物理·山东省枣庄八中东校区2016-2017学年高二上学期月考物理试卷(重点班)(10月份) Word版含解析

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物理·山东省枣庄八中东校区2016-2017学年高二上学期月考物理试卷(重点班)(10月份) Word版含解析

‎2016-2017学年山东省枣庄八中东校区高二(上)月考物理试卷(重点班)(10月份)‎ ‎ ‎ 一、选择题(本题共14小题,每小题4分,共44分.在每小题给出的四个选项中,第1~10题只有一项符合题目要求,第11~14题有多项符合题目要求,选对且选全者的4分,选对选不全得2分.)‎ ‎1.关于电场强度的叙述,错误的是(  )‎ A.沿着电场线的方向,场强越来越小 B.电势降落最快的方向就是场强的方向 C.负点电荷形成的电场,离点电荷越近,场强越大 D.电场中某点的场强就是单位电量的电荷在该点所受的电场力 ‎2.关于电势差的说法中,正确的是(  )‎ A.两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时,电场力所做的功 B.1C电荷从电场中一点移动到另一点,如果电场力做了1J的功,这两点间的电势差就是1V C.在两点间移动电荷时,电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关 D.两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比 ‎3.如图所示为一磁流体发电机示意图,A、B是平行正对的金属板,等离子体(电离的气体,由自由电子和阳离子构成,整体呈电中性)从左侧进入,在t时间内有n个自由电子落在B板上,则关于R中的电流大小及方向判断正确的是(  )‎ A.I=,从上向下 B.I=,从上向下 C.I=,从下向上 D.I=,从下向上 ‎4.某个由导电介质制成的电阻截面如图所示.导电介质的电阻率为ρ,制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分),半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极,在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极.设该电阻的阻值为R.下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解R,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,R的合理表达式应为(  )‎ A. B. C. D.‎ ‎5.某一导体的伏安特性曲线如图AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是(  )‎ A.B点的电阻为12Ω B.B点的电阻为40Ω C.导体的电阻因温度的影响改变了1Ω D.导体的电阻因温度的影响改变了9Ω ‎6.如图所示,半径相同的两个金属小球A、B带有电荷量大小相等的电荷.相隔一定的距离,两球之间的相互吸引力大小为F.今用第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两个球接触后移开.这时,A、B两个球之间的相互作用力大小是(  )‎ A. B. C. D.‎ ‎7.如图所示,Q1和Q2是两个电荷量大小相等的点电荷,MN是两电荷的连线,HG是两电荷连线的中垂线,O是垂足,下列说法正确的是(  )‎ A.若两电荷是异种电荷,则OM的中点与ON的中点电势一定相等 B.若两电荷是异种电荷,则O点的电场强度大小,与MN上各点相比是最小的,而与HG上各点相比是最大的 C.若两电荷是同种电荷,则OM中点与ON中点处的电场强度一定相同 D.若两电荷是同种电荷,则O点的电场强度大小,与MN上各点相比是最小的,与HG上各点相比是最大的 ‎8.带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图所示,则从a到b过程中,下列说法正确的是(  )‎ A.