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安徽省无为第一中学2023-2024学年高二物理上学期第一次段考试题(Word版附解析)

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无为一中2023-2024学年度第一学期高二第一次段考物理试卷一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。1.下列是某同学对电场中的概念、公式的理解,其中正确的是(  )A.根据电场强度的定义式,电场中某点的电场强度与试探电荷的电荷量成反比B.根据电容的定义式,电容器的电容与所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比C.根据真空中点电荷电场强度公式,电场中某点电场强度与场源电荷的电荷量成正比D.根据公式,带电量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A、B点的电势差为1V【答案】C【解析】【详解】A.电场强度取决于电场本身,与有无试探电荷无关,电场强度的定义式,只是为研究电场的性质方便,而定义的,A错误;B.电容器的电容是描述电容器容纳电荷多少的物理量,电容大小取决于电容器的本身,不能理解成电容器的电容与所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比,B错误;C.电场中某点电场强度是由场源电荷决定的,所以由真空中点电荷电场强度公式,可知电场中某点电场强度与场源电荷的电荷量成正比,与该点到场源电荷的距离的平方成反比,C正确;D.由公式,可知带电量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,即电场力做功是−1J,则有则A、B点的电势差为−1V,D错误。故选C。 2.如图(a),场源点电荷固定在真空中O点,从与O相距r0的P点由静止释放一个质量为m、电荷量为q(q>0)的离子,经一定时间,离子运动到与O相距rN的N点。用a表示离子的加速度,用r表示离子与O点的距离,作出其图像如图(b)。静电力常量为是k,不计离子重力。由此可以判定(  )A.场源点电荷带正电B.场源点电荷的电荷量为C.离子在P点的加速度大小为D.离子在P点受到的电场力大小为【答案】D【解析】【详解】A.从P到N,带正电的离子的加速度随的增加而增大,即随r的减小而增加,可知场源点电荷带负电,选项A错误;B.在N点,由库仑定律及牛顿第二定律解得选项B错误;CD.在P点时,由库仑定律及牛顿第二定律离子在P点受到的电场力大小为 选项C错误,D正确。故选D。3.某静电场中有电场线与x轴重合,x轴上各点电势φ分布如图所示,图线关于纵轴对称,则(  )A.x1处和-x1处场强方向相同B.x1处和-x2处场强大小相等C.某带电粒子在x2处和-x1处电势能相等D.某带电粒子在x2处的电势能可能小于在-x1处的电势能【答案】D【解析】【分析】【详解】AB.φ-x图像斜率大小等于电场强度,x1处和-x1处场强大小相等,方向相反,x1处和-x2处场强大小不相等,AB错误;C.由图可以看出在-x1处的电势低于粒子在x2处的电势,粒子的电势能为这两点的电势不等,所以两点的电势能不相等,C错误;D.由图可以看出在-x1处的电势低于粒子在x2处的电势,对负电荷来说,电势越低电势能越大,所以某带负电粒子在-x1处的电势能大于在x2处的电势能,D正确。故选D。4.如图所示,平行金属板A、B水平正对放置,分别带等量异号电荷.一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么 A.若微粒带正电荷,则A板一定带正电荷B.微粒从M点运动到N点电势能一定增加C.微粒从M点运动到N点动能一定增加D.微粒从M点运动到N点机械能一定增加【答案】C【解析】【详解】A、粒子在电场力和重力的合力作用下做类平抛运动,合力向下,电场力可能向上而小于重力,也可能向下,故无法判断A板的带电情况,A错误;B、电场力可能向上,也可能向下,故微粒从M点运动到N点电势能可能增加,也可能减小,B错误;C、粒子在电场力和重力的合力作用下做类似平抛运动,电场力和重力的合力向下,故从M到N动能增加,C正确;D、电场力可能向上,也可能向下,故微粒从M点运动到N点过程,电场力可能做负功,也可能做正功,故机械能可能增加,也可能减少,D错误;5.如图所示,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心。两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点,不计重力。下列说法中正确的是(  )A.M、N为同种电荷B.M在b点的速度小于它在a点的速度C.N在c点的电势能小于它在e点的电势能D.N在从e点运动到d点的过程中电场力先做正功后做负功【答案】B【解析】 【详解】A.由粒子运动轨迹可知,M受到的是吸引力,N受到的是排斥力,可知M带负电荷,N带正电荷,故A错误;B.M从a到b点,库仑力做功为其中,根据动能定理知,动能减小,则b点的动能小于在a点的动能,那么M在b点的速度小于它在a点的速度,故B正确;C.带正电的点电荷固定于O点,因此c点电势高于e点,则正电荷从低电势到高电势,电势能增加,那么N在c点的电势能大于它在e点的电势能,故C错误;D.因N带正电,那么N从e点运动到d点的过程中电场力方向先与运动方向的夹角为钝角,后与运动方向的夹角为锐角,所以电场力先做负功后做正功,故D错误。