2010-2011学年度高三物理上学期单元检测7 电场 新人教版

高三上学期物理单元检测 高三上学期物理单元检测 7 7 原人教版原人教版 命题范围命题范围 电电 场场 本试卷分第 卷 选择题 和第 卷 非选择题 两部分 共 100 分考试用时 90 分钟 第 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 传感器是采集信息的重要元件 如图所示 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 引起电容变化 将电容器 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 2 如图 A B C D是匀强电场中一个正方形的四个顶 点 A B C三 点的电势分别为UA 15 V UB 3 V UC 3 V 由此可得 D 点的电势UD为 A 0 B 3 V C 6 V D 9 V 3 如图所示 两块大平行金属板A B之间的距离为d 在两板间加上电压U 并将B板接 地 作为电势零点 现将正电荷q逆着电场线方向由A板移到B板 若用x表示移动过程中 该 正电荷到A板的距离 则其电势能E随x变化的图线为图中的 4 如图所示是电容式话筒的示意图 它是利用电容制作的传感器 话筒的振动膜前面镀有 薄薄的金属层 膜后距膜几十微米处有一金属板 振动膜上的金属层和这个金属板构成 电容器的两极 在两极间加一电压U 人对着话筒说话时 振动膜前后振动 使电容发生变化 导致话筒所在的电路 中的其它量发生变化 使声音信号被话筒转化为电信号 其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的 A 距离变化 B 正对面积变化 C 介质变化 D 电压变化 5 如图所示 a b c是一条电场线上的三点 电场线的方向由a到c a b间距离等于 b c间距离 用 a b c和Ea Eb Ec分别表示a b c三点的电势和场强 可以 判 定 A a b c B Ea Eb Ec C a b b c D Ea Eb Ec 6 如图所示 实线为不知方向的三条电场线 从电场中M点 以相同速度飞出a b两个带电粒子 仅在电场力作用下的 运动轨迹如图中虚线所示 则 A a一定带正电 b一定带负电 B a的速度将减小 b的速度将增加 C a的加速度将减小 b的加速度将增加 D 两个粒子的电势能一个增加一个减小 7 如图 a 所示 两个平行金属板P Q竖直放置 两板间加上如图 b 所示的电压 T 0 时 Q板比P板电势高 5V 此时在两板的正中央M点有一个电子 速度为零 电子 在电场力作用下运动 使得电子的位置和速度随时间变化 假设电子始终未与两板相 碰 在 0 t 8 10 10 s 的时间内 这个电子处于M点的右侧 速度方向向左且大小逐渐减 小的时间是 A 0 t 2 10 10 s B 2 10 10 s t 4 10 10 s C 4 10 10 s t 6 10 10 s D 6 10 10 t 8 10 10 s 8 如图所示 光滑绝缘水平面上带异号电荷的小球A B 它们一起在水平向右的匀强电 场 中向右做匀加速运动 且保持相对静止 设小球A 的带电量大小为QA 小球B的带电 量大小为QB 下列判断正确的是 E AB 小球A带正电 小球B带负电 且QA QB 小球A带正电 小球B带负电 且QA QB 小球A带负电 小球B带正电 且QA QB 9 静电场中 带电粒子在电场力作用下从电势为 a的a点运动至电势为 b的b点 若 带电 粒子在a b两点的速率分别为va vb 不计重力 则带电粒子的比荷q m 为 A 22 ab ba vv B 22 ba ba vv C 22 2 ab ba vv D 22 2 ba ba vv 10 如图所示 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 轴的右侧 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 第 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 下列三个图表示的是某实验小组利用恒定电流场模拟静电场 描绘其等势线的 三种实验设计 乙图中 N 为环形电极 M 为柱形电极 丙图中 M N 分别为两个平行 的条形电极 请分别指出它们各自描绘的是哪种电场的等势线 答 甲 乙 丙 12 6 分 在利用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中 在下列所给出的器材中 应该选用的是 用器材前的字母表示 A 6V 的交流电源 B 6V 的直流电源 C 100V 的直流电源 D 量程 0 0 5V 零刻度在刻度盘中间的电压表 E 量程 0 300 A 的零刻度在刻度盘中间的电流表 实验中 若以两电极连线中点为基准点 一个探针与其 接触 另一探针在a点时 电流计指针向右偏 则该探针移到b点时 电流表指针将 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 10 分 如图所示 相距为 0 2m 的平行金属板 A B 上加电压 U 40V 在两板正中沿 水平方向射入一带负电小球 经 0 2s 小球到达 B 板 