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2018年高二物理上册单元测试相关

广东高二物理2018年上册单元测试网络考试试卷

如图所示,一带电小球从A处竖直向上进入一水平方向的匀强电场中,进入电场时小球的动能为4J,运动到最高点B时小球的动能为5J,则小球运动到A点在同一水平面上的C点(图中未画出)时的动能为

A.4J B.14J C.19J D.24J

【答案】D
【解析】
试题分析:竖直方向:粒子做竖直上抛运动,则运动时间,水平方向:粒子做初速度为零的匀加速直线运动.水平位移:,上升的过程电场力做功:,最高点时,水平方向的速度为0,故小球的动能与电场力做的功相等,即:,下降的过程中,竖直方向做自由落体运动,与竖直上抛是对称的所以下降的时间:,水平方向的总位移:,全过程中电场力做功:,全过程中,重力做功为0,根据动能定理:,所以:,D正确.

在某空间存在一电场,其电势随坐标位置变化图象如图所示,某时刻在O点静止释放一负电荷,电荷量为-q的带电粒子后 ( )

A. 粒子一直朝某一方向运动 B. 1-2m过程中粒子电势能增大
C. 0-1m与1-2m电场强度相同 D. 粒子在2m处动能最大

【答案】B
【解析】
因φ-x图像的斜率等于电场强度,可知0-1m场强沿x轴正向,1-3m场强沿x轴负向,3-4m场强沿x轴正向;则带负电的粒子从O点释放,先加速,后减速到零后,反向加速,再减速到零,选项A错误;1-2m过程中电场力做负功,则粒子电势能增大,选项B正确;0-1m与1-2m内场强等大反向,则电场强度不相同,选项C错误;粒子在2m处速度减到零,动能最小,选项D错误;故选B.

如图甲所示,A、B为某电场中一条直线上的两个点,现将正点电荷从A点静止释放,仅在电场力作用下运动一段距离到达B点,其电势能Ep随位移x的变化关系如图乙.从A到B的过程中,下列说法中正确的是(  )

A. 电场力对电荷先做正功后做负功
B. 电势一直升高
C. 电荷所受电场力先减小后增大
D. 电荷所受电场力先增大后减小

【答案】AC
【解析】
试题从电势能随位移x的变化关系图中可知,电势能先减小,后增大,所以电场力先做正功后做负功,A正确;粒子带正电,而电场力先做正功,后做负功,所以粒子先是沿着电场方向运动,后来电场方向发生变化,又逆着电场方向运动,所以电势先减小后增大,B错误;图像的斜率表示电场力大小,所以电场力先减小后增大,故C正确D错误;

如图所示,A板发出的电子经加速后,水平射入水平放置的两平行金属板M、N间,M、N金属板间所加的电压为U,电子最终打在光屏P上,关于电子的运动,则下列说法中正确的是 ( )

A. 滑动触头向右移动时,其他不变,则电子打在荧光屏上的位置上升
B. 滑动触头向左移动时,其他不变,则电子打在荧光屏上的位置上升
C. 电压U增大时,其他不变,则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变
D. 电压U增大时,其他不变,则电子打在荧光屏上的速度大小不变

【答案】BC
【解析】
由题意知电子在加速电场中加速运动,电子获得的速度,电子进入偏转电场后做类平抛运动,也就是平行电场方向做初速度为0的匀加速直线运动,加速度,电子在电场方向偏转的位移y=at2,垂直电场方向做速度的匀速直线运动,粒子在电场中运动时间,又因偏转电场方向向下,则电子在偏转电场里向上偏转。滑动触头向右移动时,加速电压U1变大,所以电子获得的速度v增加,电子在电场中运动时间减少,故电子偏转位移y=at2变小,因为电子向上偏转,故在屏上的位置下降,A错误;滑动触头向左移动时,加速电压变小,所以电子获得的速度v减小,电子在电场中运动时间变大,故电子偏转位移y=at2变大,因为电子向上偏转,故在屏上的位置上升,故B正确;偏转电压增大时,电子在电场中受到的电场力增大,即电子偏转的加速度a增大,又因为电子获得的速度v不变,电子在电场中运动的时间不变,a增大电子打在屏上的速度,由于加速度a变大,时间不变,故电子打在屏上的速度增大,所以C正确,D错误;故选BC。

如图所示,一水平固定的小圆盘A,带电量为Q,电势为零,从圆盘中心处O由静止释放一质量为m,带电量为的小球,由于电场的作用,小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的c点,,又知道过竖直线上的b点时,小球速度最大,由此可知在Q所形成的电场中,可以确定的物理量是  

A. b点场强 B. c点场强 C. b点电势 D. c点电势

【答案】AD
【解析】
速度最大时合力为0,据受力可得电场力,即可以确定b点场强,A对。由O到C列动能定理可知OC间电势差,即可确定c点电势,D对。

一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图所示.以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,EP表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( )

A. U变小,E不变
B. E变大,EP变大
C. U变小,EP不变
D. U不变,EP不变

【答案】AC
【解析】
试题平行板电容器充电后与电源断开,电量不变,由可知,将正极板移到图中虚线所示位置时,d减小,电容增大、电势差减小,电场强度与d无关,所以保持不变,故可知P与负极板间的电势差不变,P点的电势不变,正电荷在P点的电势能不变,所以A、C正确,B、D错误。

