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河北省邯郸市曲周一中高二上学期第一次半月考物理试卷


河北省邯郸市曲周一中高二上学期第一次半月考物理试卷
一、选择题: (共 64 分,全对得 4 分,漏选得 2 分,有选错或多选得 0 分. ) 1.物体沿光滑固定斜面向下加速滑动,在运动过程中,下述说法正确的是( A.重力势能逐渐减少,动能也逐渐减少 B.重力势能逐渐增加,动能逐渐减少 C.由于斜面是光滑的,所以机械能一定守恒 D.重力和支持力对物体都做正功


)

2.一个质量为 m 的带电小球,在竖直方向的匀强电场中水平抛出,不计空气阻力,测得小 球的加速度大小为 ,方向向下,其中 g 为重力加速度.则在小球下落 h 高度的过程中,下 列说法正确的是( ) B.小球的电势能减小 mgh D.小球的机械能减少 mgh

A.小球的动能增加 mgh C.小球的重力势能减少 mgh

3.汽车在水平公路上以额定功率做直线运动,速度为 3m/s 时的加速度为 6m/s 时的 3 倍, 若汽车受到的阻力不变,由此可求得( ) A..汽车的最大速度 B.汽车受到的阻力 C.汽车的额定功率 D.速度从 3m/s 增大到 6m/s 所用的时间 4.如图所示,AB 为 圆弧轨道,BC 为水平直轨道,圆弧的半径为 R,BC 的长度也是 R, 一质量为 m 的物体,与两个轨道间的动摩擦因数都为 μ,当它由轨道顶端 A 从静止开始下 落,恰好运动到 C 处停止,那么物体在 AB 段克服摩擦力所做的功可表述为( )

A. μmgR

B. mgR

C.mgR

D. (1﹣μ)mgR

5.质量为 m 的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为 R 的圆周运动,如图所示,运 动过程中小球受到空气阻力的作用. 设某一时刻小球通过轨道的最低点, 此时绳子的张力为 7mg,在此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰好能通过最高点,则在此过程中小球克 服空气阻力所做的功是( )

A.

B.

C.

D.mgR

6.我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体 S1 和 S2 构成, 两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点 C 做匀速圆周运动.由天文观察 测得其运动周期为 T,S1 到 C 点的距离为 r1,S1 和 S2 的距离为 r,已知引力常量为 G.由 此可求出 S2 的质量为( ) A. B.

C.

D.

7.一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.U 变小,E 不变

B.E 变大,EP 变大

C.U 变小,EP 不变 D.U 不变,EP 不变

8.一带电油滴在匀强电场 E 中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空 气阻力,则此带电油滴从 a 运动到 b 的过程中,能量变化情况为( )

A.动能增加 C.动能和电势能之和减少

B.电势能增加 D.重力势能和电势能之和增加

9.如图所示,在粗糙水平面上固定一点电荷 Q,在 M 点无初速度释放一带有恒定电量的小 物块,小物块在 Q 的电场中运动到 N 点静止,则从 M 点运动到 N 点的过程中( )

A.小物块所受电场力逐渐减小 B.小物块具有的电势能逐渐减小 C.M 点的电势一定高于 N 点的电势 D.小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功 10.如图(a)所示,AB 是某电场中的一条电场线,若有一电子以某一初速度且仅在电场 力的作用下,沿 AB 由点 A 运动到点 B,所经位置的电势随距 A 点的距离变化的规律如图 (b)所示.以下说法正确的是( )

A.A、B 两点的电场强度 EA>EB B.电子在 A、B 两点的速度 vA<vB C.A、B 两点的电势 φA>φB D.电子在 A,B 两点的电势能 EPA<EPB 11.在图中,a、b 带等量异种电荷,MN 为 ab 连线的中垂线,现有一个带电粒子从 M 点以 一定初速度 v0 射入,开始时一段轨迹如图中实线,不考虑粒子重力,则在飞越该电场的整 个过程中( )

A.该粒子带负电 B.该粒子的动能先增大,后减小 C.该粒子的电势能先减小,后增大 D.该粒子运动到无穷远处后,速度的大小一定仍为 v0 12.如图所示,电子在电势差为 U1 的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为 U2 的两块平行板间的电场中,入射方向跟极板平行.整个装置处在真空中,重力可忽略.在满 足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角 θ 变大的是 ( )

A.U1 变小、U2 变大 B.U1 变大、U2 变大 C.U1 变大、U2 变小 D.U1 变小、U2 变小

13.对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是( ) A.将两极板的间距加大,电容将增大 B.将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将减小 C.在下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 14. 如图所示的伏安法测电阻电路中, 电压表的内阻为 3kΩ, 读数为 3V; 电流表内阻为 10Ω, 读数为 4mA.待测电阻 R 的真实值等于( )

