鲁科版高中物理必修第三册第2章综合测试试卷含答-案答案在前.docx

第 2 章综合测试答案解析一、1.【答案】B【解析】带同种电荷时两物体间的力是斥力，距离增大，电场力做正功，则电势能减小。2.【答案】B【解析】带电云层靠近建筑物时，会在建筑物上感应出异种电荷，在云层与建筑物之间形成电场。当电荷积累到一定程度时，会发生强烈放电现象，可能发生雷击。如果建筑物安装了避雷针，云层中积聚的电荷会通过避雷针导入大地，逐渐中和云层的电荷，保护建筑物，使其免遭雷击。避雷针应选用导体材料，所以选 B。3.【答案】A【解析】由电容器的定义和电容器的物理意义知 A 错误，C、D 正确。由Q = CU 知 B 正确。4.【答案】B【解析】电荷仅受电场力作用，合力不会为零，由运动图像可知速度的大小没有变化，故电荷只能做匀速圆周运动，故选 B。5.【答案】A【解析】在匀强电场中，两点间的电势差U = Ed ，而 d 是沿场强方向上的距离，所以U = 10sinq (V)，OP选项 A 正确。6.【答案】C【解析】由题图等势面可知两固定的等量异号点电荷的电场分布如图所示。带负电的粒子在等量异号点电荷所产生电场中的偏转运动轨迹如图所示，则粒子在电场中做曲线运动。电场力对带负电的粒子先做正功后做负功，电势能先变小后变大，故 C 正确。7.【答案】A【解析】先明确物理量 C、Q、U、E 中保持不变的量，再依据物理公式来讨论。保持开关 S 接通，电容器上电压 U 保持不变，正对面积 S 减小时，由 EU= 可知 U 和 d 都不变，则场强 E 不变，A 错误。减小距离dd 时，由C1 可知电容 C 增大，因为开关 S 接通 U 不变，由Q = CU 得电荷量 Q 将增大，故电容器充电，d电路中有充电电流，B 正确。断开开关 S 后，电容器的电荷量 Q 保持不变，当 d 增大时电容 C 减小，由CQ= 可得电压 U 将增大，C 正确。插入电介质，e 增大，电容 C 增大，因为断开 S 后 Q 不变，由CU=QU知电压 U 将减小，D 正确。8.【答案】A【解析】 x 轴上 OA 的中点 C 的电势为3 V ，则 BC 的连线为等势线，如图所示，电场的方向与等势线垂直 ， 且 由 电 势 高 处 指 向 电 势 低 处 。 根 据 几 何 图 形 ， O 点 到 BC 的 距 离 为 d =1.5 cm ， 所 以高中物理 必修第三册 1 / 3EU 3= = V/m = 200 V/m ，故选项 A 正确。 d 0.0159.【答案】AC【解析】设点电荷的电荷量为 Q，根据点电荷电场强度公式QE k= ， r :r =1:2 ， r :r = 3:6 ，可知，2a b c drE : E = 4:1， E : E = 4:1，选项 A 正确，B 错误；将一带正电的试探电荷由 a 点移动到 b 点做的功a b c dW = q j j = q ，试探电荷由 b 点移动到 c 点做的功 ( ) (J)( ) 3 (J) W = a j j = q ，试探电荷由 c 点移动 ab a b bc b c到 d 点做功 ( ) (J)W = q j j = q ，由此可知，W :W = 3:1，W :W =1:1，选项 C 正确，D 错误。cd c d ab bc bc cd10.【答案】ADT T【解析】根据电子的受力情况和牛顿第二定律知，在 0 时间内，电子向 A 板做匀加速直线运动，在2 2时刻速度达到最大值；在T2到 T 时间内，电子向 A 板做匀减速直线运动，在 T 时刻速度减为零；随后重复刚才的运动，故 A、D 正确。11.【答案】BD【解析】三个颗粒在电场中均做类平抛运动，水平方向x = v t ，竖直方向 1 2y = at 。由02x x x 可知a b ct t t ，又a b cy = y = y ，知a b ca a a ，由此可判断落在 a 点的颗粒带负电，b 点的不带电，c 点的带正a b c电，电场力对落在 c 点的颗粒做负功。故选项 B、D 正确。12.【答案】CD【解析】由带电粒子运动的轨迹可以看出其受力方向指向凹侧，则电场力做正功，带电粒子的动能增加，电势能减小，A 错误、C 正确；由于不知带电粒子的电性，无法判断电场线方向，B 错误；由于带电粒子从 a到 b 的过程中弯曲的幅度越来越大，说明受到的电场力越来越大，故加速度越来越大，D 正确。二、13.【答案】【解析】题目中只要寻求电势相等的点即可确定等势面，因j = 6 V ，j = 6 V，由匀强电场的特点电势B C均匀分布知，在 BC 连线的中点 O 处的电势必为 0；同理，在 AC 线段上找一个电势为 0 的点，把 AC 线段等分成三份，在等分点 O处的电势也必为 0。连结 OO即为该电场中的一条等势线，根据电场线与等势线垂直，可以画出电场中的电场线，如图所示。