粒子带负电荷 B.粒子先加速后减速 C.粒子加速度一直增大 D.粒子的机械能先减小后增大 ‎9.如图所示:a、b为平行金属板,静电计的外壳接地,合上开关S后,静电计的指针张开一个较小的角度,能使角度增大的办法是(  )‎ A.使a、b板的距离增大一些 B.使a、b板的正对面积减小一些 C.断开S,使a、b板的距离增大一些 D.断开S,使a、b板的正对面积增大一些 ‎10.在x轴上存在与x轴平行的电场,x轴上各点的电势随x点位置变化情况如图所示.图中﹣x1~x1之间为曲线,且关于纵轴对称,其余均为直线,也关于纵轴对称.下列关于该电场的论述正确的是(  )‎ A.x轴上各点的场强大小相等 B.从﹣x1到x1场强的大小先减小后增大 C.一个带正电的粒子在x1点的电势能大于在﹣x1点的电势能 D.一个带正电的粒子在﹣x1点的电势能大于在﹣x2点的电势能 ‎11.如图所示,不带电的金属球A固定在绝缘底座上,它的正上方有B点,该处有带电液滴不断地自静止开始落下,液滴到达A球后将电荷量全部传给A球,设前一液滴到达A球后,后一液滴才开始下落,不计空气阻力和下落液滴之间的影响,则下列叙述中正确的是(  )‎ A.第一滴液滴做自由落体运动,以后液滴做变加速运动,都能到达A球 B.当液滴下落到重力与电场力大小相等的位置时,开始做匀速运动 C.所有液滴下落过程所能达到的最大动能不相等 D.所有液滴下落过程中电场力做功不相等 ‎12.如图所示,A带正电,B带负电,在库仑力作用下,它们以连线上某点O为圆心做匀速圆周运动,以下说法正确的是(  )‎ A.它们所需向心力相等 B.它们的运动半径与电荷量成反比 C.它们做圆周运动的角速度相等 D.它们的线速度与质量成反比 ‎13.如图所示,真空中固定两个等量异号点电荷+Q、﹣Q,图中O是两电荷连线中点,a、b两点与+Q的距离相等,c、d是两电荷连线垂直平分线上的两点,bcd构成一等腰三角形,a、e两点关于O点对称.则下列说法正确的是(  )‎ A.a、b两点的电势相同 B.a、e两点的电场强度相同 C.将电子由c沿cd边移到d的过程中电场力做正功 D.质子在b点的电势能比在O点的电势能大 ‎14.如图所示,A、B两球所带电荷量均为2×10﹣5 C,质量均为0.72kg,其中A球带正电荷,B球带负电荷,且均可视为点电荷.A球通过绝缘细线吊在天花板上,B球固定在绝缘棒一端,现将B球放在某一位置,能使绝缘细线伸直,A球静止且与竖直方向的夹角为30°,则A、B球之间的距离可能为(  )‎ A.0.5 m B.0.8 m C.1.2 m D.2.5 m ‎ ‎ 二、非选择题(本题共4小题,共44分,其中15题8分,16题10分,17题12分,15题14分,写出必要的文字说明及重要的公式,只写结果不得分,解题过程写在答题纸上.)‎ ‎15.如图所示,A为电解槽,OM为电动机,N为电炉子,恒定电压U=12V,电解槽内阻rA=2Ω,S1闭合,S2、S3断开时,电流表OA示数为6A,当S2闭合,S1、S3断开时,电流表OA示数为5A,且电动机输出功率为35W;当S3闭合,S1、S2断开时,电流表OA示数为4A.求:‎ ‎(1)电炉子的电阻及发热功率;‎ ‎(2)电动机的内阻;‎ ‎(3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为多少.‎ ‎16.如图所示,A、B和C、D为两平行金属板,A、B两板间电势差为U,C、D始终和电源相接,测得其间的场强为E.一质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不计)由静止开始,经A、B加速后穿过C、D发生偏转,最后打在荧光屏上,已知C、D极板长均为x,荧光屏距C、D右端的距离为L,问:‎ ‎(1)粒子带正电还是带负电?‎ ‎(2)粒子打在荧光屏上的位置距O点多远处?‎ ‎(3)粒子打在荧光屏上时的动能为多大?‎ ‎17.