2021-2022學(xué)年天津市靜海區(qū)第中學(xué)高二上學(xué)期（9月）學(xué)生學(xué)業(yè)能力調(diào)研（等級班）物理試題

靜海一中2021-2022第一學(xué)期高二物理（9月）等級學(xué)生學(xué)業(yè)能力調(diào)研試卷考生注意：本試卷分第Ⅰ卷基礎(chǔ)題（74分）和第Ⅱ卷提高題（23分）兩部分，卷面分3分，共100分。知識與技能學(xué)習(xí)能力（學(xué)法）內(nèi)容電荷電場強(qiáng)度電勢電勢能電容帶電粒子運(yùn)動規(guī)律總結(jié)易混易錯(cuò)關(guān)鍵環(huán)節(jié)分?jǐn)?shù)10251310408116第Ⅰ卷基礎(chǔ)題（共74分）一、選擇題:（1-4題單項(xiàng)選擇，5-6題多項(xiàng)選擇，每題4分，共24分）1．下列各電場中，A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同的是()2．（易混易錯(cuò)）下列公式中，既適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場，也適用于勻強(qiáng)電場的有()①場強(qiáng)E＝eq\f(F,q)②場強(qiáng)E＝eq\f(U,d)③場強(qiáng)E＝eq\f(kQ,r2)④電場力做功W＝UqA．①③B．②③C．①④D．②④3．一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動到c，已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的．關(guān)于b點(diǎn)電場強(qiáng)度E的方向，下列圖示中可能正確的是（虛線是曲線在b點(diǎn)的切線）（）A．B．C．D．4．如圖所示，在M、N兩點(diǎn)分別放置兩個(gè)等量異種電荷，A為它們連線的中點(diǎn)，B為連線上靠近N的一點(diǎn)，C為連線的中垂線上處于A點(diǎn)上方的一點(diǎn)，在A、B、C三點(diǎn)中()A．場強(qiáng)最小的點(diǎn)是A點(diǎn)，電勢最高的點(diǎn)是B點(diǎn)B．場強(qiáng)最小的點(diǎn)是A點(diǎn)，電勢最高的點(diǎn)是C點(diǎn)C．場強(qiáng)最小的點(diǎn)是C點(diǎn)，電勢最高的點(diǎn)是B點(diǎn)D．場強(qiáng)最小的點(diǎn)是C點(diǎn)，電勢最高的點(diǎn)是A點(diǎn)5．(多選)如圖甲所示，直線MN表示某電場中一條電場線，a、b是線上的兩點(diǎn)，將一帶負(fù)電荷的粒子從a點(diǎn)處由靜止釋放，粒子從a運(yùn)動到b過程中的v-t圖線如圖乙所示，設(shè)a、b兩點(diǎn)的電勢分別為φa、φb，場強(qiáng)大小分別為Ea、Eb，粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢能分別為Epa、Epb，不計(jì)重力，則有()A．φa＞φbB．Ea＞EbC．Ea＜EbD．Epa＞Epb6．(多選)如圖所示，一電場的電場線分布關(guān)于y軸(沿豎直方向)對稱，O、M、N是y軸上的三個(gè)點(diǎn)，且OM＝MN，P點(diǎn)在y軸的右側(cè)，MP⊥ON，則()A．M點(diǎn)的電勢比P點(diǎn)的電勢高B．將負(fù)電荷由O點(diǎn)移動到P點(diǎn)，靜電力做正功C．M、N兩點(diǎn)間的電勢差大于O、M兩點(diǎn)間的電勢差D．在O點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動二、填空題：每空2分，共20分.7.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素,其中電容器左側(cè)極板和靜電計(jì)外殼均接地,電容器右側(cè)極板與靜電計(jì)金屬球相連,使電容器帶電后與電源斷開。(1)(拓展學(xué)習(xí))下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)中使用靜電計(jì)的說法正確的是。

