2010-2011学年福建省福州市台江区金桥中学高三（上）月考物理试卷（12月份）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，电子在电势差为U₁的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U₂的两块平行极板间的电场中，射入方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是
（ ）
A．U₁变大、U₂变大
B．U₁变小、U₂变大
C．U₁变大、U₂变小
D．U₁变小、U₂变小

2. 难度：中等

如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势而，它们的电势分别为U_a、U_b和U_c，U_a＞U_b＞U_c．一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知（ ）

A．粒子从K到L的过程中，电场力做正功
B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功
C．粒子从K到L的过程中，静电势能增加
D．粒子从L到M的过程中，动能减少

3. 难度：中等

关于地球同步通讯卫星，下述说法正确的是（ ）
A．同步通讯卫星上的物体不受重力的作用
B．它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间
C．地球同步通讯卫星的轨道是唯一的（赤道上方一定高度处）
D．它可以通过北京的正上方

4. 难度：中等

有三颗质量相同的人造地球卫星1、2、3，1是放置在赤道附近还未发射的卫星，2是靠近地球表面做圆周运动的卫星，3是在高空的一颗地球同步卫星．比较1、2、3三颗人造卫星的运动周期T、线速度v，角速度ω和向心力F，下列判断正确的是（ ）
A．T₁＜T₂＜T₃
B．ω₁=ω₃＜ω₂
C．v₁=v₃＜v₂
D．F₁＞F₂＞F₃

5. 难度：中等

发射同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运动，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道2上由Q向P运动的过程中速率越来越小
B．卫星在轨道3上经过P点的速率小于在轨道2上经过P点的速率
C．卫星在轨道2上经过Q点受到的引力小于在轨道2上经过P点受到的引力
D．卫星在轨道2上经过Q点的加速度等于在轨道1上经过Q点的加速度

6. 难度：中等

两个半径均为1cm的金属球，分别带上+3Q和-5Q的电量，两球心相距90cm，相互作用力大小为F，现将它们碰一下后，放在两球心间相距3cm处，则它们的相互作用力大小变为（ ）
A．60F
B．900F
C．960F
D．无法确定

7. 难度：中等

真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q₁＞Q₂，点电荷q置于Q₁、Q₂连线上某点时，正好处于平衡，则（ ）
A．q一定是正电荷
B．q一定是负电荷
C．q离Q₂比离Q₁远
D．q离Q₂比离Q₁近

8. 难度：中等

如图所示，一个质量为m、带电量为q的粒子从两带电平行板的正中间沿与匀强电场垂直的方向射入，不计粒子所受的重力．当粒子的入射速度为v时，它恰能穿过一电场区域而不碰到金属板上．现欲使质量为m、入射速度为的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板，在以下的仅改变某一物理量的方案中，不可行的是（ ）

A．使粒子的带电量减少为原来的
B．使两板间所接电源的电压减小到原来的一半
C．使两板间的距离增加到原来的2倍
D．使两极板的长度减小为原来的一半

9. 难度：中等

一平行板电容器的两个极板分别与电源的正、负极相连，如果使两板间距离逐渐增大，则（ ）
A．电容器电容将增大
B．两板间场强将减小
C．每个极板的电量将减小
D．两板间电势差将增大

10. 难度：中等

在图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是（ ）

A．变大，V变大
B．A变小，V变大
C．A变大，V变小
D．A变小，V变小

11. 难度：中等

如图所示，电阻R₁=20Ω，电动机的绕组R₂=10Ω．当电键S断开时，电流表的示数是0.5A，当电键S闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率应是（ ）

A．I=1.5A
B．I＜1.5A
C．P=15W
D．P＞15W

12. 难度：中等

如图为云室中某粒子穿过铅板P前后的轨迹，室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直（图中垂直于纸面向里，）由此可知此粒子（ ）

A．一定带正电
B．一定带负电
C．不带电
D．可能带正电，也可能带负电

13. 难度：中等

如图，在x＞0、y＞0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感强度的方向垂直于oxy平面向里，大小为B．现有一质量为m电量为q的带电粒子，在x轴上到原点的距离为x的P点，以平行于y轴的初速度υ射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场．不计重力的影响．由这些条件可知（ ）
A．不能确定粒子通过y轴时的位置
B．不能确定粒子速度的大小
C．不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间
D．以上三个判断都不对

14. 难度：中等

如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里．许多质量为m带电量为+q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射人磁场区域．不计重力，不计粒子间的相互影响．下列图中阴影部分表示带电粒子能经过区域，其中R=mv/qB．哪个图是正确的？（ ）
A．
B．
C．
D．

二、填空题

15. 难度：中等

如图，有一水平方向的匀强电场，场强为9×10³N/C．在电场内的竖直平面内作半径为1m的圆，圆心处放置电量为1×10^-6C的正点电荷，则圆周上C点处的场强大小为    N/C，方向    ．

16. 难度：中等

如图所示，a、b、c、d为某电场中的四个等势面，一带正电的粒子飞入电场后，只在电场力作用下沿M点到N点的虚线运动，由此可知，这四个等势面的电势ϕ_a、ϕ_b、ϕ_c、ϕ_d 由高到低的排列顺序是    ，带电粒子经M和N点时，在    点具有较大的电势能，在    点具有较大的加速度．

17. 难度：中等

实线为电场线，虚线为等势面，且相邻等势面间的电势差相等．一正电荷在等势面φ₃上时，具有动能20J，它运动到等势面φ₁上时，动能为零．令φ₂=0，那么，当该电荷的电势能为4J时，求它的动能是    焦耳．

18. 难度：中等

质子（）和α粒子（）从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，则这两粒子的动能之比E_k1：E_k2=    ，轨道半径之比r₁：r₂=    ，周期之比T₁：T₂=    ．

三、解答题

19. 难度：中等

如图所示，竖直放置的光滑圆环上，穿过一个绝缘小球，小球质量为m，带电量为q，整个装置置于水平向左的匀强电场中．今将小球从与环心O在同一水平线上的A点由静止释放，它刚能顺时针方向运动到环的最高点D，而速度为零，已知圆环半径为r，重力加速度为g．则
（1）电场强度大小为多大？
（2）小球到达最低点B时速度为多少？
（3）小球在B点时对环的压力为多大？

20. 难度：中等

图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B．一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域，最后到达平板上的P 点．已知B、v以及P 到O的距离l．不计重力，求此粒子的电荷q与质量m 之比．

21. 难度：中等

在真空中，半径r=3×10^-2m的圆形区域内有匀强磁场，方向如图所示，磁感强度B=0.2T，一个带正电的粒子，以初速度v=10⁶m/s从磁场边界上直径ab的一端a射入磁场，已知该粒子的比荷=10⁸C/kg，不计粒子重力，求：
（1）粒子在磁场中作匀速圆周运动的半径是多少？
（2）若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角，求入射时v方向与ab的夹角θ及粒子的最大偏转角β．