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- 2021-06-01 发布
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高 二 物 理 试 卷
命题人:王笑 时间:90分钟 满分:100分
第I卷(选择题)
一、选择题(1-6为单项选择题,7-10为多项选择题,每题4分,多选或错选得0分,少选漏选得2分)
1.(本题4分)对物体带电现象的叙述,下列说法正确的是( )
A. 一个不带电的物体内一定没有电荷
B. 物体带电一定具有多余的电子
C. 物体带电的过程就是创造电荷的过程
D. 物体带电的过程就是电荷移动的过程
2.(本题4分)三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径.球1的带电荷量为,球2的带电荷量为,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为.现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为,方向不变.由此可知( )
A. B. C. D.
3.(本题4分)如图,AB、CD是圆O的两条直径,在A、B两点上各放置电荷量为+Q和-Q的点电荷,设C、D两点的电场强度分别为EC、ED,电势分别为、,下列说法正确的是( )
A. EC与ED相同,与不相等
B. EC与ED不相同,与相等
C. EC与ED相同,与相等
D. EC与ED不相同,与不相等
4.(本题4分)如图所示,一半径为的圆盘上均匀分布着电荷量为的电荷,在垂直于圈盘且过圆心的轴线上有、、三个点。和,和,和间的距离均为,在点处有一电荷量为()的固定点电荷。己知点处的场强为,则点处场强的大小为(为静电力常量)( )
A. B. C. D.
5.(本题4分)如图所示,、为两个固定的等量同种正电荷,在其连线的中垂线上的点释放一个负粒子,仅在电场力作用下由静止开始运动,下列说法中正确的是( )
A. 粒子将一直沿中垂线做单方向直线运动
B. 从到的过程中,加速度可能先变大,再变小,速度越来越大
C. 整个运动过程中,粒子在点时,加速度最大
D. 整个运动过程中,粒子的电勢能一直增加
6.(本题4分)如右图所示,P、Q为两个等量的异种电荷,以靠近P点的O点为原点,沿两电荷的连线建立x轴,沿直线向右为x轴正方向,一带正电的粒子从O点由静止开始在电场力作用下运动到A点,已知A点与O点关于PQ两电荷连线的中点对称,粒子的重力忽略不计,在从O到A的运动过程中,下列关于粒子的运动速度v和加速度a随时间t的变化,粒子的动能Ek和运动径迹上电势φ随位移x的变化图线可能正确的的是( )
7.(本题4分)如图所示,P是一个带电体,N
是一个不带电的金属空腔,在哪种情况中,放在绝缘板上的小纸屑S不会被P吸引( )
A. ① B. ② C.③ D. ④
8.(本题4分)两点电荷q1和q2(电性和大小均未知)分别固定在X轴上的-2L和2L处。两电荷连线上各点电势φ随X变化的关系如图所示。下列说法正确的是
[]
A. 从-2L到2L电势先减小后增大
B. 从-2L到2L场强先减小后增大
C. X轴上只有一个点的场强为0,且位于2L的右边
D. -L处的场强为0
9.(本题4分)如图所示,虚线A、B、C、D是某匀强电场中的4个平行且等距的等势面,其中等势面C的电势为0,一电子仅在静电力的作用下运动,经过A、D等势面时的动能分别为26eV和5eV,则下列说法正确的是
A.等势面D的电势为-7V
B. 等勢面B的电势为4V
C. 该电子不可能到达电势为-10V的等势面
D. 该电子运动到某一位置,其电势能变为8eV时,它的动能为4eV
10.(本题4分)如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a、b分别与电池两极相连,开始时开关S闭合,发现在距两板距离相等的P点有一个带电液滴处于静止状态,然后断开开关,并将b板向下平移一小段距离,稳定后,下列说法中正确的是
A. 液滴将加速向下运动
B. 液滴将保持不动
C. P点电势升高,液滴在P点时电势能减少
D. P点电势升高,液滴在P点时电势能增大
二、填空题(每空3分)
11.(本题6分)雷电是云层与大地之间或云层与云层之间的放电现象,放电的两者所带的是____(填“同”或“异”)种电荷,大地所带的电荷是因______(填“感应起电”或“摩擦起电”或“接触起电”)而获得的.
12.(本题12分).如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连.
(1)使电容器带电后与电源断开
①上移左极板,可观察到静电计指针偏转角________(选填“变大”“变小”或“不变”);
②将极板间距离减小时,可观察到静电计指针偏转角________(选填“变大”“变小”或“不变”);
③两板间插入一块玻璃,可观察到静电计指针偏转角________(选填“变大”“变小”或“不变”).
