四川省射洪中学校学年高二物理上学期期中模拟考试试题Word格式.docx
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四川省射洪中学校学年高二物理上学期期中模拟考试试题Word格式.docx
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4.如图所示,实线为方向未知的三条电场线,a,b两带电粒子仅
在电场力作用下从电场中的O点以相同的初速度飞出.两粒子
的运动轨迹如图中虚线所示,则
A.a一定带正电,b一定带负电
B.在虚线所示的过程中,a加速度增大,b加速度减小
C.在虚线所示的过程中,a电势能减小,b电势能增大
D.在虚线所示的过程中,a和b的动能都增大
5.如图所示,两块长均为L的平行金属板M、N与水平面成α角放
置在同一竖直平面,充电后板间有匀强电场。
一个质量为m.带
电量为q的液滴沿垂直于电场线方向射人电场,并沿虚线通过
电场。
下列判断中正确的是
A.液滴在电场中做匀速直线运动
B.液滴在电场中的电势能逐渐增大
C.电场强度的大小E=mgcosα/q
D.液滴离开电场时的动能增量为mgLsinα
6.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很
小)固定在P点,如图所示,以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,Ep表
示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极
板移到图中虚线所示的位置,则
A.E变大,Ep变大
B.U变小,E不变
C.U不变,Ep不变
D.U变小,Ep不变
7.如图甲所示,两平行金属板竖直放置,左
极板接地,中间有小孔.右极板电势随时间
变化的规律如图乙所示.电子原来静止在
左极板小孔处.(不计重力作用)下列说法
中正确的是
A.从t=0时刻释放电子,电子将始终向
右运动,直到打到右极板上
B.从t=0时刻释放电子,电子可能在两板间振动
C.从t=T/4时刻释放电子,电子可能在两板间振动,也可能打到右极板上
D.从t=3T/8时刻释放电子,电子必将打到左极板上
8.如图所示,长为L=0.5m、倾角为θ=37°
的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场
中,一带电荷量为+q,质量为m的小球(可视为质点),
以初速度v0=2m/s恰能沿斜面匀速上滑,g取10m/s2,
sin37°
=0.6,cos37°
=0.8,则下列说法中正确的是
A.水平匀强电场的电场强度为
B.小球在B点的电势能大于在A点的电势能
C.若电场强度加倍,小球运动的加速度大小为3m/s2
D.若电场强度减半,小球运动到B点时的速度为初速度v0的一半
二、实验题(9题4分,10题8分,共计12分)
9.如图所示,A、B、C是匀强电场中等腰直角三角形的三个顶
点,已知A、B、C三点的电势分别为
=15V,
=3V,
=-3V,画出一条过B点的电场线
10.如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置,在以下操作步骤中,
静电计指针的张角分别是怎样变化的?
请将答案填在相应的横线上。
(1)甲图中将B板上移,静电计的指针张角将_______(填“增大”或“减小”或“不
变”)
(2)乙图中将B板左移,静电计的指针张角将_______(填“增大”或“减小”或“不
(3)丙图中将电介质插入两板之间,静电计的指针张角将_______(填“增大”或“减
小”或“不变”)
(4)本实验的研究方法是____________。
三、解答题(11题12分;
12题18分;
13题20分,共计50分)
11.一个电量为q=2×
10-8C的正电荷从a移到b,电场力做功为W1=1.2×
10-7J,从b移到
c,电场力做功为W2=-2.0×
10-7J。
求:
(1)ab、bc间的电势差各为多少;
(2)若以b点的电势为零,则c点的电势为多少?
电荷在c点的电势能为多少;
(3)把负电荷q=-1×
10-8C从a移到c,电场力做的功为多少?
12.如图所示,BCDG是光滑绝缘的
圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为R,下端
与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中。
现有一质
量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小为
mg,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为
,重力加速度为g。
(1)若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放,滑块到达与圆心O等高
的C点时速度为多大?
(2)在
(1)的情况下,求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小;
(3)改变s的大小,使滑块恰好始终沿轨道滑行,且从G点飞出轨道,求滑块在
圆轨道上滑行过程中的最小速度大小。
13.如图所示,虚线MN左侧有一场强为E1=E的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ
之间存在着宽为L、电场强度为E2=2E的匀强电场,在虚线PQ右侧相距为L处有一
与电场E2平行的屏.现将一电子(电荷量为e,质量为m)无初速度地放入电场E1中
的A点,最后电子打在右侧的屏上,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:
(1)电子从释放到打到屏上所用的时间;
(2)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角θ的正切值tanθ;
(3)电子打到屏上的点P′到点O的距离x.
物理参考答案
一、选择题(1-5为单选题,6-8为多选题,6分/题×
多选题,全选对的得6分,选对但不全的得3分,选错的得0分。
1.【答案】C
【试题解答】A.元电荷是密立根根据油滴实验测量出来的,A错误;
B.卡文迪许通过扭秤实验测定了静电力常量,B错误;
C.法拉第首次提出了电场线,C正确;
D.库仑总结出了库仑定律,D错误;
故选C.
