【名師對話】2014屆高三物理一輪 雙基鞏固卷 第6-8單元

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1、 《名師對話（物理）》2014屆高三一輪 雙基鞏固卷 第6-8單元 (考查范圍：第六～八單元　分值：110分) 一、選擇題(每小題8分，共48分) 1．如圖G3－1所示，在勻強(qiáng)電場E的區(qū)域內(nèi)，O點(diǎn)處放置一點(diǎn)電荷＋Q，a，b、c、d，e，f為以O(shè)點(diǎn)為球心的球面上的點(diǎn)，aecf平面與電場E平行，bedf平面與電場E垂直， 則下列說法中正確的是(　　) 圖G3－1 A．b、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同 B．bedf平面是等勢面 C．整個球面是等勢面 D．在球面上任意兩點(diǎn)之間移動點(diǎn)電荷＋q時，從a點(diǎn)移動到c點(diǎn)電勢能的變化量一定最大 2．有兩根長直導(dǎo)線a、b互相平行放置，如圖G3－2所示

2、為垂直于導(dǎo)線的截面圖．在圖示的平面內(nèi)，O點(diǎn)為兩根導(dǎo)線連線ab的中點(diǎn)，M、N為ab的中垂線上的兩點(diǎn)，它們與a、b的距離相等．若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流，已知直線電流產(chǎn)生的磁場在某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的大小跟該點(diǎn)到通電導(dǎo)線的距離r成反比，則關(guān)于線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法中正確的是(　　) 圖G3－2 A．M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同 B．M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反 C．在線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不可能為零 D．若在N點(diǎn)放一小磁針，靜止時其北極沿ON指向O點(diǎn) 3．如圖G3－3甲所示，一條電場線與Ox軸重合，取O點(diǎn)電勢為零，Ox方向上各

3、點(diǎn)電勢φ隨x變化的情況如圖乙所示．若在O點(diǎn)由靜止釋放一電子，電子僅受電場力的作用，則(　　) 　　　甲　　　　　　　乙 圖G3－3 A．電場一定是勻強(qiáng)電場 B．電場的場強(qiáng)沿Ox方向增大 C．電子將沿Ox正方向運(yùn)動 D．電子的電勢能將增大 圖G3－4 4．兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構(gòu)成平行板電容器，與它相連接的電路如圖G3－4所示．接通開關(guān)S，電源即給電容器充電，達(dá)到穩(wěn)定后(　　) A．保持S接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場的電場強(qiáng)度減小 B．保持S接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的電荷量增大 C．?dāng)嚅_S，增大兩極板間的距離，則兩極

4、板間的電勢差減小 D．?dāng)嚅_S，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板間的電勢差增大 5．如圖G3－5所示的電路中，電源的電動勢為E、內(nèi)電阻為r (r小于外電路的總電阻)，當(dāng)滑動變阻器R的滑片P位于中點(diǎn)時，A、B、C三個燈泡均正常發(fā)光，且亮度相同，則(　　) 圖G3－5 A．三個小燈泡中，C燈電阻最大，B燈電阻最小 B．當(dāng)滑片P向左移動時，A、B兩燈變亮，C燈變暗 C．當(dāng)滑片P向左移動時，流過R的電流減小 D．當(dāng)滑片P向左移動時，電源的輸出功率隨電阻增大而增大 圖G3－6 6．如圖G3－6所示的虛線區(qū)域內(nèi)充滿垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場和豎直向下的勻強(qiáng)電場，一帶電粒子a(不計

