（新课标）2022年高考物理一轮复习 高效课堂精讲精练20

新课标2022年高考一轮复习之高效课堂精讲精练20一、单项选择题(本大题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得6分，选错或不答的得0分．)图6－3－181．如图6－3－18所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图．当动极板和定极板之间的距离d变化时，电容C便发生变化，通过测量电容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化的情况．在下列图中能正确反映C与d之间变化规律的图象是(　　)【解析】　由平行板电容器电容的决定式C＝εrS/(4πkd)可知，电容C与极板之间距离d成反比，在第一象限反比例函数图象是一条双曲线，所以A正确．【答案】　A图6－3－192．(2022·茂名模拟)如图6－3－19所示，A、B为水平正对放置的平行金属板，板间距离为d.一质量为m的带电油滴在两金属板之间，油滴运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比．将油滴由静止释放，若两金属板间的电压为零，一段时间后油滴以速率v匀速下降．若两金属板间加电压U，一段时间后油滴以速率2v匀速上升．由此可知油滴所带电荷量的大小为(　　)A.　　　　　　B.C.D.【解析】　板间电压为零，油滴匀速下降时，mg＝kv，当两板间电压为U，油滴匀速上升时，q＝mg＋2kv，以上两式联立可得q＝，C正确．【答案】　C-7-\n图6－3－203．(2022·武汉模拟)如图6－3－20所示，矩形区域ABCD内存在竖直向下的匀强电场，两个带正电的粒子a和b以相同的水平速度射入电场，粒子a由顶点A射入，从BC的中点P射出，粒子b由AB的中点O射入，从顶点C射出．若不计重力，则a和b的比荷之比是(　　)A．1∶2B．2∶1C．1∶8D．8∶1【解析】　设粒子初速度为v0，AB间距为d，则d＝()2，＝()2.以上两式联立可解得：∶＝8∶1，故D正确．【答案】　D图6－3－214．(2022·济南模拟)如图6－3－21所示，质子(H)和α粒子(He)以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力)，则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为(　　)A．1∶1　　　　　　B．1∶2C．2∶1D．1∶4【解析】　由y＝和Ek0＝mv，得：y＝可知，y与q成正比，B正确．【答案】　B5．(2022·大庆实验中学月考)如图6－3－22(a)所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图(b)所示的电压，t＝0时，Q板比P板电势高5V，此时在两板的正中央M点有一个电子，速度为零，电子在电场力作用下运动，使得电子的位置和速度随时间变化．假设电子始终未与两板相碰．在0<t<8×10－10s的时间内，这个电子处于M点的右侧，速度方向向左且大小逐渐减小的时间是(　　)图6－3－22A．0<t<2×10－10sB．2×10－10s<t<4×10－10sC．4×10－10s<t<6×10－10sD．6×10－10s<t<8×10－10s【解析】　作出粒子运动的v－t图象如下．由图象可知正确选项为D.-7-\n【答案】　D二、双项选择题(本大题共5小题，每小题8分，共40分．全部选对的得8分，只选1个且正确的得4分，有选错或不答的得0分．)图6－3－236．(2022·湖南师大附中模拟)如图6－3－23所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地．用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U.在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面操作能使静电计指针张角变小的是(　　)A．将M板向下平移B．将M板沿水平方向向左远离N板C．在M、N之间插入云母板(介电常数εr>1)D．在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触【解析】　由C＝可知，将M板向下移，S减小，将M板沿水平方向向左移动，d增大，均使C变小，再由Q＝CU可知，电容器两板间电压增大，静电计指针张角增大，A、B均错误；在M、N间插入云母板，εr增大，C增大，U变小，静电计指针张角减小，C正确；在M、N间插入金属板，相当于d减小，故C增大，U变小，静电计指针张角减小，D正确．【答案】　CD7．(2022·厦门模拟)如图6－3－24所示的装置可将声音转化为电信号．该电路中右侧金属板b固定不动，左侧是能在声波驱动下沿着水平方向振动的镀有金属层的振动膜a，a、b构成一个电容器，且通过导线与稳压电源的正、负极相接．若声源S做简谐振动，则(　　)图6－3－24A．a振动过程中，a、b板之间的电场强度不断改变B．a振动过程中，b板所带的电荷量不变C．a向右的位移最大时，a、b板构成的电容器的电容最大-7-\nD．a振动过程中，电流计中始终有方向不变的电流【解析】　由场强公式E＝U/d，U一定，振动过程中d变化，E也要不断改变，A正确；d变化，电容也变化，电荷量也变化，B错误；a向右的位移最大时，d最小，电容最大，C正确；a振动过程中，电容器不断充放电，电流方向是改变的，D错误．【答案】　AC图6－3－258．(2022·盐城模拟)如图6－3－25所示，空间有竖直向下的匀强电场，电场强度为E，在电场中P处由静止下落一质量为m、带电量为＋q的小球(可视为质点)．