如图所示,在E=103 V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,半圆形轨道平面与电场线平行,其半径R=40cm,N为半圆形轨道最低点,P为QN圆弧的中点,一带负电q=10﹣4 C的小滑块质量m=10g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于N点右侧1.5m的M处,g取10m/s2,求:‎ ‎(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则小滑块应以多大的初速度v0向左运动?‎ ‎(2)这样运动的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大?‎ ‎18.如图所示,一个带正电的粒子以平行于x轴正方向的初速度v0从y轴上a点射入第一象限内,为了使这个粒子能经过x轴上定点b,可在第一象限的某区域内加一方向沿y轴负方向的匀强电场.已知所加电场的场强大小为E,电场区域沿x方向的宽度为s,Oa=L,Ob=2s,粒子的质量为m,带电量为q,重力不计,试讨论电场的左边界与b的可能距离.‎ ‎ ‎ ‎2016-2017学年山东省枣庄八中东校区高二(上)月考物理试卷(重点班)(10月份)‎ 参考答案与试题解析 ‎ ‎ 一、选择题(本题共14小题,每小题4分,共44分.在每小题给出的四个选项中,第1~10题只有一项符合题目要求,第11~14题有多项符合题目要求,选对且选全者的4分,选对选不全得2分.)‎ ‎1.关于电场强度的叙述,错误的是(  )‎ A.沿着电场线的方向,场强越来越小 B.电势降落最快的方向就是场强的方向 C.负点电荷形成的电场,离点电荷越近,场强越大 D.电场中某点的场强就是单位电量的电荷在该点所受的电场力 ‎【考点】电场强度;电势.‎ ‎【分析】电场强度的定义式知E=,电场强度取决于电场本身,与有无试探电荷无关,电势降落最快的方向就是场强的方向.场强方向与正电荷在该点所受的电场力方向相同.点电荷的场强公式为E=k,结合这些知识进行分析.‎ ‎【解答】解:A、沿着电场线的方向,电场线不一定越来越疏,所以场强不一定越来越小,故A错误.‎ B、顺着电场线方向电势降低,电势降落最快的方向就是场强的方向,故B正确.‎ C、根据点电荷的场强公式E=k,可知负点电荷形成的电场,离点电荷越近,r越小,场强E越大,故C正确.‎ D、根据电场强度的定义式知E=可知电场强度等于单位电量所受的电场力,故D正确.‎ 本题选错误的 故选:A ‎ ‎ ‎2.关于电势差的说法中,正确的是(  )‎ A.两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时,电场力所做的功 B.1C电荷从电场中一点移动到另一点,如果电场力做了1J的功,这两点间的电势差就是1V C.在两点间移动电荷时,电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关 D.两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比 ‎【考点】电势差.‎ ‎【分析】根据电势差和电场力做功的公式UAB=,求解.‎ 两点间的电势差是由电场本身决定的与检验电荷无关.‎ ‎【解答】解:A、根据电势差和电场力做功的公式UAB=,得:‎ 两点间的电势差等于从其中一点移到另一点时,电场力所做的功与电荷量的比值,故A错误.‎ B、1C的电荷从电场中一点移到另一点,如果电场力做了1J的功,这两点间的电势差就是1V,故B正确.‎ C、在两点间移动电荷时,电场力做功的多少与电荷量和两点间的电势差都有关,故C错误,‎ D、两点间的电势差是由电场本身决定的与检验电荷无关.故D错误.‎ 故选:B.‎ ‎ ‎ ‎3.如图所示为一磁流体发电机示意图,A、B是平行正对的金属板,等离子体(电离的气体,由自由电子和阳离子构成,整体呈电中性)从左侧进入,在t时间内有n个自由电子落在B板上,则关于R中的电流大小及方向判断正确的是(  )‎ A.I=,从上向下 B.I=,从上向下 C.I=,从下向上 D.I=,从下向上 ‎【考点】电流、电压概念.‎ ‎【分析】根据电流的定义式求解电流的大小,根据左手定则判断洛伦兹力的方向,分析自由电子向什么方向运动.