三调物理试卷及答案必修一二和电场

吉林油田高中2015届第三次调研考试物理试卷满分：100分时间：90分钟一、选择题（每题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一个选项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．物体甲、乙原来静止于光滑水平面上。从t＝0时刻开始，甲沿水平面做直线运动，位移x和时间平方t2的关系图象如图甲；乙受到如图乙所示的水平拉力F的作用。则在0～4s的时间内（）A．甲物体所受合力不断变化B．甲物体的速度不断减小C．2s末乙物体改变运动方向D．2s末乙物体速度达到最大2．质量为m的物体放在倾角为α的光滑斜面上，随斜面体一起沿水平方向运动，要使物体相对于斜面保持静止，斜面体的运动情况以及物体对斜面压力F的大小是（）A.斜面体以某一加速度向右加速运动，F小于mgB．斜面体以某一加速度向右加速运动，F不小于mgC.斜面体以某一加速度向左加速运动，F大于mgD．斜面体以某一加速度向左加速运动，F不大于mg3．图为伽利略研究自由落体运动实验的示意图，让小球由倾角为θ的光滑斜面滑下，然后在不同的θ角条件下进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动。分析该实验可知，小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随θ变化的图像分别对应题中的（）A．①、②和③B．③、②和①C．②、③和①D．③、①和②4．在如图所示的电路中，电源的电动势E=3．0V，内阻r=1．0Ω，电阻R1=10Ω，R2=10Ω，R3=30n，R4=35n；电容器的电容C=100μF．电容器原来不带电。则当接通开关K后流过R4的总电量为（）A．2．0×10-4CB．1．62×10-4CC．2．0×10-4CD．2．67×10-4C5．如图所示，质量为m的滑块从h高处的a点沿圆弧轨道ab滑入水平轨道bc，滑块与轨道的动摩擦因数相同。滑块在a、c两点时的速度大小均为v，ab弧长与bc长度相等。空气阻力不计，则滑块从a到c的运动过程中（）A．小球的动能始终保持不变B．小球在bc过程克服阻力做的功一定等于mgh/2C．小球经b点时的速度可能大于D．小球经b点时的速度等于6．如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与两电池相连，在距离两板等远的M点有一个带电液滴处于静止状态。若将a板向下平移一小段距离，但仍在M点上方，稳定后，下列说法中正确的是（）A．液滴将加速向下运动B．M点电势升高，液滴在M点时电势能将减小C．M点的电场强度变小了D．在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功相同7．空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则()A．P、Q两点处的电荷等量同种B．a点和b点的电场强度相同C．c点的电势低于d点的电势D．负电荷从a到c，电势能减少22vgh2vgh8．如图所示为一水平匀强电场，方向水平向右，图中虚线为电场中的一条直线，与电场方向的夹角为θ，一带正电的点电荷以初速度v0沿垂直电场方向从A点射入电场，一段时间后经过B点，此时其速度方向与电场方向的夹角为α，不计重力，则下列表达式正确的是（）A.B.C.D.9．将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，vt图像如图所示。以下判断正确的是（）A．前3s内货物处于超重状态B．最后2s内货物只受重力作用C．前3s内与最后2s内货物的平均速度相同D．第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒10．图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子（）A．带负电B．在c点受力最大C．在b点的电势能大于在c点的电势能D．由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化11．目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是（）A.卫星的动能逐渐减小B.由于地球引力做正功，引力势能一定减小C.由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小12．如图所示,有四个等量异种的点电荷，分别放在正方形的四个顶点处。a、b、c、d分别为正方形四个边的中点，O为正方形的中心。下列说法正确的是（）A．a、c两点的电场强度一定相同B．b、d两点的电势一定相同C．将一带正电的试探电荷从b点沿直线移动到d点，电场力先做正功后做负功D．将一带正电的试探电荷从a点沿直线移动到c点，试探电荷的电势能一直减小二、实验题（共两道题，共12分。其中每空2分）13．如图，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得二者间距为d。⑴．当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间Δt1和Δt2，则小车加速度a=。⑵．（多选题）为减小实验误差，可采取的方法是（）A．增大两挡光片宽度bB．减小两挡光片宽度bC．增大两挡光片间距dD．减小两挡光片间距d14．如图甲所示，为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。⑴．在该实验中必须采用控制变量法，应保持不变，用钩码所受的重力大小作为，用DIS测小车的加速度．⑵．改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a﹣F关2tantan2tantantantan2E系图线（如图乙所示）。分析此图线的OA段可得出的实验结论是。⑶．（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是。A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大．三、计算题（共4小题，共40分。其中15题8分，16题8分，17题12分，18题12分）15．