广东省揭阳一中高二物理上学期第一次段考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年广东省揭阳一中高二（上）第一次段考物理试卷一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分；每小题只有一项符合题目要求）1如图所示，一带正电的物体位于m处，用绝缘丝线系上带正电的小球，分别挂在p1、p2、p3的位置，可观察到小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度不同则下面关于此实验得出的结论中正确的是（）a电荷之间作用力的大小与两电荷间的距离有关b电荷之间作用力的大小与两电荷的性质有关c电荷之间作用力的大小与两电荷所带的电量有关d电荷之间作用力的大小与丝线的长度有关2a、b是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从a点沿电场线运动到b点，其速度时间图象如图所示则这一电场可能是下图中的（）abcd3一带电粒子只在电场力的作用下沿图中曲线从j到k穿过一匀强电场，a、b、c、d为该电场的等势面，其中有abcd，若不计粒子的重力，可以确定（）a粒子带正电b从j到k粒子的电势能增加c粒子带负电d粒子从j到k运动过程中的动能与电势能之和可能增加4如图所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止在物块的运动过程中，下列表述正确的是（）a两个物块的电势能逐渐减少b物块受到的库仑力不做功c两个物块的机械能守恒d物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力5如图所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动，匀强电场方向竖直向下，则（）a当小球运动到最高点a时，线的张力一定最小b当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大c当小球运动到最高点a时，小球的电势能最小d小球在运动过程中机械能守恒6平行板间加如图所示周期变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t=0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况图中，能定性描述粒子运动的速度图象正确的是（）abcd二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分每小题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）7对于给定的电容器，描述其电容c、电荷量q、电压u之间的相应关系的图象正确的是（）abcd8用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：o是电荷连线的中点，e、f是连线中垂线上相对o对称的两点，b、c和a、d也相对o对称，则（）ab、c两点场强大小和方向都相同ba、d两点场强大小和方向都相同ce、o、f三点比较，o点场强最弱db、o、c三点比较，o点场强最弱9如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧对矿粉分离的过程，下列表述正确的有（）a带正电的矿粉落在右侧b电场力对矿粉做正功c带负电的矿粉电势能变大d带正电的矿粉电势能变小10如图，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力f将小球向下压至某位置静止现撤去f，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为w1和w2，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻力，则上述过程中（）a小球与弹簧组成的系统机械能守恒b小球的重力势能增加w1c小球的机械能增加w1+mv2d小球的电势能减少w2三、非选择题（本题共小4题，每小题15分，共60分按题目要求在答卷相应位置作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，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.）11如图所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球b，静止在图示位置，若固定的带正电小球a的电荷量为q，b球的质量为m，带电荷量为q，=30，a和b在同一条水平线上，整个装置处于真空中，求a、b两球间的距离12如图所示，一带电荷量为+q、质最为m的小物块处于一倾角为37的光滑斜面上，当整个装置置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止已知重力加速度为g，sin37=0.6，cos37=0.8（1）求水平向右匀强电场的电场强度大小；（2）若将电场强度减小为原来的，求电场强度变化后物块沿斜面下滑距离l时的动能13如图所示，a、b是位于竖直平面内、半径r=0.5m的圆弧形的光滑绝缘轨道，其下端点b与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度e=5103n/c今有一质量为m=0.1kg、带电荷量q=8105c的小滑块（可视为质点）从a点由静止释放，若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数