2014-2015学年江西吉安第一中学高二上学期第一次段考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 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，电场强度大小相等、方向也相同的是（    ）

A. 甲图：与点电荷等距的a、b两点

B. 乙图：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：点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面的a、b两点

D. 丁图：匀强电场中的a、b两点

2. 难度：中等

如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势随x变化的规律如图乙所示。则（    ）

A. 该电场线的方向将沿Ox的正方向      B. 该电场线可能是孤立正电荷产生的

C. 该电场线可能是孤立负电荷产生的     D. 该电场线可能是等量异种电荷产生的

3. 难度：简单

如图所示，有三个电阻，已知R₁：R₂：R₃=l：3：6，则电路工作时，电压U₁：U₂为（    ）

A. 1：6            B. 1：9              C. 1：3            D. 1：2

4. 难度：简单

某同学用伏安法测小灯泡的电阻时，误将电流表和电压表接成如图所示的电路，接通电源后，可能出现的情况是（    ）

A. 电流表烧坏      B. 电压表烧坏         C. 小灯泡烧坏      D. 小灯泡不亮

5. 难度：困难

如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象。当t=0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的（    ）

A. 带电粒子将始终向同一个方向运动

B. 2s末带电粒子回到原出发点

C. 带电粒子在0-3s内的初、末位置间的电势差为零

D. 0-3s内，电场力的总功不为零

6. 难度：中等

如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受到电场力的作用，根据此图可以作出的正确判断是（    ）

A. 带电粒子所带电荷的正、负

B. 带电粒子在a、b两点的受力方向

C. 带电粒子在a、b两点的加速度何处较大

D. 带电粒子在a、b两点的速度何处较大

7. 难度：中等

如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面哪些操作将使静电计指针张角变小（    ）

A. 将M板向下平移

B. 将M板沿水平向左方向远离N板

C. 在M、N之间插入云母板（介电常数>1）

D. 在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触

8. 难度：困难

如图所示，在匀强电场中，一个带正电的物体沿水平方向的绝缘天棚平面做匀速直线运动。从某时刻（设为t=0）起，电场强度从E₀均匀增大。若物体与天棚平面间的动摩擦因数为，电场线与水平方向的夹角为，物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和天棚平面均足够大，下列判断正确的是（    ）

A. 在t=0之前，物体可能向左匀速直线运动，也可能向右匀速直线运动

B. 在t=0之前，物体受到的摩擦力大小可能为零

C. 在t=0之后，物体做减速运动，最后要掉下来

D. 在t=0之后，物体做减速运动，且加速度越来越大，直到停止

9. 难度：中等

如图，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F，使小球沿竖直方向运动，在小球由静止到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W₁和W₂，小球离开弹簧时的速度为v，不计空气阻力，则上述过程中（    ）

A. 小球的重力势能增加－W₁

B. 小球的电势能减少W₂

C. 小球的机械能增加W₁+mv²

D. 小球与弹簧组成的系统机械能守恒

10. 难度：中等

现有两个边长不等的正方形，如图所示，且Aa、Bb、Cc、Dd间距相等。在AB、AC、CD、DB的中点分别放等量的正电荷和负电荷，若取无穷远处电势为零，则下列说法中正确的是（    ）

A. O点的电场强度和电势均为零

B. 把一电荷从b点移到c点电场力做功为零

C. 同一电荷在a、d两点所受电场力不相同

D. 若a点的电势为，则a、d两点间的电势差为2

二、填空题

11. 难度：中等

如图用伏安法测电阻时，如果不知道待测电阻的大概值时，为了选择正确的电路以减少误差，可将电压表一个接头分别在a、b两点接触一下，如果安培表读数没有显著变化，则P应接在_________处，如果伏特表读数没有显著变化，则P应接在__________处。

12. 难度：中等

现有一个灵敏电流计，它的满偏电流为I_g=1mA，内阻R_g=200，若要将它改装成量程为3V的电压表，应______（填“串”或“并”）一个________________的电阻，改装后的电压表测量电压时，指针指在表盘上原来0.6mA处，则被测电压的大小是________V

13. 难度：困难

某同学通过查资料得知：电量为的均匀带电球壳外的场强公式为：E=（r为距离球心的距离）。现已知电荷q均匀分布在半球面AB上，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，如图所示，M是位于CD轴线上球面外侧，且OM=ON=2R。已知M点的场强为E，则N点的场强为

14. 难度：中等

如图所示，a、b为两个固定的带正电q的点电荷，相距为L，通过其连线中点O作此线段的垂直平分面，在此平面上有一个以O为圆心，半径为L的圆周，其上有一个质量为m，带电荷量为－q的点电荷c做匀速圆周运动，则c的速率为_________________（不计电荷的重力）

三、计算题

15. 难度：中等

在一个水平面上建立x轴，在过原点O右侧空间有一个匀强电场，电场强度大小E=6×10⁵N/C，方向与x轴正方向相同，在O处放一个电荷量q=5×10^-8C、质量m=0.010kg的带负电绝缘物块，物块与水平面间的动摩擦因数=0.2，沿x轴正方向给物块一个初速度v₀=2m/s，求：（g取10m/s²）

（1）物块最终停止时的位置；

（2）物块在电场中运动过程的机械能增量。

16. 难度：中等

如图所示，一个带电量为－q的油滴，从O点以速度v射入匀强电场中，v的方向与电场方向成角。已知油滴的质量为m，测得油滴到达运动轨迹的最高点时，它的速度大小又为v。求：

（1）最高点的位置可能在O点上方的哪一侧?简要说明理由。

（2）最高点处（设为N）与O点的电势差U。

（3）电场强度E。

17. 难度：中等

如图所示，水平放置的平行板电容器，与某一电源相连，它的极板长L=0.4 m，两板间距离d=4×10^-3m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v₀从两板中央平行极板射入，开关Ｓ闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量为m=4×10^-5kg，电荷量q=+l×10^-8C。（g=10m/s²）求：

（1）微粒入射速度v₀为多少?

（2）为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上板应与电源的正极还是负极相连?所加的电压U应取什么范围?

18. 难度：困难

如图所示，可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30°、长L=2m的固定斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上，三物块的质量分别为m_A=0.80kg、m_B=0.64kg、m_C=0.50kg，其中A不带电，B、C的带电量分别为q_B=+4.0×l0^-5C、q_C=+2.0×l0^-5C且保持不变，开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用。如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0，则相距为r时，两点电荷具有的电势能可表示为。现给A施加一平行于斜面向上的拉力F，使A在斜面上做加速度a=1.5m/s²的匀加速直线运动，经过时间t₀，拉力F变为恒力，当A运动到斜面顶端时撤去拉力F。已知静电力常量k=9.0×10⁹N·m²/C²，g=10m/s²。求：

（1）未施加拉力F时物块B、C间的距离；

（2）t₀时间内A上滑的距离

（3）t₀时间内库仑力做的功；

（4）拉力F对A物块做的总功。