2011年高考物理 电场总复习质量评估(9)（教师解析版） 新人教版

用心 爱心 专心 1 章末质量检测章末质量检测 九九 电场电场 时间 90 分钟 满分 100 分 第第 卷卷 选择题选择题 一 选择题一 选择题 本题包括 10 小题 共 40 分 每小题给出的四个选项中 有的只有一个选项正确 有的 有多个选项正确 全部选对的得 4 分 选对但不全的得 2 分 错选或不选的得 0 分 1 如图 9 1 所示是电容式话筒的示意图 它是利用电容制作的传感器 话筒的振动膜前面镀 有薄薄的金属层 膜后距膜几十微米处有一金属板 振动膜上的金属层和这个金属板构成电 容器的两极 在两极间加一电压 U 人对着话筒说话时 振动膜前后振动 使电容发生变化 导致话筒所在的电路中的其他量发生变化 使声音信号被话筒转化为电信号 其中导致电容变 化的原因可能是电容器两极板间的 图 9 1 A 距离变化B 正对面积变化C 介质变化D 电压变化 解析解析 振动膜前后振动 引起电容器极板间的距离变化 答案答案 A 2 一负电荷从电场中 A 点由静止释放 只受电场力作用 沿电场线运动到 B 点 它运动的 vt 图象如图 9 2 甲所示 则 A B 两点所在区域的电场线分布情况可能是图乙中的 图 9 2 解析解析 从题图甲可以看出负电荷在运动的过程中是变加速运动 因此所受到的电场力也不断变 大 且和电荷运动方向相同 电场强度也不断变大 故选项 C 正确 答案答案 C 3 如图 9 3 所示 电场中某条电场线上 a b 两点相距为 d 电势差为 U 同一点电荷在 a b 两点所受的电场力大小分别为 F1和 F2 则下列说法中正确的是 图 9 3 A a 点的场强等于 U d B a 点的场强大于 b 点场强 C 若 F1 F2 则 a 点场强等于 U d D 若 F1 F2 则 a 点场强小于 b 点场强 解析解析 电场中某条电场线上 a b 两点相距为 d 电势差为 U 但电场线的分布情况未知 所 以 a b 两点的电场强度大小也无法判断 若 F1 F2 则 a 点场强小于 b 点场强 故选项 D 是正确的 用心 爱心 专心 2 答案答案 D 4 如图 9 4 所示 在真空中的 A B 两点分别放置等量异种点电荷 在 A B 两点间取一正五 角星形路径 abcdefghija 五角星的中点与 A B 的中点重合 现将一电子沿该路径逆时针移 动一周 下列判断正确的是 图 9 4 A e 点和 g 点的电场强度相同 B a 点和 f 点的电势相等 C 电子从 g 点到 f 点再到 e 点过程中 电势能先减小再增大 D 电子从 f 点到 e 点再到 d 点过程中 电场力先做负功后做正功 解析解析 e 点与 g 点的场强方向不同 据等量异种电荷等势线分布图可知 过 af 的连线为零伏特 的等势面 该面左侧电势高 右侧电势低 对选项 C 电势能一直增大 故 C 错 答案答案 BD 5 A B 是某电场中一条电场线上的两点 一正电荷仅在电场力作用下 沿电场线从 A 点运动 到 B 点 速度图象如图 9 5 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 图 9 5 A EA EBB EA EBC A BD A B 解析解析 由题图可知 正电荷速度越来越小 变化越来越慢即加速度越来越小 所受电场力越来 越小 故 EA EB A 对 受电场力方向与运动方向相反 可知场强方向由 B 向 A 电势 A B C 对 答案答案 AC 图 9 6 6 带正电的小球用绝缘线悬挂在 O 点 O 点放置一带正电的点电荷 做单摆摆动 如图 9 6 所示 与 O 点不放电荷时比较 下列判断正确的是 A 振动周期将变大B 振动周期将变小 C 振动周期将不变D 小球的振动仍是简谐运动 解析解析 O 点放不放电荷只对绳子拉小球的张力有一定影响 如果 O 点放置一正电荷 小球到 达最下端时绳子的张力将变大 但对小球振动的周期没有影响 我们可以将绳子对小球的拉 力与小球所受的库仑力等效成一个力 此二力始终与速度方向垂直 然后和 O 点不放正电荷 时比较就很容易得出结论了 所以答案为 CD 答案答案 CD 7 2010 四川绵阳高三第二次诊断考试 四川绵阳高三第二次诊断考试 18 如图所示 虚线 a b c 代表电场中的三个等势 面 相邻等势面之间的电势差相等 即 Uab Ubc 实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通 