2019-2020年高中物理 第2章 電場(chǎng)與示波器章末綜合檢測(cè)卷 滬科版選修3-1.doc

2019-2020年高中物理 第2章 電場(chǎng)與示波器章末綜合檢測(cè)卷 滬科版選修3-1(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題，每小題4分，共24分)1電場(chǎng)中有一點(diǎn)P，下列說(shuō)法正確的是()A若放在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電荷量減半，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)減半B若P點(diǎn)沒(méi)有試探電荷，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零CP點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大，則同一電荷在P點(diǎn)受的電場(chǎng)力越大DP點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)樵囂诫姾稍谠擖c(diǎn)的受力方向答案C2.如圖1所示，A、B、C、D、E是半徑為r的圓周上等間距的五個(gè)點(diǎn)，在這些點(diǎn)上各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，除A點(diǎn)處的電荷量為q外，其余各點(diǎn)處的電荷量均為q，則圓心O處()圖1A場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向沿OA方向B場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向沿AO方向C場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向沿OA方向D場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向沿AO方向答案C3電荷從靜止開(kāi)始只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)(最初階段的運(yùn)動(dòng))，則電荷()A總是從電勢(shì)高的地方移到電勢(shì)低的地方B總是從電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方移到電場(chǎng)強(qiáng)度小的地方C總是從電勢(shì)能大的地方移到電勢(shì)能小的地方D總是從電勢(shì)能小的地方移到電勢(shì)能大的地方答案C4空間存在甲、乙兩相鄰的金屬球，甲球帶正電，乙球原來(lái)不帶電，由于靜電感應(yīng)，兩球在空間形成了如圖2所示穩(wěn)定的靜電場(chǎng)實(shí)線為其電場(chǎng)線，虛線為其等勢(shì)線，A、B兩點(diǎn)與兩球球心連線位于同一直線上，C、D兩點(diǎn)關(guān)于直線AB對(duì)稱，則()圖2AA點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)相同BC點(diǎn)和D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D負(fù)電荷從C點(diǎn)沿直線CD移至D點(diǎn)，電勢(shì)能先增大后減小答案C解析由題圖可知AB，所以正電荷從A移至B，電場(chǎng)力做正功，故A錯(cuò)誤，C正確C、D兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向不同，故B錯(cuò)誤負(fù)電荷從C點(diǎn)沿直線CD移至D點(diǎn)，電勢(shì)能先減小后增大，所以D錯(cuò)誤，故選C.5兩異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的部分等勢(shì)面如圖3所示，已知A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)若位于a、b處點(diǎn)電荷的電荷量大小分別為qa和qb，則()圖3Aa處為正電荷，qaqbBa處為正電荷，qaqbCa處為負(fù)電荷，qaqbDa處為負(fù)電荷，qaqb答案B解析根據(jù)A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)可知，a處為正電荷，qaqb，選項(xiàng)B正確6一個(gè)電荷量為106 C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功2106 J，從C點(diǎn)移到D點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功7106 J，若已知C點(diǎn)比B點(diǎn)電勢(shì)高3 V，且A、B、C、D四點(diǎn)在同一條電場(chǎng)線上，則下列圖中正確的是()答案C解析由題意可知BA，CD，又CB，且UCD7 VUBA2 V故可以判斷出，四者電勢(shì)關(guān)系為：CBAD，故選C.二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)7如圖4所示，在等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，有A、B、C三點(diǎn)，A為兩點(diǎn)電荷連線的中心，B為連線上距A為d的一點(diǎn)，C為連線中垂線上距A也為d的一點(diǎn)，關(guān)于三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小、電勢(shì)高低比較，正確的是()圖4AEBEAEC BEAEBECCACB DBCA答案AC8如圖5甲所示，兩平行金屬板豎直放置，左極板接地，中間有小孔右極板電勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示電子原來(lái)靜止在左極板小孔處(不計(jì)重力作用)下列說(shuō)法中正確的是()圖5A從t0時(shí)刻釋放電子，電子將始終向右運(yùn)動(dòng)，直到打到右極板上B從t0時(shí)刻釋放電子，電子可能在兩板間振動(dòng)C從tT/4時(shí)刻釋放電子，電子可能在兩板間振動(dòng)，也可能打到右極板上D從t3T/8時(shí)刻釋放電子，電子必將打到左極板上答案AC解析從t0時(shí)刻釋放電子，如果兩板間距離足夠大，電子將向右先勻加速T/2，接著勻減速T/2，速度減小到零后，又開(kāi)始向右勻加速T/2，接著勻減速T/2直到打在右極板上電子不可能向左運(yùn)動(dòng)；如果兩板間距離不夠大，電子也始終向右運(yùn)動(dòng)，直到打到右極板上從tT/4時(shí)刻釋放電子，如果兩板間距離足夠大，電子將向右先勻加速T/4，接著勻減速T/4，速度減小到零后，改為向左再勻加速T/4，接著勻減速T/4.