在地面附近，存在着一有理想边界的电场，边界A、B将该空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ，在区域Ⅱ中有竖直向下的匀强电场，区域Ⅰ中无电场。在区域Ⅱ中边界下方某一位置P，由静止释放一质量为m，电荷量为q的带负电小球，如图（a）所示，小球运动的v－t图象如图（b）所示，已知重力加速度为g，不计空气阻力（v0未知）。求：⑴．电场强度大小。⑵．若边界AB处电势为零，则P点电势UP为多少？16．如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L＝0.1m，两板间距离d＝0.4cm，有一束由相同微粒组成的带正电粒子流以相同的初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用粒子能落到下极板上，已知粒子质量m＝2.0×10－6kg，电荷量q＝1.0×10－8C，电容器电容C＝1.0×10－6F，若第一个粒子刚好落到下极板中点O处，取g＝10m/s2。求：(1)．带电粒子入射初速度的大小；(2)．两板间电场强度为多大时，带电粒子能刚好落在下极板右边缘B点；。17．一滑块经水平轨道AB，进入竖直平面内的四分之一圆弧轨道BC。已知滑块的质量m=0.6kg，在A点的速度vA=8m/s，AB长x=5m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15，圆弧轨道的半径R=2m，滑块离开C点后竖直上升h=0.2m，取g=10m/s2（不计空气阻力）。求：(1)．滑块经过B点时速度的大小；(2)．滑块冲到圆弧轨道最低点B时对轨道的压力；⑶．滑块在圆弧轨道BC段克服摩擦力所做的功。18．如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段光滑水平，BC段为光滑圆弧，对应的圆心角θ=370，半径r=2.5m，CD段平直倾斜且粗糙，各段轨道均平滑连接，倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2×l05N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。质量m=5×l0-2kg、电荷量q=+1×10-6C的小物体（视为质点）被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行，在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨。以小物体通过C点时为计时起点，0.1s以后，场强大小不变，方向反向。已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0.25。设小物体的电荷量保持不变，取g=10m/s2．sin370=0.6，cos370=0.8。求：(1)．弹簧枪对小物体所做的功；(2)．在斜轨上小物体能到达的最高点为P，求CP的长度。1、D2、C3、B4、A5、C6、D7、D8、C9、AC10、CD11、BD12、ABD13、（1）b22d[1(△t2)2－1(△t1)2]，（2）BC14、【答案】（1）小车的质量，拉力；（2）加速度与小车受到的合外力成正比；（3）C【解析】试题分析：探究加速度与力的关系实验，首先要平衡摩擦力；当钩码质量远小于小车质量时，小车受到的拉力近似等于钩码受到的重力；如果钩码质量太大，小车受到的拉力小于钩码重力，图象发生弯曲．解：（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车的质量不变，用钩码所受的重力大小作为拉力，用DIS测小车的加速度；（2）由图可知，在OA段几乎是直线，即加速度与小车受到的合外力成正比．（3）小车质量保持不变，改变所挂钩码的个数，开始钩码总质量远小于小车质量，a与拉力成正比，a﹣F图象是一条倾斜的直线，随着钩码质量的增加，码质量不再远小于小车质量，小车受到的拉力明显小于钩码的重力，加速度a与钩码重力不成正比，加速度随钩码重力的增加而变大，但加速度的增加幅度将逐渐减小，a﹣F图象向下弯曲，是由于没有满足钩码的质量远小于小车的质量．故C正确．故选：C故答案为：（1）小车的质量，拉力；（2）加速度与小车受到的合外力成正比；（3）C点评：要清楚实验的研究方法和实验中物理量的测量．当钩码的质量远小于小车的总质量时，钩码所受的重力才能作为小车所受外力．15、【答案】（1）E=7mg/4q（2）21mg2/8q（1）Eq-mg=mv0/2……2分mg=mV0/1.5……2分解得v0=3g/2，E=7mg/4q……1分（2）d=at2/2……1分a=V0/2=3g/4UP=-Ed=21mg2/8q……2分16、【答案】(1)2.5m/s(2)1.5×103V/m【解析】(1)对第一个落到O点的粒子2L＝v0t……1分2d＝12gt2……1分得：v0＝2Lgd＝2.5m/s……2分(2)对落到B点的粒子L＝v0t……1分2d＝12at2……1分mg－Eq＝ma……1分得：E＝20vmgmdLq＝1.5×103V/m……1分17、【答案】（1）（2），方向竖直向下（3）【解析】（1）滑块从A到B，做匀减速直线运动，摩擦力……1分由牛顿第二定律可知，加速度大小……1分由运动学公式……1分联立上式，解得……1分（2）（4分）滑块冲到圆弧轨道最低点B时……1分滑块对轨道的压力……1分方向竖直向下……1分20.7NNFFNRvmmgFN27/BvmsaxvvAB222mfa7/Bvms20.7N 1.5fWJ克fmg（3）滑块离开C点后做竖直上抛运动，由运动学公式……1分从B到C的过程中，克服摩擦力做功W克f，由动能定理……2分联立上式，解得……2分18.解(1)设弹簧枪对小物体做功为Wf，由动能定理得Wf-mgr(l-cosθ)=12mv02……2分代人数据得Wf=0.475J……2分(2)取沿平直斜轨向上为正方向。设小物体通过C点进入电场后的加速度为a1，由牛顿第二定律得－mgsinθ－μ(mgcosθ+qE)=ma1……1分小物体向上做匀减速运动，经t1=0.1s后，速度达到v1，有v1=v0+a1t1……1分由③可知v1=2.1m/s，设运动的位移为s1，有sl-v0t1+12a1t12……1分电场力反向后，设小物体的加速度为a2，由牛顿第二定律得－mgsinθ－μ(mgcosθ-qE)=ma2……1分设小物体以此加速度运动到速度为0，运动的时间为t2，位移为s2，有0=v1+a2t2……1分s2=v1t2+12a2t22……1分设CP的长度为