2010届《名师宝典》高考导航系列试题6

2010届《名师宝典》高考导航系列试题 高三上学期物理单元测试（6） [新课标人教版] 命题范围 静电场 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共100分考试用时90分钟 第Ⅰ卷（选择题共40分） 一、本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分． 1．（2009年高考江苏卷）两个分别带有电荷量 和+ 的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为 的两处，它们间库仑力的大小为 。两小球相互接触后将其固定距离变为 ，则两球间库仑力的大小为 （ ） A． B． C． D． 2．如图1所示是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力Ｆ作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，从而引起电容的变化．将传感器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路，那么 （　　） Ａ．当Ｆ向上压膜片电极时，电容将减小 Ｂ．当Ｆ向上压膜片电极时，电容将增大 Ｃ．若电流计有示数，则压力Ｆ发生变化 Ｄ．若电流计有示数，则压力Ｆ不发生变化 3． a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20V，b点的电势为2V，d点的电势、c点的电势可能为为 （ ） A．4V、9V B．8V、12V C．12V、15V D．24V、29V 4． 如图3所示，叠放在一起的A、B两绝缘小物块放在水平向右的匀强电场中，其中B带正电q而A不带电.它们一起沿绝缘水平面以某一速度匀速运动.现突然使B带电量消失，同时A带上正电q，则A、B的运动状态可能为 （ ） A．一起匀速运动 B．一起加速运动 C．A匀加速，B匀减速 D．A匀加速，B匀速 5．（2009年高考浙江卷）空间存在匀强电场，有一电荷量 EMBED Equation.3 、质量 的粒子从O点以速率 射入电场，运动到 点时速率为 。现有另一电荷量 、质量 的粒子以速率 仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为 。若忽略重力的影响，则（ ） A．在O、A、B三点中， 点电势最高 B．在O、A、B三点中，A点电势最高 C．OA间的电势差比BO间的电势差大 D．OA间的电势差比 间的电势差小 6．如图4所示，中子内有一个电荷量为 + EQ \F(2,3) e的上夸克和两个电荷量为 - EQ \F(1,3) e的下夸克，3个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上，则上夸克所在处的电场强度为 （ ） A． EQ \F(ke,r2) B． EQ \F(ke,3r2) C． EQ \F(ke,9r2) D． EQ \F(2ke,3r2) 7．如图5所示的直线是真空中的某电场的一条电场线，AB是这条电场线上的两点。一个带负电的粒子在只受电场力的情况下，以速度经过A点向B点运动，经一段时间后，该带电粒子以速度经过B点，且与的方向相反，则 （ ） A．A点的电势一定低于B点的电势 B．A点的场强一定大于B点的场强 C．该带电粒子在A点的电势能一定小于它在B点的电势能 D．该带电粒子在A点的动能和电势能之和一定等于它在B 点的动能和电势能之和 8．（2009全国卷1理科综合）如图6所示，一电场的电场 线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y 轴上的三个点，且OM=MN。P点在y轴右侧，MP⊥ ON。则 （ ） A．M点的电势比P点的电势高 B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功 C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差 D．在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动 9．如图7所示，平行板电容器AB两极板水平放置，A在上方，B在下方，现将其和二极管串联接在电源上，已知A和电源正极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球沿AB 中心水平射入，打在B极板上的N点，小球的重力不能忽略，现通过上下移动A板来改变两极板AB间距（两极板仍平行），则下列说法正确的是 （ ） A．若小球带正电，当A B间距增大时，小球打在N的右侧 B．若小球带正电，当A B间距减小时，小球打在N的左侧 C．若小球带负电，当A B间距减小时，小球可能打在N的右侧 D．若小球带负电，当A B间距增大时，小球可能打在N的左侧 10：如图8所示，把质量为 、带电量为 的物块放在倾角 的固定光滑绝缘斜面的顶端，整个装置处在范围足够大的匀强电场中。已知电场强度大小 ，电场方向水平向左，斜面高为 ，则释放物块后，物块落地时的速度大小为 （ ） A． B． C． D． 第Ⅱ卷（非选择题 共60分） 二、本题共2小题，共12分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答． 11．