2019江西省南昌市南昌十三中高三物理第8次周练试题

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高三物理第8次周练试题

一．选择题（每题6分共48分）

三个相同的金属小球1,2,3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径.球1的带电荷量为q,球2的带电荷量为nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1,2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触,再与球1接触,尔后将球3移至远处,此时1,2之间作用力的大小仍为(

)

A.n=3

B.n=4

C.n=5

D.n=6

以下列图,实线是电场线,一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中,其速度-时间图像是()

3.(2018·四川遂宁三诊)在电场强度为E=k的匀强电场中,取O点为圆心,r为

半径作一圆周,在O点固定一带电荷量为+Q的正点电荷,ac,bd为相互垂直的两条

直径,其中bd与电场线平行,不计试试电荷的重力,以下列图.则()

A.把一正试试电荷+q放在a点,试试电荷恰好处于均衡

B.把一负试试电荷-q放在b点,试试电荷恰好处于均衡

C.把一负试试电荷-q放在c点,试试电荷恰好处于均衡

D.把一正试试电荷+q放在d点,试试电荷恰好处于均衡

以下列图,在竖直放置的圆滑半圆弧绝缘细管的圆心O处放一

点电荷,将质量为m、带电荷量为q的小球从圆弧管的水平直径端点C由静止释

放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力.则放于圆心处的点电荷在C

点产生的电场强度大小为()

A.B.

C.D.

5.(多项选择)用细绳拴一个质量为m、带正电的小球B,另

也带正电的小球A固定在绝缘竖直墙上,A,B两球与地面的高度均为

重力、拉力和库仑力的作用下静止不动,以下列图.现

细绳剪断后()

h,小球

一

B在

将

A.小球B在细绳剪断刹时起开始做平抛运动

B.小球B在细绳剪断刹时加速度大于g

C.小球B落地的时间小于

D.小球B落地的速度大于

6.(多项选择)一个带正电荷量为q、质量为m的小球,从圆滑绝缘的斜面轨道的A点由静止下滑,小球恰能经过半径为R的竖直圆形轨道的最高点B而做圆周运动.现在竖直方向上加以下列图的匀强电场,若仍从A点由静止释放该小球,则()

点的高度h等于R

B.小球仍恰好能过B点

C.小球经过B点,且在B点与轨道之间的压力不为0

以上说法都不对

7.(2019·安徽江淮十校联考)(多项选择)以下列图,P,Q处固定有等量的同种正电

荷,O为P,Q连线的中点,在P,Q连线的垂直均分线上,一个带电粒子在A点由静止释放,结果粒子在A,B,C三点的加速度大小相等,且A,C关

于P,Q连线对称,不计粒子碰到的重力,则以下说法正确的选项是

()

A.粒子在C点的速度大小为零

B.带电粒子在O点的速度最大

C.带电粒子在O点的加速度为零

D.带电粒子从A点运动到B点的过程中,加速度先减小后增大

8．(2018·锦州模拟)以下列图，不带电物体A和带电的物体B用超出定滑轮的绝

缘轻绳连接，A、B的质量分别为2m和m，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在水平面上，另一端与物体A相连，倾角为θ的斜面处于沿斜面向上的匀强电场中，整个系统不计所有摩擦．开始时，物体B在一沿斜面向上的外力F＝3mgsinθ的作用下保持静止且轻绳恰好挺直，尔后撤去外力

且弹簧未高出弹性限度，则在此过程中()

F，直到物体

B获得最大速度，

A．物体B带负电，碰到的电场力大小为mgsinθ

B．物体B的速度最大时，弹簧的伸长量为3mgsinθkC．撤去外力F的刹时，物体B的加速度为3gsinθD．物体A、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量等于物体B和地球组成的系统的机械能的减少量

二．实验题（15分）

在“考据机械能守恒定律”实验的过程中,某同学为考据弹簧和小球组成的系统机械能守恒,

设计了以下方案和实验步骤:

①如图(甲)所示,将一根轻质弹簧的下端竖直固定在水平桌面上,弹簧上端连接一质量为m的小铁球,铁球上固定有轻小的遮光条.一根带有插销孔的圆滑透明塑料圆管,竖直地套在小球和弹

簧外,也固定于水平面上,塑料圆管侧面有平行于管轴的圆滑开槽,遮光条套在槽中,露出槽外,可沿圆滑槽运动,小球直径略小于管径;②塑料圆管上装上两个关于弹簧原长地址对称的光电门,调治光电门使遮光条经过光电门时能很好地遮挡光辉;

③将小球拉到C处,用插销孔锁住,弹簧处于在弹性限度内的伸长状态;

④接通光电门电源,拔出插销,记录下小球经过A,B光电门时遮光条

的遮光时间分别为t1,t2;

⑤断开电源,整理仪器;

为完成实验,除了以上步骤还需要进行的步骤有

;

(2)

为

该同学还用游标卡尺测量了小球直径

;用螺旋测微器测量了遮光条宽度

d,如图(乙)所示,

l,如图(丙)所示,

读数

读数

为

;

已知重力加速度为g,若小球和弹簧系统(含地球)的机械能守恒,

则可表达为(用以上测量量和已知量的

符号表示).

三.计算题

10.(2018·重庆二模)以下列图,用一根绝缘细线悬挂一个带电小球,小球的质量为m,电荷量为q,现加一水平的匀强电场,均衡时绝缘细线与竖直方向夹角为θ.

