資源簡(jiǎn)介

單元素養(yǎng)檢測(cè)(二)(第十章)
(75分鐘　100分)
一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求．
1．下面是某同學(xué)對(duì)電場(chǎng)中的一些概念及公式的理解，其中正確的是(　　)
A．由E＝知，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷所帶的電荷量成反比
B．由C＝知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比
C．由E＝k知，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與場(chǎng)源電荷所帶的電荷量無(wú)關(guān)
D．由UAB＝知，帶電荷量為1 C的正電荷，從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功為1 J，則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為－1 V
解析：電場(chǎng)強(qiáng)度E與F、q無(wú)關(guān)，由電場(chǎng)本身決定，A錯(cuò)誤；電容C與Q、U無(wú)關(guān)，由電容器本身決定，B錯(cuò)誤；E＝k是決定式，C錯(cuò)誤；由UAB＝可知，D正確．
答案：D
2．電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線分布如圖所示，A、B是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)．用φA和φB分別表示A、B兩點(diǎn)電勢(shì)的高低；將一個(gè)點(diǎn)電荷先后放在A、B兩點(diǎn)時(shí)，它所受的電場(chǎng)力的大小分別為FA和FB.則下列關(guān)系正確的是(　　)
A．φA>φB，F(xiàn)A>FB B．φA>φB，F(xiàn)AC．φA<φB，F(xiàn)A>FB D．φA<φB，F(xiàn)A解析：電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱，由于B點(diǎn)的電場(chǎng)線密，所以B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，根據(jù)F＝Eq可知，故點(diǎn)電荷先后放在A、B兩點(diǎn)時(shí)，它所受的電場(chǎng)力的大小滿足FA答案：B
3．(2024·高二江蘇泰州學(xué)業(yè)聯(lián)考)如圖所示是一個(gè)常用的電容器，關(guān)于它的說(shuō)法中正確的是(　　)
A．電容器可以?xún)?chǔ)存電荷，且電荷量越多電容越大
B．加在這個(gè)電容器兩端的電壓低于50 V時(shí)它就不能工作
C．加在這個(gè)電容器兩端的電壓為25 V時(shí)，它的電容是220 μF
D．這個(gè)電容器電容是220 μF，即0.22 F
解析：電容器可以?xún)?chǔ)存電荷，但電容的大小與帶電量和電壓等無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；50 V是電容器能正常工作的最大電壓，加在這個(gè)電容器兩端的電壓低于50 V時(shí)它同樣可以正常工作，故B錯(cuò)誤；電容的大小與所加電壓無(wú)關(guān)，加在這個(gè)電容器兩端的電壓為25 V時(shí)，它的電容是220 μF，故C正確；這個(gè)電容器電容是220 μF，即2.2×10－4 F，故D錯(cuò)誤．
答案：C
4．如圖所示，A、B兩個(gè)帶正電的粒子，所帶電荷量分別為q1與q2，質(zhì)量分別為m1和m2.它們以相同的速度先后垂直于電場(chǎng)線從同一點(diǎn)進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，A粒子打在N板上的A′點(diǎn)，B粒子打在N板上的B′點(diǎn)，若不計(jì)重力，則(　　)
A．q1＞q2 B．m1＜m2
C．＞ D．＜
解析：設(shè)粒子垂直電場(chǎng)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)的速度為v0，電荷量為q，質(zhì)量為m，所以加速度a＝，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝，偏轉(zhuǎn)位移為y＝at2，整理得y＝，顯然由于A粒子的水平位移小，則有＞，但A粒子的電荷量不一定大，質(zhì)量關(guān)系也不能確定，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確．
答案：C
5．如圖為地圖上某山地的等高線圖，O點(diǎn)為峰頂(圖中數(shù)字的單位是米)．小山坡的左邊a和右邊b，據(jù)地理知識(shí)可根據(jù)該圖判斷出哪一邊的地勢(shì)更陡，若現(xiàn)在把該圖看成一個(gè)描述電勢(shì)高低的等勢(shì)線圖，圖中數(shù)字的單位是伏特，以下說(shuō)法正確的是(　　)
A．與Ob方向相比，沿Oa方向電勢(shì)降落較快
B．負(fù)電荷在20 V等勢(shì)線上的電勢(shì)能小于在40 V等勢(shì)線上的電勢(shì)能
C．若只考慮電場(chǎng)力，在電勢(shì)為30 V的等勢(shì)線上靜止釋放q＝1.6 × 10－6 C的點(diǎn)電荷，運(yùn)動(dòng)到零勢(shì)能面時(shí)動(dòng)能一定為4.8 × 10－5 J
D．若電子沿30 V的等勢(shì)線從左到右逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)一周，則電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，總功為零
