（江蘇專用版）2020版高考物理總復(fù)習 第六章 章末檢測（含解析）

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1、章末檢測 一、單項選擇題 1.(2018無錫高三期末)真空中兩個等量異種電荷(電荷量均為q)連線的中點處電場強度為E,則兩個電荷之間的庫侖力大小 是(　　) A.qE/8 B.qE/4 C.qE/2 D.qE 答案　A　設(shè)兩電荷間距離為d,則兩點電荷在連線中點處的電場強度大小均為E'=kqd22,且電場方向相同,則合場強為E-2E'=8kqd2,故兩電荷間庫侖力為F=kq2d2=18qE,A正確。 2.(2019宿遷期初測試)沿不帶電金屬球直徑的延長線放置一均勻帶電細桿MN,如圖所示,金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a、b、c三點場強大小分別為Ea、Eb、Ec,三者相比較(　

2、　) A.Ea最大 B.Eb最大 C.Ec最大 D.Ea=Eb=Ec 答案　C　靜電平衡后,金屬球內(nèi)的合場強處處為零,金屬球內(nèi)任意一點,金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場與帶電的細桿MN產(chǎn)生的場強大小相等、方向相反,c點離帶電的細桿MN最近,帶電的細桿MN在c點處產(chǎn)生的場強最大,則金屬球上感應(yīng)電荷在c點處產(chǎn)生的場強最大,即Ec最大,C項正確。 3.(2018貴陽期中)如圖所示,P、Q是等量的正電荷,O是它們連線的中點,A、B是中垂線上的兩點,用EA、EB和φA、φB分別表示A、B兩點的電場強度和電勢,則(　　) A.EA一定大于EB,φA一定大于φB B.EA不一定大于EB,φA一

3、定大于φB C.EA一定大于EB,φA不一定大于φB D.EA不一定大于EB,φA不一定大于φB 答案　B　兩個等量同種電荷連線中點O的電場強度為零,無窮遠處電場強度也為零,故從O點沿著中垂線向上到無窮遠處電場強度先增大后減小,場強最大的點可能在A、B點之間,也可能在B點以上,還可能在A點以下,故EA不一定大于EB;電場強度方向一直向上,故電勢越來越低,φA一定大于φB,故B項正確。 4.(2018南京調(diào)研)“探究影響平行板電容器電容大小因素”的實驗裝置如圖所示,忽略漏電產(chǎn)生的影響,下列判斷正確的是(　　) A.平板正對面積減小時,靜電計指針偏角減小 B.靜電計可以用電壓表替代

4、 C.靜電計所帶電荷量與平行板電容器電荷量不相等 D.靜電計測量的是平行板電容器所帶電荷量 答案　C　本題裝置中電容器的電荷量Q不變,由C=εrS4πkd及C=QU可知,平行板正對面積減小時,電容C減小,U增大,所以靜電計指針偏角增大,A錯誤;靜電計是測靜電電壓的裝置,電壓表是測量電路中電壓的裝置,必須有電流通過電壓表才有讀數(shù),所以不能用電壓表代替靜電計,B、D錯誤;靜電計與平行板電容器組成并聯(lián)關(guān)系,電壓相等,但電荷量不相等,實際上靜電計電荷量可忽略不計,C正確。 5.(2018徐州高三上期中)帶電金屬棒周圍電場線的分布如圖所示,A、B是電場中的兩點,OA>OB。下列說法正確的是(　　)

5、 A.A點的電勢髙于B點的電勢 B.A點的電場強度大于B點的電場強度 C.負電荷從A點至B點,電場力一直做正功 D.負電荷在A點的電勢能大于其在B點的電勢能 答案　D　由電場線的特點可知,金屬棒兩側(cè)的電場是對稱的,由于OA>OB,故OA之間的電勢差大于OB之間的電勢差,根據(jù)沿電場線的方向電勢降低可知,A點的電勢低于B點的電勢,故A項錯誤;根據(jù)電場線的疏密表示電場強度的強弱可知,B點的電場強度大,故B項錯誤;負電荷在電勢高的位置電勢能小,所以負電荷在A點的電勢能大于其在B點的電勢能;由于不知道負電荷從A點至B點的運動路徑,所以不能判斷出電場力是否一直做正功,故C項錯誤,D項正確。 6

