高中物理第一章静电场18电容器的电容1学案2选修31文档格式.docx
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3.平行板电容器的电容公式:
(式中k为静电力常量)
例4:
用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图).设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量Q不变,若( )
A.保持S不变,θ变大,则d增大
B.保持S不变,θ变小,则d增大
C.保持d不变,θ变小,则S减小
D.保持d不变,θ变大,则S减小
【目标4】能在电路中识别电容器等电学元件,并能从处壳上读出有关参数(自主学习)
1.请画出以下电容器是符号:
常用电容器、电解电容器、可变电容器。
2.什么是电容器的工作电压(或额定电压)?
什么是电容器的击穿电压?
二者大小关系怎样?
巩固练习
1.关于电容器和电容的概念下列说法正确的是( )
A.任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器
B.用电源对平行板电容器充电后,两极板一定带有等量异种电荷
C.某一电容器带电荷量越多,它的电容就越大
D.某一电容器两板间的电压越高,它的电容就越大
2.下列关于电容器和电容的说法中,正确的是( )
A.根据C=Q/U可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两板间的电压成反比
B.对于确定的电容器,其所带电荷量与两板间的电压成正比
C.无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变
D.电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,其大小与加在两板间的电压无关
3.下列关于平行板电容器的电容,说法正确的是( )
A.跟两极板的正对面积S有关,两极板间距d相等时,S越大,C越大
B.跟两极板的间距d有关,d越大,C越大
C.跟两极板上所加电压U有关,U越大,C越大
D.跟两极板上所带电荷量Q有关,Q越大,C越大
4.两个电容器所带电量之比为2:
1,电压之比为1:
2,则它们的电容之比为
5.对于水平放置的平行板电容器,下列说法中正确的是( )
A.将两极板的间距加大,电容将增大
B.将两极板平行等距错开,使正对面积减小,电容将减小
C.在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大
D.在下极板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板,电容将增大
6.平行板电容器充电后,与电池两极断开连接,当两极板间的距离减小时()
A.电容器的电容C变大
B.电容器极板的带电量Q变大
C.电容器两极间的电势差U变大
D.电容器两极板间的电场强度E不变
7.一电容器,其电容C=10μF,带有Q=2.0×
10-4C的电量。
现继续对电容器充电,测得电压增加了50V,求:
(1)在带电量为Q时,电容器极板间的电势差;
(2)增加电压后,电容器的带电量。
综合提升
8.如图所示,电源两端电压恒定为U,则接通S的瞬间,通过R的电流方向是从_____到_____;
平行板电容器充电稳定后,增大两板距离的过程,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,再将电容器两极板间距离增大,电阻R________电流通过.(填“有”或“无”)
9.如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路,在减小电容器两极板间距离的过程中( )
A.电阻R中没有电流
B.电容器的电容变小
C.电阻R中有从a流向b的电流
D.电阻R中有从b流向a的电流
10.如图所示是测定液面高度h的电容式传感器示意图,E为电源,G为灵敏电流计,A为固定的导体芯,B为导体芯外面的一层绝缘物质,C为导电液体.已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为:
电流从左边接线柱流进电流计,指针向左偏.如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针正向左偏转,则( ).
A.导体芯A所带电荷量在增加,液体的深度h在增大
B.导体芯A所带电荷量在减小,液体的深度h在增大
C.导体芯A所带电荷量在增加,液体的深度h在减小
D.导体芯A所带电荷量在减小,液体的深度h在减小
高考理综物理模拟试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;
非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;
在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1.如图所示,直角三角形△ABC,两直角边的长度之比为AC:
BC=4:
3。
放在A、B两点的点电荷QA、QB,在C点产生的合电场强度方向与AB平行,则QA、QB分别在C点产生的电场强度的大小之比EA:
EB等于
A.3:
4B.4:
3
C.9:
16D.16:
9
2.真空中质量为m的带正电小球由A点无初速自由下落t秒,在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场,再经过t秒小球又回到A点。
小球电荷量不变且小球从未落地,重力加速度为g。
则
A.整个过程中小球电势能变化了mg2t2
B.整个过程中小球速度增量的大小为2gt
C.从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了mg2t2
D.从A点到最低点小球重力势能变化了
3.—个圆柱形容器放在水平地面上,容器内存有一定量的水,在容器中竖直插着一根两端开口的薄壁圆管,圆管下端未触及容器底部。
在圆管内有一不漏气的活塞,它可沿圆管上下无摩擦地滑动。
开始时,圆管内外水面相齐,且活塞恰好触及水面,如图所示。
现通过绳子对活塞施加一个向上的拉力,使活塞缓慢向上移动(圆管竖直固定不动)。
已知圆管半径为r,水的密度为p重力加速度为不计活塞质量。
当活塞上升高度为H的过程中(此时活塞仍触及水面),圆管外面水面下降A。
则关于绳子拉力所做的功W,圆管在水面以下的部分足够长,下列关系正确的是
A.
