2020高考物理大一輪361度全程復(fù)習(xí) 第6章－第3節(jié) 知能 訓(xùn)練

課時(shí)·知能·訓(xùn)練 (時(shí)間：40分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共5小題，每小題5分，共計(jì)25分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)圖63121(2020·秦淮檢測(cè))如圖6312所示為一只“極距變化型電容式傳感器”的部分構(gòu)件示意圖當(dāng)動(dòng)極板和定極板之間的距離d變化時(shí)，電容C便發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)量電容C的變化就可知道兩極板之間距離d的變化的情況在下列圖中能正確反映C與d之間變化規(guī)律的圖象是()圖63132(2020·海門模擬)如圖6313所示是測(cè)定液面高度h的電容式傳感器示意圖，E為電源，G為靈敏電流計(jì)，A為固定的導(dǎo)體芯，B為導(dǎo)體芯外面的一層絕緣物質(zhì)，C為導(dǎo)電液體已知靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系為：電流從左邊接線柱流進(jìn)電流計(jì)，指針向左偏如果在導(dǎo)電液體的深度h發(fā)生變化時(shí)觀察到指針正向左偏轉(zhuǎn)，則()A導(dǎo)體芯A所帶電量在增加，液體的深度h在增大B導(dǎo)體芯A所帶電量在減小，液體的深度h在增大C導(dǎo)體芯A所帶電量在增加，液體的深度h在減小D導(dǎo)體芯A所帶電量在減小，液體的深度h在減小圖63143(2020·濟(jì)南模擬)如圖6314所示，質(zhì)子(H)和粒子(He)以相同的初動(dòng)能垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)(粒子不計(jì)重力)，則這兩個(gè)粒子射出電場(chǎng)時(shí)的側(cè)位移y之比為()A11B12C21 D144(2020·廣東檢測(cè))兩平行金屬板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，不同的帶電粒子都以垂直于電場(chǎng)方向的初速度飛入該電場(chǎng)(不計(jì)粒子重力)，要使這些粒子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)后有相同大小的偏轉(zhuǎn)角，它們應(yīng)具有的條件是()A具有相同的動(dòng)能和相同的比荷B具有相同的動(dòng)量和相同的比荷C具有相同的初速度和相同的比荷D只有具有相同的比荷就可以圖63155如圖6315所示，在xOy豎直平面內(nèi)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)有一帶正電的小球自坐標(biāo)原點(diǎn)沿著y軸正方向以初速度v0拋出，運(yùn)動(dòng)軌跡最高點(diǎn)為M，與x軸交點(diǎn)為N，不計(jì)空氣阻力，則小球()A做勻加速運(yùn)動(dòng)B從O到M的過(guò)程動(dòng)能增大C到M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為零D到N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于mv二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題7分，共計(jì)28分每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意全部選對(duì)的得7分，選對(duì)但不全的得4分，錯(cuò)選或不答的得0分)圖63166(2020·暨陽(yáng)檢測(cè))如圖6316所示，質(zhì)量相同的兩個(gè)帶電粒子P、Q以相同的速度沿垂直于電場(chǎng)方向射入兩平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，P從兩極板正中央射入，Q從下極板邊緣處射入，它們最后打在同一點(diǎn)(重力不計(jì))，則從開始射入到打到上極板的過(guò)程中()A它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tQtPB它們運(yùn)動(dòng)的加速度aQaPC它們所帶的電荷量之比qPqQ12D它們的動(dòng)能增加量之比EkPEkQ127如圖6317所示，C為中間插有電介質(zhì)的電容器，a和b為其兩極板，a板接地；P和Q為兩豎直放置的平行金屬板，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球；P板與b板用導(dǎo)線相連，Q板接地開始時(shí)懸線靜止在豎直方向，在b板帶電后，懸線偏轉(zhuǎn)了角度.