單元過關檢測 (時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本大題共12個小題，每小題5分，共計60分每小題只有一個答案正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內)1(2020年海南單科)關于靜電場，下列說法中正確的是()A電勢等于零的物體一定不帶電B電場強度為零的點，電勢一定為零C同一電場線上的各點，電勢一定相等D負電荷沿電場線方向移動時，電勢能一定增加解析：零電勢的位置是人為選定的，與物體是否帶電無關，A錯誤電場強度是電勢隨空間的變化率，二者的大小之間無直接聯(lián)系，B錯誤沿電場線的方向電勢是逐漸降低的，C錯誤由于負電荷在電勢越低處電勢能越大，故D正確答案：D2一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖中虛線所示，電場方向豎直向下，若不計空氣阻力，則此帶電油滴從a運動到b的過程中，能量變化情況為()A動能減小B電勢能增加C動能和電勢能之和減小D重力勢能和電勢能之和增加解析：由題圖所示的軌跡可知電場力大于重力，則從a到b，電場力做正功，電勢能減少，重力做負功，重力勢能增加，又電場力做的功大于克服重力做的功，所以動能增加，由動能定理可得W電W重Ek，動能和電勢能之和減少，所以C選項正確答案：C3(2020年合肥模擬)如圖甲所示，一條電場線與Ox軸重合，取O點電勢為零，Ox方向上各點的電勢隨x變化的情況如圖乙所示若在O點由靜止釋放一電子，電子僅受電場力的作用，則()A電子將沿Ox方向運動B電子的電勢能將增大C電子運動的加速度恒定D電子運動的加速度先增大后減小解析：由圖乙知沿Ox方向各點的電勢逐漸增大，則電場方向沿Ox的反方向，電子將受到沿Ox方向的電場力作用，所以電子將沿Ox方向運動，A對；電子運動過程中電場力做正功，電勢能減小，B錯；根據(jù)電場中場強與電勢變化快慢之間的關系，電勢變化越快，場強越大，因此圖乙中圖線的斜率表示場強大小，則E先減小后增大，則電子的加速度也將先減小后增大，D錯、C錯答案：A4(2020年淮北模擬)如圖(甲)所示，一個帶正電的粒子以一定的初速度垂直進入水平方向的勻強電場，若不計重力，圖(乙)中能正確描述粒子在電場中運動軌跡的是()解析：電荷在電場中做類平拋運動，受力方向總是沿電場線方向，軌跡向右彎曲，C正確答案：C5(2020年宣城模擬)如圖所示，在一真空區(qū)域中，AB、CD是圓O的兩條直徑，在A、B兩點上各放置電荷量均為Q的點電荷，關于C、D兩點的電場強度和電勢，下列說法正確的是()A場強相同，電勢相等B場強不相同，電勢相等C場強相同，電勢不相等D場強不相同，電勢不相等解析：C、D兩點的電場強度為兩正點電荷分別在該兩處產生場強的矢量和，大小相等，方向不同，故兩處場強不相同；沿著電場線電勢要降低，根據(jù)兩等量正點電荷的電場線分布特點，可判斷出對稱的C、D兩點電勢相等，故正確答案為B.答案：B6(2020年滁州模擬)如圖所示，兩個電子a和b先后以大小不同的速度，從同一位置沿垂直于電場的方向射入勻強電場中，其運動軌跡如圖所示，那么()Ab電子在電場中運動的時間比a長Bb電子初速度比a大Cb電子離開電場時速度比a大Db電子離開電場時速度比a小解析：兩電子在同一電場中加速度a相同，電子b的偏移量大，由yat2可知，電子b運動的時間長，故A項對；在初速度方向兩電子都是勻速運動，由Lvt可知電子b的初速度小，故B項錯；又因電場力對電子b做功多，故無法比較離開電場時兩電子速度的大小，故C、D項都錯答案：A7如圖所示，a、b、c三條虛線為電場中的等勢面，等勢面b的電勢為零，且相鄰兩個等勢面間的電勢差相等，一個帶正電的粒子在A點時的動能為10 