衡水中學(xué)2016-2017學(xué)年高一下學(xué)期期末考試物理試題（解析版）

一．選擇題（每小題至少有一個選項正確）1、在靜電場中下列說法正確的是A.沿電場線方向，場強一定越來越小B.沿電場線的方向，電勢一定越來越低C.沿電場線的方向，電勢能逐漸減小D.在電場力作用下，正電荷一定熊高電勢處向低電勢處移動2.如圖所示，兩個相互接觸的導(dǎo)體A和B不帶電，現(xiàn)將帶正電的導(dǎo)體C靠近A端放置，然后分開A、B，三者均有絕緣支架，則AB的帶電情況為：A.A帶正電，B帶負電B.A帶負電，B帶正電C.A、B都帶正電D.A、B都帶負電3.如圖所示，圖中五點均在勻強電場中，它們剛好是一個圓的四個等分點和圓心；已知電場線與圓所在平面平行．下列有關(guān)圓心O和等分點a的電勢、電場強度的相關(guān)描述正確的是（）A．a(chǎn)點的電勢為6VB．a(chǎn)點的電勢為-2VC．O點的場強方向指向a點D．O點的場強方向指向電勢為2V的點4.在靜電場中，將一電子由a點移到b點，電場力做功5eV，則下列結(jié)論錯誤的是：A．電場強度的方向一定是由b到aB．a(chǎn)、b兩點間的電勢差大小為5VC．電子的電勢能減少了5eVD．因零電勢點未確定，故不能確定a、b兩點的電勢5.如圖所示，圖中實線表示某勻強電場的電場線，一帶負電荷的粒子射入電場，虛線是它的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點，若粒子所受重力不計，則下列判斷正確的是（）A．電場強度方向向下B．粒子一定從a點運動到b點C．a(chǎn)點電勢比b點電勢高D．粒子在a點的電勢能大于在b點的電勢能6、如圖所示，一水平放置的平行板電容器帶上一定量的電荷后與電源斷開，將下極板B接地，一帶負電油滴靜止于兩極板間的P點．現(xiàn)將平行板電容器的上極板A豎直向下移動一小段距離，下列說法正確的是（）A．P點的電勢將增大，帶電油滴將向上運動B．P點的電勢將增大，帶電油滴將向下運動C．P點的電勢不變，帶電油滴仍然靜止D．P點的電勢不變，帶電油滴將向上運動7、如圖所示，平行板電容器兩極板間電壓恒為U，在A極板附近有一電子由靜止開始向B板運動，現(xiàn)僅調(diào)節(jié)兩板間距，則關(guān)于電子從A板到B板的運動時間以及到達B板時的速率，下列分析正確的是（）A．兩板間距越大，則時間長，速率越小B．兩板間距越小，則時間短，速率越小C．兩板間距越小，則時間短，速率不變D．兩板間距越小，則時間不變，速率不變8、有一電子束焊接機，焊接機中的電場線如圖中虛線所示；其中K為陰極，A為陽極，兩極之間的距離為d．在兩極之間加上高壓U，有一電子從K極由靜止開始在K、A之間被加速．不考慮電子重力，電子的質(zhì)量為m,元電荷為e，則下列說法正確的是（）A．由K沿直線到A電勢逐漸降低B．由K沿直線到A場強逐漸減小C．電子在由K沿直線到達A的過程中電勢能減小了eUD．電子由K沿直線運動到A的時間為9.如圖所示，ab為某孤立點電荷產(chǎn)生的電場中的兩點，a點的場強方向與ab連線的夾角為600，b點的場強方向與連線ab的夾角為30°．則下列說法正確的是a點的場強小于b點的場強B.a點的電勢高于b點的電勢將一電子沿ab連線從a點移到b點，電子的電勢能先增大后減小D.