A.750Ω

B.760Ω

C.1000Ω

D.1010Ω )

15. 某同学用伏安法测电阻, 分别采用了甲、 乙两种电路测量, 关于误差分析正确的是(

A.若选择甲图,测量值偏大 B.若选择乙图,测量值偏大 C.若被测电阻 RX 与电流表接近,应该选择乙图误差较小 D.若被测电阻 RX 与电压表接近,应该选择甲图误差较小 16.一安培表由电流表 G 与电阻 R 并联而成.若在使用中发现此安培表读数比准确值稍小 些,下列可采取的措施是( ) A.在 R 上串联一个比 R 小得多的电阻 B.在 R 上串联一个比 R 大得多的电阻 C.在 R 上并联一个比 R 小得多的电阻 D.在 R 上并联一个比 R 大得多的电阻

二.实验题: (本题 8 分) 17.在《验证机械能守恒定律》的实验中,已知重锤的质量为 m,使用的交流电周期为 T, 重力加速度为 g.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系 列的点,对纸带上的点进行测量并通过计算,就可以验证机械能守恒定律. (1)为完成此实验,除了图 1 中所示器材外,还需要的器材有__________; A.刻度尺 B.秒表 C.天平 D.“220V,50Hz”交流电源 (2)如图 2 所示,O 点为起始点,选取纸带上打出的连续五个点 A、B、C、D、E,测出 O、 A 两点间距离为 s0,A、C 两点间距离为 sl,C、E 两点间距离为 s2,则在打 O 点到 C 点的 这段时间内, 重锤的重力势能减少量△ EP=__________, 动能的增加量△ Ek=__________. (用 题中所给符号表示) 18:有一电流表 G,内阻 Rg=10Ω,满偏电流 Ig=3mA,若要将其改装成量程为 3V 的电压表, 应该如何连接一个__________的电阻

三、 计算题: (本题共 3 小题, 28 分. 解答应写出必要的文字说明、 方程式和重要演算步骤. 只 写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位. ) 18.如图所示,倾角 θ=37°的斜面底端 B 平滑连接着半径 r=0.40m 的竖直光滑圆轨道.质量 m=0.50kg 的小物块, 从距地面 h=2.7m 处沿斜面由静止开始下滑,小物块与斜面间的动摩擦 2 因数 μ=0.25,求: (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s ) (1)物块滑到斜面底端 B 时的速度大小. (2)物块运动到圆轨道的最高点 A 时,对圆轨道的压力大小.

19.如图所示,在范围很大的水平向右的匀强电场中,一个电荷量为﹣q 的油滴,从 A 点以 速度 v 竖直向上射入电场.已知油滴质量为 m,重力加速度为 g,当油滴到达运动轨迹的最 高点时,测得它的速度大小恰为 ,问: (1)电场强度 E 为多大? (2)A 点至最高点的电势差为多少?

20.如图所示,相距为 d 的两平行金属板 M、N 与电池组相连后,其间形成匀强电场,一 带正电粒子从 M 极板边缘垂直于电场方向射入,并打在 N 极板的正中央.不计重力,现欲 把 N 极板远离 M 极板平移,使原样射入的粒子能够射出电场,就下列两种情况求出 N 极板 至少移动的距离. (1)电键 S 闭合;? (2)把闭合的电键 S 打开后.

河北省邯郸市曲周一中高二上学期第一次半月考物理试 卷
一、选择题: (共 64 分,全对得 4 分,漏选得 2 分,有选错或多选得 0 分. ) 1.物体沿光滑固定斜面向下加速滑动,在运动过程中,下述说法正确的是( A.重力势能逐渐减少,动能也逐渐减少 B.重力势能逐渐增加,动能逐渐减少 C.由于斜面是光滑的,所以机械能一定守恒 D.重力和支持力对物体都做正功

)

