【文档说明】安徽省滁州市定远县育才学校2020-2021学年高二下学期4月周测(19日)物理试题 含答案.docx,共(10)页,189.776 KB,由小赞的店铺上传
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2020-2021学年第二学期4月周测试卷(4月19日)高二物理试题一、单选题(本大题共8小题,共32分)1.一横截面积为S的铜导线通有恒定电流。设每单位体积的导线中有n个自由电子,每个自由电子的电荷量为q,此
时电子定向移动的速率为v,则在𝛥𝑡时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为()A.𝑛𝑣𝑆𝛥𝑡B.𝑛𝑞𝛥𝑡𝑆C.𝑛𝑣𝑆𝛥𝑡𝑞D.𝑛𝑣𝛥𝑡2.第56届日本电池大会上华为发布了5分钟即可充满3000m
Ah电池50%电量的快充技术成果,引起业界广泛关注.如图是华为某智能手机电池上的信息,支持低压大电流充电,则()A.4.35𝑉表示该电池的电动势B.该电池充满电后以100mA的电流工作时,可连续工作30小时C.11.4Wh表
示该电池能提供的电量D.3000mAh表示该电池能提供的电能3.如图所示在绝缘支架上的导体A和导体B按图中方式接触放置,原先AB都不带电,先让开关𝐾1,𝐾2均断开,现在将一个带正电小球C放置在A左侧,以下判断正确的是(
)A.𝐾1、𝐾2均闭合时,A左端带负电,B左端不带电B.只闭合𝐾2,接着移走带电小球,最后将AB分开,A带负电C.𝐾1、𝐾2均闭合时,A、B两端均不带电D.只闭合𝐾1,则A左端不带电,B右端带负电4.电荷量为+𝑄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𝐸0,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.𝐸=0B.𝐸=𝑘
𝑄𝑑2C.𝐸=𝐸0−𝑘𝑄𝑑2D.𝐸=𝐸025.如图所示,平行板电容器的两个极板接在电压恒定的电源上,下极板接地,极板间P点有一悬浮的带电油滴,若将电容器的下极板缓慢向下移动一段距离,则下列说法正确的是A.电容器所带的电荷量将增加B.带电油滴将向下运动C.P点的电
势将升高D.若仍要带电油滴在极板间悬浮,应减小油滴的比荷6.计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片,与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片,这组金属片组成一个可变电容器.当连接电源不断电,按下某个键时,与之相连的电子线路就给出该键相关的信
号,当按下键时,电容器的A.电容变小B.极板的电量变大C.极板间的电压变大D.极板间的场强变小7.如图所示,a、O、b为点电荷(图中未画出)产生的电场线上的三点,且ab为圆O的直径.一电子仅在电场力作用下由静止先从a点运动到O点
,再从O点运动到b点,经历两个运动过程,电子运动的加速度越来越大.下列说法正确的是A.点电荷位于a点左侧B.点电荷一定带正电C.两个运动过程,电场力做的功相等D.两个运动过程,电子的电势能增大8.如图所示
,a、b、c为真空中某电场中的一条竖直电场线上的三点,𝑎𝑏=𝑏𝑐,一带电小球由c运动到a,电场力方向竖直向上,其速度时间图象如图所示,则()A.a、b两点的电势差等于b、c两点的电势差B.a点的电场强度
一定大于b点的电场强度C.a点的电势一定高于c点的电势D.从c到a带电粒子的电势能增加二、多选题(本大题共4小题,共16分)9.如图所示,圆形区域内存在着沿纸面方向的匀强电场(图中未画出),a、b、c、d分别为两条直径的端点,且𝑎𝑐⊥
