河北省衡水市深州市中学2021-2022学年高一（下）期末物理试题

这是一份河北省衡水市深州市中学2021-2022学年高一（下）期末物理试题，共16页。试卷主要包含了关于库仑定律，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
河北省衡水市深州市中学2021-2022学年高一（下）期末物理试题第I卷（选择题）评卷人得分  一、单选题1．关于库仑定律，下列说法正确的是（　　）A．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体B．根据，当两电荷的距离r趋近于零时，静电力将趋向无穷大C．库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律D．若点电荷的电荷量大于的电荷量，则对的静电力大于对的静电力2．如图所示，原来不带电的绝缘金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔．若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是(　　)A．只有M端验电箔张开B．只有N端验电箔张开C．两端的验电箔都张开D．两端的验电箔都不张开3．如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近的带正电的导体球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，导体分为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，则下列结论正确的是（　　）A．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QA>QBB．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QA<QBC．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QA=QBD．不管沿a、b、d哪一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，且QA=QB4．如图所示，在边长为a的正方形ABCD的A、B、C三个顶点上各放置一个带电荷量为q的点电荷，已知静电力常量为k，则正方形中心点O处的电场强度大小为（　　）A． B． C． D．5．如图所示，带箭头的直线是一个负点电荷电场中的一条电场线，电场线上有A、B两点，用、分别表示两处的电场强度大小，则（　　）A． B． C． D．无法确定6．一带电粒子在电场力作用下从静止开始从电场中的A点运动到B点。不计粒子所受重力。则（　　） A．粒子带正电荷B．粒子所受电场力减小C．粒子加速度逐渐增大D．粒子在A点的速度大于B点的速度7．如图所示，P是一个带电体，S代表放在绝缘板上的一些小纸屑，而N是一个不带电的空金属球。那么，各图中的纸屑S不会被其带电体P吸引的是（　　）A． B．C． D．评卷人得分  二、多选题8．如图所示的四种电场中均有a、b两点，其中a、b两点的电场强度相同的是 A．甲图中与点电荷等距的a、b两点B．乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C．丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D．丁图中匀强电场中的a、b两点9．如图所示，在光滑绝缘平面上固定金属小球A，用一个绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让两小球带上等量电荷，平衡时两小球之间的库仑力大小为；一段时间后，由于缓慢漏电，两小球的电荷量各减少一半，此时两小球之间的库仑力大小为。下列说法正确的是（　　）A．若两小球带的是同种电荷，则 B．若两小球带的是同种电荷，则C．若两小球带的是异种电荷，则 D．若两小球带的是异种电荷，则10．如图所示，一电子从匀强电场左边界A点以初速度垂直于场强方向进入电场，经偏转从右边界B点飞出．已知A、B两点间水平和竖直距离均为L，电子质量为m、电荷量为e，不计电子重力及空气阻力．则A．电子从A到B的运动时间为B．匀强电场的电场强度为C．A、B两点间的电势差为D．电子从B点飞出时速度与水平方向夹角的正切值为111．如图所示，质量分别为m1、m2，电荷量分别为q1、q2的两小球，分别用绝缘轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别为α和β（α>β），两小球恰在同一水平线上，那么（　　）A．两球一定带异种电荷B．q1一定大于q2C．m1一定小于m2D．m1所受的库仑力可能大于m2所受的库仑力第II卷（非选择题）评卷人得分  三、实验题12．为了“探究碰撞过程中的不变量”，某兴趣实验小组的同学设计了如图所示的实验，该小组的同学将气垫导轨倾斜地固定在水平面，将质量为m的滑块A由距离水平面h高度处静止释放，经过一段时间与静止在气垫导轨底端的质量为5m的滑块B发生碰撞，滑块A被弹回气垫导轨，滑块B沿水平面向右运动，已知滑块B与水平面之间的动摩擦因数为，重力加速度为g。假设两滑块的碰撞时间极短。 （1）为了完成本实验，还应测量的物理量有___________。A．滑块A与滑块B的碰撞时间△tB．滑块B在水平面上滑动的距离xC．滑块A反弹后沿气垫导轨上升的高度D．滑块A反弹后沿气垫导轨上滑的时间t（2）滑块A第一次滑到气垫导轨底端时的速度为___________，滑块B沿水平面开始滑动的初速度为___________；（用已知量和测量的物理量表示）（3）若碰撞过程中系统的动量守恒，则关系式：___________成立：如果该碰撞过程中没有机械能损失，则关系式：___________成立。评卷人得分  四、解答题13．如图所示，把质量的带负电的小球A用绝缘细绳悬挂起来，再将带电荷量的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距时，A球静止，绳与竖直方向的夹角。已知静电力常量，取重力加速度g=10，求：（1）B球受到的库仑力F的大小。（2）A球所带电荷量qA。14．如图所示，两带电金属板间的电场可视为匀强电场，金属板外无电场，两极板间的距离为d，上极板正中央有一小孔，一质量为m、带电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零，空气阻力不计，重力加速度为g。求：（1）小球到达小孔处的速度v的大小。（2）两极板间的电场强度E的大小。15．如图所示，在电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场中，固定有一倾角为θ=53°的长度为3R的光滑绝缘倾斜直轨道AB，在B点平滑连接一半径为R的光滑绝缘半圆轨道BC，BC垂直于AB．一电荷量为q的小物块恰好能静止在轨道上的B点。某时刻给其沿轨道AB向上的一个初速度，小物块能沿轨道运动到C飞出，已知重力加速度为g，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6。求∶（1）小物块的质量m；（2）能到达C点，给小物块初速度的最小值；（3）在（2）中的情况下，小物块能否落到轨道AB上？若不能，通过计算说明；若能，落点到A点的距离。