‎ ‎【解答】解:由题,在t时间内,落到B板的电子数为n个,即电子的电量为q=ne,根据电流的定义式I=,得通过R的电流大小为I=,根据左手定则判断可知,电子所受的洛伦兹力方向向下,则R中电流方向从上向下.‎ 故选A ‎ ‎ ‎4.某个由导电介质制成的电阻截面如图所示.导电介质的电阻率为ρ,制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分),半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极,在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极.设该电阻的阻值为R.下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解R,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,R的合理表达式应为(  )‎ A. B. C. D.‎ ‎【考点】电阻定律.‎ ‎【分析】根据等式左右两边的单位是否相同,判断是否合理.当左右两边的单位相同时,等式才合理.再将b=﹣a代入分析是否合理.‎ ‎【解答】解:A、等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω,单位是合理的.将b=a代入得到R≠0,因为电阻是很薄的一层,电阻应该很小,这个等式是不合理的.故A错误.‎ ‎ B、等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω,单位是合理的.将b=a代入得到R=0,根据上面分析是合理的.故B正确.‎ ‎ C、等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω•m2,左右两边单位不同,则此式不合理.故C错误.‎ ‎ D、等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω•m2,左右两边单位不同,则此式不合理.故D错误.‎ 故选B ‎ ‎ ‎5.某一导体的伏安特性曲线如图AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是(  )‎ A.B点的电阻为12Ω B.B点的电阻为40Ω C.导体的电阻因温度的影响改变了1Ω D.导体的电阻因温度的影响改变了9Ω ‎【考点】欧姆定律.‎ ‎【分析】由于伏安特性曲线为曲线时不准确,故在求各点电阻时应采用欧姆定律求解;而不能用斜率来表示.‎ ‎【解答】解:A、B点的电阻为:RB=;故A错误,B正确;‎ C、A点的电阻为:RA==30Ω;故两点间的电阻改变了40﹣30=10Ω;故C错误,D错误;‎ 故选:B.‎ ‎ ‎ ‎6.如图所示,半径相同的两个金属小球A、B带有电荷量大小相等的电荷.相隔一定的距离,两球之间的相互吸引力大小为F.今用第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两个球接触后移开.这时,A、B两个球之间的相互作用力大小是(  )‎ 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,然后根据各种情况列库仑定律方程,然后两式比较即可正确求解.‎ ‎【解答】解:两球之间的相互吸引力,则两球带等量异种电荷;‎ 假设A带电量为Q,B带电量为﹣Q,‎ 两球之间的相互吸引力的大小是:F=k 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接触时先中和再平分,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′=k=,故A正确;BCD错误.‎ 故选:A.‎ ‎ ‎ ‎7.如图所示,Q1和Q2是两个电荷量大小相等的点电荷,MN是两电荷的连线,HG是两电荷连线的中垂线,O是垂足,下列说法正确的是(  )‎ A.若两电荷是异种电荷,则OM的中点与ON的中点电势一定相等 B.