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黑龙江省大庆铁人中学2015-2016学年高二上学期第一次阶段性检测物理试题


大庆铁人中学 2015-2016 学年度上学期第一次月考
物理试题
考试时间:90 分钟 2015.9.23 命题人:解玉良

总分:110 分

一、选择题:本题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 分。在每小题给出的四个选项中,有的只 有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得 5 分,选对但不全的得 3

分,有选错 的得 0 分。 1、电场强度 E 的定义式为 E=F/q ( )

A.这个定义只适用于点电荷产生的电场 B.上式中 F 是放入电场中的电荷所受的力,q 是放入电场中的电荷的电荷量 C.上式中 F 是放入电场中的电荷所受的力,q 是产生电场的电荷的电荷量 D.在库仑定律的表达式 F ? k

q1 q 2 q2 中, k 2 是点电荷 q2 产生的电场在点电荷 q1 处的场 2 r r

强大小;而 k

q1 是点电荷 q1 产生的电场在点电荷 q2 处的场强大小 r2

2、关于电动势,下列说法中正确的是(

) A.电动势与电压的单位都是伏特,因此电动势就是电压 B.电动势公式 E=W/q 中 W 与电压 U=W/q 中的 W 是一样的,都是电场力做的功 C.电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能本领越大 D.在电源内部正电荷能从负极移到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在 静电力

3、两个固定的等量异种电荷,在他们连线的垂直平分线上有 a、b 、c 三点,如图 2 所示,下 列说法正确的是( ) a b C 图2

A.a 点电势比 b 点电势高 B.a、b 两点场强方向相同,a 点场强比 b 点大 C.a、b、c 三点的电势与无穷远电势相等 D.一带电粒子(不计重力),在 a 点无初速释放,则它将 在 a、b、c 线上运动

4、如图 3 所示,a、b、c 是一条电场线上的三点,电场线的方向由 a 到 c,a、b 间距离等于 b、c 间距离,用φ a、φ b、φ c 和 Ea、Eb、Ec 分别表示 a、b、c 三点的电势 和场强,可以判定 ( A.φ a>φ b>φ
c

) B.Ea>Eb>Ec 图3

C.φ a –φ b=φ b –φ c D.Ea = Eb = Ec 5、某带电粒子仅在电场力作用下由 A 点运动到 B 点,电场线、 带电粒子在 A 点的初速度及运动轨迹如图所示,可以判定( A. 粒子在 A 点的加速度大于它在 B 点的加速度 B. 粒子在 A 点的动能小于它在 B 点的动能

)

C. 粒子在 A 点的电势能小于它在 B 点的电势能 D. A 点的电势低于 B 点的电势 6、两个电阻 R1、R2 的电流和电压的关系如图所示,可知两个电阻的阻值大 小之比 R1∶R2 等于( A.1∶3 ) C.1∶ 3 D. 3 ∶1

B.3∶1

7、如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定 角度,若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离,同时在 两极板间插入电介质,那么静电计指针的偏转角度( ) A.一定减小 B.一定增大 C.一定不变 D.可能不变 8、如图所示,为某一点电荷所形成的一簇电场线,a、b、c 三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从 O 点射入电场的 运动轨迹,其中 b 虚线为一圆弧,AB 的长度等于 BC 的长 度,且三个粒子的电荷量大小相等,不计粒子重力,则以 下说法正确的是( )

A.a 一定是正粒子的运动轨迹,b 和 c 一定是负粒子的运动轨迹 B.由于 AB 的长度等于 BC 的长度,故 UAB=UBC C.a 虚线对应的粒子的加速度越来越小,c 虚线对应的粒子的加速度越来越大,b 虚线对 应的粒子的加速度大小不变 D.b 虚线对应的粒子的质量大于 c 虚线对应的粒子的质量 9、如图所示,边长为 L 的正方形 abcd 区域内有场强大小为 E 的匀强电场, 电场方向与正方形的一条边平行(图中未画出) 。一质量为 m、电荷量为+q 的 粒子由 ad 边中点,以垂直该边的速度 v 进入该正方形区域,若不计粒子的重 力,则该粒子再次从该正方形区域射出时,具有的动能可能是( )

1 A. mv 2 2

1 B. mv 2 ? EqL 2

C.

