山東省棗莊20xx-20xx學(xué)年高二物理上學(xué)期1月調(diào)考試卷含解析1-資料下載頁
2024-11-30 08:32本頁面
【導(dǎo)讀】2021-2021學(xué)年山東省棗莊三中高二（上）調(diào)考物理試卷（1月份）。1．關(guān)于電勢差和電場力作功的說法中，正確的是（）。B．電場力在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷做功的多少由兩點(diǎn)間的電勢差和該電荷的電量決定。C．電勢差是矢量，電場力作的功是標(biāo)量。D．在勻強(qiáng)電場中與電場線垂直方向上任意兩點(diǎn)的電勢差均為零。2．如圖所示為點(diǎn)電荷a、b所形成電場的電場線分布圖，在M點(diǎn)處放置一個(gè)。電荷量大小為q的負(fù)試探點(diǎn)電荷，受到的電場力大小為F，以下說法中正確的是（）。A．由電場線分布圖可知M點(diǎn)處的場強(qiáng)比N點(diǎn)處場強(qiáng)大。C．a(chǎn)、b為異種電荷，a的電荷量小于b的電荷量。3．如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個(gè)等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，實(shí)。線為一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的。A．三個(gè)等勢面中，c的電勢最低。上移動(dòng)少許，穩(wěn)定后三個(gè)燈泡依然能夠發(fā)光，則下列說法中正確的是（）
【正文】 動(dòng)勢E=24V，內(nèi)電阻 r=1Ω ，電阻 R=15Ω ．閉合開關(guān) S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從 B板小孔以初速度 v0=4m/s豎直向上射入板間．若小球帶電量為 q=110 ﹣ 2C，質(zhì)量為 m=210﹣ 2kg，不考慮空氣阻力． 那么（ 1）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)，小球恰能到達(dá) A板？ （ 2）此時(shí)，電源的輸出功率是多大？（取 g=10m/s2） 【考點(diǎn)】 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用；歐姆定律；電功、電功率． 【專題】 壓軸題；帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)專題． 【分析】 小球恰好運(yùn)動(dòng)到 A板，根據(jù)動(dòng)能定理列式求解兩板間的電壓；然后根據(jù)歐姆定律求解滑動(dòng)變阻器的電阻值；最后根據(jù)電功率表達(dá)式求解電源的輸出功率． 【解答】 解：（ 1）小球進(jìn)入板間后，受重力和電場力作用，且到 A板時(shí)速度為零． 設(shè)兩板間電壓為 UAB 由動(dòng)能定理得 ﹣ mgd﹣ qUAB=0﹣ ① ∴ 滑動(dòng)變阻器兩端電壓 U 滑 =UAB=8 V ② 設(shè)通過滑動(dòng)變阻器電流為 I，由歐姆定律得 I= =1A ③ 滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻 R 滑 = =8Ω ④ 即滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為 8Ω 時(shí)，小球恰能到達(dá) A板． （ 2）電源的輸出功率 P 出 =I2（ R+R 滑 ） =23 W ⑤ 故電源的輸出功率是 23W． 【點(diǎn)評】 本題關(guān)鍵是分析清楚電路結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)情況后，根據(jù)動(dòng)能定理、歐姆定律聯(lián)立列式求解． 15．如圖所示的平面直角坐標(biāo)系 xOy，在第一象限內(nèi)有平行于 y軸的勻強(qiáng)電場，方向沿 y軸負(fù)方向；在第四象限的正方形 abcd區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，方向垂直于 xOy平面向外，正方形邊長為 L，且 ab邊與 y軸平行．一質(zhì)量為 m、電荷量為 q的粒子，從 y軸上的 P（ 0， h）點(diǎn)，以大小為 v0的速度沿 x軸正方向射入電場，通過電場后從 x軸上的 a（ 2h， 0）點(diǎn)進(jìn)入磁場，最后從 b點(diǎn)離開磁場，且速度方向與 bc邊成 45176。 角，不計(jì)粒子所受的重力．求： （ 1）判斷粒子帶電的電性，并求電場強(qiáng)度 E的大小； （ 2）粒子到達(dá) a點(diǎn)時(shí)速度 v的大小和方向； （ 3）求 abcd區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B． 【考點(diǎn)】 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)． 【專題】 帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)專題． 【分析】 （ 1）粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平位移和豎直位移均已知，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法可求出場強(qiáng)大小 E． （ 2）由速度的合成法求出粒子到達(dá) a點(diǎn)時(shí)速度大小和方向，由幾何知識確定 粒子經(jīng)過 a點(diǎn)時(shí)的方向． （ 3）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．粒子經(jīng)過磁場后要能到達(dá) y軸上，且速度與 y軸負(fù)方向成 45176。 