B.
C.
D.
4.如图所示,水平桌面上固定两条光滑平行导轨,导轨左端连接电源,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。
现将两根质量相同的导体棒M、N依次静置于导轨上的同一位置,接通电源,导体棒沿导轨从桌面右侧水平抛出,始终与地面平行,落地位置与导轨右端的水平距离分别为s1和s2。
不计电源和导轨电阻,导体棒与导轨垂直且接触良好,则安培力对导体棒做功之比为
A.1︰1B.s12:
s22
C.s1:
s2D.
5.如图所示为游乐场中过山车的一段轨道,P点是这段轨道的最高点,A、B、C三处是过山车的车头、中点和车尾。
假设这段轨道是圆轨道,各节车厢的质量相等,过山车在运行过程中不受牵引力,所受阻力可忽略。
那么过山车在通过P点的过程中,下列说法正确的是()
A.车头A通过P点时的速度最小
B.车的中点B通过P点时的速度最小
C.车尾C通过P点时的速度最小
D.A、B、C通过P点时的速度一样大
6.随着科幻电影《流浪地球》的热映,“引力弹弓效应”进入了公众的视野。
“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器,借助行星的引力来改变自己的速度。
为了分析这个过程,可以提出以下两种模式:
探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星,分别因相互作用改变了速度。
如图所示,以太阳为参考系,设行星运动的速度为
,探测器的初速度大小为v0,在图示的两种情况下,探测器在远离行星后速度大小分别为v1和v2.探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞,但是在行星的运动方向上,其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比。
那么下列判断中正确的是
A.v1>
v0B.v1=v0C.v2>
v0D.v2=v0
二、多项选择题
7.如图所示,两根通电长直导线A、B垂直于纸面固定放置,二者之间的连线水平,电流方向均垂直于纸面向里,A中电流是B中电流的2倍,此时A受到的磁场作用力大小为F,而在A、B的正中间再放置一根与A、B平行共面的通电长直导线C后,A受到的磁场作用力大小变为2F,则B受到的磁场作用力大小和方向可能为
A.大小为
,方向水平向右
B.大小为
,方向水平向左
C.大小为
D.大小为
8.如图所示,自重不计的横梁的一端固定在墙壁上的A点,另一端B点用绳悬挂在墙壁上的C点,当重为G的物体由挂在梁上的B点处逐渐移至A点的过程中,横梁始终保持静止.问此过程中,A点对横梁作用力F的大小和CB绳对横梁的拉力FT的大小是如何变化的()
A.F先增大后减小
B.FT一直减小
C.F一直减小
D.FT先减小后增大
9.如图所示,一定质量的理想气体经历A→B→C→A的过程,对于此气体,下列说法正确的是。
A.A→B过程中气体的压强逐渐减小
B.B→C过程中气体的压强不变
C.C→A过程中气体的压强不变
D.A→B过程中气体向外界放出了热量
E.B→C过程中气体从外界吸收了热量
10.如图所示,三斜面ab、cd、cb固定于竖直墙面与水平面之间,ab与cd斜面的长度相同。
若某滑块(视为质点)分别从三斜面的顶端由开始沿斜面下滑,滑块经过d处时动能不损失且继续沿水平面运动经过b端,滑块与三斜面及水平面间的动摩擦因数均相同。
则对于滑块从各斜面的顶端到经过b端的整个过程,下列说法正确的是
A.三种情况下滑块损失的机械能相同
B.滑块沿ab运动的情况下经过b端时的速度最小
C.滑块沿三斜面下滑的时间相同
