（新课标）2022年高考物理 考前考点预测七

新课标2022年高考物理考前考点预测七1.(2022·苏州二模)半径相同的两个金属小球A、B带有等量的电荷，相隔较远的距离，两球之间的吸引力大小为F，今用第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开，这时A、B两球之间作用力的大小是()A.F/4B.3F/4C.F/8D.3F/82.(2022·盐城二模)真空中有两个等量异种点电荷，以连线中点O为坐标原点，以它们的中垂线为x轴，图中能正确表示x轴上电场强度情况的是()3．(2022·昆明二模)空间中有竖直方向的匀强电场，一个带电小球的运动轨迹如图所示，由此可知()A．电场的方向竖直向上B．小球一定带正电C．小球受到的电场力大于重力D．小球在P点的动能小于Q点动能4.(2022·海南高考)如图，直线上有O、a、b、c四点，ab间的距离与bc间的距离相等。在O点处有固定点电荷。已知b点电势高于c点电势。若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则()A.两过程中电场力做的功相等B.前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功C.前一过程中，粒子电势能不断减小D.后一过程中，粒子动能不断减小5.(2022·浏阳二模)如图甲所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图乙所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在t0-12-\n时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上。则t0可能属于的时间段是()A.0＜t0＜B.＜t0＜C.＜t0＜TD.T＜t0＜二、多项选择题(本题共4小题，每小题8分，共计32分。每小题有多个选项符合题意)6.(2022·山东高考)图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子()A.带负电B.在c点受力最大C.在b点的电势能大于在c点的电势能D.由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化7.(2022·枣庄一模)a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc=120°。现将三个等量的负点电荷-Q固定在a、b、c三个顶点上，将一个电量为+q的检验电荷依次放在菱形中心O点和另一个顶点d处，则两点相比()-12-\nA．+q在d点所受的电场力比在O点的大B．+q在d点所具有的电势能比在O点的大C．d点的电场强度小于O点的电场强度D．d点的电势高于O点的电势8.如图所示，长为L、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为+q，质量为m的小球，以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度为v0，则()A．小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能B．A、B两点的电势差一定为C．若电场是匀强电场，则该电场的场强可能是D．若电场是匀强电场，则该电场的场强最大值一定是9．阴极射线示波管的聚焦电场是由电极A1、A2形成的，其中虚线为等势线，相邻等势线间电势差相等，z轴为该电场的中心轴线(管轴)。电子束从左侧进入聚焦电场后，在电场力的作用下会聚到z轴上，沿管轴从右侧射出，图中PQR是一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点，则可以确定()-12-\nA．电极A1的电势高于电极A2的电势B．电场中Q点的电场强度小于R点的电场强度C．电子在R点处的动能大于在P点处的动能D．若将一束带正电的粒子从左侧射入聚焦电场也一定被会聚三、计算题(本题共3小题，共38分，需写出规范的解题步骤)10．(12分)如图所示，在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心在O点、半径为r，内壁光滑，A、B两点分别是圆弧的最低点和最高点。该区间存在方向水平向右的匀强电场，一质量为m、带负电的小球在轨道内侧做完整的圆周运动(电荷量不变)，经C点时速度最大，O、C连线与竖直方向的夹角θ=60°，重力加速度为g。