𝑏𝑑,一带正电的粒子从b点沿bd方向以速度𝑣0射入电场,只在电场力作用下,从c点飞出电场,则下列说法正确的是()A.粒子到达c点的速度一定大于b点的速度B.b、c两点间的电势差与a、d两点间的电势差
一定相等C.电场力一定对粒子做正功D.a点的电势一定高于c点的电势10.电子绕核运动可以看做一环形电流.设氢原子中的电子绕原子核在半径为r的轨道上运动,用e表示电荷量,m表示电子的质量,k为静电力常量.则:A.电
子运动的速率为𝑣=𝑒√𝑘𝑚𝑟⬚B.电子运动的周期为𝑇=2𝜋𝑟𝑒√𝑚𝑘⬚C.电子运动形成的电流𝐼=𝑒22𝜋𝑟√𝑘𝑚𝑟⬚D.电子运动形成的电流𝐼=𝑒2𝜋𝑟√𝑘𝑚𝑟⬚11.M、N
为椭圆的两个焦点,AB为椭圆的长轴,CD为椭圆的短轴,O是椭圆的中心。现在M、N两点分别放置电荷量相等的正电荷,如图所示,下列说法正确的是A.电子在椭圆上移动时,电场力不做功B.椭圆上关于O点对称的两点,电场强度相同C.椭圆上关于O点对称的两点,电势相同D.质子在C点的电势能低于在B点的电势能
12.密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷雾器喷出时由于摩擦而带电,并落入两块相互平行的极板M、N之间的区域(𝑀板带正电、N板带负电),透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质量,再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡,
可计算出油滴所带的电荷量。若此悬浮油滴的质量为m,两极板间的电压为U,当地的重力加速度为g。则下列说法正确的是()A.悬浮油滴带负电B.悬浮油滴的电荷量为𝑚𝑔𝑈C.增大电场强度,悬浮油滴将向上运动D.油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍三、填空题(本大题共3小
题,共16分)13.如图所示,有一匀强电场,若场强为E,A、B所在等势面的间距为d,则A、B两点的电势𝜑𝐴𝜑𝐵(选填“>”、“=”或“<”),A、B两点的电势差𝑈𝐴𝐵=,如将电量为e的质子从点A移动到点B,电场力所做的功𝑊=。14.如图所示,电源电压恒定,则闭合开关S
的瞬间,通过电阻R的电流方向是从______到_______;平行板电容器充电稳定后,在将两板间距离增大的过程中,通过R的电流方向是从________到________;如果电容器充电平衡后,先断开S,再将两板间距离增大,在此过程中,R上________
(选填“有”或“无”)电流通过。15.如图所示,MON是固定的光滑绝缘直角杆,MO沿水平方向,NO沿竖直方向,A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球。用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上,使两球均处于静止状态。现将A球沿水平向左方向缓慢移动
一小段距离后,A、B两小球可以重新平衡。则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较,A、B两小球间的库仑力______;A球对MO杆的压力______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。四、计算题(本大题共3小题,共36分)16.如图所示,质量均为𝑚=8.0×10−4𝑘𝑔、形状完全相同的
