一、單項(xiàng)選擇題:本題共8小題,每小題4分,共32分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
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1.
(2023高二上·龍崗月考)
右圖是某種靜電推進(jìn)裝置的原理圖,發(fā)射極與吸極接在高壓電源兩端,兩極間產(chǎn)生強(qiáng)電場,虛線為等勢面,在強(qiáng)電場作用下,一帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸極,a、b是其路徑上的兩點(diǎn),不計(jì)液滴重力,下列說法正確的是( ?。?p>
A . a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的低
B . a點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的小
C . 液滴在 a點(diǎn)的加速度比在b點(diǎn)的小
D . 液滴在 a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的大
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2.
(2023高二上·龍崗月考)
以下圖中p表示質(zhì)子,e表示電子,距離D>d,其中O點(diǎn)電場強(qiáng)度最大的排布方式為( ?。?
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3.
(2023高二上·龍崗月考)
在我們的日常生活中會發(fā)生很多靜電現(xiàn)象。有一次,小明的手指靠近金屬門把手時,如圖所示,突然有一種被電擊的感覺。這是因?yàn)檫\(yùn)動摩擦使身體帶電,當(dāng)手指靠近門把手時,二者之間產(chǎn)生了放電現(xiàn)象。已知手指帶負(fù)電,關(guān)于放電前手指靠近金屬門把手的過程中,下列說法正確的是( )
A . 門把手內(nèi)部的場強(qiáng)逐漸變大
B . 門把手與手指之間場強(qiáng)逐漸增大
C . 門把手左端電勢高于右端電勢
D . 門把手右端帶負(fù)電荷且電量增加
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4.
(2023高二上·龍崗月考)
心臟除顫器的工作原理是向儲能電容器充電,使電容器獲得一定的儲能,對心顫患者皮膚上的兩個電極板放電,讓一部分電荷通過心臟,刺激心顫患者的心臟,使之恢復(fù)正常跳動。如圖是一次心臟除顫器的模擬治療,該心臟除顫器的電容器電容為14μF,充電至 10kV 電壓,如果電容器在2ms時間內(nèi)完成放電,放電結(jié)束時電容器兩極板間的電勢差減為零,下列說法正確的是
A . 這次放電過程中通過人體組織的電流恒為 70A
B . 這次放電有0.14C的電荷量通過人體組織
C . 若充電至5kV,則該電容器的電容為7μF
D . 人體起到絕緣電介質(zhì)的作用
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5.
(2023高二上·龍崗月考)
如圖所示為某電子秤示意圖。一絕緣支架放在電子秤上,上端固定一帶電小球a,穩(wěn)定后,電子秤示數(shù)為F?,F(xiàn)將另一固定于絕緣手柄一端的不帶電小球b與a球充分接觸后,再移至小球a正上方L處,待系統(tǒng)穩(wěn)定后,電子秤示數(shù)為F
1;用手摸小球b使其再次不帶電,后將該不帶電小球b與a球再次充分接觸并重新移至a球正上方L處,電子秤示數(shù)為F
2。若兩小球完全相同,則( )
A . F1<F2
B . F1=4F2
C . 若小球a帶負(fù)電,L增大,則F1增大
D . 若小球a帶正電,L減小,則F2增大
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6.
(2023高二上·龍崗月考)
如圖所示,在正四面體P-ABC中, O是底面AB邊的中點(diǎn),若在A、B兩點(diǎn)分別固定一個帶正電、電荷量都為Q的點(diǎn)電荷,、G和D分別在CO和AO上。則下列說法中正確的是( ?。?p>
A . UPC >UOC
B . P點(diǎn)的電場強(qiáng)度與C點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同
C . φD >φG
D . 將帶負(fù)電的試探電荷q從D點(diǎn)沿著 DO→OC移動到C點(diǎn), 電荷的電勢能先減少后增加
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7.
(2023高二上·龍崗月考)
一平行板電容器充電后與電源斷開,負(fù)極板接地。兩板間有一個正檢驗(yàn)電荷固定在P點(diǎn),如圖所示,以C表示電容器的電容、E表示兩板間的場強(qiáng)、φ表示 P點(diǎn)的電勢、E
p表示正電荷在P 點(diǎn)的電勢能,若正極板保持不動,將負(fù)極板緩慢向右平移一小段距離l
0的過程中,下列關(guān)于各物理量與負(fù)極板移動距離x的關(guān)系圖像中正確的是
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8.
(2023高二上·龍崗月考)
將兩個質(zhì)量均為m 的小球a、b用絕緣細(xì)線相連。豎直懸掛于O點(diǎn),其中球a帶正電、電荷量為q,球b不帶電,現(xiàn)加一電場強(qiáng)度方向平行紙面的勻強(qiáng)電場(沒畫出),使整個裝置處于平衡狀態(tài),且繃緊的絕緣細(xì)線Oa 與豎直方向的夾角為θ=30°,如圖所示,則所加勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小可能為( ?。?p>
二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題6分,共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。
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9.
(2023高二上·龍崗月考)
平時我們所處的地球表面,實(shí)際上存在場強(qiáng)大小為100V/m的電場,可將其視為勻強(qiáng)電場。在地面立一金屬桿后空間中的等勢面如圖所示,空間中存在a、b、c三點(diǎn),其中a點(diǎn)位于金屬桿正上方, b、c等高。則下列說法正確的是( )
A . b、c兩點(diǎn)的電勢差-100V
B . a點(diǎn)場強(qiáng)大小大于100V/m
C . a點(diǎn)場強(qiáng)方向水平向石
D . a點(diǎn)的電勢低于 c點(diǎn)
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10.
