江苏省2024高考物理一轮复习第七章静电场10+2章末综合能力滚动练含解析

PAGEPAGE1(10＋2)章末综合实力滚动练一、单项选择题1．(2024·天津市和平区上学期期末)利用限制变量法，可以探讨影响平行板电容器电容的因素，如图1所示，平行板电容器的极板A与一静电计相接，极板B接地，若极板B稍向上移动一点，由视察到的静电计的指针变更，得出平行板电容器的电容变小的结论，其依据是()图1A．两极板间的电压不变，静电计指针张角变大B．两极板间的电压不变，静电计指针张角变小C．极板上的电荷量几乎不变，静电计指针张角变小D．极板上的电荷量几乎不变，静电计指针张角变大答案D解析A极板与静电计相连，所带电荷量几乎不变，B板与A板带等量异种电荷，电荷量也几乎不变，故电容器的电荷量Q几乎不变．将极板B稍向上移动一点，极板正对面积减小，电容C＝eq\f(εrS,4πkd)减小，由公式C＝eq\f(Q,U)知板间电压变大，则静电计指针的偏角θ变大，故A、B、C错误，D正确．2．(2024·江苏前黄中学检测)如图2所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触面是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将水平弹簧压缩到最短，则此系统从子弹起先射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中()图2A．动量守恒，机械能守恒B．动量不守恒，机械能守恒C．动量守恒，机械能减小D．动量不守恒，机械能减小答案D3．平行板间有如图3所示的周期性变更的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中心，从t＝0时刻起先将其释放，运动过程中无碰板状况．在下列选项所示的图象中，能定性描述粒子运动的速度－时间图象的是()图3答案A解析0～eq\f(T,2)时间内粒子做初速度为零的匀加速直线运动，eq\f(T,2)～T时间内做匀减速直线运动，由对称性可知，在T时刻速度减为零，此后周期性重复此运动，故A正确．4．(2024·江苏泰州市期中)如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子运动的轨迹．带电粒子只受电场力的作用，运动过程中电势能渐渐减小，下列关于带电粒子运动到b处时的运动方向与受力方向可能正确的是()答案D解析粒子所受电场力指向轨迹弯曲一侧，依据粒子的运动轨迹，可推断粒子受力的方向向左，因电场线的方向未知，故不能推断出粒子的电性；由于运动过程中粒子的电势能减小，所以电场力做正功，粒子运动的方向肯定是从c到a，D正确．5．如图4所示，木块A的质量mA＝1kg，足够长的木板B的质量mB＝4kg，质量为mC＝4kg的木块C置于木板B上，水平面光滑，B、C之间有摩擦，起先B、C均静止．现使A以v0＝12m/s的初速度向右运动，与B碰撞后以4m/s的速度弹回，则()图4A．B运动过程中的最大速度为4m/sB．B运动过程中的最大速度为8m/sC．C运动过程中的最大速度为4m/sD．C运动过程中的最大速度为8m/s答案A解析A与B碰后瞬间，C的运动状态未变，此时B的速度最大，由A、B组成的系统动量守恒(取向右为正方向)，有mAv0＝－mAvA＋mBvB，代入数据得vB＝4m/s，选项A正确，B错误；B与C相互作用使B减速，C加速，由于B足够长，所以B和C能达到相同速度，二者共速后，C速度最大，B、C组成的系统动量守恒，有mBvB＝(mB＋mC)vC，代入数据得vC＝2m/s，选项C、D错误．6．(2024·天津卷·3)如图5所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN.下列推断正确的是()图5A．vM＜vN，aM＜aN B．vM＜vN，φM＜φNC．φM＜φN，EpM＜EpN D．aM＜aN，EpM＜EpN答案D解析由粒子的轨迹知粒子所受电场力的方向偏向右，因粒子带负电，故电场线方向偏向左，由沿电场线方向电势降低，可知φN<φM，EpM<EpN.N点电场线比M点密，故场强EM<EN，由加速度a＝eq\f(Eq,m)知aM<aN.粒子若从N点运动到M点，电场力做正功，动能增加，故vM>vN.综上所述，选项D正确．二、多项选择题7．(2024·全国卷Ⅰ·20)如图6所示，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称．忽视空气阻力．由此可知()图6A．Q点的电势比P点高B．