安徽省宿州市萧县鹏程中学2021-2022学年高一下学期实验班第一次月考物理试卷(含答案)
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萧县鹏程中学2021——2022学年度高一年级 第二学期第一次质量检测(实验班)物理试题分值:100分 时间:75分钟 命题范围:必修三第九、十两张一、选择题(1——8题为单选题,每题5分。
9、10两题为多项选择题,每题5分,选不全的得3分,错选不得分。
共50分)1、关于电场中的一些概念,有如下一些说法,其中正确的是( ) A .电荷在某点的电势能越大,则那点的电势一定高B .等势面上各点的场强方向不一定相同,但场强大小一定相同C .电场中某两点之间的电势差由电场决定,与零电势点的选择无关D .处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零,电势也都为零2、如图所示,A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点,30B ∠=︒,现在A 、B 两点放置两点电荷A q 、B q ,测得C 点场强的方向与AB 平行,且水平向左,则以下判断正确的是( ) ①A q 带正电 ②A q 带负电 ③B q 带正电 ④B q 带负电 A .①③ B .①④ C .②③ D .②④3、如图所示,虚线a 、b 、c 是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,P 、Q 是轨迹上的两点.下列说法中不正确的是( )A .三个等势面中,等势面a 的电势最高B .带电质点通过P 点时的动能比Q 点大C .带电质点通过P 点时的电势能比Q 点大D .带电质点通过P 点时的加速度比Q 点大4、如图所示,匀强电场中的A 、B 、C 三点的连线构成边长为3a 的等边三角形.把带电量为e 的电子从A 移动到B ,电场力做正功W ;把电子从C 移到B ,电场力也做相等的正功W ,则下列说法中正确的是 ( ) A .A,B,C 三点的电势关系为A B C ϕϕϕ>> B .A,B,C 三点的电势关系为A C B ϕϕϕ=> C .电场强度的方向与AB 垂直 D .若场强与纸面平行,则场强大小等于23Wea5、某空间存在如图所示的电场,图中的虚线为电场的等势线。
一带电荷量为2e的粒子(不考虑所受重力)以某一速度从图中a点进入电场,其运动轨迹如图中实线所示,下列说法正确的是()A.该粒子带正电B.粒子从a点运动到c点的过程中,电势能增大20eVC.该粒子经过f点时的加速度为0D.若粒子经过d点时的动能为12eV,则该粒子经过a点时的动能为2eV6、如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地,在两极板间有一固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度,E p表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。
若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则()A.θ增大,E增大B.θ减小,E p增大C.θ增大,E p不变D.θ减小,E不变7、空间有一沿x轴分布的电场,其电场强度E随x变化的图像如图所示,设电场强度沿x轴正方向时为正,x1和x2为x轴上的两点。
一正电荷(重力不计)沿x轴正方向由x1运动到x2过程中,下列说法正确的是()A.该电荷所受的静电力先减小后增大B.电场强度先沿x轴负方向后沿x轴正方向C.该电荷的动能逐渐增大D.静电力先做正功后做负功8、如图(a)所示,两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)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()A.0<t0<B.<t0<C.<t0<T D.T<t0<9、真空中的某装置如图所示,其中平行金属板A、B之间有加速电场,C、D之间有偏转电场,M为荧光屏。
今有质子、氘核和α粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场,最后打在荧光屏上。
已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1∶2∶4,电荷量之比为1∶1∶2,则下列判断中正确的是( ) A .三种粒子从B 板运动到荧光屏经历的时间相同 B .三种粒子打到荧光屏上的位置相同C .偏转电场的电场力对质子、氘核和α粒子做功之比为1∶1∶2D .三种粒子打到屏幕时的速度大小相等10、如图所示,一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置,板长为L ,板间距离为d ,距板右端L 处有一竖直屏M ,一带电荷量为q 、质量为m 的质点以初速度0v 沿中线射入两板间,最后垂直打在M 上,则下列结论正确的是(已知重力加速度为g )( ) A .整个过程中合外力对质点做负功 B .两极板间电压为2mgd qC .整个过程中质点的重力势能增加2220mg L vD .若仅增大两极板间距,则该质点不可能垂直打在M 上二、填空题(每空2分,共12分,请将正确答案填入相应的空格内)11.下面三个图为探究平行板电容器电容大小因素的实验,清将正确的结论填在横线上,两平行板之间的电场可以视为匀强电场,给电容器充电后与电源断开,那么(1)若保持板间距离d 不变,正对面积S 变小,则两板电容C __________,板间电势差U __________.(填“变小”、“变大”或“不变”)(2)若保持S 不变,d 变大,两板电容C __________,板间电场强度E __________.(填“变小”、“变大”或“不变”)(3)若保持S 和d 都不变,插入介质板后,则板间电势差U __________,板间电场强度E __________.(填“变小”、“变大”或“不变”)三、计算题(第12题12分,第13题12分,第14题14分。