参考答案：1．C【解析】【详解】A．库仑定律适用于真空中的点电荷，点电荷是指带电体的大小对所研究的问题没有影响或影响可以忽略，点电荷不一定是体积很小的球体，故A错误；B．当两电荷相距很近时，库仑定律将不再适用，故B错误；C．库仑定律与万有引力定律都是平方反比定律，故C正确；D．根据牛顿第三定律可知，两电荷之间的静电力是一对相互作用力，必定大小相等，故D错误。故选C。2．C【解析】【详解】金属导体处在负电荷的电场中，由于静电感应现象，弹头导体的右端要感应出正电荷，在导体的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电，所以C正确．故选C．3．D【解析】【详解】由题意可知，由于静电感应，使得A带正电，B带负电，导体原来不带电，只是在C的电荷的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分多带了电子而带负电，A部分少了电子而带正电。根据电荷守恒可知，A部分转移的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，因此无论从哪一条虚线切开，两部分的电荷量总是相等的。故D正确。故选D。4．A【解析】【详解】根据对称性，A、C处点电荷在O点处产生的合电场的电场强度，B处点电荷在O点处产生的电场的电场强度方向由B点指向O点，故O点处合电场的电场强度故A正确，BCD错误。故选A。5．B【解析】【详解】根据负点电荷的电场线的分布规律，负点电荷一定在电场线箭头指向的位置，则B点更靠近点电荷，故B点的电场强度更大，故B正确，ACD错误。故选B。6．C【解析】【详解】A．电荷从静止开始从电场中的A点运动到B点，故电场力由A指向B，粒子带负电，故A错误；BC．电场线疏密程度代表场强大小，故EB>EA，由F=Eq，可知FB>FA；由牛顿第二定律可知，可知，故B错误，C正确；D．由于粒子做加速运动，则速度变大，故D错误。故选C。7．A【解析】【详解】A．由于空腔金属球（或者网罩）无论是否接地，都能把外部的电场屏蔽起来不让它影响内部，A正确；B．若把空腔金属球（或者网罩）接地，就能够把内部带电体的电场屏蔽起来不让它影响外部电器，B项中金属球未接地，金属球内表面和外表面都有感应电荷，纸屑S会被其带电体P吸引。B错误；CD．C、D中带电体与纸屑在同一空间中，不够成静电屏蔽，会被吸引，CD错误。故选A。8．BD【解析】【详解】A．甲图中a、b两点场强大小相等，但方向不同，A错误；B．乙图中a、b两点对称，所以场强大小相等，方向均垂直中垂线向左，B正确；C．丙图中a、b两点对称，场强大小相等，但方向相反，C错误；D．丁图的两平行板间为匀强电场，场强处处相同，D正确。故选BD。9．AD【解析】【详解】AB．设开始时两球间距离为x，两小球带的是同种电荷，当电量各减小一半，根据库仑定律知，若两个球之间的距离保持不变，库仑力减小为原来的，库仑力减小，弹簧的弹力减小，弹簧的伸长量减小，两球间的距离减小，所以实际的情况是小球之间的库仑力会大于原来的，此时弹簧的伸长量大于原来伸长量的，则B错误，A正确；CD．设开始时两球间距离为x，两小球带的是同种电荷，当电量各减小一半，根据库仑定律知，若两个球之间的距离保持不变，库仑力减小为原来的，库仑力减小，弹簧的弹力减小，弹簧的压缩量减小，两球间的距离增大，所以实际的情况是小球之间的库仑力会小于原来的，此时弹簧的压缩量小于原来伸长量的，则C错误，D正确。故选AC。10．AB【解析】【详解】A．电子在水平方向做匀速运动，则从A到B的运动时间为选项A正确；B．竖直方向：解得匀强电场的电场强度为选项B正确；C．A、B两点间的电势差为选项C错误；D．电子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，因此有电子从B点飞出时速度与水平方向夹角的正切值为选项D错误．11．AC【解析】【详解】A．由于两带电小球相互吸引，所以一定带异种电荷，选项A正确；BCD．设轻丝线与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得两球之间的库仑力相等，与q1，q2电荷量是否相等无关，故无法判断两电荷量的关系，根据平衡条件有因此即选项C正确、BD错误。故选AC。12．     BC                    【解析】【详解】（1）[1]设滑块A滑到气垫导轨底端的速度为v0，滑块A反弹的速度大小为、磁后滑块B的速度大小为，对A从斜面下滑过程，由机械能守恒定律得解得碰撞后B在水平面上滑动的距离x，由动能定理得解得碰撞后A反弹，上升的高度设为，由机械能守恒定律得解得故选BC。（2）[2][3]由（1）分析，可知滑块A第一次滑到气垫导轨底端时的速度为；滑块B沿水平面开始滑动的初速度为；（3）[4]若碰撞过程中系统的动量守恒。则将，，代入整理[5]如果碰掉过程中没有机械能的损失，则应有将速度代入整理得13．（1）；（2）【解析】【详解】（1）分析小球A的受力情况，如图所示根据平衡条件可得代入数据得（2）根据库仑定律，有代入数据得14．（1）；（2）【解析】【详解】（1）小球在金属板上方时做自由落体运动，则有得（2）带电小球进入金属板后做匀减速直线运动，设其加速度大小为a，则有根据牛顿第二定律可得联立解得15．（1）；（2）；（3）见解析【解析】【详解】（1）对小物块受力分析，由平衡条件有解得（2）小物块恰好能到达C点，需满足电场力与重力的合力恰好能提供向心力，则有由动能定理有联立解得（3）当小物块恰好能到达C飞出后做类平抛运动，假设小物块可以落到轨道AB上沿BC方向有沿AB方向有联立解得故小物块能落到轨道AB上，且落点与A点相距