河北省滦南县第一中学2015-2016学年高二物理10月月考试题 理

发布于:2021-06-14 19:23:05

滦南一中 2015—2016 学年度高二年级第一学期 10 月考试 物理试卷(理科)
第Ⅰ卷 一、选择题(本大题每小题 4 分,共计 48 分;1—8 小题为单选,9—12 小题为多选,漏选 得 2 分,错选不得分。) 1.关于电场强度、电势和电容,下列说法正确的是( A.由公式 E ? )

F 可知,电场中某点的电场强度 E 与试探电荷在该点所受的电场力 F 成 q

正比,与 q 成反比; B. 由公式 E ?

kQ 可知, 在离点电荷 Q 距离为 r 的地方, 电场强度 E 的大小与 Q 成正比; r2 Q 可知,电容器的电容 C 随着极板带电荷量 Q 的增加而变大; U

C.由公式 U=Ed 可知,电场中任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比; D.由公式 C ?

2.如图所示,在导体 Q 附*有一带正电的小球 P,对 a、b、c 三点,ab=bc,这三点的场 强 Ea、Eb、Ec 及这三点的电势 φ a、φ b、φ c 关系正确的是( A.Ea=Eb=Ec;φ a=φ b=φ c; B.Ea<Eb<Ec;φ a<φ b<φ c; C.Ea=Eb<Ec;φ a=φ b<φ c; D.Ea>Eb>Ec;φ a>φ b>φ c; 3.如图所示,a、b、c 为电场中同一条电场线上的三点,c 为 ab 的中点,a、b 点的电势分 别为 φ a=5 V,φ b=3 V,下列叙述正确的是( A.该电场在 c 点处的电势一定为 4 V; B.a 点处的场强一定大于 b 点处的场强; C.一正电荷从 c 点运动到 b 点电势能一定减少; D.一正电荷运动到 c 点时受到的静电力由 c 指向 a ; 4.某一电场中的电场线和等势面分布如图所示,在电场中有 A、B 两点,下列说法中正确的 是( ) 等势面 E A B ) )

A.A 点的电场强度比 B 点的电场强度小; B.负电荷在 A 点的电势能比在 B 点的电势能小; C.A、B 两点间的电势差 UAB 为正; D.负电荷由 A 向 B 移动,静电力做正功;

1

5.如图所示,*行板电容器的一个极板与静电计的金属杆相连,另一个极板与静电*鹗 外壳相连。给电容器充电后,静电计指针偏转一个角度。以下情况中,静电计指针的偏角 增大的是( )

A.把两板间的距离减小; B.把两板间的正对面积减小; C.在两板间插入介电常数较大的电介质; D.在两板间插入一块与极板面积相等且不与两极板接触的金属板; 6.如图所示,一绝缘的长为 L,两端分别带有等量异种电荷的轻杆,电量的绝对值为 Q,处 在场强为 E 的匀强电场中,杆与电场线夹角为 60°,若使杆沿顺时针方向转过 60°(以杆 上某一点为圆心转动),则下列叙述正确的是( A.电场力做的总功为 0,两电荷电势能不变; B.电场力做的总功为 QEL/2,两电荷的电势能减少; C.电场力做的总功为 QEL/2,两电荷的电势能增加; D.电场力做的总功大小跟转轴位置有关; 7.先后让一价氢离子和一价氦离子通过同一对*行板形成的偏转电场,能使其偏转角度相 同的情况是( A.初速度相同; C.任何情况下偏转角度都相同; ) B.初动能相同; D.任何情况下偏转角度都不会相同; )

8.如图所示,一个质子(电荷量为 e,质量为 m)以速度 v 垂直电场方向飞入*行板电容器 的两板间的匀强电场中,它飞离匀强电场时的侧移量为 d1;如果改换一个 α 粒子(电荷 量为 2e,质量为 4m)以速度 2 v,垂直于电场方向飞入该电场,飞离电场时的侧移量为

d2,则( )
A.d1=d2; B.d2=

d1 ; 4 d1 ; 8

C.d2=

d1 ; 16

D.d2=

9.两个相同的带电导体小球所带电荷量的比值为 1∶3,相距为 r 时相互作用的库仑力大小 为 F,今使两小球接触后再分开放到相距为 2r 处,则此时的库仑力大小可能为( 1 A. F; 12 1 B. F; 6 1 C. F; 4 1 D. F; 3
2