解析：由圖判斷相鄰等勢(shì)面為等差等勢(shì)面，描述電勢(shì)降落快慢的物理量是電場(chǎng)強(qiáng)度，描述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小可用等差等勢(shì)面的疏密程度，a側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度小，所以沿Oa方向電勢(shì)降落得慢，故A錯(cuò)誤；負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大，故B錯(cuò)誤；據(jù)能量守恒，帶電粒子的動(dòng)能和電勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化，總能量不變?yōu)?.8 × 10－5 J，故C正確；在同一條等勢(shì)線上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力始終不做功，故D錯(cuò)誤．
答案：C
6．如圖所示，豎直平面內(nèi)有一個(gè)圓，Pc是圓的一條直徑，O為圓心．Pa、Pb、Pd、Pe為圓的四條弦，在這四條弦和一條直徑中，相鄰之間的夾角均為30°，該圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)的方向與圓所在的平面平行，且電場(chǎng)的方向沿Pa方向由P指向a.從P點(diǎn)將一帶正電電荷的粒子(不計(jì)重力)以某速度沿該圓所在的平面射出，粒子射出的方向不同，該粒子會(huì)經(jīng)過(guò)圓周上的不同點(diǎn)．則下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．在a、b、c、d、e五點(diǎn)中，粒子在a點(diǎn)的速度最大
B．在a、b、c、d、e五點(diǎn)中，粒子在b點(diǎn)的動(dòng)能最大
C．在a、b、c、d、e五點(diǎn)中，粒子在c點(diǎn)的電勢(shì)能最大
D．在a、b、c、d、e五點(diǎn)中，粒子在d點(diǎn)的機(jī)械能最大
解析：由題意知，電場(chǎng)的方向沿Pa方向由P指向a，則從P點(diǎn)射出的粒子，運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做的正功最多，根據(jù)能量守恒可得，a、b、c、d、e五點(diǎn)中，粒子在b點(diǎn)的速度最大，動(dòng)能也最大，機(jī)械能也最大，故A、D錯(cuò)誤，B正確；粒子到達(dá)e點(diǎn)時(shí)，克服電場(chǎng)力做功最大，則粒子在e點(diǎn)的電勢(shì)能最大，故C錯(cuò)誤．
答案：B
7．(2024·廣東佛山聯(lián)考)靜電透鏡是利用靜電場(chǎng)使電子束會(huì)聚或發(fā)散的一種裝置．如圖，一電子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力的作用，實(shí)線描繪出了其運(yùn)動(dòng)軌跡，虛線表示等勢(shì)線，各等勢(shì)線關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)，a、b、c、d分別是軌跡與等勢(shì)線的交點(diǎn)．已知電子在經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為60 eV，各等勢(shì)線的電勢(shì)高低標(biāo)注在圖中，則(　　)
A．a(chǎn)、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
B．電子從a到b運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功
C．電子從c到d運(yùn)動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸減小
D．電子在經(jīng)過(guò)d點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為60 eV
解析：各等勢(shì)面關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)，疏密相同，所以電場(chǎng)線疏密也相同，場(chǎng)強(qiáng)大小相等；根據(jù)等勢(shì)線與電場(chǎng)線垂直，可知a、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同，故a、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同，故A錯(cuò)誤；根據(jù)等勢(shì)線與電場(chǎng)線垂直，故電子在y軸左側(cè)受到一個(gè)斜向右下方的電場(chǎng)力，速度方向沿軌跡的切線方向，故電子從a到b運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做正功，故B錯(cuò)誤；根據(jù)負(fù)電荷在電勢(shì)低處電勢(shì)能大，可知電子從c到d運(yùn)動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸增大，故C錯(cuò)誤；a、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，故從a到d電場(chǎng)力不做功，所以電子在經(jīng)過(guò)d點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為60 eV，故D正確．
答案：D
二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分．每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分．
8．兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2固定于x軸上，將一帶負(fù)電的試探電荷從足夠遠(yuǎn)處沿x軸負(fù)方向移近Q2(位于坐標(biāo)原點(diǎn)O)，在移動(dòng)過(guò)程中，試探電荷的電勢(shì)能隨位置的變化關(guān)系如圖所示．則下列判斷正確的是(　　)
A.M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，N點(diǎn)電勢(shì)為零
B．M點(diǎn)電勢(shì)為零，N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零