考点:机械能守恒定律;功的计算. 专题:机械能守恒定律应用专题. 分析:知道重力做功量度重力势能的变化. 根据动能的定义判断动能的变化. 机械能守恒的条件: 物体只有重力或弹簧的弹力做功则机械能守恒; 根据条件可以判断是否 守恒. 解答: 解:A、根据重力做功与重力势能变化的关系得: wG=﹣△ Ep 物体沿光滑斜面向下加速滑动,重力做正功,所以重力势能逐渐减少. 由于物体加速滑动,所以动能逐渐增加.故 A、B 错误. C、由于斜面是光滑的,所以物体受重力和支持力,而支持力不做功,所以只有重力做功, 所以机械能一定守恒,故 C 正确. D、重力做正功,支持力不做功,故 D 错误. 故选 C. 点评:解这类问题的关键要熟悉功能关系,也就是什么力做功量度什么能的变化,并能建立 定量关系. 我们要正确的对物体进行受力分析,能够求出某个力做的功. 2.一个质量为 m 的带电小球,在竖直方向的匀强电场中水平抛出,不计空气阻力,测得小 球的加速度大小为 ,方向向下,其中 g 为重力加速度.则在小球下落 h 高度的过程中,下 列说法正确的是( )

A.小球的动能增加 mgh

B.小球的电势能减小 mgh D.小球的机械能减少 mgh

C.小球的重力势能减少 mgh

考点:电势能;功能关系. 分析: 题中选项要求判断小球各种能量的变化多少, 则必须分析小球的受力及各力做功情况, 然后利用功能关系把各力做功情况与相应的能量变化对应起来,从而做出判断. 解答: 解:A、由牛顿第二定律得知,小球所受的合力 F 合=ma= mg,方向向下,根据动 能定理知,小球的动能增加△ Ek=F 合 h= mgh,故 A 错误. B、由牛顿第二定律得:mg﹣F= mg,解得电场力 F= mg,且方向竖直向上,则电场力做 功 W 电=﹣Fh=﹣ mgh,故小球的电势能增加 mgh,故 B 错误. C、小球在竖直方向上下降 h 高度时重力做正功 mgh,因此,小球的重力势能减少 mgh,故 C 错误. D、由上知,小球的电势能增加 mgh,根据能量守恒知,小球的机械能减少 mgh,故 D 正 确. 故选:D. 点评:本题一定要明确功能关系:合外力做功,动能变化(做正功,动能增加;做负功,动 能减少) ;重力做功,重力势能变化(做正功,重力势能减少;做负功,重力势能增加) ;电 场力做功,电势能变化(做正功,电势能减少;做负功,电势能增加) ;除重力做功外其他 力做功,机械能变化. 3.汽车在水平公路上以额定功率做直线运动,速度为 3m/s 时的加速度为 6m/s 时的 3 倍, 若汽车受到的阻力不变,由此可求得( ) A..汽车的最大速度 B.汽车受到的阻力 C.汽车的额定功率 D.速度从 3m/s 增大到 6m/s 所用的时间 考点:功率、平均功率和瞬时功率. 专题:功率的计算专题. 分析:根据 P=Fv,结合牛顿第二定律,抓住速度为 3m/s 时的加速度为 6m/s 时的 3 倍,求 出功率与阻力的关系,根据牵引力与阻力相等时,速度最大,求出最大速度的大小. 解答: 解:设额定功率为 P,则速度为 3m/s 时的牵引力 引力为 . . ,速度为 6m/s 时,牵

根据牛顿第二定律得,F1﹣f=3(F2﹣f) ,解得 f=

因为牵引力与阻力相等时,速度最大,则 F=f=

,知最大速度为 12m/s.因为功率未知,

无法求出阻力,该运动为变加速运动,无法求出运动的时间.故 A 正确,B、C、D 错误. 故选:A. 点评: 解决本题的关键通过加速度的大小关系得出功率与阻力的关系, 结合牵引力等于阻力 时,速度最大得出最大速度的大小.

4.如图所示,AB 为 圆弧轨道,BC 为水平直轨道,圆弧的半径为 R,BC 的长度也是 R, 一质量为 m 的物体,与两个轨道间的动摩擦因数都为 μ,当它由轨道顶端 A 从静止开始下 落,恰好运动到 C 处停止,那么物体在 AB 段克服摩擦力所做的功可表述为( )

A. μmgR

B. mgR

C.mgR

D. (1﹣μ)mgR

考点:动能定理的应用. 专题:动能定理的应用专题. 分析:BC 段摩擦力可以求出,由做功公式求得 BC 段摩擦力对物体所做的功; 对全程由动 能定理可求得 AB 段克服摩擦力所做的功. 解答: 解:BC 段物体受摩擦力 f=μmg,位移为 R,故 BC 段摩擦力对物体做功 W=﹣fR= ﹣μmgR; 对全程由动能定理可知,mgR+W1+W=0 解得 W1=μmgR﹣mgR; 故 AB 段克服摩擦力做功为 W 克=mgR﹣μmgR. 故选:D 点评:AB 段的摩擦力为变力,故可以由动能定理求解; 而 BC 段为恒力,可以直接由功的 公式求解; 同时本题需要注意阻力做功与克服阻力做功的关系. 5.质量为 m 的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为 R 的圆周运动,如图所示,运 动过程中小球受到空气阻力的作用. 设某一时刻小球通过轨道的最低点, 此时绳子的张力为 7mg,在此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰好能通过最高点,则在此过程中小球克 服空气阻力所做的功是( )

A.