D.滑块沿cb路径运动的情况下克服摩擦力做的功最多
三、实验题
11.如图所示,把一个质量m=0.1kg的小钢球用细线悬挂起来,就成为一个摆。
悬点O距地面的高度
,摆长
,将摆球拉至摆线与竖直方向成
角的位置由静止释放,
。
不计细线质量,空气阻力可以忽略,取重力加速度
,
(1)求小球运动到最低点时的速度大小;
(2)求小球运动到最低点时细线对球拉力的大小;
(3)若小球运动到最低点时细线断了,小球沿水平方向抛出,求它落地时速度的大小和方向(结果可保留根号)。
12.如图所示,宽度为L的平行金属导轨水平放置,一端连接阻值为R的电阻。
导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。
将质量为
,电阻为
的导体棒
放在导轨上,与导轨接触良好,其长度恰好等于导轨间距,导轨的电阻忽略不计,导轨足够长。
在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒从静止开始沿导轨向右运动。
当导体棒速度为
时:
(1)求导体棒产生的感应电动势E;
(2)求电路中的感应电流I及导体棒两端的电压U;
(3)若已知此过程中导体棒产生的电热为
,因摩擦生热为
,求拉力F做的功W。
四、解答题
13.水的摩尔质量为M=18g/mol,水的密度为ρ=1.0×
103kg/m3,阿伏伽德罗常数NA=6.0×
1023mol-1,则一个水分子的质量为____________kg,一瓶600ml的纯净水所含水分子的个数为___________。
14.一倾角为30°
的斜面上放一木板,木板上固定一支架,支架末端用细绳悬挂一小球,木板在斜面上下滑时,小球与木板相对静止共同运动,当细线
(1)沿竖直方向;
(2)与斜面方向垂直;
求上述两种情况下木板下滑的加速度?
(g取10m/s2)
【参考答案】
题号
1
2
4
5
6
答案
B
A
7.BC
8.BC
9.ACE
10.BD
11.
(1)
(2)
(3)
,速度与水平方向的夹角为
12.
(1)
;
13.3×
10-26;
2×
1028
14.
(1)a1=0
(2)a2=5m/s2
1.如图所示,光滑的水平导轨上套有一质量为1kg、可沿杆自由滑动的滑块,滑块下方通过一根长为1m的轻绳悬挂着质量为0.99kg的木块.开始时滑块和木块均静止,现有质量为10g的子弹以500m/s的水平速度击中木块并留在其中(作用时间极短),取重力加速g=10m/s2.下列说法正确的是
A.子弹和木块摆到最高点时速度为零
B.滑块的最大速度为2.5m/s
C.子弹和木块摆起的最大高度为0.625m
D.当子弹和木块摆起高度为0.4m时,滑块的速度为1m/s
2.如图所示,两个带电小球A、B分别处在光滑绝缘的斜面和水平面上,且在同一竖直平面内。
用水平向左的推力F作用于B球,两球在图示位置静止。
现将B球水平向左移动一小段距离,发现A球随之沿斜面向上移动少许,两球在虚线位置重新平衡.与移动前相比,下列说法正确的是
A.斜面对A的弹力增大
B.水平面对B的弹力不变
C.推力F变小
D.两球之间的距离变小
3.如图是两个等量异种电荷形成的电场,AB为中垂线上两点,CD为两电荷连线上两点,且A、B、C、D与O点间距离相等,则
A.A、B、C、D四点场强相同
B.C点电势比D点电势低
C.正电荷从A运动到B,电场力不做功
D.正电荷从C运动到D,电势能增加
4.贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象,如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用。
下列属于放射性衰变的是
B.
D.
