上海市松江区松江二中高二上期中物理试题解析版文档格式.docx
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C.电势能的大小为
可知,电势能与检验电荷的电荷量成正比,C正确
D.电势差等于两点电势的差值,与检验电荷无关,D错误
2.被压瘪但尚未破裂的乒乓球放在热水里抱一会儿,就会里新鼓起来,这一过程乒乓球内的气体( )
A.吸热,对外做功,内能不变
B.吸热,对外做功,内能增加
C.温度升高,对外做功,内能不变
D.压强增大,单位体积内分子数增大
【答案】B
【详解】ABC.被压瘪但尚未破裂的乒乓球放在热水里泡一会儿,重新鼓起来,体积增大,则气体对外做功.温度升高,内能增大,由热力学第一定律可知,此过程气体吸热,故AC错误,B正确;
D.气体的分子总数不变,体积增大,单位体积分子数减少,故D错误。
故选B。
3.下列说法中正确的是( )
A.在一房间内,打开冰箱门,再接通电源,过一段时间后,室内温度就会降低
B.从目前的理论看来,只要实验设备足够先进,可以使温度降低到-273℃
C.在对手机充电的过程中,提供的电能比电池得到的化学能要多
D.机械能可以全部转化为内能,内能也可以全部转化为机械能而不引起其他变化
【详解】A.在房间内,打开一台冰箱的门,再接通电源,电流做功电能转化为热能,室内温度会升高。
故A错误;
B.-273℃是绝对零度,是不可能达到的。
故B错误;
C.在对手机充电的过程中,由于存在损耗,提供的电能比电池得到的化学能要多。
故C正确;
D.机械能可以自发地全部转化为内能正确,但不可能从单一热源吸收热量全并将这热量变为功,而不产生其他影响。
故D错误。
故选C。
4.关于热力学定律和分子动理论,下列说法正确的是( )
A.一定量气体吸收热量,其内能一定增大
B.不可能使热量由低温物体传递到高温物体
C.若两分子间距离增大,分子势能一定增大
D.若两分子间距离减小,分子间引力和斥力都增大
【答案】D
【详解】A.做功和热传递都能改变内能,气体吸收热量,其内能不一定增大,A错误;
B.可以使热量由低温物体传递到高温物体,但要引起其它变化,如电冰箱,故B错误;
C.若分子间距小于平衡位置时,分子间距离增大,分子力做正功,分子势能一定减小,C错误;
D.若两分子间距离减小,分子间引力和斥力都增大,D正确;
故选D。
5.一个密闭容器由固定导热板分隔为体积相同的两部分,分别装有质量不等的同种气体.当两部分气体稳定后,它们的()
A.密度相同B.分子数相同
C.分子平均速率相同D.分子间平均距离相同
【详解】两部分气体为同种气体,但是质量不同,则摩尔数不同,分子数不同,选项B错误;
两部分气体的体积相同,故密度不同,每个分子运动占据的体积不同,分子平均距离不同,选项AD错误;
因中间为导热隔板,则最终两边温度相同,分子平均速率相同,选项C正确;
故选C.
6.三个点电荷电场的电场线分布如图所示,图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb,电势分别为φa、φb,则( )
A.Ea>
Eb,φa>
φb
B.Ea<
Eb,φa<
C
Ea>
D.Ea<
分析】
【详解】由图可以看出a处电场线更密,所以Ea>
Eb,根据对称性,a处的电势应与右侧负电荷附近对称点的电势相等,再根据沿电场线方向电势降低可以判定φb>
φa,故ABD错误,C正确;
故选C.
7.如图所示,A、C是以正点电荷Q为圆心的某一圆周上的两点,B是线段AC的中点。
现将一正电荷从A经B移到C,则( )
A.从A到C,电场力对该电荷一直做正功
B.从A到C,电场力对该电荷一直不做功
C.该电荷在A、B、C三点时的电势能大小关系是EpB>
EpA=EpC
D.该电荷在A、B、C三点所受的电场力的大小关系是:
FB<
FA=FC
【详解】AB.从A到C,电场力对该电荷先做负功,后做正功,故AB错误;
C.将一正电荷从A经B移到C时电场力先做负功,后做正功,则电势能先增加后减小,AC在同一等势面上,因此大小关系是EpB>
EpA=EpC,故C正确;
D.点电荷场强公式
,该电荷在A、B、C三点所受的电场力的大小关系是FB>
FA=FC,故D错误。
8.如图所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O点,两个等量异号点电荷分别位于椭圆的两个焦点M、N上.下列说法中正确的是(
A.O点的电场强度为零
B.A、B两点的电场强度相同
C.将电荷+q沿曲线CAD从C移到D的过程中,电势能先减少后增加
D.将电荷+q沿曲线CBD从C移到D的过程中,电势能先增加后减少
【详解】AB.由等量异种电荷的电场线分布情况可知,A、B两点的电场强度相同,O点的电场强度不为零,故A错误;
B正确;
CD.由等量异种电荷的等势面分布情况可知,
正电荷在电势高的地方电势能大,所以将电荷+q沿曲线CAD从C移到D的过程中,电势能先增大后减少,将电荷+q沿曲线CBD从C移到D的过程中,电势能先减少后增大,故CD错误.
