2021年高考物理三轮冲刺《电场与恒定电流》练习三（含答案详解）

1、2021年高考物理三轮冲刺电场与恒定电流练习三一、单选题如图所示，一质量为m、带电荷量为q的粒子，以初速度v0从a点竖直向上射入匀强电场中，匀强电场方向水平向右粒子通过电场中的b点时，速率为2v0，方向与电场方向一致，则a、b两点间的电势差为() A. B. C. D.如图所示,光滑绝缘的半圆轨道竖直放置,直径AD水平,B、C是三等分点,在A、D两点固定有电荷量为Q1和Q2的正点电荷,一不计重力的带电小球,恰好能静止在C点,现使该小球以一定的初速度从A点沿轨道运动到D点,则下列说法正确的是()A.两点电荷的电荷量之比Q1Q2=331B.小球经过C点时加速度等于0C.小球经过B点时动能最大D.小

2、球在B、C两点的电势能相等如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3均为定值电阻,V与A均为理想电表;开始时开关S闭合,V与A均有读数,某时刻V和A的读数均变大,则电路中可能出现的故障是()A.R1断路 B.R2断路 C.R1短路 D.R3短路如图所示，在直角三角形所在的平面内存在匀强电场，其中A点电势为0，B点电势为3 V，C点电势为6 V已知ACB=30，AB边长为 m，D为AC的中点现将一点电荷放在D点，且点电荷在C点产生的场强为1.5 N/C，则放入点电荷后，B点场强大小为()A2.5 N/C B3.5 N/C C2 N/C D. N/C如图所示，电源电动势为E，内阻恒为r，R

3、是定值电阻，热敏电阻RT的阻值随温度的降低而增大，C是平行板电容器闭合开关S，带电液滴刚好静止在C内在热敏电阻温度降低的过程中，分别用I、U1、U2和U3表示电流表、电压表V1、电压表V2和电压表V3示数变化量的绝对值关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是()A.、一定都变大B.和一定不变，一定变大C带电液滴一定向下加速运动D电源的工作效率变大如图所示，真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为Q和q，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘的轻弹簧连接当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0.若弹簧发生的均是弹性形变，则()A保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量等于2x0B保持q不变，将Q变为2

4、Q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0C保持Q不变，将q变为q，平衡时弹簧的缩短量等于x0D保持q不变，将Q变为Q，平衡时弹簧的缩短量小于x0二、多选题 (多选)某静电场中，与x轴重合的电场线的电势在x轴上的分布如图所示下列说法正确的是()A在x轴上，x3处的电场强度最大Bx1处的电场强度大于x4处的电场强度C负电荷从x2处移到x4处，电势能减小D电荷量为q的正点电荷从x3处移到x4处，电场力做的功为q(21) (多选)如图所示,真空中M、N处放置两等量异种点电荷,a、b、c表示电场中的3条等势线,b是M、N连线的中垂线,交M、N于O点,a、c关于b对称。点d、e、f、g是以O为圆心的圆与a、c的交

5、点,已知一带正电的试探电荷从d点移动到e点时,试探电荷的电势能增加,则以下判断正确的是()A.M点处放置的是正电荷B.d点的电势低于f点的电势C.d点的电场强度与f点的电场强度相同D.将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到f点,电势能先增加后减少 (多选)如图所示为沿x轴方向的电场强度E随位置x变化的关系图象，在x轴负方向上的图象是直线，x轴正方向为电场强度的方向，电子的电荷量为e(e0)则下列说法正确的是()A原点O处的电势最高，x1处的电势最低B电子在x2处和x1处的电势能相等C将电子沿x轴从坐标原点O移到x1处，电子的电势能增加D将电子沿x轴从坐标原点O移到x1处，电场力做的功为eE0x1

6、 (多选)如图a所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷t=0时，甲静止，乙以大小为6 m/s的初速度向甲运动此后，它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)，它们运动的vt图象如图b所示则由图线可知()A两电荷的电性一定相反Bt1时刻两电荷的电势能最大C0t2时间内，两电荷间的静电力先增大后减小D0t3时间内，甲的动能一直增大，乙的动能一直减小三、实验题如图(a)是一简易多用电表的电路图，其表盘如图(b)所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，但上排刻度线对应数据未标出。已知该多用电表的表头选用的是内阻RA=10 、满偏电流IA=10 mA的电流表。为测量该多用电表

7、内部电源的电动势，某同学在实验室找到一只电阻箱，设计了如下实验：将选择开关接“2”，红、黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；将红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱的阻值使电表指针在C处，此时电阻箱的示数如图(c)所示。(1)根据该同学的实验，此多用电表C处刻度对应的阻值为_，电表内电源的电动势为_V。(2)若将选择开关接“1”，指针指在图(b)所示位置，其读数为_mA。(3)将一未知阻值的电阻，接在已经欧姆调零的该多用电表两表笔之间，指针仍指在图(b)所示位置，则该未知电阻的阻值为_(保留两位有效数字)。参考答案答案为：C；解析：由题意可知，粒子受重力和水平方向的电场力作用，由加速度定义a

