湖北省2009-2010学年高一物理下学期单元测试（2）新人教版

1 20092009 20102010 学年度下学期学年度下学期 高一物理单元测试 高一物理单元测试 2 2 新课标版新课标版 命题范围命题范围 电电 场场 本试卷分第 I 卷 选择题 和第 II 卷 非选择题 两部分 考试时间 90 分钟 满分 100 分 第 卷 选择题 48 分 一 本题共 12 小题 每小题 4 分 共 48 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 的或不答的得 0 分 1 关于元电荷下列说法正确的是 A 元电荷实际上是指电子和质子本身 B 所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 C 元电荷的值通常取作 e 1 60 10 19C D 电荷量 e 的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的 2 在一个点电荷形成的电场中 下列关于电场强度和电势的说法中正确的是 A 任何两点的电场强度都不相同B 可以找到很多电场强度相同的点 C 任何两点的电势都不相等D 可以找到很多电势相等的点 3 如图所示 a b c 是一条电场线上的三点 电场线的方向由 a 到 c a b 间距离等于 b c 间距离 用 a b c和 Ea Eb Ec分别表示 a b c 三点的电势和场强 可以 判定 A a b c B Ea Eb Ec C a b b c D Ea Eb Ec 4 如图所示 M N 两点分别放置两个等量种异电荷 A 为它们连线的中点 B 为连线上靠 近 N 的一点 C 为连线的中垂线上处于 A 点上方的一点 在 A B C 三点中 A 场强最小的点是 A 点 电势最高的点是 B 点 B 场强最小的点是 A 点 电势最高的点是 C 点 C 场强最小的点是 C 点 电势最高的点是 B 点 D 场强最小的点是 C 点 电势最高的点是 A 点 5 如图所示 在点电荷 Q 的电场中 已知 a b 两点在同一等势面上 c d 两点在同一等势 面上 甲 乙两个带电粒子的运动轨迹分别为曲线 acb 和 adb 两粒子经过 a 点时具有相 同的动能 由此判断 A 甲粒子经过 c 点时与乙粒子经过 d 点时具有相同的动能 B 甲 乙两粒子带异种电荷 C 若取无穷远处为零电势 则甲粒子经过 c 点时的电势能小于乙 粒子经过 d 点时的电势能 2 D 两粒子经过 b 点时具有相同的动能 6 如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线 A B 是这条直线上的两点 一带正电粒 子以速度 vA经过 A 点向 B 点运动 经过一段时间后 粒子以速度 vB经过 B 点 且 vB与 vA方向相反 不计粒子重力 下面说法正确的是 A A 点的场强一定大于 B 点的场强 B A 点的电势一定高于 B 点的电势 C 粒子在 A 点的速度一定小于在 B 点的速度 D 粒子在 A 点的电势能一定小于在 B 点的电势能 7 电场中有 A B 两点 把某点电荷从 A 点移到 B 点的过程中 电场力对该电荷做了负 功 则下列说法正确的是 A 该电荷是正电荷 且电势能减少 B 该电荷是正电荷 且电势能增加 C 该电荷是负电荷 且电势能增加 D 电荷的电势能增加 但不能判断是正电荷还是负电荷 8 光滑水平面上有一边长为 L 的正方形区域处在场强为 E 的匀强电场中 电场方向与正方形 一边平行 一质量为 m 带电量为 q 的小球由某一边的中点 以垂直于该边的水平初速 度 进入该正方形区域 当小球再次运动到该正方形区域的边缘时 具有的动能不可能 为 A 0B qELmv 2 1 2 1 2 0 C 2 0 2 1 mv D qELmv 3 2 2 1 2 0 9 如图 在水平放置的已经充电的大平行板电容器之间 有一带负电的油滴处于静止状态 若某时刻油滴的电荷量开始减小 为维持该油滴原来的静止状态应 A 给平行板电容器充电 补充电荷量 B 给平行板电容器放电 减少电荷量 C 使两金属板相互靠近些 D 使两金属板相互远离些 10 三个质量相等分别带有正电 负电和不带电的微粒 A B C 在水平放置的平行带电金 属板左侧 P 点以相同速度的垂直电场线方向射入匀强电场 分别落在带正电荷的下板上 