【高考导航】2013届高考物理第一轮复习测试 第六章过关检测

用心 爱心 专心 1 单元过关检测单元过关检测 时间 90 分钟 满分 100 分 一 选择题 本大题共 12 个小题 每小题 5 分 共计 60 分 每小题只有一个答案正确 把正确选 项前的字母填在题后的括号内 1 2011 年海南单科 关于静电场 下列说法中正确的是 A 电势等于零的物体一定不带电 B 电场强度为零的点 电势一定为零 C 同一电场线上的各点 电势一定相等 D 负电荷沿电场线方向移动时 电势能一定增加 解析 零电势的位置是人为选定的 与物体是否带电无关 A 错误 电场强度是电势随空间的 变化率 二者的大小之间无直接联系 B 错误 沿电场线的方向电势是逐渐降低的 C 错 误 由于负电荷在电势越低处电势能越大 故 D 正确 答案 D 2 一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示 电场方向竖直向下 若不计空气阻力 则此带电油滴从a运动到b的过程中 能量变化情况为 A 动能减小 B 电势能增加 C 动能和电势能之和减小 D 重力势能和电势能之和增加 解析 由题图所示的轨迹可知电场力大于重力 则从a到b 电场力做正功 电势能减少 重 力做负功 重力势能增加 又电场力做的功大于克服重力做的功 所以动能增加 由动能定理 可得W电 W重 Ek 动能和电势能之和减少 所以 C 选项正确 答案 C 3 2012 年合肥模拟 如图甲所示 一条电场线与Ox轴重合 取O点电势为零 Ox方向上各点的 电势 随x变化的情况如图乙所示 若在O点由静止释放一电子 电子仅受电场力的作用 则 A 电子将沿Ox方向运动 B 电子的电势能将增大 C 电子运动的加速度恒定 用心 爱心 专心 2 D 电子运动的加速度先增大后减小 解析 由图乙知沿Ox方向各点的电势逐渐增大 则电场方向沿Ox的反方向 电子将受到沿 Ox方向的电场力作用 所以电子将沿Ox方向运动 A 对 电子运动过程中电场力做正功 电 势能减小 B 错 根据电场中场强与电势变化快慢之间的关系 电势变化越快 场强越大 因 此图乙中图线的斜率表示场强大小 则E先减小后增大 则电子的加速度也将先减小后增大 D 错 C 错 答案 A 4 2012 年淮北模拟 如图 甲 所示 一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进 入水平方向的匀强电场 若不计重力 图 乙 中能正确描述粒子在电场中运 动轨迹的是 解析 电荷在电场中做类平拋运动 受力方向总是沿电场线方向 轨迹向右弯曲 C 正确 答案 C 5 2012 年宣城模拟 如图所示 在一真空区域中 AB CD是圆O的两条直径 在A B两点上各 放置电荷量均为 Q的点电荷 关于C D两点的电场强度和电势 下列说法正确的是 A 场强相同 电势相等 B 场强不相同 电势相等 C 场强相同 电势不相等 D 场强不相同 电势不相等 解析 C D两点的电场强度为两正点电荷分别在该两处产生场强的矢量和 大小相等 方向 不同 故两处场强不相同 沿着电场线电势要降低 根据两等量正点电荷的电场线分布特点 可判断出对称的C D两点电势相等 故正确答案为 B 答案 B 6 2012 年滁州模拟 如图所示 两个电子a和b先后以大小不同的速 度 从同一位置沿垂直于电场的方向射入匀强电场中 其运动轨迹 如图所示 那么 用心 爱心 专心 3 A b电子在电场中运动的时间比a长 B b电子初速度比a大 C b电子离开电场时速度比a大 D b电子离开电场时速度比a小 解析 两电子在同一电场中加速度a相同 电子b的偏移量大 由y at2可知 电子b运动 1 2 的时间长 故 A 项对 在初速度方向两电子都是匀速运动 由L vt可知电子b的初速度小 故 B 项错 又因电场力对电子b做功多 故无法比较离开电场时两电子速度的大小 故 C D 项都错 答案 A 7 如图所示 a b c三条虚线为电场中的等势面 等势面b的电势为零 且相邻两个等势面间的电势差相等 