將一電子沿ab連線從a點移到b點，電子受到的電場力先減小后增大10、在空間某區(qū)域存在一電場，x軸上各點的電勢隨位置變化情況如圖所示；-x1-x1之間為曲線，其余均為直線，且關(guān)于縱軸對稱．下列關(guān)于該電場的論述正確的是（）A．圖中A點對應(yīng)的場強大于B點對應(yīng)的場強B．正電荷沿x軸從x2運動至-x1電場力做正功C．一個帶正電的粒子在x1點的電勢能等于在-x1點的電勢能D．一個帶負電的粒子在-x1點的電勢能大于在-x2點的電勢能11、美國物理學(xué)家密立根（R.A.Millikan）于20世紀(jì)初進行了多次試驗，比較準(zhǔn)確地測定了電子的電荷量，其實驗原理可以簡化為如下模型：兩個相距為d的平行金屬板A、B水平放置，兩板接有可調(diào)電源．從A板上的小孔進入兩板間的油滴因摩擦而帶有一定的電荷量，將兩板間的電勢差調(diào)節(jié)到U時，帶電油滴恰好懸浮在兩板間；然后撤去電場，油滴開始下落，由于空氣阻力，下落的油滴很快達到勻速下落狀態(tài)，通過顯微鏡觀測這個速度的大小為v，已知這個速度與油滴的質(zhì)量成正比，比例系數(shù)為k，重力加速度為g．則計算油滴帶電荷量的表達式為（）A．B．C．D．12、如圖所示，可視為質(zhì)點的帶電小球AB的電荷量分別為QA、QB，都用長為L的輕質(zhì)絕緣細線懸掛在O點，靜止時A、B相距為d．為使再次平衡時A、B間距離減為，以下采用的方法是（）A．將小球A、B的質(zhì)量都增加為原來的2倍B．將小球A、B的電荷量都減小為原來的一半C．將小球B的質(zhì)量增加為原來的8倍D．將小球A、B的電荷量都減小為原來一半，同時將小球A、B的質(zhì)量增加為原來的2倍13、如圖所示，ab兩個帶電小球分別用絕緣細線系住，并懸掛在A點，當(dāng)兩小球靜止時，它們恰好在同一水平面上，此時兩細線與豎直方向夾角為α、β，α＜β．若同時剪斷兩細線，在下落過程中下列說法正確的是（）A．兩球始終處在同一水平面上B．a(chǎn)、b兩球系統(tǒng)的電勢能增大C．任一時刻，a球速率小于b球速率D．a(chǎn)球水平位移始終大于b球水平位移14、圖所示，空間有一正三棱錐OABC，點A′、B′、C′分別為三條棱的中點；現(xiàn)在頂點O處固定一正點電荷，下列說法正確的是A．A′、B′、C′三點的電場強度相同B．△ABC所在平面為等勢面C．將一正的試探電荷從A′點沿直線A′B′移到B′點，靜電力對該試探電荷先做正功后做負功D．若A′點的電勢為φA′，A點的電勢為φA，則A′A連線中點D處的電勢φD一定小于15、質(zhì)量為m的帶正電小球由空中A點無初速度自由下落，在t秒末加上豎直向上，范圍足夠大的勻強電場，再經(jīng)過t秒小球又回到A點，不計空氣阻力且小球從未落地，重力加速度為s，下列說法正確的是A．整個過程中小球電勢能變化了B．整個過程中小球動量增量的大小為2mgtC．從加電場開始到小球運動到最低點時小球動能減小了mg2t2D．從A點到最低點小球重力勢能變化了二、非選擇題：16.在研究平行板電容器電容的實驗中，電容器的AB兩極板帶有等量異種電荷，A板與靜電計連接，如圖所示；回答下列問題：（1）減小A、B板間的距離，靜電計指針張角；（填變大、變小、不變）