用心 爱心 专心 3 过该区域时的运动轨迹 P R Q 是这条轨迹上的三点 R 同时在等势面 b 上 据此可知 图 9 7 A 三个等势面中 c 的电势最低 B 带电质点在 P 点的电势能比在 Q 点的小 C 带电质点在 P 点的动能与电势能之和比在 Q 点的小 D 带电质点在 R 点的加速度方向垂直于等势面 b 解析解析 根据题意画出电场线 粒子在 P 处的速度方向和受力方向如图所示 可知电场线应垂直 等势线由 c 经 b 至 a 所以 a 点电势最低 选项 A 错误 粒子由 P 经 R 至 Q 的过程中 电场 力对其做正功 带电质点的电势能降低 B 选项错误 由于质点运动过程中只有电场力做功 所以质点的电势能与动能之和保持不变 C 选项错误 根据电场线与电场强度的几何关系可 知 D 选项正确 答案答案 D 8 如图 9 8 所示 一电子沿等量异种电荷的中垂线由 A O B 匀速飞过 不计电子的重力 则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是 图 9 8 A 先变大后变小 方向水平向左 B 先变大后变小 方向水平向右 C 先变小后变大 方向水平向左 D 先变小后变大 方向水平向右 解析解析 由 A O B 场强先增大再减小 在 O 点电场强度最大 电场强度的方向与异种电荷的 连线平行并指向负电荷 即电场力先增大再减小 由受力平衡 电子所受另一个力先增大再 减小 方向与异种电荷的连线平行并指向负电荷 选项 B 正确 答案答案 B 9 如图 9 9 所示 在光滑绝缘水平面上 两个带等量正电的点电荷 M N 分别固定在 A B 两点 O 为 AB 连线的中点 CD 为 AB 的垂直平分线 在 CO 之间的 F 点由静止释放一个带负电的小 球 P 设不改变原来的电场分布 在以后的一段时间内 P 在 CD 连线上做往复运动 若 用心 爱心 专心 4 图 9 9 A 小球 P 的带电荷量缓慢减小 则它往复运动过程中振幅不断减小 B 小球 P 的带电荷量缓慢减小 则它往复运动过程中每次经过 O 点时的速率不断减小 C 点电荷 M N 的带电荷量同时等量地缓慢增大 则小球 P 往复运动过程中周期不断减小 D 点电荷 M N 的带电荷量同时等量地缓慢增大 则小球 P 往复运动过程中振幅不断减小 解析解析 由对称性可知 M N 的带电荷量一定时 小球 P 的带电荷量的变化只影响其加速度的大 小 影响其到达 O 点的速率的大小 而不会影响振幅的大小 因此 B 正确 A 错误 如果 M N 的 带电荷量等量缓慢增大 则小球 P 所受电场力产生的加速度在同一位置时将更大 速度变化将 更快 即周期将变小 C 对 同时 伴随 M N 电荷量的增加 由于对 P 在同一位置的电场力变大 故振幅变小 D 对 答案答案 BCD 10 如图 9 10 所示 竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘 两个带有同种电荷的小球 A B 分别 处于竖直墙面和水平地面 且处于同一竖直平面内 若用图示方向的水平推力 F 作用于小球 B 则两球静止于图示位置 如果将小球 B 向左推动少许 并待两球重新达到平衡时 则两 个小球的受力情况与原来相比 图 9 10 A 推力 F 将增大 B 竖直墙面对小球 A 的弹力减小 C 地面对小球 B 的弹力一定不变 D 两个小球之间的距离增大 解析解析 将 A B 视为整体进行受力分析 在竖直方向只受重力和地面对整体的支持力 N 也是对 B 的支持力N 将 B 向左推动少许后 竖直方向受力不变 所以 N mA mB g 为一定值 C 正确 然后对 B 进行受力分析如图 由平衡条件可知 N mBg F斥cos 向左推 B 减小 所 以 F斥减小 由得 A B 间距离 r 增大 D 正确 而 F F斥sin 减小 F斥减小 2 r qq kF BA 斥 所以推力 F 减小 将 A B 视为整体时 F Na 所以墙面对小球 A 的弹力 Na减小 B 正确 故选 项 B C D 正确 答案答案 BCD 第第 卷卷 非选择题非选择题 二 填空计算题 共 6 题 每题 10 分 共 60 分 11 用描迹法画出电场中平面上的等势线 的实验中 用心 爱心 专心 5 图 9 11 1 如图 9 11 所用的电表指针偏转方向与流入电流的关系是 当电流从正接线柱流入电表时 指针偏向正接线柱一侧 