内蒙古集宁一中2016-2017学年上学期高二(上)期中物理试卷(解析版).doc
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集宁一中2016—2017学年第一学期期中考试高一年级物理试卷题本卷总分值为110分,考试时刻100分钟本卷分选择题和非选择题两部份,选择题、非选择题直接在答题纸上作答,不然答题无效。
第一卷(选择题共50分)一、选择题:(此题共10小题,每题5分,共50分.在 1-6小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,在7-10小题给出的四个选项中有多个选项正确,全数选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)一、以下各组物理量中都是矢量的一组是()A 位移、路程、加速度B 位移、速度、加速度C 位置、时刻、加速度D 瞬时速度、时刻、位移二、某物体做直线运动,速度遵循的方程为V=2-4t(v单位为m/s,t单位为s),那么该物体在0到2s时刻内的位移为()A 4mB -4mC -6mD 6m3、以下说法不正确的选项是()A.只有很小的物体才能视为质点,专门大的物体不能视为质点B.因为质点没有大小,因此与几何中的点没有区别C.第5s内所包括的时刻为1s,指的是第4s末到第5s初的时刻距离D.一节课45分钟,45分钟指的是时刻距离4.一列100m长的火车,以6m/s2的恒定加速度,15m/s的初速度进入一个长50m的直隧道,那么火车从刚进入到完全出来所用的时刻是()A 4sB 5sC 6sD 7s5.篮球以10m/s的速度水平撞击篮板后以8m/s的速度反向弹回,球与板接触的时刻为0.1s,那么篮球在这段时刻内加速度大小是()A 20 m/s2B -20 m/s2C 180 m/s2D -180 m/s26.从地面竖直向上抛出的物体,其匀减速上升到最高点后,再以与上升时期一样的加速度匀加速落回地面。
图中可大致表示这一运动进程的速度图象是()7.甲、乙、丙三架参观电梯正在运行中。
甲中的乘客看到电梯外的高楼在向下运动;乙中的乘客看到甲电梯在向下运动;丙中乘客看甲、乙都在向上运动。
这三架电梯相对地面的运动情形可能是( )A 、甲向下、乙向下、丙向下B 、甲向下、乙向下、丙向上C 、甲向上、乙向上、丙向上D 、甲向上、乙向上、丙向下 八、关于速度和加速度以下说法正确的选项是( ) A 速度不变时,加速度必然不变 B 加速度减小时,速度可能增加C 速度方向转变时,加速度的方向也必然变D 速度转变的愈来愈快时,加速度愈来愈小九、如下图,a 、b 两条直线别离描述P 、Q 两个物体的位移-时刻图象,以下说法中,正确的选项是( )A.两物体均做匀加速直线运动B.两物体均做匀速直线运动C. M 点表示两物体在t 时刻位于同一名置D .0~t 时刻内 a 比b 的速度大,t 以后a 比b 的速度小10.关于瞬时速度、平均速度、平均速度以下说法正确的选项是( ) A 、瞬时速度是物体在某一名置或某一时刻的速度B 、平均速度等于某段时刻内物体运动的位移与所历时刻的比值C 、平均速度确实是平均速度的大小D 、做变速运动的物体,平均速度是物体通过的路程与所历时刻的比值第二卷(非选择题 共60分)二、填空题(共5个空,每一个空4分,共20分;把答案直接填写在题中横线上,不要求写出演算进程。
2016-2017学年内蒙古乌兰察布市集宁一中高二(下)期中物理试卷一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分.1到8小题为单选题,9到12小题为多选题,每一小题全选对的得4分;选对但不全,得2分;有选错或不答的,得0分)1.(4分)在第15届机器人世界杯赛上,中科大“蓝鹰”队获得仿真2D组冠军和服务机器人组亚军.如图所示,科大著名服务机器人“可佳”要执行一项任务,给它设定了如下动作程序:在平面内由点(0,0)出发,沿直线运动到点(3,1),再由点(3,1)沿直线运动到点(1,4),又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5),然后由点(5,5)沿直线运动到点(2,2).该个过程中机器人所用时间是2s,则()A.机器人的运动轨迹是一条直线B.机器人不会两次通过同一点C.整个过程中机器人的位移大小为mD.整个过程中机器人的平均速度为1.0m/s2.(4分)在光滑的水平面上有a、b两球,其质量分别为m a、m b,两球在t时刻发生正碰,两球在碰撞前后的速度图象如图所示.下列关系正确的是()A.m a>m b B.m a<m b C.m a=m b D.无法判断3.(4分)一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,由静止开始经加速电场加速后(加速电压为U),该粒子的德布罗意波长为()A.B.C.D.4.(4分)如图所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于n=4的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,用这些光照射逸出功为1.90eV的金属铯,下列说法正确的是()A.这群氢原子能发出6种频率不同的光,其中从n=4跃迁到n=3所发出的光波长最短B.这群氢原子能发出3种频率不同的光,其中从n=4跃迁到n=l所发出的光频率最高C.金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为12.75eVD.金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为10.85eV5.(4分)静止的氡核Rn放出α粒子后变成钋核Po,α粒子动能为Eα.若衰变放出的能量全部变为反冲核和α粒子的动能,真空中的光速为c,则该反应中的质量亏损为()A.B.0C.D.6.(4分)2012年6月1日.空降兵某部官兵使用新装备从260米超低空跳伞成功.如图所示,若跳伞空降兵在离地面224m高处.由静止开始在竖直方向做自由落体运动.一段时间后.立即打开降落伞,以12.5m/s2的平均加速度匀减速下降.为了空降兵的安全,要求空降兵落地速度最大不得超过5m/s(g取10m/s2).则()A.空降兵展开伞时离地面高度至少为125m,相当于从2.5m高处自由落下B.空降兵展开伞时离地面高度至少为125m,相当于从1.25m高处自由落下C.空降兵展开伞时离地面高度至少为99m,相当于从1.25m高处自由落下D.空降兵展开伞时离地面高度至少为99m,相当于从2.5m高处自由落下7.(4分)2012年6月9日晚.受沿线焚烧秸杆产生烟雾影响,宁洛高速公路安徽省蒙城段发生多起多点车辆追尾事故.假设髙速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶.甲车在前.乙车在后.速度均为v0=30m/s.距离s0=100m.t=0时刻甲车遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化如图所示.取运动方向为正方向.下面说法错误的是()A.t=6s时两车等速B.t=6s时两车距离最近C.0﹣6s内两车位移之差为90mD.两车0﹣9s在内会相撞8.(4分)小球每隔0.2s从同一高度抛出,做初速为6m/s的竖直上抛运动,设它们在空中不相碰.第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为(取g=10m/s2)()A.三个B.四个C.五个D.六个9.(4分)如图所示为α粒子散射实验装置,粒子打到荧光屏上都会引起闪烁,若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、B、C、D四处位置.则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数一定不符合事实的是()A.1 305、25、7、1B.202、405、625、825C.1 202、1 010、723、203D.1 202、1 305、723、20310.(4分)动能相同的A、B两球(m A>m B)在光滑的水平面上相向运动,当两球相碰后,其中一球停止运动,则可判定()A.