=0.05，取g=10m/s2，求：（1）小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点b时对b点的压力（2）小滑块在水平轨道上通过的总路程14如图所示，绝缘小球a静止在高为h=0.8m的光滑平台上，带电量为qb=+0.3c的小球b用长为l=1m的细线悬挂在平台上方，两球质量ma=mb=0.5kg，整个装置放在竖直向下的匀强电场中，场强大小e=10n/c，现将细线拉开角度=60后，由静止释放b球，在最低点与a球发生对心碰撞，碰撞时无机械能损失不计空气阻力，取g=10m/s2，求：（1）b球在碰撞前的速度；（2）a球离开平台的水平位移大小2015-2016学年广东省揭阳一中高二（上）第一次段考物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分；每小题只有一项符合题目要求）1如图所示，一带正电的物体位于m处，用绝缘丝线系上带正电的小球，分别挂在p1、p2、p3的位置，可观察到小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度不同则下面关于此实验得出的结论中正确的是（）a电荷之间作用力的大小与两电荷间的距离有关b电荷之间作用力的大小与两电荷的性质有关c电荷之间作用力的大小与两电荷所带的电量有关d电荷之间作用力的大小与丝线的长度有关【考点】库仑定律【专题】控制变量法【分析】解答本题要了解库仑力的推导过程，由于决定电荷之间作用力大小的因素很多，因此需要采用控制变量的方法进行研究虽然学生现在都知道库仑力的决定因素，但是该实验只是研究了库仑力和距离之间的关系【解答】解：在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量的方法进行，如本实验，根据小球的摆角可以看出小球所受作用力逐渐减小，由于没有改变电性和电量，不能研究电荷之间作用力和电性、电量关系，故bcd错误，a正确故选a【点评】控制变量法是高中物理物理中重要研究方法，要了解控制变量法的应用2a、b是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从a点沿电场线运动到b点，其速度时间图象如图所示则这一电场可能是下图中的（）abcd【考点】匀变速直线运动的图像；电场线【分析】（1）速度时间图象中，图象的斜率表示加速度；（2）电场线分布密集的地方电场强度大，分布稀疏的地方，电场强度小；（3）负电荷受电场力的方向与电场强度方向相反；（4）对只受电场力作用的带电微粒，电场力越大，加速度越大，也就是电场强度越大，加速度越大【解答】解：由图象可知，速度在逐渐减小，图象的斜率在逐渐增大，故此带负电的微粒做加速度越来越大的减速直线运动，所受电场力越来越大，受力方向与运动方向相反故选：a【点评】本题考查了速度时间图象的应用和电场线的相关知识，要明确斜率的含义，要能根据图象判断物体的运动情况，进而分析受力情况能根据电场线的分布判断电场强度的大小难度适中3一带电粒子只在电场力的作用下沿图中曲线从j到k穿过一匀强电场，a、b、c、d为该电场的等势面，其中有abcd，若不计粒子的重力，可以确定（）a粒子带正电b从j到k粒子的电势能增加c粒子带负电d粒子从j到k运动过程中的动能与电势能之和可能增加【考点】等势面；电势；电势能【专题】电场力与电势的性质专题【分析】由于电荷只受电场力作用，电场力将指向运动轨迹的内侧则电场力一定水平向右，同时注意电场线和等势线垂直，又因电势沿电场线方向降低则说明电场沿水平方向向左，则说明带负电再由电场力做功判断能量变化【解答】解：由运动轨迹可知电场力方向向右，由电势的高低可知电场线方向向左，则电性为负，故a错误，c正确 由j到k电场力做正功，则动能增加，电势能减小，但总能量不变故b错误，d错误故选：c【点评】本题通过带电粒子在电场中的运动考查了电势、电势能、电场力等问题，解决这类问题的突破口是：做曲线运动的物体所受合外力指向其轨迹内侧4如图所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止在物块的运动过程中，下列表述正确的是（）a两个物块的电势能逐渐减少b物块受到的库仑力不做功c两个物块的机械能守恒d物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力【考点】电势能；功的计算；库仑定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】由静止释放后，两个物块向相反方向运动，两物块之间的库仑力做正功，电势能减小开始阶段，库仑力大于物块的摩擦力，物块做加速运动，当库仑力小于摩擦力后，物块做减速运动，动能先增大，后减小【解答】解：a、由静止释放后，两个物块向相反方向运动，两物块之间的库仑力做正功，电势能减小故a正确 b、两物块之间存在库仑斥力，对物块做正功故b错误 cd、开始阶段，库仑力大于物块的摩擦力，物块做加速运动，动能增大；当库仑力小于摩擦力后，物块做减速运动，动能减小，重力势能不变，则机械能先增大，后减小，不守恒故cd错误 故选：a【点评】本题首先考查分析物块受力情况和运动情况的能力，要抓住库仑力随距离增大而减小的特点5如图所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动，匀强电场方向竖直向下，则（）a当小球运动到最高点a时，线的张力一定最小b当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大c当小球运动到最高点a时，小球的电势能最小d小球在运动过程中机械能守恒【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；机械能守恒定律；电势能【专题】带电粒子在电场中的运动专题【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；由于电场力做功，小球的机械能一定不守恒【解答】解：a、b、小球在电场中受到重力和向上的电场力 