C．Q1帶負(fù)電，Q2帶正電，且Q2電荷量較大
D．Q1帶正電，Q2帶負(fù)電，且Q2電荷量較小
解析：因Ep x圖像的斜率等于電場(chǎng)力，可知N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，因M點(diǎn)電勢(shì)能為零，可知M點(diǎn)電勢(shì)為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；因帶負(fù)電的試探電荷在Q2附近的電勢(shì)能為正值，可知Q2帶負(fù)電，Q1帶正電，N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，根據(jù)＝可知Q1>Q2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．
答案：BD
9．如圖甲所示，圓形區(qū)域存在與圓平面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)E(圖中未畫(huà)出)，圓的兩條直徑AB與CD間的夾角為60°，從A點(diǎn)向圓形平面內(nèi)不同方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子(不計(jì)質(zhì)子間相互作用)，發(fā)現(xiàn)從圓邊界射出的粒子中D點(diǎn)射出的粒子速度最大．以A為坐標(biāo)原點(diǎn)．沿AB方向建立x坐標(biāo)軸，B點(diǎn)的坐標(biāo)為2 m，x軸上從A到B的電勢(shì)變化如圖乙所示，則(　　)
A．CD間電勢(shì)差UCD＝8 V
B．CD間電勢(shì)差UCD＝16 V
C．電場(chǎng)強(qiáng)度E＝ V/m
D．電場(chǎng)強(qiáng)度E＝8 V/m
解析：從圓邊界射出的粒子中D點(diǎn)射出的粒子速度最大，可知電場(chǎng)力做功最大，沿電場(chǎng)線方向的位移最大，可知場(chǎng)強(qiáng)沿CD方向，則UAB＝E·2r cos 60°＝8 V，可得電場(chǎng)強(qiáng)度E＝8 V/m，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；CD間電勢(shì)差UCD＝E·2r＝8×2 V＝16 V，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確．
答案：BD
10．(2024·北京西城聯(lián)考)如圖所示，在P板附近有電荷由靜止開(kāi)始向Q板運(yùn)動(dòng)，則以下說(shuō)法正確的是(　　)
A．電荷到達(dá)Q板時(shí)的速率與板間距離和加速電壓兩個(gè)因素有關(guān)
B．電荷到達(dá)Q板時(shí)的速率與板間距離無(wú)關(guān)
C．兩板間距離越大，加速的時(shí)間越長(zhǎng)，加速度越大
D．若電壓U、電荷的電荷量q均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電荷到達(dá)Q板時(shí)的速率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍
解析：設(shè)電荷到達(dá)Q板時(shí)的速率為v，板間的距離為d，電荷在板間的加速度為a，兩板間電壓為U，根據(jù)動(dòng)能定理可得qU＝mv2，可知電荷到達(dá)Q板時(shí)的速率v＝ ，與兩板間距離無(wú)關(guān)，與加速電壓U有關(guān)，若電壓U、電荷的電荷量q均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，電荷到達(dá)Q板時(shí)的速率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，故B、D正確，A錯(cuò)誤；電荷在板間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得ma＝，可得電荷的加速度a＝，d＝at2＝，得電荷加速的時(shí)間t＝d ，可知兩極板間距離越小，加速度越大，加速時(shí)間越短，C錯(cuò)誤．
答案：BD
三、非選擇題：本題共5小題，共54分，解答過(guò)程請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明和必需的物理演算過(guò)程，只寫(xiě)出最終結(jié)果的不得分．
11．(6分)(2024·黑龍江哈爾濱聯(lián)考)電容器是一種重要的電學(xué)元件，在電工、電子技術(shù)中應(yīng)用廣泛，使用圖甲所示電路觀察電容器的充、放電過(guò)程．電路中的電流傳感器可以捕捉瞬時(shí)的電流變化，它與計(jì)算機(jī)相連，可顯示電流隨時(shí)間的變化．圖甲直流電源電動(dòng)勢(shì)E＝8 V、內(nèi)阻不計(jì)，充電前電容器帶電量為零．先使S與“1”端相連，電源向電容器充電．充電結(jié)束后，使S與“2”端相連，直至放電完畢．計(jì)算機(jī)記錄的電流隨時(shí)間變化的i t曲線如圖乙所示．
(1)在電容器充電與放電過(guò)程中，通過(guò)電阻R0的電流方向______(選填“相同”或“相反”)；
(2)乙圖中陰影部分的面積S1________S2(選填“>”“<”或“＝”)；
(3)已知S1＝1 233 mA·s，則該電容器的電容值約為_(kāi)_______法拉(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；
(4)由甲、乙兩圖可判斷阻值R1________R2(選填“>”或“<”)．
解析：(1)由圖甲可知，電容器充電時(shí)，通過(guò)電阻R0的電流方向向左，放電時(shí)通過(guò)R0的電流方向向右，故在電容器充電與放電過(guò)程中，通過(guò)電阻的電流方向相反．
(2)I t曲線圖像與對(duì)應(yīng)時(shí)間軸所圍成的面積表示電荷量，充電和放電電荷量相等，所以乙圖中陰影部分的面積相等．
(3)由于電源內(nèi)阻不計(jì)，可知電容器兩端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，則該電容器的電容值為C＝＝＝0.15 F.
