（浙江选考）2023版高考物理大一轮复习第九章电磁感应交变电流单元滚动检测卷

PAGEPAGE1第九章电磁感应交变电流单元滚动检测卷六考生注意：1．本试卷分第一卷(选择题)和第二卷(非选择题)两局部，共4页．2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上．3．本次考试时间90分钟，总分值100分．第一卷一、选择题Ⅰ(此题共14小题，每题3分，共42分．每题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多项选择、错选均不得分)1．现在有一种观点，认为物理学是一门测量的科学．那么在高中物理中的自由落体运动规律、万有引力常量、电流的热效应、元电荷的数值分别是由不同的科学家测量或发现的，他们依次是()A．伽利略、牛顿、安培、密立根B．牛顿、卡文迪许、奥斯特、库仑C．伽利略、卡文迪许、焦耳、密立根D．牛顿、开普勒、奥斯特、密立根答案C2．由电场强度定义式可知()A．E与F成正比 B．E与q成反比C．E与F同方向 D．E的大小可由eq\f(F,q)求出答案D3．真空中两个完全相同的小球带电后，它们之间的静电力为F.现将两球接触后放回原处，那么它们之间的静电力()A．—定变大 B．—定变小C．可能不变 D．一定不变答案C4．以下各图中，正确描绘两个等量正电荷电场线的是()答案D5．如图1所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，M、N是运动轨迹上的两点，那么()图1A．M点的电势比N点的电势低B．粒子在M点的加速度比在N点的加速度大C．粒子一定是从M点运动到N点D．粒子在M点的电势能比在N点的电势能大答案D解析根据轨迹可知带电粒子受力与电场线方向一致，因此是正电荷，M点的电势高于N点的电势，A错误；根据电场线疏密程度可知N点场强大，所以带电粒子在N点加速度大，B错误；根据轨迹看不出运动方向，C错误；带正电粒子在电势高的地方电势能大，D正确．6.如图2所示，在真空中有两个带等量正电荷的点电荷，分别置于M、N两点，A、B为M、N连线的中垂线上的两点，现将一负电荷q由A点沿中垂线移动到B点，在此过程中，以下说法中正确的选项是()图2A．q的电势能逐渐减小 B．q的电势能逐渐增大C．q的电势能先增大后减小 D．q的电势能先减小后增大答案D解析由于M、N两点的点电荷都带正电，故负电荷q由A到B，电场力先做正功后做负功，电荷的电势能先减小后增大，D选项正确．7.静电场聚焦在电子显微镜和示波管中起着重要的作用．如图3所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线，两电子分别从a、b两点运动到c点，那么()图3A．聚焦电场对两电子始终做负功B．电子在a点具有的电势能比b点小C．a点处的电势比c点处的电势低D．b处的电场强度比c处小答案C解析电子从a、b两点运动到c点聚焦电场对两电子都做正功，故A错误；a、b在同一个等势面上，电子在a、b点具有的电势能相同，故B错误；据沿电场线电势降低，a点处的电势比c点处的电势低，故C正确；根据电场线的疏密，b处的电场强度比c处大，故D错误．8.超级电容器又叫双电层电容器，是一种新型储能装置．它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点．如图4为一款超级电容器，其标有“3V,3000F〞，那么可知()图4A．电压为0时，该电容器的电容为0B．电压为2V时，该电容器的电容为2000FC．该电容器正常工作时的电荷量为9000CD．该电容器正常工作时的电荷量为1000C答案C9．如图5所示，带电荷量为－Q的小球A固定，带电荷量为－q的小球B用细线悬挂，当两球相距r时系统处于静止状态，A、B两球在同一水平线上；细线与竖直方向的夹角为θ.两小球均可视作点电荷，静电力常量为k，那么以下结论正确的选项是()图5A．细线受到的拉力大小为FT＝eq\f(kQq,r2cosθ)B．细线受到的拉力大小为FT＝eq\f(kQq,r2tanθ)C．小球B的质量为m＝eq\f(kQq,r2g)tanθD．小球B的质量为m＝eq\f(kQq,r2gtanθ)答案D解析对B球受力分析，库仑力F＝keq\f(Qq,r2)＝FTsinθ，且FTcosθ＝mg，得FT＝eq\f(kQq,r2sinθ)，m＝eq\f(kQq,r2gtanθ)，故D正确．10.