2020學(xué)年高三物理上學(xué)期電場單元測試(6)新課標(biāo)

1、第I卷為選擇題，共50分；第U卷為非選擇題共50分。滿分100分，考試時(shí)間為90分鐘第I卷(選擇題，共50 分)、選擇題：本卷共10小題，每小題5分，共50分，每小題有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分1 兩個(gè)完全相同的金屬小球，分別帶有+ 3Q和一Q的電荷量，當(dāng)它們相距r時(shí)，它 們之間的庫侖力是F.若把它們接觸后分開，再置于相距 r/3的兩點(diǎn)(此時(shí)兩 帶電小球仍可視為點(diǎn)電荷)，貝U它們的庫侖力的大小將變?yōu)? )A. F/3B. FC. 3FD. 9F2如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場中，一絕緣細(xì)線的一端固定在0點(diǎn)，另一端系一帶正電的小球，小球在只受重力、電

2、場力、繩 子的拉力作用下在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球所受的電場力 大小等于重力大小.比較a、b、c、d這四點(diǎn)，小球( )A. 在最高點(diǎn)a處的動(dòng)能最小B. 在最低點(diǎn)c處的機(jī)械能最小C. 在水平直徑右端b處的機(jī)械能最大D. 在水平直徑左端d處的機(jī)械能最大3. 一負(fù)電荷受電場力作用，從電場中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，在此過程中該電荷做初速 度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則 A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度 巳、S及該電荷在A、B兩點(diǎn) 的電勢能Ba、&b之間的關(guān)系為A. Ea= Eb( )B. EaE?b4. 如圖所示，絕緣水平面上鎖定著兩個(gè)質(zhì)量均為m電荷量分別為+ 9q、+ q,體積很小的物體A和B,它們間的距離為r，與平面間

3、的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 .已 知靜電力常量為k.如果解鎖使它們開始運(yùn)動(dòng)，貝U當(dāng)加速度為零時(shí)，它們相距 的距離為（）A. 3q、/ kB.9q2kAB/卩mg卩mgfir ftttFff rff / rt rLiiJC. 2rD.3r5. （2020 江蘇鹽城）如圖所示，在光滑的絕緣水平面上，兩個(gè)帶等量正電荷的點(diǎn)電荷M N,分別固定在 A B兩點(diǎn)，O為AB連線的中點(diǎn)，C、D在AB的垂直平 分線上.在C點(diǎn)處靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的小球 P （不改變原來電場的分布），此 后P在C點(diǎn)和D點(diǎn)之間來回運(yùn)動(dòng)，貝U下列說法中正確的是（ ）A若小球P在經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)電荷量突然減小，則它將會(huì)運(yùn)動(dòng)到連線上的CD段之外B. 若小球

4、P的電荷量在經(jīng)過CO之間某處減小，則它將會(huì)運(yùn)動(dòng)到連線上的CD段之外C. 若小球P在經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)電荷M N的電荷量同時(shí)等量增大，則它將會(huì)運(yùn)動(dòng)到連線上的CD段之外D. 若小球P在經(jīng)過CO之間某處時(shí)，點(diǎn)電荷M N的電荷量同時(shí)等量增大，則它以后 不可能再運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)或D點(diǎn)6. 如圖，a、b、c、d是勻強(qiáng)電場中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)梯形,.的四個(gè)頂點(diǎn).電場線與梯形所在的平面平行.ab平行cd，且ab邊長為cd邊長的一半，已知a點(diǎn)的電勢是3 V,b點(diǎn)的電勢是5 V，-c點(diǎn)的電勢是7V .由此可知，d點(diǎn)的電勢為（）A. 1 VB. 2 VD. 4 VC. 3 V7. 一個(gè)平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極

