发布时间 : 星期日 文章四川省成都市石室中学2014-2015学年高二10月月考物理试题更新完毕开始阅读
为点电荷,不影响电场的分布),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UCO;
(2)O点处的电场强度E的大小; (3)小球p经过O点时的加速度;
(4)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度. ▲ 18.(12分)静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线,图中φ0和d为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心,沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电量为-q,其动能与电势能之和为-A(0 (1)粒子所受电场力的大小; (2)粒子的运动区间; (3)粒子的运动周期。 x ▲ -d O d φ φ0 成都石室中学高2016级2014~2015学年度10月月考 物理试题答案 一、选择题:本题包括6小题,每小题3分,共18分,每小题只有一个选项符合题意。 1.C 2.B 3.B 4.A 5.D 6.A 二、选择题:本题包括6小题,每小题4分,共24分,每小题给出四个选项中有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。 7.BC 8.A 9.BD 10.B 11.B 12.D 三、实验探究题:本题共2小题,共15分 13解析:(1)因三个灯泡的电阻相同,故每个灯泡的电压也相同,都为0.6 4V.结合灯泡的伏安特性曲线可知,此时流过灯泡的电流为0.4A,每个0.4 灯泡的电阻为10Ω. 0.2 (2)设每盏灯的电压为U,电流为I.则有: 8?2I?R0?U,U?8?20I,作图线如图所示.解得 U?2V,I?0.3A,故通过电流表 ·5· 0 I/A U/V 2 4 6 8 的电流为0.6A,各灯泡的电阻值为R?U?6.7Ω. I答案:(1)0.4A 10Ω …2分 (2)0.6A 6.7Ω …4分 Lu 6.0 …4分 I3解析:②3V电压分布在长为30cm的电阻丝上,故有单位长度的电压u=V/cm=0.1V/cm。 3014. 答案:① 见下图 …3分 ② 0.1 …2分 ③Rx?① 设电阻丝每cm长的电阻为R,当合上S1 断开S2时,设此时电阻丝电流为I‘ 有:I‘·30R=30u, 当合上S1 、S2时,I‘·LR=IRx,由上两式得:Rx与L、I、u的关系式Rx=Lu/I。在图17(c)中过尽可能多的点作直线,对照图17(c)可得L=可得Rx=ku=60.016×0.1Ω=6.0016Ω. RxRI,由L-I图线的斜率k=60.016cm/A=x ,uu 四、计算题:本题共4个小题,共43分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值运算的题,答案中必须明确写出数值和单位。 15.(9分)解析:小球从A到最低点的过程中,只有重力做功,电场力不做功, 1 由动能定理:mgR=mv2. …3分 2 mv2 在最低点,由牛顿第二定律:F-mg-FN′=. …3分 R又F=qE,FN′=FN=mg, 可解得E=4mg/q. …3分 答案:4mg/q 16.(10分)解析:物块先在电场中向右减速,设运动的位移为x1,由动能定理得: 1 -(qE+μmg)x1=0-mv02 …2分 22mv0所以x1= 代入数据得x1=0.4 m …2分 2(qE+μmg) ·6· 可知,当物块向右运动0.4 m时速度减为零,因物块所受的电场力F=qE=0.03 N>Ff=μmg=0.02 N,所以物块将沿x轴负方向加速,跨过O点之后在摩擦力作用下减速,最终停止在O点左侧某处,设该点距O点距离为x2,则对全过程由动能定理得 …2分 1 -μmg(2x1+x2)=0-mv02. …2分 2解之得x2=0.2 m. …2分 答案:在O点左侧距O点0.2 m处 mv2-2mgd2kQ2kQq 17.(12分)【答案】 (1) (2) (4)2 2 (3)g+2q2d2md21 (1)小球p由C运动到O的过程,由动能定理得mgd+qUCO=mv2-0 …2分 2 mv2-2mgd 所以UCO=. …1分 2q(2)小球p经过O点时受力如图,由库仑定律得F1=F2=k它们的合力为 F=F1cos 45°+F2cos 45°= Qq 2d22kQq …2分 2d2F2kQ 所以O点处的电场强度E==. …1分 q2d2(3)由牛顿第二定律得:mg+qE=ma …2分 所以a=g+2kQq . …1分 2md2(4)小球p由O运动到D的过程,由动能定理得 112 mgd+qUOD=mv2D-mv …2分 22由电场特点可知UCO=UOD 联立解得vD=2v. …1分 18.(12分)解析:(1)由图可知,0与d(或-d)两点间的电势差为φ0 电场强度的大小 E??0 …2分 dq?0 …1分 dφ φ0 x -d O d 电场力的大小 F?qE?(2)设粒子在[-x0,x0]区间内运动,速率为v,由题意得 12mv?q???A …2分 2·7· 由图可知 ???0(1?x) dx12得 mv?q?0(1?)?A 2d因动能非负,有 q?0(1?x)?A?0 …2分 d得 x?d(1?Aq?) 0即 xA0?d(1?q?) 0粒子运动区间?d(1?Aq?)?x?d(1?A) 0q?0(3)考虑粒子从-x0处开始运动的四分之一周期 根据牛顿第二定律,粒子的加速度 a?FEqq?0m?m?md 由匀加速直线运动 t?2x0a 2代入,得 t?2mdq?(1?A) 0q?0粒子运动周期 T?4t?4dq?2m(q?0?A) 0 ·8· …1分 …1分 …2分 …1分