【赢在高考】2013届高三物理一轮配套练习6检测 新人教版选修3-1

1 阶段检测评估阶段检测评估 六六 时间 90 分钟 满分 100 分 第 卷 选择题 共 40 分 一 本题 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 全选对的得 4 分 选对但不全的得 2 分 有选错或不答的得 0 分 1 如图所示的实验装置为库仑扭秤 细银丝的下端悬挂一根绝缘棒 棒的一端是一个带电的金 属小球 A 另一端有一个不带电的球 B B 与 A 所受的重力平衡 当把另一个带电的金属球 C 插于容器并使它靠近 A 时 A 和 C 之间的作用力使悬丝扭转 通过悬丝扭转的角度可以比较 力的大小 便可找到力 F 与距离 r 和电荷量 q 的关系 这一实验中用到了下列哪些方法 A 微小量放大法B 极限法 C 控制变量法D 逐差法 答案 A 2 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 以 Q 点为焦点做椭圆运动 M N P 为椭圆上的三点 P 点离 Q 点最远 电子在从 M 点经 P 点到达 N 点的过程中 A 速率先增大后减小B 动能先减小后增大 C 电势能先减小后增大D 库仑力先做正功后做负功 答案 B 3 如图所示 在 x 轴上关于原点 O 对称的两点固定放置等量异种点电荷 Q 和 Q x 轴上的 P 点 位于 Q 的右侧 下列判断正确的是 A 在 x 轴上还有一点与 P 点电场强度相同 B 在 x 轴上还有两点与 P 点电场强度相同 C 若将一试探电荷 q 从 P 点移至 O 点 电势能增大 2 D 若将一试探电荷 q 从 P 点移至 O 点 电势能减小 解析 根据等量正负点电荷的电场分布可知 在 x 轴上还有一点与 P 点电场强度相同 即 和 P 点关于 O 点对称 A 正确 若将一试探电荷 q 从 P 点移至 O 点 电场力先做正功后做负功 所 以电势能先减小后增大 一般规定无穷远电势为零 过 O 点的中垂线电势也为零 所以试探电 荷 q 在 P 点时电势能为负值 移至 O 点时电势能为零 所以电势能增大 C 正确 答案 AC 4 阴极射线示波管的聚焦电场是由电极 A 形成 实线为电场线 虚线为等势线 Z 轴为该 1 A 2 电场的中心轴线 P Q R 为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点 则 A 电极的电势高于电极的电势 1 A 2 A B 电场中 Q 点的电场强度小于 R 点的电场强度 C 电子在 P 点处的动能大于在 Q 点处的动能 D 电子从 P 至 R 的运动过程中 电场力对它一直做正功 解析 沿电场线方向电势降低 结合题图可知的电势高于的电势 选项 A 错误 电场线 2 A 1 A 密的地方场强大 结合题图可知 Q 点的场强较大 选项 B 错误 电子从 P 至 R 的过程中 速度 和电场力的夹角为锐角 电场力做正功 动能增大 选项 C 错 D 对 答案 D 5 2011 北京西城区高三二模 18 一个电子只在电场力作用下从 a 点运动到 b 点的轨迹如图中 虚线所示 图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面 下列说法中正确的是 A 如果实线是电场线 则 a 点的电势比 b 点的电势高 B 如果实线是等势面 则 a 点的电势比 b 点的电势低 C 如果实线是电场线 则电子在 a 点的电势能比在 b 点的电势能大 D 如果实线是等势面 则电子在 a 点的电势能比在 b 点的电势能大 解析 若实线是电场线 根据 运动轨迹向合力指的那一侧弯曲 可知 电子所受的电场 力水平向右 则场强方向向左 a 点的电势比 b 点的电势低 电子在 a 点的电势能较大 选项 C 正确 若实线是等势面 则电子所受的电场力竖直向下 场强方向竖直向上 a 点的电势比 b 点的电势高 电子在 b 点的电势能较大 选项 B D 错误 答案 C 3 6 如图所示 电子从负极板边缘垂直射入匀强电场 恰好从正极板边缘飞出 现在若使两极板间 的距离变为原来的 2 倍 两极板的电压保持不变 电子入射的方向和位置不变 且电子仍恰从 正极板边缘飞出 则电子入射速度大小应为原来的 A 2B 1 2C 倍D 2 倍 22 解析 电子做类平抛运动 得 所以B 正确 2 2 0 1 2 qU L dm v d 2 0 v 2 2 1 2 qUL d m 1 d v 答案 B 7 半径为 