B.

C.

D.mgR

考点:动能定理的应用;牛顿第二定律;向心力. 专题:动能定理的应用专题. 分析:小球在轻绳的作用下,在竖直平面内做圆周运动,由最低点的绳子的拉力结合牛顿第 二定律可求出此时速度, 当小球恰好通过最高点, 由此根据向心力与牛顿第二定律可算出速 度,最后由动能定理来求出过程中克服阻力做功. 解答: 解:小球在最低点,受力分析与运动分析. 则有: 而最高点时,由于恰好能通过, 所以: 小球选取从最低点到最高点作为过程,由动能定理可得:

由以上三式可得: 故选:C 点评:由绳子的拉力可求出最低点速度,由恰好能通过最高点求出最高点速度,这都是题目 中隐含条件.同时在运用动能定理时,明确初动能与末动能,及过程中哪些力做功,做正功 还是负功. 6.我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体 S1 和 S2 构成, 两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点 C 做匀速圆周运动.由天文观察 测得其运动周期为 T,S1 到 C 点的距离为 r1,S1 和 S2 的距离为 r,已知引力常量为 G.由 此可求出 S2 的质量为( ) A. B.

C.

D.

考点:万有引力定律及其应用. 专题:计算题. 分析:这是一个双星的问题,S1 和 S2 绕 C 做匀速圆周运动,它们之间的万有引力提供各自 的向心力, S1 和 S2 有相同的角速度和周期,结合牛顿第二定律和万有引力定律解决问题. 解答: 解:设星体 S1 和 S2 的质量分别为 m1、m2, 星体 S1 做圆周运动的向心力由万有引力提供得: =

即 m2= 故选 D. 点评:双星的特点是两个星体周期相等,星体间的万有引力提供各自所需的向心力. 7.一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.U 变小,E 不变 变,EP 不变

B.E 变大,EP 变大

C.U 变小,EP 不变 D.U 不

考点:电容器的动态分析;电容器. 专题:电容器专题. 分析:抓住电容器的电荷量不变,结合电容的决定式和定义式,以及匀强电场的场强公式得 出电场强度的变化,从而得出 P 与下极板电势差的变化,得出 P 点的电势变化和电势能变 化. 解答: 解: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= 由 E= = ,C= 得到:E= 知,电容 C 增大,根据 U= ,则板间电压变小. ,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:AC. 点评: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= 以及定义式 C= . 要能熟练推导出场强的表达式 E= , 记住 E 与 d 无关的结

论,有利于进行动态分析. 8.一带电油滴在匀强电场 E 中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空 气阻力,则此带电油滴从 a 运动到 b 的过程中,能量变化情况为( )

A.动能增加

B.电势能增加

C.动能和电势能之和减少

D.重力势能和电势能之和增加

考点:匀强电场中电势差和电场强度的关系;电势能. 专题:电场力与电势的性质专题. 分析:根据图中的运动轨迹情况,可以判断出重力和电场力的大小关系,然后根据功能关系 求解即可. 解答: 解:A、由轨迹图可知,带电油滴所受重力小于电场力,故从 a 到 b 的运动过程中 合外力做正功,动能增加,故 A 正确; B、从 a 到 b 的运动过程电场力做正功,电势能减小,故 B 错误; C、从 a 到 b 的运动过程中重力做负功,重力势能增加,因此动能和电势能之和减小,故 C 正确; D、根据功能关系可知,在从 a 到 b 的运动过程中只有重力、电场力做功,因此重力势能、 电势能、动能三者之和保持不变,因该过程中动能增加,因此重力势能和电势能之和减小, 故 D 错误. 故选:AC. 点评: 本题在电场和重力场的复合场中重点考察带电小球的功能关系转化. 在学习过程中要 明确各种功能关系是解这类问题的关键. 9.如图所示,在粗糙水平面上固定一点电荷 Q,在 M 点无初速度释放一带有恒定电量的小 物块,小物块在 Q 的电场中运动到 N 点静止,则从 M 点运动到 N 点的过程中( )