6、.(2019泰興中學(xué)月考)如圖所示,在豎直向上的勻強電場中,一根不可伸長的絕緣細繩的一端系著一個帶電的小球,另一端固定于O點,小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,最高點為a,最低點為b。不計空氣阻力,則(　　) A.小球帶負電 B.電場力跟重力平衡 C.小球在從a點運動到b點的過程中,電勢能減小 D.小球在運動過程中機械能守恒 答案　B　據(jù)題知小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,受到重力、電場力和細繩的拉力,電場力與重力平衡,則知小球帶正電,故A項錯誤,B項正確;小球在從a點運動到b點的過程中,電場力做負功,小球的電勢能增大,故C項錯誤;由于電場力做功,所以小球在運動過程中機械能不守恒,

7、故D項錯誤。 二、多項選擇題 7.(2018南師附中模擬)如圖所示,固定在水平面上的絕緣粗糙斜面處于水平向右的勻強電場E中,現(xiàn)將一個質(zhì)量為m的帶負電物體從斜面頂端由靜止釋放,若物體沿斜面滑行一段距離速度達到v,則在此過程中(　　) A.物體減少的電勢能與重力勢能的總和等于物體增加的動能 B.物體減少的機械能等于物體增加的電勢能與系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量總和 C.物體機械能的增量、電勢能的增量與系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量的代數(shù)和為零 D.物體受到的合力所做的功等于物體增加的動能與系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量總和 答案　BC　由能量守恒可知,物體減少的電勢能與重力勢能的總和等于物體增加的動能與克服摩擦力所做的功,故

8、A項錯誤;由功能關(guān)系可知,物體減少的機械能等于物體增加的電勢能與系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量總和,故B項正確;由能量守恒定律可知,物體機械能的增量、電勢能的增量與系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量的代數(shù)和為零,故C項正確;由動能定理可知,物體受到的合力所做的功等于物體增加的動能,故D項錯誤。 8.(2018銅山中學(xué)模擬)如圖所示,a、b、c三點在固定點電荷Q1、Q2連線的延長線上,Q1帶正電。一帶正電粒子從a點由靜止釋放,僅在電場力作用下運動,經(jīng)b點時速度最大,到c點時速度為零。下列說法正確的是(　　) A.Q2帶正電 B.Q2的電荷量大于Q1的電荷量 C.a、c兩點電勢相等 D.b點的電場強度最大 答案　BC　帶

9、正電粒子經(jīng)過b點時速度最大,此時合力為零,可知b點的合場強為零,因此Q2帶負電,故A項錯誤;b點的合場強為零,說明Q1、Q2在b點產(chǎn)生的場強大小相等,由點電荷場強公式E=kQr2知,Q2的電荷量大于Q1的電荷量,故B項正確;從a運動到c的過程,帶電粒子動能的變化量為零,由動能定理知電場力做功為零,則a、c兩點電勢相等,故C項正確;粒子在b點受到的電場力為零,則b點的電場強度為零,故D項錯誤。 9.(2018丹陽中學(xué)模擬)在某一靜電場中建立x軸,其電勢隨坐標x變化的圖線如圖所示。若將一帶負電的粒子(重力不計)從坐標原點O處由靜止釋放,電場中P、Q兩點位于x軸上,其橫坐標分別為1cm、4cm。則

10、下列說法正確的是(　　) A.粒子恰能運動到離原點12cm處 B.粒子經(jīng)過P點與Q點時,動能相等 C.粒子經(jīng)過P、Q兩點時,加速度之比為2∶1 D.粒子經(jīng)過P、Q兩點時,電場力功率之比為1∶1 答案　BC　根據(jù)順著電場線方向電勢降低可知,0~2cm內(nèi),電場線沿x軸負方向,粒子所受的電場力方向沿x軸正方向,做加速運動;在2~6cm內(nèi)電場線沿x軸正方向,粒子所受的電場力方向沿x軸負方向,做減速運動,6cm處粒子的速度為零;然后粒子向左先做加速運動后做減速運動,即在0~6cm間做往復(fù)運動,故A錯誤;粒子經(jīng)過P點與Q點時,電勢相等,則其電勢能相等,由能量守恒定律知動能相等,故B正確;φ-x圖

11、像的斜率大小等于場強大小,則知P點的場強為EP=4000.02V/m=20000V/m,Q點的場強為EQ=4000.06-0.02V/m=10000V/m,則粒子在P點的加速度與在Q點的加速度大小之比為2∶1,故C項正確;粒子經(jīng)過P點與Q點時,速率相等,但所受電場力不同,則電場力做功的功率不相等,故D錯誤。 10.(2018淮安、宿遷期中)如圖所示,虛線框的真空區(qū)域內(nèi)存在著沿紙面方向的勻強電場(具體方向未畫出),一質(zhì)子從bc邊上的M點以速度v0垂直于bc邊射入電場,從cd邊上的Q點飛出電場,不計質(zhì)子重力。下列說法正確的有(　　) A.質(zhì)子到Q點時的速度可能大于v0 B.質(zhì)子到Q點時的

