.保持S,d不变,极板间放入塑料板,则。变大
18.如图所示,在匀强电场中,将电荷量为-6x10-6(2的点电荷从电场中的A点移到2点,静电力做了—2.4x10-5j的
功,再从8点移到C点,静电力做了1.2X1(T5J的功。已知电场的方向与直角VABC所在的平面平行,48长6cm,8C
长4cm。下列说法正确的是()
AB
C
A.A,B两点间的电势差UAB=4V
B.B,C两点间的电势差UBL2V
5,
c.电场强度的大小为一xl()2v/m
6
D.场强的方向垂直于AC指向5
19.如图所示为密立根油滴实验示意图。实验中要设法使带负电的油滴悬浮在电场中。若在实验中观察到某一个带负
电的油滴向下加速运动。在该油滴向下运动的过程中,下列说法正确的是()
A静电力做正功
B,重力和静电力的合力做正功
C.重力势能的减少量小于动能的增加量
D.重力势能的减少量大于电势能的增加量
20.如图甲所示,一条电场线与Ox轴重合,取。点电势为零,Ox方向上各点的电势。随x变化的情况如图乙所示,下列
说法正确的是()
A.电场强度先增大后减小
B.电场线一直沿Ox负方向
C.若在。点由静止释放一电子,仅受电场力作用的运动中,电子速度先增大后减小
D.若在。点由静止释放一电子,仅受电场力作用的运动中,电势能先减小后增大
第二部分非选择题(共55分)
三,实验题(共14分)
21.在“测量金属丝的电阻率”的实验中,实验小组的同学测量一段阻值约为6Q,粗细均匀金属丝的电阻率。
(1)用螺旋测微器分别在三个不同的位置测量金属丝的直径,某次示数如图甲所示,该次测量值为mm。
(2)实验小组的同学采用图乙所示的电路图,用伏安法测金属丝的电阻义。图丙是测量尺的实验器材实物图,图中已
连接了部分导线。请根据图乙的电路图,补充完成图丙中实物间的连线
(3)依据完成的实物连接图,为了保护电路,闭合开关之前滑动变阻器滑片P应置于(选填“左”或
“右”)端。
(4)测量出金属丝直径为d,长度为工,电压表示数为U,电流表示数为/,则该金属丝电阻率测量值的表达式〃=
22.某物理兴趣小组利用图装置来探究影响电荷间静电力的因素,做了如下实验,A是一个电荷量为。的带正电物体,
把系在绝缘丝线上的带正电的小球先后挂在P,尸2,B等位置,小球所带电荷量为q。
(1)为了比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小,下列方法最好的是=
A.比较小球抬起的高度B.比较小球往右偏移的距离
C.比较丝线偏离竖直方向的角度D.比较丝线的长度
(2)使小球系于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受作用力的大小。上述操作所采用的物理方法
是o(填正确选项前的字母)。
A.等效替代法B.控制变量法
C.理想模型法D.微小量放大法
(3)接着该组同学又进行了如下实验,如图所示,悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B,
在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球A,当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上,B处于受力
Q.
平衡时,悬线偏离竖直方向角度为e,若两次实验中A的电量分别为21和02,8分别为30。和60°,则才为
绝缘手柄
四,计算论证题(共5道小题,共41分)解题要求:写出必要的文字说明,方程式,演算步骤和答案。有
数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。
23.如图所示,在匀强电场中,4,8为同一条电场线上两点。已知电场的电场强度大小E=4.0x104v/m,AB两点
相距d=0.10m。
(1)求A,B两点之间的电势差UAB.
⑵将电荷量4=+2.0x10-8C的试探电荷沿电场线由A点移至2点,求在此过程中静电力对试探电荷所做的功卬。
---------------------->
____________E
AB
24.如图所示,用一条绝缘细线悬挂一个质量m=0.4kg的带电小球P,小球处于水平向右的匀强电场中,静止时细线与竖
直方向的夹角为9=37°口已知电场强度大小E=lxl()4N/C,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8o求:
(1)判断小球带正电荷还带负电荷?
(2)小球所带的电荷量%
(3)若将丝线烧断,则小球在电场中将做什么运动?