A.小物块所受电场力逐渐减小 B.小物块具有的电势能逐渐减小 C.M 点的电势一定高于 N 点的电势 D.小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功 考点:电势能;电场强度;电势. 专题:电场力与电势的性质专题. 分析:解决本题需要掌握:正确利用库伦定律判断库仑力大小的变化;根据电场力做功判断 电势能的变化;掌握如何判断电势的高低;正确利用功能关系分析物体功能的变化. 解答: 解:A、由于物块离电荷越来越远,根据 可知小物块所受电场力越来越

小,故 A 正确; B、由于小物块由静止开始运动,因此一定受到库伦斥力作用,所以电场力对其做正功,电 势能减小,故 B 正确; C、由题只能判断物块和点电荷 Q 带同种电荷,而不能确定点电荷 Q 的电性,故不能判断 M 和 N 点电势的高低,故 C 错误; D、由于小物块始末动能都为零,因此动能没有变化,故电场力所做正功和克服摩擦力做功 相等,即电势能的变化和克服摩擦力做功相等,故 D 正确. 故选 ABD. 点评:本题考察知识点较多,有一定的综合性,平时要注意概念的理解,如电势高低判断, 电势能变化和电场力做功关系,功能关系的应用等.

10.如图(a)所示,AB 是某电场中的一条电场线,若有一电子以某一初速度且仅在电场 力的作用下,沿 AB 由点 A 运动到点 B,所经位置的电势随距 A 点的距离变化的规律如图 (b)所示.以下说法正确的是( )

A.A、B 两点的电场强度 EA>EB B.电子在 A、B 两点的速度 vA<vB C.A、B 两点的电势 φA>φB D.电子在 A,B 两点的电势能 EPA<EPB 考点:电势能;电场强度;电势. 专题:电场力与电势的性质专题. 分析:根据 φ﹣x 图象的斜率大小等于电场强度,分析场强的变化.由图看出,电势逐渐降 低,可判断出电场线的方向,确定电势的高低,由电场力做功正负,分析速度的大小并判断 电子电势能的变化. 解答: 解: A、φ﹣x 图象的斜率大小等于电场强度,由几何知识得知,图象的斜率减小,则从 A 到点 B 场强减小,则有 EA>EB.故 A 正确. B、D 由图看出,电势逐渐降低,可判断出电场线的方向从 A 到 B,在移动过程中,电场力 做负功,电子的动能减小,速度减小,而电子的电势能增大.即有 vA>vB,EPA<EPB.故 B 错误,D 正确. C、电场线的方向从 A 到 B,则 A、B 两点的电势 φA>φB.故 C 正确. 故选 ACD 点评:本题关键要理解 φ﹣t 图象的斜率等于场强,由电势的高低判断出电场线的方向,来 判断电场力方向做功情况,并确定电势能的变化. 11.在图中,a、b 带等量异种电荷,MN 为 ab 连线的中垂线,现有一个带电粒子从 M 点以 一定初速度 v0 射入,开始时一段轨迹如图中实线,不考虑粒子重力,则在飞越该电场的整 个过程中( )

A.该粒子带负电 B.该粒子的动能先增大,后减小 C.该粒子的电势能先减小,后增大 D.该粒子运动到无穷远处后,速度的大小一定仍为 v0 考点:电势差与电场强度的关系;电势能.

专题:电场力与电势的性质专题. 分析:根据轨迹的弯曲方向确定粒子所受的电场力方向,从而确定粒子的电性;根据电场力 做功, 结合动能定理得出动能的变化, 根据电场力做功与电势能的关系判断电势能的变化. 通 过 M 点和无穷远处的电势差,结合动能定理判断粒子到达无穷远处的速度. 解答: 解:A、粒子轨迹向右弯曲,受到的电场力大致向右,该粒子带负电.故 A 正确. B、由题可知,电场力先做正功,后做负功,则根据动能定理得知,粒子的动能先增大后减 小.故 B 正确. C、电场力先做正功,后做负功,粒子的电势能先减小后增大.故 C 正确. D、M 点的电势与无穷远处相等,粒子从 M 点运动到无穷远处过程,电场力做功为零,则 该粒子运动到无穷远处后,其速度大小一定仍为 v0.故 D 正确. 故选:ABCD. 点评:本题是轨迹问题,根据轨迹的弯曲方向可判断出粒子的合力方向,分析出电场力做功 情况.带等量异种电荷连线的中垂线是一条件延伸到无穷远处的等势线,要记住. 12.如图所示,电子在电势差为 U1 的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为 U2 的两块平行板间的电场中,入射方向跟极板平行.整个装置处在真空中,重力可忽略.在满 足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角 θ 变大的是 ( )