5、板接地，兩極板間有一正電荷（電荷量少）固定在P點(diǎn)，如圖所示.以E表示兩極板間的場強(qiáng)，一u表示電容器兩極板間的電壓， w表示正電荷在p點(diǎn)的電勢能.若保 持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板移到圖中虛線所示的位置，那么（）A. U變小，E不變B. E變大，W變大C. U變小，W不變D. U不變，W不變8. 如圖所示，質(zhì)子、氘核和a粒子（均不計(jì)重力）都沿平行板電容器兩板中線 00方向垂直于電場線射入板間的勻強(qiáng)電場，且都能射出電場，射出后都打在同一 個(gè)熒光屏上，使熒光屏上出現(xiàn)亮點(diǎn).若微粒打到熒光屏的先后不能分辨，則下 列說法正確的是（ ）A若它們射入勻強(qiáng)電場時(shí)的速度相等，則在熒光屏上將出現(xiàn) 3個(gè)亮點(diǎn)B若它們射入勻強(qiáng)

6、電場時(shí)的動(dòng)能相等，則在熒光屏上將出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)C. 若它們射入勻強(qiáng)電場時(shí)的動(dòng)量相等，則在熒光屏上將出現(xiàn)3個(gè)亮點(diǎn)D. 若它們是經(jīng)同一個(gè)加速電場由靜止加速后射入偏轉(zhuǎn)電場的，則在熒光屏上將只出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)9. 如圖所示，在勻強(qiáng)電場中將一電荷量為+ q、質(zhì)量為m的小球以初速度Vo豎直向 上拋出，在帶電小球由拋出到上升至最大高度的過程中，下列判斷正確的是（ ）A小球的動(dòng)能增加B小球的電勢能增加C. 所用的時(shí)間為vo/gD. 到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，速度為零，加速度大于g10. 如圖所示，一質(zhì)量為 m電荷量為q的小物體，在水平軌道沿 Ox運(yùn)動(dòng)，O端有一與軌道垂直的固定墻，軌道處在場強(qiáng)為E、方向沿Ox軸正向的勻強(qiáng)電場中，

7、 小物體以初速度V0從X0點(diǎn)沿Ox軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中受到大小不變的摩擦力 f的作用，且fvqE 設(shè)小物體與墻碰撞時(shí)的機(jī)械能損失忽略不計(jì)，則它從開始運(yùn)動(dòng)A.C.到停止前通過的總路程是2qEx)+ mv2fqEx)+ mv2f2qEx)+ mv B- fqEx)+ mvD.-( )第U卷（非選擇題，共50分）二、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共12分。把答案填在題中的橫線上或按照題目要求作 答。11. （6分）一帶正電的小金屬塊A以初速度v-從光滑水平高臺上飛；出.已知在高臺邊緣的右側(cè)足夠大空間中存在水平向左的勻強(qiáng)二=電場，小金屬塊A所受電場力大小為其重力的2倍.則金屬塊二=運(yùn)動(dòng)過程中距高臺邊緣的最大水平距

8、離為 ，金屬塊運(yùn)動(dòng)過程的最小速度為.12. （6分）如圖所示，虛線是在某實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)際繪出的某一平面靜電場中的一簇 等勢線，若帶電粒子從a點(diǎn)射入電場后，僅在靜電力作用下恰能沿圖 中實(shí)線運(yùn)動(dòng)，b點(diǎn)是其運(yùn)動(dòng)軌跡上的另一點(diǎn)， 用Ea、 a、Va、Eb、 b、 Vb分別表示a點(diǎn)和b點(diǎn)的場強(qiáng)、電勢和粒子的速率，貝U EaB、a b、va b （三個(gè)空均選填“大于”、“小于”或“不能比較”）、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.(10分)如圖所示，一光滑斜面的直角點(diǎn) A處固定一電荷

9、量為+ q、質(zhì)量為m的B處，已知斜面長為L, 球能沿斜面從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D處時(shí)的速度;絕緣小球，另一同樣小球置于斜面頂點(diǎn) 現(xiàn)把上部小球從B點(diǎn)由靜止自由釋放,斜面底端C處，求：(1) 小球從B處開始運(yùn)動(dòng)到斜面中點(diǎn)(2)小球運(yùn)動(dòng)到斜面底端 C處時(shí)，球?qū)π泵娴膲毫Υ笮?14. (13分)在場強(qiáng)為E= 100 V/m的豎直向下勻強(qiáng)電場中有一塊水平放置的足夠大 的接地金屬板，在金屬板的正上方，高為 h= 0. 8 m處有一個(gè)小的放射源放在 一端開口的鉛盒內(nèi)，如圖所示.放射物以v=200 m/s的初速度向水平面以下各個(gè)方向均勻地釋放質(zhì)量 m= 2X 10(15分)如圖所示，兩塊相同的金屬板 M和N正對并水平放

