安徽省芜湖市第一中学2022-2023学年高二上学期第一次阶段性诊断测试物理试题(Word版附解析)
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第Ⅰ卷(选择题 共60分)
一、单项选择题(本题共6小题,每小题只有一个选项正确,每小题6分,共36分。)
1. 物理学中经常用到比值定义物理量,下列有关公式表述正确的是( )
A. 电场强度公式表明,电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比,若q减半,则该处的电场强度变为原来的2倍
B. 由公式得,匀强电场中场强E与电势差成正比,与两点间距离d成反比
C. 电势差的定义式,但电场中两点间的电势差与静电力做功、移动电荷的电荷量q均无关
D. 由公式知,电容器的电容C与其充电后所带电荷成正比,与两板间的电势差成反比
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场强度定义式,只是为研究电场的性质而采用比值定义法定义的物理量,取决于电场本身,与有无试探电荷无关,故A错误;
B.匀强电场中场强的大小与电势差U、两点间的距离d无关,故B错误;
C.电势差的定义式,但电场中两点间的电势差与静电力做功、移动电荷的电荷量q均无关,故C正确;
D.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本身,与所带电荷量、两极板间的电压无关,故D错误。
故选C。
2. 两个完全相同的金属小球,所带异种电荷的电量之比为3:5,当它们相距L(L远大于小球大小)时,相互作用力为F,现将两球接触后放到相距为2L的两点,这时两球相互作用力大小是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设两球的带电量大小分别为3q、5q,根据库仑定律得,相距L时的相互作用力为
由于两球带异种电荷,所以接触后再分离,两球的带电量大小各为q,根据库仑定律得
故选D。
3. 如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN为两电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线,且a与c关于MN对称,b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是( )
A. b点场强大于d点场强
B. b点电势高于d点电势
C. 试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能
D. a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差
【答案】D
【解析】
【详解】A.由等量异种点电荷电场线分布可知连心线上中点的场强最小,中垂线上中点的场强最大, 故b点场强小于d点场强,选项A错误;
B.连心线上沿场强方向电势降低,中垂线是零势面,b点电势小于d点电势,故B错误;
C.作出a、c点的等势线,如图所示:
沿着电场线方向电势逐渐降低,可知a点的电势高于c点的电势,由Ep=q知试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能,选项C错误;
D.由对称性知a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差,选项D正确。
故选D。
4. 如图所示,在一半径为R的圆周上均匀分布有N个绝缘带电小球(可视为质点)无间隙排列,其中A点的小球带电荷量为+3q,其余小球带电荷量为+q,此时圆心O点的电场强度大小为E,现仅撤去A点的小球,则O点的电场强度为( )
A. 大小为E,方向沿AO连线斜向下B. 大小为,方向沿AO连线斜向上
C. 大小为,方向沿AO连线斜向上D. 大小为,方向沿AO连线斜向上
【答案】B
【解析】
【详解】假设圆周上均匀分布的都是电荷量为+q的小球,由于圆周的对称性和电场强度的叠加原理,可知圆心O点的电场强度是零,因此圆心O点的电场强度大小等效于A点处电荷量为+2q的小球在O点产生的场强,则有
方向沿AO连线斜向下,其余带电量+q的所有小球在O点处产生的合场强大小等于在A点处带电量+q的小球在O点处产生的场强大小,方向相反,则电荷量为+q小球在A点处在O点处产生的场强大小为,方向沿AO连线斜向下,则其余带电量+q的所有小球在O点处产生的合场强大小等于,方向沿AO连线斜向上,因此现仅撤去A点的小球,则O点的电场强度为,方向沿AO连线斜向上。
故选B。
5. 如图所示,水平天花板下用长度相同绝缘细线悬挂两个相同的带电介质小球A、B,左边放一个带电荷量为 + Q的固定球时,两悬线都保持竖直方向。下列说法中正确的是( )
A. A球带正电,B球带正电,并且A球带电荷量较小
B. A球带负电,B球带正电,并且A球带电荷量较小
C. A球带负电,B球带正电,并且B球带电荷量较小
D. A球带正电,B球带负电,并且B球带电荷量较小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】存在球时,对A、B受力分析,由于悬线都沿竖直方向,说明水平方向各自合力为零,可得A球带负电,B球带正电,根据库伦定律,A球离固定球近,所以A球带电荷量较小,B球带电荷量较大,故B正确,ACD错误。
故选B。
6. 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动,其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示,其中0~x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2~x3段是直线,则下列说法正确的是( )
A. x1处电场强度最小,但不为零
B. 粒子在0~x1段做匀变速运动,x2~x3段做匀速直线运动
C. 若x1、x3处电势φ1、φ3,则φ1
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