(2)下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有(____)
A.使用静电计的目的是测量电容器电荷量的变化情况
B.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
C.静电计可以用电压表替代[]
D.静电计可以用验电器替代
三、计算题
13.(本题8分)如图所示,板长L=4 cm的平行板电容器,板间距离d=3 cm,板与水平线夹角á=37°,两板所加电压为U=100 V,有一带负电液滴,带电荷量为q=3×10-10 C,以v0=0.5m/s的水平速度自A板边缘水平进入电场,在电场中仍沿水平方向并恰好从B板边缘水平飞出.g取10 m/s2,求:
(1)液滴的质量;
(2)液滴飞出时的速度.
14.(本题10分)如图所示,平行金属板长为2m,一个带正电为2×10−6C、质量为5×10−6kg的粒子以初速度5m/s紧贴上板垂直射入电场,刚好从下板边缘射出,末速度恰与下板成30°角,粒子重力不计,求:
(1)粒子末速度大小;
(2)上下两个极板的电势差是多少(结果保留三位有效数字)?
15.(本题12分)如图,绝缘的水平面上,相隔2L的AB两点固定有两个电量均为Q的正点
电荷,a,O,b是AB连线上的三点,且O为中点,Oa=Ob= .一质量为m、电量为+q的点电荷以初速度v0从a点出发沿AB连线向B运动,在运动过程中电荷受到大小恒定的阻力作用,当它第一次运动到O点时速度为2v0,继续运动到b点时速度刚好为零,然后返回,最后恰停在O点.已知静电力恒量为k.求:
(1)a点的场强大小.
(2)阻力的大小.
(3)aO两点间的电势差.
(4)电荷在电场中运动的总路程.
16. (本题12分)如图,在绝缘地板D的上方有一个相距为3L,竖直向下的匀强电场E,在匀强电场上面的L处有一带电的小球B,在B上方有带电的小球A,他们质量均为m,用长度为L的绝缘轻杆相连.已知.让两小球从静止释放,小球可以自由下落进入匀强电场中(重力加速度为g).求:
(1)B球刚进入电场时的速度v1大小;
(2)A球刚进入电场时的速度v2大小;
(3)B球是否能碰到下绝缘板D?如能,求刚碰到时的速度v3大小.如不能,请通过计算说明理由.
选择题(每题4分)
1-6 DDADBC
7 AC 8 BC 9AD 10 BC
二.填空题(每空3分)
11异 感应起电
12大 小 小 B
三.计算题(共42分)
(8分)13(1) (2)1m/s
【详解】
(1)竖直方向:qcos37°=mg
解得m=8×10-8 kg
(2)液滴受到的合力F合=mgtan37°
由动能定理得F合s=mv2-mv02
解得v=1m/s
(10分)14(1)m/s ( 2 )10.4V
【详解】
(1) 粒子在平行板间做类平抛运动,根据平行四边形定则知,
。
(2)根据动能定理得,qU=mv2−mv02,
解得
(12分)15(1) (2) (3) (4)4.5L
【详解】
(1)由点电荷电场强度公式和电场叠加原理可得:
(2)从a到b点过程中,根据对称性,Ua=Ub
根据动能定理:
解得:
(3)从a到o点过程中,
根据动能定理:
(4)最后停在o点,整个过程符合动能定理
故本题答案是:(1) (2) (3) (4)4.5L
(12分)16(1);(2) ;(3)不能
【解析】B进入电场前,两小球不受电场力作用,只受重力作用,做自由落体运动;A球刚进入小孔前,只有B球受电场力,F=qE=mg方向竖直向下,由牛顿第二定律可得加速度,根据匀变速直线运动规律可求速度;当A、B球全部进入电场后受力分析,求解加速度,根据速度减为零的位移,从而判断B球不能到达下金属板。
(1)B进入电场前,两小球不受电场力作用,只受重力作用,做自由落体运动
,得
(2)A球刚进入小孔前,只有B球受电场力,方向竖直向下,
由牛顿第二定律可得:,解得a=3g/2
系统做匀加速直线运动
代入数据得:
(3)B球不能到达下金属板
当A、B球全部进入电场后,系统受力分析得 得
设系统速度为零时没到达下金属板,设停下来时通过的距离H
,代入数据得:,故B球不能到达下金属板。