J，在電場力作用下從A運動到B速度為零，當這個粒子的動能為7.5 J時，其電勢能為()A12.5 J B2.5 JC0 D2.5 J解析：根據(jù)題意可知，帶電粒子從A到B，電場力做功為10 J(動能定理)，則帶電粒子從A運動到等勢面b時，電場力做功為5 J，粒子在等勢面b時動能為5 J帶電粒子在電場中的電勢能和動能之和為5 J，是守恒的，當動能為7.5 J時，其電勢能為2.5 J，D對答案：D8一電子在電場中由a點運動到b點的軌跡如圖中虛線所示圖中一組平行實線是等勢面，則下列說法正確的是()Aa點的電勢比b點低B電子在a點的加速度方向向右C電子從a點到b點動能減小D電子從a點到b點電勢能減小解析：根據(jù)軌跡應彎向合力指的那一側可知電子所受的電場力應豎直向下，則加速度的方向應豎直向下，電場線應豎直向上，a點的電勢較高，選項A、B錯誤；電子從a點到b點，電場力做負功，動能減小，電勢能增加，選項C對，D錯答案：C9(2020年毫州模擬)如圖所示，勻強電場方向平行于xOy平面，在xOy平面內有一個半徑為R5 cm的圓，圓上有一動點P，半徑OP與x軸方向的夾角為，P點沿圓周移動時，O、P兩點的電勢差滿足UOP25sin (V)，則該勻強電場的大小和方向分別為()A5 V/m，沿x軸正方向B25 V/m，沿y軸負方向C500 V/m，沿y軸正方向D250 V/m，沿x軸負方向解析：勻強電場中沿電場線方向電勢降落最快，根據(jù)UOP25sin (V)，當90°時，OP間電壓最大，以此分析電場線沿y軸正向；根據(jù)場強E得E500 V/m，C正確答案：C10(2020年蚌埠模擬)如右圖所示，A、B均為半個絕緣正方體，質量均為m，在A、B內部各嵌入一個帶電小球，A中小球帶電量為q，B中小球帶電量為q，且兩個小球的球心連線垂直于AB接觸面A、B最初靠在豎直的粗糙墻上空間有水平向右的勻強電場，場強大小為E，重力加速度為g.現(xiàn)將A、B無初速度釋放，下落過程中始終相對靜止，忽略空氣阻力，則下列說法中正確的是()AA、B下落的加速度大小均為gBA、B下落的加速度大小應小于gCA、B之間接觸面上的彈力為零DB受到A的摩擦力作用，方向沿接觸面向下解析：A、B無初速度釋放，下落過程中始終相對靜止，A、B作為一整體，只受重力作用，A、B下落的加速度大小均為g，A正確、B錯誤；假設A、B之間接觸面上的彈力為零，則B的加速度不為g，C錯誤；只有B受到A的摩擦力作用，方向沿接觸面向上，B的加速度才為g，D錯誤答案：A11如圖所示，光滑平面上固定金屬小球A，用長L0的絕緣彈簧將A與另一個金屬小球B連接，讓它們帶上等量同種電荷，彈簧伸長量為x1；若兩小球電量各漏掉一半，彈簧伸長量變?yōu)閤2，則有()Ax2x1 Bx2x1Cx2>x1 Dx2<x1解析：漏電前：k0x1；漏電后：k0x2，因為L0x2<L0x1，所以<4.答案：C12(2020年安徽理綜)圖(a)為示波管的原理圖如果在電極YY之間所加的電壓按圖(b)所示的規(guī)律變化，在電極XX之間所加的電壓按圖(c)所示的規(guī)律變化，則在熒光屏上會看到的圖形是()解析：由圖(b)及(c)知，當UY為正時，Y極電勢高，電子向Y偏，而此時UX為負，即X極電勢高，中子向X極偏，故選B.