（課標(biāo)人教版）2020年《高考風(fēng)向標(biāo)》物理 第7章 電場單元檢測

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1、第七章 電場單元檢測 第I卷（共48分） 一、選擇題（每小題4分，共48分.在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分） 1.以下說法正確的是 ( ) A. 在一個以點電荷Q為中心，r為半徑的球面上，各處的電場強度都相同 B. 公式中的Q是放入電場中的檢驗電荷的電量 C. 公式E＝F/q只適用于真空中的電場 D. 在公式中，是點電荷Q1產(chǎn)生電場在點電荷Q2處產(chǎn)生的場強大小 2．如圖所示，在正六邊形a、c兩個頂點各放一帶正電的點電荷，電量的大小都是q1，在b、d兩個頂點上，各放

2、一帶負(fù)電的點電荷，電量的大小都是q2，q1>q2．已知六邊形中心0點處的場強可用圖中的四條有向線段中的一條來表示，它是哪一條? ( ) A．E1 B．E2 C．E3 D．E4 圖9－36－22 3.空氣中的負(fù)氧離子對于人的健康極為有益．有的氧吧通常采用人工產(chǎn)生負(fù)氧離子使空氣清新，從而使顧客愉悅．其最常見的是采用電暈放電法，如圖9-36-22所示，一排針狀負(fù)極和環(huán)形正極之間加上直流高壓電，電壓達5000V左右，使空氣發(fā)生電離，從而產(chǎn)生負(fù)氧離子（氧離子為－1價離子）．在負(fù)極后面加上小風(fēng)扇，將大量負(fù)氧離子排出，使空氣清新化，針狀負(fù)極

3、與環(huán)形正極間距離為5 mm,且視為勻強電場，電場強度為E,電場對負(fù)氧離子的作用力為F，則( ) A.E＝103 N/C，F(xiàn)＝1.6×10-16 N B.E＝106 N/C，F(xiàn)＝1.6×10-13 N C.E＝103 N/C，F(xiàn)＝3.2×10-16 N D.E＝l06 N/C，F(xiàn)＝3.2×10-13 N 4．如圖所示，a、b是兩個帶有同種電荷的小球，用絕緣細(xì)線懸掛于同一點，兩球靜止時，它們距水平地面的高度相等，繩與豎直方向的夾角分別為α，β.若同時剪斷兩根細(xì)線，空氣阻力不計，兩球帶電量不變，則（ ） A.兩球a、b同時落地 B.球a先落地 C.球a水平飛行的距離比b球大

4、 D.兩球a、b水平飛行的距離相等 5．光滑絕緣的水平面上有一正方形，其a、b、c三個頂點上分別放置等量的正點電荷Q.將一個電荷量為q的正試探電荷分別放在正方形中心O點和正方形的另一頂點d處，則以下敘述正確的有（ ） A．q在d點所受電場力的大小與在O點所受電場力的大小相等 B．q在d點所具有的電勢能大于在O點所具有的電勢能 C．q在d點所具有的加速度方向與在O點所具有的加速度方向相同 D．若把a點的正電荷Q移走，O點處場強變?yōu)榱? °b a ° 6．（2020·佛山一模）如圖所示，實線是一個電場中的電場線，虛線是一帶電粒子在此電場中運動的軌跡，若帶電粒子是從a處運動到

5、b的。以下有關(guān)a、b兩處的比較正確的是( ) A．a(chǎn)處的場強較強 B．帶電粒子在b處時電勢能較大 C．b處的電勢較高 D．帶電粒子在a處時速度較小 A B 7．（2020·廣州調(diào)研檢測）如圖所示的非勻強電場中，如果電量q=10-5C的點電荷僅在電場力的作用下由A點移動到B點，電場力做功為8×10-3J，則（ ） A．電場中A、B兩點間的電勢差800V B．點電荷由A點移到B點電勢能增加了8×10-3J C．點電荷由A點移到B點電勢能減少了8×10-3J D．點電荷受到的電場力大小，在A點時比在B點時大 8．在光滑絕緣的水平面上，同時釋放的兩個質(zhì)量分別是m和2m的

6、帶電小球A和B，剛釋放時A球的加速度為a，經(jīng)一段時間后，B球的加速度也變?yōu)閍,速度大小為v,那么（ ） A．此時A球的速度大小為2v B. 此時兩帶電小球間的距離是開始時的/2倍 C. 這一過程中A球受到的沖量大小為2mv D.兩球帶同種電荷 9．如圖所示，兩塊水平放置的平行正對的金屬板a、b與電池相連，在距離兩板等遠(yuǎn)的M點有一個帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài).若將a板向下平移一小段距離，但仍在M點上方，穩(wěn)定a b M 后，下列說法中正確的是（ ） A．液滴將加速向下運動 B．M點電勢升高，液滴在M點時電勢能將減小 C．M點的電場強度變小了 D．在a板移動前后兩種情