【名师点睛】
平时学习应该注意积累对物理学史的了解,知道前辈科学家们为探索物理规律而付出的艰辛努力,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一
2.【答案】D
【试题解答】:
E=F/q为电场强度的定义式,不能说E由F和q决定,即电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量无关,选项A错误;
根据电容定义式C=Q/U,电容C大小与Q、U无关,应该说电容器极板的电压每增加1V,电荷量就增加1C,故不能说电容器的电容与所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比选项B错误;
根据真空中点电荷电场强度公式E=KQ/r2,这是真空点电荷的决定式,场强与场源电荷成正比,故C错误。
由电势差的定义式UAB=WAB/q,可知q=1C,克服电场力做功即电场力做功为-1J,代入公式的电势差为-1V,故D正确。
故选D。
考点:
电场强度、电势差、电容的概念。
【名师点睛】电场强度取决于电场本身,与有无试探电荷无关;
场强公式,只是为研究电场的方便,采用比值法下的定义;
点电荷的场强强度公式E=KQ/r2,电场强度只由场源电荷电量和位置决定。
C=Q/U是电容的定义式,电容的大小与电容器本身的性质有关,与所带电荷量和电压有关。
UAB=WAB/q为电压的定义式,应用此公式时注意代入符号运算。
得出电势差为正时,A比B电势高。
得出电势差为负时,A比B电势
3.【答案】A
A.在等量异种点电荷的电场线分布图中,在两电荷连线的中垂线上,中点O处的电场线最密集,可知O点场强一定大于与b点场强,选项A正确;
B.沿着电场线的方向电势降低,由于不知道两电荷电性,所以不能判断a、c两点电势高低,选项B错误;
C.电势能与试探电荷和电势都有关系,由于不知道a、c两点电势的高低,所以无法判断两点的电势能大小,选项C错误;
D.因b点与d点是在同一等势面上,电场力不做功,选项D错误。
故选A。
4.【答案】D
由粒子的轨迹弯曲方向判断粒子所受的电场力方向,确定电场线的方向,判断电势高低.根据电场力方向与粒子速度方向的夹角,判断电场力对粒子做正功还是负功,确定粒子在a与b动能的大小变化以及电势能的变化.
解:
A、由运动轨迹如图可知,a、b做曲线运动,由于电场线方向未知,故a、b电性不能确定,故A错误;
B、根据a、b两粒子做曲线运动轨迹弯曲程度即电场线的疏密可知,b所处的电场线变密,电场强度变强,所受的电场力在增大,加速度在增大;
a所处的电场线变疏,电场强度变弱,所受的电场力在减小,加速度在减小,故B错误;
C、根据图知a、b两粒子的电场力、速度的夹角为锐角,电场力对电荷做正功,电势能减小,故C错误;
D、根据图知a、b两粒子的电场力、速度的夹角为锐角,电场力对电荷做正功,电势能减小,动能增加,故D正确故选:
D
【点评】物体做曲线运动时,所受合力指向轨迹弯曲的内侧,根据轨迹的弯曲方向要能判断出力、速度和运动轨迹三者的位置关系体,电场力做功与电势能、动能的关系,电场线与电场强度的关系
5.【答案】C
微粒在电场中受到重力和电场力,而做直线运动,电场力与重力的合力必定沿运动方向,否则就做曲线运动,所以电场力的方向是垂直于金属板斜向上,如图示.
根据电场力做功的正负判断电势能变化,由几个关系求出电场力与重力的关系,根据动能定理分析动能的变化.
A、粒子所受力的合力与速度方向共线反向,物体做减速运动,故A错误.
B、电场力方向和速度方向垂直电场力不做功,电势能不变化,故B错误;
C、由几何关系得qE=mgcosα,E=mgcosα/q,,故C正确;
D、由动能定理可得,液滴离开电场时的动能增量为-mgLsinα,D错误.
故选:
C。
带电粒子在匀强电场中的运动.
点评:
本题是带电粒子在电场中运动的问题,关键是根据粒子做直线运动判断出粒子受力情况.
6.【答案】BD
平行板电容器充电后与电源断开后,电量不变.将正极板移到图中虚线所示的位置时,板间距离d减小,根据C=εs/4πkd知,电容C增大,根据U=Q/C,则板间电压变小.由E=U/d,C=εs/4πkd得到:
E=4πkq/εs,可知E与d无关,则知电场强度E不变.P与负极板间的距离不变,由公式U=Ed可知,P与负极板间的电势差不变,P点的电势不变,正电荷在P点的电势能不变.故AC正确,BD错误.故选BD.