(1)求小球所受到的电场力大小；(2)小球在A点速度v0多大时，小球经B点时对轨道的压力最小？11.(2022·衡水一模)(14分)粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，且沿x轴方向的电势φ与坐标值x的关系如表所示：根据上述表格中的数据可作出如图的φ-x图象。-12-\n现有一质量为0.10kg，电荷量为1.0×10-7C带正电荷的滑块(可视作质点)，其与水平面的动摩擦因数为0.20。问：(1)由数据表格和图象给出的信息，写出沿x轴的电势φ与x的函数关系表达式。(2)若将滑块无初速地放在x=0.10m处，则滑块最终停在何处？(3)在上述第(2)问的整个运动过程中，它的加速度如何变化？当它位于x=0.15m时它的加速度多大？(电场中某点场强为φ-t图线上某点对应的斜率)(4)若滑块从x=0.60m处以初速度v0沿-x方向运动，要使滑块恰能回到出发点，其初速度v0应为多大？12.(12分)如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的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)，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。-12-\n答案解析1.【解析】选C。设金属小球A、B带有等量的电荷Q，第三个半径相同的不带电的金属小球先与A接触，电量平分，各带Q/2；后与B球接触，先中和后电量平分，各带Q/4；移开，由库仑定律得F′==F/8,选项C正确。2.【解析】选A。等量异种点电荷连线中垂线上的电场强度变化规律是从中点开始，向两侧递减，方向处处相同，故A项正确。3．【解析】选C。带电小球的重力不能忽略，根据带电小球的轨迹，可以判定小球受到的合外力竖直向上，但不能确定电场的方向和带电小球的电性，选项A、B均错；根据轨迹可知，小球受到的电场力大于重力，合外力竖直向上，选项C正确；不论小球从P到Q，还是从Q到P，根据动能定理可知，小球在P点的动能大于在Q点的动能，选项D错误。4.【解题指导】电势的高低→电场方向→电场力做功→电势能变化→动能变化。【解析】选C。根据b点电势高于c点电势，可知电场方向由b到c，且bc之间的平均电场强度小于ab间的平均电场强度，由W=qEd可知，一负电荷粒子在这两过程中电场力做功Wcb<Wba，选项A、B错误；负电荷粒子受到电场力方向向左，电场力做正功，粒子电势能不断减小，选项C正确；由动能定理，电场力做正功，动能增大，选项D错误。5.【解题指导】(1)利用v-t图象研究各时刻带电粒子的运动情况，判定带电粒子在各时刻的位置；(2)带电粒子在一个周期内的位移应该指向A板，即水平向左。【解析】选B。画出带电粒子v-t图象，根据v-t图象中的“面积”研究各时刻开始的带电粒子的运动情况，A选项可画出时刻开始的v-t图象，如图甲,由图知在一个周期内粒子运动的总面积为正，即粒子向B板靠近，最终会打到B板上,A选项错；B选项可画出时刻开始的v-t图象，如图乙,由图知在一个周期内粒子运动的总面积为负，即粒子向A板靠近，最终会打到A板上,B选项对；C选项可画出时刻开始的v-t图象，同理知在一个周期内粒子运动的总面积为正，即粒子向B板靠近，最终会打到B板上，C选项错；同理D选项错。-12-\n6.【解析】选C、D。物体做曲线运动时，合外力的方向指向轨迹的凹侧，可知粒子与正电荷排斥，粒子带正电，A错；越靠近正电荷，电场线越密，电场强度越大，粒子所受电场力越大，所以粒子在c点受力最小，B错；粒子从b点运动到c点的过程中，电场力做正功，电势能减小，故C对；点a、b、c所在的圆为等间距的同心圆，靠近正电荷电场强度较大，由公式U=Ed可知，Uab>Ubc，所以由a点到b点比由b点到c点电场力对粒子做的功多，根据动能定理可知D对。7.【解析】选B、C、D。根据点电荷电场的计算式E=和场强的叠加原理可得，O点的场强为EO=方向竖直向上，其中l是指菱形的边长，d点的场强为Ed=方向也竖直向上，很显然，d点的场强小于O点的场强，选项A错误，而选项C正确；根据电场的方向可知，d点的电势高于O点的电势，选项D正确；根据电场的特点可知，检验电荷+q从d点移动到O点，电场力做正功，电势能减小，所以，选项B正确。8.【解析】选A、C。