7、況下，若將液滴從a板移到b板，電場力做功相同 圖9－37－19 10.（2020·汕尾）如圖9-37-19，絕緣桿長L，兩端分別帶有等量異號電荷，電量值為Q，處在場強為E的勻強電場中，桿與電場線夾角α＝60°，若使桿沿順時針轉(zhuǎn)過60°（以桿上某一點為圓心轉(zhuǎn)動），則下述正確的是 （ ） A.電場力不作功，兩電荷電勢能不變 B.電場力作的總功為－QEL/2，兩電荷的電勢能增加 C.電場力作的總功為QEL/2，兩電荷的電勢能減小 D.電場力做的總功大小跟轉(zhuǎn)軸位置無關(guān) A θ a b E R 圖9－38－12 11.豎直放置的一對平行金屬板的左極板上用絕緣線懸

8、掛了一個帶正電的小球，將平行金屬板按圖9-38-12所示的電路圖連接.絕緣線與左極板的夾角為θ.當(dāng)滑動變阻器R的滑片在a位置時，電流表的讀數(shù)為I1，夾角為θ1；當(dāng)滑片在b位置時，電流表的讀數(shù)為I2，夾角為θ2，則( ) Ａ.θ1<θ2，I1θ2，I1>I2 Ｃ.θ1=θ2，I1=I2 Ｄ.θ1<θ2，I1=I2 12．如圖所示，水平放置的固定圓盤A帶電為十Q，電勢為零，從盤中心O處釋放一質(zhì)量為m、帶電+q的小球，由于電場力的作用，小球最高可豎直上升高度為H的點C，且過點B時速度最大，由此可求出帶電圓盤A上的所帶電荷十Q形成的電場中（　 ） A．B點

9、場強 B．C點場強 C．B點電勢 D．C點電勢 第II卷（共102分） 二、非選擇題13—14題為選做題，15—20題為必做題. 按題目要求作答. 解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程和重要演算步驟，只寫出最后答案的不得分.有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位. （一）選做題 請考生從下面給出的兩組選做題中選擇其中的一組進行答題（不能同時選做兩組，否則選做無效，不能得分） （第一組）13.(11分）如圖，A、B、C為一等邊三角形的三個頂點，某勻強電場的電場線平行與該三角形平面.現(xiàn)將電量為10—8C的正點電荷從A點移到B點，電場力做功6×10—6J，將另一電量為10—8C

10、的負(fù)點電荷從A點移到C點，克服電場力做功3×10—6J， （1）在圖中畫出電場線的方向； （2）若AB邊長為2cm，求該勻強電場的場強大?。? （第二組）14.(11分)電荷量為q=1×10－4C的帶正電小物塊置于絕緣水平面上，所在空存在沿水平方向且方向始終不變的電場，電場強度E的大小與時間t的關(guān)系和物塊速度v與時間t的關(guān)系如圖所示.若重力加速度g取10m/s2求： （1）物塊的質(zhì)量m （2）物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ （二）必做題 15．（14分）（2020·深圳一模）實驗表明，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子．在圖中，從熾熱金屬絲射出的電子流，經(jīng)

11、電場加速后進入偏轉(zhuǎn)電場．已知加速電極間的電壓是2500V，偏轉(zhuǎn)電極間的電壓是2.0V，偏轉(zhuǎn)電極長6.0cm，相距0.2cm．電子的質(zhì)量是0.91×10-30kg，電子重力不計．求： （1）電子離開加速電場時的速度；（保留一位有效數(shù)字） （2）電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的側(cè)向速度； （3）電子離開偏轉(zhuǎn)電場時側(cè)向移動的距離． 16.（15分）(2020年中山一中)電子所帶電荷量最早是由美國科學(xué)家密立根通過油滴實驗測出的．油滴實驗的原理如圖所示，兩塊水平放置的平行金屬板與電源連接，上、下板分別帶正、負(fù)電荷．油滴從噴霧器噴出后，由于摩擦而帶電，油滴進入上板中央小孔后落到勻強電場中，通過顯微鏡可以觀察到

