高三物理试题高三物理知识点巩固复习检测001 最新.docx
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高三物理试题高三物理知识点巩固复习检测001最新
第1部分专题三第1讲
对应学生用书 课时过关(六) 第147页
一、选择题
1.导学号:
82461825(2018山东理踪,18)直角坐标系xOy中,M、N两点位于x轴上,G、H两点坐标如图.M、N两点各固定一负点电荷,一电量为Q的正点电荷置于O点时,G点处的电场强度恰好为零.静电力常量用k表示.若将该正点电荷移到G点,则H点处场强的大小和方向分别为( )
A.
,沿y轴正向B.
,沿y轴负向
C.
,沿y轴正向D.
,沿y轴负向
解析:
因正电荷在O点时,G点的场强为零,可知两负电荷在G点形成的电场的电场的合场强为E0=k
,若将正电荷移到G点,则正电荷在H点的场强为E1=k
=
,因两负电荷在G点的场强与在H点的场强等大反向,则H处的合场强E合=E0-E1=
,方向沿y轴负向.
答案:
B
2.导学号:
82461826(2018海南单科,7)如图,两电荷量分别为Q(Q>0)和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧,a点位于x轴上O点与点电荷Q之间,b点位于y轴O点上方.取无穷远处的电势为零.下列说法正确的是( )
A.b点电势为零,电场强度也为零
B.正的试探电荷在a点的电势能大于零,所受电场力方向向右
C.将正的试探电荷从O点移到a点,必须克服电场力做功
D.将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点,后者电势能的变化较大
解析:
由两等量异种点电荷的电场线分布知:
过Q和-Q连线的垂直平分线Ob的等势面为零势能面,因此将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点做的功相同,因此正试探电荷电势能的变化相同,D错.点b在零势能面上,b点电势为零,由场强的合成法则知,b点的场强不为零,方向平行x轴向右,A错.在a点放一正的试探电荷,所受的电场力方向向右,当沿x轴正方向移动时,电场力做正功电势能减少,在O点减为零,过了O点电势能为负值,所以正的试探电荷在a点电势能大于零,反之若从O点移到a点,电场力与运动方向相反,因此电场力做负功即克服电场力做功,B、C正确.
答案:
BC
3.导学号:
82461827(2018河北衡水中学二模,20)如图甲所示,Q1、Q2是两个固定的点电荷,一带正电的试探电荷仅在电场力作用下以初速度va沿两点电荷连线的中垂线从a点向上运动,其vt图象如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.两点电荷一定都带负电,但电量不一定相等
B.两点电荷一定都带负电,且电量一定相等
C.试探电荷一直向上运动,直至运动到无穷远处
D.t2时刻试探电荷的电势能最大,但加速度不为零
解析:
由vt图可知,t2时刻运动方向改变,且图线斜率不为零,则加速度不为零,0~t2时间内做减速运动,电场力做负功,试探电荷的动能转化为电势能,t2时刻电势能最大,C错误,D正确.试探电荷沿直线向上运动,则其所受电场力的方向沿Q1、Q2连线的中垂线方向向下,所以两点电荷都带负电,且电量相等,A错误,B正确.
答案:
BD
4.导学号:
82461828(2018河北石家庄二中一模,17)如图所示,真空中等量同种正点电荷放置在M、N两点,在M、N的连线上有对称点a、c,M、N连线的中垂线上有对称点b、d,则下列说法正确的是( )
A.正电荷+q在c点电势能大于在a点电势能
B.正电荷+q在c点电势能小于在a点电势能
C.在M、N连线的中垂线上,O点电势最高
D.负电荷-q从d点静止释放,在它从d点运动到b点的过程中,加速度先减小再增大
解析:
由等量同种正点电荷电场分布特点可知a、c两点电势相等,正电荷+q在a、c两点的电势能相等,A、B错误.M、N连线的中垂线上由无穷远到O点场强先变大再变小,中间某一位置场强最大,负电荷从无穷远到O点做加速度先增大再减小的加速运动,在O点时速度最大,动能最大,电势能最小,过O点后做加速度先增大再减小的减速运动,动能减小,电势能增加,所以负电荷在M、N连线中垂线上的O点电势能最小,则O点电势最高,C正确.由于不知b、d在M、N连线中垂线上的具体位置,负电荷从d到b运动过程中加速度可能先减小再增大,也可能先增大再减小,再增大再减小,D错误.