)

10.一带电粒子射入一固定在 O 点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中虚线所示.图中 的实线是以 O 为圆心等间距的同心圆,a、c 是粒子运动轨迹与同一圆的交点,b 是粒子运 动轨迹与小圆的切点,d 是粒子运动轨迹与最大圆的交点,带电粒子仅受电场力,则下列 说法正确的是( ) d

A.粒子受到斥力作用; B.粒子在 b 点的加速度为最大; C.粒子在 b 点的速率一定小于在 a 点的速率; D.若粒子由 a 运动到 b 克服电场力做功为 W1,由 b 运动到 d 电场力做功为 W2,则 W2=2W1; 11.一*行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,在两极板间有一正电荷 (电量很小) 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,ε 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,ε 变大; C.U 变小,ε 变大; D.U 不变,ε 变大; P )

P

12.如图所示,有三个质量相等、分别带正电、负电和不带电的小球从两水*放置的金属板 左侧中央以相同的水*初速度 v0 先后射入电场中,最后分别打在正极板的 C、B、A 处, 则 以下正确的是( )

A.三种粒子在电场中运动时间相同; B.三种粒子在电场中的加速度为 a A ? aB ? aC ; C.三种粒子到达正极板时动能 EkC ? EkB ? EkA ; D.落在 C 处的粒子带正电,落在 B 处的粒子不带电,落在 A 处的粒子带负电;

3

第Ⅱ卷 非选择题 (共 52 分) 二、填空题(每空2分,共 14 分) 13.如图所示,在真空中有两个点电荷 A 和 B,电荷量分别为-Q 和+2Q,它们相距 L,如 果在两点电荷连线的中点 O 有一个半径为 r(2r<L)的空心金属球,且球心位于 O 点,则 球壳上的感应电荷在 O 点处的电场强度大小为 , 方向由 O 点指向 点。

-Q · A

· O

+2Q · B

14.匀强电场中有 M、N、P 三点,连成一个直角三角形,MN=4cm,MP=5cm,如图 8 所示, 把一个电量为-2×10 C 的检验电荷从 M 点移到 N 点,电场力做功 8×10 J,从 M 点移到 P 点电场力做功也是 8×10 J.则匀强电场的方向由_____点指向_____点,电场强度大小为 ________V/m.
-9 -9 -9

15.把一个 3pF 的*行板电容器接在 9V 的电池上,并保持与电池的连接,两极板的距 离减半, 极板上的电荷 (选添 “增加” 或 “减少” ) , 电荷变化了 。

三、计算题(本题共 38 分,其中 16 题 12 分,17 题 14 分,18 题 12 分。解题过程中要求写 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) 16. (12 分)如图,真空中有两个点电荷 Q1=+9×10 C 和 Q2=-1×10 C,分别固定在 x 坐标轴的 x=0 和 x=6cm 的位置上, (1)x 坐标轴上哪个位置的电场强度为零? (2)若两点电荷不固定,而是在 x 轴上放另一点电荷 Q3,从而能使这三个点电荷都处于静 止状态,求电荷 Q3 的位置、电性及电荷量。 Q1

-8 -8

Q2


0

6

x/cm

4

17. (14 分)如图所示为一真空示波管,电子从灯丝 K 发出(初速度不计) ,经灯丝与 A 板 间的加速电压 U1 加速,从 A 板中心孔沿中心线 KO 射出,然后进入两块*行金属板 M、N 形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场) ,电子进入 M、N 间电场时的速度与电场 方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的 P 点。已知加速电压为 U1,M、N 两板间的 电压为 U2,两板间的距离为 d,板长为 L1,板右端到荧光屏的距离为 L2,电子的质量为

m,电荷量为 e。求:
(1)电子穿过 A 板时的速度大小; (2)电子从偏转电场射出时的侧移量; (3)P 点到 O 点的距离。 A d N U1 L1 M P O

