（江蘇專用版）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第六章 章末檢測(cè)（含解析）

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1、章末檢測(cè) 一、單項(xiàng)選擇題 1.(2018無錫高三期末)真空中兩個(gè)等量異種電荷(電荷量均為q)連線的中點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度為E,則兩個(gè)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(diǎn)電荷在連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為E'=kqd22,且電場(chǎng)方向相同,則合場(chǎng)強(qiáng)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(cè)試)沿不帶電金屬球直徑的延長(zhǎng)線放置一均勻帶電細(xì)桿MN,如圖所示,金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在球內(nèi)直徑上a、b、c三點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)強(qiáng)處處為零,金屬球內(nèi)任意一點(diǎn),金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)與帶電的細(xì)桿MN產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相反,c點(diǎn)離帶電的細(xì)桿MN最近,帶電的細(xì)桿MN在c點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)最大,則金屬球上感應(yīng)電荷在c點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)最大,即Ec最大,C項(xiàng)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(diǎn),A、B是中垂線上的兩點(diǎn),用EA、EB和φA、φB分別表示A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì),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(gè)等量同種電荷連線中點(diǎn)O的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,無窮遠(yuǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度也為零,故從O點(diǎn)沿著中垂線向上到無窮遠(yuǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小,場(chǎng)強(qiáng)最大的點(diǎn)可能在A、B點(diǎn)之間,也可能在B點(diǎn)以上,還可能在A點(diǎn)以下,故EA不一定大于EB;電場(chǎng)強(qiáng)度方向一直向上,故電勢(shì)越來越低,φA一定大于φB,故B項(xiàng)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(shí)驗(yàn)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(duì)面積減小時(shí),靜電計(jì)指針偏角減小 B.靜電計(jì)可以用電壓表替代

4、 C.靜電計(jì)所帶電荷量與平行板電容器電荷量不相等 D.靜電計(jì)測(cè)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(duì)面積減小時(shí),電容C減小,U增大,所以靜電計(jì)指針偏角增大,A錯(cuò)誤;靜電計(jì)是測(cè)靜電電壓的裝置,電壓表是測(cè)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(jì),B、D錯(cuò)誤;靜電計(jì)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(shí)際上靜電計(jì)電荷量可忽略不計(jì),C正確。 5.(2018徐州高三上期中)帶電金屬棒周圍電場(chǎng)線的分布如圖所示,A、B是電場(chǎng)中的兩點(diǎn),OA>OB。下列說法正確的是(　　)

5、 A.A點(diǎn)的電勢(shì)髙于B點(diǎn)的電勢(shì) B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 C.負(fù)電荷從A點(diǎn)至B點(diǎn),電場(chǎng)力一直做正功 D.負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于其在B點(diǎn)的電勢(shì)能 答案　D　由電場(chǎng)線的特點(diǎn)可知,金屬棒兩側(cè)的電場(chǎng)是對(duì)稱的,由于OA>OB,故OA之間的電勢(shì)差大于OB之間的電勢(shì)差,根據(jù)沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低可知,A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì),故A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱可知,B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;負(fù)電荷在電勢(shì)高的位置電勢(shì)能小,所以負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于其在B點(diǎn)的電勢(shì)能;由于不知道負(fù)電荷從A點(diǎn)至B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路徑,所以不能判斷出電場(chǎng)力是否一直做正功,故C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。 6

6、.(2019泰興中學(xué)月考)如圖所示,在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)繩的一端系著一個(gè)帶電的小球,另一端固定于O點(diǎn),小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最高點(diǎn)為a,最低點(diǎn)為b。不計(jì)空氣阻力,則(　　) A.小球帶負(fù)電 B.電場(chǎng)力跟重力平衡 C.小球在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中,電勢(shì)能減小 D.小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)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(yùn)動(dòng),受到重力、電場(chǎng)力和細(xì)繩的拉力,電場(chǎng)力與重力平衡,則知小球帶正電,故A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;小球在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,小球的電勢(shì)能增大,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;由于電場(chǎng)力做功,所以小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能不守恒,

7、故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 二、多項(xiàng)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(qiáng)電場(chǎng)E中,現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m的帶負(fù)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(dá)到v,則在此過程中(　　) A.物體減少的電勢(shì)能與重力勢(shì)能的總和等于物體增加的動(dòng)能 B.物體減少的機(jī)械能等于物體增加的電勢(shì)能與系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量總和 C.物體機(jī)械能的增量、電勢(shì)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(dòng)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(shì)能與重力勢(shì)能的總和等于物體增加的動(dòng)能與克服摩擦力所做的功,故

