高中物理 质量评估 新人教版必修2.docx

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高中物理质量评估新人教版必修2

2019-2020年高中物理质量评估新人教版必修2

一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分.有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内）

1.下列说法正确的是（）

A.重力就是万有引力

B.地球的同步卫星能位于我国某一地区的上空

C.卫星的轨道半径越大，其运行速度就越小

D.把卫星送入越高的轨道，发射速度就越小

2.（xx·安阳高一检测）如图1

所示，船从A处开出后沿直线AB到

达对岸，若AB与河岸成37°角，水

流速度为4m/s，则船从A点开出的

最小速度为（）

A.2m/sB.2.4m/sC.3m/sD.3.5m/s

【解析】选B.水流速度v1、船对水的速度v2及船对地速度v如图所示，v2=v1sin37°=2.4m/s，B对，A、C、D错.

3.（xx·河南灵宝高一检测）如

图2所示，当汽车通过拱桥顶点的速

度为10m/s时，车对桥顶的压力为

车重的3/4，如果要使汽车在粗糙的

桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作

用，则汽车通过桥顶的速度应为（g=10m/s2）（）

A.15m/sB.20m/sC.25m/sD.30m/s

【解析】选B.汽车经过最高点时有mg-FN=m，将FN=mg及FN=0分别代入联立可得FN=0时，v=20m/s,B对，A、C、D错.

4.（xx·福建师大附中高一检测）某同学设想驾驶一辆“陆地—太空”两用汽车，沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大.当汽车速度增加到某一值时,它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”.不计空气阻力,已知地球的半径R=6400km,g=9.8m/s2.下列说法正确的是（）

A.汽车在地面上速度增加时,它对地面的压力增大

B.当汽车速度增加到7.9km/s时,将离开地面绕地球做圆周运动

C.此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为24小时

D.在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力

5.从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H，设上升过程中空气阻力Ff大小恒定，则在上升过程中下列说法中错误的是（）

A.小球的加速度大于重力加速度g

B.小球的机械能减小了FfH

C.小球的重力势能增加了mgH

D.小球的动能减小了mgH

6.（xx·广州高一检测）物块先沿轨道1从A点由静止下滑至底端B点，后沿轨道2从A点由静止下滑经C点至底端B点，AC=CB，如图3所示.物块与两轨道的动摩擦因数相同，不考虑物块在C点处撞击的因素，则在物块整个下滑过程中（）

A.物块受到的摩擦力相同

B.沿轨道1下滑时的位移较小

C.物块滑至B点时速度大小相同

D.两种情况下损失的机械能相同

【解析】选C、D.设斜面的倾角为θ，下滑过程中，摩擦力大小为Ff=μmgcosθ,θ不同，Ff不同，A错.位移都是由A指向B的有向线段,相同，B错.摩擦力做功WFf=-μmgcosθL=-μmgx，两种方式，水平力相等，WFf相同，损失机械能相同，D对，由WG+WFf=ΔEk知,动能增量即末动能相同，末速度大小相同，C对.

7.如图4所示，有许多根交于A点

的光滑硬杆具有不同的倾角和方

向.每根光滑硬杆上都套有一个小

环，它们的质量不相等，设在t=0

时，各小环都由A点从静止开始分别沿这些光滑硬杆下滑，那么这些小环下滑速率相同的各点连接起来是一个（）

A.球面B.抛物面C.水平面D.不规则曲面

【解析】选C.由机械能守恒定律mgΔh=mv2,v相同，Δh相同，各点连线是一个水平面，C对，A、B、D错.

8.（xx·安阳高一检测）若有这样三个物体：

静止在地球赤道上的一个石块、近地卫星A和同步卫星B，它们运行的周期分别为T1、T2和T3；线速度分别为v1、v2和v3；向心加速度分别为a1、a2和a3.则下列关系式正确的是（）

A.T1=T3>T2B.v1>v2>v3C.a1>a2>a3D.a2>a3=a1

9.如图5所示，在粗糙斜面顶端固定一弹簧，其下端挂一物体，物体在A点处于平衡状态.现用平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点.则这两次过程中（）

A.重力势能改变量相等

B.弹簧的弹性势能改变量相等

C.摩擦力对物体做的功相等

D.弹簧弹力对物体做功相等

【解析】选A、B、D.重力（弹力）做功等于重力（弹力）势能的减少量，且与经过路径无关，A、B、D对.摩擦力做功与经过路径有关，从A到C再到B摩擦力做功多，C错.

