2014届河北省高一下学期三调考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

下列关于电场强度的两个表达式E=F/q和E=kQ/r²的叙述，正确的是         （  ）

A.E=F/q是电场强度的比例式，F是放入电场中的电荷所受力，q是产生电场的电荷的电荷量

B.E=F/q是电场强度的比例式，F是放入电场中电荷所受的力，q是放入电场中电荷的电荷量

C.E=kQ/r²是点电荷场强的计算式，Q是产生电场的电荷电荷量，它不适用于匀强电场

D.从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式，式是点电荷q₂产生的电场在点电荷q₁处的场强大小，而是点电荷q₁产生的电场在点电荷q₂处的场强大小

2. 难度：简单

在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点.其中a、b两点的电势相等，电场强度相同的是                                            （    ）

A.甲图中与点电荷等距的a、b两点

B.乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点

C.丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点

D.丁图中匀强电场中的a、b两点

3. 难度：简单

在真空中有一匀强电场，电场中有一质量m=0.01g，带电荷量q=-2×10^-8C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动，g=10m／s²，则(     )

A.场强的方向一定沿水平方向向右      B. 场强的方向一定沿水平方向向左

C.场强的方向一定竖直向上                D.场强的大小一定为E=5×10³N／C

4. 难度：简单

如图所示，两平行金属板竖直放置，板上A、B两孔正好水平相对，板间电压为500 V．一个动能为400 eV的电子从A孔沿垂直板方向射入电场中．经过一段时间电子离开电场，则电子离开电场时的动能大小为             (　　)

A．900 eV　      B 500 eV         C．400 eV         D．100 eV

5. 难度：简单

一个带电小球在空中从点a运动到点b，这一过程重力做功5 J，电场力做功2 J，克服空气阻力做功l J，由此可以判断小球从点a运动到点b的过程中，有关能量的变化是(  )

A．重力势能减小5 J   B．电势能增大2 J     C．动能增大6 J      D．机械能减小3 J

6. 难度：简单

如图所示，在球壳内部球心放置带电荷量为＋Q的点电荷，球壳内有A点，壳壁中有B点，壳外有C点，则下列说法正确的是(　　)

A．E_A>E_C>E_B                 B．A、B、C三点的电势φ_A＝φ_B>φ_C

C．E_A>E_B>E_C                  D．A、B、C三点的电势φ_A>φ_B>φ_C

7. 难度：简单

人造卫星绕地球沿椭圆形轨道运动，卫星在近地点处的动能E_k1、重力势能E_P1和机械能E₁与远地点处动能E_k2、重力势能E_P2、机械能E₂的关系是　(阻力不计) （       ）

A．E_k1＞E_k2，E_P1＞E_P2，E₁＞E₂              B．E_k1＞E_k2，E_P1＜E_P2，E₁=E₂

C．Ek1＜Ek2，EP1＞EP2，E1=E2            D．因卫星所受重力是变力，故无法比较

8. 难度：简单

如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图中虚线所示(a、b只受电场力作用)，则(  　)

A．a一定带正电，b一定带负电

B．两个粒子的电势能一个增加，一个减小

C．a的速度将减小，b的速度将增加

D．a的加速度将减小，b的加速度将增加

9. 难度：简单

传感器是把非电学物理量（如位移、压力、流量、声强等）转换成电学量的一种元件。如图所示为一种电容传感器，电路可将声音信号转化为电信号。电路中a、b构成一个电容器，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镀有金属层的振动膜。若声源S发出频率恒定的声波使a振动,则a在振动过程中（     ）

A． a、b板之间的电场强度不变           B． a、b板所带的电荷量不变

C．向右位移最大时，电容器的电容最小    D．向右位移最大时，电容器的电容最大

10. 难度：简单

等量异种点电荷的连线和中垂线如图所示，现将一个带负电的检验电荷先从图中的a点沿直线移动到b点，再从b点沿直线移动到c点，则检验电荷在此全过程中（    ）

A．所受电场力的方向变化       B．所受电场力的大小恒定

C．电场力一直做正功           D．电势能先不变后减小

11. 难度：简单

如图所示，A、B为两个用绝缘细丝线悬挂起来的质量相同的带电小球，左边放一个带正电的球C时，两悬线都保持竖直方向（两线长度相同），若把C球移走，下面哪个图可以表示A、B两球的位置？   （ A、B没接触）                 （      ）

12. 难度：简单

如图所示，在匀强电场中有A、B两点，将一电量为q的正电荷从A点移到B点，第一次沿直线AB移动该电荷，电场力做功为W₁；第二次沿路径ACB移动该电荷，电场力做功W₂；第三次沿曲线AB移动该电荷，电场力做功为W₃，则                    （     ）

