高考物理二轮复习考点第七章静电场专题场强图象.docx
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高考物理二轮复习考点第七章静电场专题场强图象
专题7.4场强图象
一.选择题
1.(2020洛阳联考)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正方向为场强正方向,带正电的点电荷沿x轴运动,则点电荷
A.在x2和x4处电势能相等
B.由x1运动到x3的过程中电势能增大
C.由x1运动到x4的过程中电势能先减小后增大
D.由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大
【参考答案】B
【题型分析】高考对于场强图象和电势图象的考查主要有两方面:
一方面给出场强图象或电势图象,要求在理解图象物理意义的基础上,分析判断与其相关的物理问题;另一方面,给出电荷分布情景,判断与其对应的场强图象或电势图象那个是正确的。
此题以场强图象给出解题信息,考查电势能、电场力做功及其相关知识点,意在考查对场强图象的理解和灵活运用相关知识的能力。
2.(2020·江西赣州高三入学考试)如图所示,两个带电荷量分别为2q和-q的点电荷固定在x轴上,相距为2L。
下列图象中,两个点电荷连线上场强大小E与x关系的图象可能是( )
【参考答案】C
【名师解析】由异种点电荷的电场强度的关系可知,在两电荷连线中点偏右处电场强度最小,但不是零,越是靠近两点电荷处电场强度越大,C正确。
3.(2020·江苏泰州高三期中)一带正电粒子在正点电荷的电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动。
取该直线为x轴,起始点O为坐标原点,则下列关于电场强度E、粒子动能Ek、粒子电势能Ep、粒子加速度a与位移x的关系图象可能的是( )
【参考答案】CD
4.(2020·山西四校联考)如图甲所示,两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等,板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场,电场方向与两板垂直,在t=0时刻,一不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场,粒子射入电场时的速度为v0,t=T时刻粒子刚好沿MN板右边缘射出电场。
则( )
A.该粒子射出电场时的速度方向一定是沿垂直电场方向的
B.在t=
时刻,该粒子的速度大小为2v0
C.若该粒子在
时刻以速度v0进入电场,则粒子会打在板上
D.若该粒子的入射速度变为2v0,则该粒子仍在t=T时刻射出电场
【参考答案】A
【名师解析】
5. 在x轴上关于原点对称的a、b两点处固定两个电荷量相等的点电荷,如图所示的E-x图象描绘了x轴上部分区域的电场强度(以x轴正方向为电场强度的正方向)。
对于该电场中x轴上关于原点对称的c、d两点,下列结论正确的是( )
A.两点场强相同,c点电势更高
B.两点场强相同,d点电势更高
C.两点场强不同,两点电势相等,均比O点电势高
D.两点场强不同,两点电势相等,均比O点电势低
【参考答案】A
6.(多选)(2020·上海单科,19)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正方向为场强正方向,带正电的点电荷沿x轴运动,则点电荷( )
A.在x2和x4处电势能相等
B.由x1运动到x3的过程中电势能增大
C.由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小
D.由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大
【参考答案】BC
【名师解析】根据如图所示的静电场在x轴上的场强E随x变化关系图象,在x2和x4处场强相等,点电荷运动所受电场力相等,加速度相等,电场力做功不同,电势能不相等,选项A错误。
由E=
可知。
E—x图象与横轴所夹面积表示电势差U,电场力做功W=qU。
由图象可知,由x1运动到x3的过程中,电场力做负功,电势能增大,选项B正确。
由于电场力F=qE,在x轴上,从x1到x4,电场强度先增大后减小,所以由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小,选项C正确D错误。
