高三物理同步测试(7)—电+场1.doc

高三物理同步测试（7）电 场本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分。共150分考试用时120分钟第卷（选择题共40分）abcdOE1E2E3E4(q1)(q1)(-q2)(-q2)图1一、本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分1如图1所示，在正六边形a、c两个顶点各放一带正电的点电荷，电量的大小都是q1，在b、d两个顶点上，各放一带负电的点电荷，电量的大小都是q2，q1q2已知六边形中心O点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示，它是哪一条? （ ）AE1 BE2CE3 DE4 2如图2所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离。用Ua、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定（ ）abc图2AUaUbUcBUaUbUbUcCEaEbEcDEa=Eb=Ec图3G+3传感器是一种采集信息的重要器件。如图3所示为测定压力的电容式传感器，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器。可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容。现将此电容式传感器与零刻度在中央的灵敏电流计和电源串联成闭合电路，已知电流从电流计正接线柱流人时指针向右偏转。当待测压力增大时（ ） A电容器的电容将减小 B灵敏电流计指针在正中央零刻度处 C灵敏电流计指针向左偏转 D灵敏电流计指针向右偏转图44图4甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点。若将一负电荷从A点自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图4乙所示。比较A、B两点电势的高低和场强的大小，可得（ ）AUAUB BUAUBCEAEB DEAEB。5如图5，光滑绝缘的水平面上M、N两点各放一带电量为+q和+2q的完全相同的金属小球A和B，给A和B以大小相等的初动能E0（此时动量大小均为P0），使其相向运动刚好发生碰撞，碰后返回M、N两点时的动能分别为E1和E2，动量大小分别为P1和P2，则（ ）MN+q+2qAB图5AE1=E2E0， P1=P2P0;BE1=E2=E0， P1=P2=P0;C碰撞发生在M、N中点的左侧；D两球同时返回M、N两点。abPOO/图66如图6所示，带电液滴P在a、b间的电场内保持静止，现设法使P固定，再使两平行金属板a、b分别以中心点O、O/为轴转一个相同角度，然后释放液滴P，则P在电场内将做（ ）A匀速直线运动B向右的匀加速直线运动C斜向右下的匀加速直线运动D曲线运动7一个劲度系数为k、由绝缘材料制成的轻弹簧，一端固定，另一端与质量为m、带正电荷q的小球相连，静止在光滑绝缘水平面上，如图7所示。当加入如图所示的场强为E的匀强电场后，小球开始运动，下列正确的是（ ）+E图7A球的速度为零时，弹簧伸长B球做简谐运动，振幅为C运动过程中，小球的机械能守恒D运动过程中，小球的电势能、动能和弹性势能相互转化AB图88如图8所示，在光滑的绝缘水平面上，有一个不导电的弹簧，弹簧两端分别与金属小球A和B（均或视为质点）相连，若让它们带上等量同种电荷，弹簧的伸长量为x1，若让它们的电量均增加为原来的2倍，则不管弹簧的原长和x1的关系如何，此时弹簧的伸长量x2一定满足不等式（ ）Ax24x1 B4x1x23x1C4x1x22x1 D4x1x29如图9所示，在竖直放置的光滑半绝缘细管的圆心O处放一点电荷，将质量为m，带电量为q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则放于圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度的大小为（ ）OACB图9A B C