10.质量1.0kg的铁球从某一高度自由落下，当下落到全程中点位置时，具有36J的动能，如果空气阻力不计，取地面为零势能面，g取10m/s2，则（）

A.铁球在最高点时的重力势能为36J

B.铁球在全程中点位置时具有72J机械能

C.铁球落到地面时速度为12m/s

D.铁球开始下落时的高度为7.2m

二、实验题（本题共2小题，共14分）

11.（6分）一同学要研究轻弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，他的实验如下：

在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图6所示，让钢球每次向左压缩弹簧一段相同的距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面，水平距离为s.

弹簧的弹性势能Ep与小钢球m、桌面离地高度h、水平距离s等物理量的关系为_______.

12.（8分）某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”，如图7，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小.小车中可以放置砝码.

（1）实验主要步骤如下①测量______和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；

②将小车停在C点，______，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度.

③在小车中增加砝码，或______，重复②的操作.

（2）下表中是他们测得的一组数据，其中M是M1与小车中砝码质量之和，|v22－v21|是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量ΔE，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所做的功.表格中ΔE3=_____，W3=______.（结果保留三位有效数字）

（3）根据下表，请在图8中的方格纸上作出ΔE-W图线.

答案：

（1）小车然后释放小车减少砝码

（2）0.600J0.610J

（3）ΔE-W图线如图所示

三、计算题（本题共4小题，共36分.计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）

13.（xx·绵阳高一检测）

（7分）在光滑水平面内有

Oxy坐标系，质量m=0.25kg

的小球正沿y轴正方向匀速运

动，其速度为v0=2m/s，如

图9所示，当质点运动到原点O处时开始受到x正方向的

恒力F作用，小球恰能经过坐标为（4m,4m）的P点，求：

（1）恒力F的大小？

（2）小球经过P点时的动能大小Ek=?

14.（8分）xx年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军，这引起了人们对冰壶运动的关注.冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：

如图10，运动员将静止于O点的冰壶（视为质点）沿直线OO′推到A点放手，此后冰壶沿AO′滑行，最后停于C点.已知冰面各冰壶间的动摩擦因数为μ，冰壶质量为m，AC=L，CO′=r,重力加速度为g.

（1）求冰壶在A点的速率；

（2）若将BO′段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8μ，原只能滑到C点的冰壶能停于O′点，求A点与B点之间的距离.

15.（xx·三门峡高一检测）

（9分）小物块A的质量为m，物

块与坡道间的动摩擦因数为μ，

水平面光滑；坡道顶端距水平面

高度为h，倾角为θ；物块从坡道进入水平滑道时，在底端O点处无机械能损失，重力加速度为g.将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O点，如图11所示.物块A从坡顶由静止滑下，求：

（1）物块滑到O点时的速度大小.

（2）弹簧为最大压缩量d时的弹性势能.

（3）物块A被弹回到坡道上升的最大高度.

16.（xx·天津高一检测）（12分）一个玩滚轴的小孩（可视为质点）质量m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后做平抛运动,恰能沿AB圆弧上A点的切线由A点进入光滑的竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑，A、B为圆弧的两个端点,且AB连线水平,如图12所示.已知圆弧半径为R=1m,其圆心角θ=106°,平台与AB连线的高度差h=0.8m.求:

（1）小孩做平抛运动的初速度大小;

（2）小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力;

（3）小孩由轨道右侧的B点离开轨道后,斜向上跃出,你认为他还能否上升到离开平台时的初始高度h?

