浙江省2020版高考物理单元滚动检测卷七静电场.docx

单元滚动检测卷七 静电场考生注意：1本试卷分选择题部分和非选择题部分，共4页2答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上3本次考试时间90分钟，满分100分选择题部分一、选择题(本题共12小题，每小题3分，共36分每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1(2018新高考研究联盟联考)在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程在以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的是()A牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动的原因”的观点，并归纳总结了牛顿第一定律B法拉第不仅提出了场的概念，而且采用电场线来直观地描绘了电场C卡文迪许将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出万有引力定律，并测出了引力常量G的数值D能量守恒定律是最普遍的自然规律之一，英国物理学家牛顿对能量守恒定律的建立作出了突出贡献答案B2.(2018温州市3月选考)如图1所示为某医院体检中心的身高测量仪测量仪顶部向下发射波速为340m/s的超声波，超声波遇到障碍物后反射回来，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔已知测量仪没有站人时，顶部距离台面3.0m当一学生站在台面规定位置后，测量仪记录的时间间隔为0.01s，则该学生的身高最接近()图1A110cmB130cmC150cmD170cm答案B3某同学找了一个用过的“易拉罐”，在靠近底部的侧面打了一个洞，用手指按住洞，向罐中装满水，然后将易拉罐竖直向上抛出，空气阻力不计，则()A易拉罐上升的过程中，洞中射出的水速度越来越快B易拉罐下降的过程中，洞中射出的水速度越来越快C易拉罐上升、下降的过程中，洞中射出的水速度都不变D易拉罐上升、下降的过程中，水不会从洞中射出答案D4(2018温州市3月选考模拟)如图2所示，下列对教材中的四幅图分析正确的是()图2A图甲：被推出的冰壶能继续前进，是因为一直受到手的推力作用B图乙：电梯在加速上升时，电梯里的人处于失重状态C图丙：汽车过凹形桥最低点时，速度越大，对桥面的压力越大D图丁：汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用答案C5.(2018温州市3月选考)如图3所示，某台计算机的硬盘约有近万个磁道(磁道为不同半径的同心圆)，每个磁道分成m个扇区(每扇区为圆周)电动机使磁盘以转速n匀速转动磁头在读、写数据时是不动的，磁盘每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道，若不计磁头大小及磁头转移磁道所需的时间，则磁盘转动时()图3AA点的线速度小于B点的线速度BA点的向心加速度小于B点的向心加速度C磁盘转动一圈的时间为2nD一个扇区通过磁头所用的时间为答案D6.2017年4月“天舟一号”货运飞船成功发射，并与“天宫二号”空间实验室交会对接、实施推进剂在轨补加、开展空间科学实验和技术试验等功能.若对接前它们都绕地球做匀速圆周运动，且“天舟一号”处于低轨道，“天宫二号”空间实验室处于高轨道，如图4所示，则()图4A“天舟一号”在地面上的发射速度不会超过7.9km/sB为了顺利实现对接，“天舟一号”在图示轨道需要点火减速C对接成功后，“天舟一号”的动能减小，机械能增大D对接后，由于“天宫二号”的质量增大，其轨道降低答案C7.(2018温州市3月选考)工厂在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图5所示传感器其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上当流水线上通过的产品厚度增大时，下列说法正确的是()图5AA、B平行板电容器的电容减小BA、B两板间的电场强度减小CA、B两板上的电荷量变小D有电流从b向a流过灵敏电流计答案D8.如图6所示，两个等量异号的点电荷在其连线的中垂线上有与连线中点O等距离的两点a、b，在连线上有距中点O等距离的两点c、d，则下列场强大小关系式正确的是()图6AEaEbEdDEcEOEd答案A解析根据电场线越密场强越大，则由两个等量异号的点电荷电场线的分布情况(如图所示)可知，中垂线上中点O的场强最大，而且根据对称性可知，a、b两处电场线疏密相同，场强大小相等，EaEbEO.所以有EaEbEc，EaEd，故选A.9.如图7所示为科学家研究粒子特性时所做实验的示意图，中心点为一固定的正点电荷，虚线表示该点电荷形成电场的等势线，将一未知粒子射入电场中，发现粒子的运动轨迹是从a运动到b，再运动到c.不计粒子重力下列有关未知粒子的说法正确的是()图7A电势能先减小，后增大B加速度先减小，后增大Cb点的速度最大D一定带正电答案D解析做曲线运动的物体，受到的合外力指向曲线的内侧，由运动轨迹可得，粒子受到的电场力为斥力，该粒子带正电，选项D正确；由a到b的过程中，电场力做负功，电势能增大，由b到c的过程中，电场力做正功，电势能减小，选项A错误；根据库仑力公式Fk可得，越靠近点电荷，库仑力越大，粒子的加速度越大，所以加速度先增大后减小，选项B错误；由a到b的过程中，电场力做负功，粒子动能减小，由b到c的过程中，电场力做正功，粒子动能增大，则粒子在b点速度最小，选项C错误10.