【高考导航】2013届高考物理第一轮复习测试-6-3巩固练习.doc

【高考导航】2013届高考物理第一轮复习测试 6-3巩固练习
(时间：45分钟　满分：100分)
一、选择题(本题共10个小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内)
1．如图所示，带正电荷量q，质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，现加一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，且qE≤mg，以下判断中正确的是(　　)
A．物体将沿斜面减速下滑
B．物体将沿斜面加速下滑
C．物体仍保持匀速下滑
D．仅当qE＝mg时，物体继续保持匀速下滑
解析：未加电场时，m匀速下滑，则有mgsin θ＝μmgcos θ，加电场后有(mg－qE)sin θ＝μ(mg－qE)cos θ，所以物体仍保持匀速下滑．
答案：C
2．(2012年铜陵模拟)传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示是一种测定压力的电容式传感器．当待测压力F作用于可动膜片电极上时，以下说法中正确的是(　　)
A．若F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流
B．若F向上压膜片电极，电路中有从b到a的电流
C．若F向上压膜片电极，电路中不会出现电流
D．若电流表有示数，则说明压力F是不变的
解析：F向上压膜片电极，使得电容器两板间的距离减小，电容器的电容增加，又因电容器两极板间的电压不变，所以电容器的电荷量增加，电容器继续充电．综上所述，选项B正确．
答案：B
3．一平行板电容器两极板间距为d、极板面积为S，电容为ε0S/d，其中ε0是常量．对此电容器充电后断开电源．当增加两板间距时，电容器极板间(　　)
A．电场强度不变，电势差变大
B．电场强度不变，电势差不变
C．电场强度减小，电势差不变
D．电场强度减小，电势差减小
解析：①平行板电容器所带电荷量Q、两板间电压U，有C＝Q/U、C＝ε0S/d、两板间匀强电场的场强E＝U/d，可得E＝Q/(ε0S)．②电容器充电后断开，电容器电荷量Q不变，则E不变．根据C＝ε0S/d可知d增大、C减小，又根据C＝Q/U可知U变大．
答案：A
4．如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地；P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地．开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度α.在以下方法中，能使悬线的偏角α变大的是(　　)
A．缩小a、b间的距离或取出a、b两极间的电介质
B．加大a、b间的距离或取出a、b两极间的电介质
C．加大ab间距离或换一块形状大小相同，介电常数更大的电介质
D．缩小ab间距离或换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质
解析：已知电容器C带电荷量不变，a、Q两板均接地，电势为零，b、P两板电势相等．当a、b间距离缩小时，电容器C的电容变大，电压U变小，即b、P两板电势减小，即p、Q间电压减小，电场强度E减小，悬线偏角α减小．取出a、b两极板间电介质时，电容器C的电容变小，电压U变大，悬线偏角α增大．当换一块介电常数更大的电介质时，电容器C的电容变大，电压U变小，悬线偏角α减小，综上所述，应选B.
答案：B
5．(2011年天津理综)板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1.现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为d，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是(　　)
A．U2＝U1，E2＝E1　　　　 B．U2＝2U1，E2＝4E1
C．U2＝U1，E2＝2E1 D．U2＝2U1，E2＝2E1
解析：U1＝，E1＝.当板间距变为d时，由C＝可知电容变为2C，而带电荷量也变为2Q，故U2＝＝U1，E2＝＝2＝2E1，故C选项正确．
答案：C
6．平行板间有如图所示的周期性变化的电压．重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t＝0时刻开始将其释放，运动过程中无碰板情况．在下图所示的图象中，能正确定性描述粒子运动的速度图象的是(　　)
解析：0～时间内粒子做初速度为零的匀加速直线运动，～T时间内做匀减速直线运动，由对称性可知，在T时刻速度减为零．此后周期性重复，故A对．
答案：A
7．如图所示，水平面绝缘且光滑，弹簧左端固定，右端连一轻质绝缘挡板，空间存在着水平方向的匀强电场，一带电小球在电场力和挡板压力作用下静止．若突然将电场反向，则小球加速度的大小随位移x变化的关系图象可能是下图中的(　　)
解析：带电小球静止时设弹簧的压缩量为x0，则qE＝kx0，电场反向后，由牛顿第二定律得：