D图1010如图10所示，A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关 S分别与电源两极相连，两极中央各有一个小孔a和b，在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落，若不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回现要使带电质点能穿过b孔，则可行的方法是（ ） A保持S闭合，将A板适当上移 B保持S闭合，将B板适当下移 C先断开S，再将A板适当上移 D先断开S，再将B板适当下移第卷（非选择题 共110分）ABC图11二、本题共2小题，共20分。把答案填在题中的横线上或按要求作图.11(1) 如图11所示，A、B、C为匀强电场中的3个点，已知这3点的电势分别为A=10V， B=2V， C=-6V.试在图上画出过B点的等势线和场强的方向（可用三角板画）。图12BARCDPEK(2) 某学生在做“练习使用示波器”的实验时，将衰变旋钮拨到“”挡，已知供电电源频率为50HZ.将扫描旋钮拨到10Hz100Hz挡，然后再调节扫描微调旋钮，当示波器荧光屏上出现两个完整的正弦波形时，其扫描频率为（ ）A10Hz B25Hz C50Hz D100Hz12图12中给出器材为：电源E（电动势为12V，内阻不计），木板N（板上从下往上依次叠放白纸、复写纸、导电纸各一张），两个金属条A、B（平行放置在导电纸上，与导电纸接触良好，用作电极），滑线变阻器R（其总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻），直流电压表 V （量程为6V，内阻很大，其负接线柱与B极相连，正接线柱与探针P相连），开关K。现要用图中仪器描绘两平行金属条AB间电场中的等势线。AB间的电压要求取为6V。 （）在图中连线，画成实验电路原理图。 （）下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容填写在横线上方。a接好实验电路。b 。c合上K，并将探针P与A相接触。d。e用探针压印的方法把A、B的位置标记在白纸上。画一线段连接AB两极，在连线上选取间距大致相等的5个点作为基准点，用探针把它们的位置印在白纸上。f将探针与某一基准点相接触， ，这一点是此基准的等势点。 用探针把这一点的位置也压印在白纸上。用相同的方法找出此基准点的其它等势点。g重复步骤f，找出其它4个基准点的等势点。取出白纸画出各条等势线。三、本题共6小题，90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤，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与单位。04408812cm12cm图1313（14分）在真空中速度v0=6.4107m/s的电子束连续地射入两平行极板之间，极板长度L=1.20103m，间距d=5.0103m，两极板不带电时，电子束将沿两极之间的中线通过。在两极板上加一交变电压u=91sin100t(V)，若不计在极板中电子间的相互作用力，且电子电量为1.61019C，电子质量为9.11031kg.试在下面的图13中画出电子束可能在两板间出现的区域，请用斜影线表示。（要求要比较准确地表示出一些特殊点，并设电子与极板碰撞，全部被极板吸收不发生反弹）图1414（14分）如图14所示，A、B两个带电小球电量均为q，悬于等长的两根丝线的一端，线长L，小球B靠在绝缘墙上，当A球的质量为m时，由于静电斥力使A、B两球相距x，问在A、B两球所带电量不变的情况下，A球的质量增为多大时，能使A、B间距离减小为x/2?15（15分）如图15所示，带等量异种电荷的两块互相平行的金属板AB、CD长都L，两板间距为d，其间为匀强电场，当两板间电压为U0时，有一质量为m，带电量为q的质子紧靠AB板的上表面以初速v0射入电场中，设质子运动过程中不会与CD板相碰。求： （1）当t=时，质子在竖直方向的位移是多大？ （2）当t=时，突然改变两金属板的带电性质，且两板间的电压为U1，则质子恰好能紧贴B端飞出电场，求电压U1、U0的比值是多大？ABCDd+图15v016（15分）质量为2m，带2q正电荷的小球A，起初静止在光滑绝缘水平面上，当另一质量为m、带q负电荷的小球B以速度v0离A而去的同时，释放A球，如图16所示。