2019届高中物理第一章章末过关检测（一）教科版 8页

章末过关检测(一)(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．关于点电荷和电场线，下列说法中正确的是(　　)A．点电荷和电场线都是真实存在的B．点电荷是理想模型，而电场线不是理想模型C．点电荷和电场线可以等效替代它们各自描述的对象D．电场线上任一点的切线方向与点电荷在该点所受电场力的方向相同解析：选B.点电荷和电场线都不是真实存在的，故A错误；当两个带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略时，这时把两个带电体简化为点电荷，不会产生较大的误差，只会使问题简化，故这两个带电体可看成点电荷，点电荷是理想模型，而电场线实际不存在，根本不是模型，故B正确；点电荷可以等效替代它所描述的对象，而电场线是假想的，不能等效替代所描述的对象，故C错误；电场线上任一点的切线方向，与正点电荷在该点所受电场力的方向相同，与负点电荷的受力方向相反，故D错误．2.如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的等势面，一个电子垂直经过等势面D时的动能为20eV，经过等势面C时的电势能为－10eV，到达等势面B时的速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离为5cm，不计电子的重力，下列说法中正确的是(　　)A．C等势面的电势为5VB．匀强电场的场强为200V/mC．电子再次经过D等势面时，动能为10eVD．电子的运动是匀变速曲线运动答案：B3．如图所示，空心绝缘球壳的表面均匀分布负电荷时，球内各点的电场强度为零．现移走半只球壳，余下部分电荷分布不变．此半球壳的对称轴线上有一P点，半球壳负电荷在P点处的合场强的方向为(　　)A．水平向左　　　　　　　B．水平向右C．竖直向上D．竖直向下解析：选A.取半球壳截面直径上的两个点分析，如图所示，EM、EN的合场强EP水平向右，由对称性知，半球壳右半部分在P处的合场强水平向右，根据EP＝0知，半球壳左半部分在P处的场强水平向左，A对．4．如图所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图．当动极板和定极板之间距离d变化时，电容C便发生变化，通过测量电容C的变化就可知道两极板之间的距离dn的变化的情况．在下列图中能正确反映C与d之间变化规律的图像是(　　)解析：选A.根据平行板电容器电容的决定式C＝，故只有A对．5.如图所示，三个同心圆是以点电荷Q为圆心的等势面，相邻等势面的电势差相等，则下列说法正确的是(　　)A．一个点电荷＋q在B点所受的电场力比在A点的大B．一个点电荷＋q在B点具有的电势能比在A点的小C．将同一个电荷由B点移到D点电场力做的功比由C点移到A点多D．将电荷＋q由B点移到C点，电场力做正功解析：选D.点电荷电场中，离点电荷越近场强越大，所以EA>EB，点电荷＋q在A点受的电场力比在B点受的电场力大，故选项A错误；从B向A移动＋q，电场力做正功，电势能减小，即＋q在B点电势能比在A点大，故选项B错误；从B到D移动电荷量为＋q的电荷，静电力做功WBD＝qUBD，从C到A所做的功是WCA＝qUCA，因为UBD＝UCA，故WBD＝WCA，选项C错误；从B到C移动＋q，电场力应做正功，选项D正确．6.如图，半径为R的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔A.已知壳内的场强处处为零；壳外空间的电场，与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样．一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能Ek0沿OA方向射出．下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图线，可能正确的是(　　)解析：选A.当试探电荷在球壳内部运动时，不受静电力作用，做匀速直线运动，故动能Ek不变．当试探电荷在球壳外部运动时，根据库仑定律，试探电荷受到的库仑斥力越来越小，故试探电荷做加速度减小的加速运动，试探电荷的动能越来越大，但增大得越来越慢．选项A正确，选项B、C、D错误．7.