(4)由圖乙可知，充電時(shí)的最大電流大于放電時(shí)的最大電流，則可知R1答案：(1)相反　(2)＝　 (3)0.15　(4)<
12．(10分)(2024·廣東肇慶階段聯(lián)考)收音機(jī)中可變電容器作為調(diào)諧電臺(tái)使用，如圖甲為空氣介質(zhì)單聯(lián)可變電容器的結(jié)構(gòu)，它是利用正對(duì)面積的變化改變電容器的電容大小，某同學(xué)想要研究這種電容器充、放電的特性，于是將之接到如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路中，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)電容器不帶電．
(1)首先將開(kāi)關(guān)S打向1，這時(shí)觀察到靈敏電流計(jì)G有短暫的示數(shù)，穩(wěn)定后，旋轉(zhuǎn)旋鈕，使電容器正對(duì)面積迅速變大，從開(kāi)始旋轉(zhuǎn)旋鈕到最終穩(wěn)定過(guò)程中，流過(guò)靈敏電流計(jì)的電流方向是________(選填“從左到右”或“從右到左”)，靈敏電流計(jì)示數(shù)隨時(shí)間變化的圖像可能是________．(填選項(xiàng)中的字母序號(hào))
(2)充電穩(wěn)定后，斷開(kāi)單刀雙擲開(kāi)關(guān)，用電壓表接在電容器兩端測(cè)量電壓，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)緩慢減小，原因是_______________________________________________________．
(3)該同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)，得到電容器的電容后，突然想起他用的是一節(jié)舊電池(電動(dòng)勢(shì)不變，內(nèi)阻不可忽略)，他想要得到盡量精確的電容值，________(填“需要”或“不需要”)重新?lián)Q一節(jié)新電池來(lái)測(cè)量．
解析：(1)電容器充電時(shí)，剛開(kāi)始電流比較大，充電結(jié)束后，電流為0.電容C＝，
當(dāng)電容器正對(duì)面積迅速變大，電容迅速增大，又由Q＝CU
可得電容器的帶電量Q增加，故電容器再次充電，電流方向從左到右，充電結(jié)束后電流為0，A正確．
(2)用電壓表接在電容器兩端測(cè)量電壓，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)緩慢減小，說(shuō)明電容器在緩慢放電，電路中有電流，電壓表不是理想電壓表．
(3)本實(shí)驗(yàn)測(cè)量電容的原理是C＝，
電容器的帶電量Q有Q＝It，
可由步驟(1)所得的I t圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積求得；充電后兩極板之間電壓則由步驟(2)中的電壓表測(cè)得．給電容器充電時(shí)由于使用了舊電池，導(dǎo)致充電時(shí)電流較小，但最終充電的時(shí)間會(huì)稍長(zhǎng)一點(diǎn)，當(dāng)充電電流等于0的時(shí)候，電容器兩端電壓仍然等于電源電動(dòng)勢(shì)，所以電容器最終所帶電量不變，不影響測(cè)量結(jié)果，所以不需要更換電池．
答案：(1)從左到右　A　(2)電壓表并非理想電表，電容器通過(guò)電壓表放電　(3)不需要
13．(10分)如圖，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電量為q(q>0)、質(zhì)量為m的小球，自距離地面高h(yuǎn)的A點(diǎn)由靜止釋放．落地點(diǎn)B距離釋放點(diǎn)的水平距離為h，重力加速度為g，求：
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；
(2)落地時(shí)小球的動(dòng)能．
解析：(1)小球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，有h＝gt2，
水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有h＝at2，
根據(jù)牛頓第二定律，有qE＝ma，
聯(lián)立解得E＝.