碰撞前A球的速度小于B球的速度B.碰撞前A球的动量大于B球的动量C.碰撞前后A球的动量变化大于B球的动量变化D.碰撞后,A球的速度一定为零,B球朝反方向运动11.(4分)如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能E k与入射光频率的关系图象,由图象可知()A.该金属的逸出功等于EB.该金属的逸出功等于hν0C.入射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为3ED.入射光的频率为时,产生的光电子的最大初动能为12.(4分)物体以速度v匀速通过直线上的A、B两点,所用时间为t;现在物体从A点由静止出发,先匀加速直线运动(加速度为a1)到某一最大速度v m后立即做匀减速直线运动(加速度大小为a2)至B点速度恰好减为0,所用时间仍为t.则物体的()A.v m只能为2v,与a1、a2的大小无关B.v m可为许多值,与a1、a2的大小有关C.a1、a2须是一定的D.a1、a2必须满足二、实验题(每空4分,共24分)13.(24分)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,记录小车做匀变速运动的纸带如图所示,在纸带上选择标出0~5六个计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出.纸带旁并排放着最小刻度为毫米的刻度尺,零点跟计数点0对齐.由图可以读出1、3、5三个计数点跟0点的距离x1、x3、x5,(1)请将测量值填入表中.(2)则小车通过计数点2的瞬时速度为m/s;(3)通过计数点4的瞬时速度为m/s.小车的加速度是m/s2.三、计算题(本题共3小题,共38分.解答应写出必要的文字说明,方程式和主要的演算步骤.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.)14.(12分)如图所示,一长为L的长方形木块在水平地面上由静止开始以加速度a做匀加速直线运动,先后经过A、B两点位置,且通过A、B两点所用的时间分别为t1和t2,求:(1)木块分别通过位置A、B的平均速度大小;(2)木块前端P点到达位置A时的瞬时速度;(3)木块前端P在A、B之间运动所需的时间.15.(12分)将粉笔头A轻放在以2m/s的恒定速度运动的足够长水平传送带上后,传送带上留下一条长度为4m的划线,若使该传送带改做加速度大小为1.5m/s2的匀减速运动直至速度为零,并且在传送带开始做匀减速运动的同时,将另一粉笔头B轻放在传送带上,则粉笔头B停止在传送带上的位置与划线起点间的距离为多少?(g取10m/s2)16.(14分)如图所示,甲车质量m1=20kg,车上有质量M=50kg的人,甲车(连同车上的人)从足够长的斜坡上高h=0.45m由静止滑下,到水平面上后继续向前滑动.此时质量m2=50kg的乙车正以v0=1.8m/s的速度迎面滑来,为了避免两车相撞,当两车相距适当距离时,人从甲车跳到乙车上,求人跳出甲车的水平速度(相对地面)应在什么范围以内?不计地面和斜坡的摩擦,取g=10m/s2.2016-2017学年内蒙古乌兰察布市集宁一中高二(下)期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分.1到8小题为单选题,9到12小题为多选题,每一小题全选对的得4分;选对但不全,得2分;有选错或不答的,得0分)1.【解答】解:A、由题目给定的坐标位置变化可知机器人的运动轨迹为折线,A错误;B、由点(5,5)沿直线运动到点(2,2)时会与由点(3,1 )沿直线运动到点(1,4)有交点,即会经过同一位置,B错误;C、由题意知机器人初位置坐标为(0,0),末位置坐标为(2.2),故位移为:X=,故C错误。
2016—2017学年内蒙古集宁一中高二(上)期中物理试卷一、选择题:(本题共8小题,每小题6分,共48分.1—5题为单选,6-8题为多选,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分)1.有三个相同的金属小球A、B、C,其中A、B两球带电情况完全相同,C球不带电.将A、B两球相隔一定距离固定起来,两球间的库仑力是F,若使C球先和A接触,再与B接触,移去C,则A、B间的库仑力变为()A. B. C.D.2.在点电荷Q形成的电场中有一点A,当一个﹣q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W,则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为()A.εA=﹣W,U A=B.εA=W,U A=﹣C.εA=W,U A=D.εA=﹣W,U A=﹣3.宇航员在探测某星球时发现:①该星球带负电,而且带电均匀;②该星球表面没有大气;③在一次实验中,宇航员将一个带电小球(其带电量远远小于星球电量)置于离星球表面某一高度处无初速释放,恰好处于悬浮状态.如果选距星球表面无穷远处的电势为零,则根据以上信息可以推断()A.小球一定带正电B.小球的电势能一定小于零C.只改变小球的电量,从原高度无初速释放后,小球仍处于悬浮状态D.只改变小球离星球表面的高度,无初速释放后,小球仍处于悬浮状态4.如图所示,虚线表示等势面,相邻两等势面间的电势差相等,有一带电的小球在该电场中运动,不计小球所受的重力和空气阻力,实线表示该带正电的小球的运动轨迹,小球在a点的动能等于20eV,运动到b点时的动能等于2eV,若取C点为零电势点,则这个带电小球的电势能等于﹣6eV,它的动能等于( )A.16eV B.14eV C.6eV D.4eV5.如图所示,真空中有一个固定的点电荷,电荷量为+Q.图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面.有两个一价离子M、N(不计重力,也不计它们之间的电场力)先后从a点以相同的速率v0射入该电场,运动轨迹分别为曲线apb和aqc,其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置.①M一定是正离子,N一定是负离子.②M在p点的速率一定大于N在q点的速率.③M在b点的速率一定大于N在c点的速率.④M从p→b过程电势能的增量一定小于N从a→q电势能的增量.以上说法中正确的是()A.只有①③ B.只有②④ C.只有①④ D.只有②③6.如图所示,用绝缘细线拴一个带负电的小球,让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动,a、b两点分别是圆周的最高点和最低点,则( )A.小球经过a点时,线中的张力最小B.小球经过b点时,电势能最小C.小球经过a点时,电势能最小D.小球经过b点时,机械能最小7.在静电场中,将一电子由a点移到b点,电场力做功5eV,则下列结论错误的是( )A.电场强度的方向一定是由b到aB.a、b两点间的电压是5VC.电子的电势能减少了5eVD.因零电势点未确定,故不能确定a、b两点的电势8.如图所示,在等量异种电荷形成的电场中,有A、B、C三点,A为两点电荷连线的中心,B为连线上距A 为d的一点,C为连线中垂上距A也为d的一点,关于三点的场强大小、电势高低比较,正确的是()A.E B>E A>E C B.E A>E B>E C C.U A=U C>U B D.U B=U C>U A二、填空题(每空3分,共24分)9.带电量为+3×10﹣6C的粒子先后经过电场中的A、B两点,克服电场力做功6×10﹣4J,已知B点电势为50V,则(l)A、B间两点间的电势差是U AB= v;A点的电势φA= v;电势能的变化△E P= J;把电量为﹣3×10﹣6C的电荷放在A点的电势能E PA= J.10.有一个电流表G,内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA,要把它改装为量程0﹣3V的电压表,要联阻值为Ω的电阻,改装后电压表的内阻为Ω.11.有一个电流表G,内阻R g=30Ω,满偏电流I g=1mA.要把它改装为量程0~0.6A的电流表,要并联Ω的电阻,改装后电流表的内阻是Ω.三、计算题:(三小题,共38分)解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后的答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.12.