高考物理二轮复习 精题巧练二十五

一、单项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)1．氢原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则这3种力从大到小的排列顺序是()A．核力、万有引力、库仑力B．万有引力、库仑力、核力C．库仑力、万有引力、核力D．核力、库仑力、万有引力【答案】D【解析】核力存在于原子核中，是一种超大的短程力．电荷间的万有引力相比电荷间的库仑力可以忽略不计．所以自大到小的排列次序是核力、库仑力、万有引力．2．两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为eq\f(r,2)，则两球间库仑力的大小为()A.eq\f(1,12)FB.eq\f(3,4)FC.eq\f(4,3)FD．12F【答案】C【解析】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为F＝keq\f(Q·3Q,r2)，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为＋Q，距离又变为原来的eq\f(1,2)，库仑力为F′＝keq\f(Q·Q,\f(r,2)2)，所以两球间库仑力的大小为eq\f(4,3)F，C项正确．3．图是点电荷Q周围的电场线，以下判断正确的是()A．Q是正电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度B．Q是正电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度C．Q是负电荷，A点的电场强度大于B点的电场强度D．Q是负电荷，A点的电场强度小于B点的电场强度【答案】A【解析】正点电荷的电场是向外辐射状的，电场线密的地方电场强度大．所以A正确．4．如下图，一绝缘细杆的两端各固定着一个小球，两小球带有等量异号的电荷，处于匀强电场中，电场方向如图中箭头所示．开始时，细杆与电场方向垂直，即在图Ⅰ所示的位置；接着使细杆绕其中心转过90°，到达图中Ⅱ所示的位置；最后，使细杆移到图中Ⅲ所示的位置．以W1表示细杆由位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中电场力对两小球所做的功，W2表示细杆由位置Ⅱ到位置Ⅲ过程中电场力对两小球所做的功，则有()A．W1＝0，W2≠0B．W1＝0，W2＝0C．W1≠0，W2＝0D．W1≠0，W2≠0【答案】C【解析】在两球从图中Ⅰ所示的位置到达图中Ⅱ所示的位置的过程中，电场对两个电荷的电场力都在其方向上有位移，均做正功，所以W1≠0；在图中Ⅱ所示的位置中两球组成的系统所受的电场力的合力为零，故在从图中Ⅱ所示的位置到位置Ⅲ过程中电场力对两小球所做的功W2＝0，选项C是正确的．二、双项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．以下各小题四个选项中，只有两个选项符合题意．若只选一个且正确的给3分；若选两个且都正确的给6分，但只要选错一个或不选，该小题就为0分)5．如图，虚线表示初速为vA的带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，则()A．A点电势高于B点电势B．A点场强小于B点场强C．粒子带负电D．粒子带正电【答案】BD【解析】由电场线的特点可知A点场强小于B点场强，B选项正确；由于粒子做曲线运动，所受电场力的方向必指向轨道凹侧，故由粒子受电场力方向可推得粒子带正电，D选项正确．6．如下图，真空中A、B两处各有一个正点电荷，若放入第三个点电荷C，只在电场力作用下三个电荷都处于平衡状态，则C的电性及位置是()A．正电B．负电C．在A、B之间D．在B的右侧【答案】BC【解析】根据三点电荷平衡状态的条件：正负电荷必须间隔．可作出正确选择．7．下图所示是一个电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中()A．电阻R中没有电流B．电容器的电容变小C．电阻R中有从a流向b的电流D．电阻R中有从b流向a的电流【答案】BC【解析】增大板距时，电容变小，电容器放电，A板上的正电荷通过电阻向电池充电，电阻R中有由a流向b的电流．8．一个质量为m、电荷量为＋q的小球以初速度v0水平抛出，在小球经过的竖直平面内，存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区，两区域相互间隔、竖直高度相等，电场区水平方向无限长，已知每一电场区的场强大小相等、方向均竖直向上，不计空气阻力，下列说法正确的是()A．