(2)根據(jù)動(dòng)能定理mgh＋qE·h＝Ek－0，
解得落地時(shí)小球的動(dòng)能為Ek＝mgh.
答案：(1)E＝　(2)Ek＝mgh
14．(12分)如圖所示，兩平行金屬板A、B間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，C、D為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，且CD＝4 cm，其連線的延長(zhǎng)線與金屬板A成30°角，已知電子從C點(diǎn)移到D點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做功為－4.8×10－17 J，元電荷e＝1.6×10－19 C．求：
(1)C、D兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UCD，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E；
(2)若選取A板的電勢(shì)φA＝0，C點(diǎn)距A板1 cm，電子在D點(diǎn)的電勢(shì)φD和電勢(shì)能為多少？
解析：(1)電子從C點(diǎn)移到D點(diǎn)，根據(jù)電勢(shì)差的定義，有UCD＝＝300 V，
電場(chǎng)強(qiáng)度E＝＝ V/m＝1.5×104 V/m.
(2)AD兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAD＝EdAD＝1.5×104×3×10－2 V＝450 V，
由UAD＝φA－φD，φA＝0，
可得φD＝－450 V，
電子在D點(diǎn)的電勢(shì)能為Ep＝eφD＝－1.6×10－19×(－450) J＝7.2×10－17 J.
答案：(1)300 V，1.5×104 V/m　(2)－450 V，7.2×10－17 J
15．(16分)如圖所示，虛線左側(cè)有一場(chǎng)強(qiáng)為E1＝E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L(zhǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E2＝2E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在虛線PQ右側(cè)相距為L(zhǎng)處有一與電場(chǎng)E2平行的屏．現(xiàn)將一電子(電荷量e，質(zhì)量為m)無(wú)初速度放入電場(chǎng)E1中的A點(diǎn)，最后打在右側(cè)的屏上，AO連線與屏垂直，垂足為O，求：
(1)電子從釋放到打到屏上所用的時(shí)間；
(2)電子剛射出電場(chǎng)E2時(shí)的速度方向與AO連線夾角的正切值；
(3)電子打到屏上的B點(diǎn)到O點(diǎn)的距離．
解析：(1)電子在電場(chǎng)E1中做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a1，時(shí)間為t1，
由牛頓第二定律得a1＝＝＝，
電子進(jìn)入電場(chǎng)E2時(shí)的速度為v1＝a1t1，
從進(jìn)入電場(chǎng)E2到打到屏上，電子水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，時(shí)間為t2＝，
電子從釋放到打到屏上所用的時(shí)間為t＝t1＋t2，
解得t＝3.
(2)設(shè)粒子射出電場(chǎng)E2時(shí)平行電場(chǎng)方向的速度為vy，由牛頓第二定律得：電子在電場(chǎng)E2中的加速度為a2＝＝，vy＝a2t3，t3＝，
電子剛射出電場(chǎng)E2時(shí)的速度方向與AO連線夾角的正切值為tan θ＝，解得 tan θ＝2.
(3)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：
設(shè)電子打到屏上的B點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x，由幾何關(guān)系得tan θ＝，
聯(lián)立得x＝3L.