9.如图所示,带正电的小球Q固定在倾角为θ的光滑固定绝缘细杆下端,让另一穿在杆上的质量为m、电荷量为q的带正电小球从A点由静止释放,q到达B点时速度恰好为零。
若A、B间距为L,C是AB的中点,两小球都可视为质点,则下列判断正确的是( )
A
从A至B,q先做匀加速运动,后做匀减速运动
B.在B点受到的库仑力大小是mgsinθ
C.电荷量为q的带正电的小球速度最大位置在C点下方
D.在从A至C和从C至B的过程中,前一过程q电势能的增加量较大
【详解】A.小球q下滑过程中,沿杆的方向受到重力的分力mgsinθ和库仑力,两力方向相反。
根据库仑定律知道,库仑力逐渐增大。
库仑力先小于mgsinθ,后大于mgsinθ,q先做加速度减小的变加速运动,后做加速度增大的变减速运动,当库仑力与mgsinθ大小相等时速度最大,故A错误;
B.q从C到B做减速运动,在B点时加速度沿杆向上,故库仑力大于mgsinθ,故B错误;
C.假设最大速度位置在C点,最大速度为v,根据动能定理
,
而
,上式不成立,可以判断最大速度在C点下方,故C正确;
D.下滑过程,AC间的场强小,CB间场强大,由U=Ed知,A、C间的电势差值小于C、B间的电势差值,根据电场力做功公式W=qU得知,从A至C电场力做功较小,则电势能的增加量较小,故D错误。
10.如图所示,长为L,倾角为的θ光滑绝缘斜面处于匀强电场中,一带电量为+q,质量为m的小球,以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑,到达斜面顶端的速度仍为v0,则( )
A.小球受三个力作用
B.小球在B点的电势能一定大于小球在A点的电势能
C.该电场的场强的最大值一定是
D.该电场的场强的最小值一定是
【详解】A.由题意可知,该小球做匀速直线运动,合力为零,则当电场方向竖直向上,小球只受两个力作用,故A错误;
B.小球由A点运动到B点,由能量守恒可知,小球重力势能增加,动能不变,则电势能一定减小,故B错误;
CD.根据题意可做出下图所示力的动态分析图,由此可知,当电场沿QP方向时,该电场的电场强度最小为
;
当电场线方向与垂直于斜面向下方向的夹角小于
时,电场强度大于
,故C错误,D正确。
11.如图,绝缘杆长L,两端分别带有等量异号电荷,电量值为Q,处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线夹角α=60°
,若使杆沿顺时针转过60°
(以杆上某一点为圆心转动),则下述正确的是( )
A.两电荷之间的电场力不变
B.电场力不作功,两电荷电势能不变
C.电场力作的总功为
,两电荷的电势能增加
D.电场力作的总功为
,两电荷的电势能减小
【详解】A.由于杆的方向转动,所以两电荷之间的电场力方向改变了,大小不变,A错误;
B.+Q所受电场力水平向右,−Q所受电场力水平向左,当杆沿顺时针方向转过60°
时,电场力对两个电荷都做正功,两电荷的电势能都减小,故B错误;
CD.设转轴到正电荷的距离为L1,到负电荷的距离为L2,则电场力对正电荷所做的功为
电场力对负电荷所做的功为
其中
,则电场力做的总功为
由于电场力做正功,两个电荷的电势能都减少,故C错误,D正确。
12.如图甲所示,Q1、Q2为两个固定着的点电荷,a、b是它们连线的延长线上的两点。
现有一电子,只在电场力作用下,以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动,其v-t图象如图乙所示,电子经过a、b两点的速度分别为va、vb,则( )
A.Q1一定带负电
B.Q1的电量一定小于Q2的电量
C.b点的电场强度一定为0
D.电子的电势能先增大后减小
【详解】AC.从图象乙上看,电子从a到b做加速度减小的加速运动,所以ab之间电场的方向向左;
在b点时粒子运动的加速度为零,则电场力为零,所以该点场强为零;
过b点后点电荷做减速运动,所以电场的方向向右,Q2一定带负电,Q1一定带正电,故A错误,C正确;
B.b点场强为零,可见两点电荷在b点产生的场强大小相等方向相反,根据
,由于b到Q1的距离大于到Q2的距离,判断可知Q1的电量大于Q2的电量,故B错误;
D.整个过程电场力先做正功后做负功,所以电子的电势能先减小后增大,故D错误。
二.填空题(共20分,每小题4分)
13.形象描述电场分布的曲线叫做_____,我们用_____(用文字表述)表示电场的强弱。
【答案】
(1).电场线
(2).电场线的疏密
考查电场线。
【详解】[1][2].有电荷存在的地方,周围就有电场存在,电场对放入其中的电荷有力的作用,为了形象的描述电场的分布,我们人为引入电场线,使这些线上每一点的切线方向跟该点电场强度方向一致,使线的疏密程度来表示电场强度的相对大小。
14.在正电荷Q电场中的某一点,放一电量q为-5×
10-9C的点电荷,若点电荷受到的电场力大小为3×
10-4N,方向水平向东,则该点的电场强度方向是_______.如果取走q,则该点的电场强度大小是___________N/C.
【答案】
(1).水平向西
(2).6×
104N/C
试题分析:
电场力与电场强度的关系为F=qE,负点电荷所受的电场力方向与电场强度方向相反.电场强度与试探电荷无关,由电场本身决定.
负电荷受到
电场力方向和电场强度方向相反,电场力方向水平向东,所以电场方向水平向西,大小为
,电场强度的大小和试探电荷无关,所以取走试探电荷后,电场强度仍不变.
15.如图所示,在场强为E的匀强电场中有相距为L的A、B两点,连线
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