高考物理二轮复习 电学专题五专题训练（含解析） 新人教版.doc

2014年高考二轮复习之电学专题五1如图1所示，在两等量异种点电荷的电场中，mn为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a和c关于mn对称、b点位于mn上，d点位于两电荷的连线上以下判断正确的是()ab点场强大于d点场强bb点场强小于d点场强ca、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差d试探电荷q在a点的电势能小于在c点的电势能【解析】如图所示，两电荷连线的中点位置用o表示，在中垂线mn上，o点场强最大，在两电荷之间的连线上，o点场强最小，即ebeo，eoed，故ebed，a错误b正确；等量异种电荷的电场中，电场线、等势线均具有对称性，a、c两点关于mn对称，uabubc，c正确；试探电荷q从a移到c，远离正电荷，靠近负电荷，电场力做正功，电势能减小，d错误；另一种理解方法：a点电势高于c点电势，试探电荷q在a处的电势能大，在c处的电势能小，d错误【答案】bc2.如图2所示，在竖直放置的金属板m上放一个放射源c，可向纸面内各个方向射出速率均为v的粒子，p是与金属板m平行的足够大的荧光屏，到m的距离为d.现在p与金属板m间加上垂直纸面的匀强磁场，调整磁感应强度的大小，恰使沿m板向上射出的粒子刚好垂直打在荧光屏上若粒子的质量为m，电荷量为2e.则()a磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度b的大小为b磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度b的大小为c在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为2dd在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为4d【解析】粒子带正电，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，粒子的轨道半径为d，由2ebvm得b，故b正确；亮斑区的上边界是沿m板向上射出的粒子，经1/4圆弧到达a点；亮斑区的下边界是垂直m板射出的粒子，经1/4圆弧轨迹与屏相切的b点，如图所示，所以亮斑区的长度为2d，c选项正确3如图2所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气()图2a体积不变，压强变小b体积变小，压强变大c体积不变，压强变大 d体积变小，压强变小【解析】以细管中封闭气体为研究对象，当洗衣缸内水位升高时，细管中封闭气体压强变大，而气体温度不变，气体体积变小，故b项正确【答案】b4如图5所示，xoy平面内有一匀强电场，场强为e，方向未知，电场线跟x轴的负方向夹角为，电子在坐标平面xoy内，从原点o以大小为v0、方向沿x轴正方向的初速度射入电场，最后打在y轴上的m点电子的质量为m，电荷量为e，重力不计则下列说法正确的是()图5ao点电势高于m点电势b运动过程中电子在m点电势能最多c运动过程中，电子的电势能先减少后增加d电场对电子先做负功，后做正功【解析】由电子的运动轨迹知，电子受到的电场力方向斜向上，故电场方向斜向下，m点电势高于o点，a错误；电子在m点电势能最少，b错误；运动过程中，电子先克服电场力做功，后电场力对电子做正功，故c错误，d正确【答案】d5.如图6所示，有一垂直于纸面向外的磁感应强度为b的有界匀强磁场(边界上有磁场)，其边界为一边长为l的正三角形，a、b、c为三角形的顶点今有一质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力)，以速度v从ab边上某点p沿既垂直于ab边又垂直于磁场的方向射入磁场，然后从bc边上某点q射出若从p点射入的该粒子能从q点射出，则下列选项正确的是()a|pb|l b|pb|lc|qb|l d|qb|l【解析】考查带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动本题粒子的半径确定，圆心必定在经过ab的直线上，可将粒子的半圆轨迹画出来，然后移动三角形，获取ac边的切点以及从bc边射出的最远点由半径公式可得粒子在磁场中做圆周运动的半径rl，如图所示，当圆心处于o1位置时，粒子正好从ac边切过，并从bc边切过，因此入射点p1为离b最远的点，满足|pb|l，a对；当圆心处于o2位置时，粒子从p2射入，打在bc边的q点，由于此时q点距离ab最远，为圆的半径r，故|qb|最大，即|qb|l，d对【答案】ad6如图4所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞今对活塞施以一竖直向下的压力f，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体()a温度升高，压强增大，内能减少b温度降低，压强增大，内能减少c温度升高，压强增大，内能增加d温度降低，压强减小，内能增加【解析】本题考查热力学第一定律、一定质量气体温度、压强和体积的关系容器绝热，活塞对气体做功，由热力学第一定律可知，气体内能增加；温度是分子平均动能的标志，且气体内能增加，故温度一定升高；对活塞进行受力分析p0sfp气s，可知，气体压强增大，c项正确【答案】c7清晨，湖中荷叶上有一滴约为0.1 cm3的水珠，已知水的密度1.0103 kg/m3，水的摩尔质量m1.8102 kg/mol，试估算：(1)这滴水珠中约含有多少个水分子？