2016-2017学年湖南衡阳八中高二理实验上月考1物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是

A．摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷

B．摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移

C．摩擦起电和感应起电的物体必定是都产生了电荷

D．不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移

2. 难度：简单

如图甲所示，两个点电荷Q₁、Q₂固定在x轴上距离为L的两点，其中Q₁带正电荷位于原点O，a、b是它们的连线延长线上的两点，其中b点与O点相距3L．现有一带正电的粒子q以一定的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动（粒子只受电场力作用），设粒子经过a，b两点时的速度分别为v_a、v_b，其速度随坐标x变化的图象如图乙所示，则以下判断正确的是

A．Q₂带负电且电荷量小于Q₁      

B．粒子从a点运动到b点电场力做正功

C．a点的电势比b点的电势高      

D．粒子在a点的电势能比b点的电势能大

3. 难度：困难

如图所示，在光滑绝缘水平面上有一半径为．R的圆，AB是一条直径，空间有匀强电场，场强大小为E，方向与水平面平行．在圆上A点有一发射器，以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+q的小球，小球会经过圆周上不同的点，在这些点中，经过B点的小球动能最大，由于发射时刻不同时，小球间无相互作用，且∠α =30°，下列说法正确的是

A．电场的方向垂直AB向上

B．电场的方向垂直AB向下

C．小球在A点垂直电场方向发射，若恰能落到C点，则初动能为qER/8

D．小球在A点垂直电场方向发射，若恰能落到C点，则初动能为qER／4

4. 难度：简单

如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是

A. A、B两处电势、场强均相同

B. C、D两处电势、场强均相同

C. 在虚线AB上O点的场强最大

D. 带正电的试探电荷在O处的电势能小于在B处的电势能

5. 难度：困难

如图所示，三个可视为质点的金属小球A、B、C，质量分别为m、2m和3m，B球带负电，电荷量为﹣q，A、C不带电，不可伸长的绝缘细线将三球连接，最上边的细线连接在斜面顶端的O点，三球均处于场强大小为E的竖直向上的匀强电场中，三段细线均伸直，三个金属球均静止于倾角为30°的绝缘光滑斜面上，则下列说法正确的是

A. A、B球间的细线的张力为

B. A、B球间的细线的张力可能为0

C. 将线OA剪断的瞬间，B、C间的细线张力

D. 将线OA剪断的瞬间，A、B球间的细线张力

6. 难度：中等

如图所示，xOy坐标平面在竖直面内，y轴正方向竖直向上，空间有垂直于xOy平面的匀强磁场（图中未画出）。一带电小球从O点由静止释放，运动轨迹如图中曲线所示。下列说法中正确的是

A. 轨迹OAB可能为圆弧

B. 小球在整个运动过程中机械能增加

C. 小球在A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等

D. 小球运动至最低点A时速度最大，且沿水平方向

7. 难度：简单

某同学设计的“电磁弹射”装置如图所示，足够长的光滑金属导轨（电阻不计）水平固定放置，间距为l，磁感应强度大小为B的磁场垂直于轨道平面向下。在导轨左端跨接电容为C的电容器，另一质量为m、电阻为R的导体棒垂直于导轨摆放。先断开电键S，对电容器充电，使其带电量为Q，再闭合电键S，关于该装置及导体棒的运动情况下列说法正确的是

A．要使导体棒向右运动，电容器的b极板应带正电

B．导体棒运动的最大速度为

C．导体棒运动过程中，流过导体棒横截面的电量为Q

D．导体棒运动过程中感应电动势的最大值为

8. 难度：中等

如图甲，一带电物块无初速度地放上皮带轮底端，皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针传动，该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块由底端E运动至皮带轮顶端F的过程中，其v-t图像如图乙所示，物块全程运动的时间为4．5 s，关于带电物块及运动过程的说法正确的是

A．该物块带负电

B．皮带轮的传动速度大小一定为lm／s

C．若已知皮带的长度，可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移

D．在2s～4．5s内，物块与皮带仍可能有相对运动

二、实验题

9. 难度：中等

用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，已知重力加速度为g，即可验证机械能守恒定律．

①下面列举了该实验的几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器件；

B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；

C．用天平测量出重锤的质量；

D．先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带；

E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；

F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能．

其中没有必要或操作不恰当的步骤是____________（填写选项对应的字母）

②如图2所示是实验中得到一条纸带，将起始点记为O，并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点，分别记为A、B、C、D、E、F，量出与O点的距离分别为h₁、h₂、h₃、h₄、h₅、h₆，使用交流电的周期为T，设重锤质量为m，则在打E点时重锤的动能为____________，在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为__________．

③在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是______（填“大于”或“小于”）重锤增加的动能，主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，为了测定阻力大小，可算出②问中纸带各点对应的速度，分别记为v₁至v₆， 并作v_n²—h_n图象，如图3所示，直线斜率为k，则可测出阻力大小为______________．

三、简答题

10. 难度：中等

如图所示，一个系在丝线下端的带正电、可视为点电荷的小球B，静止在图示位置．若固定的带正电、可视为点电荷的小球A的电量为Q，B球的质量为m，电量为q，丝线偏向角为θ，A和B在同一水平线上，整个装置处在真空中．

（1）小球B所在位置的电场强度的大小为多少？方向如何？

（2）A、B两球之间的距离为多少？

四、计算题

11. 难度：中等

如图所示，电压为U的两块平行金属板MN，M板带正电。x轴与金属板垂直，原点O与N金属板上的小孔重合，在O≤X≤d区域存在垂直纸面的匀强磁场B₁ （图上未画出）和沿y轴负方向大小为的匀强电场，B₁与E在y轴方向的区域足够大。有一个质量为m，带电量为q的带正电粒子（粒子重力不计），从靠近M板内侧的P点 （P点在x轴上）由静止释放后从N板的小孔穿出后沿x轴做直线运动；若撤去磁场B₁，在第四象限x>d的某区域加上左边界与y轴平行且垂直纸面的匀强磁场B₂（图上未画出），为了使粒子能垂直穿过x轴上的Q点，Q点坐标为（）。求：

（1）磁感应强度B₁的大小与方向；

（2）磁感应强度B₂的大小与方向；

（3）粒子从坐标原点O运动到Q点所用的时间t。

12. 难度：中等

如图（甲）所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根水平放置的平行导轨，导轨的间距为 L，左端连接有阻值为 R的电阻．有一质量为 m的导体棒ab垂直放置在导轨上，距导轨左端恰好为L．导轨所在空间存在方向竖直向下的匀强磁场，不计导轨和导体棒的电阻，棒与导轨间的摩擦可忽略．

（1）若在一段时间t₀内，磁场的磁感应强度从0开始随时间t均匀增大，t₀时刻，B=B₀，如图（乙）所示．在导体棒ab上施加一外力，保持其静止不动，求：

a．这段时间内棒中的感应电流的大小和方向；

b．在时刻施加在棒上的外力的大小和方向．

（2）若磁场保持B=B₀不变，如图（丙）所示，让导体棒ab以初速度v₀ 向右滑动，棒滑行的最远距离为s．试推导当棒滑行的距离为λs时（0＜λ＜1），电阻R上消耗的功率．