在以下方法中，能使懸線的偏角變大的是()圖6317A縮小a、b間的距離B加大a、b間的距離C取出a、 b兩極板間的電介質(zhì)D換一塊形狀大小相同、介電常數(shù)更大的電介質(zhì)8(2020·聊城模擬)如圖6318所示為勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間t變化的圖象當(dāng)t0時(shí)，在此勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止釋放一個(gè)帶電粒子，設(shè)帶電粒子只受電場(chǎng)力的作用，則下列說(shuō)法中正確的是()圖6318A帶電粒子將始終向同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)B2 s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)C3 s末帶電粒子的速度為零D03 s內(nèi)，電場(chǎng)力做的總功為零9(2020·天津模擬)示波器是一種常見(jiàn)的電學(xué)儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測(cè)的電壓隨時(shí)間變化的情況電子經(jīng)電壓u1加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)下列關(guān)于所加豎直偏轉(zhuǎn)電壓u2、水平偏轉(zhuǎn)電壓u3與熒光屏上所得的圖形的說(shuō)法中正確的是()圖6319圖6320A如果只在u2上加上甲圖所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖(a)所示B如果只在u3上加上乙圖所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖(b)所示C如果同時(shí)在u2和u3上加上甲、乙所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖(c)所示D如果同時(shí)在u2和u3上加上甲、乙所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖(d)所示三、非選擇題(本題共3小題，共47分要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)圖632110(14分)如圖6321所示，有一電子(電荷量為e)經(jīng)電壓U0加速后，進(jìn)入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板間若電子從兩板正中間垂直電場(chǎng)方向射入，且正好能穿過(guò)電場(chǎng)，求：(1)金屬板AB的長(zhǎng)度；(2)電子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能11(2020·梁豐檢測(cè))(16分)如圖6322所示，兩塊平行金屬板M、N豎直放置，兩板間的電勢(shì)差U1.5×103 V，現(xiàn)將一質(zhì)量m1×102 kg、電荷量q4×105 C的帶電小球從兩板上方的A點(diǎn)以v04 m/s的初速度水平拋出，之后小球恰好從靠近M板上端處進(jìn)入兩板間，沿直線運(yùn)動(dòng)碰到N板上的B點(diǎn)已知A點(diǎn)距兩板上端的高度h0.2 m，不計(jì)空氣阻力，取g10 m/s2，求：圖6322(1)M、N兩板間的距離d.(2)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ek.12(2020·鞍山模擬)(17分)在場(chǎng)強(qiáng)為E100 V/m的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)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h0.8 m處有一個(gè)小的放射源放在一端開口的鉛盒內(nèi)，如圖6323所示放射源以v0200 m/s的初速度向水平面以下各個(gè)方向均勻地釋放質(zhì)量為m2×1015 kg、電荷量為q1012 C的帶電粒子粒子最后落在金屬板上不計(jì)粒子重力，試求：圖6323(1)粒子下落過(guò)程中電場(chǎng)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)答案及解析1.【解析】由平行板電容器電容的決定式CrS/(4kd)可知，電容C與極板之間距離d成反比，在第一象限反比例函數(shù)圖象是一條雙曲線，所以A正確【答案】A2.【解析】電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明流過(guò)電流計(jì)G的電流由左右，則導(dǎo)體芯A所帶電量在減小，由QCU可知，導(dǎo)體芯A與液體形成的電容器的電容減小，則液體的深度h在減小，故D正確【答案】D3.【解析】由y和Ek0mv，得：y可知，y與q成正比，B正確【答案】B4.【解析】設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度為v0，飛出電場(chǎng)時(shí)的速度為vt，vt與v0的夾角為.平行金屬板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，板間的距離為d，電壓為U.最后得到帶電粒子飛出平行板時(shí)vt的偏轉(zhuǎn)角的表達(dá)式：tan .由這個(gè)表達(dá)式可知，要保持不變，只有C項(xiàng)正確【答案】C5.