答案:
C
5.导学号:
82461829(2018湖南十三校二联,19)如图所示,a、b、c、d是某匀强电场中的四个点,它们是一个四边形的四个顶点,ab∥cd,ab⊥bc,2ab=cd=bc=2l,电场线与四边形所在平面平行.已知a点电势为24V,b点电势为28V,d点电势为12V.一个质子(不计重力)经过b点的速度大小为v0,方向与bc成45°,一段时间后经过c点,则下列说法正确的是( )
A.c点电势为20V
B.质子从b运动到c所用的时间为
C.场强的方向由a指向c
D.质子从b运动到c电场力做功为8电子伏
解析:
如图,由匀强电场中电场分布与电势差间的关系有:
φb-φa=φa-φe
得φe=20V
又φb-φe=φc-φd
得φc=20V,A正确.
ec连线为等势线,则电场方向由b指向d,C错误.
质子做类平抛运动,则有:
2lsin45°=v0t
得t=
,B正确.
质子从b运动到c电场力做功W=qUbc=8eV,D正确.
答案:
ABD
6.导学号:
82461830(2018河北百校联考,20)如图所示,在绝缘水平面上固定着一光滑绝缘的圆形槽,在某一过直径的直线上有O、A、B三点,其中O为圆心,A点固定电荷量为Q的正电荷,B点固定一个未知电荷,且圆周上各点电势相等,AB=L.有一个可视为质点的质量为m,电荷量为-q的带电小球正在槽中运动,在C点受到的电场力指向圆心,C点所处的位置如图所示,根据题干和图示信息可知( )
A.B点的电荷带正电
B.B点的电荷的电荷量为3Q
C.B点的电荷的电荷量为
Q
D.小球在槽内做的是匀速圆周运动
解析:
如图,由小球在C点时受到的电场力指向圆心,对小球受力分析可知B点的电荷对小球有排斥力,因小球带负电,则B点的电荷带负电.
由∠ABC=∠ACB=30°,
知:
∠ACO=30°,AB=AC=L,BC=2ABcos30°=
L
由几何关系可得:
F1=
F2
即:
=
得QB=
Q,故A、B错误,C正确.圆周上各点电势相等,小球在运动过程中电势能不变,根据能量守恒得知,小球的动能不变,小球做匀速圆周运动,故D正确.
答案:
CD
7.导学号:
82461831(2018四川理综,6)如图所示,半圆槽光滑、绝缘、固定,圆心是O,最低点是P,直径MN水平.a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷),b固定在M点,a从N点静止释放,沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零.则小球a( )
A.从N到Q的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小
B.从N到P的过程中,速率先增大后减小
C.从N到Q的过程中,电势能一直增加
D.从P到Q的过程中,动能减少量小于电势能增加量
解析:
a从N点静止释放,过P点后到D点速度为零,整个运动过程只有重力和库仑力在做功,加之电场力方向与a速度方向夹角θ≥90°,所以库仑力整个过程做负功.N到Q的过程中,电场力增大,库仑力与重力的夹角减小,所以它们的合力一直在增大,A错误;N到P的过程中,如没有库仑力,速率会一直增大,过P点后开始减小,而事实上有库仑力,所以速率的变化点会前移,速率一定是先增大而再减小,B正确;库仑力全过程做负功,所以电势能一直增加,C正确;由能量守恒,P到Q的过程中,动能的减少量等于重力势能和电势能的增加量之和,故D错误.
答案:
BC
8.导学号:
82461832(2018海南单科,5)如图,一充电后的平行板电容器的两极板相距l.在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q>0)的粒子;在负极板附近有另一质量为m、电荷量为-q的粒子.在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动.已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距
l的平面.若两粒子间相互作用力可忽略,不计重力,则M∶m为( )
A.3∶2 B.2∶1
C.5∶2D.3∶1
解析:
因两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距
l的平面,电荷量为q的粒子通过的位移为
l,电荷量为-q的粒子通过的位移为
l,由牛顿第二定律知它们的加速度分别为a1=
、a2=
,由运动学公式有
l=
a1t2=
t2①,
l=
a2t2=
t2②,
得
=
.B、C、D错,A对.