如图所示，电荷量为＋q、质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，n现加一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，且qEφQB．直线c位于某一等势面内，φM>φNC．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功解析：选B.由电子从M点分别运动到N点和P点的过程中电场力所做的负功相等可知，N、P两点在同一等势面上，且电场线方向为M→N，故选项B正确，选项A错误．M点与Q点在同一等势面上，电子由M点运动到Q点，电场力不做功，故选项C错误．电子由P点运动到Q点，电场力做正功，故选项D错误．二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分)9．如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷(内部电场可看成匀强电场)，一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动．轨迹如图中虚线所示，那么(　　)A．若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷B．微粒从M点运动到N点电势能一定减少C．微粒从M点运动到N点动能一定增加D．若只改变带电微粒的电性，微粒可能在平行板间做直线运动解析：选CD.微粒在极板间受到竖直向下的重力作用与电场力作用，由题图微粒运动轨迹可知，微粒向下运动，说明微粒受到的合力竖直向下，重力与电场力的合力竖直向下；如果微粒带正电，A板带正电荷，微粒受到的合力向下，微粒运动轨迹向下，A板带负电，但如果电场力小于重力，微粒受到的合力向下，微粒运动轨迹向下，则A板既可能带正电，也可能带负电，故A错误；如果微粒受到的电场力向下，微粒从M点运动到N点过程中电场力做正n功，微粒电势能减小，如果微粒受到的电场力向上，则电势能增加，故B错误；微粒受到的合力向下，微粒从M点运动到N点过程中合外力做正功，微粒的动能增加，故C正确；如果微粒带正电，A板带正电荷，微粒受到的合力向下，微粒运动轨迹向下；若只改变带电微粒的电性，微粒受到的电场力的方向向上，若与重力大小相等，则微粒可能在平行板间做直线运动，故D正确．10.如图所示，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OA＝OB，都用长L的绝缘丝线悬挂在O点．静止时，A与竖直绝缘墙壁接触，OA丝线竖直且A、B相距为d.为使平衡时AB间距离减为0.5d，可采用的方法是(　　)A．将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B．将小球B的质量增加到原来的8倍C．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍解析：选BD.作出小球B的受力图可知＝，而F＝，可知：d＝.故选B、D.11．如图所示，虚线a、b、c为三个同心圆面，圆心处有一个点电荷．现从c外面一点P以相同的速率发射两个电荷量大小、质量都相同的带电粒子，只在电场力的作用下(不计它们之间的作用力)分别沿PM、PN运动到M、N，M、N两点都位于圆周c上，以下判断正确的是(　　)A．两粒子带同种电荷B．两粒子带异种电荷C．到达M、N时两粒子速率仍相等D．到达M、N时两粒子速率不相等解析：选BD.由轨迹看出，点电荷对左侧的带电粒子有排斥力，与中心点电荷电性相同；对右侧的带电粒子有吸引力，与中心点电荷电性相反，则两粒子带异种电荷．故A错误，Bn正确．由题，M、N两点都处于圆周c上，电势相等，两带电粒子又是从同一点P出发，则电势差UPM＝UPN，电场力对两个带电粒子做功大小相等，而从P到M的粒子电场力总功为负功，从P到N的粒子电场力总功为正功，根据动能定理得到，到达M、N时两粒子速率vM＜vN.故C错误，D正确．12.如图所示，两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场．两极板间相距为d.一带负电的微粒从上板M的边缘以初速度v0射入，沿直线从下极板N的边缘射出．已知微粒的电荷量为q、质量为m.下列说法正确的是(　　)A．微粒运动的加速度为0B．微粒的电势能减小了mgdC．两极板间的电势差为D．M极板的电势高于N极板的电势解析：选ACD.带电微粒在合外力为零的作用下，沿斜线运动，所以加速度为零．