5、重力)以一定的初速度由左邊界的O點(diǎn)射入磁場、電場區(qū)域，恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)穿出．若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場而保留電場不變，另一個同樣的粒子b(不計重力)仍以相同的初速度由O點(diǎn)射入，從區(qū)域右邊界穿出，則粒子b(　　) A．穿出位置一定在O′點(diǎn)下方 B．穿出位置一定在O′點(diǎn)上方 C．在電場中運(yùn)動時，電勢能一定減小 D．在電場中運(yùn)動時，動能一定減小 二、實驗題(16分) 7．如圖G3－7甲所示，有一根長陶瓷管，其表面均勻地鍍有一層很薄的電阻膜，管的兩端有導(dǎo)電箍M和N，陶瓷管的直徑遠(yuǎn)大于電阻膜的厚度．用多用表電阻擋測得MN間的電阻膜的電阻約為1 kΩ. 圖G3－7

6、 某同學(xué)利用下列器材設(shè)計了一個測量該電阻膜的厚度d的實驗． A．米尺(最小分度為 mm)； B．游標(biāo)卡尺(游標(biāo)為20分度)； C．電流表A1(量程5 mA，內(nèi)阻約10 Ω)； D．電流表A2(量程100 mA，內(nèi)阻約0.6 Ω)； E．電壓表V1 (量程5 V，內(nèi)阻約5 kΩ)； F．電壓表V2(量程15 V，內(nèi)阻約15 kΩ)； G．滑動變阻器R1(阻值0～10 Ω，額定電流1.5 A)； H．滑動變阻器R2(阻值0～100 Ω，額定電流1 A)； I．電源E(電動勢6 V，內(nèi)阻可不計)； J．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干． (1)他用毫米刻度尺測出電阻膜的長度為l＝10.00

7、cm，用20分度游標(biāo)卡尺測量該陶瓷管的外徑，其示數(shù)如圖乙所示，該陶瓷管的外徑D＝________cm. (2)為了比較準(zhǔn)確地測量電阻膜的電阻，且調(diào)節(jié)方便，實驗中應(yīng)選用電流表________、電壓表______、滑動變阻器________．(填寫器材前面的字母代號) (3)在虛線框內(nèi)畫出測量電阻膜的電阻R的實驗電路圖． Ｋ (4)若電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，鍍膜材料的電阻率為ρ，計算電阻膜厚度d的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：d＝__________(用已知量的符號表示)． 三、計算題(46分) 8．(22分)如圖G3－8所示，空間內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場，在虛線MN的右側(cè)有垂直紙面向里、

8、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小顆粒自A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，剛好沿直線運(yùn)動至光滑絕緣的水平面C點(diǎn)，與水平面碰撞的瞬間，小顆粒的豎直分速度立即減為零，而水平分速度不變，小顆粒運(yùn)動至D處剛好離開水平面，然后沿圖示曲線DP軌跡運(yùn)動．AC與水平面夾角α＝30°，重力加速度為g，求： (1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E； (2)AD之間的水平距離d； (3)已知小顆粒在軌跡DP上某處的最大速度為vm，該處軌跡的曲率半徑是距水平面高度的k倍，則該處的高度為多大？ 圖G3－8 9．(24分)如圖G3－9甲所示，M和N是相互平行的金屬板，OO1O2為中線，O1為板間區(qū)域的中點(diǎn)，P是

9、足夠大的熒光屏．帶電粒子連續(xù)地從O點(diǎn)沿OO1方向射入兩板間． (1)只在兩板間加恒定電壓U，M和N相距為d，板長為L(不考慮電場邊緣效應(yīng))．若入射粒子是電荷量為e、質(zhì)量為m的電子，試求打在熒光屏P上偏離點(diǎn)O2最遠(yuǎn)的電子的動能． (2)已知兩板間只存在一個以O(shè)1點(diǎn)為圓心的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.50 T，兩板間距d＝ cm，板長L＝1.0 cm，帶電粒子的質(zhì)量m＝2.0×10－25 kg，電荷量q＝8.0×10－18 C，入射速度v ＝×105 m/s.若能在熒光屏上觀察到亮點(diǎn)，試求粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r，并確定磁場區(qū)域的半徑R應(yīng)滿足的條件． (3)

