【名師對話】2014屆高三物理一輪 雙基鞏固卷 第六單元

名師對話（物理）2014屆高三一輪“雙基鞏固卷”：第六單元(考查范圍：第六單元分值：110分)一、選擇題(每小題6分，共48分)1點電荷是理想化的物理模型，實際的帶電體只有在帶電體本身的大小跟帶電體間的距離相比小得很多時才可以看成點電荷現(xiàn)有兩個直徑為r的帶電小球，當(dāng)它們相距為100r時，作用力為F；當(dāng)它們相距為r時，作用力為()A.B.C100F D以上都不對2下列說法是某同學(xué)對電學(xué)中相關(guān)概念及公式的理解，其中正確的是()A電場強(qiáng)度公式E只適用于勻強(qiáng)電場B根據(jù)電容的定義式C，電容器極板上的電荷量每增加1 C，電壓就增加1 VC根據(jù)電場力做功的計算式WqU，一個電子在1 V電壓下加速，電場力做功為 1 eVD電場線就是正電荷只在電場力作用下運動的軌跡3兩個相同的金屬小球帶的電荷量之比為17，相距為r(r遠(yuǎn)大于小球半徑)，兩球相互接觸后再放回原來的位置，則它們間的庫侖力可能為原來的()A.B. C.D.圖D614在勻強(qiáng)電場中有A、B、C三點，如圖D61所示，AB5 cm，AC3 cm，BC4 cm，已知UAC12 V，E400 N/C，則()A電子在A處的電場力方向由A指向BB電子在A處的電場力方向由A指向CCBC是一條等勢線DAB是一條等勢線5水平放置的光滑絕緣環(huán)上套有三個帶電小球，小球可在環(huán)上自由移動，如圖D62所示是小球平衡后的可能位置圖，甲圖中三個小球構(gòu)成一個鈍角三角形，A點是鈍角三角形的頂點，乙圖中三個小球構(gòu)成一個銳角三角形，其中三角形邊長DE>DF>EF.下列判斷正確的是()甲乙圖D62A甲圖中A、B兩小球一定帶異種電荷B甲圖中三個小球一定帶等量電荷C乙圖中三個小球一定帶同種電荷D乙圖中三個小球帶電荷量的大小為QD>QF>QE圖D636. x軸上有兩個點電荷Q1和Q2，Q1和Q2之間各點對應(yīng)的電勢高低如圖D63中的曲線所示，由圖象可知下列推理中與圖象信息不相符的是()AQ1的電荷量一定大于Q2的電荷量BQ1和Q2一定是同種電荷，但不一定是正電荷C電勢最低處P點的電場強(qiáng)度為0DQ1和Q2之間各點的電場方向都指向P點圖D647. 如圖D64所示，平行板電容器的AB兩極板水平放置，現(xiàn)將其和二極管串聯(lián)接在電源上已知A和電源的正極相連，且電源的電動勢E1<E2，二極管具有單向?qū)щ娦援?dāng)單刀雙擲開關(guān)接1時，一帶正電的粒子沿AB兩板中心水平射入，打在B極板上的N點，不計粒子重力，為使粒子能打在N點右側(cè)，則下列措施可行的是()A將單刀雙擲開關(guān)接2B將B板下移一段距離C在A板下表面插入一很薄的金屬板D將A板上移一段距離圖D658某同學(xué)在研究電子在電場中的運動時，得到了電子由a點運動到b點的軌跡如圖D65中實線所示，圖中未標(biāo)明方向的一組虛線可能是電場線，也可能是等勢面，則下列說法正確的是()A如果圖中虛線是電場線，電子由a點運動到b點，動能減小，電勢能增大B如果圖中虛線是等勢面，電子由a點運動到b點，動能增大，電勢能減小C不論圖中虛線是電場線還是等勢面，a點的場強(qiáng)都大于b點的場強(qiáng)D不論圖中虛線是電場線還是等勢面，a點的電勢都高于b點的電勢二、計算題(62分)9(18分)如圖D66所示，空間中存在兩條射線OM、ON以及沿射線OM方向的勻強(qiáng)電場，已知NOM，某帶電粒子從射線OM上的某點P垂直于OM入射，僅在電場作用下穿過射線ON上的Q點到達(dá)ON右側(cè)的區(qū)域，Q點與O點的距離為L.(1)求粒子入射點P離O點的距離s.