(2018绍兴市选考诊断)利用如图8所示的装置研究点电荷之间的相互作用力，当A带电荷量为Q，质量为M，B带电荷量为q，质量为m时，绳子与竖直方向的夹角为，两电荷连线水平且相距为L，则()图8AtanB若将B质量增大，绳子与竖直方向的夹角增大C若将A质量增大，绳子与竖直方向的夹角增大D若将A向左移动，绳子与竖直方向的夹角增大答案A11.(2018新高考研究联盟联考)电性未知的试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿2条不同路径从A点移动到B点，一条是直线，另一条从A点先到M点再到B点，如图9所示，下列有关说法正确的是()图9A从图中可以看出，电场中A点的电势高于B点，A点的电场强度也大于B点B试探电荷q沿上述两种路径移动的过程中，电势能一定都变小了C试探电荷q沿上述两种路径移动的过程中，电场力做功一定相等D如果试探电荷从A沿直线到B的过程中电场力对它做负功，则该试探电荷带正电答案C12如图10甲所示，x轴上固定两个点电荷Q1、Q2(Q2位于坐标原点O)，其上有M、N、P三点，间距MNNP.Q1、Q2在x轴上产生的电势随x变化的关系如图乙(N点对应图线的最低点)则()图10AM点电场场强大小为零BN点电场场强大小为零CM、N之间电场方向沿x轴负方向D一正试探电荷从P移到M过程中，电场力做功|WPN|WNM|答案B解析由题图可知，由M到N电势降低，由无限远处到N电势降低，根据沿着电场线方向电势逐渐降低，可以判断M、N之间电场方向沿着x轴正方向，无限远处到N点电场方向沿x轴负方向，且N点场强为零，选项A、C错误，B正确；|WPN|qUPN|q(PN)|q(NM)|WNM|，选项D错误二、选择题(本题共4小题，每小题3分，共12分每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有错选的得0分)13如图11所示，排球运动员正在做颠球训练，若空气阻力不能忽略，则击球后，球从某位置离开手竖直向上运动，再下落回到该位置的过程中()图11A重力先做正功后做负功B重力做的总功不为零C空气阻力做负功D空气阻力做的总功等于球的动能变化答案CD解析排球在竖直向上运动的过程中，重力方向与位移方向相反，重力做负功，排球竖直向下运动的过程中，重力方向与位移方向相同，重力做正功，选项A错误；重力做功只与初、末位置有关，故在整个过程中，重力对排球做的总功为零，选项B错误；在整个运动过程中，排球受的空气阻力方向与速度方向始终相反，故空气阻力对排球做负功，选项C正确；由动能定理知，空气阻力做的总功等于球的动能变化，选项D错误14.如图12所示，匀强电场的场强方向与竖直方向成角，一带电荷量为q、质量为m的小球，用绝缘细线固定在竖直墙上，小球恰好静止在水平位置，重力加速度为g.则()图12A小球带负电B匀强电场场强的大小为C若某时刻t0将细线突然剪断，在之后的T时间内电场力对小球做功为mg2T2tan2D将细线剪断后，小球运动过程中机械能守恒答案AC解析小球处于静止状态，受到的电场力沿电场线斜向右上方，所以小球带负电，选项A正确；根据竖直方向合力为零，qEcosmg，解得匀强电场场强的大小为E，选项B错误；若某时刻t0将细线突然剪断，小球受到的合力方向水平向右，小球向右做匀加速直线运动，加速度agtan，在之后的T时间内，小球的位移为xaT2，电场力对小球做功为WqEsinxmg2T2tan2，选项C正确；将细线剪断后，电场力对小球做功，小球运动过程中机械能不守恒，选项D错误15.如图13所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带负电小球，施加外力F将小球向下压至某位置静止现撤去F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，小球克服重力和克服电场力所做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻力，则上述过程中()图13A小球与弹簧组成的系统机械能守恒B小球所受合力做功为W1W2C小球的机械能增加W1mv2D小球的电势能增加W2答案CD解析小球和弹簧组成的系统，除重力和弹力做功外，还有电场力做功，系统机械能不守恒，选项A错误；在上述过程中，弹力、重力、电场力对小球做功，故小球所受合力做功为W合W弹W1W2，选项B错误；小球机械能的增加量为重力势能的增加量和动能的增加量之和，即EW1mv2，选项C正确；小球向上运动的过程中，电场力对小球做负功，小球电势能增加W2，选项D正确16.