（阐明你的结论,并用物理原理简述理由）（g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6）

（3）结论:

会与抛出点等高（1分）

原因:

由于从抛出点到最后上升到最高点之间,只有重力做功,所以机械能守恒;而最高点只有水平速度,水平速度又不变,因此还能上升到离开平台时的初始高度.（2分）

答案：

（1）3m/s

（2）1290N,向下

（3）会,因为机械能守恒

[来源:

Z#xx#k]

2019-2020年高中物理静电场复习学案新人教版选修3

【考点透视】

一、库伦定律与电荷守恒定律

1．库仑定律

（1）真空中的两个静止的点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在他们的连线上。

（2）电荷之间的相互作用力称之为静电力或库伦力。

（3）当带电体的距离比他们的自身大小大得多以至于带电体的形状、大小、电荷的分布状况对它们之间的相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体可以看做带电的点，叫点电荷。

类似于力学中的质点，也时一种理想化的模型。

2．电荷守恒定律

电荷既不能创生，也不能消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到物体的另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变，这个结论叫电荷守恒定律。

电荷守恒定律也常常表述为：

一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的。

二、电场的力的性质

1．电场强度

（1）定义：

放入电场中的某一点的检验电荷受到的静电力跟它的电荷量的比值，叫该点的电场强度。

该电场强度是由场源电荷产生的。

（2）公式：

（3）方向：

电场强度是矢量，规定某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向相同。

负电荷在电场中受的静电力的方向跟该点的电场强度的方向相反。

2．点电荷的电场

（1）公式：

（2）以点电荷为中心，r为半径做一球面，则球面上的个点的电场强度大小相等，E的方向沿着半径向里（负电荷）或向外（正电荷）

3．电场强度的叠加

如果场源电荷不只是一个点电荷，则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。

4．电场线

（1）电场线是画在电场中的一条条的由方向的曲线，曲线上每点的切线方向，表示该点的电场强度的方向，电场线不是实际存在的线，而是为了描述电场而假想的线。

（2）电场线的特点

电场线从正电荷或从无限远处出发终止于无穷远或负电荷；电场线在电场中不相交；在同一电场里，电场线越密的地方场强越大；匀强电场的电场线是均匀的平行且等距离的线。

三、电场的能的性质

1．电势能

电势能：

由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。

2．电势

（1）电势是表征电场性质的重要物理量，通过研究电荷在电场中的电势能与它的电荷量的比值得出。

（2）公式：

（与试探电荷无关）

（3）电势与电场线的关系：

电势顺线降低。

（4）零电势位置的规定：

电场中某一点的电势的数值与零电势点的选择无关，大地或无穷远处的电势默认为零。

3．等势面

（1）定义：

电场中电势相等的点构成的面。

（2）特点：

一是在同一等势面上的各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，电场力不做功二是电场线一定跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。

4．电场力做功

（1）电场力做功与电荷电势能变化的关系：

电场力对电荷做正功，电荷电势能减少；电场力对电荷做负功，电荷电势能增加。

电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数值。

（2）电场力做功的特点：

电荷在电场中任意两点间移动时，它的电势能的变化量势确定的，因而移动电荷做功的值也势确定的，所以，电场力移动电荷所做的功与移动的路径无关，仅与始末位置的电势差由关，这与重力做功十分相似。

四、电容器、电容

1．电容器

任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成是一个电容器。

（最简单的电容器是平行板电容器，金属板称为电容器的两个极板，绝缘物质称为电介质）

2．电容

（1）定义：

电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值

表达式：

（2）平行板电容器电容公式：

五、带电粒子在电场中的运动

1．加速：

2．偏转：

当带点粒子垂直进入匀强电场时，带电粒子做类平抛运动

粒子在电场中的运动时间

粒子在y方向获得的速度

粒子在y方向的位移

粒子的偏转角：

【例题解析】

例1．如图所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度v0，从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB=2v0，方向与电场的方向一致，则A，B两点的电势差为：

例2．一根对称的“八字”形玻璃管置于竖直平面内，如图所示。

管所在的空间有竖直向下的匀强电场，电场强度E=1000牛/库。

重力G＝1.0×10-3牛，带电量Q=-2×10-6库的小物体在管内从A点由静止开始运动，它与管壁摩擦系数为0.5，管长AB=BC=3米，管的B处为一极短的光滑圆弧，管AB和BC与水平方向所夹的角度皆为37°,问