答案：B二、非選擇題(本題共4小題，共40分，解答時應寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)13(9分)一帶電平行板電容器豎直放置，如圖所示板間距d0.1 m，板間電勢差U1 000 V現(xiàn)從A處以速度vA3 m/s水平向左射出一帶正電的小球(質量m0.02 g、電荷量為q107 C)，經(jīng)過一段時間后發(fā)現(xiàn)小球打在A點正下方的B處，(取g10 m/s2)求：(1)分別從水平方向和豎直方向定性分析從A到B的過程中小球的運動情況；(2)A、B間的距離解析：(1)在水平方向上，小球開始向左做初速度為vA的勻減速運動，速度變?yōu)榱愫笙蛴易鰟蚣铀龠\動，直到達到B點，過程中加速度不變，由電場力提供外力在豎直方向上，小球向下做初速度為零的勻加速運動，直到達到B點(2)水平方向：電場力為Fq，加速度a小球向左運動到最遠的時間為t0.06 s.在這段時間內向左運動的距離xvAtat20.09 m0.1 m，不會撞到左壁小球達到B點所用時間為T2t豎直方向下落距離即為所求hABgT27.2 cm.答案：(1)見解析(2)7.2 cm14(9分)示波器的示意圖如圖所示，金屬絲發(fā)射出來的電子被加速后從金屬板的小孔穿出，進入偏轉電場電子在穿出偏轉電場后沿直線前進，最后打在熒光屏上設加速電壓U11 640 V，偏轉極板長l4 cm，偏轉板間距d1 cm，當電子加速后從兩偏轉板的中央沿與板平行方向進入偏轉電場(1)偏轉電壓為多大時，電子束打在熒光屏上偏轉距離最大？(2)如果偏轉板右端到熒光屏的距離L20 cm，則電子束最大偏轉距離為多少？解析：(1)要使電子束打在熒光屏上的偏轉距離最大，電子經(jīng)偏轉電場后必須從下板邊緣出來電子在加速電場中，由動能定理eU1；電子進入偏轉電場時的初速度v0電子在偏轉電場中的飛行時間t1；電子在偏轉電場中的加速度a要使電子恰好從下極板邊緣出來，應有at解得偏轉電壓U2205 V.(2)電子束打在熒光屏上最大偏轉距離yy2由于電子離開偏轉電場的側向速度vyat1電子離開偏轉電場到熒光屏的時間t2，y2vy·t20.05 m電子最大偏轉距離yy20.055 m.答案：(1)205 V(2)0.055 m15(10分)如圖所示，一質量為m的塑料球形容器放在桌面上，它的內部有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，彈簧直立地固定于容器內壁的底部，彈簧上端用絕緣體系住一個帶正電q、質量也為m的小球從加一個豎直向上的場強為E的勻強電場起，到容器對桌面壓力減為零時為止，求：(1)小球的電勢能改變量；(2)容器對桌面壓力減為零時小球的速度大小解析：(1)初狀態(tài)時，對小球進行受力分析，得彈簧壓縮量：x1，當容器對桌面壓力減為零時，對容器受力分析，彈簧伸長且拉力為mg，彈簧伸長量x2x1該過程電場力做功：WEq(x1x2)，所以小球電勢能減少.(2)該過程彈簧對小球做功為零，由動能定理：(Eqmg)(x1x2)mv2解得v2.答案：(1)(2)216(12分)如圖所示，長L1.2 m、質量M3 kg的木板靜止放在傾角為37°的光滑斜面上，質量m1 kg、帶電荷量q2.5×104 C的物塊放在木板的上端，木板和物塊間的動摩擦因數(shù)0.1，所在空間加有一個方向垂直斜面向下、場強E4.0×104 N/C的勻強電場現(xiàn)對木板施加一平行于斜面向上的拉力F10.8 N取g10 m/s2，斜面足夠長求：(1)物塊經(jīng)多長時間離開木板？(2)物塊離開木板時木板獲得的動能(3)物塊在木板上運動的過程中，由于摩擦而產生的內能解析：(1)物塊向下做加速運動，設其加速度為a1，木板的加速度為a2，則由牛頓第二定律對物塊：mgsin 37°(mgcos 37°qE)ma1對木板：Mgsin 37°(mgcos 37°qE)FMa2又a1t2a2t2L得物塊滑過木板所用時間t s.(2)物塊離開木板時木板的速度v2a2t3 m/s.其動能為Ek2Mv27 J(3)由于摩擦而產生的內能為QF摩x相(mgcos 37°qE)·L2.16 J答案：(1) s(2)27 J(3)2.16 J