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1、 走 向 高 考 高 考 物 理 总 复习人教实验版：第六章综合测试题 第 2 页 第六章综合测试题 本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分满分 100 分，考试时间 90 分钟 第卷(选择题 共 40 分)一、选择题(共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分)1如图所示的四个电场的电场线，其中 A 和 C 图中小圆圈表示一个点电荷，A 图中虚线是一个圆，B 图中几条直线间距相等互相平行，则在图中 M、N 处电场强度相同的是(
2、)答案 B 解析 电场强度相同指场强大小、方向都相同，故 B 对 2.A、B 是一条电场线上的两个点，一带负电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从 A 点沿电场线运动到 B 点，其速度 v 和时间t 的关系图象如图甲所示则此电场的电场线分布可能是图乙中的()答案 A 解析 由图象可知，粒子的速度随时间逐渐减小，粒子的加速度逐渐变大，则电场强度逐渐变大，从 A 到 B 电场线逐渐变密综合分析知，带负电的粒子是顺电场线方向运动由电场线疏处到达密 第 3 页 处故 A 对 3如图甲所示，一条电场线与 Ox 轴重合，取 O 点电势为零，Ox 方向上各点的电势 随 x 变化的情况如图乙所示 若在 O
3、点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则()A电子将沿 Ox 方向运动 B电子的电势能将增大 C电子运动的加速度恒定 D电子运动的加速度先减小后增大 答案 AD 解析 由图乙知沿 Ox 方向各点的电势逐渐增大，则电场方向沿 Ox 的反方向，电子将受到沿 Ox 方向的电场力作用，所以电子将沿 Ox 方向运动，A 对；电子运动过程中电场力做正功，电势能减小，B 错；根据电场中场强与电势变化快慢之间的关系，电势变化越快，场强越大，因此图乙中图线的斜率表示场强大小，则 E 先减小后增大，则电子的加速度也将先减小后增大，D 对，C 错 4(2019海口模拟)P，Q 两个等量电荷的电场线分布如图所示，
4、a，b，c，d 为电场中的四个点a，c 在 PQ 的中垂线上，则下列判断正确的是()AP 电荷带正电 BP，Q 是同种电荷 Cb，d 两点电势相等 Da，c 两点电势相等 答案 AD 解析 电场线的分布特点为由正电荷出发终止于负电荷，故 P为正电荷，Q 为负电荷，A 选项正确，B 选项错误；等量异种电荷 第 4 页 PQ 的中垂线为等势线，故 a，c 电势相等，D 选项正确；顺着电场线电势越来越低，所以 bd，C 选项错误 5.(2019信息卷)如图所示，在竖直向上的场强为 E 的匀强电场中，O 点固定一个电荷量为 Q 的点电荷，一个质量为 m 的带电小球在匀强电场中绕 O 点在竖直平面内做半
5、径为 l 的匀速圆周运动，最高点为a，最低点为 b.如果带电小球对匀强电场、点电荷 Q 的电场的影响可以忽略不计，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是()A小球受到的向心力为kQmgEl2 Ba、b 两点间的电势差为零，小球在运动过程中机械能守恒 C小球在从 a 点运动到 b 点的过程中，电势能增加 D如果小球运动到 b 点时，突然撤去匀强电场 E，小球将做平抛运动 答案 AC 解析 因为小球在竖直平面内做匀速圆周运动，所以小球所受匀强电场的电场力跟重力平衡，由 Eqmg，再据库仑定律可求得小球受到的向心力为 F向kQql2kQmgEl2，选项 A 正确；由题意可知，小球受到的电场力必向上，所以
6、小球带正电，点电荷 Q 带负电，小球在从 a 点运动到 b 点的过程中，电场力做负功，由功能关系得，电势能增加，选项 C 正确；a、b 两点间的电势差不为零，而是 2El，因为在整个运动过程中，除重力做功外，还有电场力做功，小球在运动过程中机械能不守恒，所以选项 B 错误；如果小球运动到 b 点时，第 5 页 突然撤去匀强电场 E，小球将受点电荷的作用力和重力，而且离开 b点后合力就不在竖直方向上，小球的运动不是平抛运动，D 错误 6(2019长春模拟)如图所示，A，B，C，D 是匀强电场中一个以坐标原点为圆心、半径为 1cm 的圆与两坐标轴的交点，已知 A，B，C 三点的电势分别为 A15V