答案:
A
9.导学号:
82461834(2018安徽合肥一模,5)如图所示,真空中有两个点电荷,Q1=4.0×10-8C和Q2=-1.0×10-8C,分别固定在x轴上的x=0和x=6cm的位置上,将一带负电的试探电荷q从x=20cm的位置沿x轴负方向移到x=10cm的位置,在此过程中,试探电荷的( )
A.电势能一直增大
B.电势能一直减小
C.电势能先减小后增大
D.电势能先增大后减小
解析:
空间某点的电场强度是点电荷Q1和点电荷Q2在该处产生的电场的叠加,是合场强.设Q2右侧场强为零的点到Q2的距离为L.根据点电荷的场强公式E=k
,且要使电场强度为零,那么正点电荷Q1和负点电荷Q2在该处产生的场强大小相等方向相反,则有k
=k
,解得L=0.18m=6cm,所以x轴上x=12cm处的电场强度为零,则从x=20cm到x=12cm间,场强方向沿x轴正方向,从x=12cm到x=10cm间,场强方向沿x轴负方向,将一带负电的试探电荷q从x=20cm的位置沿x轴方向移到x=12cm的位置,电场力做正功,从x=12cm的位置沿x轴负方向移到x=10cm的位置,电场力做负功,所以该负电荷的电势能先减小后增大,故C正确.A、B、D错误.
答案:
C
10.导学号:
82461835(2018河北石家庄一轮质检,21)M、N是某电场中一条电场线上的两点,若在M点释放一个初速度为零的电子,电子仅受电场力作用,并沿电场线由M点运动到N点,其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示,其中电子在M点时的电势能为EpM,电子在N点时的电势能为EpN,则下列说法正确的是( )
A.电子在N点时的动能小于在M点的动能
B.该电场有可能是匀强电场
C.该电子运动的加速度越来越小
D.电子运动的轨迹为曲线
解析:
电子仅受电场力的作用,电势能与动能之和恒定,由图象可知电子由M点运动到N点,电势能减小,故动能增加,A选项错误;分析图象可得电子的电势能随运动距离的增大,减小得越来越慢,即经过相等距离电场力做功越来越少,由W=q
Δx可得电场强度越来越小,B选项错误;由于电子从M点运动到N点电场力逐渐减小,所以加速度逐渐减小,C选项正确;电子从静止开始沿电场线运动,可得M、N点所在电场线为直线,则电子的运动轨迹必为直线,D选项错误.
答案:
C
二、非选择题
11.导学号:
82461837(2018河北正定模拟,15)从地面以v0斜向上抛出一个质量为m的小球,当小球到达最高点时,小球具有的动能与势能之比是9∶16,取地面为重力势能参考面,不计空气阻力.现在此空间加上一个平行于小球平抛平面的水平电场,以相同的初速度抛出带上正电荷量为q的原小球,小球到达最高点时的动能与抛出时动能相等.求:
(1)无电场时,小球升到最高点的时间;
(2)后来加上的电场的场强大小.
解析:
(1)无电场时,当小球到达最高点时,小球具有的动能与势能之比是9∶16
将小球的运动分解为水平方向和竖直方向,则
由v
=2gh,得
mv
=mgh
mv
∶
mv
=9∶16
解得初始抛出时:
vx∶vy=3∶4
所以竖直方向的初速度为vy=
v0
竖直方向做匀减速运动
vy=gt
得t=
(2)设后来加上的电场场强大小为E,小球到达最高点时的动能与刚抛出时的动能相等,若电场力的方向与小球初速度的水平分量方向相同,则有
t+
v0=v0
解得:
E1=
若电场力的方向与小球初速度的水平分量方向相反,则有
t-
v0=v0
解得:
E2=
答案:
(1)
(2)
或
12.导学号:
82461838(2018福建厦门质检,20)如图所示,光滑、绝缘的水平轨道AB与四分之一圆弧轨道BC平滑连接,并均处于水平向右的匀强电场中,已知匀强电场的场强E=5×118V/m,圆弧轨道半径R=0.4m.现有一带电荷量q=+2×10-5C、质量m=5×10-2kg的物块(可视为质点)从距B端s=1m处的P点由静止释放,加速运动到B端,再平滑进入圆弧轨道BC,重力加速度g=10m/s2求:
(1)物块在水平轨道上加速运动的时间和到达B点的速度vB的大小.
(2)物块刚进入圆弧轨道时受到的支持力NB的大小.
解析:
(1)在物块从开始至运动到B点的过程中,由牛顿第二定律可知:
qE=ma
又由运动学公式有:
s=
at2
解得:
t=1s
又因:
vB=at
得:
vB=2m/s
(2)物块刚进入圆弧轨道时,在沿半径方向由牛顿第二定律,有:
NB-mg=m
解得:
NB=1N
答案:
(1)1s 2m/s
(2)1N
[备课札记]
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