（2）在A、B板間放入一介質(zhì)板，靜電計指針張角．（填變大、變小、不變）17、某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運動，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運動．他設(shè)計的裝置如圖（a）所示．在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器所用電源頻率為50Hz．

（1）長木板下墊著小木片的目的是；（2）若已測得打點的紙帶如圖（b）所示．A為運動的起點，則應(yīng)選段來計算A碰撞前的速度，應(yīng)選段來計算A和B碰后的共同速度（以上兩空選填“AB”“BC”“CD”或“DE”）．

（3）已測得小車A的質(zhì)量m1=0.4kg，小車B的質(zhì)量m2=0.2kg，則由以上測量結(jié)果可得碰前總動量為kg?m/s，碰后總動量為kg?m/s．（4）分析對比以上實驗數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是；18、長為l的絕緣細線吊著一個質(zhì)量為m帶電量為q的小球靜止在水平向右的勻強電場中，如所示，細線與豎直方向橙370角，現(xiàn)突然將該電場方向變?yōu)樨Q直向下且大小不變，不考慮因電場改變而帶來的其他影響，重力加速度為g，sin370=0.6，求：（1）勻強電場的電場強度大?。唬?）小球運動過程中細線拉力的最大值.19、如圖所示，光滑絕緣斜面的頂點A處固定一帶電量為+q，質(zhì)量為m的絕緣小球a，∠A=900，斜面上為L,現(xiàn)把與小球a完全相同的小球b從B點從靜止自由釋放，小球b能沿斜面從B點運動到斜面底端C處，

已知靜電常數(shù)為k,重力加速度為g，求：（1）小球b運動到斜面中點D處時的速度？

（2）小球b運動到斜面底端C處時對斜面的壓力是多大？20、如圖所示，現(xiàn)有一個帶電量+q=2×10-4C，質(zhì)量為m=80g的小物塊，與水平軌道之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，在一個水平向左的勻強電場中，E=103V/m，在水平軌道的末端N處，連接一個光滑的半圓形軌道，半徑為R=40cm，取g=10m/s2，求：

（1）若小物塊恰好運動到軌道的最高點，那么小物塊應(yīng)該從水平位置距N處多遠處由靜止釋放？

（2）如果在第（1）問的位置釋放小物塊，當(dāng)它運動到P（軌道中點）點時對軌道的壓力等于多少？21、如圖1所示，真空中相距d=5cm的兩塊平行金屬板AB與電源連接（圖中未畫出），其中B板接地（電勢為零），A板電勢變化的規(guī)律如圖2所示；將一個質(zhì)量m=2.0×10-27kg，電量q=+1.6×10-19C的帶電粒子從緊臨B板處釋放，不計重力．求

（1）在t=0時刻釋放該帶電粒子，釋放瞬間粒子加速度的大?。?/p>

（2）若A板電勢變化周期T=1.0×10-5s，在t=0時將帶電粒子從緊臨B板處無初速釋放，粒子達到A板時動量的大小；

（3）A板電勢變化頻率多大時，在t=到t=時間內(nèi)從緊臨B板處無初速釋放該帶電粒子，粒子不能到達A板．

答案：一．選擇題：1.B2.B3.AD4.A5.D6.C7.C8.C9.C10.BCD11.B12.CD13.AC14.D15.BD二．非選擇題：16.（1）變??；（2）變?。?7.（1）平衡摩擦力；（2）BC、DE（3）0.42；0.417；（4）在誤差范圍內(nèi)碰撞前后系統(tǒng)的總動量守恒；18.解：（1）小球平衡時受到繩子的拉力、重力和電場力，由平衡條件得：mgtan37°=qE

解得：

（2）電場方向變成向下后，重力和電場力都向下，兩個力做功，小球開始擺動做圓周運動

由動能定理：(mg+qE)L(1?cos370)＝mv2

在最低點時繩子的拉力、重力和電場力的合力提供向心力，T?(mg+qE)＝m

解得：T＝(mg+qE)+m＝mg19.解：（1）由題意知：小球運動到D點時，由于AD=AB，所以有

φD=φB

即UDB=φD-φB=0①

則由動能定理得：②

聯(lián)立①②解得③

（2）當(dāng)小球運動到C點時，對球受力分析如圖所示則由平衡條件得：

FN+F庫?sin30°=mgcos30°④

由庫侖定律得：⑤

聯(lián)立④⑤得：

由牛頓第三定律即．：20.解：（1）物塊能通過軌道最高點的臨界條件是：

解得：v=2m/s

設(shè)小物塊釋放位置距N處為S，則由動能定理有：

qEs?μmgs?2mgR＝mv2

解得：S=20m，即小物塊應(yīng)該從在水平位置距N處為20m處開始釋放

（2）P點到最高點由動能定理：：?qER?mgR＝mv2?mvp2．

物塊到P點時，F(xiàn)N?qE＝m

代入數(shù)據(jù)解得FN=3.0N

根據(jù)牛頓第三定律得，壓力也為3.0N．21、解：（1）電場強度，帶電粒子所受電場力，F(xiàn)＝ma＝4.0×109m/s2

釋放瞬間粒子的加速度為