25.如图所示,电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于板面的方向射入偏转电场,并从另一侧射出。已知电子质量
为m,电荷量为e,加速电场电压为Uo,偏转电场可看成匀强电场,极板间电压为U,极板长度为L,板间距为d。忽略电
子所受重力,电子射入偏转电场时初速度w和从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Ay分别是多少。
26.如图所示,绝缘粗糙的水平轨道A8(动摩擦因数〃=0.2)与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道8C平滑连
接,8C为竖直直径,半圆形轨道的半径R=0.4m,在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面
平行,电场强度£=1N/C。现有一电荷量q=+1C,质量相=0.1kg的带电体(可视为质点)在水平轨道上的P点由静
止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,然后落至水平轨道上。g取10m/s2,求:
(1)带电体运动到半圆形轨道C点时速度vc的大小.
(2)P点到8点的距离x.
(3)带电体在从B点运动到落至C点的过程中何处动能最大?并求出最大动能。(第3小题保留两位有效数字)
27.人们对静电场的性质进行研究时,引入物理量电场强度E和电势°定量描述静电场,也可以用电场线和等势面形象
描绘。如图1所示,两点电荷A和民A的电量是8的电量的4倍,小球8带电量为击实线为电场线,虚线为等势线。
以点电荷A位置作为坐标原点,A指向8为x轴正方向,A,B距离为L。
(1)请根据电场强度E的定义和库仑定律推导出距场源点电荷。为r处的电场强度表达式。
(2)用EA和EB分别表示点电荷A,8产生的场强。请求出在x轴上EA与EB相同的点的坐标xi。
(3)请求出A,2连线上,在的范围内,电势最低的点的坐标及,并定性画出该点的等势线。
(4)若点电荷电场的电势公式是夕=左?,。为场源电荷电量,厂为场点与场源电荷的距离,左为静电力常数。描述电场
能量性质分布的等势线与重力场中的等高线有很多相似之处。如图2为一山地地形的等高线分布图,每两条等高线间
表示相同的高度差。试比较该等高线分布图与点电荷电场的等势线分布图,从能量的角度分析两者有何共同特点。
延庆区2024-2025学年第一学期期中试卷
高二物理
第一部分选择题(共45分)
一,单项选择题(本题共15道小题,在每小题给出的四个选项中,兄有个选项是符合题意的,请将符合
题意的选项选出。每小题2分,共30分)
请阅读下述文字,完成下列小题。
图为电子枪内部加速部分的电场线分布示意图。a,是同一电场线上的三个点(距离“6=be),其电场强度大小分
别为Ea,Eb,Ec,电势分别为夕a,(Pb,外,电子在a,b,c三点时受到静电力的大小分别为居,Fb,冗。
A.Ea>EbB.Ea<EbC.Eb二EcD.及<Ec
2.关于电子所受静电力大小的比较,下列说法正确的是()
A.Fa<FbB.Fa>FbC.Fb=FcD.Fb<Fc
3.关于电势高低的比较,下列说法正确的是()
A.9a>9bB.9a<9bC.9b=9cD.9b>9c
4.如果将一个负电荷g从b点移动到c点,下列电场力对其做功说法正确是()
A.做正功B.做负功C.不做功D.先做正功后做负功
5.如果将一个负电荷g从。点移动到b点和从b点移动到c点,电场力对其做功分别为Wab和Wbc,下列对电场力做功
判断正确的是()
A.Wab>WbcB.Wab<WbcC.Wab=WbcD.无法判断
【答案】l.A2.B3.B4.A5.A
【解析】
【1题详解】
电场强度大小的比较与电场线的疏密有关,电场线越密集,电场强度越大,电场线越稀疏,电场强度越小,故
纥>纥〉E©
故选A。
【2题详解】
根据尸=“E可知
Fa>Fb>Fc
故选B。
[3题详解】
沿着电场线,电势逐渐降低,所以
%<%<(Pc
故选B。
【4题详解】
将一个负电荷4从b点移动到c点,根据Wbc=qUbc,因为
ubc=(pb-(pc<Q
q<Q
所以
叫>。
即电场力做正功。
故选Ao
[5题详解】
根据卬=小,将一个负电荷q从。点移动到b点和从b点移动到c点,位移相同,因为从。点移动到6点比从b点移动到
c点电场力大,所以
%〉眩
故选A。
请阅读下述文字,完成下列小题。
