2024年新教材高中物理第十章静电场中的能量章末质量评估含解析新人教版必修3VIP

PAGE1-章末质量评估(二)(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分.每小题只有一个选项符合题目要求)1.下图为某电场中的一根电场线,电场线上有A、B两点,一电子从A点运动到B点.下列说法正确的是()A.该电场线是客观存在的B.A点的电场强度肯定比B点的电场强度大C.A点的电势比B点的电势低D.电子在A点的电势能比在B点的电势能小答案:D2.如图所示,实线为方向未知的三条电场线,虚线1、2、3分别为等势线,已知lMN=lNQ,A、B两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出,仅在静电力作用下,两粒子的运动轨迹分别如a、b所示,则 ()A.A肯定带正电,B肯定带负电B.A的加速度减小,B的加速度增大C.M、N两点的电势差|UMN|等于N、Q两点的电势差|UNQ|D.A粒子到达等势线3的动能改变量比B粒子到达等势线1的动能改变量小答案:B3.平行板电容器与电池始终保持相连,在右极板由虚线位置平移到如图所示的实线位置的过程中,设两板间的电压为U、电场强度为E、电容器电容为C、电荷量为Q,下列说法正确的是 ()A.电路是断路,不行能有电荷定向移动B.有电荷从A到B定向移动,电流方向为顺时针C.U不变,E变大,C变小,Q变小D.U不变,E变小,C变大,Q变大答案:B4.下图是示波管的示意图,从电子枪发出的电子通过两对偏转电极,假如偏转电极不加电压,则电子沿直线打在荧光屏的中心O,当在两对偏转电极上同时加上电压后,电子将偏离中心打在某个位置.现已标出偏转电极所加电压的正负极,从示波管的右侧来看,则电子会打在荧光屏上 ()A.1位置 B.2位置C.3位置 D.4位置答案:B5.质子(11H)、氘核(12H)、α粒子(24He)从同一位置从静止先通过同一加速电场后,又垂直于偏转电场方向进入偏转电场,最终穿出偏转电场.已知加速电压是U1,偏转电压是A.增大U1或减小U2可使θ增大B.增大偏转电极间的距离或减小偏转电极板的长度可使θ增大C.三种粒子穿出偏转电场后就分开了D.三种粒子穿出偏转电场后不能分开答案:D6.有两个平行板电容器,它们的电容之比为5∶4,它们的电荷量之比为5∶1,两极板间距离之比为4∶3,则两极板间电压之比和电场强度之比分别为 ()A.4∶11∶3 B.1∶43∶1C.4∶13∶1 D.4∶14∶3答案:C7.据报道,暗物质粒子探测卫星“悟空”首先探测到宇宙射线能谱在1.4×1012eV处的异样波动.1eV表示一个电子经过1V电压加速后增加的动能,则1.4×1012eV约为()A.1.4×1012J B.2.2×10-7JC.1.6×10-19J D.8.8×1030J答案:B8.A、B两物体质量均为m,其中A带正电,电荷量为q,B不带电,通过劲度系数为k的绝缘轻质弹簧相连放在水平地面上,如图所示,起先时二者都处于静止状态.现在施加竖直向上的匀强电场,电场强度E=2mgq,式中g为重力加速度.若不计空气阻力,不考虑A物体电荷量的改变,则下列推断A.刚施加电场的瞬间,A物体的加速度方向向上,大小为gB.B物体刚要离开地面时,A物体的速度大小为2gmC.从起先到B物体刚要离开地面的过程,A物体速度先增大后减小D.从起先到B物体刚要离开地面的随意一段时间内,A物体的机械能增量肯定等于电势能的削减量答案:B二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题目要求.全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)9.一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内A、B、C三点的位置如图所示,三点的电势分别为9V、13.5V、5.5V.下列说法正确的是 ()A.电场强度的大小为2.5V/cmB.坐标原点处的电势为2VC.电子在A点的电势能比在B点的高4.5eVD.电子从B点运动到C点,静电力做功为-1.0×10-18J答案:AC10.如图为静电植绒的原理图.带负电的金属网中盛有绒毛,真空中带负电的绒毛一旦与布匹上的黏合剂接触就粘贴在布匹上.则带负电的绒毛从带负电的金属网到布匹的运动过程中 ()A.做匀速运动B.做加速运动C.电势能渐渐增大D.运动经过处各点电势渐渐上升解析:绒毛带负电,金属网间的电场强度方向向上,所以绒毛所受的静电力向下,做加速运动,选项A错误,选项B正确;静电力对绒毛做正功,其电势能渐渐减小,选项C错误;绒毛运动过程中越来越靠近带正电的金属网,电势渐渐上升,选项D正确.答案:BD11.如图所示,A、B为等量异种点电荷连线上的点且关于正电荷位置对称,C、B位于两电荷连线的中垂线上,则下列说法正确的是 ()A.A、B两点的电场强度大小关系为EA>EBB.B、C两点的电场强度大小关系为EB>ECC.若将一带正电的摸索电荷从A移到B处,静电力不做功D.若将一带正电的摸索电荷从C移到B处,静电力不做功答案:BD12.带正电的微粒放在电场中,电场强度的大小和方向随时间改变的规律如图所示.带电微粒只在静电力的作用下由静止起先运动,则下列说法正确的是 ()A.微粒在0~1s内的加速度与1~2s内的加速度相同B.微粒将沿着一条直线运动C.微粒做来回运动D.微粒在第1s内的位移与第3s内的位移相同解析:带电粒子在电场中0~1s,1~2s受到的静电力大小相等,方向相反,故加速度大小相等,方向相反,带电粒子先加速后减速,沿着一条直线运动,故选项B、D正确.答案:BD三、非选择题(本题共6小题,共60分)13.(9分)小明同学想依据学习的学问,估测一个电容器的电容.他从试验室找到8V的稳压直流电源、单刀双掷开关、电流传感器(与计算机相连,能描绘出电流i随时间t改变的图线)、定值电阻和导线若干,连成如图甲所示的电路.试验过程如下,完成相应的填空.甲乙(1)先使开关S与1端相连,电源给电容器充电(充溢).(2)开关S掷向2端,电容器放电,此时电路中有短暂的电流.流过电阻R的电流方向为(选填“从右向左”或“从左向右”).