如图6甲所示，在一个半径为r的圆周上等间距的五个点A、B、C、D、E上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为－q外，其余各点处的电荷量均为＋q，那么在圆心O放置的另一个电荷量为Q的正点电荷所受的电场力的大小和方向为()图6A．电场力大小为eq\f(2kQq,r2)，方向沿OA方向B．电场力大小为eq\f(2kQq,r2)，方向沿AO方向C．电场力大小为eq\f(kQq,r2)，方向沿OA方向D．电场力大小为eq\f(kQq,r2)，方向沿AO方向答案A解析根据对称性，先假定在A点放上＋q的点电荷，那么O点的电场强度为零，即B、C、D、E四个点电荷在O点的电场强度方向沿OA向上，大小为eq\f(kq,r2).故O点的合电场强度为A点－q在O点产生的电场强度与B、C、D、E四个＋q在O点产生的合电场强度的矢量和，如下图，即EO＝EA＋E′＝eq\f(2kq,r2)，所以只有选项A正确．11．如图7所示，M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板，板间有匀强电场，质量为m、电荷量为－q的带电粒子(不计重力)，以初速度v0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子刚好能到达N板，如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间距的eq\f(1,2)处返回，那么下述措施能满足要求的是()图7A．使初速度减为原来的eq\f(1,2)B．使M、N间电压减为原来的eq\f(1,2)C．使M、N间电压提高到原来的4倍D．使初速度和M、N间电压都减为原来的eq\f(1,2)答案D解析在粒子刚好到达N板的过程中，由动能定理得－qEd＝0－eq\f(1,2)mv02，所以d＝eq\f(mv\o\al(,02),2qE).设带电粒子离开M板的最远距离为x，那么使初速度减为原来的eq\f(1,2)，x＝eq\f(d,4)，故A错；使M、N间电压减为原来的eq\f(1,2)，电场强度变为原来的eq\f(1,2)，粒子将打到N板上，故B错；使M、N间电压提高到原来的4倍，x＝eq\f(d,4)，故C错；使初速度和M、N间电压都减为原来的eq\f(1,2)，电场强度变为原来的一半，x＝eq\f(d,2)，故D对．12.如图8所示，正方体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料，ABCD面带正电，EFGH面带负电．从小孔P沿水平方向以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴A、B、C，最后分别落在1、2、3三点，那么以下说法正确的选项是()图8A．三个液滴在真空盒中都做平抛运动B．三个液滴的运动时间不一定相同C．三个液滴落到底板时的速率相同D．液滴C所带电荷量最多答案D解析三个液滴在水平方向受到电场力作用，水平方向不是匀速直线运动，所以三个液滴在真空盒中不是做平抛运动，选项A错误；由于三个液滴在竖直方向做自由落体运动，下落高度相同，故三个液滴的运动时间相同，选项B错误；三个液滴落到底板时竖直分速度相等，而水平分速度不相等，所以三个液滴到底板时的速率不相同，选项C错误；由于液滴C在水平方向位移最大，说明液滴C在水平方向加速度最大，所带电荷量最多，选项D正确．13．如图9甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示．假设在O点由静止释放一电子，且电子仅受电场力的作用，那么()图9A．电场的方向沿Ox正方向B．电子沿Ox正方向运动C．电场的场强沿Ox方向增大D．电子的电势能将增大答案B14.如图10所示，a、b两个带电小球，质量分别为ma、mb，用绝缘细线悬挂在水平方向的匀强电场中(图中未画出)．两球静止时，它们距水平地面的高度相同，绳与竖直方向的夹角分别为α和β(α＜β)．现同时烧断细线，假设空气阻力、两球之间的库仑力均忽略不计，两球电荷量不变，重力加速度为g.那么()图10A．a、b两球均做曲线运动B．a球先落地，b球后落地C．落地时，a、b两球水平分速度大小相等，且方向相反D．