若两电荷是异种电荷,则O点的电场强度大小,与MN上各点相比是最小的,而与HG上各点相比是最大的 C.若两电荷是同种电荷,则OM中点与ON中点处的电场强度一定相同 D.若两电荷是同种电荷,则O点的电场强度大小,与MN上各点相比是最小的,与HG上各点相比是最大的 ‎【考点】电场强度.‎ ‎【分析】若两电荷是异种电荷,根据顺着电场线方向降低,分析电势的高低;在两电荷的连线上,O点场强最小,在连线的中垂线上O点的场强最大;‎ 若两电荷是同种电荷,根据电场的对称性分析电场强度的关系,电场线越密,场强越大.‎ ‎【解答】解:‎ A、若两电荷是异种电荷,电场线从正电荷指向负电荷,MN间各点的电势一定不等,则OM的中点与ON的中点电势一定不相等,故A错误.‎ B、若两电荷是异种电荷,在两电荷的连线上,O点电场线最疏,电场强度与MN上各点相比是最小的.在HG线上,O点的电场线最密,与HG上各点相比电场强度是最大的 ‎.故B正确.‎ C、若两电荷是同种电荷,根据电场线分布的对称性可知,OM中点与ON中点处的电场强度大小相等,但方向相反,所以电场强度不同,故C错误.‎ D、若两电荷是同种电荷,O点的电场强度大小是0,与电场中其他各点相比都是最小的,故D错误.‎ 故选:B ‎ ‎ ‎8.带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图所示,则从a到b过程中,下列说法正确的是(  )‎ A.粒子带负电荷 B.粒子先加速后减速 C.粒子加速度一直增大 D.粒子的机械能先减小后增大 ‎【考点】电势差与电场强度的关系;电势能.‎ ‎【分析】做曲线运动的物体所受的合力大致指向轨迹凹的一向,根据此可判断出电场力的方向以及电场力的做功情况,根据电场力做功可判断出动能、电势能的变化.粒子的加速度可通过比较合力(电场力)进行比较.‎ ‎【解答】解:A、粒子受到的电场力沿电场线方向,故粒子带正电,故A错误;‎ B、图象知粒子受电场力向右,所以先向左做减速运动后向右加速运动,故B错误.‎ C、据轨迹弯曲程度,知电场力的方向沿电场线切线方向向右,从a点到b点,电场力先做负功,再做正功,电势能先增加后降低,动能先变小后增大.根据电场线的疏密知道场强先小后大,故加速度先小后大,C错误,D正确.‎ 故选:D ‎ ‎ ‎9.如图所示:a、b为平行金属板,静电计的外壳接地,合上开关S后,静电计的指针张开一个较小的角度,能使角度增大的办法是(  )‎ A.使a、b板的距离增大一些 B.使a、b板的正对面积减小一些 C.断开S,使a、b板的距离增大一些 D.断开S,使a、b板的正对面积增大一些 ‎【考点】电容器的动态分析.‎ ‎【分析】静电计测定电势差,电势差越大,指针偏转角度越大.开关S闭合,电容器两端的电势差不变;断开S,电容器所带的电量不变,通过确定电容器两端间的电势差变化判断指针张角的变化.‎ ‎【解答】解:AB、开关S闭合,电容器两端的电势差不变,则静电计指针的张角不变.故A、B错误.‎ C、断开S,电容器所带的电量不变,a、b板的距离增大,则电容减小,根据U=知,电势差增大,则指针张角增大.故C正确.‎ D、断开S,电容器所带的电量不变,a、b板的正对面积增大,电容增大,根据U=知,电势差减小,则指针张角减小.故D错误.‎ 故选C.‎ ‎ ‎ ‎10.在x轴上存在与x轴平行的电场,x轴上各点的电势随x点位置变化情况如图所示.图中﹣x1~x1之间为曲线,且关于纵轴对称,其余均为直线,也关于纵轴对称.下列关于该电场的论述正确的是(  )‎ A.x轴上各点的场强大小相等 B.从﹣x1到x1场强的大小先减小后增大 C.一个带正电的粒子在x1点的电势能大于在﹣x1点的电势能 D.一个带正电的粒子在﹣x1点的电势能大于在﹣x2点的电势能 ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系.‎ ‎【分析】根据φ﹣x图象的斜率大小等于电场强度,分析场强的变化.