高中物理第一章静电场16电势差与电场强度的关系复习题选修31.docx
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高中物理第一章静电场16电势差与电场强度的关系复习题选修31
电势差与电场强度的关系
1.下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有（ ）
①场强E＝F/q ②场强E＝U/d ③场强E＝kQ/r2 ④电场力做功W＝Uq
A．①③ B．②③C．②④D．①④
2.下列说法中正确的是（）
A．电荷只在电场力的作用下，一定由高电势向低电势运动
B．匀强电场中电势降落最快的方向一定是电场强度的方向
C．电荷在电势高处电势能一定大
D．电场中电场强度相等的两点间的电势差一定为零
3.如图，在E＝2×103V／m的匀强电场中，有A、B、C三点，AB＝3cm，BC＝4cm，AC=5cm，且AB垂直于电场线，把一电量q=2×10-9C的正电荷从A点经B点移到C点，电场力做功为（）
A.1.2×10-7JB.－1.6×10-7J
C.2.0×10-7JD.－2.8×10-7J
4.如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM＝MN.P点在y轴右侧，MP⊥ON.则（ ）
A．M点的电势比P点的电势高
B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功
C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差
D．在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动
5.图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0,一带正电的点电荷在静电力的作用运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为-8eV时，它的动能应为（）
A.8eVB.13eVC.20eVD.34eV
6.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。
若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为（）
Ａ．重力势能和电势能之和增加Ｂ．动能减小
Ｃ．动能和电势能之和减小Ｄ．电势能增加
7．对于处在静电平衡状态的导体，以下说法中正确的是（ ）
A．导体内部既无正电荷，又无负电荷
B．导体内部和外表面处的电场均为零
C．导体处于静电平衡时，导体表面的电荷代数和为零
D．导体内部电场为零是外加电场与感应电荷产生的电场叠加的结果
8．当导体达到静电平衡时，场强方向的特征是（ ）
A．外电场E0消失
B．感应电荷产生的附加电场E′为零
C．导体内部的合电场E为零
D．导体表面和内部的合电场均为零
9．如图所示，验电器A不带电，验电器B的上面安装有几乎封闭的金属圆筒C，并且B的金属箔片是张开的，现手持一个带绝缘棒的金属小球D，使D接触C的内壁，再移出与A的金属小球接触，无论操作多少次，都不能使A带电，这个实验说明了（ ）
A．C是不带电的B．C的内部是不带电的
C．C是带电的D．C的内部场强为零
10．一金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示．金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的电场分别为Ea、Eb、Ec，三者相比有（ ）
A．Ea最大B．Eb最C．Ec最大D．Ea＝Eb＝Ec
11．请用学过的电学知识判断下列说法正确的是（ ）
A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死
D．打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险
12.如图所示，带电荷量为＋q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为______，方向________．（静电力常量为k）
13.如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L的绝缘细线，拴住一质量为m、带电量为q的小球，线的上端固定.开始时连线带球拉成水平，突然松开后，小球由静止开始向下摆动，当细线转动60°角时的速度恰好为零，问:
（1）A、B两点的电势差UAB为多少?
（2）电场强度为多少?
14.如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为2×10-5库负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.1J，已知A、B两点间距离为2cm，两点连线与电场方向成600角，求：
（1）电荷由A移到B的过程中，电场力所做的功WAB；
（2）A、B两点间的电势差UAB；
（3）该匀强电场的电场强度E.