(2)一个水分子的直径多大？(以上计算结果保留两位有效数字)【解析】(1)这滴水珠中含有的水分子数约为：nna6.01023个3.31021个 (2)建立水分子的球体模型，有：()3则分子的直径d m3.91010 m.【答案】(1)3.31021个(2)3.91010 m8如图8，平面直角坐标系的第象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为b.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从o点沿着与y轴夹角为30的方向进入磁场，运动到a点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则()图8a该粒子带正电ba点与x轴的距离为c粒子由o到a经历时间td运动过程中粒子的速度不变【解析】根据粒子的运动方向，由左手定则判断可知粒子带负电，a项错；运动过程中粒子做匀速圆周运动，速度大小不变，方向变化，d项错；粒子做圆周运动的半径r，周期t，从o点到a点速度的偏向角为60，即运动了t，所以由几何知识求得点a与x轴的距离为，粒子由o到a经历时间t，b、c两项正确【答案】bc9如图9所示，真空中水平放置的两个相同极板y和y长为l，相距d，足够大的竖直屏与两板右侧相距b.在两板间加上可调偏转电压u，一束质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力)从两板左侧中点a以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出图9(1)证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心o点；(2)求两板间所加偏转电压u的范围；(3)求粒子可能到达屏上区域的长度【解析】(1)设粒子在运动过程中的加速度大小为a，离开偏转电场时偏转距离为y，沿电场方向的速度为vy，偏转角为，其反向延长线通过o点，o点与板右端的水平距离为x，则有yat2lv0tvyattan 联立可得x即粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心(2)ae由式解得y当y时，u则两板间所加电压的范围u.(3)当y时，粒子在屏上侧向偏移的距离最大(设为y0)，则y0(b)tan 而tan 解得y0则粒子可能到达屏上区域的长度为.【答案】(1)见解析(2)u(3)10如图8，将质量m0.1 kg的圆环套在固定的水平直杆上环的直径略大于杆的截面直径环与杆间动摩擦因数0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角53的拉力f，使圆环以a4.4 m/s2的加速度沿杆运动，求f的大小(取sin 530.8，cos 530.6，g10 m/s2)【解析】令fsin 53mg，f1.25 n，当f1.25 n时，杆对环的弹力向下，由牛顿定律fcos fnma，fsin mgfn，解得f9 n.【答案】1 n或9 n11消防队员为缩短下楼的时间，往往抱着竖直的杆直接滑下假设一名质量为60 kg、训练有素的消防队员从七楼(即离地面18 m的高度)抱着竖直的杆以最短的时间滑下已知杆的质量为200 kg，消防队员着地的速度不能大于6 m/s，手和腿对杆的最大压力为1 800 n，手和腿与杆之间的动摩擦因数为0.5，设当地的重力加速度g10 m/s2.假设杆是搁在地面上的，杆在水平方向不移动试求：(1)消防队员下滑过程中的最大速度；(2)消防队员下滑过程中杆对地面的最大压力；(3)消防队员下滑的最短时间【解析】要在最短的时间滑下，则消防队员先匀加速(自由落体)后匀减速，中间不存在匀速过程(1)消防队员开始阶段自由下落的末速度即为下滑过程的最大速度vm，有2gh1v消防队员受到的最大滑动摩擦力fffn0.51 800 n900 n.减速阶段的加速度大小：a25 m/s2减速过程的位移为h2，由vv22a2h2又hh1h2以上各式联立可得：vm12 m/s.(2)以杆为研究对象得：fnmgff2 900 n.根据牛顿第三定律，杆对地面的最大压力为2 900 n.(3)最短时间为tmin2.4 s.【答案】(1)12 m/s(2)2 900 n(3)2.4 s12擦黑板也许同学们都经历过，手拿黑板擦在竖直的黑板面上，或上下或左右使黑板擦与黑板之间进行滑动摩擦，将黑板上的粉笔字擦干净已知黑板的规格是：4.51.5 m2，黑板的下边沿离地的高度为0.8 m，若小黑板擦(可视为质点)的质量为0.1 kg，现假定某同学用力将小黑板擦在黑板表面缓慢竖直向上擦黑板，当手臂对小黑板擦的作用力f与黑板面成45角时，f20 n，他所能擦到的最大高度为2.05 m，g取10 m/s2.求：(1)此小黑板擦与黑板之间的动摩擦因数；(2)如该同学擦到最高位置时意外让小黑板擦沿黑板面竖直向下滑落，则小黑板擦砸到黑板下边沿的速度大小；(3)擦黑板时有这样的现象：粉笔字的位置越高或越远的地方，已经用力较大却还是不容易擦干净，请用物理知识简要解释【解析】(1)小黑板擦向上缓慢移动，处于平衡状态，它的受力如图所示，水平方向：f