12、油滴的運動情況．兩金屬板間的距離為d，忽略空氣對油滴的浮力和阻力． (1)調(diào)節(jié)兩金屬板間的電勢差U，當(dāng)u=U0時，使得某個質(zhì)量為ml的油滴恰好做勻速運動．該油滴所帶電荷量q為多少？ (2)若油滴進入電場時的速度可以忽略，當(dāng)兩金屬板間的電勢差u=U時，觀察到某個質(zhì)量為m2的油滴進入電場后做勻加速運動，經(jīng)過時間t運動到下極板，求此油滴所帶電荷量Q. θ E y x 0 A 17．（15分）(2020·廣州調(diào)研檢測)如圖所示的真空中，場強為E的勻強電場，方向與豎直平面xOy平行且與豎直軸Oy負(fù)方向成=370的夾角.帶電粒子以初速度v0=7.5m/s，從原點O

13、沿著Ox軸運動，達到A點時速度為0，此刻，勻強電場的方向突然變?yōu)樨Q直向下，而大小不變，粒子又運動了t2=2s.（g=10 m/s2）求： （1）粒子的帶何種電荷、粒子到A點前作什么運動? （2）帶電粒子運動t2后所在位置的坐標(biāo)? 18．（15分）兩塊平行金屬板A、B彼此平行放置，板間距離為d,兩板分別帶有等量異種電荷，切A板帶正電，B板帶負(fù)電，兩板正中間有一帶負(fù)電的油滴P，當(dāng)兩板水平放置時，油滴恰好平衡，若把兩板傾斜600，如圖所示，把油滴從P點靜止釋放，油滴可以打在金屬板上.問 （1）油滴將打在哪個金屬板上？ （2）油滴打在金屬板上時的速率是多少？ 1

14、9.(16分)如圖甲所示，A、B兩塊金屬板水平放置，相距為d=0. 6 cm，兩板間加有一周期性變化的電壓，當(dāng)B板接地（）時，A板電勢，隨時間變化的情況如圖乙所示．現(xiàn)有一帶負(fù)電的微粒在t=0時刻從B板中央小孔射入電場，若該帶電徽粒受到的電場力為重力的兩倍，且射入電場時初速度可忽略不計．求： (1)在0～和～T這兩段時間內(nèi)微粒的加速度大小和方向； (2))要使該微粒不與A板相碰，所加電壓的周期最長為多少（g=10 m/s2）． 20．（16分）（2020·惠州三模）如圖所示，在光滑絕緣水平面上有兩個帶電小球A、B，質(zhì)量分別為3m和m，小球A帶正電q，小球B帶負(fù)電-2q，開始時兩

15、小球相距s0，小球A有一個水平向右的初速度v0，小球B的初速度為零，若取初始狀態(tài)下兩小球構(gòu)成的系統(tǒng)的電勢能為零，則 （1）試證明：當(dāng)兩小球的速度相同時系統(tǒng)的電勢能最大，并求出該最大值； （2）在兩小球的間距仍不小于s0的運動過程中，求出這系統(tǒng)的電勢能與動能的比值的取值范圍. 電場單元測試參考答案 1.D.[電場強度時矢量，A中球面上各點的電場強度方向不同，B中Q應(yīng)是場源電荷，E＝F/q是場強的定義式，適用于任何電場] 2．B.[a和c處的電荷在O點激發(fā)的合場強Eac沿bO的反方向，b和d處的電荷在O點激發(fā)的合場強Ebd沿Oc方向，再把Eac和Ebd進行

16、合成易知B正確] 3.B[根據(jù)E＝U/d,F=qE把數(shù)據(jù)代入即可] 4．A[剪斷繩子后，ab兩球豎直方向做自由落體運動，故同時落地，水平方向受庫侖斥力作用做加速運動，對a、b進行受力分析易知ma>mb，故水平方向a的加速度小于b的加速度，故b的水平位移大于a的水平位移] 5．C[q在O點所受的電場力應(yīng)指a、b、c三個電荷對q的庫侖力的矢量合，q從O點移到d點，電場力做正功，電勢能減小，故只有C正確] 6．AB[粒子做曲線運動，軌跡向合外力的方向偏轉(zhuǎn)，故粒子所受電場力與場強的方向相反，粒子從a運動到b，電場力做負(fù)功，電勢能增大，動能減小，電場線的疏密程度反映了場強的大小，沿著電場線的方向

17、電勢降低，故AB正確] 7.ACD[根據(jù)電勢差的定義可知A正確，電荷從A點移到B點，電場力做正功，電勢能減小，電場力也減小] 8.ABC[A、B所組成的系統(tǒng)動量守恒可知A正確，開始時B的加速度為a/2,后來為a，故A、B必為異種電荷] 9.BD[電容器始終和電源相連，電勢差不變，a極板下移，故場強E變大，液滴加速上升，UMb＝EdMb，故M點的電勢升高，液滴帶負(fù)電，電勢能變小，兩種情況下，電場力做功相同] 10.CD[兩電荷所收的電場力均做正功，總功為兩個電場力做功之和，電勢能減少，所做的總功與轉(zhuǎn)軸的位置無關(guān)] 11.D[滑片由a移至b時，電路總電阻未改變，故電路中電流不變，即I1=