5.一只船在静水中的速度是4m/s,它要横渡一条200m宽的河,水流速度为5m/s,此船过河的最短时间为()
A.28.6s
B.40s
C.66.7s
D.50s
6.在两等量异种点电荷A和B形成的电场中。
将另两个等量异种试探电荷a、b用绝缘细杆连接后,放置在点电荷A和B的连线上,且关于连线中点对称,如图所示。
图中水平虚线为A、B连线的中垂线。
现将试探电荷a、b连同绝缘细杆从图示位置沿A、B连线的中垂线向右平移到无穷远处,平移过程中两试探电荷始终关于中垂线对称。
若规定A、B连线中点处电势为零。
则下列说法中正确的是
A.在A、B连线上,b处的电势大于零
B.a、b整体在A、B连线处具有的电势能大于零
C.在水平移动a、b整体的过程中,静电力对a、b整体做负功
D.在图示位置将a、b整体绕绝缘细杆中点转动900的过程中,静电力对a、b整体做负功
7.下列说法中正确的是____________。
A.机械能不可能全部转化为内能,内能也无法全部用来做功从而转化成机械能
B.将两个分子由距离极近移动到相距无穷远处的过程中,它们的分子势能先减小后增大
C.当气体分子间的作用力表现为引力时,若气体等温膨胀,则气体对外做功且内能增大
D.液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,所以液体存在表面张力
E.单位时间内气体分子对容器壁单位面积碰撞的次数减少,气体的压强一定减小
8.如图所示,质量为M的长木板A静止在光滑的水平面上,有一质量为m的小滑块B以初速度v0从左侧滑上木板,且恰能滑离木板,滑块与木板间动摩擦因数为μ。
下列说法中正确的是:
()
A.若只增大v0,则滑块滑离木板过程中系统产生的热量增加
B.若只增大M,则滑块滑离木板过程中木板所受到的冲量增大
C.若只减小m,则滑块滑离木板时木板获得的速度减少
D.若只减小μ,则滑块滑离木板过程中滑块对地的位移减小
9.右图为两颗人造卫星绕地球运动的轨道示意图,Ⅰ为圆轨道,Ⅱ为椭圆轨道,AB为椭圆的长轴,两轨道和地心都在同一平面内,C、D为两轨道交点。
己知轨道Ⅱ上的卫星运动到C点时速度方向与AB平行,则下列说法正确的是()
A.两颗卫星的运动周期相同
B.卫星在Ⅰ轨道的速率为v0,卫星在Ⅱ轨道B点的速率为vB,则v0<
vB
C.两个轨道上的卫星运动到C点时的加速度相同
D.两个轨道上的卫星运动到C点时的向心加速度大小相等
10.如图1,水平地面上边长为L的正方形ABCD区域,埋有与地面平行的金属管线。
为探测金属管线的位置、走向和埋覆深度,先让金属管线载有电流,然后用闭合的试探小线圈P(穿过小线圈的磁场可视为匀强磁场)在地面探测,如图2所示,将暴露于地面的金属管接头接到电源的一段,将接地棒接到电源的另一端。
这样金属管线中就有沿管线方向的电流。
使线圈P在直线BD上的不同位置保持静止时(线圈平面与地面平行),线圈中没有感应电流。
将线圈P静置于A处,当线圈平面与地面平行时,线圈中有感应电流,当线圈平面与射线AC成37°
角且保持静止时,线圈中感应电流消失。
下列说法正确的是()(已知sin37°
=0.6,cos37°
=0.8)
A.金属管线沿AC走向
B.图2中的电源为电压恒定并且较大的直流电源
C.金属管线的埋覆深度为
D.线圈P在A处,当它与地面的夹角为
时,P中的感应电流可能最大
11.湖面上停放甲、乙两条船,它们相距30m,一列水波正在湖面上沿两船连线方向传播,观察到甲船从开始振动的1min内上下震荡30次,而乙船在这个时间内上下震荡28次.求:
①这列波的周期;
②水波在水面上传播的速度。
12.U形金属导轨abcd原来静止放在光滑绝缘的水平桌面上,范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场穿过导轨平面,一根与bc等长的金属棒PQ平行bc放在导轨上,棒左边靠着绝缘的固定竖直立柱e、f.已知磁感应强度B=0.8T,导轨质量M=2kg,其中bc段长0.5m、电阻r=0.4Ω,其余部分电阻不计,金属棒PQ质量m=0.6kg、电阻R=0.2Ω、与导轨间的摩擦因数μ=0.2.若向导轨施加方向向左、大小为F=2N的水平拉力,如图所示.求:
导轨的最大加速度、最大电流和最大速度(设导轨足够长,g取10m/s2).
13.如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图.电动机的内阻r=0.8Ω,电路中另一电阻R=10Ω,直流电压U=160V,电压表示数UV=110V.试求:
(1)通过电动机的电流;
(2)输入电动机的电功率;
(3)若电动机以v=1m/s匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量.(g取10m/s2).
14.光滑水平地面上,人与滑板A一起以v0=0.5m/s的速度前进,正前方不远处有一横杆,横杆另一侧有一静止滑板B,当人与A行至横杆前,人相对滑板竖直向上起跳(起跳瞬间人与A的水平速度都不发生改变)越过横杆,A从横杆下方通过并与B发生弹性碰撞,之后人刚好落到B上,不计空气阻力,求最终人与B共同速度是多少?
已知m人=40kg,mA=5kg,mB=10kg.
C
D
7.BCD
8.CD
9.AC
10.CD
11.
(1)2s
(2)
12.
;
;
13.
(1)5A
(2)550W(3)53kg
14.
m/s。
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