电容器是一种重要的电学元件。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,都可以看成一个电容器,它能储存电荷。可用图
所示的电路对电容器充电。电容表征了电容器储存电荷的特性。
6.在国际单位制中,电容的单位是()
A.伏特(V)B.安培(A)C.法拉(F)D.欧姆(Q)
7.在充电过程中,电容C与所带电荷量。之间的关系如图所示,其中正确的是()
8.在电容器充电过程中,下列说法正确的是()
A.电容器所带的电荷量保持不变B.电容器所带的电荷量逐渐减小
C.电容器两极间的电压逐渐增大D.电容器两极间的电压逐渐减小
【答案】6.C7.D8.C
【解析】
【6题详解】
在国际单位制中,电容的单位是法拉(F)o
故选Co
【7题详解】
电容的定义式为
但电容只由电容器自身决定,与所带电荷量无关,则在充电过程中,电容保持不变。
故选D。
【8题详解】
在电容器充电过程中,电容器所带的电荷量逐渐增大,根据
可知电容器两极间的电压逐渐增大。
故选Co
请阅读下述文字,完成下列小题。
用电场线能很直观,很方便地比较电场中各点场强的强弱。如图所示,左图是等量异种点电荷形成电场的电场线,右图
是场中的一些点,O是电荷连线的中点,E,尸是连线中垂线上相对。点对称的两点,B,C相对。对称。
I
I
I
A㊉B茄卢D
IF
9.关于电场强度的比较,下列说法正确的是()
A.A,B两点场强大小和方向都相同
B.B,C两点场强大小相等,方向相反
C.E,0,尸三点比较,0点场强最强
D.E,C,尸三点比较,C点场强最弱
10.把带正电的点电荷沿电场线由2点移至C点的过程中,该点电荷所受的静电力()
A.越来越小B.越来越大
C.先变大后变小D.先变小后变大
11.把正点电荷由8点沿电场线移到C点的过程中,关于电场力对电荷所做的功及电荷电势能的变化,下列说法中正确
的是()
A.电场力做正功,电势能增加
B.电场力做正功,电势能减少
C.电场力做负功,电势能增加
D.电场力做负功,电势能减少
【答案】9.C10.D11,B
【解析】
【9题详解】
A.由图可知,A点电场向左,3点电场向右,且2点电场线更密集,场强更大,故A错误.
B.根据对称性看出,8,C两处电场线疏密程度相同,则3,C两点场强大小相同。这两点场强的方向均由8-C,方向相
同,故B错误.
C.由图看出,E,。,尸三点比较,。点电场线最密集,场强最强,故C正确.
D.O,C两点比较,C点电场线更密集,场强更强,结合C选项,所以瓦C,尸三点比较,C点场强最强,故D错误。
故选C。
【10题详解】
把带正电的点电荷沿电场线由2点移至C点的过程中,电场线先变疏后变密,则场强先减小后增大,该正点电荷所受的
静电力先变小后变大。
故选D。
[11题详解】
电场线水平向右,正电荷在电场中的受力方向沿电场线的方向,即水平向右,故把正点电荷由B点沿电场线移到C点的
过程中,电场力方向与位移方向相同,电场力做正功,则知电势能减少。
故选B。
12.电场看不见摸不着,我们最初是从电荷开始学习电场的。下列说法正确的是()
A.玻璃棒与丝绸摩擦后,玻璃棒由于得到电子而带正电
B.电场是为了便于研究电荷而引入的理想模型
C.家用燃气灶的点火装置是根据尖端放电的原理制成的
D.电场强度反映电场的强弱和方向,与试探电荷的电荷量成反比
【答案】C
【解析】
【详解】A.玻璃棒与丝绸摩擦后,玻璃棒由于失去电子而带正电,故A错误.
B.电场是传递电荷间相互作用客观存在的物质,故B错误.
C.家用燃气灶的点火装置是根据尖端放电的原理制成的,故C正确.
D.电场强度反映电场自身的强弱和方向,与试探电荷的电荷量无关,故D错误。
故选Co
13.如图所示,实线为某孤立点电荷产生的电场的几条电场线,虚线是一带负电粒子通过该电场区域的运动轨迹,a,6是
轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力的作用,下列说法中正确的是()
A.该电场是由负点电荷所激发的电场
B.电场中。点的电势比b点的电势低
C.带电粒子在a点的加速度比在6点的加速度小
D.带电粒子在a点的动能比在6点的动能大
【答案】D
【解析】
【详解】A.带电粒子在运动中只受电场力的作用,根据曲线运动合力位于轨迹凹侧可知,电场力沿电场线向左,由于粒
子带负电,则电场方向沿电场线向右,所以该电场是由正点电荷所激发的电场.
B.由于该电场是由正点电荷所激发的电场,离正点电荷越近,电势越高,所以电场中。点的电势比方点的电势高,故B
错误.