角，必須從 ab邊上射出磁場，從 b點(diǎn)射出磁場時(shí)軌跡半徑最大，對應(yīng)的 B最小，畫出軌跡，根據(jù)幾何關(guān)系求出軌跡半徑，再由牛頓第二定律求出 B的值． 【解答】 解：（ 1）粒子帶正電 設(shè)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t，則有 水平方向： v0t=2h ① 豎直方向： h= t2 ② 聯(lián)立 ①② 解得： E= ③ （ 2）粒子在電場中從 P到 a的過程由 動(dòng)能定理有： qEh= mv2﹣ mv02 ④ 聯(lián)立 ③④ 解得： v= v0 根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解可知： vcosθ=v 0 解得： θ=45176。 ，方向與 x軸正方向成 45176。 角 （ 3）帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，有 qvB=m 由幾何關(guān)系有 r= L B= 答：（ 1）判斷粒子帶電的電性，電場強(qiáng)度 E的大小 E= ； （ 2）粒子到達(dá) a點(diǎn)時(shí)速度 v= v0 和方向與 x軸正方向成 45176。 角； （ 3） abcd區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B= ． 【點(diǎn)評】 帶電粒子在電磁場中的運(yùn)動(dòng)要注意分析過程，并結(jié)合各過程中涉及到的運(yùn)動(dòng)規(guī)律采用合理的物理規(guī)律求解 ． 16．兩平行金屬板間所加電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，大量質(zhì)量為 m、帶電量為 e的電子由靜止開始經(jīng)電壓為 U0的電場加速后連續(xù)不斷地沿兩平行金屬板間的中線射入，若兩板間距恰能使所有子都能通過．且兩極長度使每個(gè)電子通過兩板均歷時(shí) 3t0，兩平行金屬板間距為 d；電子所受重力不計(jì)，試求： （ 1）電子通過兩板時(shí)側(cè)向位移的最大值和最小值； （ 2）側(cè)向位移最大和最小的電子通過兩板后的動(dòng)能之比． 【考點(diǎn)】 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)． 【專題】 帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)專題． 【分析】 （ 1）根據(jù)在不同時(shí)段的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，結(jié)合 位移表達(dá)式，從而列出最大位移與最小位移關(guān)系式，即可求解； （ 2）根據(jù)各自位移的不同，結(jié)合動(dòng)能定理，即可求解． 【解答】 解：（ 1）電子在 t=2 nt0（其中： n=0、 ? ）時(shí)刻進(jìn)入電場，電子通過兩極的側(cè)向位移最大， 在 t=（ 2n+l） t0（其中 n=0、 l、 ? ）時(shí)刻進(jìn)入電場電子通過兩板側(cè)向位移最小． 電子側(cè)向位移最大時(shí)，進(jìn)入電場在沿電場線方向上作初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)， 再作勻速運(yùn)動(dòng)，后作初速度不為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，各段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均為 t0； 當(dāng)電子側(cè)向位移最小時(shí)，在電場線上只有在第二個(gè) t0的時(shí)間開始作初 速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)， 在第三個(gè) t0的時(shí)間作勻速運(yùn)動(dòng)．電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后，在電場中的加速度均為 a= ，電子側(cè)向最大位移為 ymax= at02+at02+at02+ at02=3at02= ． 解得： ymax= 由以上兩式解得 ymax=t0 ； d=2ymax=2t0 ； 電子側(cè)向最小位移為 ymin=at02/2+at02= ymax= t0 ； 解得： ymin= （ 2）電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的動(dòng)能等于加速電場和偏轉(zhuǎn)電場電場力做功之和． 當(dāng)電子的側(cè)向位移為最大時(shí)，電子在電場中加速（只有加速，電場力才做 功）． 運(yùn)動(dòng)的距離為 y1= ymax= ，電子的側(cè)向位移最小時(shí)， 電子在電場中加速運(yùn)動(dòng)的距離為 y2= ymin= ， 側(cè)向位移最大的電子動(dòng)能為 Ekmax=eUO+eUO? = eUO， 側(cè)向位移最小的電子動(dòng)能為 Ekmin=eUO+eUO? = eUO， 故 Ekmax： Ekmin=16： 13 答：（ 1）電子通過兩板時(shí)側(cè)向位移的最大值 和最小值 ； （ 2）側(cè)向位移最大和最小的電子通過兩板后的動(dòng)能之比 16： 13． 【點(diǎn)評】 考查由運(yùn)動(dòng)情況來運(yùn)用位移與時(shí)間關(guān)系式，并掌握動(dòng)能定理的應(yīng)用，搞清不同時(shí)段的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，這是 解題的關(guān)鍵．
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