两个金属小球A、B,均用𝐿=0.1𝑚的绝缘细线分别悬挂于M、N两点。现使A球带电后,再将悬点N移至与悬点M重合,两球接触后分开,平衡时两球相距𝑑=0.12𝑚。小球均可视为点电荷,重力加速度g取10𝑚/𝑠2,静电力常量𝑘=9.0×109𝑁⋅𝑚2/𝐶2。求:(结果可以保留
根号)(1)𝐴球所受的静电力;(2)两球所带电荷量;(3)两球连线中点处的电场强度为多少?17.如图所示,匀强电场中一带负电的点电荷q在恒力F作用下,从A点沿水平方向匀速运动至B点。已知𝐹=1.6×10−4𝑁,𝛼=37°,q的电荷量为3.2×10−
5𝐶,AB之间的距离𝐿=0.5𝑚,A点电势𝜑𝐴=1𝑉,𝑠𝑖𝑛37°=0.6,𝑐𝑜𝑠37°=0.8,不计点电荷重力。求:(1)匀强电场场强大小和方向;(2)𝑞在从A到B的过程中电势能的变化量;(3)𝐴
、B间的电势差及B点电势。18.如图所示,金属丝发射出来的电子(初速度为零,不计重力)被加速后从金属板的小孔穿出,进入偏转电场。电子在穿出偏转电场后沿直线前进,最后打在荧光屏上。设加速电压𝑈1=1640𝑉,偏转极板长𝐿=4𝑐𝑚
,偏转极板间距𝑑=2𝑐𝑚,当电子加速后从两偏转极板的正中央沿与板平行方向进入偏转电场。(电子质量符号m电子电荷量符号𝑒)(1)电子进入偏转电场时速度?(用题中所给物理量符号表示)(2)偏转电压𝑈
2为多大时,电子束打在荧光屏上偏转距离最大?(3)如果偏转极板右端到荧光屏的距离𝑆=20𝑐𝑚,则电子束打在荧光屏上的最大偏转距离为多少?答案解析1.【答案】A【解析】根据电流的微观表达式𝐼=𝑛𝑞𝑣𝑆,在△�
�时间内通过导体横截面的自由电子的电量𝑄=𝐼△𝑡,则在△𝑡时间内,通过导体横截面的自由电子的数目为𝑛=𝑄𝑞=𝐼𝛥𝑡𝑞,将𝐼=𝑛𝑒𝑣𝑆代入得𝑛=𝑛𝑞𝑣𝑆𝛥𝑡𝑞=𝑛𝑣𝑆𝛥𝑡,
A正确,BCD错误。故选A。2.【答案】B【解析】A、4.35𝑉为充电电压,不是该电池的电动势;故A错误;B、该电池充满电后以后以100mA的电流工作时,可连续工作:𝑡=3000mA⋅ℎ100mA=30ℎ,故B正确;C、11.4𝑊ℎ为电池的充
电电能,不是该电池的电量,故C错误;D、mAh为电量的单位,所以3000mAℎ表示该电池能提供的电量,不是电能,故D错误。故选:B。3.【答案】A【解析】𝐴𝐶.由于小球C带正电,𝐾1、𝐾2均闭合时,由于静电感应的作用,B右端带的
正电荷会被从大地上来的负电荷中和,所以导体B右端不再带有电荷,A左端带负电,故A正确,C错误;B.当闭合开关时𝐾2,由于静电感应的作用,B右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和,所以导体B右端不再带有电荷,A左端带负电,接着移走带电小球,导体AB电荷中和,不再带电,最后将
AB分开,不带电,故B错误;D.当闭合开关𝐾1时,由于静电感应的作用,B右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和,B右端不再带有电荷,A左端带负电,故D错误;故选A。4.【答案】C【解析】电荷量为+𝑄的点电荷在P点产生的场强为𝐸=𝑘𝑄𝑑2,方向向右;金属板上感应电荷为负电荷,在P点
处产生的电场强度方向也向右,大小设为E,根据电场的叠加知𝐸=𝐸0−𝑘𝑄𝑑2,故C正确,ABD错误。故选C。5.【答案】B【解析】A.由𝐶=𝜀𝑆4𝜋𝑘𝑑可知,极板间的距离变大,电容C减小,电
容器连接电源,两极板间的电压不变,由𝐶=𝑄𝑈可知,Q减小,A错误;B.由𝐸=𝑈𝑑可知,极板间的电场强度减小,故电场力减小,受力分析可知油滴将向下运动,B正确;C.下极板接地,电势为零,两极板间的电场方向向上,故P点电势低于零,P点到上极板的距离不变,两极板间的电场强