高中物理 必修第三册 2 / 31 2eU14.【答案】（1）在加速电场中，根据动能定理得， e = 2 ，解得 v = 0 。U mv 00 0 02 m（2）在偏转电场中，偏转位移为d2，根据L = v t ， a eU= ，则0mdd 1 eUL UL2 2y = = at = = ，解得22 2 2mdv 4U d20 0U2U ?d 25000102 6= = = 0 V 4.0 102 VL 25102 6。315.【答案】（1）根据题设条件，电场力大小 F = mg tan 37 = mg ，方向水平向右。4（2）小球沿竖直方向做匀减速直线运动，初速度为 v ，0 v = v gt 。沿水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为则 a ， y 0 x则F 3 va = = g ，小球上升到最高点的时间t = 0 ，此过程中小球沿电场线方向的位移xm 4 g12 3v02x = a t = ，电x2 8?g9场力做功W = Fx = mv2 。0329则小球上升到最高点的过程中，电势能减少 mv2 。03216.【答案】（1）小球受重力、电场力、细线的拉力作用，它恰好能通过最高点，说明细线拉力T = 0 ，这时A重力和电场力的合力提供小球做圆周运动的向心力，故有v2 Eq qE mg m v g L+ = 1 ，解得 = + 1L m 。（2）小球由 A 运动到 B 点，绳子拉力不做功，重力和电场力做功，由动能定理得1 1 2(mg + qE)2L(gE + mg)2L = mv mv ，解得 v2 v22 2 = + ， 2 1 2 12 2 m Eq 将 v1 的表达式代入得 2 5v = + g L m 。mv2（3）在 B 点，三个力的合力提供小球做圆周运动所需的向心力，有T mg Eq = ，T = 6(mg + qE) 。2B BL高中物理 必修第三册 3 / 3第 2 章综合测试一、选择题（本题共 12 小题，每小题 5 分，共 60 分，第 18 题只有一项符合题目要求，第 912 题有多项符合题目要求，全都选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分）1.两个带同种电荷的物体间距增大一些时（ ）A.电场力做正功，电势能增加B.电场力做正功，电势能减小C.电场力做负功，电势能增加D.电场力做负功，电势能减小2.关于避雷针的下列说法中正确的是（ ）A.制作避雷针要选用绝缘性能好的材料B.避雷针避雷是将云层中积聚的电荷导入大地C.为了美观通常把避雷针顶端设计成球形D.避雷针安装在高大建筑物的顶端，而不必接地3.下列关于电容器和电容的说法中不正确的是（ ）A.根据CQ= 可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比UB.对于确定的电容器，其所带的电荷量与两板间的电压（小于击穿电压且不为零）成正比C.无论电容器的电压如何变化（小于击穿电压且不为零），它所带的电荷量与电压的比值恒定不变D.电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两极板上的电压无关4.一正电荷仅在电场力作用下，从 A 点运动到 B 点，速度大小随时间变化的图像如图所示。下列关于 A、B 两点电场强度 E 的大小和电势 的高低的判断，正确的是（ ）A.E E ，j jA B A BB.E = E ，j =jA B A BC. E E ，j jA B A BD.E E ，j jA B A B5.如图所示，在 xOy 平面内有一个以 O 为圆心、半径 R = 0.1 m 的圆，P 为圆周上的一点，O、P 两点连线与 x 轴正方向的夹角为q 。若空间存在沿 y 轴负方向的匀强电场，场强大小 E =100 V/m，则 O、P 两点的电势差可表示为（ ）A.U = 10sinq(V)OP高中物理 必修第三册 1 / 5B.U =10sinq(V)OPC.U = 10cosq(V)OPD.U =10cosq(V)OP6.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中 A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中（ ）A.做直线运动，电势能先变小后变大B.做直线运动，电势能先变大后变小C.做曲线运动，电势能先变小后变大D.做曲线运动，电势能先变大后变小7.如图所示，一平行板电容器与电源 E、电阻 R 和电流表相连接，接通开关 S，电源即给电容器充电，下列说法中不正确的是（ ）A.