高三物理试题下学期第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、选择题:本卷共10小题,每小题5分,共50分,每小题有一个或多个选项正确,全部选对得5分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分。
1.两个完全相同的金属小球,分别带有+3Q和-Q的电荷量,当它们相距r时,它们之间的库仑力是F.若把它们接触后分开,再置于相距r/3的两点(此时两带电小球仍可视为点电荷),则它们的库仑力的大小将变为 ()
A.F/3 B.F C.3F D.9F
2.如图所示,在水平方向的匀强电场中,一绝缘细线的一端固定在O点,另一端系一带正电的小球,小球在只受重力、电场力、绳子的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动,小球所受的电场力大小等于重力大小.比较a、b、c、d这四点,小球 ()
A.在最高点a处的动能最小
B.在最低点c处的机械能最小
C.在水平直径右端b处的机械能最大
D.在水平直径左端d处的机械能最大
3.一负电荷受电场力作用,从电场中的A点运动到B点,在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动,则A、B两点电场强度EA、EB及该电荷在A、B两点的电势能EpA、EpB之间的关系为 ()
A.EA=EB B.EAEpB
4.如图所示,绝缘水平面上锁定着两个质量均为m,电荷量分别为+9q、+q,体积很小的物体A和B,它们间的距离为r,与平面间的动摩擦因数均为.已知静电力常量为k.如果解锁使它们开始运动,则当加速度为零时,它们相距的距离为 ()
A.3qkmg B.9q2kmg
C.2r D.3r
5.(2011江苏盐城)如图所示,在光滑的绝缘水平面上,两个带等量正电荷的点电荷M、N,分别固定在A、B两点,O为AB连线的中点,C、D在AB的垂直平分线上.在C点处静止释放一个带负电的小球P(不改变原来电场的分布),此后P在C点和D点之间来回运动,则下列说法中正确的是 ()
A.若小球P在经过C点时电荷量突然减小,则它将会运动到连线上的CD段之外
B.若小球P的电荷量在经过CO之间某处减小,则它将会运动到连线上的CD段之外
C.若小球P在经过C点时,点电荷M、N的电荷量同时等量增大,则它将会运动到连线上的CD段之外
D.若小球P在经过CO之间某处时,点电荷M、N的电荷量同时等量增大,则它以后不可能再运动到C点或D点
6.如图,a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个梯形的四个顶点.电场线与梯形所在的平面平行.ab平行cd,且ab边长为cd边长的一半,已知a点的电势是3 V,b点的电势是5 V,c点的电势是7 V.由此可知,d点的电势为()
A.1 V B.2 V
C.3 V D.4 V
7.一个平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,两极板间有一正电荷(电荷量少)固定在P点,如图所示.以E表示两极板间的场强,U表示电容器两极板间的电压,W表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,那么()
A.U变小,E不变 B.E变大,W变大
C.U变小,W不变 D.U不变,W不变
8.如图所示,质子、氘核和粒子(均不计重力)都沿平行板电容器两板中线OO方向垂直于电场线射入板间的匀强电场,且都能射出电场,射出后都打在同一个荧光屏上,使荧光屏上出现亮点.若微粒打到荧光屏的先后不能分辨,则下列说法正确的是 ()
A.若它们射入匀强电场时的速度相等,则在荧光屏上将出现3个亮点
B.若它们射入匀强电场时的动能相等,则在荧光屏上将出现1个亮点
C.若它们射入匀强电场时的动量相等,则在荧光屏上将出现3个亮点
D.若它们是经同一个加速电场由静止加速后射入偏转电场的,则在荧光屏上将只出现1个亮点
9.如图所示,在匀强电场中将一电荷量为+q、质量为m的小球以初速度v0竖直向上抛出,在带电小球由抛出到上升至最大高度的过程中,下列判断正确的是 ()
A.小球的动能增加
B.小球的电势能增加
C.所用的时间为v0/g
D.到达最高点时,速度为零,加速度大于g
10.如图所示,一质量为m、电荷量为-q的小物体,在水平轨道沿Ox运动,O端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处在场强为E、方向沿Ox轴正向的匀强电场中,小物体以初速度v0从x0点沿Ox轨道运动,运动中受到大小不变的摩擦力f的作用,且f
A.2qEx0+mv202f B.2qEx0+mv20f
C.qEx0+mv202f D.qEx0+mv20f
第Ⅱ卷(非选择题,共50分)
二、实验题:本题共2小题,共12分。把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答。
11.(6分)一带正电的小金属块A以初速度v0从光滑水平高台上飞出.已知在高台边缘的右侧足够大空间中存在水平向左的匀强电场,小金属块A所受电场力大小为其重力的2倍.则金属块运动过程中距高台边缘的最大水平距离为________,金属块运动过程的最小速度为________.
12.(6分)如图所示,虚线是在某实验过程中实际绘出的某一平面静电场中的一簇等势线,若带电粒子从a点射入电场后,仅在静电力作用下恰能沿图中实线运动,b点是其运动轨迹上的另一点,用Ea、 、va、Eb、 、vb分别表示a点和b点的场强、电势和粒子的速率,则Ea_____________Eb、 ____________ 、va____________vb(三个空均选填大于、小于或不能比较)
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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和单位。
13.(10分)如图所示,一光滑斜面的直角点A处固定一电荷量为+q、质量为m的绝缘小球,另一同样小球置于斜面顶点B处,已知斜面长为L,现把上部小球从B点由静止自由释放,球能沿斜面从B点运动到斜面底端C处,求:
(1)小球从B处开始运动到斜面中点D处时的速度;
(2)小球运动到斜面底端C处时,球对斜面的压力大小.
14.(13分)在场强为E=100 V/m的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属板,在金属板的正上方,高为h=0.8 m处有一个小的放射源放在一端开口的铅盒内,如图所示.放射物以v0=200 m/s的初速度向水平面以下各个方向均匀地释放质量m=210-15 kg、电荷量q=+10-12 C的带电粒子.粒子最后落在金属板上.不计粒子重力,求:
(1)粒子下落过程中电场力做的功;
(2)粒子打在金属板上时的动能;
(3)计算落在金属板上的粒子图形的面积大小.(结果保留两位有效数字)
15.(15分)如图所示,两块相同的金属板M和N正对并水平放置,它们的正中央分别有小孔O和O,两板距离为2L,两板间存在竖直向上的匀强电场;AB是一根长为3L的轻质绝缘竖直细杆,杆上等间距地固定着四个(1、2、3、4)完全相同的带电荷小球,每个小球带电量为q、质量为m、相邻小球间的距离为L,第1个小球置于O孔处.将AB杆由静止释放,观察发现,从第2个小球刚进入电场到第3个小球刚要离开电场,AB杆一直做匀速直线运动,整个运动过程中AB杆始终保持竖直,重力加速度为g.求:
(1)两板间的电场强度E;
(2)第4个小球刚离开电场时AB杆的速度;
(3)从第2个小球刚进入电场开始计时,到第4个小球刚离开电场所用的时间.
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