湖北省2009-2010學年高一物理下學期單元測試（2）新人教版

1 20092009 20102010 學年度下學期學年度下學期 高一物理單元測試 高一物理單元測試 2 2 新課標版新課標版 命題范圍命題范圍 電電 場場 本試卷分第 I 卷 選擇題 和第 II 卷 非選擇題 兩部分 考試時間 90 分鐘 滿分 100 分 第 卷 選擇題 48 分 一 本題共 12 小題 每小題 4 分 共 48 分 在每小題給出的四個選項中 有的小題只有一 個選項正確 有的小題有多個選項正確 全部選對的得 4 分 選不全的得 2 分 有選錯 的或不答的得 0 分 1 關于元電荷下列說法正確的是 A 元電荷實際上是指電子和質子本身 B 所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數倍 C 元電荷的值通常取作 e 1 60 10 19C D 電荷量 e 的數值最早是由美國科學家密立根用實驗測得的 2 在一個點電荷形成的電場中 下列關于電場強度和電勢的說法中正確的是 A 任何兩點的電場強度都不相同B 可以找到很多電場強度相同的點 C 任何兩點的電勢都不相等D 可以找到很多電勢相等的點 3 如圖所示 a b c 是一條電場線上的三點 電場線的方向由 a 到 c a b 間距離等于 b c 間距離 用 a b c和 Ea Eb Ec分別表示 a b c 三點的電勢和場強 可以 判定 A a b c B Ea Eb Ec C a b b c D Ea Eb Ec 4 如圖所示 M N 兩點分別放置兩個等量種異電荷 A 為它們連線的中點 B 為連線上靠 近 N 的一點 C 為連線的中垂線上處于 A 點上方的一點 在 A B C 三點中 A 場強最小的點是 A 點 電勢最高的點是 B 點 B 場強最小的點是 A 點 電勢最高的點是 C 點 C 場強最小的點是 C 點 電勢最高的點是 B 點 D 場強最小的點是 C 點 電勢最高的點是 A 點 5 如圖所示 在點電荷 Q 的電場中 已知 a b 兩點在同一等勢面上 c d 兩點在同一等勢 面上 甲 乙兩個帶電粒子的運動軌跡分別為曲線 acb 和 adb 兩粒子經過 a 點時具有相 同的動能 由此判斷 A 甲粒子經過 c 點時與乙粒子經過 d 點時具有相同的動能 B 甲 乙兩粒子帶異種電荷 C 若取無窮遠處為零電勢 則甲粒子經過 c 點時的電勢能小于乙 粒子經過 d 點時的電勢能 2 D 兩粒子經過 b 點時具有相同的動能 6 如圖所示的直線是真空中某電場的一條電場線 A B 是這條直線上的兩點 一帶正電粒 子以速度 vA經過 A 點向 B 點運動 經過一段時間后 粒子以速度 vB經過 B 點 且 vB與 vA方向相反 不計粒子重力 下面說法正確的是 A A 點的場強一定大于 B 點的場強 B A 點的電勢一定高于 B 點的電勢 C 粒子在 A 點的速度一定小于在 B 點的速度 D 粒子在 A 點的電勢能一定小于在 B 點的電勢能 7 電場中有 A B 兩點 把某點電荷從 A 點移到 B 點的過程中 電場力對該電荷做了負 功 則下列說法正確的是 A 該電荷是正電荷 且電勢能減少 B 該電荷是正電荷 且電勢能增加 C 該電荷是負電荷 且電勢能增加 D 電荷的電勢能增加 但不能判斷是正電荷還是負電荷 8 光滑水平面上有一邊長為 L 的正方形區(qū)域處在場強為 E 的勻強電場中 電場方向與正方形 一邊平行 一質量為 m 帶電量為 q 的小球由某一邊的中點 以垂直于該邊的水平初速 度 進入該正方形區(qū)域 當小球再次運動到該正方形區(qū)域的邊緣時 具有的動能不可能 為 A 0B qELmv 2 1 2 1 2 0 C 2 0 2 1 mv D qELmv 3 2 2 1 2 0 9 如圖 在水平放置的已經充電的大平行板電容器之間 有一帶負電的油滴處于靜止狀態(tài) 若某時刻油滴的電荷量開始減小 為維持該油滴原來的靜止狀態(tài)應 A 給平行板電容器充電 補充電荷量 B 給平行板電容器放電 減少電荷量 C 使兩金屬板相互靠近些 D 使兩金屬板相互遠離些 10 三個質量相等分別帶有正電 負電和不帶電的微粒 A B C 在水平放置的平行帶電金 屬板左側 P 