(2023高二上·龍崗月考)
空間某一靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示,x軸上兩點(diǎn)B、C點(diǎn)電場強(qiáng)度在 x方向上的分量分別是E
Bx、E
cx , 下列說法中正確的有( ?。?p>
A . EBx的大小大于Ecx的大小
B . EBx的方向沿x軸正方向
C . 電荷在O點(diǎn)受到的電場力在x方向上的分量最大
D . 負(fù)電荷沿x 軸從B移到C 的過程中,電場力先做正功,后做負(fù)功
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11.
(2023高二上·龍崗月考)
如圖所示,A、B兩點(diǎn)有等量同種正點(diǎn)電荷,AB連線的中垂線上C、D兩點(diǎn)關(guān)于AB對稱,t=0時刻,一帶正電的點(diǎn)電荷從C點(diǎn)以初速度v
0沿CD方向射入,點(diǎn)電荷只受電場力。則點(diǎn)電荷由C到D運(yùn)動的v-t圖象,以下可能正確的是( )
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12.
(2023高二上·龍崗月考)
如圖所示,當(dāng)人用手接觸范德格拉夫起電機(jī)的金屬球時,會出現(xiàn)頭發(fā)豎起來的現(xiàn)象。下面關(guān)于這個過程的描述正確的是( ?。?p>
A . 范德格拉夫起電機(jī)起電過程滿足電荷守恒
B . 出現(xiàn)頭發(fā)豎起來的現(xiàn)象能夠說明同種電荷相互排斥
C . 若金屬球帶正電,手接觸范德格拉夫起電機(jī)的金屬球時,人頭發(fā)帶上負(fù)電荷
D . 手接觸范德格拉夫起電機(jī)的金屬球時,要想出現(xiàn)頭發(fā)豎起來的現(xiàn)象,人需要站在絕緣材料上
三、非選擇題:(13?題為實(shí)驗(yàn)題,?10分,?14-16為計(jì)算題合計(jì)?34分,?非選擇題共?44分)
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13.
(2023高二上·龍崗月考)
電流傳感器可以像電流表一樣測量電流,能顯示出電流隨時間變化的I-t圖像。照圖甲連接電路,先使開關(guān)S與1端相連,電源向電容器充電,這個過程可在較短時間內(nèi)完成。然后把開關(guān)S擲向2端,電容器通過電阻R放電,傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī),屏幕上顯示出電流隨時間變化的I-t圖像如圖乙所示。
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(1)
在圖中畫一個豎立的狹長矩形(在圖乙的最左邊),它的面積的物理意義是(填寫面積所代表物理量的名稱)
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(2)
根據(jù)I-t圖像估算電容器在全部放電過程中釋放的電荷量約為 C(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
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(3)
關(guān)于電容器在整個充、放電過程中的 q-t圖像和
圖像的大致形狀,可能正確的有
(q為電容器極板所帶的電荷量, U,為A、B兩板的電勢差)。
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(4)
實(shí)驗(yàn)中,為使能觀察到的放電過程持續(xù)更長的時間,請通過分析,說明:在其它條件一定的條件下,電阻R應(yīng)選擇盡量 填空(“盡量大一些”,“盡量小一些”“大小沒有要求”)
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(5)
某實(shí)驗(yàn)小組在完成實(shí)驗(yàn)后,積極展開思考,進(jìn)一步進(jìn)行理論探究“為什么放電過程中電流的變化率越來越小”,假如你也是實(shí)驗(yàn)小組的一員,請你對此做出合理的理論分析是:
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14.
(2023高二上·龍崗月考)
如圖所示,長L=1m的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定,下端連接一個可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球,小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中繩與豎直方向的夾角θ=37°。已知小球所帶電荷量q=1.0×10
-6C,勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=3.0×10
3N/C,取重力加速度g=10m/s
2 , sin37°=0.6, cos37°=0.8. 求:
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(3)
將電場撤去,小球回到最低點(diǎn)時速度v的大小。
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15.
(2023高二上·龍崗月考)
如圖所示,兩帶電金屬板間的電場可視為勻強(qiáng)電場,金屬板外無電場,兩極板間的距離為d,上極板正中央有一小孔,一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開始下落,穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零,空氣阻力不計(jì), 重力加速度為g。求:
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16.
(2023高二上·龍崗月考)
如圖,光滑絕緣水平桌面位于以ab、cd為邊界的勻強(qiáng)電場中,電場方向垂直邊界向右。兩小球A和B放置在水平桌面上,其位置連線與電場方向平行。兩小球質(zhì)量均為m, A帶電荷量為a(q>0),B不帶電。初始時小球A距 ab邊界的距離為L,兩小球間的距離也為L。已知電場區(qū)域兩個邊界ab、cd間的距離為10L,電場強(qiáng)度大小為E。現(xiàn)釋放小球A,A在電場力作用下沿直線加速運(yùn)動,與小球B發(fā)生彈性碰撞。兩小球碰撞時沒有電荷轉(zhuǎn)移,碰撞的時間極短。求:
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(1)
兩小球發(fā)生第一次碰撞后, B獲得的動量大?。?
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(2)
兩小球發(fā)生第一次碰撞后至第二次碰撞前,A、B間的最大距離;
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(3)
當(dāng)小球B離開電場區(qū)域時,A在電場中的位置。