如图所示,质量为m,带电量为+q的小球,在P 点具有沿PQ方向的初速度v0,为使小球能沿PQ方向运动,所加的最小匀强电场方向如何?场强大小多大?加上最小的电场后,小球经多长时间回到P点?13.如图所示,匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形,把电荷量q=﹣2×10﹣10C的点电荷由A点移到B点,电场力做功4.8×10﹣8J,再由B点移到C点,电荷克服电场力做功4.8×10﹣8J,取B点的电势为零,求A、C两点的电势及场强的方向.14.如图所示,半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上,场强为E的匀强电场与环面平行.一电量为+q、质量为m的小球穿在环上,可沿环作无摩擦的圆周运动,若小球经A点时,速度v A的方向恰与电场垂直,且圆环与小球间沿水平方向无力的作用,试计算:(1)速度v A的大小;小球运动到与A点对称的B点时,对环在水平方向的作用力.2016-2017学年内蒙古集宁一中高二(上)期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题:(本题共8小题,每小题6分,共48分.1-5题为单选,6-8题为多选,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分)1.有三个相同的金属小球A、B、C,其中A、B两球带电情况完全相同,C球不带电.将A、B两球相隔一定距离固定起来,两球间的库仑力是F,若使C球先和A接触,再与B接触,移去C,则A、B间的库仑力变为()A. B. C.D.【考点】库仑定律.【分析】理解库仑定律的内容.知道带电体相互接触后移开,同种电荷电量平分,异种电荷电量先中和再平分.【解答】解:假设A带电量为Q,B带电量也为Q,两球之间的相互吸引力的大小是F=第三个不带电的金属小球C与A接触后,A和C的电量都为C与B接触时带电量平分,则C、B分开后电量均为这时,A、B两球之间的相互作用力的大小F′==故选C.【点评】要清楚带电体相互接触后移开,同种电荷电量平分,异种电荷电量先中和再平分.根据库仑定律的内容,找出变化量和不变量求出问题.2.在点电荷Q形成的电场中有一点A,当一个﹣q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W,则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为()A.εA=﹣W,U A=B.εA=W,U A=﹣C.εA=W,U A=D.εA=﹣W,U A=﹣【考点】电势;电势能.【分析】根据电场力做功多少,电荷的电势能就减小多少分析电荷在A点与无限远间电势能的变化量,确定电荷在A点的电势能,由公式U A=求解A点的电势.【解答】解:依题意,﹣q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W,则电荷的电势能减小W,无限处电荷的电势能为零,则电荷在A点的电势能为ɛA=﹣W,A点的电势U A==.故选A【点评】电场中求解电势、电势能,往往先求出电势能改变量、该点与零电势的电势差,再求解电势和电势能.公式U A=一般代入符号计算.3.宇航员在探测某星球时发现:①该星球带负电,而且带电均匀;②该星球表面没有大气;③在一次实验中,宇航员将一个带电小球(其带电量远远小于星球电量)置于离星球表面某一高度处无初速释放,恰好处于悬浮状态.如果选距星球表面无穷远处的电势为零,则根据以上信息可以推断()A.小球一定带正电B.小球的电势能一定小于零C.只改变小球的电量,从原高度无初速释放后,小球仍处于悬浮状态D.只改变小球离星球表面的高度,无初速释放后,小球仍处于悬浮状态【考点】电势能;共点力平衡的条件及其应用.【分析】小球处于受力平衡状态,说明库仑力和万有引力大小相等,所以小球和星球一定是互相排斥的,必定是带同种电荷,再由库仑力和万有引力的公式分析可以改变高度和电荷量后的受力情况.【解答】解:小球处于悬浮状态,一定是库仑力和万有引力二力平衡,故小球一定带负电,小球的电势能一定大于零;只改变电量,库伦力变化,而万有引力不变,小球不会再悬浮;又由于库仑力与万有引力都是与距离的平方成反比,所以改变小球的高度对库仑力和万有引力的二力平衡没有影响,由以上分析可知只有D正确.故选D.【点评】库仑力和万有引力二力平衡,并且库仑力与万有引力都是与距离的平方成反比,所以小球的平衡状态与高度无关,这是解本题的关键.4.如图所示,虚线表示等势面,相邻两等势面间的电势差相等,有一带电的小球在该电场中运动,不计小球所受的重力和空气阻力,实线表示该带正电的小球的运动轨迹,小球在a点的动能等于20eV,运动到b点时的动能等于2eV,若取C点为零电势点,则这个带电小球的电势能等于﹣6eV,它的动能等于()A.16eV B.14eV C.6eV D.4eV【考点】电势能;动能定理的应用.【分析】解决本题需掌握:小球只受电场力时,小球的动能和电势能之和保持不变;正确判断小球在电场中所受电场力方向以及电场力做功情况.【解答】解:小球自a点运动到b时,电场力做负功:W ab=2eV﹣20eV=﹣18eV ①由于相邻两等势面的电势差相等,故电势差的大小关系有:U ab=3U bc②从b到c电场力做正功,根据动能定理有:W bc=E kc﹣E kb③联立①②③可得E kc=8eV.由于只有电场力做功,电势能和动能和保持不变,故在c点:E=E p+E k=8eV即电势能和动能之和为8eV,因此当电势能等于﹣6eV 时动能为14eV,故ACD错误,B正确.故选B.【点评】学习电场中的功能关系时可以类比在重力场的功能关系,如只有重力做功,动能和重力势能之和保持不变;那么只有电场力做功,电势能和动能之和保持不变5.如图所示,真空中有一个固定的点电荷,电荷量为+Q.图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面.有两个一价离子M、N(不计重力,也不计它们之间的电场力)先后从a点以相同的速率v0射入该电场,运动轨迹分别为曲线apb和aqc,其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置.①M一定是正离子,N一定是负离子.②M在p点的速率一定大于N在q点的速率.③M在b点的速率一定大于N在c点的速率.④M从p→b过程电势能的增量一定小于N从a→q电势能的增量.以上说法中正确的是( )A.只有①③ B.只有②④ C.只有①④ D.只有②③【考点】电势能;等势面.【分析】根据轨迹判定电荷N受到中心电荷的斥力,而电荷M受到中心电荷的引力,可知两粒子在从a向b、c运动过程中电场力做功情况.根据abc三点在同一等势面上,可判定从a到b和从a到c过程中电场力所做的总功为零.【解答】解:①由图可知电荷N受到中心电荷的斥力,而电荷M受到中心电荷的引力,故两粒子的电性一定不同.由于中心电荷为正电,则M一定是负离子,N一定是正离子,故①错误;②由图可判定M电荷在运动过程中,电场力做正功,导致动能增加;而N电荷在运动过程中,电场力做负功,导致动能减小.所以在p点的速率一定大于N在q点的速率,故②正确;③D由于abc三点在同一等势面上,故粒子M在从a 向b运动过程中电场力所做的总功为0,N粒子在从a 向c运动过程中电场力所做的总功为0.由于两粒子以相同的速率从a点飞入电场故两粒子的分别经过b、c两点时的速率一定相等.故③错误.④由图可知N粒子在从a向q运动过程中电场力做负功的值大于粒子M在从p向b运动过程中电场力做负功的值,故M从p→b过程电势能的增量一定小于N 从a→q电势能的增量.故④正确.故选B.【点评】根据轨迹判定“电荷N受到中心电荷的斥力,而电荷M受到中心电荷的引力”是解决本题的突破口.6.如图所示,用绝缘细线拴一个带负电的小球,让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动,a、b两点分别是圆周的最高点和最低点,则()A.小球经过a点时,线中的张力最小B.小球经过b点时,电势能最小C.小球经过a点时,电势能最小D.小球经过b点时,机械能最小【考点】电势能;牛顿第二定律;向心力;电场强度.