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； 当重力等于电场力时，小球做匀速圆周运动，速度大小不变 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；故a、b错误c、当小球最低点到最高点的过程中，电场力做正功，电势能减小，小球运动到最高点a，小球的电势能最小故c正确d、由于电场力做功，小球的机械能一定不守恒故d错误故选：c【点评】本题中题设条件不明，要考虑各种可能的情况进行讨论，分三种情况分析小球的受力情况和运动情况6平行板间加如图所示周期变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t=0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况图中，能定性描述粒子运动的速度图象正确的是（）abcd【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律【专题】带电粒子在电场中的运动专题【分析】不计重力的带电粒子在周期变化的电场中，在电场力作用下运动速度随着时间变化的关系由加速度来确定，而加速度是由电场力来确定，而电场力却由电势差来确定【解答】解：开始粒子在匀强电场中从静止运动，前半个周期是匀加速运动，后半个周期是匀减速运动，在下一个周期中仍是这样：继续向前匀加速运动，再匀减速运动，这样一直向前运动下去速度的方向不变，而大小先增大后减小，再增大，再减小故选：a【点评】带电粒子正好是从零时刻由静止开始运动，加速度、速度具有周期性与对称性二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分每小题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）7对于给定的电容器，描述其电容c、电荷量q、电压u之间的相应关系的图象正确的是（）abcd【考点】电容【专题】电容器专题【分析】电容器的电容由本身的性质决定，与q和u无关，根据q=cu，知q与u成正比【解答】解：a、电容器的电容由本身的性质决定，与q和u无关，所以c随u的变化不变故a错误，b正确c、根据q=cu，知q与u成正比故c正确，d错误故选：bc【点评】解决本题的关键掌握电容的定义式，知道c与q和u无关，根据q=cu，知q与u成正比8用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：o是电荷连线的中点，e、f是连线中垂线上相对o对称的两点，b、c和a、d也相对o对称，则（）ab、c两点场强大小和方向都相同ba、d两点场强大小和方向都相同ce、o、f三点比较，o点场强最弱db、o、c三点比较，o点场强最弱【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度；电势【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据电场线的疏密判断场强的大小，电场线越密，场强越大；电场线越疏，场强越小根据等量异种点电荷形成电场的电场线分布的对称性分析对称点场强的大小关系等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线【解答】解：a、根据对称性看出，b、c两处电场线疏密程度相同，则b、c两点场强大小相同这两点场强的方向均由bc，方向相同故a正确b、根据对称性看出，a、d两处电场线疏密程度相同，则a、d两点场强大小相同由图看出，a、d两点场强方向相同故b正确c、由图看出，e、o、f三点比较，o点场强最强故c错误d、由图看出，b、o、c三点比较，o点场强最小故d正确故选：abd【点评】对于等量异种点电荷和等量同种点电荷的电场线、等势线的分布是考试的热点，要抓住对称性进行记忆9如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧对矿粉分离的过程，下列表述正确的有（）a带正电的矿粉落在右侧b电场力对矿粉做正功c带负电的矿粉电势能变大d带正电的矿粉电势能变小【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【专题】压轴题；带电粒子在电场中的运动专题【分析】首先要明确矿料分选器内电场的分布及方向，判断矿粉的运动情况，从而可得到正确答案【解答】解：由图可知，矿料分选器内的电场方向水平向左，a、带正电的矿粉受到水平向左的电场力，所以会落到左侧，选项a错误b、无论矿粉带什么电，在水平方向上都会在电场力的作用下沿电场力的方向偏移，位移与电场力的方向相同，电场力做正功，选项b正确c、带负电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，选项c错误d、带正电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，选项d正确故选bd【点评】该题考察了带电物体在电场力作用下的运动，要熟练的掌握带电粒子在电场中的受力情况及其运动情况，并会分析电场力做功与电势能的变化情况10如图，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力f将小球向下压至某位置静止现撤去f，