15.如图所示，倾角为θ的斜面AB是粗糙且绝缘的，AB长为L，C为AB的中点，在A、C之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场，与斜面垂直的虚线CD为电场的边界．现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块（可视为质点），从B点开始在B、C间以速度v0沿斜面向下做匀速运动，经过C后沿斜面匀加速下滑，到达斜面底端A时的速度大小为v.试求：
（1）小物块与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）匀强电场场强E的大小．
16.如图所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d，各面电势已在图中标出，现有一质量为m的带电小球以速度v0，方向与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动．问：
（1）小球应带何种电荷？
电荷量是多少？
（2）在入射方向上小球最大位移量是多少？
（电场足够大）
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1．如图所示，真空中O点处固定一点电荷Q，同时在O点通过绝缘细线悬挂一带电荷量为q质量为m的小球，开始时细线与小球处在水平位置且静止，释放后小球摆到最低点时，细线的拉力为4mg，则固定电荷Q在最低点B处产生的场强大小为（）
A．
B．
C．
D．
2．如图所示，一光滑细杆固定在水平面上的C点，细杆与水平面的夹角为30°，一原长为L的轻质弹性绳，下端固定在水平面上的B点，上端与质量为m的小环相连，当把小环拉到A点时，AB与地面垂直，弹性绳长为2L，将小环从A点由静止释放，当小环运动到AC的中点D时，速度达到最大。
重力加速度为g，下列说法正确的是
A．在下滑过程中小环的机械能先减小后增大
B．小环刚释放时的加速度大小为g
C．小环到达AD的中点时，弹性绳的弹性势能为零
D．小环的最大速度为
3．如图，在绕地运行的天宮一号实验舱中，宇航员王亚平将支架固定在桌面上，摆轴末端用细绳连接一小球．拉直细绳并给小球一个垂直细绳的初速度，它沿bdac做圆周运动．在a、b、c、d四点时（d、c两点与圆心等高），设在天宫一号实验舱中测量小球动能分别为
、
、
、
，细绳拉力大小分别为
、
、
、
，阻力不计，则（）
A．
B．若在c点绳子突然断裂，王亚平看到小球做竖直上抛运动
C．
D．若在b点绳子突然断裂，王亚平看到小球做平抛运动
4．如图所示的轨道由倾角为45°的斜面与水平面连接而成，将一小球（可看成质点）从斜面顶端以3J的初动能水平抛出。
不计空气阻力，经过一段时间，小球以9J的动能第一次落在轨道上。
若将此小球以6J的初动能从斜面顶端水平抛出，则小球第一次落在轨道上的动能为（）
A．9J
B．12J
C．15J
D．30J
5．如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行。
在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，下列说法错误的是（）
A．b对c的摩擦力可能始终增加B．滑轮对绳的作用力方向始终不变
C．地面对c的支撑力始终变小D．c对地面的摩擦力方向始终向右
6．有一个竖直固定放置的四分之一光滑圆弧轨道，轨道圆心O到地面的高度为h，小球从轨道最高点A由静止开始沿着圆弧轨道滑下，从轨道最低点B离开轨道，然后做平抛运动落到水平地面上的C点，C点与A点的水平距离也等于h，则下列说法正确的是（）
A．当小球运动到轨道最低点B时，轨道对它的支持力等于重力的4倍
B．小球在圆弧轨道上运动的过程中，重力对小球的冲量在数值上大于圆弧的支持力对小球的冲量
C．根据已知条件可以求出该四分之一圆弧轨道的轨道半径为0.2h
D．小球做平抛运动落到地面时的速度与水平方向夹角θ的正切值tanθ=0.5
二、多项选择题
7．如图所示，一导热性能良好的气缸，用轻质活塞密封了一定质量的气体，活塞用轻绳悬挂在天花板上
（1）若环境温度缓慢升高，下列说法正确的有_____．
A．单位时间内气体分子与器壁单位面积碰撞的分子数减少
B．单位时间内气体分子与器壁单位面积碰撞的分子数增加
C．器壁单位面积上受到气体分子撞击力增大
D．温度升高，缸内所有气体分子运动速率均增大
（2）若已知气缸的容积为1L，气缸内气体的密度为30g/
，平均摩尔质量为1.152g/mol．阿伏加德罗常数
，估算气缸内气体分子数为____个，气体分子间平均距离d=____m（结果均保留一位有效数字）。
（3）已知气缸的质量为M，活塞可以在缸内无摩擦滑动，活塞的面积为S，活塞与缸底距离为h，大气压强恒为p0，此时环境温度为T。
若环境温度升高时，气体从外界吸收热量Q，气缸缓慢移动距离d后再次处于静止，则在此过程中密闭气体的内能∆U增加了________?