(3)传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间改变的i-t曲线如图乙所示.(4)依据图线估算出电容器在全部放电过程中释放的电荷量为C.

(5)依据前面的信息估算出该电容器的电容为F.(结果保留两位有效数字)

答案:(2)从右向左(4)2.56×10-3(5)3.2×10-414.(9分)图甲是一种测量电容器电容的试验电路图,试验时通过对高阻值电阻放电,用电流传感器记录电流随时间的改变图线,进而测出电容器充电至电压U时所带电荷量Q,从而再求出待测电容器的电容C.某同学在一次试验时的状况如下:A.按电路图接好电路;B.接通开关S,调整电阻箱R的阻值,登记此时电流传感器的示数I0=500μA,电压表的示数U0=8.0V,I0、U0分别是电容器放电时的初始电流和电压;C.断开开关S,利用计算机和电流传感器,记录下电流随时间的改变关系,结果如图乙所示.甲乙(1)试验中电阻箱所接入阻值为R=Ω;

(2)由上述i-t图像求出该电容器的放电总电荷量为C;(结果保留两位有效数字)

(3)该电容器电容为F.(结果保留两位有效数字)

答案:(1)1.6×104(2)6.2×10-4(3)7.8×10-515.(9分)如图所示,一个质子以初速度v0=5×106m/s水平射入一个由两块带电的平行金属板组成的区域.两板距离d=20cm,设金属板之间电场是匀强电场,电场强度E=3×105N/C.质子质量m=1.67×10-27kg,电荷量q=1.60×10-19C.求质子由板上小孔射出时的速度大小.答案:6×106m/s16.(9分)如图所示,区域Ⅰ、Ⅱ分别存在着有界匀强电场E1、E2,已知区域Ⅰ宽l1=0.8m,区域Ⅱ宽l2=0.4m,E1=102V/m且方向与水平方向成45°角斜向右上方,E2=20V/m且方向竖直向下.电荷量为q=1.6×10-3C,质量m=1.6×10-3kg的带电小球(可视为质点)在区域Ⅰ的左边界由静止释放.g取10m/s2.求:(1)小球在电场区域Ⅰ中运动的加速度大小和时间;(2)小球离开电场区域Ⅱ的速度大小和方向.答案:(1)10m/s20.4s(2)5m/s速度方向与水平方向夹角为37°17.(12分)如图所示,在绝缘水平面上,有相距为l的A、B两点,分别固定着两个电荷量均为Q的正点电荷.O为AB连线的中点,C、D是AB连线上两点,其中lAC=lBD=l4.一质量为m、电荷量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能Ek0从C点动身,沿AB直线向D运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为2Ek0,第一次到达D点时的动能恰好为0,小滑块最终停在O点,已知静电力常量为k.求:(1)小滑块与水平面间滑动摩擦力的大小;(2)小滑块刚要到达D点时加速度的大小和方向;(3)小滑块运动的总路程s.答案:(1)2Ek0l(2)128kQq9ml2+218.(12分)如图所示,在光滑绝缘的水平面上,用长为2l的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B,组成一静止的带电系统,A球的电荷量为+2q,B球的电荷量为-3q.虚线NQ与MP平行且相距3l,起先时MP恰为杆的中垂线.视小球为质点,不计轻杆的质量,现在在虚线MP、NQ间加上水平向右的匀强电场E.求:(1)B球刚进入电场时带电系统的速度大小;(2)B球的最大位移的大小以及从起先到最大位移处时B球电势能的改变量;(3)带电系统运动的周期.解析:(1)设B球刚进入电场时带电系统速度为v1,由动能定理2qEl=12×2mv12,解得v1(2)带电系统向右运动分三段:B球进入电场前、带电系统在电场中、A球出电场.设A球离开NQ的最大位移为x,由动能定理得2qE·2l-3qE(l+x)=0,解得x=l3,则s总=2l+x=7B球从刚进入电场到速度第一