一位学生用这个电表探测基准点 2 两侧的等势点时 把接电表正接线 柱的探针 E1接触基准点 2 把接电表负接线柱的探针 E2接触纸上某一点 发现表的指针发生 了偏转 为了探测到等势点 则 A 若电表指针偏向正接线柱一侧 E2应右移 B 若电表指针偏向正接线柱一侧 E2应左移 C 若电表指针偏向负接线柱一侧 E2应右移 D 若电表指针偏向负接线柱一侧 E2应左移 图 9 12 2 在平整的木板上依次铺放白纸 复写纸和导电纸 在导电纸上平放两个圆柱形电极 A 与 B 分别与直流电源的正 负极接好 如图 9 12 所示 若以 A B 连线为 x 轴 A B 连线的中垂 线为 y 轴 将一个探针固定在 y 轴上的某一点 沿 x 轴移动另一个探针 发现无论怎样移动 灵敏电流表的指针都不偏转 若电源及连线都是完好的 可能的故障是 将实验故障 排除后 探针从 BO 间某处沿 x 轴向电极 A 移动的过程中 电流表中指针偏转的情况是 解析解析 1 由题图可知 A 点电势高于 B 点电势 若电表指针偏向正接线柱一侧 说明探针 E1的 电势高于 E2的电势 E2应向左移动 所以 B 项正确 若指针偏向负接线柱一侧 说明探针 E2的电势高于 E1的电势 E2应向右移动 C 项正确 D 项错 2 导电纸涂导电物质的一面朝下了 偏角逐渐减小到零 再反向偏转 偏角逐渐变大 答案答案 1 BC 2 见解析 12 如图 9 13 所示 在真空中的 O 点放一点电荷 Q 1 0 10 9 C 直线 MN 过 O 点 OM 30 cm M 点放一点电荷 q 2 10 10 C 求 图 9 13 1 M 点的场强大小 2 若 M 点的电势比 N 点的电势高 15 V 则电荷 q 从 M 点移到 N 点 它的电势能变化了多少 解析解析 1 根据得 M 点的场强 2 r Q E 用心 爱心 专心 6 N C100 1030 100 1 100 9 2 9 9 E 2 电荷 q 从 M 点移到 N 点 电场力做功 WMN qUMN 2 10 10 15 J 3 10 9 J 这一过程中电场力做负功 电势能增加 3 10 9 J 答案答案 1 100 N C 2 3 10 9 J 13 如图 9 14 所示 计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器 电容的计算公式是 其中 9 0 10 12 F m 1 S 表示两金属片的正对面积 d 表示两金属间的距离 当某一 d S C 键被按下时 d 发生改变 引起电容器的电容发生改变 从而给电子线路发出相应的信号 已 知两金属片的正对面积为 50 mm2 键未被按下时 两金属片间的距离为 0 60 mm 只要电容变 化达 0 25 pF 电子线路就能发出相应的信号 那么为使按键得到反应 至少需要按下多大距 离 图 9 14 解析解析 计算机键盘是一个电容传感器 由题意知是通过改变两极板间距来改变电容 得到相应 的电信号 又因两极板间距减小 电容变大 设原间距为 d0 至少要按下距离为 d 电子线路恰 能检测出必要的信号 则根据先求得未按下时的电容 C1 0 75 pF 再由得 d S C 1 2 2 1 d d C C 和 C2 1 00 pF 得 12 d d C C 11 0 dd SC SdC Sd d 0 0 即 d 0 15 mm 答案答案 0 15 mm 14 如图 9 15 所示 电荷量为 e 质量为 m 的电子从 A 点沿与电场垂直的方向进入匀强电 场 初速度为 v0 当它通过电场 B 点时 速度与场强方向成 150 角 不计电子的重力 求 A B 两点间的电势差 图 9 15 用心 爱心 专心 7 解析解析 电子进入匀强电场后在电场力作用下做匀变速曲线运动 根据运动的分解可知 电子在垂 直于场强方向上做匀速直线运动 将 B 点的速度分解 如图 0 0 2 60cos v v v 电子从 A 运动到 B 由动能定理得 2 0 2 2 1 2 1 mvmveUAB 2 3 2 1 2 2 1 2 0 2 0 2 0 e mv e mvvm UAB 答案答案 e mv 2 3 2 0 15 如图 9 16 所示 在方向水平的匀强电场中 一个不可伸长的不导电细线的一端连着一个 质量为 m 的带电小球 另一端固定于 O 点 把小球拉起直至细线与场强平行 然后无初速释 放 已知小球摆到最低点的另一侧 线与垂直方向的最大夹角为 求小球经过最低点时细线 对小球的拉力 图 9 16 解析解