若某时刻两球的电势能有最大值，求： AB+2q-qv02mm图16（1）此时两球速度各多大？ （2）与开始时相比，电势能最多增加多少？17（16分）质量为m，带电量为-q的微粒（重力不计），在匀强电场中的A点时速度为v，方向与电场线垂直，在B点时速度大小为2v，如图17所示，已知A、B两点间的距离为d。求。（1）A、B两点的电压；（2）电场强度的大小和方向。ABv图17图1818（16分）在图18（a）中A和B是真空中的两块面积很大的平行金属板，加上周期为T的交变电压，在两板间产生交变的匀强电场。已知B板电势为零，A板电势UA随时间变化的规律如图18（b）所示，其中UA的最大值为U0，最小值为2U0。在图18（a）中，虚线MN表示与A、B板平行等距的一个较小的面，此面到A和B的距离皆为l。在此面所在处，不断地产生电荷量为q、质量为m的带负电的微粒，各个时刻产生带电微粒的机会均等。这种微粒产生后，从静止出发在电场力的作用下运动。设微粒一旦碰到金属板，它就附在板上不再运动，且其电量同时消失，不影响A、B板的电势。已知上述的T、U0、l、q和m等各量的值正好满足等式。若在交变电压变化的每个周期T内，平均产生320个上述微粒，不计重力，不考虑微粒之间的相互作用， 试求： （1）在t=0到t=T/2这段时间内，哪一段时间内产生的微粒可以直达A板？ （2）在t=0到t=T/2这段时间内产生的微粒中有多少个微粒可到达A板？参 考 答 案ACB图19D1.B 2.A 3.D 4.BC 5.AD 6.B 7.B 8.D 9.C 10.B 11(1)解：用直线连接A、C两点，并将线段AC分作两等分，中点为D点，因为是匀强电场，故D点电势为2V，与B点电势相等。画出过B、D两点的直线，就是过B点的电势线。因为电场线与等势线垂直，所以过B作BD的垂线就是一条电场线。如图19所示。 （2）B图20PABRCDKE12解：（）这是一道源于课本电场中等势线的描绘的学生实验，将圆形电极换成了平行金属板、灵敏电流计换成了电压表，电源由学生可调电源换成了电动势为12V的电源，寻找等势点是看电压表上的电压示数，而不再是原来灵敏电流计指零。若将滑线变阻器接成限流式接法，则AB间的电压将大于6V，不能达到AB间的电压取为6V的要求，故必须采用分压电路。连接线路如图20所示。若把题中的“滑线变阻器R（其总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻）”改变为“滑线变阻器R（其总阻值大于两平行电极间导电纸的电阻）”，则本题用限流电路和分压电路均正确。 （II）b、把变阻器的滑动触头移到靠近D端处；d、调节R，使电压表读数为6Vf、记下电压表读数，在导电纸上移动探针，找出电压表读数与所记下的数值相同的另一点。13解：当两板间的电压为U0=91V时，加速度a=，（ 2 分）04408812cm12cm图21经过1.2510-9s， （ 4 分）在平行极板方向运动的距离为.（ 2 分）所以电子束可能在两板间出现的区域如图21所示。（ 6 分）14解：根据平衡条件可得，（ 8 分）所以A球的质量增为8m时，能使A、B间距离减小为x/2. （ 6 分）15解： （ 4 分） (2)， （ 4 分），（ 4 分） （ 3 分）16解：(1)两球距离最远时它们的电势能最大，而两球速度相等时距离最远。设此时速度为V，两球相互作用过程中总动量守恒，由动量守恒定律得： mv0=(m+2m)v， （ 4 分） 解得v=v0/3. （ 4 分）(2)由于只有电场力做功，电势能和动能间可以相互转化，电势能与动能的总和保持不变。所以电势能增加最多为： （ 7 分）17解：（1）根据动能定理可得：，得.（ 4 分） (2)由于带电微粒在电场中做类平抛运动，建立如图所示的坐标系：， （ 2 分） ， （ 2 分） ， （ 2 分） （ 2 分）解得： （4 分）18解：在电压为U0时，微粒所受电场力为此时微粒的加速度为（2） （1）在t=0时刻产生的微粒，将以加速度a0向A板运动，经时，位移 （ 2 分）即t=0时刻产生的粒子，在不到时就可直达A板。此后产生的粒子，可能先加速，后减速运动，但速度反向前到达A板，考虑临界状况：设t=t1时刻产生的