7、、B3V，CD 点的电势为()A3V B6V C12V D9V 答案 D 解析 由于电场为匀强电场，则 ABDC，解得 D9V，选项 D 正确 7(2019哈尔滨模拟)如图所示，有一带电量为q 的点电荷与均匀带电的圆形薄板相距为 2d，圆形薄板带电量为Q，点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心 若图中 b 点处的电场强度为零，则图中 a 点处的电场强度大小是()A.10kq9d2 B.8kq9d2 C.kQqd2 D.kQd2 答案 A 解析 由于 b 点合场强为零，则圆形薄板在 b 点产生的场强为Ekq3d2kq9d2，根据对称性可知圆形薄板在 a 点产生的场强大小与 第 6 页 b 点相等，方
8、向相反；点电荷在 a 点产生的场强在 Ekqd2，故 EaEEk10q9d2，选项 A 正确 8(2019长沙模拟)图中虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线，若不计重力的带电粒子从 a 点射入电场后恰能沿图中的实线运动，b 点是其运动轨迹上的另一点，则带电粒子()Aa 点的电势一定低于 b 点 Ba 点的加速度一定小于 b 点 Ca 点的电势能一定大于 b 点 Da 点的速度一定大于 b 点 答案 D 解析 由带电粒子的运动轨迹可以看出带电粒子受到的力指向弧线的凹侧故由 a 运动到 b 做减速运动，故 D 选项正确；由于带电粒子的电性未知故无法判断电势及电势能的高低，故 AC 错误
9、；由图中无法看出带电粒子的受力大小情况，故 B 选项错误 9(2019合肥模拟)一电子在电场中由 a 点运动到 b 点的轨迹如图中虚线所示 图中一组平行实线是等势面，则下列说法正确的是()Aa 点的电势比 b 点低 B电子在 a 点的加速度方向向右 C电子从 a 点到 b 点动能减小 D电子从 a 点到 b 点电势能减小 答案 C 第 7 页 解析 由题意可知电场线垂直等势面向上，则 a 点电势比 b 点高，选项 A 错误；电子受到电场力与电场线反向，故加速度方向向下，选项 B 错误；电子由 a 点运动到 b 点的过程中，电场力做负功，电势能增加，动能减小，选项 C 正确，D 错误 10(20
10、19杭州模拟)静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如右图所示虚线表示这个静电场在 xOy 平面内的一簇等势线，等势线的形状相对于 Ox 轴、Oy 轴对称等势线的电势沿 x 轴正向增加，且相邻两等势线的电势差相等，一群关于 x轴对称的电子从左向右射入电场，速度与 Ox 轴平行，关于这群电子通过电场区域的过程中，下列说法正确的是()A电子一定汇聚 B电子一定发散 C电子可能先汇聚后发散 D电子可能先发散后汇聚 答案 C 解析 根据等势面的情况，我们可以大致画一条电场线，如图所示，根据对称性也可画出下方的电场线，因为带电粒子在第二象限受力是斜向右下方的，在第三象限
11、受力是斜向右上方的，因此电子可能汇聚，在第一象限受力斜向右上方的，在第四象限受力是斜向右下方的，因此电子可能再发散，C 正确 第卷(非选择题 共 60 分)二、填空题(共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分把答案直接填在 第 8 页 横线上)11.(6 分)如图所示是一个平行板电容器，其电容为 C，带电荷量为Q，上极板带正电，两极板间距为 d.现将一个检验电荷q 由两极板间的 A 点移动到 B 点，A、B 两点间的距离为 s，连线 AB 与平行极板方向的夹角为 30，则电场力对检验电荷q 所做的功等于_ 答案 qQs2Cd 解析 电容器两板间电势差 UQC，场强 EUdQCd 而 A、B
12、两点间电势差 UABEssin30Qs2Cd 电场力对q 所做功为 WqUABqQs2Cd 12(6 分)一电子以4106m/s的速度沿与电场垂直的方向从A点水平垂直于场强方向飞入，并从 B 点沿与场强方向成 150的方向飞出该电场，如图所示，则 A、B 两点的电势差为_V1031kg1019C)答案 解析 设电子射入电场时的速度为 vA，射出电场时的速度为vB，从图可知 vBvAsin302vA，根据动能定理，有 WeUAB W12mv2B12mv2A 第 9 页 由式得 eUAB12mv2B12mv2A32mv2A 所以 UAB3mv2A2e310314106210192V 13(6 分)
13、如图所示，匀强电场场强为 E，与竖直方向成 角，一质量为 m、电荷量为 q 的带负电小球用细线系在竖直墙上，恰好静止在水平位置，则场强 E 的大小为_若保持场强方向和小球电荷量不变，将线拉至与场强垂直时，小球能静止，此时场强大小为_ 答案 mgqcos mgcosq 解析 对两种情况下小球的受力分析如图中(a)、(b)所示，对(a)有：Eqcosmg 所以 Emgqcos 对(b)有：Eqmgcos 所以 Emgcosq 三、论述计算题(共 4 小题，共 42 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14(10 分
