2017-2018学年山东省枣庄市第三中学高二10月质量检测物理试题

2017-2018学年山东省枣庄市第三中学高二10月质量检测物理试题

第 I 卷（选择题 共 40 分） 一、选择题（每题 4 分，共 40 分） 1.A、B、C 三点在同一直线上，AB：BC=1：2，B 点位于 A、C 之间，在 B 处固定一电荷量为 Q 的点电荷。当在 A 处放一电荷量为+q 的点电荷时，它所受到的电场力为 F；移去 A 处电 荷，在 C 处放一电荷量为-2q 的点电荷，其所受电场力为（ ） A.-F/2 B. F/2 C. –F D.F 2.在静电场中，关于场强和电势的说法正确的是（ ） A.电势高的地方电场强度不一定大 B. 电场强度大的地方电势一定高 C.电势为零的地方场强也一定为零 D.场强为零的地方电势也一定为零 3.一带电粒子从电场中的 A 点运动到 B 点，轨迹如图中虚线所示。不计粒子所受重力，下列 选项错误的是（ ） A.粒子带正电荷 B.粒子加速度逐渐减小 C.A 点的速度大于 B 点的速度 D.粒子的初速度不为零 4.如图所示，一个不带电的金属球放在一个电量为+Q 的点电荷附近，金属球的半径为 r，点 电荷到金属球球心 O 的距离为 R，则下列说法错误的是（ ） A.点电荷在金属球的球心产生的场强为 2 kQ R B.金属球的球心场强不为 0 C.金属球上感应电荷在球内各点产生的场强各不相同 D.金属球上感应电荷在 O 点产生的场强大小为 2 kQ R ，方向由 O 点指向点电荷 5.一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向，两个比荷（即粒子的电荷量与质量之 比）不同的带正电的粒子 a 和 b，从电容器边缘的 P 点（如图所示）以相同的水平速度射入 两平行板之间，测得 a 和 b 与电容器极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为 1：2。 若不计重力，则 a 和 b 的比荷之比是（ ） A. 1：2 B. 1：8 C. 2：1 D. 4：1 6.空间有一沿 x 轴对称分布的电场，其电场强度 E 随 x 变化图像如下图所示。下列说法中正 确的是（ ） A. 0 点的电势最低 B. 2x 点的电势最高 C. 1x 和 1x 两点的电势相等 D. 1x 和 2x 两点的电势相等 7.如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN 为两电荷连线的中垂线，a、b、c 三点所 在直线平行于两电荷的连线，且 a 和 c 关于 MN 对称、b 点位于 MN 上，d 点位于两电荷的 连线上。以下判断正确的是（ ） A.b 点场强大于 d 点场强 B.b 点场强小于 d 点场强 C.a、b 两点间的电势差等于 b、c 两点间的电势差 D.试探电荷+q 在 a 点的电势能小于在 c 点电势能 8.如图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷 Q，在 M 点无初速释放一带有恒定电量的小物块， 小物块在 Q 的电场中运动到 N 点静止，则从 M 点运动到 N 点的过程中（ ） A.小物块所受电场力逐渐减小 B.小物块具有的电势能逐渐减小 C.M 点的电势一定高于 N 点的电势 D.小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功 9.一带负电的点电荷仅在电场力作用下由 a 点运动到 b 点的 v-t 图象如图所示，其中 at 和 bt 是 电荷运动到电场中 a、b 两点的时刻。下列说法正确的是（ ） A.该电荷一定做曲线运动 B.a 点处的电场线比 b 点处的电场线密集 C.该电荷由 a 点运动到 b 点，电势能减少 D.a、b 两点电势的关系为 a b  10.如图所示，一质量为 m、电荷量为 q 的带电液滴以速度 v 沿与水平面成 角的方向斜向 上进入匀强电场，在电场中做直线运动，则液滴向上运动过程中（ ） A.液滴的速度可能不变 B.电场强度最小值为 cos /mg q C.液滴的机械能一定变化 D.液滴的电势能一定增加 二、填空题（每空 2 分，共 16 分） 11.真空中有一点电荷 Q 固定不动，另一个质量为 m 电荷量为-q 的质点，在它们之间库仑力 的作用下，绕 Q 做匀速圆周运动，轨道半径为 r，周期为 T，则 3 2 r T  ____________。 12.如图所示，有一水平方向的匀强电场，场强大小为 900N/C，在电场内一水平面上作半径 为 10cm 的圆，圆上取 A、B 两点，AO 沿 E 方向，BO⊥OA，另在圆心处放一电量为 910 C 的 正点电荷，则 A 处场强大小 AE  __________N/C，B 处的场强大小 BE  __________N/C。 保留三位有效数字。（静电力常量 9 2 29.0 10 /k N m C  g ） 13.如图所示，a、b 是匀强电场中的两点已知两点间的距离为 0.4m，两点的连线与电场线成 37°角，两点间的电势差为 32.4 10 V ，则匀强电场的场强大小为_________V/m，把电子 从 a 点移到 b 点，电子的电势能将增加__________J。 14.如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板 a、b 与电源相连，在距离两板等距离的 M 点有一个带电液滴处于静止状态。