四川省成都树德中学2013-2014学年上学期高二10月阶段性考试试卷 物理 Word版含答案

树德中学高2012级第三期10月阶段性考试物理试题考试时间：80分钟满分：100分 一、选择题：（共10小题，每小题4分，共40分，选对但不全得2分，错选不得分。

）1．两个可以自由移动的点电荷分别放在A 、B 两处，如图1所示，A 处电荷带正电Q 1，B 处电荷带负电Q 2，且Q 2 = 4Q 1，另取一个可以自由移动的点电荷Q 3，放在AB 直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则（ ）A ．Q 3为正电荷，且放于A 左方B ．Q 3为负电荷，且放于B 右方C ．Q 3为负电荷，且放于AB 之间D ．Q 3为正电荷，且放于B 右方2．如图所示，分别在M 、N 两点固定放置两个点电荷+Q 和－q (Q >q ) ，以MN连线的中点O 为圆心的圆周上有四点A 、B 、C 、D ，关于这四点的场强和电势，下列说法中正确的是（ ）A ．A 点电势高于B 点电势B ．A 点场强小于B 点场强C ．C 点电势低于D 点电势D ．C 点场强大于D 点场强3．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U ab ＝U bc ，实线为一带正电的质点仅在电场力的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 的电势最高B ．带电质点通过P 点的电势能较Q 点大C ．带电质点通过P 点的动能较Q 点大D ．带电质点通过P 点时的加速度较Q 点小4．如图所示，质量为m 1、带有正电荷q 的金属小球和质量为m 2、不带电的小木球之间用绝缘细线相连，置于竖直向上、场强为E 、范围足够大的匀强电场中，两球恰能以速度v 匀速竖直上升．当小木球运动到A 点时细线突然断开，小木球运动到B 点时速度为零，重力加速度为g ，则（ ）A ．小木球的速度为零时，金属小球的速度大小为21m v mB ．小木球从点A 到点B 的过程中，A 、B 组成的系统，机械能在增加C ．A 、B 两点之间的电势差为22Ev gD ．小木球从点A 到点B 的过程中，小木球动能的减少量等于两球重力势能的增量，而电场力对金属小球所做的功等于金属小球的机械能增加量5、如图所示，光滑绝缘水平桌面上有A 、B 两个带电小球（可以看成点电荷），A 球带电量为+2q ，B 球带电量为-q ，将它们同时由静止开始释放，A 球加速度的大小为B 球的3倍．现在AB 中点固定一个带电小球C （也可看作点电荷），再同时由静止释放A 、B 两球，释放瞬间两球加速度大小相等．则C 球带电量可能为 （ ）A ．101qB ．21q C ．71q D ．52q 6．如图所示为匀强电场的电场强度E 随时间t 变化的图像．当t=0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是 ( )A ．带电粒子将始终向同一个方向运动B ．2s 末带电粒子回到原出发点C ．3s 末带电粒子的速度不为零D ．O ～3s 内，电场力做的总功为零7．如图所示，把一个平行板电容器接在电压U=10 V 的电源上，现进行下列四步操作：(1)闭合S ；(2)在两板中央插入厚为d/2的金属板；(3)断开S ；(4)抽出金属板，则（ ）A ．闭合S 瞬间电容器会充电、 且B 板带正电B ．两板中央插入厚为d/2的金属板稳定后，电容器的电量为原来2倍C ．抽出金属板后，AB 板的电压U=10VD ．如两板中央插入厚为d/2的陶瓷后，电容器的电量也为原来2倍(陶瓷的电介常数 >2)8．如图10所示，MPQO 为有界的竖直向下的匀强电场，场强度为E ，ACB 为光滑固定的半圆形轨道，轨道半径为R ，A 、B 为圆水平直径的两个端点，AC为14圆弧．一个质量为m ，电荷量为-q 的带电小球，从A 点正上方高为H 处由静止释放，并从A 点沿切线进入半圆轨道．不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是( )A ．小球一定能从B 点离开轨道B ．小球到达C 点的速度可能为零C ．若Eq=21mg ，且H 大于R 时，小球能从B 点离开且 上升的高度为2R H - D ．小球在AC 部分不可能做匀速圆周运动9．如图所示，一个电量为-Q 的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O 点．另一个电量为+q 及质量为m 的点电荷乙，从A 点以初速度v 0沿它们的连线向甲运动，到B 点的速度最小为v ．已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ、AB间距离为L0及静电力常量为k ，则 （ ）A ．OB 间的距离大于mg kQq μB ．点电荷乙能越过B 点向左运动，其电势能仍增多C ．在点电荷甲形成的电场中，AB 间电势差q mv mv mgL U AB 20202121-+=μD ．从A 到B 的过程中，电场力对点电荷乙做的功为22002121mv mv mgL W -+=μ 10．示波管的内部结构如图甲所示。