(2)帶電粒子經(jīng)過電壓U加速后從P點入射，當(dāng)改變電壓U時，欲使粒子仍然能經(jīng)過Q點，試畫出電壓U與勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E之間的關(guān)系(只需定性畫出圖線，無需說明理由)圖D6610(22分)如圖D67所示，同一條豎直線上的A、B兩點固定兩個帶等量異種電荷的點電荷，所帶的電荷量分別為Q和Q，A、B相距為2d.MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿，穿過細(xì)桿有一個帶電小球P，其質(zhì)量為m、電荷量為q(可視為點電荷，不影響電場的分布)現(xiàn)將小球P從與點電荷A等高的C處由靜止開始釋放，小球P向下運動到距C點距離為d的O點時，速度為v.已知MN與AB之間的距離為d，靜電力常量為k，重力加速度為g，求：(1)C、O間的電勢差UC O；(2)小球P在O點時的加速度；(3)小球P經(jīng)過與點電荷B等高的D點時的速度圖D6711(22分)如圖D68所示，質(zhì)量為M8 kg、帶電荷量為q3×102 C的小車置于光滑水平面上，水平面上方存在場強(qiáng)為E2×102 N/C的水平向右的勻強(qiáng)電場小車以3 m/s的速度向右運動，將一個不帶電、可視為質(zhì)點的絕緣物塊輕放在小車右端，物塊的質(zhì)量為m1 kg，物塊與小車表面間的動摩擦因數(shù)為0.2，小車足夠長，g取10 m/s2.求：(1)物塊相對小車滑動時物塊和小車的加速度；(2)物塊相對小車滑動的時間；(3)物塊在小車上滑動過程中系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量；(4)從滑塊放在小車上后5 s內(nèi)小車電勢能的變化量圖D681D解析 庫侖定律公式成立的前提條件是“真空中、點電荷”，實際的帶電體只有在帶電體本身的大小跟帶電體間的距離相比小得很多時才可以看成點電荷本題兩個帶電小球原來相距100r時，可以看成點電荷，庫侖定律適用，但當(dāng)它們相距為r時，兩個帶電小球本身的大小不能忽略，不能再當(dāng)作點電荷看待，庫侖定律已不再適用，D正確2AC解析 公式E只適用于勻強(qiáng)電場，A正確；電容的定義式C是比值法定義的，電容器極板上的電荷量每增加1 C，電壓就增加 V，B錯誤；由WqU，一個電子在1 V電壓下加速，電場力做功為 1 eV，C正確；正電荷只在電場力作用下運動的軌跡與電場線不一定重合，D錯誤3CD解析 可設(shè)兩小球原來的帶電荷量分別為q和7q，則原來的庫侖力大小為，但由于題目沒有說明兩個帶電小球的電性，故庫侖力可能是引力，也可能是斥力分別討論兩種情況：若是兩個帶同種電荷的小球，則接觸后總電荷量為8q，平均分配，兩球各帶的電荷量為4q，分開后庫侖力為；若是兩個帶異種電荷的小球，則接觸后總電荷量為6q，平均分配，兩球各帶的電荷量為3q，分開后庫侖力為，故C、D正確4C解析 設(shè)電場方向與AC成角，E·AC·cosU，則0°，電場方向由A指向C，電子在A處的電場力方向由C指向A，A、B錯誤；BC垂直于電場方向，則BC為一等勢線，C正確，D錯誤5AC解析 由于圓環(huán)光滑，因此圓環(huán)對小球的彈力一定沿半徑方向指向圓心或背離圓心，因而每個小球受其他兩個小球的庫侖力的合力必須沿半徑方向背離圓心或指向圓心對甲圖中的C球受力分析，若A、B兩球帶同種電荷，則A、B對C球產(chǎn)生的庫侖力的合力不可能沿半徑方向背離圓心或指向圓心，因此A、B兩球一定帶異種電荷，同理對B球受力分析，可以得出A、C兩球一定帶異種電荷；對乙圖中作同樣的分析可知，乙圖中的三個小球一定帶同種電荷，選項A、C正確對甲圖中的A球受力分析，以過A球的半徑為平行四邊形的對角線，AB和AC為平行四邊形的兩鄰邊所在的直線，作出平行四邊形，由力的三角形和幾何三角形相似性可得出B、C兩球所帶電荷量大小不相等；對乙圖作同樣的分析可知，D、E、F三個小球的電荷量的大小關(guān)系為：QDQEQF，選項B、D錯誤6B解析 