8、A項(xiàng)錯(cuò)誤;由功能關(guān)系可知,物體減少的機(jī)械能等于物體增加的電勢(shì)能與系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量總和,故B項(xiàng)正確;由能量守恒定律可知,物體機(jī)械能的增量、電勢(shì)能的增量與系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量的代數(shù)和為零,故C項(xiàng)正確;由動(dòng)能定理可知,物體受到的合力所做的功等于物體增加的動(dòng)能,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.(2018銅山中學(xué)模擬)如圖所示,a、b、c三點(diǎn)在固定點(diǎn)電荷Q1、Q2連線的延長(zhǎng)線上,Q1帶正電。一帶正電粒子從a點(diǎn)由靜止釋放,僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),經(jīng)b點(diǎn)時(shí)速度最大,到c點(diǎn)時(shí)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(diǎn)電勢(shì)相等 D.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大 答案　BC　帶

9、正電粒子經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)速度最大,此時(shí)合力為零,可知b點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,因此Q2帶負(fù)電,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;b點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零,說明Q1、Q2在b點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式E=kQr2知,Q2的電荷量大于Q1的電荷量,故B項(xiàng)正確;從a運(yùn)動(dòng)到c的過程,帶電粒子動(dòng)能的變化量為零,由動(dòng)能定理知電場(chǎng)力做功為零,則a、c兩點(diǎn)電勢(shì)相等,故C項(xiàng)正確;粒子在b點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為零,則b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9.(2018丹陽中學(xué)模擬)在某一靜電場(chǎng)中建立x軸,其電勢(shì)隨坐標(biāo)x變化的圖線如圖所示。若將一帶負(fù)電的粒子(重力不計(jì))從坐標(biāo)原點(diǎn)O處由靜止釋放,電場(chǎng)中P、Q兩點(diǎn)位于x軸上,其橫坐標(biāo)分別為1cm、4cm。則

10、下列說法正確的是(　　) A.粒子恰能運(yùn)動(dòng)到離原點(diǎn)12cm處 B.粒子經(jīng)過P點(diǎn)與Q點(diǎn)時(shí),動(dòng)能相等 C.粒子經(jīng)過P、Q兩點(diǎn)時(shí),加速度之比為2∶1 D.粒子經(jīng)過P、Q兩點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力功率之比為1∶1 答案　BC　根據(jù)順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知,0~2cm內(nèi),電場(chǎng)線沿x軸負(fù)方向,粒子所受的電場(chǎng)力方向沿x軸正方向,做加速運(yùn)動(dòng);在2~6cm內(nèi)電場(chǎng)線沿x軸正方向,粒子所受的電場(chǎng)力方向沿x軸負(fù)方向,做減速運(yùn)動(dòng),6cm處粒子的速度為零;然后粒子向左先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng),即在0~6cm間做往復(fù)運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;粒子經(jīng)過P點(diǎn)與Q點(diǎn)時(shí),電勢(shì)相等,則其電勢(shì)能相等,由能量守恒定律知?jiǎng)幽芟嗟?故B正確;φ-x圖

11、像的斜率大小等于場(chǎng)強(qiáng)大小,則知P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為EP=4000.02V/m=20000V/m,Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為EQ=4000.06-0.02V/m=10000V/m,則粒子在P點(diǎn)的加速度與在Q點(diǎn)的加速度大小之比為2∶1,故C項(xiàng)正確;粒子經(jīng)過P點(diǎn)與Q點(diǎn)時(shí),速率相等,但所受電場(chǎng)力不同,則電場(chǎng)力做功的功率不相等,故D錯(cuò)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(qiáng)電場(chǎng)(具體方向未畫出),一質(zhì)子從bc邊上的M點(diǎn)以速度v0垂直于bc邊射入電場(chǎng),從cd邊上的Q點(diǎn)飛出電場(chǎng),不計(jì)質(zhì)子重力。下列說法正確的有(　　) A.質(zhì)子到Q點(diǎn)時(shí)的速度可能大于v0 B.質(zhì)子到Q點(diǎn)時(shí)的