10、置，它們的正中央分別有小孔O和O，兩板距離為2L，兩板間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場； AB是kg、電荷量q=+ 10一12C的帶電粒子.粒 子最后落在金屬板上.不計(jì)粒子重力，求：(1) 粒子下落過程中電場力做的功；(2) 粒子打在金屬板上時(shí)的動(dòng)能；(3) 計(jì)算落在金屬板上的粒子圖形的面積大小.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 一根長為3L的輕質(zhì)絕緣豎直細(xì)桿，桿上等間距地固定著四個(gè)(1、2、3、4)完 全相同的帶電荷小球，每個(gè)小球帶電量為q、質(zhì)量為m相鄰小球間的距離為L， 第1個(gè)小球置于0孔處.將AB桿由靜止釋放，觀察發(fā)現(xiàn)，從第2個(gè)小球剛進(jìn)入 電場到第3個(gè)小球剛要離開電場，AB桿一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)

11、過程中 AB桿始終保持豎直，重力加速度為g 求：(1) 兩板間的電場強(qiáng)度E;(2) 第4個(gè)小球剛離開電場時(shí)AB桿的速度；(3) 從第2個(gè)小球剛進(jìn)入電場開始計(jì)時(shí)，到第4個(gè)小球剛離開電場所用的時(shí)間.3“參考答案1. C解析：由題意得,F=r.兩球接觸后電荷中和后等量分配，庫侖力Ff =Q_r/32 3，則F=3F,故C項(xiàng)對.x =4. A解析：加速度為零時(shí)，其受到的庫侖力與摩擦力平衡,5. BD解析：若小球P經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)電荷量突然減小，電場力做功減小，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對稱性可知，它不會(huì)運(yùn)動(dòng)到 CD之外，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若小球P經(jīng)過CO之間時(shí)電荷 量減小，根據(jù)動(dòng)能定理可知，它向 D點(diǎn)方向運(yùn)動(dòng)的位移更大，B項(xiàng)正確；

12、若點(diǎn) 電荷M N電荷量同時(shí)等量增大，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對稱性判斷C項(xiàng)錯(cuò)誤；若小球P經(jīng)過CC之間某處時(shí)，點(diǎn)電荷 M N電荷量等量增大，小球P從C點(diǎn)到O點(diǎn)電場 力做的正功小于小球P從O點(diǎn)到D點(diǎn)電場力做的負(fù)功，所以不會(huì)運(yùn)動(dòng)到 D點(diǎn)， 反之也不會(huì)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，所以D項(xiàng)正確.6. C解析：cd的中點(diǎn)為e，ab與ce平行且相等，根據(jù)勻強(qiáng)電場的特點(diǎn)可知，Uba= 5 V 3 V = 2 V，而de與ce在同一直線上且相等，則 UU = 5 = 2 V，d點(diǎn) 電勢應(yīng)為3V.7. AC解析：平行板電容器與電源斷開后電荷量保持恒定，由E*Q,它們之間的場強(qiáng)不變，極板間的電壓Ed變小，正電荷在P點(diǎn)的電勢能W= qp= qEd

13、p不變.8. CD解析：選取1H、1H、2He中的任意一微粒為研究對象，微粒在偏轉(zhuǎn)電場中的偏轉(zhuǎn)位移為：1 qllL qlbL qmUL uLy=2 dmV 4dE； 2dp2 4dLT通過判定C、D兩項(xiàng)正確.9. C解析：小球在由拋出點(diǎn)到最大高度的過程中，除重力之外，電場力要做正功，但是電場力做正功不一定大于重力所做的負(fù)功，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；因電場力做正功，小球的電勢能減小，B項(xiàng)也錯(cuò)誤；小球在豎直方向上只受重力，故豎直方向加 速度為g,到最高點(diǎn)所用的時(shí)間t = vc/g，C項(xiàng)正確；到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，豎直分速.Vo 2Vy答案:2Vo4g5vo5_度為零，但水平分速度不為零，并且最高點(diǎn)加速度為重力加速度g