如图所示,两平行金属板间有一匀强电场,板长为,板间距离为d,在板右端处有一竖直放置的荧光屏M.一带电量为q、质量为m的粒子从两极板中央射入板间,最后垂直打在M屏上,则下列结论正确的是( )

A. 板间电场强度大小为mg/q
B. 板间电场强度大小为2mg/q
C. 粒子在板间运动的时间跟它从板的右端运动到光屏的时间相等
D. 粒子在板间运动的时间大于它从板的右端运动到光屏的时间

【答案】BC
【解析】试题分析:据题分析可知,质点在平行金属板间轨迹应向上偏转,做类平抛运动,飞出电场后,质点的轨迹向下偏转,质点才能最后垂直打在M屏上,前后过程质点的运动轨迹有对称性,如图,可见两次偏转的加速度大小相等,根据牛顿第二定律得,qE-mg=mg,得到.故A错误,B正确.

由于质点在水平方向一直做匀速直线运动,两段水平位移大小相等,则质点在板间运动的时间跟它从板的右端运动到光屏的时间相等.故C正确,D错误.故选BC。

光滑水平面上有一边长为l的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与 正方形一边平行.一质量为m、带电荷量为q的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速度v0进入该正方形区域,如图所示.当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为(  )

A. 0 B.
C. D.

【答案】ABC
【解析】
若小球垂直与ad边向左水平射入电场,小球在匀强电场中做匀减速直线运动,到达bc边时,速度可能为0,所以动能可能为0;若速度减到0还未到达另一边缘,那将回头做匀加速,根据动能定理,回到ad边时电场力做功为0,动能不变,故AB正确。若小球垂直ab边从中点射入,则小球在匀强电场中做类平抛运动,偏转位移最大为,根据动能定理,电场力做功最多为qE•,最大动能为qEl+mv02.但不可能为,故C正确,D错误。故选ABC。

如图所示,一竖直且光滑绝缘的直圆筒底部放置一可视为点电荷的场源电荷A,其电荷量Q=+4×10-3C,场源电荷A形成的电场中各点的电势表达式为,其中k为静电力常量,r为空间某点到场源电荷A的距离,现有一质量为m=0.1 kg的带正电的小球B,它与A球间的距离为a=0. 4 m,此时小球B处于平衡状态,且小球B在场源电荷A形成的电场中具有的电势能的表达式为,其中r为A与B之间的距离.另一质量为m的不带电绝缘小球C从距离B的上方H=0.8 m处自由下落,落在小球B上立刻与小球B粘在一起以2 m/s的速度向下运动,它们到达最低点后又向上运动,向上运动到达的最高点为P(g取10 m/s2,k=9×109 N·m2/C2).求:

(1)小球C与小球B碰撞前的速度v0的大小?
(2)小球B的电荷量q为多少?
(3)小球C与小球B一起向下运动的过程中,最大速度为多少?

【答案】(1)4 m/s(2)4.4×10-9C(3)2.2 m/s
【解析】
(1)小球C自由下落H时获得速度v0,由机械能守恒得mgH=
解得v0==4 m/s
(2)小球B在碰撞前处于平衡状态,对B球由平衡条件得mg=
代入数据得q=×10-8C≈4.4×10-9 C
(3)设当B和C向下运动的速度最大为vm时,与A相距x,对B和C整体,由平衡条件得2mg=k
代入数据得x=0.28 m
由能量守恒得
代入数据得vm=2.2 m/s

如图示,光滑绝缘水平面上方空间,竖直平面MN左侧空间存在一水平向右的匀强电场,场强大小,右侧空间有长为R=0.8m一端固定于O点的轻质绝缘细绳,另一端拴一个质量为m的不带电的小球B,可在竖直面内沿顺时针做圆周运动,运动到最低点时速度大小vB=8m/s(B在最低点与水平面恰好无弹力),在MN左侧水平面上有一质量也为m,带正电量q的小球A,在距MN平面L位置由静止释放,恰能与运动到最低点的B球发生正碰(碰撞过程电量不变),并瞬间成为一个整体C,碰后瞬间在MN的右侧空间立即加一竖直向上的匀强电场,场强大小E2=3E1.(取g=10m/s2)

(1)如果L=0.2m,求整体C运动到最高点时的速率;
(2)C在最高点时受到的拉力;
(3)当L满足什么条件时,整体C可在竖直面内做完整的圆周运动。

【答案】(1)5m/s(2)7.25mg(3)
【解析】
(1)对球,从静止到碰的过程由动能定理:
解得:
AB碰撞由动量守恒,有:
解得共同速度:,方向向左
碰后在加上竖直向上的电场E2后,整体C仍做圆周运动到最高点的过程由动能定理:

解得:
(2)C在最高点,由牛顿第二定律:
解得受到的拉力:
(3)整体做完成圆周运动的条件是:在点绳的拉力满足:
即:
得:
AB碰撞由动量守恒,有:
若碰后整体方向向左,取最小,得:
得:
若碰后整体方向向右,取最小
得: 得:
所以,满足的条件是:

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