【解析】帶正電的小球自坐標(biāo)原點(diǎn)沿著y軸正方向以初速度v0拋出后受到恒定的合力作用做勻變速運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)開始的一段時(shí)間內(nèi)合力與速度的夾角為鈍角，速度減小，A、B都錯(cuò)；小球自坐標(biāo)原點(diǎn)到M點(diǎn)，y方向在重力作用下做速度減小到零的勻變速運(yùn)動(dòng)，x方向在電場(chǎng)力作用下做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，所以到M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能不為零，C錯(cuò)；由動(dòng)能定理有：qExmvmv0，D正確【答案】D6.【解析】設(shè)P、Q兩粒子的初速度為v0，加速度分別為aP和aQ，粒子P到上極板的距離是h/2，它們做類平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離為l.則對(duì)P，由lv0tP，aPt，得到aP；同理對(duì)Q，lv0tQ，haQt，得到aQ.由此可見(jiàn)tPtQ，aQ2aP，而aP，aQ，所以qPqQ12.由動(dòng)能定理，它們的動(dòng)能增加量之比EkPEkQmaPmaQh14.綜上所述，A、C項(xiàng)正確【答案】AC7.【解析】已知電容器C帶電量不變，a、Q兩板均接地，電勢(shì)為零，b、P兩板電勢(shì)相等當(dāng)ab間距離縮小時(shí)，電容器C的電容變大，電壓U變小即b、P兩板電勢(shì)減小，即P、Q間電壓減小，電場(chǎng)強(qiáng)度E減小，懸線偏角減小，所以A錯(cuò)誤，B正確取出a、b兩極板間電介質(zhì)時(shí)，電容器C的電容變小，電壓U變大，懸線偏角增大，所以C正確當(dāng)換一塊電介常數(shù)更大的電介質(zhì)時(shí)，電容器C的電容變大，電壓U變小，懸線偏角減小，所以D錯(cuò)誤【答案】BC8.【解析】設(shè)第1 s內(nèi)粒子的加速度為a1，第2 s內(nèi)的加速度為a2，由a可知，a22a1，可見(jiàn)，粒子第1 s內(nèi)向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，第1.5 s時(shí)粒子的速度為零，然后向正方向運(yùn)動(dòng)，至第3 s末回到原出發(fā)點(diǎn)，粒子的速度為0，由動(dòng)能定理可知，此過(guò)程中電場(chǎng)力做功為零，綜上所述，可知C、D正確【答案】CD9.【解析】如果只在AB上加上圖甲所示的電壓，電子將在豎直方向偏轉(zhuǎn)，故A正確；如果只在CD上加上圖乙所示的電壓，則電子將在水平方向上偏轉(zhuǎn)，故B正確；如果同時(shí)在AB和CD上加上甲、乙所示的電壓，則t0時(shí)，向x軸負(fù)方向轉(zhuǎn)偏位移最大，之后電子豎直方向上，先向上偏再向下偏，在T內(nèi)豎直方向電子振動(dòng)一個(gè)周期，形成一個(gè)完整的波形，故C錯(cuò)誤，D正確【答案】ABD10.【解析】(1)設(shè)電子飛離加速電場(chǎng)時(shí)的速度為v0，由動(dòng)能定理得eU0mv設(shè)金屬板AB的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電子偏轉(zhuǎn)時(shí)間t電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)加速度a電子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)ydat2由得：Ld .(2)設(shè)電子穿過(guò)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為Ek，根據(jù)動(dòng)能定理EkeU0ee(U0)【答案】(1)d (2)e(U0)11.【解析】(1)小球進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域前做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上v2gh解得vy2 m/s進(jìn)入電場(chǎng)后做直線運(yùn)動(dòng)，滿足解得d0.3 m.(2)從A到B的過(guò)程中，應(yīng)用動(dòng)能定理得mg(hL)qUEkmv其中解得Ek0.175 J.【答案】(1)0.3 m(2)0.175 J12.【解析】(1)粒子在下落過(guò)程中電場(chǎng)力做的功WEqh100×1012×0.8 J8×1011 J.(2)粒子在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中僅有電場(chǎng)力做功，由動(dòng)能定理得WEk2Ek1Ek28×1011 J2×1015×2002/2 J1.2×1010 J.(3)粒子落在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(chǎng)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hat2t2代入數(shù)據(jù)求得t5.66×103 s圓半徑rv0t1.13 m圓面積Sr24.0 m2.【答案】(1)8×1011 J(2)1.2×1010 J(3)4.0 m2