解题要有必要的文字表述和公式,只写最后结果的不得分)12、如图所示,桌面固定一半径 1.5m R =的14圆弧,圆弧下端与光滑水平桌面相切,桌面距地面高 1.25m h =,桌子右侧足够大的区域内存在方向水平向左,大小3610N/C E =⨯的匀强电场。
现将一带正电4510C -=⨯q 、质量0.2kg m =的小球,由圆弧最高端静止释放,小球滑至圆弧最低端速度为5m/s (重力加速度g取210m/s ,小球运动过程中电荷量不变),(1)小球沿圆弧下滑过程中,克服摩擦力做的功是多少? (2)小球滑离桌面后,碰撞地面前,水平位移最大值是多少?13、一个电荷量为q ,质量为m 的带电粒子,由静止经电压为U 1的加速电场加速后,立即沿中心线12O O 垂直进入一个电压为U 2的偏转电场,然后打在垂直于12O O 放置的荧光屏上的P 点,偏转电场两极板间距为d ,极板长L ,极板的右端与荧光屏之间的距离也为L 。
整个装置如图示(不计粒子的重力)求: (1)判断离子的电性,求粒子出加速电场时的速度v ; (2)粒子出偏转电场时的偏移距离y; (3)P 点到2O 的距离'y14、如图所示,竖直固定的光滑绝缘圆轨道处于电场强度43mgE q =,水平方向的匀强电场中,轨道半径为R ,一质量为m 、电荷量为q 的带负电小球(可视为质点)在轨道内侧的P 点被绝缘挡板挡住不动,过P 点的轨道半径与竖直方向的夹角θ=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g 。
某时刻,沿轨道切线方向给小球一大小为v 0的速度释放,使小球恰能沿轨道做完整的圆周运动。
(1)求P 点速度v 0的大小;(2)求小球做圆周运动通过P 点时对轨道的压力大小。
萧县鹏程中学2021—2022学年度高一年级第二学期第一次质量检测物理答案(实验班)一、选择题(1——8题为单选题,每题5分。
9、10两题为多项选择题,每题5分,选不全的得3分,错选不得分。
共50分)二、填空题(请将答案填入相应的空格内,每空2分,共12分)11、(1) 减小 增大 (2)减小 不变 (3)减小 减小 三、计算题(第12题12分,第13题12分,第14题14分)12、【答案】 (1)0.5J (2)5m6【解析】(1)小球沿圆弧下滑过程,使用动能定理,得212f mgR W mv -=解得0.5JfW =小球沿圆弧下滑过程中,克服摩擦力做功0.5J 。
……………3分 (2)小球滑离桌面后,进入电场区域,竖直方向,自由落体运动212h gt =解得0.5s t =水平方向,受力x qE ma = 解得215m/s x a =水平方向速度减为0,所需时间01s 3x v t a ='=因为,'t t <,所以得出小球水平位移最大时,未落地,水平位移最大值22m x v x a =解得5m6m x = …………………………………………9分13、【答案】 (1)负电, (2)2214U L U d ;(3)22143U L U d【解析】(1)由于粒子向上偏转,故粒子带负电,由动能定理可得2112qU mv =所以粒子出加速电场时的速度为v =…………………………………………………………3分(2)偏转电场的电场强度为2U E d =粒子在偏转电场中的加速度为qE a m =粒子在水平方向做匀速直线运动L vt = 粒子在竖直方向做初速为零的匀加速直线运动212y at = 粒子出偏转电场时的偏移距离为2214y U L U d =………………………………………………………………6分(3)粒子离开偏转电场后做匀速直线运动,其沿着荧光屏方向的位移为212L aL y at v v =⨯=所以P 点到O 2的距离为1221'34U L y U y y d =+= ………………………………………………………3分 14、(1)由于小球带负电,所受电场力方向水平向左,小球在复合场中做圆周运动的等效最低点在A 点,如图 由tan qE mg α=,43mgE q =解得53α=︒A 点关于O 点对称的B 点是复合场中小球做圆周运动的等效最高点,小球恰能沿轨道做完整的圆周运动,则在B 点小球所受合力()()225=3F mg qE mg +=合因此2B 53v mg m R =解得B 53v gR =小球从从P 点运动到B 点,由动能定理()()22B 011cos53cos37sin 53sin 3722mg R R qE R R mv mv -︒+︒-︒-︒=-解得0v =……………………………………………………10分(2)P 点小球受重力、电场力、轨道的压力为T ,如图则20cos37cos53v T mg qE mR -︒+︒= 解得5T mg =由牛顿第三定律可知,小球做圆周运动通过P 点时对轨道的压力大小为5mg 。
………………4分。