A.使用靜電計(jì)的目的是觀察電容器電壓的變化情況B.靜電計(jì)可以用電流表替代C.靜電計(jì)可以用電壓表替代D.使用靜電計(jì)的目的是測量電容器電量的變化情況(2)將左極板緩慢右移過程中,可觀察到靜電計(jì)指針偏角(選填“變大”“變小”或“不變”)。

8．（方法規(guī)律提煉）如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場中，質(zhì)量為m的帶電小球，以初速度v從M點(diǎn)豎直向上運(yùn)動，通過N點(diǎn)時(shí)，速度大小為2v，方向與電場方向相反，則小球從M運(yùn)動到N的過程()A．動能增加eq\f(1,2)mv2B．機(jī)械能增加2mv2C．重力勢能增加eq\f(3,2)mv2D．電勢能增加2mv29．一個(gè)帶電粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動的軌跡如圖中曲線AB所示，平行的虛線a、b、c、d表示該電場中的四個(gè)等勢面．不計(jì)粒子重力，下列說法中正確的是()A．該粒子一定帶正電B．四個(gè)等勢面中a等勢面的電勢一定最低C．該粒子由A到B過程中動能一定逐漸減小D．該粒子由A到B過程中電勢能一定逐漸減?。ㄒ?guī)律總結(jié)）根據(jù)9、10題總結(jié)判斷電勢能變化的方法10．長為L的導(dǎo)體棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電量為+q的點(diǎn)電荷放在距棒左端R處，如圖所示．當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小等于_____，方向?yàn)開____．三、辨析題（10分）（易混易錯(cuò)辨析）11．關(guān)于靜電場的基本概念，判斷是否正確，對的標(biāo)明√，不對的標(biāo)明×，不對的改正：(1)根據(jù)公式U＝Ed知，在勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的距離越大，電勢差就越大。()(2)靜電力做功,與具體的路徑無關(guān),只與初末位置有關(guān)。()(3)電場中電場強(qiáng)度為零的地方電勢不一定為零。()(4)帶電粒子一定從電勢能大的地方向電勢能小的地方移動。()(5)電勢是標(biāo)量，有正負(fù)，電勢的正負(fù)表示大小。()四、解答題(12題10分、13題10分,共20分）12．在方向水平向右，大小E=1×104N/C的勻強(qiáng)電場中，用細(xì)線將質(zhì)量m=4×10-3kg的帶電小球P懸掛在O點(diǎn)，小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向夾角θ=37°（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g＝10m/s2）．求：（1）小球的帶電性質(zhì)；（2）小球的帶電量；（3）細(xì)線對小球的拉力大小。13.把一個(gè)帶電荷量為2×10-8C的正點(diǎn)電荷從電場中的A點(diǎn)移到無限遠(yuǎn)處時(shí),靜電力做功8×10-6J;若把該電荷從電場中的B點(diǎn)移到無限遠(yuǎn)處時(shí),靜電力做功2×10-6J,取無限遠(yuǎn)處電勢為零。(1)求A點(diǎn)的電勢。(2)求A、B兩點(diǎn)的電勢差。(3)若把電荷量q=-2×10-5C的電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做的功為多少?第Ⅱ卷提高題（共22分）14．(9分)（關(guān)鍵環(huán)節(jié)）如圖所示，內(nèi)表面光滑絕緣的半徑為R的圓形軌道處于豎直平面內(nèi)，有豎直向下的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E有一質(zhì)量為m、帶正電的小球，電荷量大小為q，小球在圓軌道內(nèi)壁做圓周運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動到最高點(diǎn)B時(shí)，小球與軌道壓力恰好為零，重力加速度g，求：(1)小球在B點(diǎn)處的速度大??