【分析】分析小球所受重力与电场力的大小关系:当重力大于电场力时,小球运动到最高点a时,线的张力一定最小,到达最低点b时,小球的速度最大;当重力等于于电场力时,小球做匀速圆周运动.当重力小于电场力时,小球运动到最高点a时,线的张力一定最大,到达最低点b时,小球的速度最小;根据电场力做功判断电势能的高低.根据除重力以外其它力做功判断机械能的大小.【解答】解:A、当电场力大于重力,小球运动到a点时,速度最大,根据牛顿第二定律知,拉力最大.故A错误.B、小球从a点运动到b点的过程中,电场力做负功,电势能增加.所以小球过b点时,电势能最大.故B 错误.C、从a到b,电势能增加,所以a点电势能最小.故C正确.D、从a到b,除重力以外,电场力做负功,机械能减小,所以b点机械能最小.故D正确.故选CD.【点评】解决本题的关键要讨论重力和电场力的大小关系,从而确定在竖直平面内圆周运动的等效最高点和最低点.以及知道电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加.知道除重力以外其它力做的功等于机械能的增量.7.在静电场中,将一电子由a点移到b点,电场力做功5eV,则下列结论错误的是()A.电场强度的方向一定是由b到aB.a、b两点间的电压是5VC.电子的电势能减少了5eVD.因零电势点未确定,故不能确定a、b两点的电势【考点】电势能;电场强度;电势.【分析】根据电场力做功与电势差的关系,求出a、b 两点间的电势差.根据电场力做功与电势能变化的关系,判断电势能的变化.【解答】解:A、电子从a点移到b点,电场力做正功,但不能确定电场强度的方向就一定是由b指向a.故A错误.B、根据W ab=qU ab得,,a、b间电压为﹣5V.故B错误确.C、电场力做了5eV的正功,则电势能减小5eV.故C 正确.D、可以根据电场力做功求出a、b两点间的电势差,因为零电势点未确定,则无法确定a、b两点的电势.故D正确.本题选错误的,故选AB.【点评】解决本题的关键知道电场力做功与电势差的关系,以及掌握电场力做功与电势能的变化关系.8.如图所示,在等量异种电荷形成的电场中,有A、B、C三点,A为两点电荷连线的中心,B为连线上距A为d的一点,C为连线中垂上距A也为d的一点,关于三点的场强大小、电势高低比较,正确的是()A.E B>E A>E C B.E A>E B>E C C.U A=U C>U B D.U B=U C>U A【考点】电场的叠加;电场强度;电势.【分析】电场线越密的地方,电场强度越强.沿着电场线方向电势降低.通过电场线的分布进行判断.【解答】解:A、B、根据电场线的疏密分布知,A点的电场线比C点密,B点的电场线比A点密,则E B>E A>E C;故A正确,B错误;C、D、等量的异种电荷的中垂线为等势线,则A点的电势与C点的电势相等,沿着电场线方向电势逐渐降低,则A点的电势大于B点电势.所以U A=U C>U B.故C正确,D错误;故选:AC.【点评】虽然电场线不是实际存在的,但电场线的疏密可以体现电场强度的强弱;可以根据电场线方向来确定电势的高低;同时还考查了等量异种点电荷的电场线的分布,电场线与等势线相互垂直.二、填空题(每空3分,共24分)9.带电量为+3×10﹣6C的粒子先后经过电场中的A、B两点,克服电场力做功6×10﹣4J,已知B点电势为50V,则(l)A、B间两点间的电势差是U AB= ﹣200 v;A点的电势φA= ﹣150 v;电势能的变化△E P= 6×10﹣4J;把电量为﹣3×10﹣6C的电荷放在A点的电势能E PA= 4.5×10﹣4J.【考点】电势能.【分析】(1)A、B间两点间的电势差是U AB=.由U AB=φA﹣φB,求出A点的电势φA.克服电场力做功多少等于电荷电势能的增加.A点电势与所放试探电荷无关,保持不变.由公式E P=qφ求出把电量为﹣3×10﹣6C的电荷放在A点的电势能E PA.【解答】解:(1)A、B间两点间的电势差是U AB===﹣200V由U AB=φA﹣φB,B点电势φB=50V,则A点的电势φA=﹣150V.由题,电荷克服电场力做功6×10﹣4J,电势能的变化△E P=6×10﹣4J.把电量为﹣3×10﹣6C的电荷放在A点时,A点电势仍为φA=﹣150V,电势能E PA=qφA=﹣3×10﹣6×(﹣150)J=4.5×10﹣4J.故答案为:(1)﹣200V.﹣150V.6×10﹣4J.4.5×10﹣4J.【点评】电势差等于电势之差,U AB=φA﹣φB,电势差反映电场的能的性质,常常根据电场力做功求解.10.有一个电流表G,内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA,要把它改装为量程0﹣3V的电压表,要串联阻值为2970 Ω的电阻,改装后电压表的内阻为3000 Ω.【考点】把电流表改装成电压表.【分析】电流表改装成电压表要串联电阻分压,串联的阻值为,U为改装后的量程.总电阻为.【解答】解:电流表改装成电压表要串联电阻,所串阻值为:=改装后的电压表的内阻为:答案为:串,2970,3000【点评】考查的电压表的改装原理,明确串联电阻的分压作用,会求串联电阻阻值.11.有一个电流表G,内阻R g=30Ω,满偏电流I g=1mA.要把它改装为量程0~0。
2024届内蒙古乌兰察布市集宁第一中学物理高二上期中学业质量监测模拟试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、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:本题共6小题,每小题4分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、一平行板电容器充电后,把电源断开,再用绝缘工具将两板距离拉开一些,则( ) A.电容器的带电荷量增加B.电容增大C.电容器电压不变D.两板间电场强度不变2、一平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,E p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变小B.E变大,E p变大C.U变小,E p变大D.U不变,E p变大3、如图(a),线圈ab、cd绕在同一软铁芯上,在ab线圈中通以变化的电流,测得cd 间的的电压如图(b)所示,已知线圈内部的磁场与流经的电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是:A.B.C.D.4、若已知某行星绕太阳公转的半径为r,公转周期为T,万有引力常量为G,则由此可求出()A.某行星的质量B.太阳的质量C.某行星的密度D.太阳的密度5、可视为点电荷的A、B两带点小球固定在真空中,所带电荷量均为+q,若仅将A球所带电量变为-q,则B球所受的库仑力()A.大小和方向均不变B.大小和方向均改变C.大小改变、方向不变D.大小不变、方向改变6、关于电场和磁场的概念,以下说法正确的是A.小磁针静止时N极所指的方向就是该处磁感应强度的方向B.电荷在电场中某点所受电场力的方向即为该点的电场强度方向C.电流元在磁场中某位置受到的磁场力为零,则该位置的磁感应强度一定为零D.若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F,则该处的磁感应强度必为FBIL二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
内蒙古集宁一中高二物理上学期精选试卷检测题一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难)1.如图所示,内壁光滑的绝缘半圆容器静止于水平面上,带电量为q A 的小球a 固定于圆心O 的正下方半圆上A 点;带电量为q ,质量为m 的小球b 静止于B 点,其中∠AOB =30°。
由于小球a 的电量发生变化,现发现小球b 沿容器内壁缓慢向上移动,最终静止于C 点(未标出),∠AOC =60°。