R 的均匀带电圆盘水平放置 圆盘中心有一小孔 P Q 是过圆孔中心的直线 如图所示 一 质量为 m 的带电小球 从 P Q 连线上的 H 点由静止释放 当小球下落到圆盘上方 h 处的 M 点 时 小球的加速度为零 则下列判断正确的是 A 小球运动到圆盘下方 h 处的 N 点时的加速度大小为 2g B 小球运动到圆盘下方 h 处的 N 点时的电势能与在 M 点时相等 C 小球从 M 点运动到 N 点的过程中 小球的机械能与电势能之和保持不变 D 小球从 M 点运动到 N 点的过程中 小球的机械能保持不变 解析 在 M 点 小球受到的静电力等于重力 在对称的 N 点 球受到的静电力仍然等于重 力 方向与重力方向相同 所以在 N 点加速度大小为 2g A 对 小球在 N 点和 M 点的电势相同 根据小球在这两点的电势能相同 B 对 小球从 M 点运动到 N 点的过程中 只有重力 P Eq 和静电力对小球做功 小球的机械能与电势能之和不变 C 对 因为有静电力对小球做功 所 以小球的机械能要发生变化 D 错 答案 ABC 8 宇航员在探测某星球时发现该星球带电 且带 Q 电荷量 星球表面无大气 在一次实验中宇航 员将一个电荷量为 q 的小球置于离星球表面 h 高处该小球恰好悬浮 宇航员又将 qQ 该小球带到离星球表面 2h 高处 无初速度释放 则此带电小球将 A 沿星球球心方向下落 4 B 背向球心方向飞向太空 C 仍处于悬浮状态 D 沿星球自转的线速度方向飞向太空 解析 原来库仑力与万有引力相等 可以看出 r 改变后方程仍成立 所以带电 2 Qq r k 2 Mm r G 小球仍处于悬浮状态 选 C 答案 C 9 空间某区域内存在着电场 电场线在竖直平面上的分布如图所示 一个质量为 m 电荷量为 q 的小球在该电场中运动 小球经过 A 点时的速度大小为方向水平向右 运动至 B 点时的速 1 v 度大小为运动方向与水平方向之间的夹角为 B 两点之间的高度差为 h 水平距离 2 v A 为 s 则以下判断中正确的是 A A B 两点的电场强度和电势关系为 AB EE AB B 如果则说明电场力一定做正功 21 vv C A B 两点间的电势差为 22 212 m q vv D 小球从 A 运动到 B 点的过程中电场力做的功为 22 11 2122 mvmvmgh 解析 根据题图可知 B 点处的电场线密 场强较大 沿着电场线电势降低 有选 AB 项 A 错误 如果则说明合力即重力和电场力的功的代数和为正 又重力做正功 电场 21 vv 力不一定做正功 选项 B 错误 根据动能定理有得 22 1 212 1 2 Uqmghmvmv q 电场力做功选项 C 错 D 对 22 11 2122 Umvmvmgh 22 11 2122 Uqmvmvmgh 答案 D 10 2012 湖北黄冈中学高三期中测试 6 在竖直向下的匀强电场中 有 a b c d 四个带电质 点 各以水平向左 水平向右 竖直向下和竖直向上的速度做匀速直线运动 不计质点间的 相互作用力 则有 5 A c d 带异种电荷 B a b 带同种电荷且电势能均不变 C d 的电势能减小 重力势能增大 D c 的电势能增大 机械能减小 解析 带电质点做匀速直线运动 其合力为零 必受重力和竖直向上的电场力 因此 四个质 点带同种电荷 负电荷 电场力对 a b 不做功 所以它们的电势能不变 选项 A 错 B 对 电场 力对 d 做正功 其电势能减小 对 c 做负功 其电势能增大 机械能减小 选项 C D 正确 答案 BCD 第 卷 非选择题 共 60 分 二 本题共包括 2 个小题 共 16 分 把答案填到题中横线上或按要求作答 11 6 分 如图所示 绝缘轻杆两端固定带电小球 A 和 B 轻杆处于水平向右的匀强电场中 不考 虑两球之间的相互作用 初始时轻杆与电场线垂直 如图中实线位置 将杆向右平移的同时 顺时针转过如图中虚线位置 发现 A B 两球电势能之和不变 根据图中给出的位置关90 系 可判断 A B 两球带电荷量的绝对值之比 A q B q 解析 规定杆的初始位置为零电势能处 则两球的电势能之和为零 杆到末位置的过程 两 球的电势能必是一个增大 另一个减小相同的量 或者说电场力对其一做正功 对另一个做负 功 结合题图有得 1 2 2 AB Eq LEq L A q B q 答案 1 2 12 10 分 如图所示 AB CD 为一圆的两条直径 且相互垂直 O 点为圆心 空间存在一未知静电 场 场强方向与圆周所在平面平行 现有一电子 在电场力作用下 