；（只列方程不解答）(2)小球運(yùn)動到最低點(diǎn)A時(shí)對軌道的壓力．（只列方程不解答）15．(14分)如圖所示，水平放置的平行板電容器，與某一電源相連。它的極板長L＝0.4m，兩板間距離d＝4×10－3m，有一束由相同帶電微粒組成的粒子流，以相同的速度v0從兩板中央平行極板射入，開關(guān)S閉合前，兩板不帶電，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒質(zhì)量為m＝4×10－5kg，電量q＝＋1×10－8C，(g＝10m/s2)求：(1)微粒入射速度v0為多少？(2)為使微粒能從平行板電容器的右邊射出電場，電容器的上板應(yīng)與電源的正極還是負(fù)極相連？所加的電壓U應(yīng)取什么范圍？靜海一中2021-2022第一學(xué)期高二物理（9月）學(xué)生學(xué)業(yè)能力調(diào)研試卷答題紙得分框知識技能學(xué)習(xí)能力習(xí)慣養(yǎng)成總分第Ⅰ卷基礎(chǔ)題（共80分）一、選擇題（1-5題單項(xiàng)選擇，6題多項(xiàng)選擇，每題4分，共24分）題號12345678答案CCDCBDAD填空題（每空2分，共32分）7答案:(1)A(2)變小8答案B各能的變化對應(yīng)哪種力做功機(jī)械能變化非重力做功電勢能變化電場力做功動能的變化合力做功9D10沿pq連線且指向+q11、（1）（×）根據(jù)公式U＝Ed知，在勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間在電場方向的距離越大，電勢差就越大。（2）（√）（3）（√）（4）（×）帶電粒子不一定從電勢能大的地方向電勢能小的地方移動。（5）（√）12.（1）小球受到的電場力方向向右，與場強(qiáng)方向相同，所以小球帶正電；（2）對小球，在如圖所示力的作用下處于平衡狀態(tài)：由平衡條件得：得：；（3）由平衡條件有：得細(xì)線的拉力為：。13【解析】(1)無窮遠(yuǎn)處某點(diǎn)O的電勢為零,根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系公式WAB=EpA-EpB,有WOA=EpO-EpA(1分)無窮遠(yuǎn)處電勢能為零,即EpO=0故EpA=-WOA=8×10-6J(1分)根據(jù)電勢的定義式φ=得φA==V=400V(1分)(2)把該電荷從電場中B點(diǎn)移到無限遠(yuǎn)處的O點(diǎn),靜電力做功2×10-6J,取無限遠(yuǎn)處電勢為零,根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系公式WAB=EpA-EpB,有WOB=EpO-EpB(1分)無窮遠(yuǎn)處電勢能為零,即EpO=0故EpB=-WOB=2×10-6J(1分)根據(jù)電勢的定義式,得φB==V=100V故A、B間的電勢差為UAB=φA-φB=400V-100V=300V;(1分)(3)若把2×10-5C的負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力所做的功:WAB=qUAB=-2×10-5×300J=-6×10-3J。(2分)答案:(1)400V(2)300V(3)-6×10-3J14.（1）在B點(diǎn)，有：qE+mg=m（2）設(shè)球在A點(diǎn)的速度大小為v2，從A到B，由動能定理有：（qE+mg）×（2R）=mv22﹣mv12在B點(diǎn)，設(shè)軌道對小球彈力為FN，則有：FN-mg﹣qE=mv22由牛頓第三定律有：FN′=FN15.答案：(1)10m/s(2)負(fù)極，120V≤U≤200V解析：(1)粒子剛進(jìn)入平行板時(shí)，兩極板不帶電，粒子做的是平拋運(yùn)動，則有：水平方向有：eq\f(L,2)＝v0t豎直方向有：eq\f(d,2)＝eq\f(1,2)gt2解得：v0＝10m/s(2)由于帶電粒子的水平位移增加，在板間的運(yùn)動時(shí)間變大，而豎直方向位移不變，所以在豎直方向的加速度減小，所以電場力方向向上，又因?yàn)槭钦姾?，所以上極板與電源的負(fù)極相連，當(dāng)所加電壓為U1時(shí)，微粒恰好從下板的右邊緣射出，則有：eq\