14、)(2019信阳模拟)两块水平金属极板 A、B 正对放置，每块极板长均为 l、极板间距为 d.B 板接地(电势为零)、A 板电势为 第 10 页 U，重力加速度为 g.两个比荷(电荷量与质量的比值)均为qmgdU的带正电质点以相同的初速度沿 A、B 板的中心线相继射入，如图所示 第一个质点射入后恰好落在 B 处的中点处接着，第二个质点射入极板间，运动一段时间 t 后，A 板电势突然变为U 并且不再改变，结果第二个质点恰好没有碰到极板求：(1)带电质点射入时的初速度 v0.(2)在 A 板电势改变之前，第二个质点在板间运动的时间 t.答案(1)v0l22gd(2)t(2 3)d2g 解析(1)第
15、一个质点在极板间做类平抛运动 mgqUdma，l2v0t1，d212at21 解得质点的加速度为 a2g，初速度 v0l22gd(2)第二个质点射入极板后，在时间 t 内做类平抛运动，有 x2v0t，y212at2，vyat A 板电势突然变为U 后，质点所受电场力与重力平衡，做匀速直线运动，经过时间 t恰好射出极板，则 x2lx2v0t，y2d2y2vyt 由以上各式解得 t(2 3)d2g 15(10 分)(2019银川模拟)如图所示，边长为 L 的正方形区域abcd 内存在着匀强电场电量为 q、动能为 Ek的带电粒子从 a 点沿ab 方向进入电场，不计重力 第 11 页(1)若粒子从 c
16、 点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能；(2)若粒子离开电场时动能为 Ek，则电场强度为多大？答案(1)4EkqL 5Ek(2)2 EkEkEkqL或EkEkqL 解析(1)设粒子运动时间为 t，则 Lv0t LqEt22mqEL22mv20 所以 E4EkqL qELEktEk，所以 EktqELEk5Ek(2)若粒子由 bc 边离开电场，Lv0t，vyqEtmqELmv0 EkEk12mv2yq2E2L22mv 20q2E2L24Ek 所以 E2EkEkEkqL 若粒子由 cd 边离开电场，qELEkEk 所以 EEkEkqL 16(11 分)如图所示，A 和 B 是两个相同
17、的带电小球，可视为质点，质量均为 m，电荷量均为 q.其中 A 固定在绝缘地面上，B 静放在绝缘板上 当绝缘板以恒定的加速度 a(ag)竖直下落 h 时，B 与绝缘板脱落若静电力常量为 k，求：第 12 页(1)B 脱离绝缘板时的动能；(2)B 在脱离绝缘板前的运动过程中，电场力和板的支持力对 B做功的代数和 W；(3)B 脱离绝缘板时离 A 的高度 x.答案(1)mah(2)m(ag)h 为负功(3)qkmga 解析(1)B球脱离绝缘板前向下匀加速运动，由运动学公式得：v22ah 所以 B 球脱离绝缘板时的动能：Ek12mv2mah(2)对 B 由静止下落至与绝缘板脱离时，由动能定理得：mg
18、hWEkmah 所以 Wm(ag)h(3)B 与绝缘板脱离瞬间板的弹力为零，由牛顿第二定律得：mgkq2x2ma 得 xqkmga 17(11 分)(2019襄阳模拟)如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度 E102V/m，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度 h的 a 处有一粒子源，盒内粒子以 第 13 页 v0102m/s 的初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m1015kg，电荷量为 q1012C 的带电粒子，粒子最终落在金属板 b 上若不计粒子重力，求：(结果保留两位有效数字)(1)粒子源所在处 a 点的电势；(2)带电粒子打在金属板上时的动
19、能；(3)从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积)；若使带电粒子打在金属板上的范围减小，可以通过改变哪些物理量来实现？答案 1010J(3)面积 4m2 可以通过减小 h 或增大 E 来实现 解析(1)题中匀强电场竖直向下，b 板接地；因此 aUabEh1020.8V80V(2)不计重力，只有电场力做功，对粒子由动能定理 qUabEk12mv20可得带电粒子打在金属板上时的动能为 EkqU12mv201010J(3)粒子源射出的粒子打在金属板上的范围以粒子水平抛出落点为边界，设水平抛出后 t 时间落在板上：xv0t，h12at2，aqEm，Sx2 联立以上各式得所形成的面积 S2mv20hqE4m2，可以通过减小h 或增大 E 来实现