12、速度可能等于v0 C.質(zhì)子到Q點時的速度方向可能與cd邊平行 D.質(zhì)子到Q點時的速度方向可能與cd邊垂直 答案　ABD　若電場強度水平向右,則質(zhì)子從M到Q點電場力做正功,動能變大,此時質(zhì)子到Q點時的速度大于v0,選項A正確;若電場強度方向垂直于MQ連線向下,則質(zhì)子從M到Q點電場力不做功,動能不變,此時質(zhì)子到Q點時的速度等于v0,選項B正確;質(zhì)子能到達Q點說明電場力有向右的分量,則到達Q點后一定有水平向右的分速度,即質(zhì)子到Q點時的速度方向不可能與cd邊平行,選項C錯誤;若電場方向斜向右下方,則質(zhì)子有水平向右的加速度和豎直向下的加速度,當運動到Q點時,豎直速度可能減小為零,而只具有水平向右的

13、速度,此時質(zhì)子到Q點時的速度方向與cd邊垂直,選項D正確。 11.(2018江蘇六市模擬)如圖所示,空間有豎直方向的勻強電場(圖中未畫出),一帶正電的小球質(zhì)量為m,在豎直平面內(nèi)沿與水平方向成30°角的虛線MN以速度v0斜向上做勻速運動。當小球經(jīng)過O點時突然將電場方向旋轉(zhuǎn)一定的角度,電場強度大小不變,小球仍沿MN方向做直線運動,取O點電勢為零,重力加速度為g,則(　　) A.原電場方向豎直向下 B.改變后的電場方向垂直于MN C.電場方向改變后,小球的加速度大小為g D.電場方向改變后,小球的最大電勢能為14mv02 答案　CD　由題意知,小球所受電場力方向向上,與重力平衡,則原電場

14、方向豎直向上,A項錯誤;由力的合成及題意可得,改變后的電場力方向與v0成120°角斜向上,此時電場方向不垂直于MN,B項錯誤;電場方向改變后,合力方向與v0方向相反,大小為mg,對應(yīng)加速度大小為g,C項正確;電場力做負功最多時,電勢能最大,根據(jù)重力做功與電場力做功相同,得出當小球速度為零時,電場力做負功最多,為14mv02,D項正確。 三、非選擇題 12.(2019運河中學(xué)月考)如圖所示,靜止于A處的離子經(jīng)加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器,從P點垂直CN進入矩形區(qū)域的有界勻強電場,電場方向水平向左。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場,已知圓弧虛線的半徑為R,其所在處場強為E、方

15、向如圖所示;離子質(zhì)量為m、電荷量為q;QN=2d、PN=3d,離子重力不計。 (1)求加速電場的電壓U; (2)若離子恰好能打在Q點上,求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強電場場強E0的值。 答案　(1)12ER　(2)3ER2d 解析　(1)離子在加速電場中加速,根據(jù)動能定理,有qU=12mv2。 離子在均勻輻射電場中做勻速圓周運動,電場力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律,有qE=mv2R 聯(lián)立解得U=12ER。 (2)離子在勻強電場中做類平拋運動,2d=vt,3d=12at2,由牛頓第二定律得qE0=ma,則E0=3ER2d。 13.(2017如東高級中學(xué)等四校聯(lián)考)如圖所示,在傾角為

16、30°的足夠長的光滑絕緣斜面的底端A點固定一電荷量為Q的正點電荷,在距離A點s0的C處由靜止釋放帶正電荷的小物塊P(可看做點電荷)。已知小物塊P釋放瞬間的加速度大小恰好為重力加速度g。已知靜電力常量為k,重力加速度為g,空氣阻力忽略不計。 (1)求小物塊所帶電荷量q和質(zhì)量m之比; (2)求小物塊速度最大時離A點的距離s; (3)若規(guī)定無限遠處電勢為零時,在點電荷Q的電場中,某點的電勢可表示成φ=kQr(其中r為該點到Q的距離)。求小物塊P能運動到離A點的最大距離sm。 答案　(1)3gs022kQ　(2)3s0　(3)3s0 解析　(1)小物塊P釋放瞬間的加速度大小能達到g,說明小物塊P釋放后應(yīng)向上加速運動, 由牛頓第二定律得:kQqs02-mgsin30°=ma 其中的a=g,解得qm=3gs022kQ (2)當小物塊所受合力為零時,速度最大,即kQqs2=mgsin30°,解得s=3s0。 (3)當運動到最遠點時速度為零, 由能量守恒定律得mg(sm-s0)sin30°=qkQs0-qkQsm, 解得sm=3s0 8