度减小,P点与上极板间的电势差减小,两极板之间的电势差不变,P点与下极板间的电势差增加,故P点的电势降低,C错误;D.油滴悬浮,由受力分析可知𝐸𝑞=𝑚𝑔,可得𝑞𝑚=𝑔𝐸,当极板间电场强度减小时,若仍要带电油滴在极板间悬浮,应增大油滴的比荷,D错误。故选B。6.【答案】B【解析】A
.根据电容的决定式𝐶=𝜀𝑆4𝜋𝑘𝑑可知,当按下键时,d减小,故电容变大,故A错误;C.电容器始终和电源连接,故极板间电压不变,故C错误;B.根据𝑄=𝐶𝑈可知,极板的电荷量变大,故B正确;D.根据𝐸=𝑈𝑑可知,d
减小,U不变,故E变大,故D错误;故选B。7.【答案】B【解析】𝐴𝐵.电子由静止从a点向b点运动,电子加速度越来越大,表明电场强度越来越大,故点电荷位于b点右侧,且点电荷带正电,选项A错误,B正确;C.O、b两点电势
差大于a、O两点电势差,故电子从O点运动到b点电场力做功大,选项C错误;D.电场力做正功,电子的电势能减小,选项D错误。故选B。8.【答案】B【解析】𝐴𝐵.由于从C向A做减速运动,表示重力大于电场力,合力向下,但运动过程中,由𝑣
−𝑡图象可知,斜率越来越小,加速度逐渐减小,说明电场力逐渐增大,因此a点的电场强度一定大于b点的电场强度,由于𝑎𝑏=𝑏𝑐,因此a、b两点的电势差大于b、c两点的电势差,故B正确,A错误;C.由于无法确定带电小球
带何种电荷,也就无法确定电场线方向,电势的大小没法比较,故C错误;D.从c到a向上运动过程中,电场力做正功,电势能减小,故D错误。故选:B。9.【答案】BD【解析】A、因为不知道电场强度的方向,也不知道粒子的运动轨迹,所以无法判断电场力对粒子做
正功还是做负功,所以粒子到达c点的速度与在b点的速度大小也无法比较,故A错误;B、在匀强电场中,在相互平行的直线上任意相等距离的两点间电势差相等,由图可知bc和ad相互平行且长度相等,所以b、c两点间的电势差与a、d两点间的电势差
一定相等,故B正确;C、由上面A的分析可知,电场力对粒子做功的正负无法判断,故C错误;D、电场强度是矢量,可以把电场强度分解为水平和竖直方向,因为粒子是从c点飞出,可以确定粒子在水平方向上受到的电场力方
向为水平向右,在竖直方向上不能确定。所以我们可以确定电场强度在水平方向上的分量是水平向右的,电场强度的方向是从高电势指向低电势,所以a点的电势高于c点的电势,故D正确。故选:BD。10.【答案】AC【解析】:A、氢原子原子核对
电子的作用力充当电子的向心力,则有:𝑘𝑒2𝑟2=𝑚𝑣2𝑟解得:𝑣=𝑒√𝑘𝑚𝑟;故A正确;B、电子的运动的周期𝑇=2𝜋𝑟𝑣=2𝜋𝑟𝑒√𝑚𝑟𝑘;故B错误;C、形成的电流𝐼=𝑒𝑇=𝑒22𝜋�
�√𝑘𝑚𝑟;故C正确,D错误;故选:AC。11.【答案】CD【解析】画出等量同号正电荷的电场线和等势线,如图A、椭圆不是等势线,所以电子在椭圆上任意一点的电势能不相等,电子在椭圆上移动时,电场力做功,A项错误;B、根据对称性可知,椭圆上关于O点对称的两点,电场强度大小相等
,方向相反,B项错误;C、椭圆上关于O点对称的两点,电势相同,C项正确;D、由图可知,C点电势低于B点电势,质子带正电,所以质子在C点的电势能低于在B点的电势能,D项正确;故选CD。12.【答案】AC【解析】A、极板间的
电场强度方向为竖直向下,悬浮油滴受电场力和重力是一对平衡力,所以油滴所受电场力方向竖直向上,与电场强度方向相反,所以悬浮油滴带负电,故A正确;B、两极板之间的电场强度大小为𝐸=𝑈𝑑,其中d表示两极板之间的距离,由平衡条件可得𝑚𝑔=𝑞𝐸,所以悬浮油滴所带电荷