qE＋k(x0－x)＝ma(x为小球的位移)，由于该方程中a与x为一次函数，在a－x图象中为直线；球与挡板分开后，有qE＝ma，a为定值，故只有A正确．
答案：A
8．(2012年阜阳模拟)如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷＋Q.a、b、c、d、e、f为以O为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法正确的是(　　)
A．b、d两点的电场强度相同
B．a点的电势等于f点的电势
C．点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功
D．将点电荷＋q在球面上任意两点之间移动，从a点移动到c点电势能的变化量一定最大
解析：b、d两点的场强为＋Q产生的场与匀强电场E的合场强，由对称可知，其大小相等，方向不同，A错误；a、f两点虽在＋Q的同一等势面上，但在匀强电场E中此两点不等势，故B错误；在bedf面上各点电势相同，点电荷＋q在bedf面上移动时，电
场力不做功，C错误；从a点移到c点，＋Q对它的电场力不做功，但匀强电场对＋q做功最多，电势能变化量一定最大，故D正确．
答案：D
9．(2012年六安模拟)如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b.不计空气阻力，则(　　)
A．小球带负电
B．电场力跟重力平衡
C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小
D．小球在运动过程中机械能守恒
解析：由于小球在竖直平面内做匀速圆周运动，速率不变化，由动能定理，合外力做功为零，绳子拉力不做功，电场力和重力做的总功为零，所以电场力和重力的合力为零，电场力跟重力平衡，B正确．由于电场力的方向与重力方向相反，电场方向又向上，所以小球带正电，A不正确．小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，由功能关系得，电势能增加，C不正确．在整个运动过程中，除重力做功外，还有电场力做功，小球在运动过程中机械能不守恒，D不正确．
答案：B
10．如图所示，一种β射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成．放射源O在A极板左端，可以向各个方向发射不同速度、质量为m的β粒子，若极板长为L，间距为d.当A、B板加上电压U时，只有某一速度的β粒子能从细管C水平射出，细管C离两板等距．已知元电荷为e，则从放射源O发射出的β粒子的这一速度为(　　)
A. B.
C. D.
解析：设所求的速度为v0，与上板A成θ角．在垂直于极板的方向上，β粒子做匀减速直线运动，当竖直分速度恰好减为零时，有＝at2，即d＝at2.水平位移L＝vxt，两式相除得＝＝，又vy＝at＝，所以vx＝vy＝ .因此v0＝＝ .选项C正确．
答案：C
二、非选择题(本题共2个小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)
11．(15分)在示波管中，电子通过电子枪加速，进入偏转电极，然后射到荧光屏上．如下图所示，设电子的质量为m(不考虑所受重力)，电荷量为e，从静止开始，经过加速电场加速，加速电场电压为U1，然后进入偏转电场，偏转电极中两板之间的距离为d，板长为L，偏转电压为U2，求电子射到荧光屏上的动能为多大？
解析：电子在加速电场加速时，根据动能定理
eU1＝mv
进入偏转电场后L＝vx·t，vy＝at，a＝
射出偏转电场时合速度v＝，
以后匀速到达荧光屏．
由以上各式，得Ek＝mv2＝eU1＋.
答案：eU1＋
12．(15分)(2012年芜湖模拟)在场强为E＝100 V/m的竖直向下的匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属板，在金属板的正上方，高为h＝0.8 m处有一个小的放射源放在一端开口的铅盒内，如图所示．放射源以v0＝200 m/s的初速度向水平面以下各个方向均匀地释放质量为m＝2×10－15 kg、电荷量为q＝＋10－12 C的带电粒子．粒子最后落在金属板上．不计粒子重力，试求：
(1)粒子下落过程中电场力做的功；
(2)粒子打在金属板上时的动能；
(3)计算落在金属板上的粒子图形的面积大小．(结果保留两位有效数字)
解析：(1)粒子在下落过程中电场力做的功
W＝Eqh＝100×10－12×0.8 J＝8×10－11 J
(2)粒子在整个运动过程中仅有电场力做功，由动能定理得W＝Ek2－Ek1
Ek2＝8×10－11 J＋2×10－15×2002/2 J＝1.2×10－10 J
(3)粒子落到金属板上的范围是一个圆．设此圆的半径为r，只有当粒子的初速度与电场的方向垂直时粒子落在该圆的边缘上，由运动学公式得
h＝at2＝t2
代入数据求得t≈5.66×10－3 s
圆半径r＝v0t≈1.13 m
圆面积S＝πr2≈4.0 m2.
答案：(1)8×10－11 J　(2)1.2×10－10 J　(3)4.0 m2

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