A.U1 变小、U2 变大 B.U1 变大、U2 变大 C.U1 变大、U2 变小 D.U1 变小、U2 变小 考点:带电粒子在匀强电场中的运动. 专题:带电粒子在电场中的运动专题. 分析:电子在加速电场中,在电场力的作用下,做匀加速直线运动,可由电场力做功求出射 出加速电场是的速度. 电子在水平放置的平行板之间, 因受到的电场力的方向与初速度的方 向垂直,故电子做类平抛运动.运用平抛运动的竖直方向的速度与水平方向的速度的关系, 可求出角度 θ 的变化情况. 解答: 解:设电子被加速后获得初速为 v0,则由动能定理得:qU1= mv0 ﹣0 又设极板长为 l,则电子在电场中偏转所用时间:t= …② …③
2

…①

又设电子在平行板间受电场力作用产生加速度为 a,由牛顿第二定律得:a= 电子射出偏转电场时,平行于电场方向的速度:vy=at…④ 由①、②、③、④可得:vy=at= ,又有:tanθ= ,

解得:tanθ=



A、U1 变小,U2 变大,偏转角一定增大,故 A 正确; B、U1 变大,U2 变大,偏转角可能增大,也可能减小,也可能不变,故 B 错误; C、U1 变大,U2 变小,偏转角减小,故 C 错误; D、U1 变小,U2 变小,偏转角可能增大,也可能减小,还可能不变,故 D 错误; 故选:A. 点评: 带电粒子在电场中的运动, 可分为三类, 第一类是在匀强电场中做匀变速速直线运动, 此过程是电势能与带电粒子动能之间的转化. 第二类是带电粒子在匀强电场中偏转, 带电粒 子垂直进出入匀强电场时做匀变速曲线运动, 分解为两个方向的直线运动, 分别用公式分析、 求解运算, 是这类问题的最基本解法. 第三类是带电粒子在点电荷形成的电场中做匀速圆周 运动,应用圆周运动的知识求解. 13.对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是( ) A.将两极板的间距加大,电容将增大 B.将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将减小 C.在下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 考点:电容器的动态分析. 专题:电容器专题. 分析:据平行板电容器的电容决定式分析电容的变化情况. 解答: 解:由电容器的决定式 C=? 可知;

A、增大两板间的间距,则电容器将减小,故 A 错误; B、两极板错开,则正对面积减小,则电容减小,故 B 正确; C、在下板的内表面上放置一陶瓷板,介电常数增大,故电容增大;故 C 正确; D、在下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时,板间距离减 小.电容将增大.故 D 正确. 故选:BCD. 点评:本题考查电容决定式应用分析实际问题的能力,关键要掌握电容决定式. 14. 如图所示的伏安法测电阻电路中, 电压表的内阻为 3kΩ, 读数为 3V; 电流表内阻为 10Ω, 读数为 4mA.待测电阻 R 的真实值等于( )

A.750Ω

B.760Ω

C.1000Ω

D.1010Ω

考点:伏安法测电阻. 专题:实验题;恒定电流专题. 分析:本实验测量电阻的原理是伏安法.根据电表对电路的影响,分析误差,计算测量值和 真实值. 解答: 解:电阻 R 的测量值 R 测= ,电阻的真实值 R 真= ,

根据欧姆定律得: =

=750Ω=

解得:R 真=1000Ω 故选 C. 点评:本题考查实验误差分析,方法是根据根据实验原理.伏安法是测量电阻的基本方法, 有电流表内接法和外接法两种电路结构. 15. 某同学用伏安法测电阻, 分别采用了甲、 乙两种电路测量, 关于误差分析正确的是( )