即在兩板間振動(dòng)；如果兩板間距離不夠大，則電子在第一次向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中就有可能打在右極板上從t3T/8時(shí)刻釋放電子，如果兩板間距離不夠大，電子將在第一次向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中就打在右極板上；如果第一次向右運(yùn)動(dòng)沒(méi)有打在右極板上，那就一定會(huì)在向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中打在左極板上選A、C.9如圖6所示，實(shí)線為方向未知的三條電場(chǎng)線，虛線1和2為等勢(shì)線a、b 兩個(gè)帶電粒子以相同的速度從電場(chǎng)中M點(diǎn)沿等勢(shì)線1的切線飛出，粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，則在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的一小段時(shí)間內(nèi)，以下說(shuō)法不正確是()圖6Aa受到的電場(chǎng)力較小，b受到的電場(chǎng)力較大Ba的速度將減小，b的速度將增大Ca一定帶正電，b一定帶負(fù)電Da、b兩個(gè)粒子所帶電荷電性相反答案ABC10如圖7所示，電路中A、B為兩塊豎直放置的金屬板，G是一只靜電計(jì)，開(kāi)關(guān)S合上后，靜電計(jì)指針張開(kāi)一個(gè)角度，下述做法可使指針張角增大的是()圖7A使A、B兩板靠近一些B使A、B兩板正對(duì)面積錯(cuò)開(kāi)一些C斷開(kāi)S后，使A板向左平移拉開(kāi)一些D斷開(kāi)S后，使A、B正對(duì)面積錯(cuò)開(kāi)一些答案CD解析題圖中靜電計(jì)的金屬球接正極，外殼和負(fù)極板均接地，靜電計(jì)顯示的是A、B兩極板間的電壓，指針張角越大，表示兩板間的電壓越高當(dāng)合上開(kāi)關(guān)S后，A、B兩板與電源兩極相連，板間電壓等于電源電壓不變，靜電計(jì)指針張角不變；當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后，板間距離增大、正對(duì)面積減小，都將使A、B兩板間的電容變小，而電容器電荷量不變，由C可知，板間電壓U增大，從而靜電計(jì)指針張角增大，答案應(yīng)選C、D.三、填空題(本題共2小題，共8分)11(4分)密立根油滴實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了電子的存在，揭示了電荷的非連續(xù)性如圖8所示是密立根實(shí)驗(yàn)的原理示意圖，設(shè)小油滴質(zhì)量為m，調(diào)節(jié)兩板間電勢(shì)差為U，當(dāng)小油滴懸浮不動(dòng)時(shí)，測(cè)出兩板間距離為d.可求出小油滴的電荷量q_.圖8答案解析受力平衡可得：qEmgqmgq12.(4分)如圖9所示，在豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，長(zhǎng)為l的絕緣輕桿可繞固定軸O在豎直面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)小球A、B固定于桿的兩端，A、B的質(zhì)量分別為m1和m2(m1m2)，A帶負(fù)電，電荷量為q1，B帶正電，電荷量為q2.桿從靜止開(kāi)始由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置，在此過(guò)程中電場(chǎng)力做功為_(kāi)，在豎直位置處兩球的總動(dòng)能為_(kāi)圖9答案(q1q2)El/2(m2m1)g(q1q2)El/2解析本題考查電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)和動(dòng)能定理，考查學(xué)生對(duì)功能關(guān)系的應(yīng)用. A、B在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)A、B都做正功，即：Wq1Eq2E，根據(jù)動(dòng)能定理：(m2m1)gEk0可求解在豎直位置處兩球的總動(dòng)能四、計(jì)算題(共4小題，共52分解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)13(12分)如圖10所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將帶電荷量q6106 C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做了2.4105 J的功，再?gòu)腂點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做了1.2105 J的功求：圖10(1)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB和B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UBC；(2)如果規(guī)定B點(diǎn)的電勢(shì)為零，則A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)分別為多少？