2017-2018学年天津市静海县第一中学高二10月学生学业能力调研物理（理）试题 13页

静海一中2017-2018第一学期高二物理（理10月）‎ ‎ 学生学业能力调研卷 考生注意：‎ ‎1. 本试卷分第Ⅰ卷基础题（80分）和第Ⅱ卷提高题（20分）两部分，共100分。‎ ‎2. 试卷书写规范工整，卷面整洁清楚，酌情减3-5分，并计入总分。‎ 知 识 技 能 学习 能力 习惯养成 总分 内容 电场强度 电势差 电容器 带电粒子在电场中的运动 ‎20‎ ‎（卷面整洁）‎ ‎100‎ 分数 ‎15‎ ‎20‎ ‎20‎ ‎45[]‎ ‎3-5‎ ‎ 第Ⅰ卷 基础题（共80分）‎ 一、单项选择题: （每小题3分，共24分）‎ ‎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．关于此实验得出的结论，下列说法中正确的是 A．电荷之间作用力的大小与两电荷的带电性质有关 B．电荷之间作用力的大小与两电荷间的距离有关 C．电荷之间作用力的大小与两电荷所带的电量无关 D．电荷之间作用力的大小与丝线的长度有关 ‎2．关于静电场的电场线，下列说法正确的是 A．电场强度较大的地方电场线一定较疏 B．沿电场线方向，电场强度一定越来越小 C．沿电场线方向，电势一定越来越低 D．电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹 ‎3．空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则 A．P、Q两点处的电荷等量同种 ‎ B．a点和b点的电场强度相同 C．c点的电势低于d点的电势 ‎ D．负电荷从a到c，电势能减少 ‎4． 如图所示，a、b、c三条虚线为电场中的等势面，等势面b的电势为零，且相邻两个等势面间的电势差相等，一个带正电的粒子在A点时的动能为10 J，在电场力作用下从A运动到B速度为零，当这个粒子的动能为7.5 J时，其电势能为 A．12.5 J　　　　　　　 B．2.5 J C．0 D．－2.5 J ‎5．如图所示，带等量异种电荷，质量分别为m1和m2的两个小球A、B，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上．当突然加一水平向右的匀强电场后，两小球A、B将由静止开始运动，在以后的运动过程中，对两个小球和弹簧组成的系统（设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度），以下说法正确的是 A．两个小球所受电场力合力为零，系统机械能守恒 B．电场力对A、B两球均做正功，系统机械能增加 C．当弹簧长度达到最大值时，系统动能最大 D．当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时，系统动能最大 ‎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．如图所示，二价氦离子和质子的混合体，从静止开始经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们 A．到达屏上同一点 ‎ B．偏转角不相同 C．到达屏上不同点 ‎ D．侧移距离不相同 ‎8．一对正对平行金属板上加有如图所示的电压，在两板的中间位置有一点电荷（不计重力），在下列哪一时刻由静止释放该点电荷，它可能永远撞不上金属板 A．0时刻 　　B．0.5s末 ‎ C．1s末 　　D．2s末 二、多项选择题（每小题4分，共16分）‎ ‎9．如图所示，a、c、b为同一条电场线上的三点，c为ab中点，a、b电势分别为a=5V，b=3V．则 A．c点的电势可能小于为4V B．a点的场强一定比b点场强大 C．正电荷从c点运动到b点电势能一定减少 D．正电荷从a点运动到b点动能一定增加 ‎10．如图所示，两个带电小球A、B分别处于光滑绝缘的竖直墙面和斜面上，且在同一竖直平面内．用水平向左的推力F作用于B球，两球在图示位置静止．现将B球沿斜面向上移动一小段距离，发现A球随之向上移动少许，两球在虚线位置重新平衡．重新平衡后与移动前相比，下列说法正确的是 A．墙面对A的弹力变小 B．斜面对B的弹力不变 C．推力F变大 D．两球之间的距离变小 ‎11．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知 A．三个等势面中，a的电势最低 B．带电质点通过P点时的电势能较Q点小 C．带电质点一定是由P运动到Q D．带电质点通过P点时的速度较Q点小 ‎12．如图所示,a、b是两个带有同种电荷的小球,现用两根绝缘细线将它们悬挂于真空中同一点.已知两球静止时,它们离水平地面的高度相等,线与竖直方向的夹角分别为、,且<.现有以下判断,其中正确的是 ‎ A．a、b两球落地时a球重力的功率一定大于b球重力的功率 B．a球的电荷量一定大于b球的电荷量 C．若同时剪断细线,则a、b两球构成的系统在下落过程中机械能守恒 D. 若同时剪断细线,则a、b两球在相同时刻相对地面的高度相同 三、填空题：（每空2分，共12分）‎ ‎13．如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则θ将　 　，E将　 　 ，Ep将　 　 （填增大、减小或不变）．‎ ‎14．如图所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方与Q相距分别为h和0.25h，将另一点电荷（质量为m，电量为q）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g，此电荷在A点所受的电场力的大小为　 　，在B处的加速度大小为　 　；A、B两点间的电势差大小为　 　．（静电力常量k未知）‎ 四、计算题（28分）‎ ‎15． 一带电平行板电容器竖直放置，如图所示．板间距d＝‎0.1 m，板间电势差U＝1 000 V．