温度升高了___________？
8．如图甲所示，一根拉紧的均匀弦线沿水平的x轴放置，现对弦线上O点（坐标原点）施加一个向上的扰动后停止，其位移时间图象如乙图所示，该扰动将以2m/s的波速向x轴正向传播，且在传播过程中没有能量损失，则有（）
A．
时5m处的质点开始向上运动
B．
时间内4m处的质点向下运动
C．
时2m处的质点恰好到达最低点
D．4m处的质点到达最高点时1m处的质点向上运动
E.弦线上每个质点都只振动了1s
9．下列有关热现象的说法中正确的是（）
A．物体温度越高，分子平均动能越大
B．一定质量的理想气体，温度升高，压强一定增大
C．物体放热时，内能不一定减小
D．从单一热源吸收热量并全部用来对外做功是可能实现的
E.绝对零度不可能达到
10．—直流电动机正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I，电动机线圈的电阻为R。
该电动机正常工作时，下列说法正确的是（）
A．电动机消耗的电功率为UIB．电动机的输出功率为UI－I2R
C．电动机的发热功率为
D．I、U、R三个量间满足Ｉ=
三、实验题
11．“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．
（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是力________．
（2）本实验采用的主要科学方法是________．
A．理想实验法B．等效替代法
C．控制变量法D．建立物理模型法
（3）实验中可减小误差的措施有________．
A．两个分力F1、F2的大小要尽量大些
B．两个分力F1、F2间夹角要尽量大些
C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些
12．某物体沿一条直线运动：
（1）若前一半时间内的平均速度为v1，后一半时间内的平均速度为v2，求全程的平均速度大小。
（2）若前一半位移的平均速度为v1，后一半位移的平均速度为v2，求全程的平均速度大小。
四、解答题
13．如图所示为某种透明材料制成的一块柱形棱镜的横截面图，圆弧CD是半径为R的四分之一圆周，圆心为O．光线从AB面上的M点入射，入射角i＝45°，光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射，然后由CD面射出，已知OB段的长度
，真空中的光速为c，求：
（1）透明材料的折射率n；
（2）光从M点射入到从CD面射出所用的时间t。
14．如图所示，在一倾角为37°的绝缘斜面下端O，固定有垂直于斜面的绝缘挡板．斜面ON段粗糙，长度s＝0.02m，NM段光滑，长度L＝0.5m．在斜面的所在区域有竖直向下的匀强电场，场强为2×105N/C．有一小滑块质量为2×10－3kg，带正电，电量为1×10－7C，小滑块与ON段表面的动摩擦因数为0.75.将小滑块从M点由静止释放，在运动过程中没有电量损失，与挡板相碰后原速返回．已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2.求：
（1）小滑块第一次过N点的速度大小；
（2）小滑块最后停在距离挡板多远的位置；
（3）小滑块在斜面上运动的总路程．
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
B
C
B
C
C
二、多项选择题
7．A2×1022d=4×10-9m
8．ACE
9．ACDE
10．AB
三、实验题
11．
（1）F′；
（2）B；（3）ACD；
12．
（1）
（2）
四、解答题
13．
（1）透明材料的折射率n是
。
（2）光从M点射入到从CD面射出所用的时间t是
。
14．
（1）2
m/s
（2）0.01m（3）6.77m
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1．如图所示，A、B为水平放置的平行正对金属板，在板中央分别有一小孔M、N，D为理想二极管，R为滑动变阻器。
闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电荷的带电小球从M、N的正上方P点由静止释放，小球恰好能运动至小孔N处。
则下列说法中正确的有（）
A．若仅将A板上移，带电小球将能运动至N处
B．若仅将B板上移，带电小球将从小孔N穿出
C．若仅将变阻器的滑片上移，带电小球仍将恰好运动至小孔N处
D．断开开关S，从P处将小球由静止释放，带电小球仍将恰好运动至小孔N处
2．一质量为m1的物体以v0的初速度与另一质量为m2的静止物体发生碰撞，其中m2=km1，k＜1．碰撞可分为完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞以及非弹性碰撞。
碰撞后两物体速度分别为v1和v2．假设碰撞在一维上进行，且一个物体不可能穿过另一个物体。
物体1撞后与碰撞前速度之比
的取值范围是（）
A．
B．
C．
D．
3．中国一些道路建设很有特色,某地段建成螺旋式立交桥,如图所示。
现有某汽车沿某段标准螺旋道路保持速率不变上行,关于该车在这段道路运动的说法正确的是
A．汽车牵引力是恒力B．汽车做匀变速运动
C．汽车做匀速圆周运动D．汽车运行功率恒定
4．美国国家航空航天局（NASA）曾宣布在太阳系外发现“类地”行星Kepler一186f。
假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，在该行星“北极”距“地面”h处无初速释放一个小球，经时间t落至“地面”。
已知该行星的半径为R、自转周期为T，引力常量为G,不计阻力。
则下列说法正确的是
A．该行星的第一宇宙速度为
B．该行星的平均密度为
C．如果该行星存在一颗同步卫星，则它距该行星表面的高度为
D．宇宙飞船绕该行星做圆周运动的周期不小于
5．2013年6月20日，我国首次实现太空授课，航天员王亚平在飞船舱内与地面学生实时交流了51分钟。
设飞船舱内王亚平的质量为m，用R表示地球的半径，用r表示飞船的轨道半径，g表示地球表面处的重力加速度，g′表示飞船所在处的重力加速度，用F表示飞船舱内王亚平受到地球的引力，则下列关系式中正确的是
