河北省衡水中学2016-2017学年上学期高三(上)期中物理试卷(解析版) 联系客服

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【点评】本题是力平衡问题,关键是分析物体的受力情况,根据平衡条件并结合正交分解法列方程求解. 利用正交分解方法解体的一般步骤: ①明确研究对象; ②进行受力分析;

③建立直角坐标系,建立坐标系的原则是让尽可能多的力落在坐标轴上,将不在坐标轴上的力正交分解; ④x方向,y方向分别列平衡方程求解.

8.如图所示,直线MN是某电场中的一条电场线(方向未画出).虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下,由a运动到b的运动轨迹,轨迹为一抛物线.下列判断正确的是( )

A.电场线MN的方向一定是由N指向M

B.带电粒子由a运动到b的过程中动能不一定增加 C.带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能 D.带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度 【考点】电场线;电势能.

【分析】解答本题的突破口是根据粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向,从而确定电场线MN的方向以,然后根据电场力做功情况,进一步解答.

【解答】解:A、由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动,物体所受外力指向轨迹内侧,所以粒子所受的电场力一定是由M指向N,但是由于粒子的电荷性质不清楚,所以电场线的方向无法确定.故A错误 B、粒子从a运动到b的过程中,电场力做正功,电势能减小,动能增加,故B错误

C、粒子从a运动到b的过程中,电场力做正功,电势能减小,带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能,故C正确.

D、由a到b的运动轨迹,轨迹为一抛物线,说明粒子一定受恒力,即带电粒子在a点的加速度等于在b点的加速度,故D错误 故选:C.

【点评】依据带电粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向是解决带电粒子在电场中运动问题的突破口,然后可进一步根据电场线、电场力做功等情况确定电势、电势能的高低变化情况.

9.如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1,之后进入电场 线竖直向下的匀强电场E2发生偏转,最后打在屏上.整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么( )

A.偏转电场E2对三种粒子做功一样多 B.三种粒子打到屏上时的速度一样大 C.三种粒子运动到屏上所用时间相同 D.三种粒子一定打到屏上的同一位置 【考点】带电粒子在匀强电场中的运动.

【分析】由动能定理定理可求得粒子进入偏转电场时的速度,再对运动的合成与分解可求得偏转电场中的位移;再由几何关系可明确粒子打在屏上的位置.

【解答】解:带电粒子在加速电场中加速度,由动能定理可知:E1qd=mv2; 解得:v=

粒子在偏转电场中的时间t=;

在偏转电场中的纵向速度v0=at=

纵向位移x=at2=

;即位移与比荷无关,与速度无关;

由相似三角形可知,打在屏幕上的位置一定相同,到屏上的时间与横向速度成反比; 故选:AD.

【点评】本题考查带电粒子在电场中的偏转,要注意偏转中的运动的合成与分解的正确应用.

10.如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点,固定一电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点的检验电荷),从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),P到物块的重心竖直距离为h,P、A连线与水平轨道的夹角为60°,k为静电常数,下列说法正确的是( )

A.物块在A点的电势能EPA=Qφ

B.物块在A点时受到轨道的支持力大小为mg+C.点电荷+Q产生的电场在B点的电场强度大小D.点电荷+Q产生的电场在B点的电势φB=

(v

﹣v2)+φ

【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系;电势能.

【分析】对物体进行受力分析,受重力、支持力、库仑力,根据竖直方向合力等于零,求出物体在A点受到轨道的支持力.从A点到B点,只有电场力做功,根据动能定理,求出电场力做功,从而得出两点间的电势差,从而得出B点的电势.

【解答】解:A、物块在A点的电势能EPA=+qφ,则A错误 B、物体受到点电荷的库仑力为:F=N,由平衡条件有: N﹣mg﹣Fsin60°=0

由几何关系可知:r=

设物体在A点时受到轨道的支持力大小为

解得:N=mg+.B正确;

C、点电荷+Q产生的电场在B点的电场强度大小为:EB=D、设点电荷产生的电场在B点的电势为φB,动能定理有:

=,故C错误;

解得:φB=故选:BD

,故D正确

【点评】解决本题的关键知道电场力做功W=qU,U等于两点间的电势差.以及掌握库仑定律和动能定理的运用.