落地时，a、b两球的速度与竖直方向的夹角分别为α和β答案D解析静止时，球受三个力作用：重力、电场力、细线拉力，细线烧断后，重力和电场力大小、方向均不变，小球初速度均为零，因此，小球做直线运动，选项A错误，D正确；在竖直方向上，只受重力，因高度相同，那么两球同时落地，应选项B错误；对小球受力分析可知，烧断细线后a、b两小球在水平方向的加速度大小分别为gtanα、gtanβ，由于β＞α，因此水平方向上a球的加速度小于b球的加速度，因此落地时a、b两球的水平分速度大小不等，应选项C错误．二、选择题Ⅱ(此题共4小题，每题3分，共12分．每题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的．全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分)15．静电现象在技术中有很多应用，图11中四张图片反映的是静电技术在生活中的应用，以下说法正确的选项是()图11A．甲图为超高压带电作业的工作人员，为了保证他们的平安，他们必须穿上橡胶制成的绝缘衣服B．图乙为家用煤气灶的点火装置，它是根据尖端放电的原理而制成的C．图丙为避雷针的示意图，只要在高大建筑物屋顶插入一根锋利的导体棒即可防止建筑物被雷击D．图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相反的电荷，这样使油漆与金属外表结合得更牢固，这个过程中带电油漆雾滴的电势能减小答案BD解析由静电屏蔽原理可知，金属壳或金属网内的场强处处为零，因此超高压带电作业的工作人员，为了保证他们的平安，必须穿上掺入金属丝的衣服，选项A错误；家用煤气灶的点火装置，它是根据尖端放电的原理而制成的，选项B正确；避雷针通过接地引线与接地装置连接，有雷电时可以把电荷及时导入大地，因此只在高大建筑物屋顶插入一根锋利的导体棒，不能把电荷及时导入大地，不能防止建筑物被雷击，选项C错误；静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相反的电荷，这样使油漆与金属外表结合得更牢固，这个过程中电场力对带电油漆雾滴做正功，其电势能减小，选项D正确．16．一带电粒子在电场中由静止释放，只在电场力作用下做直线运动，先后经过A、B两点，那么以下说法正确的选项是()A．A、B两点一定在同一条电场线上B．粒子一定做单向直线运动C．A、B两点的电势可能相等D．粒子可能在电场中做往复运动答案CD解析如果电场是等量同种电荷的电场，粒子与场源电荷是异种电荷，且粒子在两场源电荷连线的垂直平分线上某一点(除连线中点)由静止释放，该粒子会在电场力作用下做往复运动，如果A、B两点关于连线对称，那么A、B两点的电势相等，选项A、B错误，C、D正确．17．(2022·嘉兴一中等五校联考)如图12所示，电场中的一簇电场线关于y轴对称分布，O点是坐标原点，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，Q点在x轴上，那么()图12A．M点电势比P点电势低B．OM间的电势差等于NO间的电势差C．一正电荷在O点的电势能小于在Q点的电势能D．将一负电荷从M点移到P点，电场力做正功答案AD18.如图13所示，平行板电容器充电后与电源断开，上极板带正电，下极板带负电．两个相同的不计重力的带电粒子A、B，分别从平行板间左侧中点和贴近上极板左端处以不同的初速度垂直于电场方向进入两极板间，它们恰好都能打在下极板右端处的C点，那么以下说法中正确的选项是()图13A．A粒子的初速度是B粒子的eq\r(2)倍B．A、B两粒子到达C点时的动能可能相同C．A粒子在C点的速度偏向角的正弦值是B粒子的2倍D．如果仅将加在两极板间的电压加倍，A、B两粒子到达下极板时将不在同一点答案AB解析粒子在水平方向上做匀速直线运动，那么有vAtA＝vBtB，竖直方向上对A有eq\f(h,2)＝eq\f(1,2)atA2，对B有h＝eq\f(1,2)atB2，通过计算可知vA＝eq\r(2)vB，选项A正确；由动能定理可知，电场力对B粒子做功为A粒子的两倍，A粒子的初动能为B粒子的两倍，所以到C点时动能有可能相同，选项B正确；通过题图可以看出，A粒子的偏向角要小于B粒子的偏向角，选项C错误；由水平速度与时间关系可知，加大电压，两粒子水平方向上的位移相同，选项D错误．第二卷三、非选择题(此题共5小题，共46分)19.(8分)如图14所示，水平面绝缘且光滑，在水平面上方高为h的P点固定一个电荷量为Q的正点电荷，在水平面上M点将一质量为m、带电荷量为＋q的可视为质点的小物块从M点以初速度v0沿直线向右运动，到达P点正下方N点时小物块的速度为v.