點以相同速度的垂直電場線方向射入勻強電場 分別落在帶正電荷的下板上 不同的三點 如圖所示 下列判斷中正確的是 A 三微粒在電場中運動的加速度關系為 aB aC aA B 三微粒在電場中運動的時間相等 C 三微粒到達下板時動能關系為 EkA EkC EkB D 三微粒所受靜電力大小關系為 FA FB FC 11 如圖所示 在絕緣的水平面上方存在著勻強電場 電場方向如圖所示 水平面上的帶電 金屬塊在水平拉力 F 的作用下沿水平面移動 已知金屬塊在移動的過程中 外力 F 做功 32J 金屬塊克服電場力做功 8 0J 金屬塊克服摩擦力做功 16J 則在此過程中金屬塊的 A 動能增加 8 0J B 電勢能增加 24J vAvB AB 3 甲 乙 4 3 2 1 a L d C 機械能減少 24J D 機械能增加 48J 12 如圖 甲 所示 在 x 軸上有一個點電荷 Q 圖中未畫出 O A B 為軸上三點 放在 A B 兩點的檢驗電荷受到的電場力跟檢驗電荷所帶電荷量的關系如圖 5 乙 所示 以 x 軸的正方向為電場力的正方向 則 A 點電荷 Q 一定為正電荷 B 點電荷 Q 在 AB 之間 C A 點的電場強度大小為 2 103N C D A 點的電勢比 B 點的電勢高 第 卷 選擇題 52 分 二 本題共 3 小題 每題 4 分 共 12 分 把答案填在相應的橫線上或括號內 13 在電場中某處放入電荷量為 5 0 10 9C 的正點電荷 它受到的靜電力為 3 0 10 4 N 則 該處的電場強度大小為 V m 若將該電荷從電場中 A 點移到 B 點 靜電力做功 5 0 10 7J 則 A B 兩點的電勢差為 V 14 如圖所示 用長 L 0 50m 的絕緣輕質細線 把一個質量 m 1 0g 帶電小球懸掛在帶等量異種電荷的平行金屬板之間 平行金屬板間的距離 d 5 0cm 兩板間電壓 U 1 0 103V 靜止時 絕緣線偏離豎直方向 角 小球偏離豎直距離 a 1 0cm 角很小 為計算方便可認為 tan sin 取 g 10m s2 需要求出具體數值 不能用 角表示 則 1 兩板間電場強度的大小為 V m 2 小球帶的電荷量 C 3 若細線突然被剪斷 小球將在板間 填 類平 拋運動 勻加速直線 運動 或 勻速直線運動 15 某興趣小組的同學們設計了測定帶電粒子運動初速度的實驗方案 取兩個半徑均為 R 的 圓形平板電極 平行正對放置 相距為 d 在極板間加上電勢差 板間電場可以認為是均 勻的 現讓一個 粒子 氦原子核 從正極板邊緣沿半徑方向以某一初速度垂直于電場 方向射入兩極板之間 當極板間電勢差為 U 時 測得 粒子恰好落在負極板的中心 已 知質子電荷為 e 質子和中子的質量均視為 m 忽略重力和空氣阻力的影響 則 粒子的 初速度為 三 本題共 4 小題 16 題 12 分 17 題 8 分 18 19 題各 10 分 共 40 分 解答應寫出必要 的文字說明 方程式和重要演算步驟 只寫出最后答案的不能得分 有數值計算的題 4 答案中必須明確寫出數值和單位 16 如圖所示 真空中有兩個靜止點電荷 Q 2 10 4C q 2 10 5C 它們相距 r 2m 求 1 q 受的電場力 2 q 所在的 B 點的場強 EB 3 只將 q 換為 q 4 10 5C 的正點電荷 再求 q 受的電場力及 B 點的場強 4 將電荷 q 拿去后再求 B 點場強 17 如圖所示 一帶電為 q 質量為 m 的小球 從距地面高 h 處以一定的初速水平拋出 在 距拋出點水平距離為 L 處有根管口比小球略大的豎直細管 管的上口距地面 h 2 為了 使小球能無碰撞地通過管子 可在管子上方整個區(qū)域內加一水平向左的勻強電場 求 1 小球的初速度 2 應加電場的場強 3 小球落地時的動能 18 電荷量為 q 1 10 4C 的帶正電小物塊置于粗糙的絕緣水平面上 所在空間存在沿水平方 向的勻強電場 場強 E 與時間 t 的關系及物塊速度 v 與時間 t 的關系如圖所示 若重力 加速度 g 取 10 m s2 求 1 物塊的質量 m 2 物塊運動 2s 過程中 其電勢能的改變量 E v0 5 19 兩平行金屬板 A B 水平放置 一個質量為 m 5 10 6kg 的帶電微粒以 v0 