1、物理试题【满分100分,考试时间为90分钟】一、选择题(本题共15个小题,每小题4分,共60分。第1-10小题中给出的四个选项中,只有一个选项正确;第11-15小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,不选或有选错的得0分。请将选择题答案填涂到答题卡对应栏内。)1下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是()A根据电场强度的定义式E可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比B根据电容的定义式C可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比C根据真空中点电荷的电场强度公式Ek可知,电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关D根据电势差
2、的定义式UAB可知,带电荷量为1 C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1 J,则A、B两点间的电势差为1 V2两个相同的带同种电荷的导体小球所带电荷量的比值为13,相距为r时库仑力的大小为F,今使两小球接触后再分开放到相距为2r处,则此时库仑力的大小为()AF BF CF DF 3下列表达式中,q一定是场源电荷的是()AFk BE CWABqUAB DEk4在匀强电场中,有一质量为m、带电荷量为q的带电小球从O点由静止自由释放,其运动轨迹为一直线,直线与竖直方向的夹角为,如图所示,那么关于匀强电场的场强大小,下列说法中正确的是 ()A唯一值是 B最大值是C最小值是 D不可能是5如图所示
3、,一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由AOB匀速飞过,电子重力不计,则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是()A先变大后变小,方向水平向左B先变大后变小,方向水平向右C先变小后变大,方向水平向左D先变小后变大,方向水平向右6带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图,从a到b过程中,下列说法正确的是()A粒子带负电荷B粒子先加速后减速C粒子速度一直增大D粒子的机械能先减小后增大7如图所示,一圆心为O、半径为R的圆中有两条互相垂直的直径AC和BD,电荷量分别为Q、Q的点电荷放在圆周上,它们的位置关系关于AC对称,Q与O点的连线和OC间夹角为60
4、。两个点电荷的连线与AC的交点为P,取无穷远电势为零,则下列说法正确的是() AP点的场强为0,电势也为0BA点电势低于C点电势C点电荷q沿直线从A到C的过程中电势能先减小后增大D点电荷q在B点具有的电势能小于在D点具有的电势能8如图所示为一种电容传声器。b是固定不动的金属板,a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片,a、b构成一个电容器。其工作原理是当声波作用于金属膜片时,金属膜片发生相应的振动,于是就改变了它与固定极板b间的距离,从而使电容发生变化,而电容的变化可以转化为电路中电信号的变化。闭合开关K,若声源S发出声波使a向右运动时( )A电容器的电容增大Ba、b板之间的电场强度减小C电
5、容器两端的电压增大D电容器放电9一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10 V、17 V、26 V。下列说法正确的是( )A电场强度的大小为2.5 V/mB坐标原点处的电势为17 VC电子在a点的电势能比在b点的高7 eVD电子从b点运动到c点,电场力做功为10eV10两个点电荷和固定在x轴上O、D两点,两者之间连线上各点电势高低如图中曲线所示(OBBD),取无穷远处电势为零,由图可知,下列说法错误的是( )AB点电场强度为零B为负电荷,为正电荷C 电量一定大于电量D将电子沿x轴从A点移到C点,电场力一直做正功11在电场中的某点A放一电荷量为q的
6、试探电荷,它所受到的电场力大小为F,方向水平向右,则A点的场强大小EA,方向水平向右下列说法正确的是()A在A点放置一个电荷量为q的试探电荷,A点的场强方向变为水平向左B在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,则A点的场强变为2EAC在A点放置一个电荷量为q的试探电荷,它所受的电场力方向水平向左D在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,它所受的电场力为2F12两个不规则带电导体间的电场线分布如图所示,已知导体附近的电场线均与导体表面垂直,a、b、c、d为电场中几个点,并且a、d为紧靠导体表面的两点,选无穷远处为电势零点,则()A场强大小关系有EbEcB电势大小关系有bdC将一负电荷放在d点时其电势