下列说法正确的是( )A .水平面对容器的摩擦力向左B .容器对小球b 的弹力始终与小球b 的重力大小相等C .出现上述变化时,小球a 的电荷量可能减小D .出现上述变化时,可能是因为小球a 的电荷量逐渐增大为32(23)A q【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A .对整体进行受力分析,整体受到重力和水平面的支持力,两力平衡,水平方向不受力,所以水平面对容器的摩擦力为0,故A 错误;B .小球b 在向上缓慢运动的过程中,所受的外力的合力始终为0,如图所示小球的重力不变,容器对小球的弹力始终沿半径方向指向圆心,无论小球a 对b 的力如何变化,由矢量三角形可知,容器对小球的弹力大小始终等于重力大小,故B 正确; C .若小球a 的电荷量减小,则小球a 和小球b 之间的力减小,小球b 会沿半圆向下运动,与题意矛盾,故C 错误;D .小球a 的电荷量未改变时,对b 受力分析可得矢量三角形为顶角为30°的等腰三角形,此时静电力为22sin15Aqq mg kL ︒= a 、b 的距离为2sin15L R =︒当a 的电荷量改变后,静电力为2Aqq mg kL '='a 、b 之间的距离为L R '=由静电力122'q q F kL = 可得3223A A q q -=-'() 故D 正确。
故选BD 。
2.如图所示,A 、B 两点有等量同种正点电荷,AB 连线的中垂线上C 、D 两点关于AB 对称,0t =时刻,一带正电的点电荷从C 点以初速度v 0沿CD 方向射入,点电荷只受电场力。
内蒙古集宁一中2016届高三上学期第二次月考理科综合物理试题二、选择题(本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)14.如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为f,当轻绳与水平面的夹角为θ时,船的速度为v,此时人的拉力大小为F,则()A. 人拉绳行走的速度为vsinθB.人拉绳行走的速度为θcosvC.船的加速度为m f-cosθFD.船的加速度为m f-F【答案】C考点:运动的合成和分解;牛顿第二定律【名师点睛】解决本题的关键知道船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度,并掌握受力分析与理解牛顿第二定律。
15.如图所示,某一小球以v0=10 m/s的速度水平抛出,在落地之前经过空中A、B两点,在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°,在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60° (空气阻力忽略不计,g=10 m/s2).以下判断中正确的()A.小球经过A、B两点间的时间B.小球经过A、B两点间的时间t=1 sC.A、B两点间的高度差h=10 m D.A、B两点间的高度差h=15 m【答案】C考点:平抛运动【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向做匀速运动,竖直方向上是自由落体运动;结合运动学公式灵活求解。
16.如图所示,a为放在赤道上相对地球静止的物体,随地球自转做匀速圆周运动,b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星(轨道半径等于地球半径),c为地球的同步卫星,以下关于a、b、c的说法中正确的是( )A. a、b、c的向心加速度大小关系为a b>a c>a aB. a、b、c的角速度大小关系为ωa>ωb>ωcC. a、b、c的线速度大小关系为V a=V b>V cD. a、b、c的周期关系为T a>T c>T b【答案】A【解析】试题分析:对于放在赤道上的物体a 和同步卫星c 有运动周期相同,角速度相同,据224a r Tπ=知,轨道半径大的同步卫星c 具有更大的向心加速度即a c >a a ,据2r v T π=知轨道半径大的同步卫星c 具有更大的线速度即v c >v a ,对于近地卫星b 和同步卫星c 据万有引力提供圆周运动向心力有:222224mM v G ma mr m m r r T r πω====有:线速度v轨道半径大的c 线速度小即v b >v c ,角速度ω可知ωb >ωc ;周期T =知轨道半径大的c 周期大即T c >T b ,向心加速度2GM a r =知,轨道半径大的卫星c 的向心加速度小即a b >a c .综上所知有:a b >a c >a a ,所以有A 正确;ωb >ωc =ωa ,选项B 错误;v b >v c >v a ,所以C 错误;T a =T c >T b ,所以D 错误.故选A 。
号位封座密号场不考订装号证考准只卷名姓此级班2018-2019 学年内蒙古集宁一中高二上学期期中考试物理试题注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考据号填写在试题卷和答题卡上,并将准考据号条形码粘贴在答题卡上的指定地点。
2 .选择题的作答:每题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、底稿纸和答题卡上的非答题地区均无效。
3.非选择题的作答:用署名笔挺接答在答题卡上对应的答题地区内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题地区均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
第 I 卷(选择题 )一、单项选择题1.从空中某一高度同时平抛,自由落下两个质量均为m的小球,不计空气阻力,在小球落至地面的过程中()A.它们的动能变化不一样,动量变化同样B.它们的动能变化同样,动量变化同样C.它们的动能变化不一样,动量变化不一样D.它们的动能变化同样、动量变化都不一样2.以下图,位于圆滑水平桌面上的小滑块P、 Q都能够看作质点,质量相等,Q与轻弹簧相连,设Q静止, P 以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞,在整个过程中,弹簧拥有的最大弹性势能等于()A. P 的初动能B. P 的初动能的1/2C. P 的初动能的 1/3D. P 的初动能的 1/43.如物体在运动过程中遇到的合外力不为零,则()A.物体的动能不行能老是不变的B.物体的动量不行能老是不变的C.物体的加快度必定变化D.物体的速度的方向必定变化4.以下图,空心导体上方有一凑近的带有正电的带电体,当一个重力不v 水平飞入空心导体内时,电荷将做()A.向上偏转的近似平抛运动B.向下偏转的近似平抛运动C.匀速直线运动D.变速直线运动5.把一个架在绝缘支座上的导体放在负电荷形成的电场中, 导体感觉电荷的散布以下图,这时导体 ( )A. A 端的电势比B 端的电势高B. A 端的电势比B 端的电势低C. A 端的电势可能比 B 端的电势高 , 也可能比 B 端的电势低D. A 端的电势与B 端的电势相等6.以下图,在O、 P 两点分别固定点电荷+q 及- q,比较图中系, ab 为 PO的中垂线,可得()A. E C> E b> E a B.E C<E b<E a C.E b>E a>E C D.E b>7.将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球邻近,所形成的电场球表面的电势到处相等。