一个带正电的粒子在A点时的动能 为 10 J 在电场力作用下从A运动到B速度为零 当这个粒子的动能为 7 5 J 时 其电势能为 A 12 5 J B 2 5 J C 0 D 2 5 J 解析 根据题意可知 带电粒子从A到B 电场力做功为 10 J 动能定理 则带电粒子从A 运动到等势面b时 电场力做功为 5 J 粒子在等势面b时动能为 5 J 带电粒子在电场中 的电势能和动能之和为 5 J 是守恒的 当动能为 7 5 J 时 其电势能为 2 5 J D 对 答案 D 8 一电子在电场中由a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示 图中一组平行实线是等势面 则下 列说法正确的是 A a点的电势比b点低 B 电子在a点的加速度方向向右 C 电子从a点到b点动能减小 D 电子从a点到b点电势能减小 解析 根据轨迹应弯向合力指的那一侧可知电子所受的电场力应竖直向下 则加速度的方向应 竖直向下 电场线应竖直向上 a点的电势较高 选项 A B 错误 电子从a点到b点 电场 力做负功 动能减小 电势能增加 选项 C 对 D 错 答案 C 9 2012 年毫州模拟 如图所示 匀强电场方向平行于xOy平面 在 用心 爱心 专心 4 xOy平面内有一个半径为R 5 cm 的圆 圆上有一动点P 半径OP与x轴方向的夹角为 P 点沿圆周移动时 O P两点的电势差满足UOP 25sin V 则该匀强电场的大小和方向分别 为 A 5 V m 沿x轴正方向 B 25 V m 沿y轴负方向 C 500 V m 沿y轴正方向 D 250 V m 沿x轴负方向 2 解析 匀强电场中沿电场线方向电势降落最快 根据UOP 25sin V 当 90 时 OP 间电压最大 以此分析电场线沿y轴正向 根据场强E 得E 500 V m C 正确 U d 答案 C 10 2012 年蚌埠模拟 如右图所示 A B均为半个绝缘正方体 质量均为 m 在A B内部各嵌入一个带电小球 A中小球带电量为 q B中小球 带电量为 q 且两个小球的球心连线垂直于AB接触面 A B最初靠在 竖直的粗糙墙上 空间有水平向右的匀强电场 场强大小为E 重力加 速度为g 现将A B无初速度释放 下落过程中始终相对静止 忽略空 气阻力 则下列说法中正确的是 A A B下落的加速度大小均为g B A B下落的加速度大小应小于g C A B之间接触面上的弹力为零 D B受到A的摩擦力作用 方向沿接触面向下 解析 A B无初速度释放 下落过程中始终相对静止 A B作为一整体 只受重力作用 A B下落的加速度大小均为g A 正确 B 错误 假设A B之间接触面上的弹力为零 则B的 加速度不为g C 错误 只有B受到A的摩擦力作用 方向沿接触面向上 B的加速度才为 g D 错误 答案 A 11 如图所示 光滑平面上固定金属小球A 用长L0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接 让它们带上等量同种电荷 弹簧伸长量为x1 若两小球电量各漏掉一半 弹簧伸长量变为 x2 则有 A x2 x1 B x2 x1 1 2 1 4 C x2 x1 D x2 x1 1 4 1 4 用心 爱心 专心 5 解析 漏电前 k0 x1 漏电后 k0 x2 因为 kq2 L0 x1 2 1 4kq2 L0 x2 2 x1 x2 4 L0 x2 2 L0 x1 2 L0 x2 L0 x1 所以 4 x1 x2 答案 C 12 2011 年安徽理综 图 a 为示波管的原理图 如果在电极YY 之间所加的电压按图 b 所示的 规律变化 在电极XX 之间所加的电压按图 c 所示的规律变化 则在荧光屏上会看到的图形 是 解析 由图 b 及 c 知 当UY为正时 Y极电势高 电子向Y偏 而此时UX为负 即X 极电 势高 中子向X 极偏 故选 B 答案 B 二 非选择题 本题共 4 小题 共 40 分 解答时应写出必要的文字说明 方程式和演算步骤 有 数值计算的要注明单位 13 9 分 