1 1 mv 2 ? EqL 2 3

1 2 D. mv 2 ? EqL 2 3

10、如图所示,两平行正对的金属板 A、B 间加有如图右所示的交变电压,一重力可忽略不计 的带正电粒子被固定在两板的正中间 P 处.若在 t0 时刻释放该粒子,粒子会时而向 A 板运 动,时而向 B 板运动,并最终打在 A 板上.则 t0 可能属于的 时间段是 ( ) T T 3T A.0<t0< B. <t0< 4 2 4 3T 9T C. <t0<T D.T<t0< 4 8 11、图中所示是一个平行板电容器,其板间距为 d,电容为 C,带电量为 Q,上极板带正电。 现将一个试探电荷 q 由两极间的 A 点移动到 B 点,如图所示,A、B 两点间的距离为 S,连线 AB 与极板间的夹角为 30°, 则电场力对试探电荷 q 所做的功等于 ( ) + + + + + +

+

A

B _ _ _ _ _ _ _

30°

d

qCS A Qd

qQS B. Cd

qQS C. 2Cd

qCS D. 2Qd

12、图中虚线所示为静电场中的等势面 1、2、3、4,相邻的等势面之 间的电势差相等,其中等势面 3 的电势为 0.一带正电的点电荷在 静电力的作用下运动,经过 a、b 点时的动能分别为 26eV 和 5eV. 当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8 eV 时,它的动能 应为( ) A.8 eV B.13 eV C.20 eV D.34 eV 二、填空、作图题(12 分) 13、如图所示,a、b、c、d 为某匀强电场中的四个点,且 ab∥cd、ab ⊥bc,bc=cd=2ab=20cm,电场线与四边形所在平面平行.已知 φa=20V, φb=24V,φd=8V. (1)、c 点的电势为 V, (2) 、找出等势点;画出等势线、电场线及方向。 (3) 、求得电场强度为 V/m 14、如图所示,点电荷 Q 在水平光滑绝缘足够大金属板的正上 方,距金属板的距离为 h。 (1)补画出完整的电场线并标上箭头。 (2)带正电为 q 的小球与 Q 在同一竖直平面内,从板的左端以 初速度向右射出小球在板上做 运动。 (3)板上 a 点的电场强度为 。

b a 1 2 3 4

三、计算题(38 分) 15、 (10 分)如图 5 所示,匀强电场方向与水平线夹角 ? ? 300 ,方向斜向右上方,电场强度 为 E,质量为 m 的小球带负电,以初速度 v0 开始运动,初速度方向与电场方向一致。 (1)若小球的带电荷量为 q ?

mg ,为使小球能做匀速直线运动,应 E

对小球施加的恒力 F1 的大小和方向各如何? (2)若小球的带电荷量为 q ?

2mg ,为使小球能做直线运动,应对 E

小球施加的恒力 F2 的最小值和方向各如何? 16、 (10 分)电子从静止出发被 U=1000V 的电压加速,然后进入另一个电场强度为 E=5000N/C 的匀强偏转电场,方向与电场强度方向垂直.已知偏转电极长 L=6cm,求电子离开偏转电场 时的速度大小及其与起始速度方向之间的夹角的正切值.(电子质量 m=9.1×10-31kg)

17、 (10 分)如右图所示,一平行板电容器的两极板竖直放置,在两极板 间有一带电小球,小球用一绝缘轻线悬挂于 O 点。先给电容器缓慢充电, 使两级板所带电荷量分别为﹢Q 和﹣Q,此时悬线与竖直方向的夹角为 π /6。再给电容器缓慢充电,直到悬线和竖直方向的夹角增加到π /3,且小 球与两极板不接触。求: (1)推导出板间的电场强度 E 与电容 C 和板间距 d 及 Q 的关系式。 (2) 第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。 18、 (8 分)在如右图所示的匀强电场中,长为 L 的绝 缘细线一端系于 O 点, 另一端系一带正电的小球, 小球 的电荷量 q ?