2016-2017学年内蒙古集宁一中高三(上)期中物理试卷一、选择题(多选题目部分选对得3分,全部选对得5分,共计50分)1.理想实验有时更能深刻地反映自然规律.伽利略设想了一个理想实验,其中有一个是经验事实,其余是推论.如图所示.小球运动至斜面最低点时,没有速度损失.①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度.②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面.③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度.④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动.在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论.下列对理想实验各步骤顺序的排列以及关于事实和推论的分类正确的是()A.顺序②①③④,①是事实,②③④是推论B.顺序②③①④,②是事实,①③④是推论C.顺序③②①④,③是事实,①②④是推论D.顺序③①②④,④是事实,①②③是推论2.关于运动状态与所受外力的关系,下面说法中不正确的是()A.物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变B.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变C.物体受到的合力为零时,它可能处于静止状态D.物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同3.物体在竖直方向上分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动.在这三种情况下物体机械能的变化情况是()A.匀速上升机械能不变,加速上升机械能增加,减速上升机械能减小B.匀速上升和加速上升机械能增加,减速上升机械能减小C.匀速上升和加速上升机械能增加,减速上升机械能可能增加,可能减少,也可能不变D.三种情况中,物体的机械能均增加4.关于作用力和反作用力对系统做功,下列说法正确的是()A.作用力和反作用力对发生相互作用的系统做功之和一定为零B.作用力与反作用力做功的大小可以不相等C.一对静摩擦力对系统做功为零D.一对滑动摩擦力对系统一定做负功5.如图所示,力F大小相等,A B C D 物体运动的位移s也相同,哪种情况F做功最小()A.B.C.D.6.质量为0.3kg的物体在水平面上做直线运动,如图所示的两条直线表示物体受水平拉力和不受水平拉力的v﹣t图象,则下列说法中正确的是()A.水平拉力可能等于0.3 NB.水平拉力一定等于0.1 NC.物体受到的摩擦力可能等于0.1 ND.物体受到的摩擦力可能等于0。
2016-2017学年内蒙古集宁一中高二(上)期中物理试卷一、选择题:(本题共8小题,每小题6分,共48分.1-5题为单选,6-8题为多选,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分)1.有三个相同的金属小球A、B、C,其中A、B两球带电情况完全相同,C球不带电.将A、B两球相隔一定距离固定起来,两球间的库仑力是F,若使C球先和A接触,再与B接触,移去C,则A、B间的库仑力变为()A.B.C.D.2.在点电荷Q形成的电场中有一点A,当一个﹣q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W,则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为()A.εA=﹣W,U A=B.εA=W,U A=﹣C.εA=W,U A=D.εA=﹣W,U A=﹣3.宇航员在探测某星球时发现:①该星球带负电,而且带电均匀;②该星球表面没有大气;③在一次实验中,宇航员将一个带电小球(其带电量远远小于星球电量)置于离星球表面某一高度处无初速释放,恰好处于悬浮状态.如果选距星球表面无穷远处的电势为零,则根据以上信息可以推断()A.小球一定带正电B.小球的电势能一定小于零C.只改变小球的电量,从原高度无初速释放后,小球仍处于悬浮状态D.只改变小球离星球表面的高度,无初速释放后,小球仍处于悬浮状态4.如图所示,虚线表示等势面,相邻两等势面间的电势差相等,有一带电的小球在该电场中运动,不计小球所受的重力和空气阻力,实线表示该带正电的小球的运动轨迹,小球在a 点的动能等于20eV,运动到b点时的动能等于2eV,若取C点为零电势点,则这个带电小球的电势能等于﹣6eV,它的动能等于()A.16eV B.14eV C.6eV D.4eV5.如图所示,真空中有一个固定的点电荷,电荷量为+Q.图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面.有两个一价离子M、N(不计重力,也不计它们之间的电场力)先后从a点以相同的速率v0射入该电场,运动轨迹分别为曲线apb和aqc,其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置.①M一定是正离子,N一定是负离子.②M在p点的速率一定大于N在q点的速率.③M在b点的速率一定大于N在c点的速率.④M从p→b过程电势能的增量一定小于N从a→q电势能的增量.以上说法中正确的是()A.只有①③B.只有②④C.只有①④D.只有②③6.如图所示,用绝缘细线拴一个带负电的小球,让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动,a、b两点分别是圆周的最高点和最低点,则()A.小球经过a点时,线中的张力最小B.小球经过b点时,电势能最小C.小球经过a点时,电势能最小D.小球经过b点时,机械能最小7.在静电场中,将一电子由a点移到b点,电场力做功5eV,则下列结论错误的是()A.电场强度的方向一定是由b到aB.a、b两点间的电压是5VC.电子的电势能减少了5eVD.因零电势点未确定,故不能确定a、b两点的电势8.如图所示,在等量异种电荷形成的电场中,有A、B、C三点,A为两点电荷连线的中心,B为连线上距A为d的一点,C为连线中垂上距A也为d的一点,关于三点的场强大小、电势高低比较,正确的是()A.E B>E A>E C B.E A>E B>E C C.U A=U C>U B D.U B=U C>U A二、填空题(每空3分,共24分)9.带电量为+3×10﹣6C的粒子先后经过电场中的A、B两点,克服电场力做功6×10﹣4J,已知B点电势为50V,则(l)A、B间两点间的电势差是U AB=v;A点的电势φA=v;电势能的变化△E P=J;把电量为﹣3×10﹣6C的电荷放在A点的电势能E PA=J.10.有一个电流表G,内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA,要把它改装为量程0﹣3V的电压表,要联阻值为Ω的电阻,改装后电压表的内阻为Ω.11.有一个电流表G,内阻R g=30Ω,满偏电流I g=1mA.要把它改装为量程0~0.6A的电流表,要并联Ω的电阻,改装后电流表的内阻是Ω.三、计算题:(三小题,共38分)解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后的答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.12.如图所示,质量为m,带电量为+q的小球,在P点具有沿PQ方向的初速度v0,为使小球能沿PQ方向运动,所加的最小匀强电场方向如何?场强大小多大?加上最小的电场后,小球经多长时间回到P点?13.如图所示,匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形,把电荷量q=﹣2×10﹣10C 的点电荷由A点移到B点,电场力做功4.8×10﹣8J,再由B点移到C点,电荷克服电场力做功4.8×10﹣8J,取B点的电势为零,求A、C两点的电势及场强的方向.14.如图所示,半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上,场强为E的匀强电场与环面平行.一电量为+q、质量为m的小球穿在环上,可沿环作无摩擦的圆周运动,若小球经A 点时,速度v A的方向恰与电场垂直,且圆环与小球间沿水平方向无力的作用,试计算:(1)速度v A的大小;小球运动到与A点对称的B点时,对环在水平方向的作用力.2016-2017学年内蒙古集宁一中高二(上)期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题:(本题共8小题,每小题6分,共48分.1-5题为单选,6-8题为多选,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分)1.有三个相同的金属小球A、B、C,其中A、B两球带电情况完全相同,C球不带电.将A、B两球相隔一定距离固定起来,两球间的库仑力是F,若使C球先和A接触,再与B接触,移去C,则A、B间的库仑力变为()A.B.C.D.【考点】库仑定律.【分析】理解库仑定律的内容.知道带电体相互接触后移开,同种电荷电量平分,异种电荷电量先中和再平分.【解答】解:假设A带电量为Q,B带电量也为Q,两球之间的相互吸引力的大小是F=第三个不带电的金属小球C与A接触后,A和C的电量都为C与B接触时带电量平分,则C、B分开后电量均为这时,A、B两球之间的相互作用力的大小F′==故选C.