故选B。6.如图所示,两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场。两极板间距为d。一带负电的微粒从上极板M的边缘以初速度v0射入,沿直线从下极板的边缘射出。已知微粒的电荷量为q、质量为m。下列说法不正确的是(  )A.微粒运动的加速度为0B.微粒的电势能减小了mgdC.两极板间的电势差为D.M极板的电势高于N极板的电势【答案】B【解析】【详解】A.带电微粒受向下的重力和向上的电场力,其合外力为0的情况下,沿直线运动,所以加速度为0,A正确;C.根据得C正确; D.因为电场力方向向上,所以电场线竖直向下,则φM>φN,D正确;B.负电荷由电势高处向电势低处移动,电势能增加了mgd,B错误。此题选择不正确的选项,故选B。7.安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核的运动可等效为环形电流。设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动,关于该环形电流的说法,正确的是(  )A.电流大小为,电流方向为顺时针B.电流大小为,电流方向为顺时针C.电流大小为,电流方向为逆时针D.电流大小为,电流方向为逆时针【答案】C【解析】【详解】电子绕核运动可等效为环形电流,电子运动周期为根据电流的定义可得电流大小为因为电子带负电,所以电流方向与电子定向移动方向相反,即沿逆时针方向,故选C。二、多项选择题:本题4小题,每小题4分,共16分。每小题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。8.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷,以E表示两极板间的电场强度,Ep表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则(  )A.θ减小,E不变B.θ增大,E不变C.θ减小,Ep增大D.θ减小,Ep不变 【答案】AD【解析】【详解】由题意可知平行板电容器的带电荷量Q不变,当下极板不动,上极板向下移动一段距离时,两极板间距d减小,根据则电容C变大,由可知U变小,则静电计指针的偏角θ减小,两板间电场强度可知电场强度E不变,P点与下极板间的电势差不变,则点电荷从P点移动到下极板(电势为零)电场力做功不变,电势能的变化相同,则点电荷在P点的电势能Ep不变,故AD正确,BC错误。故选AD9.如图所示,在电场强度大小为E的匀强电场中,将一个质量为m、电荷量为q的带正电小球从O点由静止释放,小球沿直线OA斜向下运动,直线OA与竖直方向的夹角为θ。已知重力加速度为g,不计空气阻力。下列判断正确的是(  )A.场强的最小值为E=B.场强的最小值为E=C.E=时,小球的电势能一定不变D.E=时,小球的机械能一定减小【答案】AC 【解析】【详解】A.小球受重力和电场力作用,合力方向即OA方向,根据力的合成原则可知,当电场力方向与OA方向垂直时,电场力最小即电场强度最小。此时,根据垂直于OA方向的平衡条件有:解得故A正确,B错误;C.当时,电场力方向与OA方向垂直,即电场力方向与小球运动方向垂直,电场力对小球不做功,则小球的电势能一定不变。小球仅受重力做功,其机械能不变,故C正确,D错误。故选AC。10.如图所示,两个固定的等量正点电荷相距4L,共连线的中点为O,以O为圆心、L为半径的圆与两正点电荷间的连线及连线的垂直平分线分别交于a、b和c、d,以O为坐标原点、垂直ab向上为正方向建立Oy轴。已知a点的电场强度大小为E。则下列说法正确的是(  )A.a点与b点的电场强度相同,电势也相等B.c点的电场强度为,方向沿y轴正方向C.在c点由静止释放一电子,电子运动到O点动能最大D.若将一正电荷由O移到b点,电场力先做负功后做正功【答案】BC【解析】【详解】A.根据两等量正点电荷电场特点,a、b两点的电场强度大小相同,方向相反,故A错误;B.由库仑定律可知 可得方向沿轴正方向,故B正确;C.根据等量同种正电荷的电场分布特点,可知cO之间的电场线方向向上,Od之间的电场线方向向下,O点的电场强度为零,故在c点由静止释放一电子,电子先受到向下的电场力,做加速运动,到O点加速度为零,速度达到最大,进入Od之间,受到向上的电场力,做减速运动,故电子在O点的速度最大,动能最大,故C正确;D.根据等量同种正电荷的电场分布特点,O点的电场强度为零,Ob之间的电场强度方向向左,故若将一正电荷由O移到b点,所受的电场力向左,故电场力做负功,故D错误。故选BC。11.关于导体的电阻及电阻率的说法中,正确的是(  )A.由知,导体的电阻与长度l、电阻率ρ成正比,与横截面积S成反比B.由可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比C.将一根导线一分为二,则半根导线电阻和电阻率都是原来的二分之一D.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零,这种现象叫做超导现象.发生超导现象时,温度不为绝对零度【答案】AD【解析】【分析】导体电阻由导体本身的性质决定,与通过导体的电流以及两端的电压无关,电阻率由材料决定,与温度有关;【详解】A、导体的电阻由导体本身的性质决定,由可知,导体的电阻与长度、电阻率均成正比,与横截面积S成反比,故A正确;B、导体的电阻由导体本身的性质决定,与电压和电流无关,故B错误;C、将一根导线一分为二,根据电阻定律,半根导线的电阻是原来的二分之一,但电阻率不变,故C错误;D、某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零,这种现象叫做超导现象,绝对零度是低 温的极限,只能接进,不可能达到,故D正确.