（1）小物体最终静止在何处？

（2）从A开始计算时，小物

体运动的总路程是多少？

例3

．1000eV的电子流在两极板中央斜向上方进入匀强电场，电场方向竖直向上，它的初速度与水平方向夹角为30°，如图为了使电子不打到上面的金属板上，应该在两金属板上加多大电压U？

例4．如图，一个电子以速度v0=6.0×106m／s和仰角α=45°从带电平行板电容器的下板边缘向上板飞行。

两板间场强E=2.0×104V／m，方向自下向上。

若板间距离d=2.0×10-2m，板长L=10cm，问此电子能否从下板射至上板？

它将击中极板的什么地方？

例5．一个质量为m，带有电荷-q的小物块，可在水平轨道OX上运动，O端有一与轨道垂直的固定墙，轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿OX轴正方向，如图所示，小物体以初速v0从离O点为x0处沿OX轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力f作用，且f＜qE。

设小物体与墙碰撞时不损失机械能且电量保持不变。

求它在停止运动前所通过的总路程s。

例6．如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B为AC的中点，C点位于圆周的最低点。

现有一质量为m、电荷量为-q、套在杆上的带负电小球从A点由静止开始沿杆下滑。

已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为。

求：

（1）小球滑至C点时的速度的大小；

（2）A、B两点的电势差；

（3）若以C点作为零电势点，试确定A点的电势。

例7．如图甲所示，A、B为两块靠得很近的平行金属板，板中央均有小孔。

一束电子以初动能Ek=120ev，从A板上的小孔O不断垂直于板射入A、B之间，在B板右侧，平行金属板的板长L=2×10－2m，板间距离d=4×10－3m，两板上所加电压为U2=20V。

现在在A、B两板上加一个如图乙所示的变化电压U1，在t=0到t=2s时间内，A板电势高于B板，则在U1随时间变化的第一个周期内

（1）电子在哪段时间内可以从B板小孔射出？

（2）在哪段时间内，电子能从偏转电场右侧飞出？

（由于A、B两板距离很近，可以认为电子穿过A、B板间所用时间很短，可以不计）

例8．如图所示，在厚铅板A表面中心放置一很小的放射源，可向各个方向放射出速率为的粒子（质量为m，电量为q），在金属网B与A板间加有竖直向上的匀强电场，场强为E，A与B间距为d，B网上方有一很大的荧光屏M，M与B间距为L，当有粒子打在荧光屏上时就能使荧光屏产生一闪光点。

整个装置放在真空中，不计重力的影响，试分析：

（1）打在荧光屏上的粒子具有的动能有多大？

（2）荧光屏上闪光点的范围有多大？

【专题训练与高考预测】

1．如图所示，a、b、c是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强，可以判定（）

A．φa＞φb＞φcB．Ea＞Eb＞Ec

C．φa–φb=φb–φcD．Ea=Eb=Ec

2．如图所示，平行的实线代表电场线，方向未知，电荷量为1×10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用，该电荷由A点移到B点，动能损失了0.1J，若A点电势为

V，则（）

A．B点电势为零

B．电场线方向向左

C．电荷运动的轨迹可能是图中曲线a

D．电荷运动的轨迹可能是图中曲线b

3．如图所示，细线拴一带负电的小球，球处在竖直向下的匀强

电场中，使小球在竖直平面内做圆周运动，则（）

A．小球不可能做匀速圆周运动

B．当小球运动到最高点时绳的张力一定最小

C．小球运动到最低点时，球的线速度一定最大

D．小球运动到最低点时，电势能一定最大

4．如图所示，a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，

它们的电势分别为6V、4V和1.5V。

一质子（）从等势面

a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过

等势面b时的速率为v，则对质子的运动有下列判断，正确

的是（）

A．质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eV

B．质子从a等势面运动到c等势面动能增加4.5eV

C．质子经过等势面c时的速率为2.25v

D．质子经过等势面c时的速率为1.5v

5．如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带电的质点在仅受电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。

