四川省成都樹(shù)德中學(xué)20xx-20xx學(xué)年上學(xué)期高二物理10月階段性考試試卷含解析新人教版(編輯修改稿)
2024-12-21 22:36 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （ 1）小球的受力如圖，根據(jù)合成法知： Ftanmg?＝， 得庫(kù)侖力 F mgtan?? 根據(jù)庫(kù)侖定律 22qF=kr， r 2Lsin?? 得： m g ta nq 2 L sink ??? （ 2）小球的受力如圖，根據(jù)合成法知： cos mgT?? 得 cosmgT ?? 【考點(diǎn)】庫(kù)侖定律；共點(diǎn)力平衡 1如圖所示，一質(zhì)量為 m．電荷量為 +q 的小球從距地面為 h 處，以初速度 v0水平拋出，在小球運(yùn)動(dòng)的區(qū)域里，加有與小球初速度方向相反的勻強(qiáng)電場(chǎng)，若小球落地時(shí)速度方向恰好豎直向下，小球飛行的水平距離為 L，小球落地時(shí)動(dòng)能 EK= ，電場(chǎng)強(qiáng)度E= ． 【答案】 mgh hqmgl 【解析】 由題意知小球以 v0 水平向右拋出后受到水平方向向左的電場(chǎng)力F qE? 作用，以加速度 qEa m? 做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，小球落地后速度恰好豎直向下，說(shuō)明水平方向的速度減為 0，小球有豎直方向只受重力作用，做自由落體運(yùn)動(dòng)，已知小球下落高度為 h，重力加速度為 g，則據(jù) 21h=gt2 得小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間 2ht=g，小球豎直方向速度為yv gt 2gh＝ ＝ 由于小球落地時(shí)，速度恰好豎直向下，即此時(shí) yvv? ， 故小球落地時(shí)的動(dòng)能 22Ky11E m v m v m g h22 ?＝ ＝； 在水平方向有： 21at L2 ＝，在豎直方向有： 21gt h2 ＝ 所以有： aLgh＝，即 gahl? 又因?yàn)椋?qEam?，所以： ma mgEq qhl?? 【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) ，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方 O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷，帶負(fù)電的小物體以初速度 V1從 M點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá) N點(diǎn)時(shí)速度為零，然后下滑回到 M點(diǎn)，此時(shí)速度為 V2（ V2＜V1）。若小物體電荷量保持不變， OM＝ ON，則小物體上升的最大高度為 _________，從 N到 M的過(guò)程中，小物體的電勢(shì)能 ________________(填變化情況 ) 【答案】 22124vvg? 先減小后增加 【解析】 設(shè)斜面傾角為 θ 、上升過(guò)程沿斜面運(yùn)動(dòng)的最大距離為 L。 因?yàn)?OM=ON，則 MN兩點(diǎn)電勢(shì)相等，小物體從 M到 N、從 N到 M電場(chǎng)力做功均為 0。 上滑和下滑經(jīng)過(guò)同一個(gè)位置時(shí)，垂直斜面方向上電場(chǎng)力的分力相等，則經(jīng)過(guò)相等的一小段位移在上滑和下滑過(guò)程中電場(chǎng)力分力對(duì)應(yīng)的摩擦力所作的功均為相等的負(fù)功，所以上滑和下滑過(guò)程克服電場(chǎng)力產(chǎn)生的摩擦力所作的功相等、 并設(shè)為 W1。 在上滑和下滑過(guò)程，對(duì)小物體，摩擦力做功相等，則應(yīng)用動(dòng)能定理分別有：2f 1 11m g s in L W W m v2?? ? ? ? ?和 2f 1 21m g s in L W W m v2? ? ? ?，上兩式相減可得2212vvh sin L4g? ??? 由 OM=ON，可知電場(chǎng)力對(duì)小物體先作正功后作負(fù)功，電勢(shì)能先減小后增大。 【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的應(yīng)用；庫(kù)侖定律；電勢(shì)能 14．如圖所示，在直角坐標(biāo)系的原點(diǎn) O 處有一放射源，向四周均勻發(fā)射速度大小相等、方向都平行于紙面的帶電粒子。在放射源右邊有一很薄的擋板， 擋板與 xoy平面交線的兩端 M、 N與原點(diǎn) O 正好構(gòu)成等腰直角三角形。已知帶電粒子的質(zhì)量為 m，帶電量為 q，速度為 υ ， MN的長(zhǎng)度為 L。若在 y軸右側(cè)加一平行于 x軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，要使 y軸右側(cè)所有運(yùn)動(dòng)的粒子都能打到擋板 MN上，則電場(chǎng)強(qiáng)度 E0的最 小值為 __________ ,在電場(chǎng)強(qiáng)度為 E0時(shí)，打到板上的粒子動(dòng)能為 ______________. 