不同的三点 如图所示 下列判断中正确的是 A 三微粒在电场中运动的加速度关系为 aB aC aA B 三微粒在电场中运动的时间相等 C 三微粒到达下板时动能关系为 EkA EkC EkB D 三微粒所受静电力大小关系为 FA FB FC 11 如图所示 在绝缘的水平面上方存在着匀强电场 电场方向如图所示 水平面上的带电 金属块在水平拉力 F 的作用下沿水平面移动 已知金属块在移动的过程中 外力 F 做功 32J 金属块克服电场力做功 8 0J 金属块克服摩擦力做功 16J 则在此过程中金属块的 A 动能增加 8 0J B 电势能增加 24J vAvB AB 3 甲 乙 4 3 2 1 a L d C 机械能减少 24J D 机械能增加 48J 12 如图 甲 所示 在 x 轴上有一个点电荷 Q 图中未画出 O A B 为轴上三点 放在 A B 两点的检验电荷受到的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如图 5 乙 所示 以 x 轴的正方向为电场力的正方向 则 A 点电荷 Q 一定为正电荷 B 点电荷 Q 在 AB 之间 C A 点的电场强度大小为 2 103N C D A 点的电势比 B 点的电势高 第 卷 选择题 52 分 二 本题共 3 小题 每题 4 分 共 12 分 把答案填在相应的横线上或括号内 13 在电场中某处放入电荷量为 5 0 10 9C 的正点电荷 它受到的静电力为 3 0 10 4 N 则 该处的电场强度大小为 V m 若将该电荷从电场中 A 点移到 B 点 静电力做功 5 0 10 7J 则 A B 两点的电势差为 V 14 如图所示 用长 L 0 50m 的绝缘轻质细线 把一个质量 m 1 0g 带电小球悬挂在带等量异种电荷的平行金属板之间 平行金属板间的距离 d 5 0cm 两板间电压 U 1 0 103V 静止时 绝缘线偏离竖直方向 角 小球偏离竖直距离 a 1 0cm 角很小 为计算方便可认为 tan sin 取 g 10m s2 需要求出具体数值 不能用 角表示 则 1 两板间电场强度的大小为 V m 2 小球带的电荷量 C 3 若细线突然被剪断 小球将在板间 填 类平 抛运动 匀加速直线 运动 或 匀速直线运动 15 某兴趣小组的同学们设计了测定带电粒子运动初速度的实验方案 取两个半径均为 R 的 圆形平板电极 平行正对放置 相距为 d 在极板间加上电势差 板间电场可以认为是均 匀的 现让一个 粒子 氦原子核 从正极板边缘沿半径方向以某一初速度垂直于电场 方向射入两极板之间 当极板间电势差为 U 时 测得 粒子恰好落在负极板的中心 已 知质子电荷为 e 质子和中子的质量均视为 m 忽略重力和空气阻力的影响 则 粒子的 初速度为 三 本题共 4 小题 16 题 12 分 17 题 8 分 18 19 题各 10 分 共 40 分 解答应写出必要 的文字说明 方程式和重要演算步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 4 答案中必须明确写出数值和单位 16 如图所示 真空中有两个静止点电荷 Q 2 10 4C q 2 10 5C 它们相距 r 2m 求 1 q 受的电场力 2 q 所在的 B 点的场强 EB 3 只将 q 换为 q 4 10 5C 的正点电荷 再求 q 受的电场力及 B 点的场强 4 将电荷 q 拿去后再求 B 点场强 17 如图所示 一带电为 q 质量为 m 的小球 从距地面高 h 处以一定的初速水平抛出 在 距抛出点水平距离为 L 处有根管口比小球略大的竖直细管 管的上口距地面 h 2 为了 使小球能无碰撞地通过管子 可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场 求 1 小球的初速度 2 应加电场的场强 3 小球落地时的动能 18 电荷量为 q 1 10 4C 的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上 所在空间存在沿水平方 向的匀强电场 场强 E 与时间 t 的关系及物块速度 v 与时间 t 的关系如图所示 若重力 加速度 g 取 10 m s2 求 1 物块的质量 m 2 物块运动 2s 过程中 其电势能的改变量 E v0 5 19 两平行金属板 