根据电场力做功判断电势能的变化 ‎【解答】解:A、φ﹣x图象的斜率大小等于电场强度,故x轴上的电场强度不同,故A错误;‎ B、从﹣x1到x1场强斜率先减小后增大,故场强先减小后增大,故B正确;‎ C、有图可知,场强方向指向O,根据电场力做功可知,一个带正电的粒子在x1点的电势能等于在﹣x1点的电势能,故CD错误 故选:B ‎ ‎ ‎11.如图所示,不带电的金属球A固定在绝缘底座上,它的正上方有B点,该处有带电液滴不断地自静止开始落下,液滴到达A球后将电荷量全部传给A球,设前一液滴到达A球后,后一液滴才开始下落,不计空气阻力和下落液滴之间的影响,则下列叙述中正确的是(  )‎ A.第一滴液滴做自由落体运动,以后液滴做变加速运动,都能到达A球 B.当液滴下落到重力与电场力大小相等的位置时,开始做匀速运动 C.所有液滴下落过程所能达到的最大动能不相等 D.所有液滴下落过程中电场力做功不相等 ‎【考点】电势差与电场强度的关系;功能关系;电势能.‎ ‎【分析】随着液滴增多,A球带电量增多,在空间产生的场强增强,除第一滴液做自由落体运动外,以后的液滴做变加速运动,不一定能到达A球通过分析受力情况,判断滴动情液滴所的电场力与重力相等时动能最大,但各液滴动能最大的位置不同,最大动能不等;根据功的公式W=FL分析电场力功关系.‎ ‎【解答】解:A、第一滴液滴下落时,只受重力,所以做自由落体运动,以后的液滴在下落过程中,将受电场力作用,且在靠近A的过程中电场力变大,所以做变加速运动,当A电荷量较大时,使得液滴所受的电场力大于重力时,液滴有可能不能到达A球,故A错误;‎ B、当液滴下落到重力与电场力大小相等的位置时,液滴向下运动速度最大,再向下运动重力将小于电场力,所以不会做匀速运动,故B错误;‎ C、每滴液滴在下落过程中A所带的电荷量不同,故下落液滴动能最大的位置不同,此时合外力做功不同,最大动能不相等,故C正确;‎ D、每滴液滴在下落过程中A所带的电荷量不同,液滴所受的电场力不同,电场力做功不同,故D正确.‎ 故选:CD ‎ ‎ ‎12.如图所示,A带正电,B带负电,在库仑力作用下,它们以连线上某点O为圆心做匀速圆周运动,以下说法正确的是(  )‎ A.它们所需向心力相等 B.它们的运动半径与电荷量成反比 C.它们做圆周运动的角速度相等 D.它们的线速度与质量成反比 ‎【考点】库仑定律;匀速圆周运动.‎ ‎【分析】两电荷之间的库仑引力提供各自做圆周运动的向心力,即向心力相同,同时注意:它们的角速度相同,然后根据向心力公式列方程即可求解.‎ ‎【解答】解:AC、两个正、负点电荷,在库仑力作用下,它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,它们之间的库仑力提供向心力,故它们所需的向心力相等,结构稳定,间距恒定,故它们的角速度相等,故A、C正确.‎ BD、设两电荷之间的距离为r,则有:F=k=mArAω2,F=k=mBrBω2,‎ 解得:mArA=mBrB,即轨道半径和质量成反比,与电荷量无关,‎ 根据v=ωr,角速度相同,故线速度与轨道半径成正比,而轨道半径和质量成反比,故线速度与质量成反比,故D正确、B错误.‎ 故选:ACD.‎ ‎ ‎ ‎13.如图所示,真空中固定两个等量异号点电荷+Q、﹣Q,图中O是两电荷连线中点,a、b两点与+Q的距离相等,c、d是两电荷连线垂直平分线上的两点,bcd构成一等腰三角形,a、e两点关于O点对称.则下列说法正确的是(  )‎ A.a、b两点的电势相同 B.a、e两点的电场强度相同 C.将电子由c沿cd边移到d的过程中电场力做正功 D.质子在b点的电势能比在O点的电势能大 ‎【考点】电场的叠加;电势差与电场强度的关系;电势能.‎ ‎【分析】由场强的合成法则可得场强的大小关系,由电场力做功情况可得电势的变化.两等量异号点电荷连线的垂直平分线是一条等势线,正电荷在电势高处电势能大,分析电势能关系.‎ ‎【解答】解:A、a、b两点虽然关于+Q对称,但是由于﹣Q的影响,两点的电势并不相等,故A错误;‎ B、a、e两点的合场强大小相等,且方向相同,故B正确;‎ C、c、O、d在一条等势线上,故电子从c点移到d点电场力不做功,C错误;‎ D、b点电势高于O点的电势,则质子在b点的电势能大,故D正确.‎ 故选:BD.‎ ‎ ‎ ‎14.