小球在水平方向一直做匀速直线运动B．若场强大小等于eq\f(mg,q)，则小球经过每一电场区的时间均相同C．若场强大小等于eq\f(2mg,q)，则小球经过每一无电场区的时间均相同D．无论场强大小如何，小球通过所有无电场区的时间均相同【答案】AC【解析】小球以初速度v0水平抛出后，小球在水平方向一直做匀速直线运动．在竖直方向上，当小球在无电场区运动时，仅受重力作用，加速度a＝g.当小球在有理想上下边界的匀强电场区，若场强大小等于eq\f(mg,q)，则a＝0，则小球作匀速直线运动，由于小球每次进入电场区速度不同，故小球经过每一电场区的时间均不相同．若场强大小等于eq\f(2mg,q)，则a＝g，方向竖直向上．所以小球先在无电场区作初速度为零的匀加速直线运动，然后在有电场区作匀减速直线运动，由于对称性，小球离开有电场区时速度变为0.因此小球经过每一无电场区的时间均相同．9．如下图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为r，将带等电荷量的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，＋q与O点的连线和OC夹角为30°，下列说法正确的是()A．A、C两点的电势关系是φA＝φCB．B、D两点的电势关系是φB＝φDC．O点的场强大小为eq\f(kq,r2)D．O点的场强大小为eq\f(\r(3)kq,r2)【答案】AC【解析】等量异种点电荷的连线的中垂线为一条等势线，故A、C两点的电势关系是φA＝φC，A对；空间中电势从左向右逐渐降低，故φB>φD，B错；根据电场的叠加原理知：合场强大小为eq\f(kq,r2)，C对D错．三、非选择题(本题共3小题，共54分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)10．(18分)如下图所示，带电量分别为4q和－q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为d.若杆上套一带电小环C，带电体A、B和C均可视为点电荷．(1)求小环C的平衡位置．(2)若小环C带电量为q，将小环拉离平衡位置一小位移x(eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(x))≪d)后静止释放，试判断小环C能否回到平衡位置．(回答“能”或“不能”即可)【解析】(1)设C在AB连线的延长线上距离B为l处达到平衡，带电量为Q由库仑定律得：F＝keq\f(qQ,r2)平衡条件得：eq\f(4kqQ,d＋l2)－eq\f(kqQ,l2)＝0解得：l1＝－eq\f(1,3)d(舍去)；l2＝d，所以平衡位置为：在B右侧与B相距d处．(2)不能．11．(18分)在竖直放置的铅屏A的右表面上贴着射线放射源P，已知射线实质为高速电子流，放射源放出粒子的速度v0＝1.0×107m/s.足够大的荧光屏M与铅屏A平行放置，相距d＝2.0×10－2m，其间有水平向左的匀强电场，电场强度大小E＝2.5×104N/C.已知电子电量e＝1.6×10－19C，电子质量取m＝9.0×10－31kg.求荧光屏上的发光面积．【解析】射线在A、M间电场中被加速，除平行于电场线的电子流外，其余均在电场中偏转，其中和铅屏A平行的电子流在纵向偏移距离最大(相当于平抛运动水平射程)．由d＝eq\f(1,2)·eq\f(eE,m)·t2得t＝3×10－9sr＝v0t＝1.0×107×3×10－9m＝3×10－2m在荧光屏上观察到的范围是半径为3.0×10－2米的圆，圆面积S＝πr2＝2.83×10－3m2.12．(18分)在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E＝6.0×105N/C，方向与x轴正方向相同．在O处放一个电荷量q＝－5.0×10－8C、质量m＝1.0×10－2kg的绝缘物块．物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.20，沿x轴正方向给物块一个初速度v0＝2.0m/s，如图所示．求物块最终停止时的位置．(g取10m/s2)【解析】物块先在电场中向右减速，设运动的位移为x1，由动能定理得：－(qE＋μmg)x1＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)所以x1＝eq\f(mv\o