现从A处以速度vA＝‎3 m/s水平向左射出一带正电的小球(质量m＝‎0.02 g、电荷量为q＝10－‎7 C)，经过一段时间后发现小球打在A点正下方的B处，(取g＝‎10 m/s2)求：‎ ‎(1)分别从水平方向和竖直方向定性分析从A到B的过程中小球的运动情况；‎ ‎(2)A、B间的距离。‎ ‎16．如图所示，在水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E＝6.0×105 N/C，方向与x轴正方向相同．在O处放一个电荷量q＝－5.0×10－‎8 C、质量m＝1.0×10－‎2 kg的绝缘物块．物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.20，沿x轴正方向给物块一个初速度v0＝‎2.0 m/s。(g取 ‎10 m/s2)求：‎ （1） 物块经多长时间速度第一次为零；‎ （2） 若选择O处电势能为零，求电势能最大值。‎ ‎17．示波器的示意图如图所示，金属丝发射出来的电子被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场．电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上．设加速电压U1＝1 640 V，偏转极板长L＝‎4 cm，偏转板间距d＝‎1 cm，当电子加速后从两偏转板的中央沿与板平行方向进入偏转电场．‎ ‎(1)偏转电压为多大时，电子束打在荧光屏上偏转距离最大；‎ ‎(2)如果偏转板右端到荧光屏的距离L1＝‎20 cm，则电子束最大偏转距离为多少。‎ 第Ⅱ卷 提高题（共20分）‎ ‎18．如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中．现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为g．‎ ‎（1）若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放，滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大？‎ ‎（2）在（1）的情况下，求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小；‎ ‎　‎ ‎19．如图所示，空间存在着强度E=2.5×102N/C方向竖直向上的匀强电场，在电场内一长为L=‎0.5m的绝缘细线，一端固定在O点，一端拴着质量m=‎0.5kg、电荷量q=4×10﹣‎2C的小球．现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，当小球运动最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂．取g=‎10m/s2．求：‎ ‎（1）细线能承受的最大拉力；‎ ‎（2）当小球继续运动后与O点水平方向距离为L时，小球距O点的高度．‎ 静海一中2017-2018第一学期高二物理（理10月）‎ 学生学业能力调研卷 ‎ 答 题 纸 ‎ 得分框 知 识 技 能 学习能力 习惯养成 总分 三．填空题 ‎13. ， ， ‎ ‎14. ， ， ‎ 四．计算题 ‎15.‎ ‎16.‎ ‎17.‎ ‎18.‎ ‎19.‎ 静海一中2017-2018第一学期高二物理（理10月）‎ ‎ 学生学业能力调研卷 ‎ 答 案 ‎ 得分框 知 识 技 能 学习能力 习惯养成 总分 第Ⅰ卷 基础题（共85分）‎ 一、选择题（每个3分，共24分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 答案 B C D D D D A C 二．多选题（每个4分，共16分）‎ 题号 ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 AC AB CD BD 三．填空题（每空2分，共12分）‎ ‎13. 减小，不变，不变 ‎14. mg，‎3g，‎ 四．计算题（33分）‎ ‎15. 解：对球A受力分析，如图 根据共点力平衡条件，结合几何关系得到 Tsin45°=mg Tcos45°=F 解得：F=mgtan45°=mg=0.02N 即A球受的库仑力为0.02N．‎ 根据库仑定律，有F=k 故QA==N=5×10﹣‎8C．‎ 即A球的带电量是﹣5×10﹣‎8C．‎ ‎（2）当库仑力垂直细绳时，A、B间库仑力最小；‎ 则为：Fmin=mAgcosα=×10﹣2 N ‎16. 解：（1）设小球运动到最高点时速度为v，对该过程由动能定理有，①‎ 在最高点对小球由牛顿第二定律得，②‎ 由①②式解得，T=15N ‎（2）小球在细线断裂后，在竖直方向的加速度设为a，则③‎ 设小球在水平方向运动L的过程中，历时t，则L=vt④‎ 设竖直方向上的位移为s，则⑤‎ 由①③④⑤解得，s=‎‎0.125m 小球距O点高度为s+L=‎0.625m．‎ ‎17. 解：（1）设滑块到达C点时的速度为v，‎ 从A到C过程，由动能定理得：qE•（s+R）﹣μmg•s﹣mgR=‎ 由题，qE=mg，μ=，s=3R 代入解得，vC=‎ ‎（2）滑块到达C点时，由电场力和轨道作用力的合力提供向心力，则有 ‎ N﹣qE=m 解得，N=mg ‎（3）重力和电场力的合力的大小为F==‎ 设方向与竖直方向的夹角为α，则tanα==，得α=37°‎ 滑块恰好由F提供向心力时，在圆轨道上滑行过程中速度最小，此时滑块到达DG间F点，相当于“最高点”，滑块与O连线和竖直方向的夹角为37°，设最小速度为v， F=m 解得，v=‎ 第Ⅱ卷 提高题（共15分）‎ ‎18.‎ 解：（1）设粒子被加速后的速度为v0，当两板间加上电压U2‎ ‎ 如上板为正时，=mg ‎ ‎ U2=‎ 如下板为正时，a==‎‎2g ‎ 得：=‎ ‎ qU1=‎ ‎∴U1=‎ ‎ 则=‎ ‎（2）当上板加最大电压U时，粒子斜向上偏转刚好穿出：= 可得：‎ ‎ 若上板加上最小正电压时，粒子向下偏转恰穿出： ‎ ‎ 可得：u′=‎ ‎ 则要加：‎