1、黑龙江省大庆市第四中学2019-2020学年高一物理下学期第三次测试试题（含解析）考试时间：90分钟 分值：100分本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分第卷（选择题）一、选择题（1-8为单选题，9-12为多选题。每题4分，共48分）1. 关于电场强度的概念，下列说法正确的是()A. 由可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比B. 正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关C. 电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关D. 电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零【答案】C【解析】【详解】AC电场中某点的电场强度与试探电荷所
2、受的电场力F以及试探电荷所带的电量q以及电性均无关，选项A错误，C正确； B正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，但是某一点场强方向与放入试探电荷的正负无关，选项B错误；D电场中某一点的电场强度是由电场本身决定的，与是否放试探电荷无关，选项D错误2. 如图所示，两个电荷量均为q的小球用长为l的轻质绝缘细绳连接，静止在光滑的绝缘水平面上。两个小球的半径。k表示静电力常量。则轻绳的张力大小为（）A. 0B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】对其中一个小球受力分析，水平方向有另一个小球对它的库仑力和绳子的拉力，根据力的平衡条件可得所以B正确，ACD错误。故选B。3. 在一个匀强电场
3、中有a、b两点，相距为d，电场强度为E，把一个电量为q的正电荷由a点移到b点时，克服电场力做功为W，下列说法正确的是A. 该电荷在a点电势能一定比b点大B. a点电势一定比b点电势低C. a、b两点电势差大小一定为U=EdD. a、b两点电势差Uab=【答案】B【解析】【详解】A正电荷从a点移到b点时，克服电场力做功为W，即电场力对电荷做负功，电势能增加，则电荷在a点电势能较b点小，故A错误；B由电势能公式EP=q分析知，正电荷在电势低处电势能小，所以a点电势比b点电势低，故B正确；Ca、b两点不一定沿着电场线方向，所以a、b两点电势差大小不一定为U=Ed，故C错误；D电荷从a移动到b，电场力
4、做功为-W，根据电势差的定义得：ab间的电势差：Uab=，故D错误4. 如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为ab的中点已知a、b两点的电势分别为a3 V，b9 V，则下列叙述正确的是()A. 该电场在c点处的电势一定为6 VB. a点处的场强Ea一定小于b点处的场强EbC. 正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大D. 正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中动能一定增大【答案】C【解析】【详解】A若该电场是匀强电场，则在c点处的电势为，若该电场不是匀强电场，则在c点处的电势为c6V故A错误B一条电场线，无法判断电场线疏密，就无法判断两点场强的大小，所以a点处的场
5、强Ea不一定小于b点处的场强Eb故B错误CD根据正电荷在电势高处电势能大，可知正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大，而由能量守恒得知，若正电荷只受电场力作用，其动能一定减小故C正确，D错误5. 如图，a、b、c、d是匀强电场中四个点，它们正好是一个梯形的四个顶点电场线与梯形所在的平面平行ab平行cd，且ab边长为cd边长的一半，已知a点的电势是3V，b点的电势是5V，c点的电势是7V由此可知，d点的电势为（ ）A. 4VB. 3VC. 2VD. 1V【答案】B【解析】【详解】由题意知，abdc，在匀强电场中，根据U=Ed可知，沿电场线方向相等距离两点间的电势差相等，则dc间电势差是ab
6、间电势差的2倍，即有可得：故B正确，ACD错误6. 如图的电场，等势面是一簇相互平行的竖直平面，间隔均为d，各面电势已在图中标出，现有一质量为m的带电小球（可视为点电荷）以速度v0，方向与水平方向成45角斜向上射入电场，要使小球做直线运动，则小球所带电的电性及电荷量为（）A. 负电，B. 正电，C. 负电，D. 正电，【答案】B【解析】【详解】作出电场线如图可知小球只有受到向左的电场力才可能和重力的合力与初速度在同一直线上如图所示因此小球带正电。小球沿方向做匀减速直线运动，则有已知相邻等势面的电势差均为，因此有联立代入数据可得故选B。7. 如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷+Q和-Q