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为w1和w2，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻力，则上述过程中（）a小球与弹簧组成的系统机械能守恒b小球的重力势能增加w1c小球的机械能增加w1+mv2d小球的电势能减少w2【考点】电势能；机械能守恒定律【分析】图中电场力对小球做正功，电场力做的功等于电势能的减小量；重力做的功等于重力势能的减小量；小球机械能的增加量等于除重力外其余力做的功【解答】解：a、由于电场力对小球做正功，故小球与弹簧组成的系统机械能增加，机械能不守恒，故a错误；b、重力做功是重力势能变化的量度，由题意知重力做负功，重力势能增加w1，故b正确；c、小球增加的机械能在数值上等于重力势能和动能的增量，即w1+mv2，故c错误；d、根据电场力做功是电势能变化的量度，电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加，则知小球的电势能减少w2，故d正确；故选：bd【点评】解决本题的关键要掌握常见的功与能的关系，明确势能的减小量等于对应场力（电场力或重力）做的功，除重力和弹簧弹力以外的力做功引起机械能的变化三、非选择题（本题共小4题，每小题15分，共60分按题目要求在答卷相应位置作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，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.）11如图所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球b，静止在图示位置，若固定的带正电小球a的电荷量为q，b球的质量为m，带电荷量为q，=30，a和b在同一条水平线上，整个装置处于真空中，求a、b两球间的距离【考点】库仑定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据b球的状态可以求出b球的受力情况，从而求出两球之间的库仑力，再根据库仑定律求出两球之间的距离【解答】解：以小球为研究对象，对小球进行受力分析，根据小球处于平衡状态可知ff=mgtan=mgtan30=（1）而小球所受库仑力大小为：（2）联立（1）（2）解得a、b两球之间的距离为：答：a、b两球间的距离为【点评】对于复合场中的共点力作用下物体的平衡其解决方法和纯力学中共点力作用下物体的平衡适用完全相同的解决方法12如图所示，一带电荷量为+q、质最为m的小物块处于一倾角为37的光滑斜面上，当整个装置置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止已知重力加速度为g，sin37=0.6，cos37=0.8（1）求水平向右匀强电场的电场强度大小；（2）若将电场强度减小为原来的，求电场强度变化后物块沿斜面下滑距离l时的动能【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【专题】电场力与电势的性质专题【分析】（1）对小物块进行受力分析，小物块受重力、斜面支持力和电场力三个力作用，电场力水平向右，根据小物块受力平衡列方程可求电场力的大小，在匀强电场中电场力f=qe，在已知f和q的情况下，可以计算出e（2）电场强度减小为原来的，则小物块受到的电场力减小为原来的，物块受到的重力不变，支持力方向不变，小物块在垂直于斜面方向所受合力为0，根据动能定理求解动能的变化【解答】解：（1）小物块静止在斜面上，受重力、电场力和斜面支持力，受力图如图所示则有fnsin 37=qe fncos 37=m g 由可得e=（2）若电场强度减小为原来的，即e=电场强度变化后物块下滑距离l时，重力做正功，电场力做负功，由动能定理得mglsin 37qelcos 37=ek0 可得ek=0.3mgl答：（1）求水平向右匀强电场的电场强度大小；（2）若将电场强度减小为原来的，求电场强度变化后物块沿斜面下滑距离l时的动能0.3mgl【点评】正确受力分析，根据平衡列方程可得电场力f的大小，又因电场力f=qe，根据受力分析，运用牛顿第二定律进行解答即可13如图所示，a、b是位于竖直平面内、半径r=0.5m的圆弧形的光滑绝缘轨道，其下端点b与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度e=5103n/c今有一质量为m=0.1kg、带电荷量q=8105c的小滑块（可视为质点）从a点由静止释放，若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数=0.05，取g=10m/s2，求：（1）小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点b时对b点的压力（2）小滑块在水平轨道上通过的总路程【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理【专题】带电粒子在电场中的运动专题【分析】（1）对滑块从a到b的过程应用动能定理，可求到b点的速度，此时应用牛顿第二定律，可求对b点的压力（2）滑块在水平轨道运动时，只有电场力和摩擦力对其做功，由动能定理求得水平轨道上的总路程【解答】解：（1）设滑块在b点速度为v，对滑块从a到b的过程，由动能定理得：mgreqr=mv2 设滑块在b点对b点压力为f，轨道对滑块支持力为f，由牛顿第三定律得得：f=f 对滑块由牛顿第二定律得：fmg=m 由得，f=3mg2eq=2.2n（2）由于滑块在水平面上的滑动摩擦力：f=mg=0.050.110n=0.05neq=51038105=0.4n