如果在偏转电极XX /、YY /之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏中心．如果在偏转电极XX /之间和YY /之间加上图丙所示的几种电压，荧光屏上可能会出现图乙中(a)、(b)所示的两种波形。

则A ．若XX /和YY /分别加电压(3)和(1)，荧光屏上可以出现图乙中(a)所示波形B ．若XX /和YY /分别加电压(4)和(1)，荧光屏上可以出现图乙中(a)所示波形C ．若XX /和YY /分别加电压(3)和(2)，荧光屏上可以出现图乙中(b)所示波形D ．若XX /和YY /分别加电压(4)和(2)，荧光屏上可以出现图乙中(b)所示波形二、填空题：（共4小题，每小题4分，共16分。

）11.两个完全相同的带电小球，质量均为m且带有等量同种电荷,用两根长度相同的绝缘细线悬挂于同一点(如图所示),静止后两条细线张角为2θ.若细线长度为L，两个小球所带电荷量大小均为__________，悬线张力大小为_________．12、如图所示，一质量为m．电荷量为+q的小球从距地面为h处，以初速度v0水平抛出，在小球运动的区域里，加有与小球初速度方向相反的匀强电场，若小球落地时速度方向恰好竖直向下，小球飞行的水平距离为L，小球落地时动能E K= ，电场强度E= ．13.如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为V2（V2＜V1）。

若小物体电荷量保持不变，OM＝ON，则小物体上升的最大高度为_________，从N到M的过程中，小物体的电势能________________(填变化情况)14．如图所示，在直角坐标系的原点O处有一放射源，向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带电粒子。

在放射源右边有一很薄的挡板，挡板与xoy平面交线的两端M、N与原点O正好构成等腰直角三角形。

已知带电粒子的质量为m，带电量为q，速度为υ，MN的长度为L。

若在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场，要使y轴右侧所有运动的粒子都能打到挡板MN上，则电场强度E0的最小值为__________ ,在电场强度为E0时，打到板上的粒子动能为______________.三、计算题：要求每小题写出必要文字叙述和步骤，只有最后答案不给分，共4小题，15题8分，16题10分，17题12分，18题14分。

15．（8分）如图所示，在E=103V/m的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN 与一水平绝缘轨道MN 连接，半圆形轨道平面与电场线平行，P 为QN圆弧的中点，其半径R =40cm ，一带正电q =10-4C 的小滑块质量m =10g ，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15，位于N 点右侧1.5m 处，取g =10m/s 2，求：(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q ，则滑块应以多大的初速度v 0向(2)这样运动的滑块通过P 点时对轨道的压力是多大？16、（10分）如图所示，在空间中取直角坐标系Oxy ，在第一象限内平行于y 轴的虚线MN 与y 轴距离为d ，从y 轴到MN 之间的区域充满一个沿y 轴正方向的匀强电场，场强大小为E 。

初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为U 的电场加速后，从y 轴上的A 点以平行于x 轴的方向射入第一象限区域，A 点坐标为（0，h ）。

已知电子的电量为e ，质量为m ，加速电场的电势差U ＞Ed 24h，电子的重力忽略不计，求： （1）电子从A 点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t 和离开电场区域时的速度v ；（2）电子经过x 轴时离坐标原点O 的距离l 。

17.（12分）如图所示，带等量异种电荷的两平行金属板竖直放置（M 板带正电，N 板带负电），板间距为d=80cm ，板长为L ，板间电压为U=100V 。

两极板上边缘连线的中点处有一用水平轻质绝缘细线拴接的完全相同的小球A 和B 组成的装置Q ，在外力作用下Q 处于静止状态，该装置中两球之间有一处于压缩状态的绝缘轻质小弹簧（球与弹簧不拴接），左边A 球带正电，电荷量为q=4×10-5C ，右边B 球不带电，两球质量均为m=1.0×10-3kg ，某时刻装置Q 中细线突然断裂,A 、B 两球立即同时获得大小相等、方向相反的速度（弹簧恢复原长）。