A．W₁＞W₂＞W₃      B．W₁＜W₃＜W₂    

 C．W₁= W₂ = W₃      D．W₁= W₂＜W₃

13. 难度：简单

如图所示，带电粒子P所带的电荷量是带电粒子Q的3倍，它们以相等的速度v₀从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场，分别打在M、  N点，若OM=MN，则P和Q的质量之比为（      ）

A.3∶4               B. 4∶3           

C. 3∶2             D. 2∶3

14. 难度：简单

如下图所示，一电容为C的平行板电容器，两极板A、B间距离为d，板间电压为U，B板电势高于A板．两板间有M、N、P三点，M、N连线平行于极板，N、P连线垂直于极板， M、P两点间距离为L，∠PMN＝θ。以下说法正确的是(　　)

A．电容器带电荷量为CU

B．两极板间匀强电场的电场强度大小为

C．M、P两点间的电势差为

D．若将带电荷量为＋q的电荷从M移到P，该电荷的电势能减少了

15. 难度：简单

如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条等势线，其电势分别为3V、5V、7V，实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q为轨迹与等势线A、C的交点，带电粒子只受电场力，则下列说法正确的是      （     ）

A．粒子带负电         

B．粒子在P点的动能大于Q点动能

C．粒子在P点电势能大于粒子在Q点电势能

D．粒子在P点受到电场力大于Q点受到的电场力

二、实验题

16. 难度：简单

某同学研究小球摆动过程中机械能守恒，他用的DIS的装置如图（a）所示，在实验中，选择以图像方式显示实验的结果，所显示的DIS图像如图（b）所示。图像的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。

（1）图（b）的图像中，表示小球的动能Ek随小球距D点的高度h变化关系的图线是（    ）。

（2）根据图（b）所示的实验图像，可以得出的结论__________     __________________。

17. 难度：简单

某同学通过设计实验探究绕轴转动而具有的动能与哪些因素有关。他以圆形砂轮为研究对象，研究其转动动能与质量、半径、角速度的具体关系。砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下，设尺子与砂轮间的摩擦力大小恒为10/π牛（不计转轴与砂轮的摩擦），分别取不同质量、不同半径的砂轮，使其以不同的角速度旋转进行实验，得到数据如下表所示：

（1）由上述数据推导出转动动能Ek与质量m、角速度ω、半径r的关系式为          （比例系数用k表示）。 

（2）以上实验运用了物理学中的一个重要的实验方法是           。

半径r/cm	质量m/kg	角速度ω(rad/s)	圈数	转动动能Ek/J
4	1	2	8	6.4
4	1	3	18	14.4
4	1	4	32	25.6
4	2	2	16	12.8
4	3	2	24	19．2
4	4	2	32	25.6
8	1	2	16	25.6
12	1	2	24	57.6
16	1	2	32	102．4

三、计算题

18. 难度：简单

如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为2×10^-5的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.1J，已知A、B两点间距离为2cm，两点连线与电场方向成60⁰角，求：

 

① 电荷由A 移到B的过程中，电场力所做的功W_AB；

②A、B两点间的电势差U_AB；

③该匀强电场的电场强度E.

19. 难度：简单

如图所示，一束电子从静止开始经U′= 5000V的电场加速后，从水平放置的一对平行金属板正中央水平射入偏转电场中，若金属极板长L = 0.05m，两极板间距d = 0.02m，试求：

①两板间至少要加U才能使电子恰不飞出电场？

②在上述电压下电子到达极板时的动能为多少电子伏？

20. 难度：简单

在一次特技表演中，一电动小车的运动路径运动如图所示，小车从A点由静止出发，沿粗糙的水平直轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆形轨道，运动一周后又从B点离开圆轨道进入水平光滑轨道BC段，在C与平面D间是一水池.已知小车质量m=0.1kg、L=10m、R=0.32m、h=1.25m、s=1.50m，在AB段所受阻力为0.3N.小车只在AB路段可以施加牵引力，牵引力的功率为P=1.2W，其他路段电动机关闭.问：要使小车能够顺利通过圆形轨道的最高点且能落在右侧平台D上，小车电动机至少工作多长时间？

（g取10m/s²）

21. 难度：简单

如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为＋Q和－Q，A、B相距为2d。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷，不影响电场的分布。考虑重力），现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v。已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g。求：

（1）C、O间的电势差U_CO；

（2）O点处的电场强度E的大小；

（3）小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度。