江苏省宿迁市马陵中学2013-2014学年高二上学期期中考试物理(选修)试题含答案

注意：1、本试卷共有三大部分，总分为120分，限时100分钟。

2、所有答题内容必须写在答题纸上，在其它位置作答一律无效。

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx（第一部分）一、单项选择题：下列每小题备选答案中，只有一项最符合题意，请将选项答案前的字母填写在答题卡上相应题前括号内，在试卷上作答无效。

（共 5小题，每小题3分，共计 15分）1．对库仑定律公式2QqF kr =，理解正确的是 A ．r →0时，F →∞(无穷大) B ．此公式适用于真空中点电荷之间 C ．此公式适用于任意带电物体之间库仑力的计算D ．此公式适用于带电金属球之间库仑力的计算，r 为球心之间的距离 2．由电场强度的定义式FE q=可知，在电场中的同一点 A ．电场强度E 跟F 成正比，跟q 成反比B ．不同点电荷在这点所受的电场力大小不同，该点的电场强度在不断改变C ．无论检验电荷所带的电量如何变化，F /q 始终不变D ．一个不带电的小球在该点受到的电场力为零，则该点的场强一定为零 3．如图为电场中的一条电场线，A 、B 为其上的两点，以下说法正确的是 A ．E A 与E B 一定不等，φA 与φB 一定不等B ．E A 与E B 可能相等，φA 与φB 可能相等C ．E A 与E B 一定不等，φA 与φB 可能相等D ．E A 与E B 可能相等，φA 与φB 一定不等4．如图所示，在O 点处放置一孤立点电荷+Q ，以O 点为球心的同一球面上有a 、b 、c 、d 、e 、f 六个点。

以下说法正确的是A ．a 、c 两点的电场强度相同，电势不同B ．b 、d 两点的电场强度不同，电势相同C ．e 、f 两点的电场强度、电势均相同D ．以上各点的电场强度各不相同、电势也各不相同5．某电容器上标有“1.5μF ，9V”，则该电容器A ．所带电荷量不能超过1.35×10-5CB ．所带电荷量不能超过1.5×10-6C C ．所加的电压只能为9VD ．该电容器的击穿电压为9V二、多项选择题：有两项以上符合题意，在试卷上作答无效。

（共计 16分）6．两个相同的金属小球(可视为点电荷)所带电量之比为1:7，在真空中相距为r ，把它们接触后再放回原处，则它们间的静电力可能为原来的 A ．4/7 B ．3/7 C ．9/7 D ．16/77．如图所示，一电场的电场线分布关于y 轴（沿竖直方向）对称，O 、M 、N 是y 轴上的三个点，且OM =MN ，P 点在y 轴的右侧，MP ⊥ON ，则A ．M 点的电势比P 点的电势高B ．将负电荷由O 点移动到P 点，电场力做负功，电势能增加C ．M 、N 两点间的电势差大于O 、M 两点间的电势差D ．在O 点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动8．如图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。

一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a 、b 、c 三点是实线与虚线的交点，则该粒子 A ．带负电 B ．在c 点受力最大C ．在b 点的电势能大于在c 点的电势能D ．由a 点到b 点的动能变化大于由b 点到c 点的动能变化9．如图所示，a 、b 、c 、d 是某电场中的四个等势面，它们是互相平行的平面，并且间距相等，下列判断中正确的是 A ．该电场一定是匀强电场B ．等势面的电势一定满足ϕa －ϕb 大于ϕb －ϕcC ．如果ϕa ＞ϕb ，则电荷在d 处电势能最小D ．如果ϕa ＜ϕb ，则电场方向垂直于等势面由b 指向a（第二部分）三、实验探究（共 4题，共计 19分） 10．（4分）高二6班陈小谖同学使用带电的金属球靠近不带电的验电器，探究感应起电，发现金属球靠近不带电的验电器时验电器的箔片真的张开11．（4分）高二（8）班沈彩同学觉得喷墨打印机很神奇，百度一下原理，她整理一下网上回答的内容如下： ①喷墨打印机原理简化模型如图所示 ②重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后以速度v 垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上。

沈彩同学所在的学习小组的同学分析认为，微滴在极板间纸电场中A．向负极板偏转B．电势能逐渐减小C．运动轨迹是抛物线D．运动轨迹与带电量无关其中说法正确的是（）12．（6分）右图所示为研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验装置，平行板电容器的极板B与一灵敏的静电计相接，极板A用导线接静电计的金属外壳。

若极板A稍向上移动一点，观察到静电计指针示数变大。

高二（9）费也扬同学经分析作出平行板电容器电容变小的结论。

①他的依据是( )（4分）A．两极板间的电压不变，极板上的电量变小，电容变小B．两极板间的电压不变，极板上的电量变大，电容变小C．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小，电容变小D．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大，电容变小② 本实验说明平行板电容器电容大小与（）有关。