12、速度可能等于v0 C.質(zhì)子到Q點(diǎn)時(shí)的速度方向可能與cd邊平行 D.質(zhì)子到Q點(diǎn)時(shí)的速度方向可能與cd邊垂直 答案　ABD　若電場(chǎng)強(qiáng)度水平向右,則質(zhì)子從M到Q點(diǎn)電場(chǎng)力做正功,動(dòng)能變大,此時(shí)質(zhì)子到Q點(diǎn)時(shí)的速度大于v0,選項(xiàng)A正確;若電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直于MQ連線向下,則質(zhì)子從M到Q點(diǎn)電場(chǎng)力不做功,動(dòng)能不變,此時(shí)質(zhì)子到Q點(diǎn)時(shí)的速度等于v0,選項(xiàng)B正確;質(zhì)子能到達(dá)Q點(diǎn)說明電場(chǎng)力有向右的分量,則到達(dá)Q點(diǎn)后一定有水平向右的分速度,即質(zhì)子到Q點(diǎn)時(shí)的速度方向不可能與cd邊平行,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若電場(chǎng)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(dāng)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí),豎直速度可能減小為零,而只具有水平向右的

13、速度,此時(shí)質(zhì)子到Q點(diǎn)時(shí)的速度方向與cd邊垂直,選項(xiàng)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(qiáng)電場(chǎng)(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(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)突然將電場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)一定的角度,電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變,小球仍沿MN方向做直線運(yùn)動(dòng),取O點(diǎn)電勢(shì)為零,重力加速度為g,則(　　) A.原電場(chǎng)方向豎直向下 B.改變后的電場(chǎng)方向垂直于MN C.電場(chǎng)方向改變后,小球的加速度大小為g D.電場(chǎng)方向改變后,小球的最大電勢(shì)能為14mv02 答案　CD　由題意知,小球所受電場(chǎng)力方向向上,與重力平衡,則原電場(chǎng)

14、方向豎直向上,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由力的合成及題意可得,改變后的電場(chǎng)力方向與v0成120°角斜向上,此時(shí)電場(chǎng)方向不垂直于MN,B項(xiàng)錯(cuò)誤;電場(chǎng)方向改變后,合力方向與v0方向相反,大小為mg,對(duì)應(yīng)加速度大小為g,C項(xiàng)正確;電場(chǎng)力做負(fù)功最多時(shí),電勢(shì)能最大,根據(jù)重力做功與電場(chǎng)力做功相同,得出當(dāng)小球速度為零時(shí),電場(chǎng)力做負(fù)功最多,為14mv02,D項(xiàng)正確。 三、非選擇題 12.(2019運(yùn)河中學(xué)月考)如圖所示,靜止于A處的離子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器,從P點(diǎn)垂直CN進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)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(chǎng),已知圓弧虛線的半徑為R,其所在處場(chǎng)強(qiáng)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(jì)。 (1)求加速電場(chǎng)的電壓U; (2)若離子恰好能打在Q點(diǎn)上,求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E0的值。 答案　(1)12ER　(2)3ER2d 解析　(1)離子在加速電場(chǎng)中加速,根據(jù)動(dòng)能定理,有qU=12mv2。 離子在均勻輻射電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)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(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),2d=vt,3d=12at2,由牛頓第二定律得qE0=ma,則E0=3ER2d。 13.(2017如東高級(jí)中學(xué)等四校聯(lián)考)如圖所示,在傾角為

16、30°的足夠長(zhǎng)的光滑絕緣斜面的底端A點(diǎn)固定一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷,在距離A點(diǎn)s0的C處由靜止釋放帶正電荷的小物塊P(可看做點(diǎn)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(jì)。 (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(shí)離A點(diǎn)的距離s; (3)若規(guī)定無限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零時(shí),在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中,某點(diǎn)的電勢(shì)可表示成φ=kQr(其中r為該點(diǎn)到Q的距離)。求小物塊P能運(yùn)動(dòng)到離A點(diǎn)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(dá)到g,說明小物塊P釋放后應(yīng)向上加速運(yùn)動(dòng), 由牛頓第二定律得:kQqs02-mgsin30°=ma 其中的a=g,解得qm=3gs022kQ (2)當(dāng)小物塊所受合力為零時(shí),速度最大,即kQqs2=mgsin30°,解得s=3s0。 (3)當(dāng)運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)點(diǎn)時(shí)速度為零, 由能量守恒定律得mg(sm-s0)sin30°=qkQs0-qkQsm, 解得sm=3s0 8