如图所示,A、B两球所带电荷量均为2×10﹣5 C,质量均为0.72kg,其中A球带正电荷,B球带负电荷,且均可视为点电荷.A球通过绝缘细线吊在天花板上,B球固定在绝缘棒一端,现将B球放在某一位置,能使绝缘细线伸直,A球静止且与竖直方向的夹角为30°,则A、B球之间的距离可能为(  )‎ A.0.5 m B.0.8 m C.1.2 m D.2.5 m ‎【考点】库仑定律.‎ ‎【分析】选A球为研究对象,它受重力、库仑力和细线的拉力,三力平衡,重力与库仑力得合力必定与细线位置共线,由几何关系结合库仑定律可以解出B球距离A的距离.‎ ‎【解答】解:选A球为研究对象,它受重力、库仑力和细线的拉力,三力平衡,‎ 由几何关系得,库伦力得最小值为:‎ Fmin=mgsin30°=×0.72×10N=3.6N 而由F= 得,rmax==m=1m,故AB正确,CD错误.‎ 故选:AB.‎ ‎ ‎ 二、非选择题(本题共4小题,共44分,其中15题8分,16题10分,17题12分,15题14分,写出必要的文字说明及重要的公式,只写结果不得分,解题过程写在答题纸上.)‎ ‎15.如图所示,A为电解槽,OM为电动机,N为电炉子,恒定电压U=12V,电解槽内阻rA=2Ω,S1闭合,S2、S3断开时,电流表OA示数为6A,当S2闭合,S1、S3‎ 断开时,电流表OA示数为5A,且电动机输出功率为35W;当S3闭合,S1、S2断开时,电流表OA示数为4A.求:‎ ‎(1)电炉子的电阻及发热功率;‎ ‎(2)电动机的内阻;‎ ‎(3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为多少.‎ ‎【考点】闭合电路的欧姆定律;焦耳定律.‎ ‎【分析】(1)电炉子工作时为纯电阻,根据欧姆定律及发热功率公式即可求解;‎ ‎(2)电动机工作时为非纯电阻,由能量守恒定律列式,即可求解电动机的内阻;‎ ‎(3)化学能的功率等于总功率减去内阻消耗的功率,由能量守恒定律求解.‎ ‎【解答】解:(1)电炉子为纯电阻元件,由欧姆定律得:R==2Ω 其发热功率为:P=UI1=12×6 W=72 W.‎ ‎(2)电动机为非纯电阻元件,由能量守恒定律得:UI2=I22 rM+‎ 代入数据:‎ 解得:‎ ‎(3)电解槽为非纯电阻元件,由能量守恒定律得:‎ 所以P化=(12×4﹣42×2)W=16 W.‎ 答:(1)电炉子的电阻2Ω及发热功率72W;‎ ‎(2)电动机的内阻1Ω;‎ ‎(3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为16W ‎ ‎ ‎16.如图所示,A、B和C、D为两平行金属板,A、B两板间电势差为U,C、D始终和电源相接,测得其间的场强为E.一质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不计)由静止开始,经A、B加速后穿过C、D发生偏转,最后打在荧光屏上,已知C、D极板长均为x,荧光屏距C、D右端的距离为L,问:‎ ‎(1)粒子带正电还是带负电?‎ ‎(2)粒子打在荧光屏上的位置距O点多远处?‎ ‎(3)粒子打在荧光屏上时的动能为多大?‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理的应用.‎ ‎【分析】根据电场力方向与电场线方向关系判断粒子带正电还是负电;带电粒子先在AB间做匀加速直线运动然后CD间做类平抛运动,出了电场后做匀速直线运动.‎ 粒子在加速电场中,由动能定理求解获得的速度v0的大小,粒子在偏转电场中,做类平抛运动,由牛顿第二定律求得加速度.粒子水平方向做匀速直线运动,由水平位移l和v0求出运动时间.粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速运动,由位移公式求解侧向偏移量y,射出磁场后做匀速直线运动,根据位移速度公式求解位移,进而即可求解侧移y.‎ ‎【解答】解:(1)粒子向下偏转,电场力向下,电场强度方向也向下,所以粒子带正电.‎ ‎(2)设粒子从A、B间出来时的速度为v,则有qU=mv2.‎ 设粒子离开偏转电场时偏离原来方向的角度为φ,偏转距离为y,‎ 则在水平方向有vx=v,x=vxt.