一带电平行板电容器竖直放置 如图所示 板间距d 0 1 m 板 间电势差U 1 000 V 现从A处以速度vA 3 m s 水平向左射出一带 正电的小球 质量m 0 02 g 电荷量为q 10 7 C 经过一段时间后 发现小球打在A点正下方的B处 取g 10 m s2 求 1 分别从水平方向和竖直方向定性分析从A到B的过程中小球的运动情况 2 A B间的距离 解析 1 在水平方向上 小球开始向左做初速度为vA的匀减速运动 速度变为零后向右做匀 加速运动 直到达到B点 过程中加速度不变 由电场力提供外力 在竖直方向上 小球向下做初速度为零的匀加速运动 直到达到B点 2 水平方向 电场力为F q 加速度a U d F m 用心 爱心 专心 6 小球向左运动到最远的时间为t 0 06 s 0 vA a 在这段时间内向左运动的距离x vAt at2 0 09 m 0 1 m 不会撞到左壁 1 2 小球达到B点所用时间为T 2t 竖直方向下落距离即为所求hAB gT2 7 2 cm 1 2 答案 1 见解析 2 7 2 cm 14 9 分 示波器的示意图如图所示 金属丝发射出来的电子被加速后 从金属板的小孔穿出 进入偏转电场 电子在穿出偏转电场后沿直 线前进 最后打在荧光屏上 设加速电压U1 1 640 V 偏转极板长l 4 cm 偏转板间距 d 1 cm 当电子加速后从两偏转板的中央沿与板平行方向进入偏转电场 1 偏转电压为多大时 电子束打在荧光屏上偏转距离最大 2 如果偏转板右端到荧光屏的距离L 20 cm 则电子束最大偏转距离为多少 解析 1 要使电子束打在荧光屏上的偏转距离最大 电子经偏转电场后必须从下板边缘出 来 电子在加速电场中 由动能定理eU1 电子进入偏转电场时的初速度v0 mv2 0 2 2eU1 m 电子在偏转电场中的飞行时间t1 电子在偏转电场中的加速度a l v0 eE m eU2 md 要使电子恰好从下极板边缘出来 应有 at d 2 1 22 1 eU2l2 2mdv2 0 U2l2 4dU1 解得偏转电压U2 205 V 2 电子束打在荧光屏上最大偏转距离y y2 d 2 由于电子离开偏转电场的侧向速度vy at1 eU2l mdv0 电子离开偏转电场到荧光屏的时间t2 y2 vy t2 0 05 m L v0 eU2lL mdv2 0 U2lL 2dU1 电子最大偏转距离y y2 0 055 m d 2 答案 1 205 V 2 0 055 m 15 10 分 如图所示 一质量为m的塑料球形容器放在桌面上 它的内部有 一劲度系数为k的轻弹簧 弹簧直立地固定于容器内壁的底部 弹簧上端 用绝缘体系住一个带正电q 质量也为m的小球 从加一个竖直向上的场 强为E的匀强电场起 到容器对桌面压力减为零时为止 求 1 小球的电势能改变量 用心 爱心 专心 7 2 容器对桌面压力减为零时小球的速度大小 解析 1 初状态时 对小球进行受力分析 得弹簧压缩量 x1 当容器对桌面压力减为 mg k 零时 对容器受力分析 弹簧伸长且拉力为mg 弹簧伸长量x2 x1 mg k 该过程电场力做功 W Eq x1 x2 2Eqmg k 所以小球电势能减少 2Eqmg k 2 该过程弹簧对小球做功为零 由动能定理 Eq mg x1 x2 mv2 1 2 解得v 2 g Eq mg k 答案 1 2 2 2Eqmg k g Eq mg k 16 12 分 如图所示 长L 1 2 m 质量M 3 kg 的木板静止放在倾角 为 37 的光滑斜面上 质量m 1 kg 带电荷量q 2 5 10 4 C 的物块放在木板的上端 木板和物块间的动摩擦因数 0 1 所在空间加有一个方向垂直斜面向下 场强 E 4 0 104 N C 的匀强电场 现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F 10 8 N 取g 10 m s2 斜面足够长 求 1 物块经多长时间离开木板 2 物块离开木板时木板获得的动能 3 物块在木板上运动的过程中 由于摩擦而产生的内能 解析 1 物块向下