重力不计 先从 A 点运动 到 C 点 动能减少了 W 又从 C 点运动到 B 点 动能增加了 W 那么 1 如 果未知电场是匀 强电场 其方向应是 2 如果未知电场是放在圆周上的点电荷激发的电场 则该 点电荷的位置在圆周上 点 6 解析 减小的动能转化为电子的电势能 由 A 到 C 减小的动能与由 C 到 B 增加的动能相等 所以 A 和 B 的电势相等 场强方向由 O 指向 C 若是匀强电场 其方向应是垂直于 AB 并由 O 指向 C 若是点电荷激发的电场 则该点电荷的位置应在 D 点 答案 1 垂直于 AB 并由 O 指向 C 5 分 2 D 5 分 三 本题包括 4 小题 共 44 分 解答时请写出必要的文字说明 方程式和重要的演算步骤 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 10 分 如图所示 两个平行金属板 AB 中间为一匀强电场 AB 相距 10 cm CD 为电场中的两 点 CD 8 cm CD 连线和电场方向成 60角 C 点到 A 板的距离为 2 cm 已知质子从 C 点移circ 到 D 点 电场力做功为 3 J 求 17 2 10 1 匀强电场的电场强度 2 AB 两点间的电势差 3 若将 A 板接地 则 C D 两点的电势各为多大 解析 1 质子的带电荷量为 q 1 10 C200 V 2 分 6 19 W CDq U 又cos60 所以匀强电场的电场强度 000 V m 2 分 CD UEL cos60 5 CD U L E 2 AB 两点间的电势差500 V 2 分 AB UEd 3 若将 A 板接地 V D 点电势比 C 点电势低 200 V 所以0100 ACAC EL V 4 分 300 D 答案 1 5 000 V m 2 500 V 3 C 点 100 V D 点 300 V 14 10 分 2012 浙江台州四校联考 17 带正电的物体 A 静止于绝缘水平面上 如图 现加一水 7 平向右的匀强电场后物体开始向右运动 已知物体 A 与绝缘水平面间的摩擦力为电场力的一 半 经一段时间后 物体的动能为 此时突然使电场方向反向 大小不变 再经过一段时间 K E 后 物体回到原出发点 求 1 物体 A 回到原出发点时的动能 2 上述前一段时间跟后一段时间的比值 1 t 2 t 解析 1 设摩擦力大小为 f 电场力为 F 第一阶段位移大小为电场力反向后向右运动 1 x 的位移大小为向左运动的位移大小为 2 x 3 x 由题意 1 分 1 2 fF 第一阶段 由动能定理得 1 分 K E 1 112 Ff xF x 电场力反向后有 1 分 0 K E 2 Ff x 可得 1 分 1 213 xx 又由题意 1 分 4 32113 xxxx 向左运动阶段 1 分 14 3123k EFf xFx 末 4 3K E 2 设在后一段时间里 用的时间使物体速度为零 然后用的时间使物体加速回到原出发 2a t 2b t 点 用 a 表示物体在前一段时间里的加速度 分别用 表示物体在 时间内的加 1 a 2 a 2a t 2b t 速度 则 1 分 13 1 aFf aFf 所以 1 分 2 1 1 3 a t t 而 1 分 23 11 4 3 b tx tx 1 分 11 222 3 1 2 3ab tt ttt 答案 4 3 1 K E 3 1 2 3 2 15 12 分 如图所示 一个带电荷量为 q 的油滴 从 O 点以速度 v 射入匀强电场中 v 的方向与 电场方向成角 已知油滴的质量为 m 测得油滴到达运动轨迹的最高点时 它的速度大小又 为 v 求 8 1 最高点的位置可能在 O 点上方的哪一侧 2 最高点处 设为 N 与 O 点的电势差 NO U 3 电场强度 E 解析 1 因油滴到达最高点时速度大小为 v 方向水平 对过程用动能定理有 ON 2 分 0 G WW 电 因重力做负功 所以电场力一定做正功 油滴带负电 则最高位置一定在 O 点的左上方 2 分 2 由 1 的分析可知在竖直方向上油滴做初速度为 vsin的竖直上抛运动 则 NO qUmgh 有 vsin 1 分 2 2gh 即 2 分 2 2 sin 2 mv NOq U 3 油滴由的运动时间 1 分 ON sinv g t 则在水平方向上由加速度定义得 at v vcos 1 分 又 qE ma 1 分 即 2 分 1 cos sin mg q E 答案 1 最高位置一定在 O 点的左上方 2 2 sin 2 2 mv q 1 cos si