11.如图所示,不带电的金属球A固定在绝缘底座上,它的正上方有B点,该处有带电液滴不断地自静止开始落下(不计空气阻力),液滴到达A球后将电荷量全部传给A球,设前一液滴到达A球后,后一液滴才开始下落,不计B点未下落带电液滴对下落液滴的影响,则下列叙述中正确的是( )

A.第一滴液滴做自由落体运动,以后液滴做变加速运动,都能到达A球 B.当液滴下落到重力等于电场力位置时,开始做匀速运动

C.能够下落到A球的所有液滴下落过程所能达到的最大动能不相等 D.所有液滴下落过程中电场力做功相等 【考点】功能关系.

【分析】随着球A液滴增多,带电量增大,空间产生的场强增强,除第一滴液滴做自由落体运动,以后液滴做变加速运动,不一定能到达A球;通过分析受力情况,判断液滴的运动情况;当液滴所受的电场力与重力相等时动能最大,但各个液滴动能最大的位置不同,最大动能不等;根据功的公式W=Fl分析电场力做功关系.

【解答】解:A、第一滴液滴只受重力做自由落体运动,以后液滴将受力向上的电场力作用而做变加速运动,随着球A液滴增多,带电量增大,空间产生的场强增强,以后液滴所受的电场力增大,这些液滴先加速后减速,就不一定能到达A球,故A错误.

B、当液滴下落到重力等于电场力位置时,继续向下运动时电场力增大,电场力将大于重力,开始做减速运动,故B错误.

C、当液滴所受的电场力与重力相等时动能最大,则有:mg=k

,x是动能最大的位置到A距离,由于A球的

电荷量qA在不断增大,x增大,所以第一滴液滴以后的液滴动能最大的位置将不断上移,合外力做功不等,则最大动能不相等,故C正确.

D、由于所有液滴下落过程中所受的电场力不等,若能到达A球,根据功的公式W=Fl可知,通过的位移相等,电场力做功不相等;若不能到达A球,液滴将返回到B点,电场力做功为零,即电场力做功相等,故D错误. 故选:C.

【点评】本题关键要正确分析液滴的受力情况,从而判断其运动情况,知道液滴所受的电场力与重力平衡时动能最大,类似于小球掉在弹簧上的问题,要能进行动态分析.

12.如图甲所示,有一绝缘的竖直圆环,圆环上分布着正电荷.一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环,细杆上套有一质量为m=10g的带正电的小球,小球所带电荷量q=5.0×10﹣4C,让小球从C点由静止释放.其沿细杆由C经B向A运动的v﹣t图象如图乙所示.且已知小球运动到B点时,速度图象的切线斜率最大(图中标出了该切线)下列说法正确的是( )

A.由C到A的过程中,小球的电势能先减小后增大 B.在O点右侧杆上,B点场强最大,场强大小为E=1.2V/m C.C、B两点间的电势差UCB=0.9V D.沿着C到A的方向,电势先降低后升高 【考点】电势差与电场强度的关系;电势能.

【分析】通过乙图的v﹣t图象判断出加速度,加速度最大时受到的电场力最大,电场强度最大,由电场力做功即可判断电势能,由W=qU求的电势差. 【解答】解:

AD、从C到A电场力一直做正功,故电势能一直减小,电势一直减小,故AD错误;

B、由乙图可知,小球在B点的加速度最大,故受力最大,加速度有电场力提供,故B点的电场强度最大,a=a=

,解得E=1.2V/m,故B正确;

﹣0,CB间电势差为U==0.9V,故C正确

C、由C到B电场力做功为W=mv故选:BC.

【点评】本题主要考查了图象问题,抓住电场力做正功,电势能减小即可.

13.如图电路中,电源的内电阻为r,R1、R3、R4均为定值电阻,电表均为理想电表.闭合电键S,当滑动变阻器R2的滑动触头向右滑动时,下列说法中正确的是( )

A.电压表的示数变小 B.电流表的示数变大 C.电流表的示数变小

D.R1中电流的变化量一定大于R4中电流的变化量 【考点】闭合电路的欧姆定律.