（6分）某一研究性学习小组的同学们设计了以下实验 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 来验证电荷守恒定律： 实验操作 步骤一：手持起电板柄，用力将两块起电板快速摩擦后分开 步骤二：将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球（不要接触金属球） 步骤三：将两块板同时插入空心金属球 实验图解 实验现象 箔片张开 箔片闭合 根据以上实验过程和观察到的现象，回答下列问题： （1）步骤二的实验现象，说明_____________________________________________ （2）步骤三的实验现象，说明_____________________________________________ （3）该研究性实验_________（填“能”或“不能”）验证电荷守恒定律。 12．（6分）示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、________和________三部分组成，如图9所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑，可知示波管中的极板X的电势______（填“高于”或“低于”）极板X ′；极板Y的电势______（填“高于”或“低于”）极板Y ′ 三、本题共4小题，满分48分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（12分）．(17分)如图10所示，长L=1.6m，质量M=3kg的木板静放在光滑水平面上，质量m=1kg、 带电量q=+2.5×10-4C的小滑块放在木板的右端，木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1，所在 空间加有一个方向竖直向下强度为E=4.0×104N/C的匀强电场，如图所示，现对木板施加一水平向右的拉力F．取g=10m/s2，求： （1）使物块不掉下去的最大拉力F； （2）如果拉力F=11N恒定不变，小物块所能获得的最大动能. 14．（12分）两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是均匀的。一个α粒子（氦原子核）从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心。 已知质子电荷为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响，求 （1）极板间的电场强度E； （2）α粒子在极板间运动的加速度a； （3）α粒子的初速度v0。 15．（12分）如图11所示，在长为2L、宽为L的区域内有正好一半空间有场强为E、方向平行于短边的匀强电场，有一个质量为ｍ，电量为ｅ的电子，以平行于长边的速度v0从区域的左上角A点射入该区域，不计电子所受重力，要使这个电子能从区域的右下角的B点射出，求： （1）无电场区域位于区域左侧一半内时，如图甲所示，电子的初速应满足什么条件； （2）无电场区域的左边界离区域左边的距离为x时，如图乙所示，电子的初速又应满足什么条件； 16．如图12所示在竖直平面内建立直角坐标系XOY，OY表示竖直向上的方向。已知该平面内存在沿OX轴负方向的区域足够大的匀强电场，现有一个带电量为 、质量为 的小球从坐标原点O沿Y轴正方向以某一初速度竖直向上抛出，它到达的最高点位置为图中的Q点，其坐标为（1.6，3.2），不计空气阻力，g取10m/s2。 （1）指出小球带何种电荷； （2）求小球的初速度和匀强电场的场强大小； （3）求小球从O点抛出到落回X轴的过程中电势能的改变量. 参考答案 1．C接触前两个点电荷之间的库仑力大小为 ，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q，距离又变为原来的 ，库仑力为 ，所以两球间库仑力的大小为 ，C项正确。 2．BC 解析：当Ｆ向上压膜片电极时，极板间距变小，由 知C增大；若F变化，则C变化，此时极板上的带电量发生变化，故有电流通过电流计，应选ＢC． 3．AD 在匀强电场中，同一方向相同的距离上，电势差相等。 4．AC 5．答案AD 【解析】正电荷由O到A，动能变大，电场力做正功，电势能减小，电势也减小，O点电势较高；负电荷从O到B速度增大，电场力也做正功，电势能减小，电势升高，B点电势比O点高。所以B点最高，A对； ，故D对 6．C 两个下夸克与上夸克的距离为 ，在上夸克处产生的电场强度均为 EQ \F(ke,9r2) ，两个分场强的夹角120°，合场强为 EQ \F(ke,9r2) 。 7．答案:D 【解析】：由于该带电粒子只在电场力的作用下由A点运动，最后能返回，说明由A到B的运动一定是减速运动，先向右减速，速度减为零后再向左加速运动至B点，可以肯定电子受到的电场力是向左的，则说明电场线是向右的，顺着电场线方向电势降低，所以A的电势一定大于B的电势；A错。单凭一条电场线是无法判断场强大小， B错；负电荷顺着电场线方向运动，电场力做负功，电势能增加，选项C正确；但带电粒子的动能和电势能之和是守恒的，选项D正确。 8．AD 解析：作出过M点的等势线，该等势线与P点所在电场线的交点一定在P点下方，故可知M点的电势比P点的电势高，故A选项正确；O点电势高于P点电势，故负电荷从O移动到P点，电势能增大，电场力做负功（也可根据电场力和位移方向间夹角总是钝角判断），故B选项错误；由于沿＋y方向场强由大变小，故O、M两点间电势差大于M、N两点间电势差，故C选项错；电场在y轴上方向一直沿＋y方向，故释放正电粒子会沿y轴做直线运动，D选项正确。 9．BC 当A B间距增大时，电容器电容减小，电容器要放电，二极管阻止放电。即电容器电量不变，极板间电场强度不变，所以不管小球带正电还是带负电，小球受力情况不变，仍打在N点；反之，当A B间距减小时，电容器电容增大，电容器要充电，充电电流方向与二极管方向相同，即电容器电量增加，极板间电场强度增加，小球受的电场力变大，若小球带正电，则小球受到的电场力方向向下，竖直方向加速度变大，将打在N点左侧。若小球带负电，则小球受到的电场力方向向上，竖直方向加速度变小，将打在N点右侧。 