因为电场力向上，所以电场线竖直向下．负电荷由高电势向低电势移动，电势能增加了mgd.三、计算题(本题共4小题，共52分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(12分)如图所示，一带负电小球质量m＝1kg，用长度L＝1m绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成θ角，且θ＝37°，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2.(1)求小球所受的电场力的大小F；(2)若仅将电场强度大小突然减小为原来的，求小球摆到最低点时的速度大小v和细线对小球的拉力大小T.解析：(1)小球静止时，根据平衡条件可得：F＝Eq＝mgtanθ(2分)则电场力大小为F＝mg.(2分)(2)小球从静止摆动到最低点的过程中，根据动能定理可得：mgL(1－cosθ)－Lsinθ＝mv2－0(2分)解得：v＝1m/s(2分)又因T－mg＝m(2分)n故T＝11N．(2分)答案：(1)mg　(2)1m/s　11N14．(13分)如图所示，有一带电粒子电量为q，质量为m，由静止经电压U1加速后，进入两块长度为L，电压为U2的平行金属板间，若粒子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能从下板右边缘穿出电场(不计粒子重力)．求：(1)粒子离开加速电场U1时的速度大小；(2)粒子在偏转电场U2中运动的时间；(3)偏转电场两平行金属板间的距离．解析：(1)由动能定理，粒子在加速电场中有：qU1＝mv2(3分)得v＝.(1分)(2)粒子沿平行极板方向做匀速直线运动L＝vt(2分)所以t＝L.(1分)(3)在偏转电场中，a＝(2分)粒子正好能从下板右边缘穿出电场，＝at2(3分)解得d＝L.(1分)答案：(1)　(2)L　(3)L15．(13分)如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两极板不带电，上极板接地，极板长L＝0.1m，两板间距离d＝0.4cm，有一束由相同粒子组成的带正电粒子流，以某一初速度v0从两板中央平行于极板射入，由于重力的作用，粒子恰能落到下板中点O处．已知粒子质量为m＝2×10－6kg，电荷量q＝1×10－8C，电容器的电容C＝1×10－6F，g取10m/s2，不计空气阻力．n(1)求粒子入射速度v0的大小；(2)若在两极板间加上适当的恒定电压，要让以速度v0入射的上述带电粒子，恰好做匀速直线运动从两板间飞出，试确定下极板的带电性质和电荷量？解析：(1)带电粒子做平抛运动水平位移：＝v0t①(2分)竖直位移：＝gt2②(2分)由①②得v0＝＝2.5m/s.(1分)(2)下极板带正电荷(2分)由平衡条件有qE＝mg③(1分)又E＝U/d④(1分)Q＝CU⑤(1分)由③④⑤得Q＝mgCd/q⑥(2分)将数据代入⑥式，解得Q＝8×10－6C．(1分)答案：(1)2.5m/s　(2)正电荷　8×10－6C16．(14分)如图所示，空间存在着电场强度E＝2.5×102N/C、方向竖直向上的匀强电场，在电场内一长为L＝0.5m的绝缘细线一端固定于O点，另一端拴着质量m＝0.5kg、电荷量q＝4×10－2C的带正电的小球．现将细线拉至水平位置，将小球由静止释放，当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂，取g＝10m/s2.求：(1)小球运动到圆周最高点的速度大小；(2)细线能承受的最大拉力值；(3)当细线断后，小球继续运动到与O点水平方向的距离为L时，小球距离O点的高度.解析：(1)(2)由小球运动到最高点细线被拉断，则说明电场力竖直向上，再由电场线竖直向上，则可判定小球带正电，设小球运动到最高点时速度为v，对该过程由动能定理有：(qE－mg)L＝mv2①(2分)n在最高点对小球由牛顿第二定律得：T＋mg－qE＝m②(2分)由①②式解得：T＝15N，v＝m/s.(2分)(3)小球在细线断裂后，在竖直方向的加速度设为a，则：a＝③(2分)设小球在水平方向运动L的过程中，历时t，则：L＝vt④(2分)设竖直方向上的位移为s，则：s＝at2⑤(2分)由①③④⑤解得：s＝0.125m(1分)得小球距O点高度为：h＝s＋L＝0.625m．(1分)答案：(1)m/s　(2)15N　(3)0.625m