K

L2

18. (12 分)两*行金属板 A、 B 水*放置, 一个质量 m=5×10 kg 的带电粒子, 以 V0=2m/s 的水*速度从两极板正中间位置射入电场, 如图所示, A、 B 两极板间距 d=4cm,板长 L=10cm. (g=10 m/s ) (1)当 A、B 间的电压为 UAB=1000V 时,粒子恰好不偏转,沿图中虚线射出电场,求该粒子的 电荷量和电性。 (2)令 B 板接地,欲使该粒子射出偏转电场,求 A 板所加电势的范围。
2

-6

5

滦南一中 2015—2016 学年度高二年级第一学期 10 月考试 物理试卷(理科)答案 一、选择题(每小题 4 分,共计 48 分) 1. B 2. C 3. C 4. D 5. B 6. B 7.B 8. D 9.AD 10. ABC 11.AC 12.BD 二、填空题(本题有 3 个小题,每空 2 分,共计 14 分) 13. 12kQ/L
2

;B;

14. N ;

M

; 100



15. 增加; 2.7×10

-11

C ;

四、计算题(共 38 分) 16. (12 分)解:(1)设距 O 点 xcm 处电场强度为零,则有:

kQ1 kQ2 ;??(2 分) ? 2 x (x - 6) 2
解得:x=9cm. ??(2 分) (2)由(1)可知,Q3 的位置即为 x=9cm 处??????(2 分) 由 Q2 所受库仑力*衡可得:

kQ1Q 2 r1
2

?

kQ2 Q 3 r2
2

??(2 分)

且 r1=6cm,r2=9cm-6cm=3cm 代入数据可得:Q3=2.25×10 C??????????(2 分) Q3 为正电荷??????????(2 分) 17. (14 分)解析: (1)设电子经电压 U1 加速后的速度为 v0,根据动能定理得:
2 e U1= mv 0 ???(2 分) 解得: v0 ?
-8

1 2

2eU1 ???(1 分) m

(2)电子以速度 v0 进入偏转电场后,垂直于电场方向作匀速直线运动,沿电场方向作 初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为 E,电子在偏转电场运动的时 间为 t1,电子的加速度为 a,离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为 y1,根据牛 顿第二定律和运动学公式得:

F=eE, E=

U2 , F=ma, d

a =

eU 2 ??(2 分) md
K A d U1 L1 M N L2 y2 y1 P O

1 2 L U L2 t1= 1 , y1= at1 ,解得: y1= 2 1 ??(3 分) 2 v0 4U1d
(3)设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为 vy, 根据运动学公式得:vy=at1=

eU 2 L1 (2 分) dm v0

电子离开偏转电场后作匀速直线运动,设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间 为 t2,电子打到荧光屏上的侧移量为 y2,如图所示

6

t2=

L2 , y2= vyt2 v0

解得:y2=

U 2 L1L2 ????????(2 分) 2dU1

P 到 O 点的距离为 y=y1+y2=
其它方法正确同样得分。

(2 L2 ? L1 )U 2 L1 ????????(2 分) 4U1d

18. (12 分)解:(1)当 UAB=1 000 V 时,重力跟电场力相等,粒子才沿初速度 v0 方向做匀 速直线运动,故

×10

-9

C??(3 分)

重力方向竖直向下,电场力方向竖直向上,而场强方向竖直向下(UAB>0),所以粒子带 负电??(1 分) (2)当 qE>mg 时,带电粒子向上偏,从右上边缘 M 点飞出,设此时φ A=φ 1,因为φ B=0,所以 UAB=φ 1,电场力和重力都沿竖直方向,粒子在水*方向做匀速直线运动,速度 vx=v0;在竖

直方向 a=

,??(2 分)

偏移量

,所以

??(2 分) ,

代入 a 和

,解得φ

1

??(1 分)

当 qE<mg 时,带电粒子向下偏转,设φ A=φ 2,则竖直方向,同理可得φ 2=600 V??(2 分) 故欲使粒子射出偏转电场,A 板电势的范围为 600 V≤φ A≤2 600 V??(1 分)

7


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