（2分）13．（5分）高二（7）物理兴趣小组同学上网查阅资料得知。

用电流场可模拟静电场来描绘电场中的等势线。

(1)实验中，给出下列的器材：E为直流电源（正、负极聚集大量的正负电荷），G为灵敏电流计（能测量微弱的电流），A、B为两个圆柱形电极，P是木板，(2)兴趣小组同学上网查阅资料得知:①用电流场模拟静电场来描绘电场中的等势线的原理是：（如右上图）直流电源正负极与圆形电极A、B通过导电纸连接成电路，圆形电极A、B上带有正负电荷，S闭合后在A、B之间的导电纸上形成了电流场，电流场与等量异种电荷之间产生的静电场相似。

②C、D两个探针上的导线和灵敏电流计G的“+”、“—”接线柱相接，在A、B间选一点O，若C探针接触O点，用D探针在导电纸上移动寻找与O点电势相等的点，例如图上的a 或b点。

③在实验过程中，要想获得一组等势点，用平滑的线连成等势线，要用白纸、复写纸、导电纸自下而上铺放在木板上与A、B电极组合安装。

(3)①请你用实线代表导线将图上的实验器材正确连接起来。

（3分）②在实验中，按下电键S，接通电路。

若一个探针与基准点O接触，另一探针已分别在基准点O的两侧找到了实验所需要的两点a、b(如右上图)，则当此探针与a点接触时，电表的指针应____ (填“左偏”、“指零”或“右偏”)；当此探针与b点接触时，电表的指针应____(填“左偏”、“指零”或“右偏”)。

（2分）（第三部分）四、计算题：（共4小题，共计7 0分，请写出必要的做题步骤，计算过程和单位）14．(15分)如图所示，两块长3cm的平行金属板AB 相距1cm，并与300V直流电源的两极相连接，φA＜φB，如果在两板正中间有一电子沿着垂直于电场线方向以2×107m/s的速度飞入，已知电子的质量m＝9×10-31kg、电量e＝－1.6×10-19C，则电子能否飞离平行金属板正对空间?15．（15分）—个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图所示，AB与电场线夹角θ＝30°，已知带电微粒的质量m＝1.0×10-7kg、电量q＝1．0×10-10C，A、B相距L＝20cm。

(取g＝10m/s2，结果保留两位有效数字)求：(1)说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由。

(2)电场强度的大小和方向?16．(21分)有一带电量q＝－3×10-6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10-4J，从B点移到C点电场力做功9×10-4J。

问：(1)AB、BC、CA间电势差各为多少?(2)如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少?(3)如以B点电势为零，则点电荷在A、C两点的电势能各为多少?17．（19分）如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段光滑水平，BC段为光滑圆弧，对应的圆心角θ=370，半径r=2.5m，CD段平直倾斜且粗糙，各段轨道均平滑连接，倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2×l05N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。

质量m=5×l0-2kg、电荷量q=+1×10-6C的小物体（视为质点）被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行，在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨。

以小物体通过C点时为计时起点，0.1s以后，场强大小不变，方向反向。

已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0.25，设小物体的电荷量保持不变，取g=10m/s2。

（sin370=0.6，cos370=0.8）(1)求弹簧枪对小物体所做的功；(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P，求CP的长度。

2013-2014学年度马陵中学期中考试高二年级物理试卷（选修）答案四、计算： （答案仅供 参考 其它解法酌 情给分）14．解：(15分)当电子从正中间沿着垂直于电场线方向以2×107m /s 的速度飞入时，若能飞出电场，则电子在电场中的运动时间为0v lt =（3分） 在沿AB 方向上，电子受电场力的作用，在AB 方向上的位移为221at y ⨯=（3分） 其中==m F a m d eu meE AB=（3分） 联立求解，得y ＝0.6cm ，而cm 5.02=d，（3分） 所以2dy >,故粒子不能飞出电场。

（3分）15．解：(1)微粒只在重力和电场力作用下沿AB 方向运动，在垂直于AB 方向上的重力和电场力必等大反向，可知电场力的方向水平向左，如图所示，微粒所受合力的方向由B 指向A ，与初速度v A 方向相反，微粒做匀减速运动。

(5分) (2)在垂直于AB 方向上，有qE sin θ—m gcos θ＝0所以电场强度E ＝1.7×104N /C 电场强度的方向水平向左（5分）(3)微粒由A 运动到B 时的速度v B ＝0时，微粒进入电场时的速度最小，由动能定理得，m g L si n θ ＋qELc os θ＝/22A mv 代入数据，解得v A ＝2.8m /s （5分）16．解：(1)V 20061031064=-⨯-⨯-==-q w U AB AB（3分）V 30010310964-=⨯-⨯==--q W U BC BC（3分）U CA ＝C ϕ－A ϕ＝(C ϕ－B ϕ)－(B ϕ－A ϕ)＝CB U －U BA ＝300V －200V ＝100V（3分）(2) A ϕ－B ϕ＝A ϕ－0＝200V ∴A ϕ＝200V （3分）B ϕ－C ϕ＝0－C ϕ＝－300V ∴C ϕ＝300V （3分）（3）B 点电势能为零，从A 到B 电场力做负功，电势能增加，所以A 点电势能为－6×10－4J ；从B 到C 电场力做正功，电势能减少，所以C 点电势能为－9×10－4J （3+3分）17.解(1)设弹簧枪对小物体做功为W f ，由动能定理得W f -mgr (l-cosθ)=12 mv 02 ①代人数据得W f =0.475J ②说明：①式4分，②式1分。