答案：(1)3　(2)2　(3)3L
21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)(共41張PPT)
單元素養(yǎng)檢測(cè)(二)(第十章)
答案：D
2．電場(chǎng)中某區(qū)域的電場(chǎng)線分布如圖所示，A、B是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)．用φA和φB分別表示A、B兩點(diǎn)電勢(shì)的高低；將一個(gè)點(diǎn)電荷先后放在A、B兩點(diǎn)時(shí)，它所受的電場(chǎng)力的大小分別為FA和FB.則下列關(guān)系正確的是(　　)
A．φA>φB，F(xiàn)A>FB
B．φA>φB，F(xiàn)AC．φA<φB，F(xiàn)A>FB
D．φA<φB，F(xiàn)A答案：B
解析：電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱，由于B點(diǎn)的電場(chǎng)線密，所以B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，根據(jù)F＝Eq可知，故點(diǎn)電荷先后放在A、B兩點(diǎn)時(shí)，它所受的電場(chǎng)力的大小滿足FA3．(2024·高二江蘇泰州學(xué)業(yè)聯(lián)考)如圖所示是一個(gè)常用的電容器，關(guān)于它的說(shuō)法中正確的是(　　)
A．電容器可以?xún)?chǔ)存電荷，且電荷量越多電容越大
B．加在這個(gè)電容器兩端的電壓低于50 V時(shí)它就不能工作
C．加在這個(gè)電容器兩端的電壓為25 V時(shí)，它的電容是220 μF
D．這個(gè)電容器電容是220 μF，即0.22 F
答案：C
解析：電容器可以?xún)?chǔ)存電荷，但電容的大小與帶電量和電壓等無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；50 V是電容器能正常工作的最大電壓，加在這個(gè)電容器兩端的電壓低于50 V時(shí)它同樣可以正常工作，故B錯(cuò)誤；電容的大小與所加電壓無(wú)關(guān)，加在這個(gè)電容器兩端的電壓為25 V時(shí)，它的電容是220 μF，故C正確；這個(gè)電容器電容是220 μF，即2.2×10－4 F，故D錯(cuò)誤．
答案：C
5．如圖為地圖上某山地的等高線圖，O點(diǎn)為峰頂(圖中數(shù)字的單位是米)．小山坡的左邊a和右邊b，據(jù)地理知識(shí)可根據(jù)該圖判斷出哪一邊的地勢(shì)更陡.
若現(xiàn)在把該圖看成一個(gè)描述電勢(shì)高低的等勢(shì)線圖，圖中數(shù)字的單位是伏特，以下說(shuō)法正確的是(　　)
A．與Ob方向相比，沿Oa方向電勢(shì)降落較快
B．負(fù)電荷在20 V等勢(shì)線上的電勢(shì)能小于在40 V等勢(shì)線上的電勢(shì)能
C．若只考慮電場(chǎng)力，在電勢(shì)為30 V的等勢(shì)線上靜止釋放q＝1.6 × 10－6 C的點(diǎn)電荷，運(yùn)動(dòng)到零勢(shì)能面時(shí)動(dòng)能一定為4.8 × 10－5 J
D．若電子沿30 V的等勢(shì)線從左到右逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)一周，則電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，總功為零
答案：C
解析：由圖判斷相鄰等勢(shì)面為等差等勢(shì)面，描述電勢(shì)降落快慢的物理量是電場(chǎng)強(qiáng)度，描述電場(chǎng)強(qiáng)度的大小可用等差等勢(shì)面的疏密程度，a側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度小，所以沿Oa方向電勢(shì)降落得慢，故A錯(cuò)誤；負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大，故B錯(cuò)誤；據(jù)能量守恒，帶電粒子的動(dòng)能和電勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化，總能量不變?yōu)?.8 × 10－5 J，故C正確；在同一條等勢(shì)線上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力始終不做功，故D錯(cuò)誤．
6．如圖所示，豎直平面內(nèi)有一個(gè)圓，Pc是圓的一條直徑，O為圓心．Pa、Pb、Pd、Pe為圓的四條弦，在這四條弦和一條直徑中，相鄰之間的夾角均為30°，該圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)的方向與圓所在的平面平行，且電場(chǎng)的方向沿Pa方向由P指向a.從P點(diǎn)將一帶正電電荷的粒子(不計(jì)重力)以某速度沿該圓所在的平面射出，粒子射出的方向不同，該粒子會(huì)經(jīng)過(guò)圓周上的不同點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的是(　　)
下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．在a、b、c、d、e五點(diǎn)中，粒子在a點(diǎn)的速度最大
B．在a、b、c、d、e五點(diǎn)中，粒子在b點(diǎn)的動(dòng)能最大
C．在a、b、c、d、e五點(diǎn)中，粒子在c點(diǎn)的電勢(shì)能最大
D．在a、b、c、d、e五點(diǎn)中，粒子在d點(diǎn)的機(jī)械能最大
答案：B
解析：由題意知，電場(chǎng)的方向沿Pa方向由P指向a，則從P點(diǎn)射出的粒子，運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做的正功最多，根據(jù)能量守恒可得，a、b、c、d、e五點(diǎn)中，粒子在b點(diǎn)的速度最大，動(dòng)能也最大，機(jī)械能也最大，故A、D錯(cuò)誤，B正確；粒子到達(dá)e點(diǎn)時(shí)，克服電場(chǎng)力做功最大，則粒子在e點(diǎn)的電勢(shì)能最大，故C錯(cuò)誤．