(3)作出過(guò)B點(diǎn)的一條電場(chǎng)線(只保留作圖的痕跡，不寫(xiě)做法)答案(1)4 V2 V(2)4 V2 V(3)見(jiàn)解析圖解析(1)UAB V4 VUBC V2 V(2)因?yàn)閁ABABUBCBC又B0故A4 V，C2 V(3)如圖所示14(12分)個(gè)帶正電的微粒，從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，微粒沿直線AB運(yùn)動(dòng)，如圖11所示，AB與電場(chǎng)線夾角30，已知帶電微粒的質(zhì)量m1.0107kg，電荷量q1.01010C，A、B相距L20 cm.(取g10 m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)求：圖11(1)說(shuō)明微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，要求說(shuō)明理由(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向？(3)要使微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，微粒射入電場(chǎng)時(shí)的最小速度是多少？答案(1)見(jiàn)解析(2)1.73104 N/C水平向左(3)2.8 m/s解析(1)微粒只在重力和電場(chǎng)力作用下沿AB方向運(yùn)動(dòng)，在垂直于AB方向上的重力和電場(chǎng)力的分量必等大反向，可知電場(chǎng)力的方向水平向左，微粒所受合力的方向由B指向A，與初速度vA方向相反，微粒做勻減速運(yùn)動(dòng)(2)在垂直于AB方向上，有qEsin mgcos 0所以電場(chǎng)強(qiáng)度E1.73104N/C電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向左(3)微粒由A運(yùn)動(dòng)到B時(shí)的速度vB0時(shí)，微粒進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度最小，由動(dòng)能定理得，mgLsin qELcos 代入數(shù)據(jù)，解得vA2.8 m/s.15. (14分)如圖12所示，在E103V/m的水平向左勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置，軌道與一水平絕緣軌道MN連接，半圓軌道所在平面與電場(chǎng)線平行，其半徑R40 cm，一帶正電荷q104C的小滑塊質(zhì)量為m40 g，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，取g10 m/s2，求： 圖12(1)要小滑塊能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)L，滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處釋放？(2)這樣釋放的小滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？(P為半圓軌道中點(diǎn))答案(1)20 m(2)1.5 N解析(1)小滑塊剛能通過(guò)軌道最高點(diǎn)條件是mgm，v2 m/s，小滑塊由釋放點(diǎn)到最高點(diǎn)過(guò)程由動(dòng)能定理：Eqsmgsmg2Rmv2所以s代入數(shù)據(jù)得：s20 m(2)小滑塊過(guò)P點(diǎn)時(shí)，由動(dòng)能定理：mgREqRmv2mv所以vv22(g)R在P點(diǎn)由牛頓第二定律：NEq所以N3(mgEq)代入數(shù)據(jù)得：N1.5 N由牛頓第三定律知滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為1.5 N.16(14分)如圖13所示，EF與GH間為一無(wú)場(chǎng)區(qū)無(wú)場(chǎng)區(qū)左側(cè)A、B為相距為d、板長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平放置的平行金屬板，兩板上加某一電壓從而在板間形成一勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中A為正極板無(wú)場(chǎng)區(qū)右側(cè)為一點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)，點(diǎn)電荷的位置O為圓弧形細(xì)圓管CD的圓心，圓弧半徑為R，圓心角為120，O、C在兩板間的中心線上，D位于GH上一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以初速度v0沿兩板間的中心線射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子出勻強(qiáng)電場(chǎng)經(jīng)無(wú)場(chǎng)區(qū)后恰能進(jìn)入細(xì)圓管，并做與管壁無(wú)相互擠壓的勻速圓周運(yùn)動(dòng)(不計(jì)粒子的重力、管的粗細(xì))求：圖13(1)O處點(diǎn)電荷Q的電性和電荷量；(2)兩金屬板間所加的電壓答案(1)負(fù)電(2)解析(1)由幾何關(guān)系知，粒子在D點(diǎn)速度方向與水平方向夾角為30，進(jìn)入D點(diǎn)時(shí)速度vv0在細(xì)圓管中做與管壁無(wú)相互擠壓的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故Q帶負(fù)電且滿足km由得：Q(2)粒子射出勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)速度方向與水平方向成30tan 30 ，vyat ，a ，t，由得：U