7.(2020·江苏)空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图象如题18-1图所示。
下列说法正确的是()
A.O点的电势最低
B.x2点的电势最高
C.x1和-x1两点的电势相等
D.x1和x3两点的电势相等
【参考答案】C
8.(2009·上海).两带电量分别为q和-q的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是题18-2图中的()
【参考答案】A
9.(2020·武汉市质检)有一个均匀带电圆环,以圆环圆心O为坐标原点,过O且垂直于圆环平面的线为x轴,如题18-4图甲所示,现测得x轴上的电场强度随坐标x值变化的图像如图乙所示(场强为正值,表示方向沿x轴正方向),H、I是x轴上两点,且HO<OI,取无穷远处电势为零。
则以下分析正确的是
A.该圆环带负电
B.x轴上O点电势为零
C.将一个正的试探电荷沿x轴从H移动到I的过程中,电势能先增大后减小
D.H点的电势低于I点的电势
【参考答案】C
【名师解析】根据x轴上的电场强度随坐标x值变化的图像可知,该圆环带正电,选项A错误;x轴上O点电场强度为零,电势最高,H点的电势高于I点的电势,选项BD错误。
将一个正的试探电荷沿x轴从H移动到I的过程中,电势能先增大后减小,选项C正确。
10.(2020·山东省青岛联考)空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图象如题18-5图所示.下列判断正确的是
A.O点的场强最小,电势最低
B.-x1处的电势和x1处的电势相等
C.电子从x1处到-x1处的过程中速度先减小后增大
D.电子从x1处到-x1处的过程中电势能一直减小
【参考答案】D
11.(2020·陕西宝鸡联考)在坐标系的x轴上关于O点对称的位置放置两个等量同种电荷,x轴上电场的场强E随x变化的关系如题图所示,图线关于坐标原点对称,A、B是x轴上关于原点对称的两点.下列说法中正确的是
A.电子在A、B两点的电势能相等
B.电子在A、B两点的加速度大小相等方向相反
C.若取无限远处电势为零,则O点处电势小于零
D.电子从A点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线
【参考答案】ABC
12.(2020·盐城质检)空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图象如图所示,x1和-x1为x轴上对称的两点.下列说法正确的是( )
A.x1处场强大于-x1处场强
B.若电子从x1处由静止释放后向x轴负方向运动,到达-x1点时速度为零
C.电子在x1处的电势能大于在-x1处的电势能
D.x1点的电势比-x1点的电势高
【参考答案】B
【名师解析】由题图可知x1处场强与-x1处场强大小相等,则A错误;因图线与横轴所围面积表示电势差,设O点处电势为零,则由图可知x1与-x1处电势相等,电势差为零,C、D错误;由动能定理有qU=ΔEk,可知B选项正确.
13.(2020·皖南八校第二次联考)如图所示x轴上各点的电场强度如图所示,场强方向与x轴平行,规定沿x轴正方向为正,一负点电荷从坐标原点O以一定的初速度沿x轴正方向运动,点电荷到达x2位置速度第一次为零,在x3位置第二次速度为零,不计粒子的重力。
下列说法正确的是( )
A.O点与x2和O点与x3电势差UOx2=UOx3
B.点电荷从O点运动到x2,再运动到x3的过程中,加速度先减小再增大,然后保持不变
C.点电荷从O点运动到x2,再运动到x3的过程中,速度先均匀减小再均匀增大,然后减小再增大
D.点电荷在x2、x3位置的电势能最小
【参考答案】A
二.计算题
1.(2020深圳三模)(12分)半径为R,均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场;场强大小沿半径分布如图所示,图中E0已知,E-r曲线下O-R部分的面积等于R-2R部分的面积。
(1)写出E-r曲线下面积的单位;
(2)己知带电球在
处的场强
,式中k为静电力常量,该均匀带电球所带的电荷量Q为多大?
(3)求球心与球表面间的电势差△U;
(4)质量为m,电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处?