7．(2024·廣東佛山聯(lián)考)靜電透鏡是利用靜電場(chǎng)使電子束會(huì)聚或發(fā)散的一種裝置．如圖，一電子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力的作用，實(shí)線描繪出了其運(yùn)動(dòng)軌跡，虛線表示等勢(shì)線，各等勢(shì)線關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)，a、b、c、d分別是軌跡與等勢(shì)線的交點(diǎn)．
已知電子在經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為60 eV，各等勢(shì)線的電勢(shì)高低標(biāo)注在圖中，則(　　)
A．a(chǎn)、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
B．電子從a到b運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功
C．電子從c到d運(yùn)動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸減小
D．電子在經(jīng)過(guò)d點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為60 eV
答案：D
解析：各等勢(shì)面關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)，疏密相同，所以電場(chǎng)線疏密也相同，場(chǎng)強(qiáng)大小相等；根據(jù)等勢(shì)線與電場(chǎng)線垂直，可知a、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同，故a、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同，故A錯(cuò)誤；根據(jù)等勢(shì)線與電場(chǎng)線垂直，故電子在y軸左側(cè)受到一個(gè)斜向右下方的電場(chǎng)力，速度方向沿軌跡的切線方向，故電子從a到b運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做正功，故B錯(cuò)誤；根據(jù)負(fù)電荷在電勢(shì)低處電勢(shì)能大，可知電子從c到d運(yùn)動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸增大，故C錯(cuò)誤；a、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，故從a到d電場(chǎng)力不做功，所以電子在經(jīng)過(guò)d點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為60 eV，故D正確．
8．兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2固定于x軸上，將一帶負(fù)電的試探電荷從足夠遠(yuǎn)處沿x軸負(fù)方向移近Q2(位于坐標(biāo)原點(diǎn)O)，在移動(dòng)過(guò)程中，試探電荷的電勢(shì)能隨位置的變化關(guān)系如圖所示．則下列判斷正確的是(　　)
A.M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，N點(diǎn)電勢(shì)為零
B．M點(diǎn)電勢(shì)為零，N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零
C．Q1帶負(fù)電，Q2帶正電，且Q2電荷量較大
D．Q1帶正電，Q2帶負(fù)電，且Q2電荷量較小
答案：BD
答案：BD
解析：從圓邊界射出的粒子中D點(diǎn)射出的粒子速度最大，可知電場(chǎng)力做功最大，沿電場(chǎng)線方向的位移最大，可知場(chǎng)強(qiáng)沿CD方向，則UAB＝E·2r cos 60°＝8 V，可得電場(chǎng)強(qiáng)度E＝8 V/m，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；CD間電勢(shì)差UCD＝E·2r＝8×2 V＝16 V，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確．
10．(2024·北京西城聯(lián)考)如圖所示，在P板附近有電荷由靜止開(kāi)始向Q板運(yùn)動(dòng)，則以下說(shuō)法正確的是(　　)
A．電荷到達(dá)Q板時(shí)的速率與板間距離和加速電壓兩個(gè)因素有關(guān)
B．電荷到達(dá)Q板時(shí)的速率與板間距離無(wú)關(guān)
C．兩板間距離越大，加速的時(shí)間越長(zhǎng)，加速度越大
D．若電壓U、電荷的電荷量q均變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電荷到達(dá)Q板時(shí)的速率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍
答案：BD
11．(6分)(2024·黑龍江哈爾濱聯(lián)考)電容器是一種重要的電學(xué)元件，在電工、電子技術(shù)中應(yīng)用廣泛，使用圖甲所示電路觀察電容器的充、放電過(guò)程．電路中的電流傳感器可以捕捉瞬時(shí)的電流變化，它與計(jì)算機(jī)相連，可顯示電流隨時(shí)間的變化．圖甲直流電源電動(dòng)勢(shì)E＝8 V、內(nèi)阻不計(jì)，充電前電容器帶電量為零．先使S與“1”端相連，電源向電容器充電．充電結(jié)束后，使S與“2”端相連，直至放電完畢．計(jì)算機(jī)記錄的電流隨時(shí)間變化的i t曲線如圖乙所示．