A.若选择甲图,测量值偏大 B.若选择乙图,测量值偏大 C.若被测电阻 RX 与电流表接近,应该选择乙图误差较小 D.若被测电阻 RX 与电压表接近,应该选择甲图误差较小 考点:伏安法测电阻. 专题:恒定电流专题. 分析: 该题中用伏安法测电阻的两种常用电路分别是电流表内接法和电流表外接法, 电流表 内接法测得的电阻阻值是电流表内阻与待测电阻的串联值的和, 电流表外接法测得的电阻阻 值是待测电阻 Rx 和电压表内阻的并联电阻值;用的电流表内阻越小,电压表内阻越大,测 量的误差越小. 解答: 解:A、甲图所示电路是电流表外接法,用它测量电阻时,测量值是待测电阻 Rx 和电压表内阻的并联电阻值,故测得的电阻值偏小,故 A 错误; B、乙图所示电路是电流表内接法,用它测量电阻时,测量值 R 测=Rx+RA>Rx,B 正确; C、电流表内阻很小,被测电阻 RX 与电流表接近,则所测电阻较小,因此应该选择甲图误 差较小,故 C 错误; D、电压表内阻越大,被测电阻 RX 与电压表接近,应该选择乙图误差较小.故 D 错误. 故选:B. 点评: 该题中用伏安法测电阻的两种常用电路分别是电流表内接法和电流表外接法, 电流表 内接法测得的电阻值大, 电流表外接法测得的电阻值偏小; 该知识点既可以说是属于记忆性 的知识,也可以记住分析的方法.属于中档题. 16.一安培表由电流表 G 与电阻 R 并联而成.若在使用中发现此安培表读数比准确值稍小 些,下列可采取的措施是( ) A.在 R 上串联一个比 R 小得多的电阻 B.在 R 上串联一个比 R 大得多的电阻 C.在 R 上并联一个比 R 小得多的电阻 D.在 R 上并联一个比 R 大得多的电阻 考点:把电流表改装成电压表. 专题:实验题;恒定电流专题.

分析:读数偏小说明通过 G 表的电流稍小,分流电阻分流偏大,分流电阻稍小,要采取的 措施:稍增加分流电阻阻值. 解答: 解:A 在 R 上串联一个比 R 小得多的电阻,可实现增大分流电阻,减小分流,使 电表示数增加.故 A 正确 B 在 R 上串联一个比 R 大得多的电阻,会使 G 表的电流增加太多,读数偏大.故 B 错 误 C 在 R 上并联一个比 R 小得多的电阻,使分流更大,示数更偏小.故 C 错误 D 在 R 的并联一个比 R 大的电阻,会使分流更大,示数更偏小.故 D 错误 故选:A 点评:考查的电流表的改装原理,明确分流与电阻成反比,电阻大,分流小,反之电阻小则 分流大. 二.实验题: (本题 8 分) 17.在《验证机械能守恒定律》的实验中,已知重锤的质量为 m,使用的交流电周期为 T, 重力加速度为 g.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系 列的点,对纸带上的点进行测量并通过计算,就可以验证机械能守恒定律. (1)为完成此实验,除了图 1 中所示器材外,还需要的器材有 AD; A.刻度尺 B.秒表 C.天平 D.“220V,50Hz”交流电源 (2)如图 2 所示,O 点为起始点,选取纸带上打出的连续五个点 A、B、C、D、E,测出 O、 A 两点间距离为 s0,A、C 两点间距离为 sl,C、E 两点间距离为 s2,则在打 O 点到 C 点的 这段时间内,重锤的重力势能减少量△ EP=mg(s0+s1) ,动能的增加量 △ Ek= . (用题中所给符号表示)

18:有一电流表 G,内阻 Rg=10Ω,满偏电流 Ig=3mA,若要将其改装成量程为 3V 的电压表, 应该如何连接一个串联 990Ω 的电阻

考点:验证机械能守恒定律. 专题:实验题. 分析:1、验证机械能守恒定律的原理,重锤下落损失的重力势能等于其增加的动能(在实 验误差允许范围内) ;计算动能时,需计算速度,要用到打点计时器,打点计时器用交流电 源. 根据匀变速直线运动中某段时间中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度, 可以求出 C 点的瞬时速度大小, 进一步可以求出动能的增量, 根据重量做功和重力势能之间的关系可以 求出重力势能的减小量;

2、把电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻,应用串联电路特点与欧姆定律可以求出 电阻阻值. 解答: 解:1、 (1)A、需要刻度尺测量纸带的长度计算速度,故 A 正确. B、纸带上相邻两计时点的时间间隔已知,所以不需要秒表,故 B 错误 C、该实验可不测质量,因为 mgh= mv ,即只验证 gh= v 即可,故 C 错误. D、打点计时器用的是交流电源,故 D 正确. 故选:AD; (2)重锤重力势能的减少量为△ EP=mg(s0+s1) . 利用匀变速直线运动的推论 vC= =
2 2

EkC= mvC =

2

重锤动能的增加量为△ EK=EkC﹣0= 2、把电流表改装成电压表需要串联分压电阻,分压电阻阻值为: R= ﹣Rg= ﹣10=990Ω;