A B 水平放置 一个质量为 m 5 10 6kg 的带电微粒以 v0 2m s 的水平 速度从两板正中位置射入电场 如图所示 A B 间距为 d 4cm 板长 l 10crn g 取 10m s2 1 当 A B 间电压 UAB 1 0 103V 时 微粒恰好不发生偏转 求该微粒的电性和电荷 量 2 令 B 板接地 要使该微粒能穿过电场 求 A 板的电势 O 1 2 3 21t s E 104 N C 1 O 1 2 3 21 v m s 1 t s 6 参考答案 一 选择题 序号123456789101112 正确 答案 BCDADACBCDD DDAAABC 1 BCD 元电荷是指电子或质子所带的电荷量 数值为 e 1 60 10 19C 故 A 项错误 C 项 正确 所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍 B 项正确 电荷量 e 的数值最早是由 美国科学家密立根用实验测得的 D 也正确 3 A 只有一条电场线 不能确定具体的电场 无法比较电场强弱及两点间的电势差 4 C 考查等量种异点电荷电场线的分布特点 A B C 三点中场强最小的点是 C 点 电势 最高的点是 B 点 选项 C 正确 6 D 粒子受电场力方向向左 粒子带正电 故场强向左 B 错 D 对 一条电场线无法判断 场强大小 故 A 错 粒子从 A 点到 B 点 电场力做负功 A 点速度大于 B 点速度 C 错 12 BC 由图 乙 正检验电荷放在 A 点和负检验电荷放在 B 点所受电场力方向均沿 x 轴 正方向 说明点电荷 Q 为负电荷且放在 AB 之间 选项 A 错 B 对 由图线斜率表示场强 可知 A 点场强大小为 2 103N C B 点场强大小为 5 102N C A 点距离 Q 较近 故 A 点 的电势低于 B 点的电势 选项 C 对 D 错 二 填空题 13 6 104 100 14 1 2 0 104V m 2 1 0 10 8C 3 匀加速直线运动 15 m eU d R 2 三 计算题 16 12 分 解 l 由库仑定律得 N r Qq kF9 2 102102 109 2 54 9 2 2 分 方向在 A 与 B 的连线上 且指向 A 1 分 2 由电场强度的定义 2 r Q k q F E 1 分 所以 2 4 9 2 102 109 EN C 4 5 105 N C 1 分 方向由 A 指向 B 1 分 3 由库仑定律 N r Qq kF18 2 104102 109 2 54 9 2 7 方向由 A 指向 B 2 分 N r Q k q F E 5 2 105 4 方向由 A 指向 B 2 分 4 因 E 与 q 无关 q 0 也不会影响 E 的大小与方向 所以拿走 q 后场强不变 2 分 17 8 分 1 要使小球无碰撞地通过管口 则当它到达管口时 速度方向为竖直向下 竖直方向 自由落体运动 则运动时间为 g h tgt h 2 2 1 2 1 分 水平方向 粒子做匀减速运动 减速至 0 位移t v L 2 0 0 1 分 解得 h g L t L v2 2 0 1 分 2 水平方向 根据牛顿第二定律 maqE 又由运动学公式 sav 20 2 0 2 1 分 解得 hq mgL E 2 方向水平向右 1 分 3 由动能定律 KG EWW 电场 1 分 即 2 0 2 1 mvEqELmgh K 1 分 解得 EK mgh 1 分 18 10 分 解 由图可知 第 1s 物块做匀加速直线运动 由牛顿第二定律有 qE1 mg ma 1 分 由图线知 a 2m s2 1 分 1s 后物块做匀速运动 由平衡条件有 qE2 mg 1 分 联立解得 q E1 E2 ma 1 分 由图可得 E1 3 104N C E2 2 104N C 代入数据解得 m 0 5kg 1 分 2 物块在第 1s 的位移为 1 2 11 t v sm 1 分 物块在第 2s 的位移为 2 22 vtsm 1 分 电场力做正功 2211 sqEsqEW 7J 2 分 所以 物块的电势能减少 7J 1 分 19 10 分 解 1 4 2 3 105 2 104 100 1 d U EV m 1 分 8 根据题意 可知该微粒带负电 有 qE mg 9 4 6 100 2 105 2 10105 E mg qC 2 分 2 微粒刚好从 B