高考理综物理模拟试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1.如图所示,为某同学设计的一个用电器的内部电路图。
一理想变压器的匝数比
=4:
2:
1;原线圈叫回路中接一阻值恒为0.1
的监控指示灯;副线圈
中接有两只均标有“6W6V”灯泡,都正常发光;副线圈
中接有四只额定功率均为3W的灯泡,也都正常发光。
则下列说法正确的是
A.原线圈
两端的电压为3V
B.副线圈
中所接灯泡的额定电压均为12V
C.交流电源电压为9V
D.监控指示灯消耗的电功率为0.4W
2.如图所示,一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端,利用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球,则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面),挡板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是()
A.F1增大、F2减小B.F1增大、F2增大
C.F1减小、F2减小D.F1减小、F2增大
3.如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连,在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态。
若将a板向下平移一小段距离,但仍在M点上方,稳定后,下列说法中正确的是
A.液滴将向下加速运动
B.M点电势升高,液滴在M点的电势能将增大
C.M点的电场强度变小了
D.在a板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,电场力做功相同
4.两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球,细线上端固定在同一点,若两个小球以相同的角速度,绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,则两个小球在运动过程中的相对位置关系示意图正确的是()
A.
B.
C.
D.
5.关于电荷所受的电场力和洛仑兹力,正确的说法是()
A.电荷在电场中一定会受到电场力的作用
B.电荷在磁场中一定会受到洛仑兹力的作用
C.电荷所受的电场力一定与该处的电场方向一致
D.电荷所受的洛仑兹力不一定与磁场方向垂直
6.如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4kg·m/s,则()
A.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:
5
B.左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:
10
C.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:
5
D.右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1:
10
二、多项选择题
7.下列说法正确的是_____________
A、液体分子的无规则热运动就是布朗运动
B、晶体不一定有确定的几何形状
C、晶体有确定的熔点
D、一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和
E、热量可以自发的从低温物体传到高温物体
8.下列说法正确的是________
A.液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质和某些晶体相似,具有各向异性
B.单晶体的某些物理性质具有各向异性,而多晶体和非晶体是各向同性的
C.物体中分子热运动的动能的总和等于物体的内能
D.随着科学技术的不断进步,总有一天能实现热量自发地从低温物体传到高温物体
E.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能都是随分子间距离的减小而增大
9.发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示。
则以下说法正确的是()
A.要将卫星由圆轨道1送入圆轨道3,需要在椭圆轨道2的近地点Q和远地点P分别点火加速一次
B.由于卫星由圆轨道1送入圆轨道3被点火加速两次,则卫星在圆轨道3上正常运行速度要大于在圆轨道1上正常运行的速度
C.卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.9km/s,而在远地点P的速度一定小于7.9km/s
D.卫星在椭圆轨道2上经过P点时的加速度等于它在圆轨道3上经过P点时的加速度
10.一个质量为m的小球以大小为v0的初速度水平抛出,不计空气阻力,重力加速度为g,则在小球的速度大小变为2v0的过程中,
A.重力做功为mv
B.重力的冲量为
mv0
C.运动过程重力做功的平均功率为
mgv0
D.速度大小为2v0时重力的瞬时功率为mgv0
三、实验题
11.在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点(下图纸带上的所有点均为计时点,相邻计时点时间间隔为0.02s),那么:
(1)实验中下列物理量中需要直接测量的量有____,通过计算可得到的量有___(填字母序号);
A.重锤质量B.重力加速度C.重锤下落的高度D.与下落高度相应的重锤的瞬时速度
(2)纸带的___(填“P”或“C”,用字母表示)端与重物相连;
(3)打点计时器打下计时点B时,物体的速度vB=___m/s(保留到小数点后两位);
(4)从起点P到打下计时点B的过程中物体的重力势能减少量∆Ep=___J,此过程中物体动能的增加量∆Ek=__J;(g取9.8m/s2保留到小数点后两位)
(5)通过计算表明数值上ΔEp__ΔEk(填“大于”“小于”或“等于”),这是因为____,实验的结论是:
____________。
12.如图甲是“验证机械能守恒定律”的实验装置图,下面一些实验步骤:
A.用天平测出重物和夹子的质量
B.把打点计时器用铁夹固定在放到桌边的铁架台上,使两个限位孔在同一竖直面内
C.把打点计时器接在交流电源上,电源开关处于断开状态
D.将纸带穿过打点计时器的限位孔,上端用手提着,下端夹上系住重物的夹子,让重物靠近打点计时器,处于静止状态
E.接通电源,待计时器打点稳定后释放纸带,再断开电源
F.用秒表测出重物下落的时间
G.更换纸带,重新进行实验
(1)对于本实验,以上不必要的两个步骤是________
(2)图乙为实验中打出的一条纸带,O为打出的第一个点,A、B、C为从适当位置开始选取的三个连续点(其它点未画出),打点计时器每隔0.02s打一个点,若重物的质量为0.5kg,当地重力加速度取g=9.8m/s2,由图乙所给的数据算出(结果保留两位有效数字):
①从O点下落到B点的过程中,重力势能的减少量为________J;
②打B点时重物的动能为________J.