10、只在兩板間加如圖乙所示的交變電壓u，M和N相距為d，板長為L(不考慮電場邊緣效應(yīng))．入射粒子是電荷量為e、質(zhì)量為m的電子．某電子在t0＝時刻以速度v0射入電場，要使該電子能通過平行金屬板，試確定U0應(yīng)滿足的條件. 　　　甲　　　　　　　　　　　　乙 圖G3－9 1．D　[解析] 點(diǎn)電荷＋Q在b、d兩點(diǎn)形成的分電場強(qiáng)度大小相等、方向相反，由電場疊加知，b、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向不同，選項A錯誤；在bedf平面上移動試探電荷時，電荷受到的勻強(qiáng)電場產(chǎn)生的分力對試探電荷不做動，而點(diǎn)電荷＋Q產(chǎn)生的電場對試探荷可能做功，因此該平面不是等勢面，選項B錯誤；在球面上移動試探電荷時，電荷受到的

11、勻強(qiáng)電場產(chǎn)生的分力對試探電荷可能做功，整個球面不是等勢面，選項C錯誤；在球面上任意兩點(diǎn)之間移動點(diǎn)電荷＋q時，點(diǎn)電荷＋Q產(chǎn)生的電場對＋q不做功，而只有勻強(qiáng)電場對＋q做功，且從a點(diǎn)移動到c點(diǎn)電場力做功最大，所以對應(yīng)的電勢能的變化量一定最大，選項D正確． 2．B　[解析] 直線電流產(chǎn)生的磁場的磁感線是以導(dǎo)線為圓心的同心圓，由此可知，直線電流a在M點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場方向垂直于aM向下，在N點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場方向垂直于aN向上，直線電流b在M點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場方向垂直于bM向下，在N點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場方向垂直于bN向上，又由于兩導(dǎo)線中電流大小相同，故它們在M、N兩點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都相等，再由場的疊加可得，M點(diǎn)

12、處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于MN向下，N點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于MN向上，且兩者大小相等，選項A錯誤，選項B正確；在MN的中點(diǎn)O處，兩電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等而方向相反，O點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，選項C錯誤；放在磁場中的小磁針靜止時北極指向所在處磁場的方向，由上述分析可知其應(yīng)指向與MN垂直向上的方向，選項D錯誤． 3．AC　[解析] O點(diǎn)電勢φ0為零，設(shè)x點(diǎn)的電勢為φx則Ux0＝φx－φ0＝Ex，即φx＝Ex，表明沿Ox方向電場強(qiáng)度不變，選項A正確，選項B錯誤；由靜止釋放電子，電子由電勢能低處向電勢高處運(yùn)動，電場力做正功，電勢能減小，選項C正確，選項D錯誤． 4．B　[解析] 保持S接通，兩極板

13、間的電勢差U不變，根據(jù)E＝可知，若減小兩極板間的距離d，則兩極板間電場的電場強(qiáng)度增大，根據(jù)Q＝CU＝∝可知，若在兩極板間插入一塊介質(zhì)，介電常數(shù)εr增大，則極板上的電荷量增大，選項A錯誤，選項B正確；斷開S時，兩極板上的電荷量Q不變，根據(jù)U＝＝∝可知，當(dāng)只增大兩極板間的距離d時，兩極板間的電勢差增大，當(dāng)在兩極板間插入一塊介質(zhì)時，εr增大，則兩極板間的電勢差減小，選項C、D錯誤． 5．AC　[解析] 根據(jù)P＝，當(dāng)三個小燈泡亮度相同時，C燈兩端電壓最大，則其電阻最大，由P＝I2R，因IB>IA，則RB