下列说法中正确的是（）

A．三个等势面中，等势面a的电势最高B．带电质点一定是从P点向Q点运动

C．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小

D．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小

6．如图所示，一带电粒子从平行带电金属板左侧中点垂直于电场线以速度v0射入电场中，恰好能从下板边缘以速度v1飞出电场。

若其它条件不变，在两板间加入垂直于纸面向里的匀强磁场，该带电粒子恰能从上板边缘以速度v2射出。

不计重力，则（）

A．2v0=v1+v2B．v0=

C．v0=D．v0

7．如图所示，水平固定的小圆盘A带电荷量为Q，电势为零，从盘心处O释放一质量为m、带电荷量为+q的小球.由于电场的作用，小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的C点，OC=h，又知道过竖直线上B点时，小球速度最大.由此可确定的Q形成的电场中的物理量是：

①B点的场强②C点的场强③B点的电势④C点的电势（）

A．①③B．②④C．①④D．②③

8．质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，且处在场强为E的匀强电场中，当小球A静止时，细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为（）

A．B．C．D．

9．如图所示，带箭头的直线表示某电场的电场线，虚线表示等势线，一个带负电的粒子以一定初速度进入电场，由A运动到B（轨迹为图中AB

实曲线所示）．设粒子经过A、B两点时的加速度和动能

分别用aA、aB、EA、EB表示，则（不计粒子重力）（）

A．aA＞aBB．aA=AB

C．EA＞EBD．EA＜EB

10．如图所示，用长L=0.50m的绝缘轻质细线，把一个质量

m=1.0g带电小球悬挂在带等量异种电荷的平行金属

板之间，平行金属板间的距离d=5.0cm，两板间电压

U=1.0×103V。

静止时，绝缘线偏离竖直方向θ角，小

球偏离竖直距离a=1.0cm。

（θ角很小，为计算方便可认为tanθ≈sinθ，取g=10m/s2，需要求出具体数值，不能用

θ角表示）求：

（1）两板间电场强度的大小；

（2）小球带的电荷量。

（3）若细线突然被剪断，小球在板间如何运动？

11．如图所示，A、B为不带电平行金属板，间距为d，构成的电容器电容为C．质量为m、电量为q的带电液滴一滴一滴由A板小孔上方距A板高h处以v0初速射向B板．液滴到达B板后，把电荷全部转移在B板上．求到达B板上的液滴数目最多不能超过多少？

12．在方向水平的匀强电场中，绝缘细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端悬挂于O点。

将小球拿到A点（此时细线与电场方向平行）无初速释放，已知小球摆到B点时速度为零，此时细线与竖直方向的夹角为θ=30°，求：

（1）小球的平衡位置。

（2）小球经过平衡位置时细线对小球的拉力。

13．如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。

已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e。

求：

（1）电子穿过A板时的速度大小；

（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；

（3）P点到O点的距离

14．如图所示，M、N是水平放置的一对金属板，其中M板中央有一个小孔O，板间存在竖直向上的匀强电场.AB是一长9L的轻质绝缘细杆，在杆上等间距地固定着10个完全相同的带正电小球，每个小球的电荷量为q、质量为m，相邻小球距离为L.现将最下端小球置于O处，然后将AB由静止释放，AB在运动过程中始终保持竖直.经观察发现，在第4个小球进入电场到第5个小球进入电场这一过程中AB做匀速运动。

求：

（1）两板间电场强度E；

（2）上述匀速运动过程中速度v的大小.

15．质量为m、带电量为－q的粒子（重力不计），在匀强电场中A点的瞬时速度为v，方向与电场线垂直，在B点的速度为2v，如图所示。

已知A、B两点间的距离为d，求：

（1）A、B两点的电势差。

（2）电场强度的大小和方向。

参考答案

例1．【解析】在竖直方向做匀减速直线运动2gh=v02①

电场力做正功、重力做负功，粒子的动能从变为，则

根据动能定理

例2．【解析】A—B，作匀加速运动

B—C，作匀减速运动，

由于有机械能损失，到不了C点就停止，