四、解答题
13.如图所示,光滑的平行导轨间距为L,倾角为θ,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源,电路中其余电阻不计,将质量为m、电阻为R的导体棒由静止释放,求:
(1)释放瞬间导体棒所受安培力的大小和方向;
(2)导体棒在释放瞬间的加速度。
14.如图所示为四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用.一架质量m=2kg的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F=36N,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N.取g=10m/s2.求:
(1)无人机以最大升力在地面上从静止开始竖直向上起飞,在t1=5s时离地面的高度h;
(2)某次表演时,当无人机悬停在距离地面高度H=45m处,让无人机突然失去升力而坠落,要保证无人机不与地面相撞,求最迟在多高处恢复升力;(认为无人机的运动在同一竖直线上)
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
D
B
D
B
A
A
二、多项选择题
7.BCD
8.ABE
9.ACD
10.BC
三、实验题
11.CDP0.980.490.48大于重物受到的空气阻力及纸带与打点计时器的摩擦等原因使机械能减少在误差允许的范围内重锤的重力势能减少等于动能的增加,机械能守恒。
12.
(1)AF
(2)0.86;0.81
四、解答题
13.
(1)释放瞬间导体棒所受安培力的大小为
,方向为水平向右.
(2)导体棒在释放瞬间的加速度为gsinθ﹣
.
14.
(1)75m;
(2)20m
高考理综物理模拟试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1.一条绳子可以分成一个个小段,每小段都可以看做一个质点,这些质点之间存在着相互作用。
如图是某绳波形成过程的示意图。
质点l在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动质点2、3、4...各个质点依次振动,把振动从绳的左端传到右端。
t=T/2时,质点9刚要开始运动。
下列说法正确的是
A.t=T/2时,质点9开始向下运动
B.t=T/2时,质点5加速度方向向上
C.t=T/4时,质点5开始向上运动
D.t=T/4时,质点3的加速度方向向上
2.如图所示,某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极,已知该卫星从北纬60°的正上方按图示方向第一次运行到南纬60°的正上方时所用时间为1h,则下列说法正确的是()
A.该卫星的运行速度一定大于7.9km/s
B.该卫星与同步卫星的运行角速度之比为2:
1
C.该卫星与同步卫星的运行半径之比为l:
4
D.该卫星的机械能一定大于同步卫星的机械能
3.如图所示,将圆柱形强磁铁吸在干电池负极,金属导线折成上端有一支点、下端开口的导线框,使导线框的顶端支点和底端分别与电源正极和磁铁都接触良好但不固定,这样整个线框就可以绕电池轴心旋转起来.下列判断中正确的是
A.线框能旋转起来,是因为电磁感应
B.俯视观察,线框沿顺时针方向旋转
C.电池输出的电功率大于线框旋转的机械功率
D.旋转达到稳定时,线框中电流比刚开始转动时的大
4.已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,若高空中某处的重力加速度为
g,则该处距地面球表面的高度为()
A.(
-1)RB.RC.