【点评】要清楚带电体相互接触后移开,同种电荷电量平分,异种电荷电量先中和再平分.根据库仑定律的内容,找出变化量和不变量求出问题.2.在点电荷Q形成的电场中有一点A,当一个﹣q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W,则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为()A.εA=﹣W,U A=B.εA=W,U A=﹣C.εA=W,U A=D.εA=﹣W,U A=﹣【考点】电势;电势能.【分析】根据电场力做功多少,电荷的电势能就减小多少分析电荷在A点与无限远间电势能的变化量,确定电荷在A点的电势能,由公式U A=求解A点的电势.【解答】解:依题意,﹣q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W,则电荷的电势能减小W,无限处电荷的电势能为零,则电荷在A点的电势能为ɛA=﹣W,A点的电势U A==.故选A【点评】电场中求解电势、电势能,往往先求出电势能改变量、该点与零电势的电势差,再求解电势和电势能.公式U A=一般代入符号计算.3.宇航员在探测某星球时发现:①该星球带负电,而且带电均匀;②该星球表面没有大气;③在一次实验中,宇航员将一个带电小球(其带电量远远小于星球电量)置于离星球表面某一高度处无初速释放,恰好处于悬浮状态.如果选距星球表面无穷远处的电势为零,则根据以上信息可以推断()A.小球一定带正电B.小球的电势能一定小于零C.只改变小球的电量,从原高度无初速释放后,小球仍处于悬浮状态D.只改变小球离星球表面的高度,无初速释放后,小球仍处于悬浮状态【考点】电势能;共点力平衡的条件及其应用.【分析】小球处于受力平衡状态,说明库仑力和万有引力大小相等,所以小球和星球一定是互相排斥的,必定是带同种电荷,再由库仑力和万有引力的公式分析可以改变高度和电荷量后的受力情况.【解答】解:小球处于悬浮状态,一定是库仑力和万有引力二力平衡,故小球一定带负电,小球的电势能一定大于零;只改变电量,库伦力变化,而万有引力不变,小球不会再悬浮;又由于库仑力与万有引力都是与距离的平方成反比,所以改变小球的高度对库仑力和万有引力的二力平衡没有影响,由以上分析可知只有D正确.故选D.【点评】库仑力和万有引力二力平衡,并且库仑力与万有引力都是与距离的平方成反比,所以小球的平衡状态与高度无关,这是解本题的关键.4.如图所示,虚线表示等势面,相邻两等势面间的电势差相等,有一带电的小球在该电场中运动,不计小球所受的重力和空气阻力,实线表示该带正电的小球的运动轨迹,小球在a 点的动能等于20eV,运动到b点时的动能等于2eV,若取C点为零电势点,则这个带电小球的电势能等于﹣6eV,它的动能等于()A.16eV B.14eV C.6eV D.4eV【考点】电势能;动能定理的应用.【分析】解决本题需掌握:小球只受电场力时,小球的动能和电势能之和保持不变;正确判断小球在电场中所受电场力方向以及电场力做功情况.【解答】解:小球自a点运动到b时,电场力做负功:W ab=2eV﹣20eV=﹣18eV ①由于相邻两等势面的电势差相等,故电势差的大小关系有:U ab=3U bc②从b到c电场力做正功,根据动能定理有:W bc=E kc﹣E kb③联立①②③可得E kc=8eV.由于只有电场力做功,电势能和动能和保持不变,故在c点:E=E p+E k=8eV即电势能和动能之和为8eV,因此当电势能等于﹣6eV时动能为14eV,故ACD错误,B正确.故选B.【点评】学习电场中的功能关系时可以类比在重力场的功能关系,如只有重力做功,动能和重力势能之和保持不变;那么只有电场力做功,电势能和动能之和保持不变5.如图所示,真空中有一个固定的点电荷,电荷量为+Q.图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面.有两个一价离子M、N(不计重力,也不计它们之间的电场力)先后从a点以相同的速率v0射入该电场,运动轨迹分别为曲线apb和aqc,其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置.①M一定是正离子,N一定是负离子.②M在p点的速率一定大于N在q点的速率.③M在b点的速率一定大于N在c点的速率.④M从p→b过程电势能的增量一定小于N从a→q电势能的增量.以上说法中正确的是()A.只有①③B.只有②④C.只有①④D.只有②③【考点】电势能;等势面.【分析】根据轨迹判定电荷N受到中心电荷的斥力,而电荷M受到中心电荷的引力,可知两粒子在从a向b、c运动过程中电场力做功情况.根据abc三点在同一等势面上,可判定从a到b和从a到c过程中电场力所做的总功为零.【解答】解:①由图可知电荷N受到中心电荷的斥力,而电荷M受到中心电荷的引力,故两粒子的电性一定不同.由于中心电荷为正电,则M一定是负离子,N一定是正离子,故①错误;②由图可判定M电荷在运动过程中,电场力做正功,导致动能增加;而N电荷在运动过程中,电场力做负功,导致动能减小.所以在p点的速率一定大于N在q点的速率,故②正确;③D由于abc三点在同一等势面上,故粒子M在从a向b运动过程中电场力所做的总功为0,N粒子在从a向c运动过程中电场力所做的总功为0.由于两粒子以相同的速率从a点飞入电场故两粒子的分别经过b、c两点时的速率一定相等.故③错误.④由图可知N粒子在从a向q运动过程中电场力做负功的值大于粒子M在从p向b运动过程中电场力做负功的值,故M从p→b过程电势能的增量一定小于N从a→q电势能的增量.故④正确.故选B.【点评】根据轨迹判定“电荷N受到中心电荷的斥力,而电荷M受到中心电荷的引力”是解决本题的突破口.6.如图所示,用绝缘细线拴一个带负电的小球,让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动,a、b两点分别是圆周的最高点和最低点,则()A.小球经过a点时,线中的张力最小B.小球经过b点时,电势能最小C.小球经过a点时,电势能最小D.小球经过b点时,机械能最小【考点】电势能;牛顿第二定律;向心力;电场强度.【分析】分析小球所受重力与电场力的大小关系:当重力大于电场力时,小球运动到最高点a时,线的张力一定最小,到达最低点b时,小球的速度最大;当重力等于于电场力时,小球做匀速圆周运动.当重力小于电场力时,小球运动到最高点a时,线的张力一定最大,到达最低点b时,小球的速度最小;根据电场力做功判断电势能的高低.根据除重力以外其它力做功判断机械能的大小.【解答】解:A、当电场力大于重力,小球运动到a点时,速度最大,根据牛顿第二定律知,拉力最大.故A错误.B、小球从a点运动到b点的过程中,电场力做负功,电势能增加.所以小球过b点时,电势能最大.故B错误.C、从a到b,电势能增加,所以a点电势能最小.故C正确.D、从a到b,除重力以外,电场力做负功,机械能减小,所以b点机械能最小.故D正确.故选CD.【点评】解决本题的关键要讨论重力和电场力的大小关系,从而确定在竖直平面内圆周运动的等效最高点和最低点.以及知道电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加.知道除重力以外其它力做的功等于机械能的增量.7.在静电场中,将一电子由a点移到b点,电场力做功5eV,则下列结论错误的是()A.电场强度的方向一定是由b到aB.a、b两点间的电压是5VC.电子的电势能减少了5eVD.因零电势点未确定,故不能确定a、b两点的电势【考点】电势能;电场强度;电势.【分析】根据电场力做功与电势差的关系,求出a、b两点间的电势差.根据电场力做功与电势能变化的关系,判断电势能的变化.【解答】解:A、电子从a点移到b点,电场力做正功,但不能确定电场强度的方向就一定是由b指向a.故A错误.B、根据W ab=qU ab得,,a、b间电压为﹣5V.故B错误确.C、电场力做了5eV的正功,则电势能减小5eV.故C正确.D、可以根据电场力做功求出a、b两点间的电势差,因为零电势点未确定,则无法确定a、b两点的电势.故D正确.本题选错误的,故选AB.【点评】解决本题的关键知道电场力做功与电势差的关系,以及掌握电场力做功与电势能的变化关系.8.