若将 b 板向上平移一小段距离稳定后，液滴将_________ 运动，M 点电势_________，带电液滴在 M 点的电势能____________。 三、计算题（共 5 题，共 44 分） 15.（8 分）如图所示，在电场强度大小为 21.5 10 /E N C  的匀强电场中，将电荷量为 94.0 10q C  的正点电荷由 A 点沿直线移至 B 点，AB 间的距离为 L=10cm，AB 方向与电 场方向成 60°角，求： （1）点电荷所受电场力的大小； （2）在此过程中电场力做的功； （3）A、B 两点间的电势差，并说明哪点电势高。 16.（10 分）如图所示，Q 为固定的正点电荷，A、B 两点在 Q 的正上方和 Q 相距分别为 h 和 0.25h，将另一点电荷从 A 点由静止释放，运动到 B 点时速度正好又变为零。若此电荷在 A 点处的加速度大小为 3 4 g ，试求（静电力常量为 k） （1）此电荷在 B 点处的加速度； （2）A、B 两点间的电势差（用 Q 和 h 表示）。 17.（12 分）如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球 用一绝缘轻线悬挂于 O 点。现给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为+Q 和-Q，此 时悬线与竖直方向的夹角为 6  。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到 3  ，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。 18.（14 分）如图为一真空示波管的示意图，电子从灯丝 K 发出（初速度可忽略不计），经灯 丝与 A 板间的电压 1U 加速，从 A 板中心孔沿中心线 KO 射出，然后进入两块平行金属板 M、 N 形成偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入 M、N 间电场时的速度与电场方 向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的 P 点。已知 M、N 两板间的电压为 2U ，两板间的 距离为 d，板长为 L，板的右边缘与荧光屏的距离为 L ，电子的质量为 m，电荷量为 e，不 计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。（1）求电子穿过 A 板时速度的大小 0v ；（2） 求电子从偏转电场射出时的侧移量 1y ；（3）若粒子打荧光屏上的 P 点，求 OP 的长度。 参考答案 一、选择题 1. B 2. A 3. A 4. B 5. D 6. C 7. BC 8. ABD 9. BD 10. AB 二、填空题 11. 24 kQq m 12. 0 31.27 10 13. 37.5 10 163.84 10 14. 向上加速 降低 增 大 三、计算题 15. （8 分）解：（1）点电荷所受电场力的大小为： 76.0 10F qE N   ； （2）在此过程中电场力做的功为： 0 8cos60 3.0 10W FL J   ； （3）A、B 两点间的电势差为： 7.5AB WU Vq   ， A 点电势高； 16.（10 分）解析：（1）这一电荷必为正电荷，设其电荷量为 q，由牛顿第二定律， 在 A 点时 2 3 4 kQqmg m gh   g ， 在 B 点时  20.25 B kQq mg m a h   g ， 解得： 3Ba g ，方向竖直向上。 （2）从 A 到 B 过程，由动能定理得  0.25 0ABmg h h qU   ， 解得： 3 AB kQU h   ； 17.（12 分）解析：设电容器电容为 G，第一次充电后两极板之间的电压为 QU C  ， 两极板之间电场的场强为 UE d  式中 d 为两极板间的距离。 当小球偏转角 1 6   时，小球处于平衡状态。设小球质量为 m，所带电荷量为 q，则有电 场力 1 1F qE ， 小球在电容器中受重力，电场力和拉力平衡，如图所示 由平衡条件有： 1 1tanF mg  g ， 综合以上各式得： 1tan Qq mgCd   ， 第二次充电后，电容器带电量为：Q Q  ，同理可得：   2tan Q Q q mgCd    ，将方向夹角带入解得 2Q Q  。 18.（14 分）解析：（1）设电子经电压 1U 加速后的速度为 0V ， 由动能定理得： 2 1 0 1 2eU mv ，解得： 1 0 2eUv m  ； （2）电子沿极板方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，电子 在偏转电场中运动的时间为 1t ，电子的加速度为 a，离开偏转电场时的侧移量为 1y ，由牛顿 第二定律和运动学公式得： 22 1 1 0 1, , 2 eULt a y atv md    ， 解得： 2 2 1 14 U Ly U d  。 （3）设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为 yv ， 2 1 0 y eU Lv at mdv   ， 设离开电场后运动时间是 2t ，则 2 0 Lt v  ， 电子离开偏转电场后做匀速直线运动，电子打到荧光屏上的侧移量为 2y ，如图所示， 2 2yy v t g ，解得： 2 2 12 U LLy U d  ； P 至 O 点的距离 2 1 2 12 2 U L LOP y y LU d        。