14、與電場力引起的加速度a的矢量和，大于g,由此可判斷D項(xiàng)不正確.10. A解析：由于fvqE，物體最終將靠墻靜止，對全過程，由動(dòng)能定理有：qEX）-1 一 亠fx = 0 2mv，其中x為開始運(yùn)動(dòng)到停止前通過的總路程，可知 A項(xiàng)正確.11. （6分）解析：分析可知，金屬塊A離開高臺后，在水平方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，2 2 在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，水平位移最大處，水平速度為零，則x= = ，2ax 4g令水平速度為Vx，Vx = Vo 2gt，豎直速度為Vy，Vy= gt，則合速度vvX+v；=Vy fvo 2+ f，當(dāng)Vy= |vo時(shí)，合速度最小等于 fvo.12. （6分）因?yàn)榈葎菥€越密處的場

15、強(qiáng)越大，Ea大于E.;由曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，帶電粒子所受電場力必指向軌跡內(nèi)側(cè)，且垂直于等勢面，故粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)過程中，電場力做負(fù)功，va大于Vb.僅由題給的條件不能判斷帶電粒子的性質(zhì)以 及a點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢高低.答案：大于大于不能比較13. （10分）解析：（1）由題意知：小球運(yùn)動(dòng)到 D點(diǎn)時(shí)，由于AD- AB,所以有電勢 D= B， 即卩 UDb= D B= 0L12則由動(dòng)能定理得：m$sin30 -2mv） 0聯(lián)立解得：vd- 牛.（2）當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)，對小球受力分析如圖所示，則由平衡條件得:N+ F 庫 sin30 mgcos30 由庫侖定律得:F庫=Lcos30聯(lián)立得：3 2kq2N

16、=mgr3Lr由牛頓第三定律得：N= N=23mg-弓胃.答案：(1)寸爭 (2)mg-等14. (13分)解析：(1)粒子在下落過程中電場力做的功12 11W Eqh= 100X 10 X 0. 8 J = 8X 10 J .(2)粒子在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中僅有電場力做功，由動(dòng)能定理得W= Ek2 Ek1丘2 = 8X 1011 J + 2X 1015X20072 J = 1. 2X 1010 J .(3) 粒子落到金屬板上的范圍是一個(gè)圓.設(shè)此圓的半徑為r，只有當(dāng)粒子的初速度與電場的方向垂直時(shí)粒子落在該圓的邊緣上，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得im代入數(shù)據(jù)求得3t = 5. 66X 10 s圓半徑 r = vot

17、 = 1. 13 m圓面積 S=nr = 4. 0 m .答案：（1）8X1011 J（2）1.2X 1010 J（3）4.0 m215. （14分）解析：（1）兩個(gè)小球處于電場中時(shí)，2qE= 4mg2mg(2)設(shè)第4個(gè)小球剛離開電場時(shí)，桿的運(yùn)動(dòng)速度為 v，對整個(gè)桿及整個(gè)過程應(yīng)用動(dòng)能定理：1 24mg 5L 4 qE 解得 v = 2gL.(3) 設(shè)桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為vi，對第1個(gè)小球剛進(jìn)入電場到第3個(gè)小球剛要進(jìn) 入電場這個(gè)過程，應(yīng)用動(dòng)能定理得4mg- 2L qE (L+ 2L)= 1 4mV解得vi= gL第2個(gè)小球剛進(jìn)入電場到第3個(gè)小球剛要離開電場的這段時(shí)間，整個(gè)桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為11，3L _gL1 =vi g第3個(gè)小球離開電場后，只有第 4個(gè)小球在電場中，桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng).設(shè) 運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2,貝UL 2L2；2 1gLt2=2 麗V1 + vV1 + v：2+ 1 g2所以，從第2個(gè)小球剛進(jìn)入電場到第4個(gè)小球剛離開電