2m s 的水平 速度從兩板正中位置射入電場 如圖所示 A B 間距為 d 4cm 板長 l 10crn g 取 10m s2 1 當 A B 間電壓 UAB 1 0 103V 時 微粒恰好不發(fā)生偏轉 求該微粒的電性和電荷 量 2 令 B 板接地 要使該微粒能穿過電場 求 A 板的電勢 O 1 2 3 21t s E 104 N C 1 O 1 2 3 21 v m s 1 t s 6 參考答案 一 選擇題 序號123456789101112 正確 答案 BCDADACBCDD DDAAABC 1 BCD 元電荷是指電子或質子所帶的電荷量 數值為 e 1 60 10 19C 故 A 項錯誤 C 項 正確 所有帶電體的電荷量都等于元電荷的整數倍 B 項正確 電荷量 e 的數值最早是由 美國科學家密立根用實驗測得的 D 也正確 3 A 只有一條電場線 不能確定具體的電場 無法比較電場強弱及兩點間的電勢差 4 C 考查等量種異點電荷電場線的分布特點 A B C 三點中場強最小的點是 C 點 電勢 最高的點是 B 點 選項 C 正確 6 D 粒子受電場力方向向左 粒子帶正電 故場強向左 B 錯 D 對 一條電場線無法判斷 場強大小 故 A 錯 粒子從 A 點到 B 點 電場力做負功 A 點速度大于 B 點速度 C 錯 12 BC 由圖 乙 正檢驗電荷放在 A 點和負檢驗電荷放在 B 點所受電場力方向均沿 x 軸 正方向 說明點電荷 Q 為負電荷且放在 AB 之間 選項 A 錯 B 對 由圖線斜率表示場強 可知 A 點場強大小為 2 103N C B 點場強大小為 5 102N C A 點距離 Q 較近 故 A 點 的電勢低于 B 點的電勢 選項 C 對 D 錯 二 填空題 13 6 104 100 14 1 2 0 104V m 2 1 0 10 8C 3 勻加速直線運動 15 m eU d R 2 三 計算題 16 12 分 解 l 由庫侖定律得 N r Qq kF9 2 102102 109 2 54 9 2 2 分 方向在 A 與 B 的連線上 且指向 A 1 分 2 由電場強度的定義 2 r Q k q F E 1 分 所以 2 4 9 2 102 109 EN C 4 5 105 N C 1 分 方向由 A 指向 B 1 分 3 由庫侖定律 N r Qq kF18 2 104102 109 2 54 9 2 7 方向由 A 指向 B 2 分 N r Q k q F E 5 2 105 4 方向由 A 指向 B 2 分 4 因 E 與 q 無關 q 0 也不會影響 E 的大小與方向 所以拿走 q 后場強不變 2 分 17 8 分 1 要使小球無碰撞地通過管口 則當它到達管口時 速度方向為豎直向下 豎直方向 自由落體運動 則運動時間為 g h tgt h 2 2 1 2 1 分 水平方向 粒子做勻減速運動 減速至 0 位移t v L 2 0 0 1 分 解得 h g L t L v2 2 0 1 分 2 水平方向 根據牛頓第二定律 maqE 又由運動學公式 sav 20 2 0 2 1 分 解得 hq mgL E 2 方向水平向右 1 分 3 由動能定律 KG EWW 電場 1 分 即 2 0 2 1 mvEqELmgh K 1 分 解得 EK mgh 1 分 18 10 分 解 由圖可知 第 1s 物塊做勻加速直線運動 由牛頓第二定律有 qE1 mg ma 1 分 由圖線知 a 2m s2 1 分 1s 后物塊做勻速運動 由平衡條件有 qE2 mg 1 分 聯(lián)立解得 q E1 E2 ma 1 分 由圖可得 E1 3 104N C E2 2 104N C 代入數據解得 m 0 5kg 1 分 2 物塊在第 1s 的位移為 1 2 11 t v sm 1 分 物塊在第 2s 的位移為 2 22 vtsm 1 分 電場力做正功 2211 sqEsqEW 7J 2 分 所以 物塊的電勢能減少 7J 1 分 19 10 分 解 1 4 2 3 105 2 104 100 1 d U EV m 1 分 8 根據題意 可知該微粒帶負電 有 qE mg 9 4 6 100 2 105 2 10105 E mg qC 2 分 2 微粒剛好從 B