14、變亮，通過C燈的電流增大，則通過B燈的電流減小，B燈變暗，B燈兩端的電壓變小，則A燈兩端的電壓變大，A燈變亮，通過A燈的電流變大，則流過R的電流減小，B錯誤，C正確；當(dāng)外電阻與內(nèi)電阻相等時，電源的輸出功率最大，兩者偏離越大，則輸出功率越小，D錯誤． 6．C　[解析] a粒子要在電場、磁場的復(fù)合場區(qū)內(nèi)做直線運(yùn)動，則該粒子一定沿水平方向做勻速直線運(yùn)動，故對粒子a有：Bqv＝Eq，即只要滿足E＝Bv，無論粒子帶正電還是負(fù)電，粒子都可以沿直線穿出復(fù)合場區(qū)，當(dāng)撤去磁場只保留電場時，粒子b由于電性不確定，故無法判斷是從O′點(diǎn)的上方還是下方穿出，選項A、B錯誤；粒子b在穿過電場區(qū)的過程中必然受到電場力的作

15、用而做類平拋運(yùn)動，電場力做正功，其電勢能減小，動能增大，選項C正確，選項D錯誤． 7．(1)1.350 cm　(2)C　E　G　(3)如圖所示　(4)d＝ [解析] (1)該陶瓷管的外徑D＝13 mm＋10× mm＝13.50 mm＝1.350 cm. (2)電源的電動勢為6 V，電壓表選擇E；流過電阻膜的最大電流約為＝6 mA，電流表選擇C，這是因為另一電流表的量程太大，指針偏轉(zhuǎn)太小，測量誤差太大；兩個滑動變阻器的最大阻值都遠(yuǎn)小于待測電阻膜的阻值，所以只能采用分壓接法，而采用分壓接法時要選擇小阻值滑動變阻器，所以滑動變阻器選擇G. (3)因為待測電阻膜的阻值很大，所以電流表要內(nèi)接

16、，滑動變阻器采用分壓接法，實驗電路圖如圖所示． (4)根據(jù)R＝，R＝ρ，S＝πDd可得，電阻膜的厚度d＝. 8．(1)　(2)　(3) [解析] (1)小顆粒受力如圖所示，合力方向沿運(yùn)動方向，則qE＝mgcotα，可得E＝. (2)設(shè)小顆粒在D點(diǎn)時的速度為vD，在水平方向由牛頓第二定律得：qE＝ma，由運(yùn)動學(xué)公式得：2ad＝v，小顆粒在D點(diǎn)離開水平面的條件是：qvDB＝mg，解得d＝. (3)當(dāng)速度方向與電場力和重力合力方向均垂直時，速度最大，則 qvmB－＝，又R＝kh，解得：h＝. 9．(1)(2)5×10－3m　R<5×10－3m (3)U0≤ [解析] (1)電子

17、在兩極板間的加速度：a＝， 通過金屬板的時間：t＝， 對打在熒光屏P上偏離點(diǎn)O2最遠(yuǎn)的粒子有：＝at2， 此時粒子的動能Ek＝eU＋mv2， 聯(lián)立解得：Ek＝. (2)由牛頓第二定律可知，qvB＝m， 解得：r＝5×10－3 m； 如圖所示，設(shè)恰好在熒光屏P上觀察到亮點(diǎn)時，粒子偏轉(zhuǎn)角為2θ，磁場區(qū)域的最大半徑為R0，由幾何關(guān)系可知： tan2θ＝， tanθ＝， 得R0＝5×10－3 m， 則R應(yīng)滿足的條件為：R≤5×10－3 m (3)交變電壓的周期：T＝，則t0＝T， 電子通過金屬板的時間：t′＝＝， 電子在兩極板間的加速度：a′＝， 設(shè)電子分別在T～T、T～T、T～T、T～T時間內(nèi)沿垂直于初速度方向運(yùn)動的位移依次為y1、y2、y3、y4，則有： y1＝y(tǒng)3＝－a′， y2＝a′， y4＝a′， 要使電子能通過平行金屬板，應(yīng)滿足條件： y1＋y2＋y3＋y4≤， 聯(lián)立解得：U0≤。 - 7 -