保持 S 接通，使两极板的面积错开一些（仍平行），则两极板间的电场强度减小B.保持 S 接通，减小两极板间的距离，则电流表中有从左到右的电流流过C.断开 S，增大两极板间的距离，则两极板间的电压增大D.断开 S，在两极板间插入一块电介质板，则两极板间的电势差减小8.如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点 O 处的电势为0 V ，点 A 处的电势为 6 V ，点 B 处的电势为3 V ，则电场强度的大小为（ ）A. 200 V/m B. 200 3 V/mC.100 V/m D.100 3 V/m9.在一静止点电荷的电场中，任一点的电势j 与该点到点电荷的距离 r 的关系如图所示。电场中四个点a、b、c 和 d 的电场强度大小分别为 E 、aE 、 E 和b cE 。点 a 到点电荷的距离 r 与点 a 的电势j 已在图中d a a用坐标（r ，j ）标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由 a 点依次经b、c 点移动到 d 点，在相邻两a a点间移动的过程中，电场力所做的功分别为W 、W 和W 。下列选项正确的是（ ）ab bc cd高中物理 必修第三册 2 / 5A. E : E = 4:1 B. E : E = 2:1a b c dC.W :W = 3:1 D.W :W =1:3ab bc bc cd10.在两块平行金属板 A、B 间加如图所示变化的电压，此电压的值不变，但每过A 板电势为正，若在此时由 B 板自由释放一电子，那么（ ）T2改变一次极性。t = 0 时，A.电子会一直向 A 板运动B.电子在 A、B 两板间来回运动C.在t = T 时，电子回到出发点TD.在t = 时电子具有最大速度211.三个分别带正电、负电和不带电的质量相同的颗粒，从水平放置的平行带电金属板左侧以相同速度 v 垂0直电场线方向射入匀强电场，分别落在带正电荷的下板上的 a、b、c 三点，如图所示，下列判断正确的是（ ）A.落在 a 点的颗粒带正电， c 点的带负电，b 点的不带电B.三个颗粒在电场中的加速度的关系是 a a aa b cC.三个颗粒在电场中运动的时间关系是t t ta b cD.电场力对落在 c 点的颗粒做负功12.如图所示，MN 是点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带电粒子（不计重力）从 a 到b 穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示。下列结论中正确的是（ ）A.带电粒子从 a 到 b 过程中动能逐渐减小B.电场线的方向由 N 指向 MC.带电粒子在 a 点的电势能大于在b 点的电势能高中物理 必修第三册 3 / 5D.带电粒子在 a 点的加速度小于在b 点的加速度二、计算题（本题共 4 小题，共 46 分）13.如图所示，虚线方框内为一匀强电场，A、B、C 为该电场中的三个点。已知j =12 V ，j = 6 V ，j = 6 V。A B C试在该方框内作出该电场的示意图（即画出几条电场线），并要求保留作图时所用的辅助线。14.一束电子流在经 0 5 000 VU = 的加速电场由静止加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示。若两板间距 d =1103 m ，板长 L = 5103 m ，求：（1）电子离开加速电场时的速度大小；（结果用字母 e、U 、m 表示）0（2）若要使电子刚好从平行板间边缘飞出，求两个极板上的电压。（结果保留两位有效数字）15.真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为 m 、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度方向与竖直方向夹角为 37（sin 37 = 0.6，cos37 = 0.8 ，重力加速度为 g ）。求：（1）小球受到的电场力的大小及方向；（2）若以速度 v 竖直向上抛出该小球，求小球从抛出点至最高点的电势能变化量。016.如图所示，在方向竖直向下的匀强电场中，一绝缘轻细线一端固定于 O 点，另一端系一带正电的小球在竖直平面内做圆周运动。小球带的电荷量为 q ，质量为 m ，绝缘细线长为 L，电场的电场强度为 E，若带电小球恰好能通过最高点 A，则：高中物理 必修第三册 4 / 5（1）在 A 点时小球的速率 v 为多大？1（2）小球运动到最低点 B 时的速率 v 为多大？2（3）运动到 B 点时细线对小球的拉力为多大？高中物理 必修第三册 5 / 5