7、直线MN是两点电荷连线的中垂线，O是两点电荷连线与直线MN的交点a、b是两点电荷连线上关于O的对称点，c、d是直线MN上的两个点下列说法中正确的是( )A. a点的场强大于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小B. a点的场强小于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大C. a点的场强等于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小D. a点的场强等于b点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大【答案】C【解析】试题分析：根据等量异种电荷周围的电场分布，a、b两点的电场强度的大小相等，方向相同MN
8、为一条等势线，它上面的场强O点最大，向两边逐渐减小，所以检验电荷在O点受到的电场力最大一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先增大后减小故选项C正确，选项A、B、D错误故选C考点：电势能；电场线8. 如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2，Q恰好静止不动，Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线。已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是（）A. Q1、Q2的电荷量之比为B. Q1、Q2的电荷量之比为C. Q1、Q2的质量之比为D. Q1、Q2的质量之比为【答案】C【解析】【详解】AB点电荷Q恰好静止不动，因此根
9、据库仑定律和二力平衡有所以Q1、Q2的电荷量之比为AB错误；CDQ1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线，Q1、Q2的角速度相同，根据牛顿第二定律有m12r1=m22r2所以Q1、Q2的质量之比为=C正确，D错误。故选C。9. 关于人造地球卫星说法正确的是（）A. 卫星运行的轨道半径变大，其周期变小B. 同步卫星只能在距离地面一定高度的赤道上空运行C. 人造卫星在圆形轨道上运行时处于完全失重状态D. 所有人造地球卫星的运行速度都大于第一宇宙速度【答案】BC【解析】【详解】A根据万有引力提供向心力得解得卫星运行的轨道半径变大，其周期变大，A错误；B在除赤道所在平面外任意点，
10、假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的。所以同步卫星只能在赤道的正上方，根据万有引力提供向心力得解得则同步卫星离地的高度为因同步卫星的周期等于地球自转的周期T，地球的半径R，都是定值，故同步卫星的离地高度一定，B正确；C人造卫星在轨道上运行时，受到的万有引力全部充当向心力，处于完全失重状态，C正确；D第一宇宙速度7.9km/s是绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，在地球周围做匀速圆周运动的人造地球卫星的线速度不会超过7.9km/s，D错误。故选BC。10. 如图所示，实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨
11、迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，则由此图可作出的正确判断是（）A. 带电粒子带负电B. 带电粒子带正电C. 带电粒子所受电场力的方向向左D. 带电粒子做匀变速运动【答案】ACD【解析】【详解】假设粒子从b运动a，受力分析如图所示ABC因为轨道的凹向大致指向合力方向，因此可知粒子受电场力方向水平向左，则粒子带负电，故AC正确，B错误；D粒子仅受恒定的电场力，加速度恒定，因此做匀变速曲线运动，故D正确。故选ACD。11. 如图（a），直线MN表示某电场中的一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v-t图线如图（b）所示设a、b两点
12、的电势分别为、，场强大小分别为Ea、Eb，粒子在a、b两点的电势能分别为Wa、Wb，不计重力，则有A. B. EaEbC. EaWb【答案】BD【解析】【详解】A负电荷从a运动到b，做加速运动，可知电场力的方向水平向右，则电场线的方向水平向左，可知ab故A错误；BC从a到b的过程中，电荷的加速度逐渐减小，可知电场强度的大小逐渐减小，则EaEb故B正确，C错误；D从a到b的过程中，电场力做正功，电势能减小，则WaWb故D正确。故选BD。12. 如图所示，竖直平面内的xOy坐标系中，x轴上固定一个点电荷Q，y轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点O处)，将一个重力不计的带电圆环(可视为
13、质点)套在杆上，从P处由静止释放，圆环从O处离开细杆后恰好绕点电荷Q做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是()A. 圆环沿细杆从P运动到O的过程中，加速度一直增大B. 圆环沿细杆从P运动到O的过程中，速度先增大后减小C. 若只增大圆环所带的电荷量，圆环离开细杆后仍能绕点电荷Q做匀速圆周运动D. 若将圆环从杆上P点上方由静止释放，其他条件不变，圆环离开细杆后不能绕点电荷Q做匀速圆周运动【答案】CD【解析】【详解】A圆环沿细杆从P运动到O的过程中，受库仑引力和杆的弹力，库仑引力沿杆向下的分力等于圆环的合力；滑到O点时，合力等于0，加速度为0，因此不是一直增大；故A错误B圆环沿细杆从P运动到O的过程中