C.根据电场线的疏密程度可知,。点的场强大于b点的场强,则带电粒子在a点受到的电场力大于在b点受到的电场
力,根据牛顿第二定律可知,带电粒子在a点的加速度比在6点的加速度大,故C错误.
D.根据丸=q(p,由于粒子带负电,a点的电势比b点的电势高,所以粒子在a点的电势能小于在b点的电势能,由于粒
子在运动中只受电场力的作用,所以动能和电势能之和保持不变,则带电粒子在。点的动能比在6点的动能大,故D正
确。
故选D。
14.如图所示为“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的电路.a,b,c,d是四条不同的金属导体,b,c,d与a相比,分
别只有一个因素不同:b与a长度不同,c与a横截面积不同,d与a材料不同.下列操作正确的是()
A.开关闭合前,移动滑片使滑动变阻器的阻值最小
B.研究电阻与长度的关系时,需分别测量a,b两条导体两端的电压值
C.研究电阻与横截面积的关系时,需分别测量b,c两条导体两端的电压值
D.研究电阻与材料的关系时,需分别测量c,d两条导体两端的电压值
【答案】B
【解析】
【详解】A.开关闭合前,移动滑片使滑动变阻器的阻值最大,以免开关闭合时电流过大,故A项错误.
B.由于b与a只有长度不同,其他因素均相同,所以探究电阻与长度的关系时,只需测量a,b两条导体两端的电压值即
可,故B项正确.
C.由于c与a只有横截面积不同,其他因素均相同,所以探究电阻与横截面积的关系时,只需测量a,c两条导体两端的
电压值即可,故C项错误.
D.由于d与a只有材料不同,其他因素均相同,所以探究电阻与材料的关系时,只需测量a,d两条导体两端的电压值即
可,故D项错误
15.如图所示(静电力常量为左),带电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d,点电荷到带电薄板的垂线通过
板的几何中心。若图中。点处的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中6点处产生的电场强度大小和方向是
A.左垂直薄板向左B,左,,垂直薄板向右
C2左去,垂直薄板向左D.2左亳,垂直薄板向右
【答案】A
【解析】
【详解】因为七=0,故薄板与+q产生的场强在该处大小相等,方向相反,即
同时可知薄板也带正电,根据薄板形成电场的对称性,薄板在6点的场强也为与,方向水平向左.
d
故选Ao
二,不定项选择题(本题共5道小题,在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题意的。每小
题3分,共15分。每小题全选对的得3分,选对但不全的得2分,只要有选错的该小题不得分)
16.关于电场强度的概念,下列说法正确的是()
F
A.由E=一可知,某电场的场强E跟尸成正比,跟q成反比
Q
B.电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷无关
C.E=左乌■是点电荷的电场强度公式,其中。是场源电荷的电荷量
厂
D.以点电荷。为中心,r为半径球面上各处的场强E相同
【答案】BC
【解析】
F
【详解】A.电场强度定义式£=一是比值定义,E的大小由场源有关,而与无关,故A错误.
Q
B.电场中某一点的场强是由电场本身性质决定的,与放入该点的试探电荷的正负,大小以及是否放入试探电荷无关,故
B正确.
C.石=左?是点电荷的电场强度公式,其中。是场源电荷的电荷量,故C正确.
r~
D.电场强度是矢量,不仅有大小,而且有方向,以点电荷。为中心,r为半径的球面上各处的场强E大小相等,但方向不
同,因此场强不同,故D错误。
故选BCo
17.如图所示,在“研究影响平行板电容器电容的因素”实验中,极板所带电荷量保持不变。设两极板正对面积为S,极
板间的距离为4静电计指针偏角为仇下列说法正确的是()
A.保持d不变,减小S,贝IJ。变小
B.保持d不变,减小S,则8变大
C.保持S不变,增大d,则6变小
D.保持S,d不变,极板间放入塑料板,则。变大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据
保持[不变,减小S,则电容减小,由于极板所带电荷量保持不变,则板间电势差增大,静电计指针的偏角8变大,故A错
误,B正确.
C.根据
「二1SQ
4兀kd'U
保持s不变,增大d,则电容减小,由于极板所带电荷量保持不变,则板间电势差增大,静电计指针的偏角e变大,故c错
误.