【点睛】解决本题的关键掌握电阻定律,知道电阻的大小与电流、电压无关,以及知道电阻率的大小由材料本身性质决定.三、填空题:每空3分,共18分。12.如图所示,两根绝缘细线挂着两个质量相同且不带电的小球A和B。此时上、下细线受力的大小分别为、。如果使A带正电,B带负电。上、下细线受力的大小分别是、。请分别比较___________,___________(填“大于”、“等于”或“小于”)。【答案】①.等于②.大于【解析】【详解】[1][2]设两球质量均为m,根据整体法分析可知隔离法分析其中F表示A(带正电)对B(带负电)的静电引力。所以13.已知空气的击穿电场强度为2×106V/m,测得某一次闪电,设闪电的火花路径为直线,其火花长为1000m,则发生这次闪电时,放电路径两端的电势差U=_____V,若这次闪电通过的电荷量为30C,则释放的能量W=_____J。【答案】①.②.【解析】【详解】[1]根据 代入数据得放电路径两端的电势差[2]根据代入数据得释放的能量14.如图所示,电荷量为q的点电荷与均匀带电薄板相距2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0,则带电薄板产生的电场在图中B点的电场强度方向为______(填“向左”或“向右”),大小为______。【答案】①.向左②.【解析】【详解】[1][2]点电荷在A点产生的电场强度为方向向左,图中A点的电场强度为0,可知带电薄板在A点产生的电场为方向向右,A点和B点关于薄板对称,故带电薄板在B点产生的电场为方向向左。四、计算题:3小题,15题12分,16题12分,17题14分,共38分,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.15.如图所示,在匀强电场中,将带电荷量q=-6×10-6C的电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了2.4×10-5J的功,再从B点移到C点,电场力做了1.2×10-5J的功。 (1)求A、B两点间电势差UAB和B、C两点间的电势差UBC;(2)如果规定B点的电势为零,则A点和C点的电势分别为多少?(3)作出过B点的一条电场线。【答案】(1)4V;-2V;(2)4V,2V;(3)【解析】【详解】(1)根据电场力做功与电势差的关系得(2)根据电势差的定义式所以,(3)AB的中点D的电势为连接CD,CD为等势线,电场线与等势线垂直,且由高电势指向低电势,如图所示 16.半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m、带正电荷的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,如图所示。珠子所受静电力是重力的,将珠子从环上的最低点A由静止释放(重力加速度为g),则:(1)珠子所能获得的最大动能是多少?珠子对圆环的最大压力是多少?(2)在A点给珠子水平向右的初速度v0至少为多大,恰好可以使珠子在竖直圆环上做完整的圆周运动?【答案】(1)mgr,mg;(2)v0=【解析】【详解】(1)因所以珠子所受静电力与重力的合力F合与竖直方向的夹角θ满足故θ=37°如图所示,设OB与竖直方向的夹角为θ,则B点为等效最低点,珠子从A点由静止释放后从A到B过程中做加速运动,珠子在B点动能最大,对圆环的压力最大 由动能定理得qErsinθ-mgr(1-cosθ)=Ekm解得设珠子在B点受圆环弹力大小为FN,有则由牛顿第三定律得珠子对圆环的最大压力大小为。(2)等效最高点为C点,合力可以为0,速度为0,A到C,由动能定理得解得17.如图所示,在水平地面MN上方存在范围足够大的竖直向上的匀强电场E,E=1×104V/m,水平面上竖直放置一绝缘轨道ABCD,AB部分为粗糙直轨道,且与水平方向夹角为37°,BCD为光滑圆轨道,与AB在B点处相切,轨道与地面相切于C点,D点处切线沿水平方向,圆轨道半径R=0.5m,现将一质量为m=1kg的带电物块(大小忽略不计)从斜面上P点(图中未标出)静止释放,物块与AB轨道间动摩擦因数为0.25,物块带电量为q=+2×10-4C,结果物块恰能通过D点,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。求:(1)物块通过D点时速度vD大小;(2)物块通过C点时对轨道的压力;(3)物块释放处P点与B点之间的距离x。 【答案】(1)2m/s;(2)48N;(3)2.875m【解析】【详解】(1)物块恰好能通过D点,由向下的重力和向上的电场提供向心力,则有解得由C到D,根据动能定理有解得m/s在C点,根据牛顿第二定律有NC-(mg-F)=m解得NC=48N由牛顿第三定律可知物块对轨道,向下的压力大小为48N。(3)从释放P点到D点过程,由动能定理有解得

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所属: 高中 - 物理
发布时间:2023-11-01 20:00:03 页数:15
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文章作者:随遇而安

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