若A 、B 之间弹簧被压缩时所具有的弹性能为1.0×10-3J ，小球A 、B 均可视为质点，Q 装置中弹簧的长度不计，小球带电不影响板间匀强电场，不计空气阻力，取g=10m/s 2。

求：（1）为使小球不与金属板相碰，金属板长度L 应满足什么条件？P（2）当小球B 飞离电场恰好不与金属板相碰时，小球A 飞离电场时的动能是多大？（3）从两小球弹开进入电场开始，到两小球间水平距离为30cm 时，小球A 的电势能增加了多少？18、（14分）如图所示，绝缘倾斜固定轨道上A 点处有一带负电，电量大小q=0.4C质量为0.3kg 的小物体，斜面下端B 点有一小圆弧刚好与一水平放置的薄板相接，AB 点之间的距离S=1.92m ，斜面与水平面夹角θ=37°，物体与倾斜轨道部分摩擦因数为0.2，斜面空间内有水平向左，大小为E 1=10V/m 的匀强电场，现让小物块从A 点由静止释放，到达B 点后冲上薄板，薄板由新型材料制成，质量M=0.6kg ，长度为L ，物体与薄板的动摩擦因数μ=0.4，放置在高H=1.6m 的光滑平台上，此时，在平台上方虚线空间BCIJ 内加上水平向右，大小为E 2=1.5V/m 的匀强电场，经t=0.5s 后，改成另一水平方向的电场E 3，在此过程中，薄板一直加速，到达平台右端C 点时，物体刚好滑到薄板右端，且与薄板共速，由于C 点有一固定障碍物，使薄板立即停止，而小物体则以此速度V 水平飞出，恰好能从高h=0.8m 的固定斜面顶端D 点沿倾角为53°的斜面无碰撞地下滑，（重力加速度g=10m/s 2，sin37°=53，cos37°=54）求： （1）小物体水平飞出的速度v 及斜面距平台的距离X ；（2）小物体运动到B 点时的速度V B ；（3）电场E 3的大小和方向，及薄板的长度L树德中学高2012级第三期10月阶段性考试物理试题答案一、选择题 ：1、D 2、A 3、B 4、BC 5、CD 、6、D 7、B8、C 9、C 10、AC二、填空题：11． cos mg θ 12．mgh hqmgl 13．22124v v g + 先减小后增加 14．24mv qL 252mv三、计算题15、解：(1)设小球到达Q 点时速度为v ，则 Rv m qE mg 2=+………………(1分) 滑块从开始运动到达Q 点过程中：2022121)(22mv mv x qE mg R qE R mg -=+-⋅-⋅-μ………………(2分) 联立方程组，解得：70=v m/s (1分)(2)设滑块到达P 点时速度为'v ，则从开始运动到P 点过程：20221'21)()(mv mv R qE mg x mg qE mg -=+-+-μ ………………(2分) 又在P 点时：Rv m F N 2'=………………(1分) 代入数据，解得：N F N 6.0=………………(1分)16（1）由 eU ＝12 mv 02， 得电子进入偏转电场区域的初速度v 0＝2eU m………………（1分） 设电子从MN 离开，则电子从A 点进入到离开匀强电场区域的时间t ＝dv 0 ＝dm 2eU…（1分）； y ＝12 at 2＝Ed 24U …………………………………………（1分） 因为加速电场的电势差U ＞Ed 24h， 说明y ＜h ，说明以上假设正确……………………（1分） 所以v y ＝at ＝eE m ⨯ d m 2eU ＝eEd m m 2eU………………………………（1分） 离开时的速度v ＝v 02＋v y 2＝2eU m ＋eE 2d 22mU………………………………（1分） （2）设电子离开电场后经过时间t’到达x 轴，在x 轴方向上的位移为x’，则 x’＝v 0t’………………………………（1分），y’＝h －y ＝h －v y 2t ＝v y t’ ………………………………（1分） 则 l ＝d ＋x’＝ d ＋v 0t’＝ d ＋v 0（h v y －t 2 ）＝ d ＋v 0v y h －d 2 ＝d 2 ＋v 0v yh …………（1分） 代入解得l ＝d 2 ＋2hU Ed……………………………………（1分）17（12分）（1）建立如图所示的直角坐标系。