D.根据
c=2
471kd'U
保持S,d不变,极板间放入塑料板,则电容增大,由于极板所带电荷量保持不变,则板间电势差减小,静电计指针的偏角
。变小,故D错误。
故选B。
18.如图所示,在匀强电场中,将电荷量为-6x10-6©的点电荷从电场中的A点移到B点,静电力做了-2.4x10-5j的
功,再从B点移到C点,静电力做了1.2x10-5j的功。已知电场的方向与直角VABC所在的平面平行,48长6cm,8C
长4cm。下列说法正确的是()
A.A,B两点间的电势差UAB=4V
B.8,C两点间的电势差UBC=2V
5,
C.电场强度的大小为一xl()2v/m
6
D.场强的方向垂直于AC指向8
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.将电荷量为-6x10-6(2的点电荷从电场中的A点移到2点,静电力做了—2.4义10力的功,再从2点移
到C点,静电力做了1.2x10-51的功,则A,8两点间的电势差为
8,C两点间的电势差为
.=1.2x10%.
q—6x10-6
故A正确,B错误.
CD.由于该电场为匀强电场,所以电势在任意直线上均匀变化。设B点电势为0,则A点电势为4V,3点电势为2V,取
A,B中点为。。点电势为2V,连接C点,可知C。为等势线,根据电场方向垂直等势线由高电势指向低电势,过8点作
C。垂线如图所示
可知场强方向并不是垂直于AC的,根据几何关系,B点到CD连线的距离为
,BCBD12
a=,----=—cm
VBC2+BD25
电场强度大小为
£==5?102v/m
d6
故C正确,D错误
故选ACo
19.如图所示为密立根油滴实验示意图。实验中要设法使带负电的油滴悬浮在电场中。若在实验中观察到某一个带负
电的油滴向下加速运动。在该油滴向下运动的过程中,下列说法正确的是()
A.静电力做正功
B.重力和静电力的合力做正功
C.重力势能的减少量小于动能的增加量
D.重力势能的减少量大于电势能的增加量
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由于下极板带负电,带负电的油滴受电场力向上,因此静电力做负功,故A错误.
B.由于向下加速运动,合力向下,因此重力和静电力的合力做正功,故B正确.
C.根据能量守恒,减小的重力势能一部分增加了电势能,一部分增加了油滴的动能,因此重力势能的减少量大于动能的
增加量,故C错误.
D.重力做正功等于重力势能的减小量,电场力做负功等于电势能的增加量,由于重力大于电场力,因此重力做的功大于
电场力做功,即重力势能的减少量大于电势能的增加量,故D正确。
故选BD„
20.如图甲所示,一条电场线与Ox轴重合,取。点电势为零,3方向上各点的电势。随x变化的情况如图乙所示,下列
说法正确的是()
A.电场强度先增大后减小
B.电场线一直沿Ox负方向
C.若在。点由静止释放一电子,仅受电场力作用的运动中,电子速度先增大后减小
D.若在。点由静止释放一电子,仅受电场力作用的运动中,电势能先减小后增大
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据。-X图像的切线斜率绝对值表示电场强度大小,可知电场强度先减小后增大,故A错误.
B.根据沿场强方向电势降低可知,电场线方向先沿必负方向,后沿3正方向,故B错误.
CD.若在。点由静止释放一电子,仅受电场力作用的运动中,由于电场线方向先沿3负方向,后沿0%正方向,则电子
所受的电场力先沿。%正方向,后沿3负方向,电场力先做正功后做负功,电子速度先增大后减小,电势能先减小后增
大,故CD正确。
故选CD„
第二部分非选择题(共55分)
三,实验题(共14分)
21.在“测量金属丝的电阻率”的实验中,实验小组的同学测量一段阻值约为6。,粗细均匀金属丝的电阻率。
(1)用螺旋测微器分别在三个不同的位置测量金属丝的直径,某次示数如图甲所示,该次测量值为__________mm。
(2)实验小组的同学采用图乙所示的电路图,用伏安法测金属丝的电阻义。图丙是测量尺的实验器材实物图,图中已
连接了部分导线。请根据图乙的电路图,补充完成图丙中实物间的连线
(3)依据完成的实物连接图,为了保护电路,闭合开关之前滑动变阻器滑片P应置于(选填“左”或
“右”)端。
(4)测量出金属丝直径为d,长度为工,电压表示数为U,电流表示数为/,则该金属丝电阻率测量值的表达式〃=
【答案】(1)1.750
(2)(3)左
⑷察
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器的精确值为0.01mm,由图可知金属丝的直径为
d=1.5nmi+25.0x0.01mm=1.750mm
【小问2详解】
根据实验电路图,完整的实物连线如图所示
【小问3详解】
依据完成的实物连接图,为了保护电路,闭合开关之前滑动变阻器滑片P应置于左端,使电压表和电流表的示数从。开
始调节。
【小问4详解】
根据电阻定律可得
又
联立可得该金属丝电阻率测量值的表达式为