【答案】 24mvqL 252mv 【解析】 由題意知，要使 y 軸右側(cè)所有運(yùn)動(dòng)粒子都能打在 MN 板上，其臨界條件為：沿 y 軸方向運(yùn)動(dòng)的粒子作類平拋運(yùn)動(dòng)，且落在 M或 N點(diǎn)。 則 1MO39。= L=vt2，加速度 0qEam?， 211OO L at22?? ? 解得： 20 4mvE qL? 由動(dòng)能定理知 20k11q E L E m v22? ? ?，解得： 2k 5E mv2? 【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng) 中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力 三、計(jì)算題：要求每小題寫出必要文字?jǐn)⑹龊筒襟E，只有最后答案不給分，共 4小題， 15 題8分， 16題 10分， 17題 12分， 18題 14分。 15．（ 8分）如圖所示，在 E=103V/m的豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑的半圓形絕緣軌道 QPN 與一水平絕緣軌道 MN連接，半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行， P為 QN圓弧的中點(diǎn)，其半徑 R=40cm，一帶正電 q=104C的小滑塊質(zhì)量 m=10g，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ= ，位于 N點(diǎn)右側(cè)，取 g=10m/s2，求： (1)要使小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓 軌道的最高點(diǎn) Q，則滑塊應(yīng)以多大的初速度 v0 向 (2)這樣運(yùn)動(dòng)的滑塊通過(guò) P 點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？ 【答案】 0v 7m/s? NF ? 【解析】 (1)設(shè)小球到達(dá) Q點(diǎn)時(shí)速度為 v，則 2mvmg qE R? ＝ 滑塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá) Q點(diǎn)過(guò)程中： 22011m g 2 R q E 2 R m g q E x m v m v22?? ? ? ? ? ? ? ?() 聯(lián)立解得： 0v 7m/s? (2)設(shè)滑塊到達(dá) P點(diǎn)時(shí)速度為 39。v ，則從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到 P點(diǎn)過(guò)程： 22 011q E m g x m g q E R m v m v22?? ? ? ? ? ? ?( ) ( ) 又在 P點(diǎn)時(shí)： 2N mvF R?＝ 代入數(shù)據(jù)，解得： NF ? 【考點(diǎn)】動(dòng)能定理；牛頓第二定律；向心力；電場(chǎng)強(qiáng)度 1（ 10 分）如圖所示，在空間中取直角坐標(biāo)系 Oxy，在第一象限內(nèi)平行于 y 軸的虛線 MN與 y軸距離為 d，從 y軸到 MN之間的區(qū)域充滿一個(gè)沿 y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為 E。初速度可以忽略的電子經(jīng)過(guò)另一個(gè)電勢(shì)差為 U 的電場(chǎng)加速后 ，從 y 軸上的 A 點(diǎn)以平行于 x軸的方向射入第一象限區(qū)域， A點(diǎn)坐標(biāo)為（ 0， h）。已知電子的電量為 e，質(zhì)量為 m，加速電場(chǎng)的電勢(shì)差 U＞ Ed24h，電子的重力忽略不計(jì)，求： （ 1）電子從 A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)到離開(kāi)該電場(chǎng)區(qū)域所經(jīng)歷的時(shí)間 t和離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度 v； （ 2）電子經(jīng)過(guò) x軸時(shí)離坐標(biāo)原點(diǎn) O的距離 l。 【答案】 222v=2eU eE dm mU? 22d hUl Ed?? 【解析】 （ 1）由 201eU= mv2， 得電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域的初速度0 2eUv m? 設(shè)電子從 MN離開(kāi)，則電子從 A點(diǎn)進(jìn)入到離開(kāi)勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間0=d 2dmt v eU? ； 22124Edy at
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