10．D 对运动过程进行受力分析和做功分析，得到重力做正功，电场力也做正功，且电场力做功的有效位移应为 。根据动能定理 ，代入题设条件，得到物块落地时的速度大小为 故选D。 11．（6分）（1）插入验电器上端空心金属球内的起电板带上了电荷；（2）两块板带有等量异号电荷，总电荷量为零；（3）能 （每空2分） 12．偏转电极，荧光屏（2分）；高于（2分）；高于（2分） 解析：电子落在P点，说明电子受到向X与Y方向的电场力，从而判断出电场的方向，进而得知极板X和Y电势高．选项AC正确． 13．解析：（1）F最大的时候物块不掉下，必是物块与木板具有共同的最大加速度a1，对物块，最大加速度，a1 = ① 2分 对整体F =（ M + m ）a1 = 8N ② 2分 （2）木板的加速度 m/s2 = 3 m/s2 ③ 2分 由 ④ 2分 得物块滑过木板所用时间t = s ⑤ 1分 物块离开木板时的速度v1 = a1t = m/s ⑥ 1分 ⑦ 2分 14．（1）两板间为匀强电场，则场强 2分 （2）α粒子电荷为2e，质量为4m，所受电场力 2分 α粒子在极板间运动的加速度 2分 （3）α粒子垂直进入匀强电场，做类平抛运动，1分 由 ， 2分 ， 2分 得 1分 15．解析：⑴左侧一半无场，电子匀速运动.右侧一半类平抛运动的侧向位移为L，在电场中由电场力作用产生的加速度为 ， 2分 又 ， 2分 得 1分 （2）无电场的一半区域位于距左侧x处，则电子先做类平抛运动，接着做匀速直线运动，最后做类斜下抛运动.但水平方向上一直匀速运动 ，在竖直方向上匀加速时间和匀速时间各为一半，即 .设竖直方向上匀速运动的速度为V，则有 3分 又电子恰从区域的右下角射出，故 ， 3分 解得 . 1分 16．解析（1）带电小球所到的最高点Q在O点的右上方，说明小球有水平向右的分运动和竖直向上的分运动就竖直方向而言，初速度是竖直向上的而重力是竖直向下的，重力使竖直向上的初速度逐渐减小，而不会产生水平向右的运动.小球只受重力和电场力，只有电场力水平向右才会使小球有向右的分运动.由此可以判断电场力是水平向右的，又因为电场水平向左，所以小球带负电. 2分 （2）对小球的两个分运动，竖直方向: 小球有竖直向上的初速度V0，受重力，所以小球做竖直上抛运动.Q点是最高点意味着Q点的竖直分速度为0.由竖直上抛运动的公式得： 2分 解得 。1分 水平方向：小球的水平初速度为0，小球在水平方向的加速度 1分 水平位移 1分 得 1分 （3）小球从O点落回到X轴时，由于对称性，水平位移为3.2m。 1分 电场力做正功 ， 2分 即电势能减少了 1分 固定电极 F 图1 膜片电极 g a b c d 20 V 25V 图2 E A B 图3 图4 图5 图6 A B N 图7 图8 图9 图10 图11 1.6 3.2 X/m 1.6 3.2 4.8 6.4 Y/m Q 图12 O _1300514074.unknown _1306012320.unknown _1306129382.unknown _1306149454.unknown _1306759074.unknown _1306759551.unknown _1306759801.unknown _1306760028.unknown _1306760137.unknown _1306759669.unknown _1306759265.unknown _1306759328.unknown _1306759116.unknown _1306149543.unknown _1306741112.unknown _1306149526.unknown _1306129426.unknown _1306144931.unknown _1306144943.unknown _1306129412.unknown _1306129417.unknown _1306129422.unknown _1306129395.unknown _1306129338.unknown _1306129363.unknown _1306012478.unknown _1306012748.unknown _1306129330.unknown _1306012888.unknown _1306012561.unknown _1306012355.unknown _1306012378.unknown _1306009727.unknown _1306012249.unknown _1304597807.unknown _1306009705.unknown _1304597840.unknown _1300514081.unknown _1243331792.unknown _1300513982.unknown _1300514049.unknown _1300514062.unknown _1300513998.unknown _1300513939.unknown _1300513948.unknown _1246546340.unknown _1300513931.unknown _1262110773.unknown _1243331884.unknown _1246546332.unknown _1243331836.unknown _1236699347.unknown _1236699493.unknown _1243331771.unknown _1236699366.unknown _1230796443.unknown _1230797166.unknown _1236698236.unknown _1236699106.unknown _1230797244.unknown _1230797575.unknown _1230797071.unknown 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