3m g 。 求: 3E

(1)细线拉直小球从 OA 水平位置由静止释放到速度 第一次为零时细线与过 O 点竖直线的夹角, 此时小球位 置的电势。 (以过 O 点的等势面为零等势面) (2)从 A 点释放后小球的最大速度。 (3)若细线拉直小球从 OB 水平位置的 B 点由静止释放。问:小球上升的高度。 ①若在 OA 下方或恰到 OA 线上,说明理由; ②若能到达 OA 上方求出经过 OA 线时的速度大小。

铁人中学高二第一次月考物理答案
一、选择题(60 分) 题 号 答 案 1 BD 2 C 3 C 4 A 5 B 6 A 7 A 8 CD 9 ABC 10 ACD 11 C 12 C

二、填空、作图题(共 12 分) 13、 (1) 16 V

(2)在右图上标上各点电势值作图 、 (3)

40 2

V/m

14、 (1)在右图上作图

(2)

小球做匀速运动

(3)

2 KQ h2

三、计算题(38 分) 15、解析 (1)如图甲所示,欲使小球做匀速直线运动,必使其合外力

为 0,设对小球施加的力 F1 与水平方向夹角为 α,则 因为 所以

qE ? m g

(2 分) (2 分) (1 分)

F1 ? 2mgcos300

代入数据解得 α=60° ,F1= 3mg 甲 即恒力 F1 与水平线成 60° 角斜向右上方.

(1 分)

(2) 为 使 小 球 能 做 直 线 运 动 , 则 小 球 所 受 合 力 的 方 向 必 和 运 动 方 向 乙 在一条直线上,故要使力 F2 和 mg 的合力和电场力在一条直线上. 当 F2 取最小值时,F2 垂直于 F. 故 F2=mgsin 60° = 3 mg 2 (3 分) (1 分)

方向如图乙所示,与水平线成 60°角斜向左上方. 16、解:

eU ?

1 2 mv 0 2

2分

v0 ?
a? eE m

2eU ? 1.88?107 m / s 2 m

1分 1分 1分

t ? L / v0
v y ? at ? eEL ? 2.8 ?106 m / s m v0

1分 2分

2 2 v ? v0 ? vy ? 1.9 ?107 m / s

tan? ?

vy v0

?

eEL EL ? ? 0.15 2 2U mv0

2分

17、解:(1)由电容为 C,则第一次充电 Q 后,电容器两极板间电势差为

Q Q ,或 C ? , C U U 两板间为匀强电场,场强 E ? 1分 d Q E? 整理得 1分 Cd U ?

1分

(2) 设电场中小球带电量为 q,则所受电场力 F1 ? E1q 小球在电容器中受重力,电场力和拉力平衡,由平衡条件有: 第一次充电后 第二次充电后

qE1 ? mg tan?1
qE2 ? mg tan? 2

2分 2分

E2 Q ? ?Q tan600 ? ? ?3 综合以上各式得: E1 Q tan300
解得: ?Q ? Q'?Q ? 2Q 18、解: (1)设与竖直线夹角为 由动能定理

2分 1分

?

mglcos? ? qE(l ? l sin ? ) ? 0 ? 0
整理得:

2分

cos? 3 ? ; 1 ? sni? 3

sni(900 ? ? ) (900 ? ? ) cos? 3 ? ? tan ? 由半角公式:: 0 1 ? sni? 1 ? cos(90 ? ? ) 2 3
(900 ? ? ) ? 300 2


? ? 300
cos? 3 ? 变形解得 1 ? sni? 3

1分

(或直接把 电势

? ? 300
1分

均可)

? ? EL sin 300
0

(2)有对称性当细绳从水平摆过 600 角时速度最大 由动能定理: mgL sin 60 ? qE ( L ? L cos 60 ) ?
0

1 mv 2 2

1分

解得

v?

2 3 gL 3

1分

(3)能到达 OA 线以上。 从 B 点释放到细线刚被拉直小球在合力作用下作直线运动。刚拉直时由动能定理:

mg cos 30 0 mg 1 F合 ? L ? L ? mv 2 0 2 cos 30 F合 ?
拉直后与线垂直的速度为(拉直时损失能量)

v? ? v cos300
此后到 OA 线由动能定理

qE ( Lsni 30 0 ? L) ? mgL cos 30 0 ?
vOA ? 3 gL

1 1 2 2 mv OA ? mv ? 2 2
2分


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