14、，只有库仑引力做正功，由动能定理知，动能一直增加，则速度一直增大；故B错误CD对圆环沿细杆从P运动到O的过程，对圆周运动，联立得：；若只增大圆环所带的电荷量，圆环离开细杆后仍能绕点电荷Q做匀速圆周运动；将圆环从杆上P点上方由静止释放，增大，圆环离开细杆后不能绕点电荷Q做匀速圆周运动，故C正确，故D正确第卷13. 某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s闪光一次，如图所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如表。（当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）时刻t2t3t4t5速度（m/s）4.994.483.98(1
15、)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=_m/s。(2)从t2到t5时间内，重力势能增加量Ep=_J，动能减少量Ek=_J。(3)在误差允许的范围内，若Ep与Ek近似相等，即可验证机械能守恒定律。由上述计算得EpEk，造成这种结果的主要原因是_。【答案】 (1). 3.48 (2). 1.24 (3). 1.28 (4). 由于存在空气阻力【解析】【详解】(1)1在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有(2)23根据重力做功与重力势能关系可得在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有因此动能减小量为(3)4由于空气阻力的存在，导致动
16、能减小量没有全部转化为重力势能。三、计算题（共40分。写出必要的文字和说明）14. 如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5 cm，bc=3 cm，ca=4 cm。小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。求a、b所带电量之比。【答案】【解析】【详解】根据同种电荷相斥，一种电荷相吸，且小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线，可知，a、b的电荷异号，对小球c受力分析，如下图所示因ab=5 cm，bc=3 cm，ca=4 cm，因此，那么两力的合力构成矩形，依据三角形之比，则有根据库仑定律有故15. 如图所示，长l1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的
17、带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角37.已知小球所带电荷量q1.0106C，匀强电场的场强E3.0103N/C，取重力加速度g10m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)小球所受电场力F的大小；(2)小球的质量m；(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小【答案】(1)F=3.0103N(2)m=4.0104kg(3)v=2.0m/s【解析】【详解】(1)根据电场力的计算公式可得电场力；(2)小球受力情况如图所示： 根据几何关系可得，所以；(3)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则，解得v=2m/s16. 如图甲所示,一个质量为0.6 kg
18、小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失)已知圆弧的半径R=0.3 m,=60,小球到达A点时的速度vA=4 m/sg取10 m/s2,求:(1)小球做平抛运动的初速度v0(2)P点与A点的高度差h(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力【答案】（1）2m/s；（2）0.6m；（3）8N，方向竖直向上【解析】试题分析：小球恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧，根据速度的分解可以求出初速度v0； P至A的过程由动能定理得P点与A点的高度差；选择从A到C的运动过程，运用动能定理求出C点速度，再根据向心力公式求出小球在最高点C时对轨道的压力(1)速度分解如图所示 由平抛运动规律得v0=vx=vAcos=2m/s(2)小球由P至A的过程由动能定理得 得h=0.6m(3)小球从A点到C点的过程中,由动能定理得 得小球在C点时由牛顿第二定律得得由牛顿第三定律得FNC=FNC=8N，方向竖直向上【点睛】本题是平抛运动和圆周运动相结合的典型题目，可以运用平抛运动和圆周运动的基本公式，求速度的问题，也可以用动能定理来求解