试求这个匀强电场的电场强度E大小;

若是将电场方向顺时针旋转θ角,大小变为E′后,小球均衡时,绝缘细线仍与竖直方向夹角为θ,则E′的大小又是多少?

以下列图,ABCD为竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘圆滑轨道,其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环,轨道的水平部分与半圆环相切,A为水平轨道的一点,而且AB=R=0.2m.把一

质量m=100g、带电荷量q=+10-4C的小球放在水平轨道的A点,由静止开始被释放后,在轨道的内侧运动.求:(g=10m/s2)(1)它到达C点时的速度是多大?(2)它到达C点时对轨道的压力是多大?(3)小球若能经过最高点D,则在A点处的初速

度最少应有多大?

参照答案

解析:由于各球之间距离远大于小球的直径,小球带电时可视为点电荷.由库仑

定律F=k知两点电荷间距离不变时,相互间静电力大小与两球所带电荷量的乘积成正比.又由于三个小球相同,则两球接触时均分总电荷量,故有q×nq=

,解得n=6,D正确.

解析:电场力的方向指向轨迹的凹侧且沿与电场线相切的方向,因此粒子从A

运动到B的过程中电场力方向与速度方向的夹角大于90°,粒子做减速运动,电场力越来越小,加速度越来越小,选项B正确.

3.解析:点电荷+Q在a点产生的电场方向为水平向右,大小为Ea=,与电场E叠

加后合电场指向右斜上方,故正试试电荷受力不均衡,A错误;点电荷在b点产生

的电场强度方向竖直向下,大小为Eb=k,与电场E叠加后合场强为零,试试电荷正好受力均衡,B正确;在c点的合场强方向为斜向左上方,电场强度不为零,试试

电荷不可以够均衡,C错误;在d点的合场强方向竖直向上,电场强度不为零,试试电荷

不可以均衡D

错误.

4.解析:在B点由库仑力和重力的合力供应向心力,得F-mg=m,即qE=m+mg,

2.点小球从C到B电场力不做功,由动能定理mgR=mv,两个式子联立可知E=电荷在C点产生的电场强度大小与B点相同,选项B正确.

解析:将细绳剪断刹时,小球B碰到重力和库仑力的共同作用,合力斜向右下方,且加速度大于g,因此小球B不可以能做平抛运动,故A错误,B正确;小球在落地过程中,除碰到重力外,还碰到库仑斥力,那么竖直方向的加速度大于g,因此小球B

落地的时间小于,落地的速度大于,故C,D正确.

6.解析:小球从圆滑绝缘的斜面轨道的A点由静止下滑,恰能经过半径为R的竖直

圆形轨道的最高点B而做圆周运动,则mg=,mg(h-2R)=

,联立可解得h=R,选项A正确;加匀强电场后仍从A点由静止释放该小球,

由动能定理(mg+qE)(h-2R)=m,解得v2=,设小球恰好过B点的速

度为v3,则mg+qE=m,解得v3=

,满足小球恰好能过

B点的临界条件

,

选项B正确,C,D错误.

解析:带电粒子从A点到C点过程中,先做加速运动,到O点时,电场强度为零,合力为零,有最大速度,加速度为零,尔后减速到C点为零,因此选项A,B,C正确;粒子在A,B点的加速度大小相同,并依照电场线的分布知,从A点到B点,电场强度先增大后减小,加速度先增大后减小,选项D错误

8.解析：B当施加外力时，对B由均衡条件得F－mgsinθ－F电＝0，解得F电＝2mgsinθ，故A错误；当B碰到的合力为零时，B的速度最大，由kx＝F电＋3mgsinθmgsinθ得，x＝，故B正确；当撤去外力刹时，弹簧弹力还来不及改变，k

即弹簧的弹力仍为零，当撤去外力F的刹时物体AB碰到的合外力为：F合＝F电

＋mgsinθ＝(m＋2m)a，解得：a＝gsinθ，故C错误；电场力对B做正功，电势

能减小，物体A、弹簧和地球组成的系统机械能增加量不等于物体B和地球组成

的系统机械能的减少量，故D错误．

解析:(1)要考据机械能可否守恒,需要确定小铁球经过光电门A,B减少的重力势能和增加的动能,因此需测出两光电门之间的距离h;要计算小球的速度,依照

v=,需测出遮光条的宽度l.

游标卡尺的主尺刻度为10mm,游标尺刻度为8×0.05mm=0.40mm,小球的直径读数为10mm+0.40mm=10.40mm;螺旋测微器固定刻度为4.5mm,可动刻度为

8.6×0.01mm=0.086mm,遮光条宽度l为

4.5mm+0.086mm=4.586mm.

(3)由于两光电门处弹性势能相等,故mgh=m-m=m(-),整理得gh=

(-).

答案:(1)测量两光电门之间的距离h、遮光条的宽度l

(3)gh=(-)

评分标准:每空2分.

解析:(1)对小球受力解析,碰到重力、电场力和细线的拉力,如图(甲)所示.

由均衡条件得:mgtanθ=qE

解得E=.

将电场方向顺时针旋转θ角,大小变为E′后,电场力方向也顺时针转过θ角,大小为F′=qE′,此时电场力与细线垂直,如图(乙)所示.

依照均衡条件得mgsinθ=qE′,则得E′=.

答案:(1)(2)解析:(1)设小球在