A．g′=0B．
C．F=mgD．
6．如图所示，PQ，MN是放置在水平面内的光滑导轨，GH是长度为L、电阻为r的导体棒，其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为K．导体棒处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，图中直流电源电动势为E、内阻不计，电容器的电容为C．闭合开关，待电路稳定后，下列说法正确的是（）
A．导体棒中电流为
B．电容器带电量为
C．轻弹簧的长度增加
D．轻弹簧的长度减少
二、多项选择题
7．下列说法正确的是
A．光电效应揭示了光的粒子性，康普顿效应揭示了光的波动性
B．玻尔原子理论提出了定态和跃迁的概念，能解释氦原子的光谱现象
C．
钍核）经过6次
衰变和4次
衰变后变成
铅核
D．大量氢原子处在
的能级，最多可能辐射6种不同频率的光子
8．下列说法中正确的是
A．光电效应现象说明光具有粒子性
B．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说
C．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象
D．运动的宏观物体也具有波动性，其速度越大物质波的波长越大
9．如图甲所示，理想变压器的原线圈电路中装有0.5A的保险丝L，原线圈匝数n1＝600匝，副线圈匝数n2＝120匝．当原线圈接在如图乙所示的交变电源上时，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接（）
A．阻值为14.4Ω的电阻
B．并联两盏“36V,40W”的灯泡
C．工作频率为10Hz的电视
D．耐压值为36V的电容器
10．如图，两个质量分别为m1=3kg，m2=2kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接，两个大小分别为F1=30N，F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则（）
A．弹簧秤的示数是50N
B．弹簧秤的示数是24N
C．在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为2m/s2
D．在突然撤去F2的瞬间，m2的加速度大小为12m/s2
三、实验题
11．质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。
如图所示，质量为m、电荷量为
的粒子
不计重力
飘入电压为
的加速电场，其初速度几乎为零，经加速后沿直线穿过速度选择器，然后从O点沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为
的匀强磁场中，最后打在照相底片上的A点，已知速度选择器中的电场强度为E求：
（1）速度选择器中匀强磁场的磁感应强度大小B；
（2）
、A两点之间的距离x.
12．如图所示为“探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图.已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径分别是ra、rb，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置.
（1）本实验必须满足的条件是________.
A．斜槽轨道必须是光滑的
B．斜槽轨道末端的切线水平
C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放
D．入射球与被碰球满足ma＝mb，ra＝rb
（2）为了验证动量守恒定律.需要测量OP间的距离x1，则还需要测量的物理量有________、________（用相应的文字和字母表示）.
（3）如果动量守恒，须满足的关系式是________（用测量物理量的字母表示）.
四、解答题
13．如图为高山滑雪赛道，赛道分为斜面与水平面两部分，其中斜面部分倾角为37°，斜面与水平面间可视为光滑连接。
某滑雪爱好者连滑雪板总质量为75kg（可视为质点）从赛道顶端静止开始沿直线下滑，到达斜面底端通过测速仪测得其速度为30m/s。
然后在水平赛道上沿直线继续前进180m静止。
假定滑雪者与斜面及水平赛道间动摩擦因数相同，滑雪者通过斜面与水平面连接处速度大小不变，重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）滑雪者与赛道间的动摩擦因数；
（2）滑雪者在斜面赛道上受到的合外力；
（3）滑雪者在斜面滑雪赛道上运动的时间及斜面赛道的长度
14．如图所示，两光滑的平行金属导轨间距为L＝0.5m，与水平面成θ＝30°角。
区域ABCD、CDFE内分别有宽度为d＝0.2m垂直导轨平面向上和向下的匀强磁场，磁感应强度均为B＝0.6T。
细金属棒P1、P2质量均为m＝0.1kg，电阻均为r＝0.3Ω，用长为d的轻质绝缘细杆垂直P1、P2将其固定，并使P1、P2垂直导轨放置在导轨平面上与其接触良好，导轨电阻不计。
用平行于导轨的拉力F将P1、P2以恒定速度v＝2m/s向上穿过两磁场区域，g取10m/s2。
求：
（1）金属棒P1在ABCD磁场中运动时，拉力F的大小；
（2）从金属棒P1进入磁场到P2离开磁场的过程中，拉力F的最大功率；
（3）从金属棒P1进入磁场到P2离开磁场的过程中，电路中产生的热量。
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
D
B
D
D
B
D
二、多项选择题
7．CD
8．AB
9．AB
10．BCD
三、实验题
11．
（1）
（2）
12．BC测量OM的距离x2测量ON的距离x3max1＝max2＋mbx3（写成maOP＝maOM＋mbON不扣分）
四、解答题
13．
（1）0.25
（2）300N（3）7.5s,112.5m
14．
（1）1.3N.
（2）4.4W.（3）0.36J.
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