8、=v/t，可得加速度的大小ax=2ay=2g，由牛顿第二定律可知，qE=2mg，水平位移x=v0t，竖直位移y=v0t/2，即x=2y，因此电场力做功W1=qEx=qUab，重力做功W2=mgy=W1/4，由动能定理得：W1W2=m(2v0)2mv，解得：Uab=.答案为：A解析如图所示,小球受到Q1和Q2的库仑力沿C的切线方向的分力分别为F1=kQ1q(2rcos)2sin,F2=kQ2q(2rcos)2sin,其中r为半圆轨道的半径,=30,=60,根据平衡条件可得,F1=F2,解得Q1=33Q2,A正确。小球经过C点做曲线运动,且F1=F2,故加速度应指向圆心,B错误。在AC段,F1F2

9、,在CD段,F1F2,故小球在轨道中经过C点时动能最大,电势能最小,C、D错误。答案为：B；解析：当R1断路时,电流表示数变为0,A错误;当R2断路时,外电路的总电阻变大,故路端电压变大,即电压表读数变大,电路的总电流减小,故R1上的电压减小,R3两端电压变大,故电流表读数变大,与题目所给的现象吻合,故电路是R2断路,B正确;当R1短路或R3短路时,外电路电阻变小,路端电压变小,即电压表示数变小,C、D错误。答案为：A；解析：由题意可知B、D两点电势相等，BD所在直线为等势线，根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，与BD垂直且指向A的方向为电场方向，如图所示根据匀强电场中电场强度与电势差的关系可知

10、，匀强电场的电场强度大小E= N/C=2 N/C.根据点电荷电场的特点可知，放在D点的点电荷在B点产生的电场强度与在C点产生的电场强度大小相等，都是1.5 N/C，根据电场叠加原理，B点的电场强度大小为EB= N/C=2.5 N/C.选项A正确答案为：D；解析：由题意和题图可知，当热敏电阻温度降低时，热敏电阻的阻值增大，电路总阻值增大，总电流减小，电源内阻的分压减小，外电压增大，则电压表V3的示数增大、电压表V1的示数减小、电压表V2的示数增大由于U1=IR，则=R不变，由闭合电路欧姆定律有U3=EIr，则=r不变，又U2=EI(rR)，则=rR不变，AB错误；由于电容器两极板之间的电压增大，

11、电场力大于带电液滴所受的重力，则带电液滴向上做加速运动，C错误；电源的效率为=100%=，即当RT增大时，电源的工作效率变大，D正确答案为：B；解析：设弹簧劲度系数为k，原长为x.当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0，则有：kx0=k，保持Q不变，将q变为2q时，平衡时有：kx1=k，解得x12x0，故A错误；同理可得到保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0，故B正确；保持Q不变，将q变为q，如果缩短量等于x0，则静电力大于弹力，故会进一步吸引，平衡时弹簧的缩短量大于x0，故C错误，同理D也错误答案为：BD；解析：x图象的斜率k=E，即x图象的斜率的绝对值表示电场强度大小，在x轴上

12、，x3处图象的斜率为零，表示电场强度为零；x1处斜率的绝对值大于x4处斜率的绝对值，所以x1处的电场强度大于x4处的电场强度，故A错误，B正确由x2处与x4处的电势相等，可知负电荷从x2处移到x4处，电势能不变，故C错误x3处的电势为2，x4处的电势为1，则x3到x4的电势差U=21，根据电场力做功计算公式可得电荷量为q的正点电荷从x3移到x4，电场力做的功为W=qU=q(21)，故D正确答案为：BC；解析：因正电荷由d到e电势能增加,说明电场力做负功,则电势升高,故e点电势高于d点电势,则N点为正电荷,故A错误。由以上分析知,N点为正电荷,其电场线由正电荷到负电荷且与等势面垂直,所以由等势线

13、判断d点的电势低于f点的电势,故B正确。由于电场强度是矢量,据等量异种电荷电场的对称性知,d点和f点的电场强度大小和方向都相同,即电场强度相同,故C正确。将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到f点,电场力的方向与运动方向夹角大于90,电场力做负功,其电势能一直增加,故D错误。答案为：CD；解析：电场线沿x轴正方向，由沿着电场线方向电势降低知，A错误；在Ex图象中，图象与x轴所围成的面积表示电势差，由图象可以得出x2处与x1处之间存在电势差，所以电子在x2处和x1处具有的电势能不相等，B错误；将电子沿x轴从坐标原点O移到x1处，电子克服电场力做功，电子的电势能增加，C正确；坐标原点O与x1处之间的

14、电势差为E0x1，所以将电子沿x轴从坐标原点O移到x1处，电场力做的功为eE0x1，D正确答案为：BC；解析：由题图b可知，开始时乙做减速运动，甲做初速度为0的加速运动，则两个电荷的电性一定相同，A选项错误；在t1时刻，两个电荷共速，两个电荷间的距离最小，故在间距减小的过程中，电荷始终克服电场力做功，以后两电荷的距离逐渐增大，电场力做正功，故间距最小时两电荷的电势能最大，B选项正确；在0t2时间内，两电荷间的距离先减小后增大，故它们之间的静电力先增大后减小，C选项正确；0t3时间内，甲的速度一直增大，故它的动能一直增大，而乙的速度先减小后反向增大，故它的动能也是先减小后增大，D选项错误答案为：(1)1501.5；(2)6.8；(3)71；解析：(1)由题图(c)可知，电阻箱示数为01 000 1100 510 01 =150 ；指针指在C处时，电