甘肃省天水市第一中学2022届高三物理上学期第三次考试试题普通班

天水一中2022-2022学年度第一学期2022级第三次考试物理(B卷)一选择题（本大题共14小题，每小题3分,共42分。下面各题选项中至少有一个是正确的。每一小题全选对的得3分；选对但不全的得2分；有选错或不选的，得0分）1.如图所示，中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，3个夸克都分布在半径为r的同一圆周上，则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为（）A.B.C.D.2.组成星球的物质靠引力吸引在一起随星球自转。如果某质量分布均匀的星球自转周期为T，万有引力常量为G，为使该星球不至于瓦解，该星球的密度至少是（）A．B．C．D．3.一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示.不计粒子所受重力，则下列判断正确的是（）A.粒子带正电B.粒子加速度逐渐减小C.A点的速度大于B点的速度D.粒子的初速度不为零4.如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种电荷+Q和-Q，虚线是以+Q所在点为圆心、L/2为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称。下列判断正确的是（）A.b、d两点电势相同B.a、b、c、d四个点中，c点电势最低C.b、d两点电场强度相同D.将一试探电荷+q沿圆周从a点移动到c点，其电势能减小5.如图，质量为m的小球用轻绳悬挂在O点，在水平恒力作用下，小球从静止开始由A经B向C运动。则小球（）A．先加速后减速B．在B点加速度为零C．在C点速度为零D．在C点加速度为6.如图所示，空间存在两等量异种点电荷，以两电荷连线的中点O为圆心画出半圆，在半圆上有a、b、c三个点，b点在两电荷连线的垂直平分线上，下列说法正确的是()A．a点场强大小大于c点场强大小B．ac两点的电势相同C．正电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D．将正电荷由O移到b电场力做正功7.某区域的电场线分布如图所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点。取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向，粒子的重力忽略不计.在O到A-13-运动过程中，下列关于粒子运动加速度a和速度v随时间t的变化、运动径迹上电势和粒子的动能Ek随位移x的变化图线可能正确的是（）8.如图所示,平行板电容器两极板A和B分别与电源的正、负极相连且A板接地,P为两极板间的一点.现保持B板不动,将A板慢慢向上平移到图中虚线所示的位置,这时()A.电容器两极板间的电势差减小B.P点的场强增大C.P点的电势降低D.固定在P点的负电荷的电势能将增大9.示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以等效成下列情况：如图所示，真空室中电极K发出电子（初速度不计），经过电压为U1的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中．金属板长为L，相距为d，当A、B间电压为U2时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点．已知电子的质量为m、电荷量为e，不计电子重力，下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是（）A．U1变大，U2变大B．U1变小，U2变大C．U1变大，U2变小D．U1变小，U2变小10.如图所示,A、B、C、D是匀强电场中一个以坐标原点为圆心、半径为1cm的圆与两坐标轴的交点,已知A、B、C三点的电势分别为UA＝15v,UB＝3v,UC＝-3V由此可得A、D连线中点的电势为（）A.3vB.6vC.9vD.12v11.如图所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以O为焦点的椭圆运动。M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点。电子在从M点经过P到达N点的过程中（　　）A．速率先增大后减小B．速率先减小后增大C．静电力先减小后增大D．电势能先增大后减小12.图中A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC＝53°，BC＝20cm．把一个电量q＝10-5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为-1.6×10-3J，则该匀强电场的场强大小和方向是（）A．800V／m，垂直AC向左B．800V／m，垂直AC向右C．1000V／m，垂直AB斜向上D．1000V／m，垂直AB斜向下-13-13.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，一个质量为m、电荷量为q带负电的粒子恰好在电场中以x=0为中心、沿x轴方向做周期性运动。忽略粒子的重力，则（）A．在－d＜x＜d区间内的场强大小都是，方向均沿＋xB．在－d＜x＜d区间内粒子做简谐运动C．要使粒子能运动到－d处，粒子在O点的动能至少为D．粒子从运动到的过程中，电势能先增大后减小14.如图，在竖直向上的匀强电场中，有一绝缘轻质弹簧竖直固定于水平地面上，上面放一带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F，使小球沿竖直方向运动(不计空气阻力)，在小球由静止到刚离开弹簧的过程中，重力、电场力、弹力对小球所做功的数值分别为J、J、J，则上述过程中（）A.小球的机械能增加JB.小球的电势能减小JC.小球离开弹簧瞬间的动能为JD.小球与弹簧组成的系统机械能守恒二、实验题（共2小题，9空，每空2分，共18分）16．如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．