油滴在Q点的动能比它在P点的大C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小答案AB解析由于油滴受到的电场力和重力都是恒力，所以合外力为恒力，加速度恒定不变，D选项错误；由于油滴轨迹相对于过P的竖直线对称且合外力总是指向轨迹弯曲内侧，所以油滴所受合外力沿竖直向上的方向，因此电场力竖直向上，且qE>mg，则电场方向竖直向下，所以Q点的电势比P点的高，A选项正确；假设油滴从P点运动到Q点，当油滴从P点运动到Q点时，电场力做正功，电势能减小，C选项错误；假设油滴从P点运动到Q点，当油滴从P点运动到Q点的过程中，合外力做正功，动能增加，所以油滴在Q点的动能大于在P点的动能，B选项正确．8．(2024·湖北4月份调研)一匀强电场的方向平行于纸面，平面内有矩形abcd，已知ab＝8cm，bc＝6cm，如图7所示．a、b、c三点的电势分别为10V、16V、22V．一电荷量为＋e的粒子从b点沿bd方向以4eV的初动能射入电场，恰好经过a点，不计粒子重力，下列说法正确的是()图7A．a点的电势比d点低4.8VB．电场强度的大小为125V/mC．粒子到达a点时的动能为10eVD．仅变更粒子的电性，粒子能通过c点答案BC9．(2024·江苏南京市一模)电荷量为Q1和Q2的两点电荷分别固定在x轴上的O、C两点，规定无穷远处电势为零，x轴上各点电势随x的变更关系如图8所示，则()图8A．Q1的电荷量小于Q2的电荷量B．G点处电场强度的方向沿x轴负方向C．将一带负电的摸索电荷自G点由静止释放，仅在电场力作用下肯定能到达D点D．将一带负电的摸索电荷从D点沿x轴正方向移到J点，电场力先做正功后做负功答案BD解析由φ－x图线可知H点的场强为0，由场强叠加知Q1、Q2电性相反，Q1离H点较远，由E＝eq\f(kQ,r2)可知Q1的电荷量大于Q2的电荷量，A错误；从D点到G点，电势上升，可见场强方向由G指向D，所以G点处电场强度的方向沿x轴负方向，B正确；将一带负电的摸索电荷自G点静止释放，受到电场力的方向指向H点，故该摸索电荷仅在电场力作用下将到达H点，C错误；从H点到J点电势降低，即场强方向由H指向J，则带负电的摸索电荷从D点沿x轴正方向移到J点，所受电场力先向右后向左，电场力先做正功后做负功，D正确．10.(2024·江苏苏北四市调研)如图9所示，小物块套在固定竖直杆上，用轻绳连接后跨过定滑轮与小球相连．起先时物块与定滑轮等高．已知小球的质量是物块质量的两倍，杆与滑轮间的距离为d，重力加速度为g，绳及杆足够长，不计一切摩擦．现将物块由静止释放，在物块向下运动的过程中()图9A．刚释放时物块的加速度为gB．物块速度最大时，绳子的拉力肯定大于物块的重力C．小球的速度始终增大D．物块下降的最大距离为eq\f(4,3)d答案ABD解析刚释放瞬间，物块仅受重力作用，加速度为重力加速度，A正确；物块的速度最大时，绳子拉力的竖直重量等于物块重力，故绳子的拉力肯定大于物块重力，B正确；小球先加速后减速，C错误；物块下降到最低点时，两者的速度都为零，由机械能守恒得mgh＝2mg(eq\r(h2＋d2)－d)，解得h＝eq\f(4d,3)，D正确．三、非选择题11.(2024·湖北武汉二中期中)有人对鞭炮中炸药爆炸的威力产生了深厚的爱好，他设计如下试验，如图10所示，在一光滑水平面上放置两个可视为质点的紧挨着的A、B两个物体，它们的质量分别为m1＝1kg、m2＝3kg，在它们之间放少量炸药，水平面左方有一弹性的挡板，水平面右方接一光滑的eq\f(1,4)竖直圆轨道．起先A、B两物体静止，点燃炸药让其爆炸，物体A向左运动与挡板碰后原速率返回，在水平面上追上物体B并与其碰撞后粘在一起，最终恰能到达圆弧最高点，已知圆弧的半径为R＝0.2m，g取10m/s2，求炸药爆炸时对A、B两物体所做的总功．图10答案10.7J解析炸药爆炸瞬间，由动量守恒定律得m2v2－m1v1＝0，A物体与挡板碰后与B物体碰撞，由动量守恒定律得m2v2＋m1v1＝(m1＋m2)v3，A、B上升到最高点过程中，由机械能守恒定律得eq\f(1,2)(m1＋m2)v32＝(m1＋m2)gR，炸药对A、B物体做的总功W＝eq\f(1,2)m1v12＋eq\f(1,2)m2v22，解得W≈10.7J.12.(2024·四川资阳市模拟)如图11所示，在E＝103V/m的竖直匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径R＝0.4m，N为半圆形轨道最低点，一带负电且电荷量q＝10－4C的小滑块，质量m＝0.01kg，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.15，位于N点右侧d＝1.5m的M处，若给小滑块一个水平向左的初速度v0，小滑块恰能通过半圆形轨道的最高点Q.取g＝10m/s2，求：图11(1)小滑块的初速度大小v0；(2)小滑块通过Q点后落回水平轨道时落点S距N的水平距离x.答案(1)7m/s(