故答案为:1、 (1)AD, (2)mg(s0+s1) ,



2、串联 990Ω. 点评: 本题考查了验证机械能守恒定律中的数据处理方法, 注意物理基本规律尤其是匀变速 直线运动规律在实验中的应用; 本题考查了电压表的改装, 知道电压表改装原理、 应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解 题. 三、 计算题: (本题共 3 小题, 28 分. 解答应写出必要的文字说明、 方程式和重要演算步骤. 只 写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位. ) 18.如图所示,倾角 θ=37°的斜面底端 B 平滑连接着半径 r=0.40m 的竖直光滑圆轨道.质量 m=0.50kg 的小物块, 从距地面 h=2.7m 处沿斜面由静止开始下滑,小物块与斜面间的动摩擦 因数 μ=0.25,求: (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s ) (1)物块滑到斜面底端 B 时的速度大小. (2)物块运动到圆轨道的最高点 A 时,对圆轨道的压力大小.
2

考点:动能定理的应用;牛顿第二定律;向心力. 专题:动能定理的应用专题. 分析: (1)物块滑动到 B 点过程中,重力和摩擦力做功,根据动能定理列式求解即可; (2)物块运动到圆轨道的最高点 A 时,受到重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第 二定律可以列式;物体从 B 滑动到 A 过程,只有重力做功,机械能守恒,根据守恒定律列 式;最后联立方程组求解即可. 解答: 解: (1)物块滑动到 B 点过程中,受重力、支持力和摩擦力,根据动能定理,有 mgh﹣μmgcosθ? 解得 =6m/s 即物块滑到斜面底端 B 时的速度大小为 6m/s. (2)物体从 B 滑动到 A 过程,只有重力做功,根据动能定理,有 ﹣mg?2r= 解得 =

在 A 点,重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有

解得 N=20N 根据牛顿第三定律,物体对轨道的压力与轨道对物体的支持力大小相等、方向相反,并且作 用在同一条直线上; 故物块运动到圆轨道的最高点 A 时,对圆轨道的压力大小为 20N. 点评:本题关键对物体的运动情况分析清楚,然后运用动能定理和牛顿第二定律列式求解; 同时要知道,能用机械能守恒定律解决的问题都能用动能定理解决. 19.如图所示,在范围很大的水平向右的匀强电场中,一个电荷量为﹣q 的油滴,从 A 点以 速度 v 竖直向上射入电场.已知油滴质量为 m,重力加速度为 g,当油滴到达运动轨迹的最 高点时,测得它的速度大小恰为 ,问: (1)电场强度 E 为多大? (2)A 点至最高点的电势差为多少?

考点:匀强电场中电势差和电场强度的关系;电势差. 专题:电场力与电势的性质专题. 分析: (1)根据运动的合成与分解,及动量定理,即可求解; (2)根据位移与时间的表达式,结合牛顿第二定律与求功的公式,即可求解. 解答: 解: (1)由力的独立作用原理和动量定理,得 ﹣mgt=0﹣mv﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① qEt=m ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 解得:E= ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③

(2)设电场力方向油滴的位移为 s 则 s= at ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④ 又 qE=ma﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤ 联立①③④⑤得 s= ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥
2 2

所以电场力做功为 W=qES= mv

又 W=qU,所以:U=﹣ 答: (1)所加电场的电场强度 E= ;

(2)A 点至最高点的电势差为﹣



点评:考查运动的合成与分解,掌握动量定理、牛顿第二定律的应用,知道求功的方法,理 解电场力做功与电势能变化的关系. 20.如图所示,相距为 d 的两平行金属板 M、N 与电池组相连后,其间形成匀强电场,一 带正电粒子从 M 极板边缘垂直于电场方向射入,并打在 N 极板的正中央.不计重力,现欲 把 N 极板远离 M 极板平移,使原样射入的粒子能够射出电场,就下列两种情况求出 N 极板 至少移动的距离. (1)电键 S 闭合;? (2)把闭合的电键 S 打开后.

考点:带电粒子在匀强电场中的运动. 专题:带电粒子在电场中的运动专题. 分析:以一定速度垂直进入偏转电场,由于速度与电场力垂直,所以粒子做类平抛运动.这 样类平抛运动可将看成沿初速度方向的匀速直线与垂直于初速度方向匀加速直线运动. 根据 运动学公式解题. 解答: 解: (1)S1 闭合时,两极板间电压 U 不变,有?

d=

,d+x1=

得 解得:x1=d? (2)断开 S 后,两极板间场强 E 不变,

于是 d=







解得:x2=3d 答: (1)若开关 S 始终闭合,则这个距离应为 d; (2)若在开关 S 断开后再移动 N 板,这个距离又应为 3d 点评: 带电粒子在电场中偏转时做匀加速曲线运动. 应用处理类平抛运动的方法处理粒子运 动,关键在于分析临界条件,同时注意当电荷量不变时,只改变两板间的距离,则 E 不变.


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