∠PMN＝60°，重力加速度为g，不考虑小物块产生的电场的影响．求小物块在M点时受到轨道的支持力大小．图14答案mg＋eq\f(3\r(3)kQq,8h2)解析物块在M点受重力、电场力和支持力．分解电场力，由竖直方向受力平衡得：FN＝mg＋keq\f(Qq,r2)sin60°又因为h＝rsin60°由以上两式解得支持力FN＝mg＋eq\f(3\r(3)kQq,8h2).20.(8分)在光滑绝缘的水平地面上建立了如图15所示的直角坐标系xOy，在y轴左侧区域有水平向右的匀强电场，电场强度大小为E＝9×103N/C，现有带电荷量q1＝＋1×10－3C、质量m＝10g的带电粒子P从x＝－1.5m处沿y轴正方向以初速度v0＝30m/s的速度开始运动，经过y轴上的Q图15(1)Q点的坐标；(2)带电粒子P过Q点时的速度．答案见解析解析(1)设沿x轴正方向做匀加速运动的时间为t，位移为x，在匀强电场中运动的加速度a＝eq\f(Eq,m)那么沿x轴正方向，有|x|＝eq\f(1,2)at2设沿y轴正方向做匀速运动的位移为y，那么y＝v0t解得：y＝v0eq\r(\f(2|x|m,Eq))代入数据得：y＝eq\r(3)m，t＝eq\f(\r(3),30)s故Q点坐标为(0，eq\r(3)m)．(2)过Q点时沿x轴正方向的速度vx＝at所以过Q点的速度大小为v＝eq\r(v\o\al(

2,0)＋v\o\al(

2,x))解得：v＝60m/s设此时速度与y轴正方向夹角为θ，那么tanθ＝eq\f(vx,v0)得θ＝60°带电粒子P过Q点时的速度大小为60m/s，方向与y轴正方向成60°角斜向右上方．21.(10分)静电喷漆技术具有效率高、质量好、有益于健康等优点，其装置可简化为如图16.A、B是间距为d的两块平行金属板，两板间有方向由B指向A的匀强电场，电场强度为E.在A板的中央放置一个平安接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为v且带负电的油漆微粒，假设油漆微粒的质量均为m、带电荷量均为q，忽略微粒间的静电作用，微粒的重力和所受空气阻力均不计，油漆微粒最后都能落在金属板B上．求：图16(1)两块平行金属板之间的电势差；(2)微粒落在B板上所形成的图形的半径；(3)微粒落在金属板B上时的速率．答案见解析解析(1)两块平行金属板之间的电势差U＝Ed.(2)初速度方向沿平行A板喷出的微粒水平位移最大且大小相等，等于微粒落在B板上所形成的图形的半径R.沿平行A板喷出的微粒做类平抛运动，那么：R＝vt，d＝eq\f(1,2)at2，a＝eq\f(qE,m)联立解得：R＝veq\r(\f(2dm,qE)).(3)由动能定理得：qEd＝eq\f(1,2)mv′2－eq\f(1,2)mv2解得：v′＝eq\r(\f(2qdE,m)＋v2).22.(10分)如图17所示，绝缘光滑水平轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R＝0.40m．在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E＝1.0×104N/C.现有一质量m＝0.10kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离x＝1.0m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零．带电体所带电荷量q＝8.0×10－5C，g取10m/s2图17(1)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧形轨道的压力；(2)带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中，摩擦力所做的功．答案(1)5.0N，方向竖直向下(2)－0.72J解析(1)设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有qE＝ma，解得a＝eq\f(qE,m)＝8.0m/s2设带电体运动到B端的速度大小为vB，那么vB2＝2ax解得vB＝eq\r(2ax)＝4.0m/s设带电体运动到圆弧形轨道的B端时受轨道的支持力为FN，根据牛顿第二定律有FN－mg＝eq\f(mv\o\al(,B2),R)解得FN＝mg＋eq\f(mv\o\al(,B2),R)＝5.0N根据牛顿第三定律可知，带电