在P的正下方h处有一水平弹性绝缘挡板S(挡板不影响电场的分布)，小球每次与挡板相碰后电量减小到碰前的k倍(k<1)，而碰撞过程中小球的机械能不损失，即碰撞前后小球的速度大小不变，方向相反．设在匀强电场中，挡板S处的电势为零，则下列说法正确的是(　　)A．小球在初始位置P处的电势能为EqhB．小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度大于hC．小球第一次与挡板相碰后所能达到最大高度时的电势能大于EqhD．小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度小于h【解析】　因S处的电势为0，故φP＝Eh，小球在初始位置P处的电势能为φP·q＝Ehq，A正确，设小球第一次与挡板碰前的速度大小为v0，由动能定理得，mgh＋qEh＝mv，设反弹后上升的高度为H，由动能定理得：(mg＋Ekq)H＝mv，由以上两式可得H＝h，因k<1，故H>h，B正确，D错误；因Eqk·H＝Eqh·<Eqh，故C错误．【答案】　AB图6－3－269．(2022·肇庆模拟)如图6－3－26所示，在xOy竖直平面内存在着水平向右的匀强电场．有一带正电的小球自坐标原点沿着y轴正方向以初速度v0抛出，运动轨迹最高点为M，与x轴交点为N，不计空气阻力，则小球(　　)A．做匀加速运动B．从O到M的过程动能减小C．到M点时的动能为零D．到N点时的动能大于mv-7-\n【解析】　带正电的小球自坐标原点沿着y轴正方向以初速度v0抛出后受到恒定的合力作用做匀变速运动，在运动开始的一段时间内合力与速度的夹角为钝角，速度减小，A错、B正确；小球自坐标原点到M点，y方向在重力作用下做速度减小到零的匀变速运动，x方向在电场力作用下做初速度为零的匀加速运动，所以到M点时的动能不为零，C错；由动能定理有：qEx＝mv－mv＞0，D正确．【答案】　BD10．(2022·合肥模拟)如图6－3－27甲所示，三个相同的金属板共轴排列，它们的距离与宽度均相同，轴线上开有小孔，在左边和右边两个金属板上加电压U后，金属板间就形成匀强电场；有一个比荷＝1.0×10－2C/kg的带正电的粒子从左边金属板小孔轴线A处由静止释放，在电场力作用下沿小孔轴线射出(不计粒子重力)，其v－t图象如图6－3－27乙所示，则下列说法正确的是(　　)图6－3－27A．右侧金属板接电源的正极B．所加电压U＝100VC．乙图中的v2＝2m/sD．通过极板间隙所用时间比为1∶(－1)【解析】　带正电的粒子在电场力作用下由左极板向右运动，可判断左侧金属板接电源正极，A选项错误．由v－t图象可知，带电粒子的加速度a＝2m/s2，两极板间距d＝0.25m，由qE＝ma得E＝200V/m，U＝2Ed＝100V，B选项正确．可将粒子在两个间隙间的运动看成是初速度为零的连续的匀加速运动，两间隙距离相等，则有t1∶t2＝1∶(－1)，D选项正确．v1∶v2＝1∶，将v1＝1.0m/s代入，得v2＝m/s，C选项错误．【答案】　BD三、非选择题(本题共2小题，共30分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)图6－3－2811．(14分)(2022·长沙模拟)如图6－3－28所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E＝1.0×102V/m，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度h＝0.80m的a处有一粒子源，盒内粒子以v0＝2.0×102m-7-\n/s的初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m＝2.0×10－15kg，电荷量为q＝＋10－12C的带电粒子，粒子最终落在金属板b上．若不计粒子重力，求：(结果保留两位有效数字)(1)粒子源所在处a点的电势；(2)带电粒子打在金属板上时的动能；(3)从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积)；若使带电粒子打在金属板上的范围减小，可以通过改变哪些物理量来实现？【解析】　(1)题中匀强电场竖直向下，b板接地因此φa＝Uab＝Eh＝1.0×102×0.8V＝80V.(2)不计重力，只有电场力做功，对粒子由动能定理qUab＝Ek－mv可得带电粒子打在金属板上时的动能为Ek＝qUab＋mv＝1.2×10－10J.(3)粒子源射出的粒子打在金属板上的范围以粒子水平抛出落点为边界，设水平抛出后t时间落在板上：x＝v0t，h＝at2a＝，S＝πx2联立以上各式得所形成的面积S＝＝4m2，可以通过减小h或增大E来实现．【答案】　(1)80V　(2)1.2×10－10J　(3)面积4m2　可以通过减小h或增大E来实现12．(16分)(2022·清远模拟)如图6－3－29所示，两块平行金属板M、N竖直放置，两板间的电势差U＝1.5×103V，现将一质量m＝1×10－2kg、电荷量q＝4×10－5C的带电小球从两板上方的A点以v0＝4m/s的初速度水平抛出，之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板间，沿直线运动碰到N板上的B点．已知A点距两板上端的高度h＝0.2m，不计空气阻力，g取10m/s2，求：图6－3－29(1)M、N两板间的距离d；(2)小球到达B点时的动能Ek.-7-\n【解析】　(1)小球进入电场区域前做平抛运动，竖直方向上v＝2gh解得vy＝2m/s进入电场后做直线运动，满足＝解得d＝0.3m.(2)从A到B的过程中，应用动能定理得mg(h＋L)＋qU＝Ek－mv其中＝＝解得Ek＝0.175J.【答案】　(1)0.3m　(2)0.175J-7-