如图14所示，平行板电容器充电后与电源断开，上极板带正电，下极板带负电两个相同的不计重力的带电粒子A、B，分别从平行板间左侧中点和贴近上极板左端处以不同的初速度垂直于电场方向进入两极板间，它们恰好都能打在下极板右端处的C点，则下列说法中正确的是()图14AA粒子的初速度是B粒子的倍BA、B两粒子到达C点时的动能可能相同CA粒子在C点的速度偏向角的正弦值是B粒子的2倍D如果仅将加在两极板间的电压加倍，A、B两粒子到达下极板时将不在同一点答案AB解析粒子在水平方向上做匀速直线运动，则有vAtAvBtB，竖直方向上对A有atA2，对B有hatB2，通过计算可知vAvB，选项A正确；由动能定理可知，电场力对B粒子做功为对A粒子做的功的两倍，A粒子的初动能为B粒子的两倍，所以到C点时动能有可能相同，选项B正确；通过题图可以看出，A粒子的偏向角要小于B粒子的偏向角，选项C错误；由水平速度与时间关系可知，加大电压，两粒子水平方向上的位移相同，选项D错误非选择部分三、非选择题(本题共6小题，共52分)17(6分)如图15所示，两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处，轨道的末端切线水平，在它们相同位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住相同小铁球A、B，断开开关，两个小球同时开始运动离开圆弧轨道后，A球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，则：图15(1)B球进入水平轨道后将做_运动；改变A轨道的高度，多次重复上述实验过程，总能观察到A球正好砸在B球上，由此现象可以得出的结论是_(2)若某次两个小球相碰的位置恰在水平轨道上的P点处，固定在竖直板上的方格纸的正方形小格边长均为5cm，则可算出A铁球刚到达P点的速度为_m/s.(g取10 m/s2，结果保留三位有效数字)答案(1)匀速直线A球的水平分运动是匀速直线运动(2)3.35解析(1)让两小球从相同的圆弧轨道上相同高度静止滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度小球A做平抛运动，小球B做匀速直线运动，当两个小球相遇时则说明A小球平抛运动的水平分运动是匀速直线运动(2)A球做平抛运动，因此有：竖直方向：h9Lgt2，vygt水平方向：9Lv0tA球到达P点的速度为：v将L5cm代入并联立解得v3.35m/s18(8分)用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点现选取一条符合实验要求的纸带，如图16所示，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)已知打点计时器每隔0.02s打一个点，重力加速度g9.80m/s2.图16(1)根据上图所得数据，应该选取图中O点和_点来验证机械能守恒定律(2)从O点到第(1)问中所取的点，重物重力势能的减少量Ep_J，动能增加量Ek_J(结果均保留三位有效数字)(3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图象是下列图中的()答案(1)B(2)1.881.84(3)A解析(1)因只能计算出B点的速度，故应取图中O点和B点来验证机械能守恒定律(2)EpmghOB1.009.800.1920J1.88JvB1.92m/s.故EkmvB21.00(1.92)2J1.84J.(3)由机械能守恒定律可知，mghmv2，故有gh，图象A正确19(8分)(2018台州中学统练)如图17所示，水平轨道AB段为粗糙水平面，BC段为一水平传送带，两段相切于B点一质量为m1kg的物块(可视为质点)，静止于A点，AB距离为s2m已知物块与AB段和BC段间的动摩擦因数均为0.5，g取10m/s2，sin370.6，cos370.8，不计空气阻力图17(1)若给物块施加一水平拉力F11N，使物块从静止开始沿轨道向右运动，到达B点时撤去拉力，物块在传送带静止情况下刚好运动到C点，求传送带的长度；(2)在(1)问中，若将传送带绕B点逆时针旋转37后固定(AB段和BC段仍平滑连接)，要使物块仍能到达C端，则在AB段对物块施加拉力F应至少多大答案(1)2.4m(2)17N解析(1)物块在AB段：Fmgma1得a16m/s2设物块到达B点时速度为vB，有vB2m/s滑上传送带后：mgma2刚好到达C点，有vB22a2L，得传送带长度L2.4m.(2)将传送带倾斜，滑上传送带后有：mgsin37mgcos37ma3，a310m/s2，物块仍能刚好到C端，有vB22a3L在AB段，有vB22asFmgma联立解得F17N20.(10分)在光滑绝缘的水平地面上建立了如图18所示的直角坐标系xOy，在y轴左侧区域有水平向右的匀强电场，电场强度大小为E9103N/C，现有带电荷量q1103 C、质量m10 g的带电粒子P从x1.5 m处沿y轴正方向以初速度v030 m/s的速度开始运动，经过y轴上的Q点后进入第象限，不计带电粒子重力求：图18(1)Q点的坐标；(2)带电粒子P过Q点时的速度答案见解析解析(1)设沿x轴正方向做匀加速运动的时间为t，位移为x，在匀强电场中运动的加速度a则沿x轴正方向，有|x|at2设沿y轴正方向做匀速运动的位移为y，则yv0t解得：yv0代入数据得：ym，ts故Q点坐标为(0，m)(2)过Q点时沿x轴正方向的速度vxat所以过Q点的速度大小为v解得：v60m/s设此时速度与y轴正方向夹角为，则tan得60带电粒子P过Q点时的速度大小为60m/s，方向与y轴正方向成60角斜向右上方21.(10分)静电喷漆技术具有效率高、质量好、有益于健康等优点，其装置可简化为如图19.A、B是间距为d的两块平行金属板，两板间有方向由B指向A的匀强电场，电场强度为E.在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为v且带负电的油漆微粒，假设油漆微粒的质量均为m、带电荷量均为q，忽略微粒间的静电作用，微粒的重力和所受空气阻力均不计，油漆微粒最后都能落在金属板B上求：图19(1)两块平行金属板之间的电势差；(2)微粒落在B板上所形成的图形的半径；(3)微粒落在金属板B上时的速率答案见解析解析(1)两块平行金属板之