（1）使电容器带电后与电源断开①将左极板上移，可观察到静电计指针偏转角_____（选填变大，变小或不变）；②将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角____（选填变大，变小或不变）；③两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角_____（选填变大，变小或不变）.（2）下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有______A.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况B.使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况C.静电计可以用电压表替代D.静电计可以用电流表替代17.现在我们要研究有关电场强弱的问题：（1）电场强度：我们知道，磁体周围存在磁场；同样，带电体周围存在电场，我们用电场强度E表示电场的强弱．在电场中各点E的大小一般是不同的，E越大，表示该点电场越强。不同点E的方向也一般不同．若一个小球带的电量为q，则与其距离为r的A点处的电场强度大小为E=k(k为常数) ，这说明距离带电体越远，电场越_________． -13-（2）环形带电体的电场强度：如图所示，有一个带电均匀的圆环，已知圆环的半径为R，所带的总电量为Q．过圆环中心O点作一垂直于圆环平面的直线，那么在此直线上与环心相距为x的P点处的电场强度EP的表达式是怎样的呢？某同学首先把圃环均匀分割为许多等份，每一等份的圆弧长度为Δl，则每一等份的电量为_____；每一等份可以看作一个带电小球，则每一等份在P点所产生的电场强度的大小为E1=______；E1沿着OP方向的分量E1x=E1cos∠E1PE1x=_______.EP的大小等于圆环上所有等份的E1x大小之和，即EP=_______。三、计算题（40分）17.（10分）如图所示，皮带传动装置与水平面夹角为30°，两轮轴心相距L=3．8m，A、B分别是传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑，质量为0．1kg的小物块与传送带间的动摩擦因数为μ=。当传送带沿逆时针方向以v1=3m/s的速度匀速运动时，将小物块无初速地放在A点后，它会运动至B点。（g取10m/s2））（1）求物体刚放在A点的加速度？（2）物体从A到B约需多长时间？（3）整个过程中摩擦产生的热量？（4）小物块相对于传送带运动时，会在传送带上留下痕迹。求小物块在传送带上留下的痕迹长度？（不要过程，只说结果）18.（10分）如图所示，光滑绝缘的圆形轨道BCDG位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。求：-13-（1）若滑块从水平轨道上距离B点s＝3R的A点由静止释放，求滑块到达与圆心O等高的C点时的速度大小；（2）在（1）的情况下，求滑块到达C点时对轨道的作用力大小；（3）改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小．19.（10分）如图所示的直角坐标系中，在直线x＝－2l0到y轴区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场，其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向，x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上A(－2l0，－l0)到C(－2l0，0)区域内，连续分布着电荷量为＋q、质量为m的粒子。从某时刻起由A点到C点间的粒子，依次连续以相同的速度v0沿x轴正方向射入电场。若从A点射入的粒子，恰好从y轴上的A′(0，l0)沿x轴正方向射出电场，其轨迹如图虚线所示。不计粒子的重力及它们间的相互作用。求（1）粒子从A点到A′的时间t；（2)匀强电场的电场强度E；（3）在AC间还有哪些位置的粒子，通过电场后也能沿x轴正方向运动？20.（10分）如图所示，在方向水平向右、大小为E=6×103N/C的匀强电场中有一个光滑的绝缘平面。一根绝缘细绳两端分别系有带电滑块甲和乙，甲的质量为m1=2×10-4kg，带电量为q1=2×10-9C，乙的质量为m2=1×10-4kg，带电量为q2=－1×10-9C。开始时细绳处于拉直状态。由静止释放两滑块，t=3s时细绳断裂，不计滑块间的库仑力。试求：（1）细绳断裂前，两滑块的加速度。（2）在整个运动过程中，乙的电势能增量的最大值。（3）当乙的电势能增量为零时，甲与乙组成的系统机械能的增量。-13--13-物理B卷参考答案1.B2．A【解析】试题分析：先将两个电荷量为的下夸克在圆心处产生的电场强度进行合成，再与电荷量为的上夸克在圆心处产生的电场强度合成，求出3个夸克在其圆心处产生的电场强度．解：一个下夸克在圆心处产生的电场强度大小为E1==，两个电荷量为的下夸克在圆心处产生的合场强大小为E2=E1=，方向沿A→O．电荷量为的上夸克在圆心处产生的电场强度大小为E3==，方向沿A→O，所以3个夸克在其圆心处产生的电场强度大小E=E2+E3=，方向沿A→O．故选A点评：本题电场的叠加问题，要利用对称性．对于两个下夸克场强的合成可利用力的合成进行类比．3B4.【答案】B【解析】试题分析：在加速电场中运用动能定理求出末速度v，粒子进入偏转电场后做类平抛运动，根据平抛运动的规律求出偏转位移，再进行讨论即可解题．解：设经过电压为U1的加速电场后，速度为v，在加速电场中，由动能定理得：mv2=eU1，电子进入偏转电场后做类平抛运动，在水平方向上：L=vt，在竖直方向上：y=at2=••t2，解得：y=，由此可知，当U1变小，U2变大时，y变大，故选：B．点评：本题考查了带电粒子在电场中加速和偏转问题，注意带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，根据平抛运动的基本规律解题．5.D6．A【解析】-13-试题分析：当电子从M点向N点运动时，库仑力先做正功，后做负功，运动的速度先增加后减小，所以动能先增加后减小，则电势能先减小后增加．根据公式，可得距离先减小后增大，故静电力先增大后减小，故A正确。考点：考查了库仑定律，电势能，功能关系7．D【解析】由题意得A、B应在同一等势面上UBC=W/q=-1.6×10-3/10-5V=-1.6×102Vd=BC.sin530=0.16m则E=U/d=1000V/m，方向垂直AB斜向下。8．C【解析】试题分析：电势沿电场线的方向降落，而由题“静电场方向平行于x轴”，故场强方向与电势降落方向一致，即在-d