若要小球始终沿水平方向运动 而不发生偏转 A B 两板间的距离应调节为多少 g 取 10m s2 14 12 分 如图所示 相距为d的两完全相同的平行金属板A B 质量均为M 带有等量 异号电荷 其中A板放在绝缘的水平桌面上 B板正中央开有小孔P A B两板边缘 处各有一粗细不计的绝缘细杆支撑 假定细杆对两板间的电场不产生任何影响 一质 量为m 带电荷量为q的小球自距B板高h处由静止释放 通过小孔P后到达两板正 中央位置 0 时 速度变为零 不计空气阻力和细杆质量 重力加速度为 g 求 1 A B两板间的电势差 2 当小球在A B两板间速度为零时 A板对水平桌面压力的大小 15 12 分 如图 空间中存在两条射线OM ON 以及沿射线OM方向的匀强电场 已知 NOM 某带电粒子从射线OM上的某点P垂直于OM入射 仅在电场作用下经过射 线ON上的Q点 若Q点离O点最远且OQ L 求 1 粒子入射点P离O点的距离S 2 带电粒子经过电压U加速后从P点入射 则改变电压U时 欲使粒子仍然能经过 Q点 试画出电压U与匀强电场的场强E之间的关系 只定性画出图线 无需说 明理由 Y Y v0 L A d b O M N P Q U E O 16 14 分 如图所示 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 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 参考答案 1 答案 BC 解析 本题利用传感器模型在新的情境中考查平行板电容器电容的计算公式及电容的 定义公式 由C kd S 4 得 B 由C U Q 可知 由于F作用使C变化 而U不变 所以Q 变化 电路中有电流形成 C 正确 2 答案 D 解析 本题考查匀强电场等势面的特点 先在AC上找出B的等势点 将AC三等份 结合几何知识和电势差的求法 找出D的等势点为qv 3 答案 C 解析 考查电势能及电势差的定义 设电荷所处位置为p 则有Ep qUp qUPA qE d x 根据方程可画出C图线 学生易将接地以及电荷逆着电场线方向 移动这两个条件忽略 而错将UPB当成正值而选出 A 项 4 答案 A 解析 电容式话筒中振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器 相当于一个平行板电 容器 当人对着话筒说话时 振动膜前后振动 使两极板间的距离发生变化 从而导 致电容器的电容发生变化 所以选 A 5 答案 A 解析 只有一条电场线 不能确定具体的电场 无法比较电场强弱及两点间的电势差 6 答案 C 解析 两粒子均仅在电场力作用下运动 电场力做正功 电势能减少 速度增加 根据 电场线疏密表示场强的弱 强可知 a受的电场力将减小 加速度也将减小 b受的 电场力增大 加速度将增加 7 答案 D 解析 0 2 10 10 s 时间内电子应向Q板运动 2 10 10 s 4 10 10 s 电子向右减速 4 10 10 6 10 10 s 电子向左加速 6 10 10 8 10 10 s 电子向左减速 答案应 选 D 8 答案 D 解析 由于 AB 之间的作用力为 F 2 r kQQ BA 而 AB 作匀加速直线运动 两者的间距不 变 所以 A 带负电 B 带正电 由于系统向右运动 所以QA QB 9 答案 C 解析 由电势差公式以及动能定理 W qUab q a b m vb2 va2 可得比荷为 1 2 q m vb2 va2 2 a b 10 答案 AD 解析 本题考查电场 电势 等势线 以及带电粒子在电场中的运动 由图和几何关系 可知 M 和 P 两点不处在同一等势线上而且有 PM A 对 将负电荷由 O 点移到 P 要 克服电场力做功 及电场力做负功 B 错 根据EdU O 到 M 的平均电场强度大于 M 到 N 的平均电场强度 所以有 MNOM UU C 错 从 O 点释放正电子后 电场力做正功 该粒子将沿 y 轴做加速直线运动 11 答案 甲 模拟等量异种电荷周围的静电场 乙 模拟点电荷周围附近的静电场 丙 模拟平行板电容器间的匀强静电场 12 答案 B E 向左偏 13 解析 小球在电场中做匀变速曲线运动 在竖直方向由牛顿第二定律得 O M v0 P Q S v0 vy U E O Y Y v0 A O v0 vy x y y0 madUqmg 2 2 2 atd 解得 2 5sma m 40q 要使小球沿水平方向运动 应有 mg E q E U d d qU mg 0 1m 14 解析 1 研究带电小球 释放到达 O 点过程 动能定理0 2 2 U q d hmg q dhmg U 2 2 研究金属板 受力平衡 02 d U qMgN d dhmg MgN 2 2 15 解析 如图所示 依题意 粒子在Q点的速度方向沿着射线ON 粒子从P点开始做类 平抛运动 设加速度为a 则 沿着OM方向做匀加速直线运动 at2 PS 1 2 在Q点平行于OM方向的分速度 vy at SQ方向做匀速运动 v0t QS 且v0 vytan 解得 cos PS L 2 显然P点为OS的中点 故P离O点的距离S cos PS L 2 2 如图所示 16 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 y 2 1 2 at 0 Lv t y vat 0 tan y