7、能为负值D将一正电荷由a点移到d点电场力做正功13图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M、N质量相等,所带电荷的绝对值也相等现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示点a、b、c为实线与虚线的交点,已知O点电势高于c点若不计重力,则 ( ) AM带负电荷,N带正电荷BN在a点的速度与M在c点的速度大小相同CN在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功DM在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零14如图所示,在竖直放置的平行金属板A、B之间加有恒定电压U,A、B两板的中央留有小孔O1、O2,在B板的右侧有平行于极板的匀强电
8、场E,电场范围足够大,足够大的感光板MN垂直于电场方向固定放置第一次从小孔O1处由静止释放一个质子,第二次从小孔O1处由静止释放一个粒子,关于这两个粒子的运动,下列判断正确的是()A质子和粒子在O2处的速度大小之比为12B质子和粒子在整个过程中运动的时间相等C质子和粒子打到感光板上时的动能之比为12D质子和粒子打到感光板上的位置相同15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()
9、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做匀速圆周运动二、计算题(本题共4小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写最后答案的不给分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)16(8分)如图,真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形,边长L2.0 m。若将电荷量均为q2.0106 C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k9.0109 Nm
10、2/C2,求:(1)两点电荷间的库仑力大小;(2)C点的电场强度的大小和方向。17(10分)如图所示,光滑、绝缘的水平轨道AB与四分之一圆弧轨道BC平滑连接,并均处于水平向右的匀强电场中,已知匀强电场的场强E5103 V/m,圆弧轨道半径R0.4 m。现有一带电荷量q2105 C、质量m5102 kg的物块(可视为质点)从距B端s1 m处的P点由静止释放,加速运动到B端,再平滑进入圆弧轨道BC,重力加速度g10 m/s2,求:(1)物块在水平轨道上加速运动的时间和到达B点的速度vB的大小;(2)物块到达圆弧轨道B点时受到的支持力NB的大小。18(10分)如图所示,带电荷量为Q的正电荷固定在倾角
11、为30的光滑绝缘斜面底部的C点,斜面上有A、B两点,且A、B和C在同一直线上,A和C相距为L,B为AC的中点现将一带电小球从A点由静止释放,当带电小球运动到B点时速度正好又为零,已知带电小球在A点处的加速度大小为,静电力常量为k,求:(1)小球运动到B点时的加速度;(2)A和B两点间的电势差UAB(用k、Q和L表示)19(12分)如图所示,在竖直平面内的平面直角坐标系xOy中,x轴上方有水平向右的匀强电场,有一质量为m、电荷量为q(q0)的带电绝缘小球,从y轴上的P(0,L)点由静止开始释放,运动至x轴上的A(L,0)点时,恰好无碰撞地沿切线方向进入固定在x轴下方竖直放置的四分之三圆弧形光滑绝
12、缘细管,细管的圆心O1位于y轴上,交y轴于B点,交x轴于A点和C(L,0)点,已知细管内径略大于小球外径,小球直径远小于细管轨道的半径,不计空气阻力,重力加速度为g.求:(1)匀强电场的电场强度的大小;(2)小球运动到B点时对细管的压力;(3)小球从C点飞出后落在x轴上的位置坐标物理试题答案一 选择题123456789101112131415DDDCBDDACACDBDBDCDCD二 计算题16. (1)由Fk,得F9.0103 N(2)A、B点电荷在C点产生的场强大小相等,均为E1kA、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为E2E1cos 30代入数据得E7.8103 N/C,场强E的方向
13、沿y轴正向17.(1)由qEma sat2 得:t1 s 又因:vBat 得:vB2 m/s(2)物块刚进入圆弧轨道时,有:NBmgm 解得:NB1 N18.(1)带电小球在A点时:mgsin 30kmaA带电小球在B点时得:kmgsin 30maB 取立解得:aB,方向沿斜面向上(2)由A点到B点对小球运用动能定理得mgsin 30 +qUAB0 解得UAB.19.(1)小球由静止释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动,小球从A点沿切线方向进入,则此时速度方向与竖直方向的夹角为45,即加速度方向与竖直方向的夹角为45,则tan 45 解得:E(2)根据几何关系可知,细管轨道的半径rL从P点到B点的过程中,根据动能定理得:mg(2LL)EqLmv在B点,根据牛顿第二定律得:FNmg 联立解得:FN3(1)mg,方向竖直向上由牛顿第三定律可得小球运动到B点时对细管的压力大小FN3(1)mg,方向竖直向下(3)从P到A的过程中,根据动能定理得:mvmgLEqL 解得:vA2小球从C点抛出后做类平抛运动 抛出时的速度vCvA2水平和竖直方向速度相等 落回x轴需要的时间水平方向位移 得 所以坐标为(7L,0)