18、I2,電容器兩端電壓增大，板間電場強度E增大，故增大，即] 12.AD [在B點速度最大時有mg＝qE，到達C點速度為零有qUOC－mgH＝0，故AD正確] 13．(1)A到B方向的勻強電場，(3分)圖略. （3分） (2)E=3×104N/C （ 5分） 14.(1)由圖可知，前2s 物塊做勻加速直線運動，由牛頓第二定律有qE1－μmg=ma??① （2分） 2s后物塊做勻速運動，由力的平衡條件有 qE2=μmg?? ②? （2分） 由①②有? qE1－qE2=ma?? ③?? （1分） 由圖可得E1=3×104N/C，E2=2×104N//C （2分） 將數(shù)所代入③

19、式解得m=1kg （1分） （2）由②式解得 ?（3分） 15.（1）由：得=3.0×107m/s （4分） （2）由， ，得： =3.0×107m/s （5分） （3）由，，得： 3.5×10-4m （5分） 16．解析：(1)油滴勻速下落過程中受到的電場力和重力平衡，可見所帶電荷為負(fù)電荷，即，得 (4分) (2)油滴加速下落，若油滴帶負(fù)電，電荷量為Q1，則油滴所受到的電場力方向向上，設(shè)此時的加速度大小為a1，由牛頓第二定律得 每式2分 得．

20、 2分 若油滴帶正電，電荷量為Q2，則油滴所受到的電場力方向向下，設(shè)此時的加速度大小為a2，由牛頓第二定律得 3分 即。 2分 17．（１）由于帶電粒子沿著Ox軸運動，根據(jù)受力分析知：粒子一定帶負(fù)電； 粒子前階段是沿著Ox軸作勻減速運動. (3分) （2）前階段，根據(jù)受力分析圖知： a1 ==7.5m/s2 （3分） 又據(jù) x=s=3.75m （3分） （或用動能定理求解） 電場的方向改變后，粒子是沿著垂直O(jiān)x軸作豎直向上的勻加速運動。 a2 ===2.5m

21、/s2 （3分） =5m （2分） 帶電粒子的位置坐標(biāo)為（3.75m，5m）（1分） 18．（1）將打在A板上 （3分） （2）水平放置可知 Eq＝mg （2分） 把重力分解為平行電場和垂直電場的兩個分量，則沿電場方向加速度 (2分) 打在板上的時間為t，則 （2分） 傾斜放置時,油滴受到的合力： （3分） 所以 a＝g，打到板上的速度為（3分） 19.解：(1)設(shè)電場力大小為F，則F= 2mg，對于t=0時刻射入的微粒，在前半個周期內(nèi)，有，方向向上 （3分） 后半個周期的加速度a2滿足，方向間下 （3分） (2)前半周期上升的高度

22、（1分） 前半周期微粒的末速度為（1分） 后半周期先向上做勻減速運動，設(shè)減速運動時間t1，則 3gt1=，（1分） 此段時間內(nèi)上升的高度（2分） 則上升的總高度為（1分） 后半周期的時間內(nèi)，微粒向下加速運動，下降的高度 （1分） 上述計算表明，微粒在一個周期內(nèi)的總位移為零，只要在上升過程中不與A板相碰即可，則，即.（2分） 所加電壓的周期最長為（1分） 20．（1）由于兩小球構(gòu)成的系統(tǒng)合外力為零，設(shè)某狀態(tài)下兩小球的速度分別為和，由動量守恒定律得 （2分） 所以，系統(tǒng)的動能減小量為 （2分） 由于系統(tǒng)運動過程中只有電場力做功，所以系統(tǒng)的動能與電勢能之和守恒，考慮到系統(tǒng)初狀態(tài)下電勢能為零，故該狀態(tài)下的電勢能可表為 （1分） 聯(lián)立解得 （2分） 所以當(dāng)時，系統(tǒng)的電勢能取得最大值，此時 （2分） 即當(dāng)兩小球速度相同時系統(tǒng)的電勢能最大，最大值為 （1分） （2）由于系統(tǒng)的電勢能與動能之和守恒，且初始狀態(tài)下系統(tǒng)的電勢能為零，所以在系統(tǒng)電勢能取得最大值時，系統(tǒng)的動能取得最小值，為 （2分） 此時，電勢能和動能的比值最大即 （1分） 當(dāng)s＝s0時，電勢能為零，動能最大，故比值為0（2分） 所以系統(tǒng)電勢能與動能的比值的范圍為[0,] (1分)