(1)在電容器充電與放電過(guò)程中，通過(guò)電阻R0的電流方向______(選填“相同”或“相反”)；
(2)乙圖中陰影部分的面積S1________S2(選填“>”“<”或“＝”)；
相反
解析：由圖甲可知，電容器充電時(shí)，通過(guò)電阻R0的電流方向向左，放電時(shí)通過(guò)R0的電流方向向右，故在電容器充電與放電過(guò)程中，通過(guò)電阻的電流方向相反．
＝
解析：I t曲線圖像與對(duì)應(yīng)時(shí)間軸所圍成的面積表示電荷量，充電和放電電荷量相等，所以乙圖中陰影部分的面積相等．
(3)已知S1＝1 233 mA·s，則該電容器的電容值約為_(kāi)_______法拉(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；
(4)由甲、乙兩圖可判斷阻值R1______R2(選填“>”或“<”)．
0.15
<
解析：由圖乙可知，充電時(shí)的最大電流大于放電時(shí)的最大電流，則可知R112．(10分)(2024·廣東肇慶階段聯(lián)考)收音機(jī)中可變電容器作為調(diào)諧電臺(tái)使用，如圖甲為空氣介質(zhì)單聯(lián)可變電容器的結(jié)構(gòu)，它是利用正對(duì)面積的變化改變電容器的電容大小，某同學(xué)想要研究這種電容器充、放電的特性，于是將之接到如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路中，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)電容器不帶電．
(1)首先將開(kāi)關(guān)S打向1，這時(shí)觀察到靈敏電流計(jì)G有短暫的示數(shù)，穩(wěn)定后，旋轉(zhuǎn)旋鈕，使電容器正對(duì)面積迅速變大，從開(kāi)始旋轉(zhuǎn)旋鈕到最終穩(wěn)定過(guò)程中，流過(guò)靈敏電流計(jì)的電流方向是________(選填“從左到右”或“從右到左”)，靈敏電流計(jì)示數(shù)隨時(shí)間變化的圖像可能是________．(填選項(xiàng)中的字母序號(hào))
從左到右
A
(2)充電穩(wěn)定后，斷開(kāi)單刀雙擲開(kāi)關(guān)，用電壓表接在電容器兩端測(cè)量電壓，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)緩慢減小，原因是
_______________________________________________________．
電壓表并非理想電表，電容器通過(guò)電壓表放電
解析：用電壓表接在電容器兩端測(cè)量電壓，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)緩慢減小，說(shuō)明電容器在緩慢放電，電路中有電流，電壓表不是理想電壓表．
(3)該同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)，得到電容器的電容后，突然想起他用的是一節(jié)舊電池(電動(dòng)勢(shì)不變，內(nèi)阻不可忽略)，他想要得到盡量精確的電容值，________(填“需要”或“不需要”)重新?lián)Q一節(jié)新電池來(lái)測(cè)量．
不需要
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；


(2)落地時(shí)小球的動(dòng)能．

14．(12分)如圖所示，兩平行金屬板A、B間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，C、D為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，且CD＝4 cm，其連線的延長(zhǎng)線與金屬板A成30°角，已知電子從C點(diǎn)移到D點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做功為－4.8×10－17 J，元電荷e＝1.6×10－19 C．求：
(1)C、D兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UCD，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E；
答案：300 V，1.5×104 V/m

(2)若選取A板的電勢(shì)φA＝0，C點(diǎn)距A板1 cm，電子在D點(diǎn)的電勢(shì)φD和電勢(shì)能為多少？
答案：－450 V，7.2×10－17 J
解析：AD兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAD＝EdAD＝1.5×104×3×10－2 V＝450 V，
由UAD＝φA－φD，φA＝0，
可得φD＝－450 V，
電子在D點(diǎn)的電勢(shì)能為Ep＝eφD＝－1.6×10－19×(－450) J＝7.2×10－17 J.
15．(16分)如圖所示，虛線左側(cè)有一場(chǎng)強(qiáng)為E1＝E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L(zhǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E2＝2E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在虛線PQ右側(cè)相距為L(zhǎng)處有一與電場(chǎng)E2平行的屏．現(xiàn)將一電子(電荷量e，質(zhì)量為m)無(wú)初速度放入電場(chǎng)E1中的A點(diǎn)，最后打在右側(cè)的屏上，AO連線與屏垂直，垂足為O，求：
(1)電子從釋放到打到屏上所用的時(shí)間；

(2)電子剛射出電場(chǎng)E2時(shí)的速度方向與AO連線夾角的正切值；
答案：2
(3)電子打到屏上的B點(diǎn)到O點(diǎn)的距離．
答案：3L

展開(kāi)更多......

收起↑