兩個點電荷間的電勢都為正，因此兩點電荷都為正電荷，B錯誤；兩個正點電荷的連線上有一點場強(qiáng)為零，正的檢驗電荷從兩電荷中的任一電荷附近沿連線向場強(qiáng)為零的點移動時電勢都降低，到場強(qiáng)為零的點處電勢最低，C正確；場強(qiáng)為零的點離Q1遠(yuǎn)，因此Q1的電荷量一定大于Q2的電荷量，A正確；Q1和Q2之間各點的電場方向都指向P點，D正確7B解析 將單刀雙擲開關(guān)接2時，電容器因充電而使兩極板間的電勢差增大，從而使電容器內(nèi)部場強(qiáng)增大，則帶電粒子的運動時間變短而打在N點左側(cè)，故A錯；將A板上移一段距離或?qū)板下移一段距離都會導(dǎo)致電容變小，電容器本應(yīng)發(fā)生放電，但由于二極管的單向?qū)щ娦远闺娙萜魉鶐У碾姾闪坎蛔儯蒃，可知電場強(qiáng)度不變，將B板下移一段距離會使粒子運動的初始位置距B板的距離變大，故粒子運動的時間變長，從而使粒子打在N點的右側(cè)，而將A板上移一段距離對帶電粒子運動的時間沒有任何影響，粒子仍將打在N點，故B對，D錯；在A板下表面插入一很薄的金屬板相當(dāng)于兩板間的距離變小，電容變大，電容器充電而使兩板間的電勢差不變，因而場強(qiáng)變大，粒子的運動時間變短，粒子將打在N點的左側(cè)，故C錯8ABC解析 電子做曲線運動，它受到的電場力指向軌跡的凹側(cè)如果圖中虛線是電場線，電場力會沿電場線方向，顯然，電場力做負(fù)功，動能減小，電勢能增大，帶負(fù)電的電子在a處的電勢能比在b處小，所以a點的電勢高于b點的電勢，又因為a處電場線比b處分布密，所以a點的場強(qiáng)大于b點的場強(qiáng)；如果圖中虛線是等勢面，電子受到的電場力會沿垂直于等勢面方向，顯然，電場力做正功，動能增大，電勢能減小，帶負(fù)電的電子在a處的電勢能比在b處大，所以a點的電勢低于b點的電勢，又因為等勢面密處電場線也密，a處等勢面較密，因而電場線也密，所以a點的場強(qiáng)大于b點的場強(qiáng)綜合以上分析，選項A、B、C正確9(1)0.5Lcos(2)如圖所示解析 如圖所示，依題意，粒子在Q點的速度方向沿著射線ON，粒子從P點開始做類平拋運動，設(shè)加速度為a.粒子沿著OM方向做勻加速直線運動：PSat2其中，在Q點平行于OM方向的分速度：vyat粒子沿著SQ方向做勻速運動：QSv0t 且v0vytan解得：PScos 顯然P點為OS的中點，故P離O點的距離sPScos10(1)(2)g，方向豎直向下(3)v解析 (1)小球P由C運動到O時，由動能定理得：mgdqUC Omv20解得UC O.(2)小球P經(jīng)過O點時受力如圖所示，由庫侖定律得：F1F2它們的合力為：FF1cos45°F2cos45°小球P在O點處的加速度ag，方向豎直向下(3)由電場特點可知，在C、D間電場的分布是對稱的，即小球P由C運動到O與由O運動到D的過程中合外力做的功是相等的，由 動能定理得：W合mv02×mv2解得vDv.11(1)2 m/s20.5 m/s2(2)2 s(3)6 J(4)132 J解析 (1) 物塊放上后，小車向右做勻加速運動，a10.5 m/s2物塊向右做勻加速運動，a2g2 m/s2(2)設(shè)滑塊在小車滑行的時間為t1，則v1a1t1a2t1所以t12 s(3)物塊在小車上相對小車滑行的距離ss車s物v1t1a1t2a2t23 m系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量Qfsmg·s6 J(4)當(dāng)物塊與小車相對靜止時，共同運動的加速度a3 m/s2當(dāng)物塊與小車相對靜止時，共同運動的速度vv1a1t14 m/ss1v1t1a1t7 ms2vt2a3t4×3 m××32 m15 mEp減少W電qE·(s1s2)6×(715) J132 J.- 7 -