带电小球沿光滑的斜面由A点上滑到B点的过程中，只有重力和电场力做了功，带电小球的初末动能相等，根据动能定理可知重力做的功与电场力做的功的代数和等于零，该过程中，重力做功为WG=-mgLsinθ，因此，电场力做了等量的正功，即WF=qUAB=mgLsinθ，由电场力做功与电势能改变量之间的关系可知，带电小球由A点到B点，电势能减小，选项A正确，而选项B错误；若是匀强电场，则带电小球所受到的重力和电场力都是恒力，带电小球在重力﹑电场力﹑光滑斜面的支持力作用下一定做匀速直线运动，根据平衡条件及共点力的合成可知，电场力方向与x轴所成的角的范围为θ≤α＜180°，α为力F与x轴所成的角，因此，不是最大场强，只是可能场强情况中的一种，选项C正确，而选项D错误。-12-\n9．【解析】选B、C。根据电场线与等势面互相垂直的特点，可粗略画出该电场中的电场线，根据题意可知，电子束从左侧进入聚焦电场后，在电场力的作用下会聚到z轴上，电子所受到的电场力斜向右下方，在图中运动过程中，电场力做正功，电子电势能减小，电子的动能增加，则电极A1的电势低于电极A2的电势，因此，选项A错误，而选项C正确；在电场中，等势面密集的地方场强大，因此，Q点的电场强度小于R点的电场强度，选项B正确；场强不变的情况下，正电荷所受电场力方向与负电荷所受电场力方向相反，因此，会聚电子束的电场必定会发散正电荷，选项D错误。10．【解题指导】(1)抓住带电小球运动至C点的速度最大这一突破口，竖直面内圆周运动的最大速度出现在物理“最低点”，即合外力沿半径指向圆心且背离圆心的位置；(2)竖直面内圆周运动的最高点，轨道对小球的压力竖直向下，最小等于零【解析】(1)已知带电小球在光滑的竖直圆轨道内做完整的圆周运动，经C点时速度最大，因此，C点是竖直面内圆周运动的物理“最低点”，也就是小球在C点受力情况满足合外力完全充当向心力，tanθ=(3分)因此，电场力F=mgtan60°即F=mg(2分)(2)小球在轨道最高点B时的受力情况如图所示，-12-\n在B点时轨道对小球的压力最小等于零。半径方向的合外力为重力mg，在B点，根据圆周运动的条件可得，mg=m(3分)小球从A到B过程中，只有电场力和重力做了功，又知A、B两点在同一等势面上，该过程电场力做功为零，根据动能定理可得，-mg·2r=(2分)联立以上两式可得v0=(2分)答案：(1)mg(2)11.【解析】(1)由数据表格和图象可得，电势φ与x成反比关系，即φ=(1分)(2)由动能定理WF+=ΔEk=0(1分)设滑块停止的位置为x2，有q(φ1-φ2)-μmg(x2-x)=0(2分)-12-\n即q()-μmg(x2-x)=0代入数据有1.0×10-7()J-0.20×0.10×10(x2-0.1)J=0可解得x2=0.225m(舍去x2=0.1m)(1分)(3)先做加速度减小的变加速运动，后做加速度增大的减速运动。即加速度先减小后增大。(2分)当它位于x=0.15m时，图象上该点的切线斜率表示场强大小E==2.0×106(N/C)(1分)滑块在该点的水平合力Fx=Eq-μmg=2.0×106×1.0×10-7N-0.20×0.10×10N=0故滑块的加速度a==0(1分)(4)设滑块到达的最左侧位置为x1，则滑块由该位置返回到出发点的过程中由动能定理WF+=ΔEk=0有q(φ1-φ)-μmg(x-x1)=0(2分)代入数据有1.0×10-7()J-0.20×0.10×10(0.6-x1)J=0可解得x1=0.0375m(舍去x1=0.6m)。(1分)再对滑块从开始运动到返回出发点的整个过程，由动能定理-2μmg(x-x1)=0-(1分)代入数据有2×0.20×0.10×10(0.60-0.0375)-12-\n=0.5×可解得v0=m/s≈2.12m/s(1分)答案：(1)φ=(2)0.225m(3)加速度先减小后增大0(4)2.12m/s【方法技巧】处理带电粒子的运动问题的一般思路(1)选取研究对象；(2)分析研究对象受力情况(尤其要注意是否应该考虑重力，电场力是否是恒力等)；(3)分析运动状态和运动过程(初始状态及条件，直线运动还是曲线运动等)；(4)建立正确的物理模型，恰当选用规律或其他手段(如物理量的变化图象等)找出物理量间的关系，建立方程组解题；(5)讨论所得结果。12.【解析】(1)物块在A点受重力、电场力、支持力，分解电场力，由竖直方向受力平衡得FN=mg+ksin60°(3分)又因为h=rsin60°由以上两式解得支持力为FN=mg+(3分)(2)从A运动到P点正下方B点的过程中，由动能定理得-qU=(3分)又因为U=φB-φA=φB-φ，由以上两式解得φB=()+φ(3分)答案：(1)mg+(2)+φ-12-\n-12-