‎ 在竖直方向有vy=at,y=at2.‎ 粒子加速度a==.‎ 由此得到tanφ==,y=.‎ 所以粒子打在荧光屏上的位置距O点的距离为 y′=y+Ltan φ=.‎ ‎(3)由上述关系式得vy=,‎ 所以粒子打在屏上时的动能为 Ek=mvx2+mvy2=qU+=(+).‎ 答:(1)粒子带正电 ‎(2)粒子打在荧光屏上的位置距O点 ‎(3)粒子打在荧光屏上时的动能为 ‎ ‎ ‎17.如图所示,在E=103 V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,半圆形轨道平面与电场线平行,其半径R=40cm,N 为半圆形轨道最低点,P为QN圆弧的中点,一带负电q=10﹣4 C的小滑块质量m=10g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于N点右侧1.5m的M处,g取10m/s2,求:‎ ‎(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则小滑块应以多大的初速度v0向左运动?‎ ‎(2)这样运动的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大?‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动;向心力;动能定理的应用;匀强电场中电势差和电场强度的关系.‎ ‎【分析】(1)小球恰能通过最高点,在最高点重力和电场力的合力提供向心力,根据向心力公式求得最高点速度,再对从M到N过程运用动能定理列式求初速度;‎ ‎(2)先对从M到P过程运用动能定理求得P点速度,在P点支持力提供向心力,根据向心力公式列式求解.‎ ‎【解答】解:(1)设滑块到达Q点时速度为v,则由牛顿第二定律得:mg+qE=m,‎ 滑块从开始运动至到达Q点过程中,由动能定理得:‎ ‎﹣mg•2R﹣qE•2R﹣μ(mg+qE)x=mv2﹣mv 联立方程组,解得:v0=7m/s;‎ ‎(2)设滑块到达P点时速度为v′,则从开始运动至到达P点过程中,由动能定理得:‎ ‎﹣(mg+qE)R﹣μ(qE+mg)x=mv′2﹣mv 又在P点时,由牛顿第二定律得:FN=m,‎ 代入数据解得:FN=0.6N,方向水平向右;‎ 答:(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则滑块应从M点以7m/s的初速度v0向左运动;‎ ‎(2)这样运动的滑块通过P点时受到轨道的压力是0.6N,方向水平向右.‎ ‎ ‎ ‎18.如图所示,一个带正电的粒子以平行于x轴正方向的初速度v0从y轴上a点射入第一象限内,为了使这个粒子能经过x轴上定点b,可在第一象限的某区域内加一方向沿y轴负方向的匀强电场.已知所加电场的场强大小为E,电场区域沿x方向的宽度为s,Oa=L,Ob=2s,粒子的质量为m,带电量为q,重力不计,试讨论电场的左边界与b的可能距离.‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动;匀强电场中电势差和电场强度的关系.‎ ‎【分析】带电粒子刚进入第一象限时做匀速直线运动位移,然后进入偏转电场做类平抛运动竖直方向的偏转位移,带电粒子出电场后做匀速直线运动到达b,根据运动学关系式解得结果.‎ ‎【解答】解:设电场的右边界与b的距离为x,带电粒子刚进入第一象限时做匀速直线运动位移为(s﹣x),然后进入偏转电场做类平抛运动竖直方向的偏转位移为y1,带电粒子出电场后做匀速直线运动到达b,运动轨迹如图:‎ 带电粒子进入偏转电场做类平抛运动,结合平抛运动规律解题:‎ 水平方向匀速直线运动:s=v0t 竖直方向初速度为零的匀加速直线运动:‎ y1=at2==()2…①‎ 竖直分速度:vy=at=‎ tanθ===…②‎ 把①代入②整理得:x=L﹣‎ 答:电场的右边界与b的可能距离为L﹣.‎ ‎ ‎ ‎2016年11月29日
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