电容器;
场强和电势
【名师点睛】解决本题的关键知道电容器与电源断开后其电荷量不变,掌握电容器的决定式C=εs/4πkd以=Q/C及定义式.要能熟练推导出场强的表达式E=4πkq/εs,记住E与d无关的结论,有利于进行动态分析。
7.【答案】AC
分析电子在一个周期内的运动情况.从t=0时刻释放电子,前T/2内,电子受到的电场力向右,电子向右做匀加速直线运动;
后T/2内,电子受到向左的电场力作用,电子向右做匀减速直线运动;
接着周而复始,所以电子一直向右做单向的直线运动,直到打在右板上.故A正确,B错误.从t=T/4时刻释放电子,在T/4-T/2内,电子向右做匀加速直线运动;
在T/2-5T/8内,电子受到的电场力向左,电子继续向右做匀减速直线运动,5T/8时刻速度为零;
在5T/8T内电子受到向左的电场力,向左做初速度为零的匀加速直线运动,在T-5T/4内电子受到向右的电场力,向左做匀减速运动,在5T/4时刻速度减为零;
接着重复.若两板距离足够大时,电子在两板间振动.故C正确.用同样的方法分析从t=3T/8t时刻释放电子的运动情况,电子先向右运动,后向左运动,由于一个周期内向左运动的位移大于向右运动的位移,电子最终从左极板的小孔离开电场.也可能电子在向右过程中就碰到右极板,故D错误.故选AC。
带电粒子在电场中的运动
8.【答案】AD
A.带电小球从A点到B点,动能不变,由动能定理知重力做功与电场力做功之和为零,即得qELcosθ-mgLsinθ=0得
故A正确。
B.带电小球从A点到B点,电场力做正功,电势能减小,因此B点的电势能小于A点的电势能。
故B错误。
C.由题意知,电场强度未加倍时,满足mgsinθ=qEcosθ
电场强度加倍后,小球在斜面方向的合力2qEcosθ-mgsinθ=ma
所以小球的加速度a=gsinθ=6m/s2故C错误;
D.电场强度未减半时,满足mgsinθ=qEcosθ
若电场强度减半,小球在斜面方向的合力为:
mgsinθ-
qEcosθ=
mgsinθ=ma′
所以小球的加速度为:
a′=
gsinθ=3m/s2;
根据速度位移公式,有v2-v02=2as,代入数据解得
v=1m/s=
v0故D正确。
故选AD。
2,
实验题(9题4分,10题8分,共计12分)
9.【答案及试题解答】:
先在AC连线上找出与B点电势相等的点,作出等势线,再根据电场线与等势面垂直,且由高电势指向低电势,作出电场线;
【详解】A、C间的电势差为18V,连接AC,在AC连线上取三等分点D、F,根据匀强电场中,沿同一方向任意距离相等两点间的电势差相等,知D的电势为3V,与B点的电势相等,连接DB,则DB是一条等势线,根据电场线与等势面垂直,且由高电势指向低电势,作出电场线如图所示:
10.【答案】:
增大增大减小控制变量法
【试题解答】:
【详解】
根据
,
,联合分析求解;
研究某量与其他两之间的关系时,常采用控制变量法.
(1)根据
,B板上移,S减小,C减小,Q不变,U增大,张角将增大;
(2)根据
,B板左移,d增大,C减小,U增大,张角将增大;
(3)根据
,插入电介质,ε增大,电容C增大,U减小,张角将减小;
(4)根据
可知,其中有
,S,d为变量,所以本实验应用的为控制变量法.
三.解答题
11.【答案】
(1)6V,-10V;
(2)10V,2×
10-7J;
(3)4×
10-8J
(1)正电荷从a移到b,电场力做正功,由W1=qUab可得
------(1分)
代入数据得Uab=6V------(1分)
由W2=qUbc------(1分)
代入数据得
Ubc=﹣10V------(1分)
(2)
若以b点的电势为零,由
代入数据得φc=10V------(1分)
电荷在c点的电势能为
------(2分)
(3)ac之间的电势差
故
12.【答案】
(1)
;
(2)
(3)
.
(1)设滑块到达C点时的速度为v,由动能定理有
------(4分)
又因为Eq=
mg
联立两式解得
(2)设滑块到达C点时受到轨道的作用力大小为F,
则
解得
(3)
【分析】要使滑块恰好始终沿轨道滑行,即轨道对滑块作用力在某一点时为零,速度最小,即:
当N=0时,v最小,设滑至圆轨道DG间某点,由电场力和重力的合力提供向心力,此时的速度最小(设为vn)------(2分)
则有
13.【答案】:
(1)t=t1+t2=3
(2)tanθ=2(3)x=x1+x2=3L.
(1)电子在电场E1中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a1,时间为t1,由牛顿第二定律和运动学公式得:
a1=
=
a1t
v1=a1t1------(1分)
t2=
运动的总时间为t=t1+t2=3
.------(2分)
(2)设电子射出电场E2时沿平行电场线方向的速度为vy,根据牛顿第二定律得,电子在电场中的加速度为
a2=
t3=
vy=a2t3------(1分)
tanθ=
解得:
tanθ=2.------(2分)
(3)如图,设电子在电场中的偏转距离为x1
x1=
a2t
------(3分)
x=x1+x2=3L.------(1分)
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