如图所示,在等量异种电荷形成的电场中,有A、B、C三点,A为两点电荷连线的中心,B为连线上距A为d的一点,C为连线中垂上距A也为d的一点,关于三点的场强大小、电势高低比较,正确的是()A.E B>E A>E C B.E A>E B>E C C.U A=U C>U B D.U B=U C>U A【考点】电场的叠加;电场强度;电势.【分析】电场线越密的地方,电场强度越强.沿着电场线方向电势降低.通过电场线的分布进行判断.【解答】解:A、B、根据电场线的疏密分布知,A点的电场线比C点密,B点的电场线比A点密,则E B>E A>E C;故A正确,B错误;C、D、等量的异种电荷的中垂线为等势线,则A点的电势与C点的电势相等,沿着电场线方向电势逐渐降低,则A点的电势大于B点电势.所以U A=U C>U B.故C正确,D错误;故选:AC.【点评】虽然电场线不是实际存在的,但电场线的疏密可以体现电场强度的强弱;可以根据电场线方向来确定电势的高低;同时还考查了等量异种点电荷的电场线的分布,电场线与等势线相互垂直.二、填空题(每空3分,共24分)9.带电量为+3×10﹣6C的粒子先后经过电场中的A、B两点,克服电场力做功6×10﹣4J,已知B点电势为50V,则(l)A、B间两点间的电势差是U AB=﹣200v;A点的电势φA=﹣150v;电势能的变化△E P=6×10﹣4J;把电量为﹣3×10﹣6C的电荷放在A点的电势能E PA= 4.5×10﹣4J.【考点】电势能.【分析】(1)A、B间两点间的电势差是U AB=.由U AB=φA﹣φB,求出A点的电势φA.克服电场力做功多少等于电荷电势能的增加.A点电势与所放试探电荷无关,保持不变.由公式E P=qφ求出把电量为﹣3×10﹣6C的电荷放在A点的电势能E PA.【解答】解:(1)A、B间两点间的电势差是U AB===﹣200V由U AB=φA﹣φB,B点电势φB=50V,则A点的电势φA=﹣150V.由题,电荷克服电场力做功6×10﹣4J,电势能的变化△E P=6×10﹣4J.把电量为﹣3×10﹣6C的电荷放在A点时,A点电势仍为φA=﹣150V,电势能E PA=qφA=﹣3×10﹣6×(﹣150)J=4.5×10﹣4J.故答案为:(1)﹣200V.﹣150V.6×10﹣4J.4.5×10﹣4J.【点评】电势差等于电势之差,U AB=φA﹣φB,电势差反映电场的能的性质,常常根据电场力做功求解.10.有一个电流表G,内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA,要把它改装为量程0﹣3V的电压表,要串联阻值为2970Ω的电阻,改装后电压表的内阻为3000Ω.【考点】把电流表改装成电压表.【分析】电流表改装成电压表要串联电阻分压,串联的阻值为,U为改装后的量程.总电阻为.【解答】解:电流表改装成电压表要串联电阻,所串阻值为:=改装后的电压表的内阻为:答案为:串,2970,3000【点评】考查的电压表的改装原理,明确串联电阻的分压作用,会求串联电阻阻值.11.有一个电流表G,内阻R g=30Ω,满偏电流I g=1mA.要把它改装为量程0~0.6A的电流表,要并联0.05Ω的电阻,改装后电流表的内阻是0.05Ω.【考点】把电流表改装成电压表.【分析】把电流表改装成大量程电流表需要并联分流电阻,应用并联电路特点与欧姆定律分析表头中的满偏电流和总电流之间的关系,从而分析分流电阻中的电流,再由欧姆定律即可以求出并联电阻阻值.【解答】解:把电流表改装成0.6A的电流表需要并联电阻阻值:R==≈0.05Ω,改装后电流表内阻:R内===0.05Ω;故答案为:0.050.05【点评】本题考查了电流表的改装,知道电流表改装原理,应用并联电路特点与欧姆定律即可正确解题,注意在改装中表头的电流、电压和电阻均是不变的,变化的是流过并联电路的总电流,要掌握根据并联电路分析总电流与表头中电流的分析方法.三、计算题:(三小题,共38分)解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后的答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.12.如图所示,质量为m,带电量为+q的小球,在P点具有沿PQ方向的初速度v0,为使小球能沿PQ方向运动,所加的最小匀强电场方向如何?场强大小多大?加上最小的电场后,小球经多长时间回到P点?【考点】带电粒子在匀强电场中的运动;匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律;电场强度.【分析】1、属于已知合力方向和其中一个分力的大小方向,求另一个力最小值的问题,这一类问题由已知大小的力向已知方向的力作垂线,即由重力向PQ方向作垂线(把PQ反向延长),然后根据直角三角形的知识求出这个最小值.这个最小的力就是要求的电场力,再根据电场强度的定义求场强.2、求出合力,由牛顿第二定律求出加速度,根据匀变速直线运动的位移公式,可求得时间.【解答】解:1、球只受重力和电场力.重力的大小方向都不变.为使小球能沿PQ方向运动,应让小球所受合力方向沿PQ方向.用三角形定则,由重力向PQ方向作垂线,垂线段最短,最短的力为电场力F.如图所示.则电场力F=mgcos30°=场强大小=,正电荷受电场力方向与场强方向一致,故场强方向垂直于PQ方向.2、上最小场强后,由图可知小球受合力大小为,方向沿QP方向.根据牛顿第二定律,故a=所以物体作初速度为V0,加速度为的匀减速运动.运用匀变速直线运动的位移公式,物体再回到P点时,位移为零,故有解得=答:为使小球能沿PQ方向运动,所加的最小匀强电场方向应垂直于PQ向上,场强大小为.加上最小的电场后,小球经又回到P点.【点评】本题关键在于把握物体做直线运动的条件:合力与速度共线.分析受力情况是解决带电粒子在电场中运动问题的基础.13.如图所示,匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形,把电荷量q=﹣2×10﹣10C 的点电荷由A点移到B点,电场力做功4.8×10﹣8J,再由B点移到C点,电荷克服电场力做功4.8×10﹣8J,取B点的电势为零,求A、C两点的电势及场强的方向.【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系;电场强度.【分析】根据电势差公式U=分别求出A、B间,B、C间电势差,B点的电势为零,再求解A、C两点的电势.在AC边上找出与B点电势相等的点,作出等势线,根据电场线与等势线垂直,而且由高电势指向低电势,判断场强的方向.【解答】解:A、B间电势差为U AB==V=﹣240V,B、C间电势差为U BC==V=240V又U AB=φA﹣φB,U BC=φB﹣φC,φB=0,得到φA=﹣240V,φC=﹣240V,所以AC电势相等,场强方向垂直AC连线指向左上方.答:A、C两点的电势都是﹣240V,场强的方向垂直AC连线指向左上方.【点评】运用电势差公式U=时,三个量U、W、q都要代入符号进行计算,同时还要注意电荷移动的方向;灵活应用场强方向与等势面的垂直.14.如图所示,半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上,场强为E的匀强电场与环面平行.一电量为+q、质量为m的小球穿在环上,可沿环作无摩擦的圆周运动,若小球经A 点时,速度v A的方向恰与电场垂直,且圆环与小球间沿水平方向无力的作用,试计算:(1)速度v A的大小;小球运动到与A点对称的B点时,对环在水平方向的作用力.【考点】牛顿第二定律;牛顿第三定律;向心力;动量定理;电场强度.【分析】(1)小球受重力、支持力、电场力,小球受到的电场力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解;先对从A到B过程运用动能定理列式求解,得出小球经过B点时的速度,然后受力分析,根据支持力和电场力的合力提供向心力列式求解支持力.【解答】解:(1)在A点,小球在水平方向只受电场力作用,根据牛顿第二定律得:所以小球在A点的速度.在小球从A到B的过程中,根据动能定理,电场力做的正功等于小球动能的增加量,即,小球在B点时,根据牛顿第二定律,在水平方向有解以上两式,得到:N B=6qE故根据牛顿第三定律,小球在B点对环的水平作用力为:N B′=N B=6qE.【点评】本题关键是找出向心力来源,根据牛顿第二定律列方程求解;同时可以对小球的运动过程运用动能定理列式.。