量为𝑞=𝑚𝑔𝑑𝑈,故B错误;C、增大电场强度,油滴所受电场力变大,大于油滴重力,合力方向竖直向上,所以悬浮油滴将向上运动,故C正确;D、任何一个带电体所带电荷量一定是元电荷的整数倍,而电子所带电荷量在数值上
就等于元电荷,所以油滴所带电荷量一定是电子电量的整数倍,故D错误。故选:AC。根据油滴所受电场力方向可以确定油滴的电性;根据平衡条件可以得到油滴所带电荷量;如果增大电场强度,则油滴受电场力增大,将大于重力
;任何一个带电体所带电荷量都等于元电荷的整数倍。本题考查的知识点包括电场强度的方向规定、匀强电场的场强与电势差的关系、平衡条件以及元电荷,都需要在理解的基础上熟练记忆。13.【答案】>;Ed;eEd。【解析】沿着电场线方向
电势降低,所以𝜑𝐴>𝜑𝐵;A、B两点的电势差𝑈𝐴𝐵=𝐸𝑑;将电量为e的质子从点A移动到点B,电场力做正功,所做的正功为𝑊=𝐹𝑑=𝑒𝐸𝑑。故答案为:>;Ed;eEd。14.【答案】A
;B;B;A;无15.【答案】变大不变【解析】对A球受力分析,受重力mg、拉力F、支持力𝑁1,静电力𝐹1,如图,根据平衡条件有:x方向:𝐹=𝐹1𝑠𝑖𝑛𝜃…①y方向:𝑁1=𝑚𝑔+𝐹1𝑐𝑜𝑠𝜃…②再对B球受力分析,受重力Mg、
静电力𝐹1、杆对其向左的支持力,如图,根据平衡条件有:x方向:𝐹1𝑠𝑖𝑛𝜃=𝑁2…y方向:𝐹1𝑐𝑜𝑠𝜃=𝑀𝑔…④有上述四式得到:𝐹1=𝑚𝑔cos𝜃…⑤𝑁1=𝑚𝑔+𝑀𝑔…⑥由⑤式,由于A球沿水平向左方向移动,两球连线与竖直方向夹
角𝜃变大,故静电力𝐹1变大;由⑥式,水平杆对球A的支持力等于两个球的重力之和,重力之和不变,再结合牛顿第三定律可知,故A对水平杆的压力不变,故答案为:变大,不变。16.【答案】解:(1)两球接触后
电荷量均分,且带同种电荷,则对A球受力分析如图,根据几何关系可得:𝑠𝑖𝑛𝜃=𝑑2𝐿=0.6,则𝑡𝑎𝑛𝜃=34,则有𝐹=𝑚𝑔𝑡𝑎𝑛𝜃=8.0×10−4×10×34𝑁=6.0×10−3𝑁。(
2)两球接触后两球电荷相同,由库仑定律得𝐹=𝑘𝑞𝐴𝑞𝐵𝑑2,代入𝐹=6.0×10−3𝑁和𝑘=9.0×109𝑁⋅𝑚2/𝐶2,解得:𝑞𝐴=𝑞𝐵=4√6×10−8𝐶。(3)由于A、
B两球接触后分开带等量同种电荷,故由电场的叠加原理可得,两球连线中点处的电场强度为0。17.【答案】解:(1)由平衡条件知:负电荷所受电场力大小为:𝐹′=𝐹=1.6×10−4𝑁,𝐹=𝐸𝑞代入数据解
得电场强度:𝐸=5𝑁/𝐶场强方向与F方向相同,如图所示。(2)𝐴到B电场力做功为:𝑊𝐴𝐵=−𝐹′𝐿𝑐𝑜𝑠37°=−1.6×10−4×0.5×0.8𝐽=−6.4×10−5𝐽,电场力做负功电势能增加,电势能增加6.4×10−5
𝐽。(3)𝐴𝐵两点电势差𝑈𝐴𝐵=𝐸𝐿𝑐𝑜𝑠37°=2𝑉,因为𝑈𝐴𝐵=𝜑𝐴−𝜑𝐵,则有:𝜑𝐵=𝜑𝐴−𝑈𝐴𝐵=1−2𝑉=−1𝑉。18.【答案】解:(1)设电子电量大小e,质量为m,进入偏
转电场初速度𝑣0,根据动能定理,有𝑒𝑈1=12𝑚𝑣02得:𝑣0=√2𝑒𝑈1𝑚;(2)电子在偏转电场的飞行时间𝑡1=𝐿𝑣0,电子在偏转电场的加速度𝑎=𝑒𝐸𝑚=𝑒𝑈2𝑚𝑑,要使电子束打在荧光屏上偏转距离最大,电子经偏转电场后必须沿下板边缘射出;电子在偏
转电场中的侧移距离为𝑑2,则𝑑2=12𝑎𝑡12,联立得:𝑈2=2𝑈1𝑑2𝐿2=820𝑉;(3)电子离开偏转电场时垂直极板方向的速度𝑣𝑦=𝑎𝑡1=𝑒𝑈2𝐿𝑚𝑑𝑣0,电子离开偏转电场到荧光屏的时间:𝑡2=𝑆𝑣0,𝑦2=𝑣𝑦𝑡2=
𝑒𝑈2𝐿𝑆𝑚𝑑𝑣02=𝑑𝑆𝐿=0.1𝑚,电子打在荧光屏上最大偏转距离:𝑦=𝑑2+𝑦2=0.11𝑚。