22.某物理兴趣小组利用图装置来探究影响电荷间静电力的因素,做了如下实验,A是一个电荷量为Q的带正电物体,
把系在绝缘丝线上的带正电的小球先后挂在P,尸2,B等位置,小球所带电荷量为外
(1)为了比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小,下列方法最好的是=
A.比较小球抬起的高度B.比较小球往右偏移的距离
C.比较丝线偏离竖直方向的角度D.比较丝线的长度
(2)使小球系于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受作用力的大小。上述操作所采用的物理方法
是o(填正确选项前的字母)。
A.等效替代法B.控制变量法
C.理想模型法D.微小量放大法
(3)接着该组同学又进行了如下实验,如图所示,悬挂在尸点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B,
在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球A,当A球到达悬点P的正下方并与B在同一水平线上,B处于受力
平衡时,悬线偏离竖直方向角度为8,若两次实验中A的电量分别为Q和。2,9分别为30。和60°,则需为
绝缘手柄
【答案】(1)C(2)B
⑶-
9
【解析】
【小问1详解】
带电小球平衡时,根据平衡条件可知,小球所受带电体的作用力大小为
F=mgtan0
所以,为了比较带电小球所受带电体的作用力的大小,最好的办法是比较丝线偏离竖直方向的角度。
故选C。
【小问2详解】
使小球系于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受作用力的大小。所以,用的是控制变量法。
故选B。
【小问3详解】
对小球B受力分析,根据库仑定律结合平衡条件有
mgtan0=砥4,
(Lsin。)-
解得
_mgl}tansin20
可得两次实验中A的电量之比为
Q]_tan30°sin230°_1
^-tan60osin260o-9
四,计算论证题(共5道小题,共41分)解题要求:写出必要的文字说明,方程式,演算步骤和答案。有
数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。
23.如图所示,在匀强电场中,A,2为同一条电场线上的两点。己知电场的电场强度大小E="OxiO'V/m,42两点
相距d=0.10m。
⑴求A,B两点之间的电势差UAB.
(2)将电荷量q=+2.0xl(T8c的试探电荷沿电场线由A点移至8点,求在此过程中静电力对试探电荷所做的功W。
AB
【答案】(D4.0X103V,(2)8.0xl0-5j
【解析】
【详解】(DAB两点之间的电势差
-=&/=4.0x1。3丫
(2)静电力所做的功
W==8.0x105J
24.如图所示,用一条绝缘细线悬挂一个质量,“=0.4kg的带电小球P,小球处于水平向右的匀强电场中,静止时细线与竖
直方向的夹角为叙37。。已知电场强度大小后=卜1。41^/€:,8取10向$2,$出37。=0.6,337。=0.8。求:
(1)判断小球带正电荷还是带负电荷?
(2)小球所带的电荷量q.
(3)若将丝线烧断,则小球在电场中将做什么运动?
【答案】(1)带正电(2)SxlO^C
(3)见解析
【解析】
【小问1详解】
以小球为对象,根据受力平衡可知,小球的受力如图所示
可知小球受到的电场力方向与场强方向相同,则小球带正电。
【小问2详解】
根据受力平衡可得
tan0=姓^
mg
可得小球所带的电荷量为
mgtan0_0.4x10x0.75
q=C=3xlO^C
EIxlO4
【小问3详解】
若剪断细线,细线拉力消失,小球所受电场力和重力不变,小球所受电场力和重力的合力与剪断细线前细线拉力等大反
向,则合力大小为
mg
COS。
根据牛顿第二定律可得
a=—=---=12.5m/s2
mcos。
可知小球在电场中做加速度为12.5m/s2,与竖直方向成37°右偏下的匀加速直线运动。
25.如图所示,电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于板面的方向射入偏转电场,并从另一侧射出。已知电子质量
为m,电荷量为e,加速电场电压为Uo,偏转电场可看成匀强电场,极板间电压为U,极板长度为L,板间距为d。忽略电
子所受重力,电子射入偏转电场时初速度w和从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Ay分别是多少。
【解析】
【详解】电子由静止开始穿过加速电场的过程中,根据动能定理,有
1,
^U0=-mv-
可解得电子射入偏转电场时的初速度
!2eU
%0
m
在偏转电场中,电子的运动时间
At=—=L
%
电子在偏转电场中运动时的加速度
eEeU
a=——
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