RD.2R
5.关于电功和电热,以下说法正确的是()
A.外电路电流做的功一定等于电热
B.外电路中电流所做的功一定大于电热
C.只有在外电路是纯电阻的情况下,电功才等于电热
D.当外电路有电动机、电解槽的情况下欧姆定律任然适用,只是电功大于电热
6.不久前欧洲天文学就发现了一颗可能适合人类居住的行星,命名为“格利斯581c”。
该行星的质量是地球的5倍,直径是地球的1.5倍。
设想在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为
,在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的形同质量的人造卫星的动能为
,则
为
A.0.13B.0.3C.3.33D.7.5
二、多项选择题
7.如图所示,下列有关说法中正确的是________.(填选项前的字母)
A.分子间距离为r0时,分子间不存在引力和斥力
B.水面上的单分子油膜,在测量油膜分子直径d大小时可把它们当做球形处理
C.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性
D.猛推木质推杆,密闭的气体温度升高,压强变大,气体对外界做正功
8.一列波沿x轴传播,t=2s时刻的波形如图所示,如图是某质点的振动图象,则下列说法正确的是()
A.波的传播速度为lm/s
B.波如果向右传播,则图2是
处质点的振动图象
C.波如果向左传播,则图2是
处质点的振动图象
D.波如果向左传播,则
处质点经过1s到达
处
E.无论波向左传播还是向右传播,
处在2s内路程都为2A
9.两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动则它们的()
A.运动周期相同
B.运动的线速度相同
C.运动的角速度不同
D.向心加速度相同
10.在如图所示的位移﹣时间(x﹣t)图象和速度﹣时间(v﹣t)图象中,给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是()
A.甲车做曲线运动,乙车做直线运动
B.0~t1时间内,甲车通过的路程等于乙车通过的路程
C.丙、丁两车在t2时刻相遇
D.0~t1时间内,甲、乙两车的平均速度相等
三、实验题
11.有两列简谐横波a和b在同一介质中传播,a沿x轴正方向传播,b沿x轴负方向传播,波速均为υ=4m/s,a的振幅为5cm,b的振幅为10cm。
在t=0时刻两列波的图像如图所示。
求:
(i)这两列波的周期;
(ii)x=0处的质点在t=2.25s时的位移。
12.在“探究互成角度的两个力的合力”的实验中:
(1)本实验采用的科学方法是__________.
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.建立物理模型法
(2)其中的两个步骤:
①在水平放置的木板上铺一张白纸并固定好,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端栓两根细线,通过细线同时用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与细线的结点到达某一位置
点,
在白纸上记下
点和两个弹簧测力计的读数
和
②只用一个弹簧测力计通过细线拉橡皮条,使橡皮条的伸长量与用两个弹簧测力计拉时伸长量一样,记下此时弹簧测力计的读数
和细线的方向.
以上两步骤均有疏漏,请指出疏漏:
在①中是______________________________;
在②中是______________________________.
(3)在做“探究互成角度的两个力的合力”的实验中,用
、
两个弹簧测力计拉橡皮条的结点使其位于
处,此时
如图所示;然后保持
的读数不变,当
角由图中所示的值减小时,要使结点仍在
处,可采用的办法是__________.
A.增大
的读数,减小
角
B.减小
的读数,减小
角
C.减小
的读数,增大
角
D.增大
的读数,增大
角
四、解答题
13.如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点,固定电荷量为+Q的点电荷。
一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点),从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v。
已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),P到物块的重心竖直距离为h,PA连线与水平轨道的夹角为60°,试求:
(1)物块在A点时受到轨道的支持力大小;
(2)点电荷+Q产生的电场在B点的电势。
14.如图所示,粗细均匀的U形管中,封闭了有两段水银柱和两部分空气柱,水银柱A的长度h1=25cm,位于左侧封闭端的顶部。
水银柱B与A之间的空气柱长度L1=12.5cm,右侧被活塞C封闭的空气柱长度L2=12.5cm,已知玻璃管周围环境温度t=27℃时,右侧封闭空气柱的压强恰为P0=75cmHg,水银柱B左右两部分液面的高度差h2=45
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- 高考 物理 二轮 复习 考点 第七 静电场 专题 场强 图象