20高三物理最新模拟测试题：静电场

2022届高三物理最新模拟测试题：静电场命题报告：本章知识在高考中既有单独考查，又有与力学和磁场内容的综合考查，考查的题型多以选择题和计算题的形式出现。运用静电场的知识解释物理现象，分析和解决各种实际问题是高考的热点。本章高考考点：描述静电场的基本概念（如场强、电势、电势差、电势能、电容等）、库仑定律、带电粒子在匀强电场中的运动以及将本章知识与力学或磁场知识的综合命题，除此之外还滚动考查了前面平抛运动和匀速圆周运动的知识，滚动比例为20%，复习前面这一部分的知识意在更好的解决带电粒子在电场偏转的问题。时间：90分钟满分：100分【命题报告】一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分）1．（2022届上海市杨浦区高三理科综合）关于电场，下列说法中正确的是A．电场是电荷周围空间实际存在的物质B．电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型C．电荷周围分布的电场线就是电场D．电荷间的相互作用不是通过电场作媒介产生的2.（2022年高考江苏卷）如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC,电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为ΦA、ΦB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC,则下列关系中正确的有(A)ΦA＞ΦB＞φC(B)EC＞EB＞EA(C)UAB＜UBC(D)UAB=UBC3.（山东省胜利一中2022届高三第一阶段检测）电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确的是（）A．铜丝编织的衣服不易拉破;B．电工被铜丝衣服所包裹，使体内电势为零;C．电工被铜丝衣服所包裹，使体内场强为零;D．铜丝电阻小，能对人体起到保护作用。4．（2022届北京市海淀区高三一模）图中A、B、C是匀强电场中的三个点，各点电势=10V，=2V，=6V，A、B、C三点在同一平面上，下列各图中电场强度的方向表示正确的是-8-/8\n5．（2022届山东聊城一中高三期末改编题）如图所示一根用绝缘材料制成的轻弹簧，劲度系数为K，一端固定，另一端与质量为m，带电量为+q的小球相连，静止在光滑绝缘水面上，当施加水平向右的匀强电场E后，小球开始运动，关于小球的运动的正确说法是（　　）E+A、运动过程中最大加速度为B、从静止向右运动距离为时速度最大C、小球的机械能守恒D、小球的动能、弹性势能、电势能之和保持不变6.(上海交通大学附属中学2022届高三摸底)有一个负点电荷只受电场力的作用，分别从两电场中的a点由静止释放，在它沿直线运动到b点的过程中，动能EK随位移s变化的关系图象如左下图中的①、②图线所示，则能与图线相对应的两个电场的电场线分布图分别是下图中的7．（2022届安徽芜湖一中模拟）如图所示，某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系，用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板，O与A在同一高度，小球的水平初速度分别是，打在挡板上的位置分别是B、C、D，且。则之间的正确关系是（）Ａ．Ｂ．Ｃ．Ｄ．8.（安徽师大附中2022年第一次模拟考试）如图所示，在方向竖直向下的匀强电场中，用绝缘细线拴着带负电的小球（视为质点）在竖直平面内绕O点做圆周运动，则下列判断正确的是（）OEmA．小球运动到最低点时，细线的拉力一定最大B．小球运动到最低点时，小球的速度一定最大C．小球运动到最低点时，小球的电势能一定最大D．小球运动到最高点时，小球的机械能一定最小9、(2022年河北衡水中学月考)如图所示为加速度www.ks5u.com传感器的一部分，由支撑梁1由两个完全相同的弹簧固定在壳体4上，支撑梁1和固定板2组成电容器C1，由支撑梁1和固定板3组成电容器C2，板2、3固定在壳体4上，保持C1和C2所带电量相等，现将此传感器置于某载体中，当载体静止时，电容器C1和C2-8-/8\n的电容相等，两电容器的电压相等，当载体向上加速运动时：C1C2-----++++++++----1234A、C1的电容变小，板1和板2间电压变大B、C1的电容变大，板1和板2间电压变大C、C2的电容变小，板1和板3间电压变大D、C2的电容变大，板1和板3间电压变大10．（2022年河北正定中学模拟）如图两个内壁光滑、半径不同的半球形碗，放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水平面．现将质量相同的两个带等量负电荷的小球（小球半径远小于碗的半径），分别从两个碗的边缘由静止释放，当两球分别沿圆弧通过碗的最低点时：A．不加电场时，两小球的速度大小相等，若加向上的匀强电场时，速度大小仍相等B．不加电场时，两小球的机械能大小相等，若加向上的匀强电场时，机械能大小仍相等C．不加电场时，两小球对碗底的压力大小相等，若在球心处加一相同的点电荷，压力大小不再相等D．不加电场时，两小球对碗底的压力大小相等，若加向上的匀强电场时，压力仍大小相等二．非选择题（本大题共6小题，共计60分）11.（北京东城区2022年质检）（9分）右图中给出器材为：电源E（电动势为12V，内阻不计），木板N（板上从下往上依次叠放白纸、复写纸、导电纸各一张），两个金属条A、B（平行放置在导电纸上，与导电纸接触良好，用作电极），滑线变阻器R（其总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻），直流电压表（量程为6V，内阻很大，其负接线柱与B极相连，正接线柱与探针P相连），开关K。现要用图中仪器描绘两平行金属条AB间电场中的等势线。AB间的电压要求取为6V。（Ⅰ）在图中连线，画成实验电路原理图（3分）。（Ⅱ）下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容填写在横线上方。a.接好实验电路。b.（2分）。c.合上K，并将探针P与A相接触。d.（2分）。-8-/8\ne.用探针压印的方法把A、B的位置标记在白纸上。画一线段连接AB两极，在连线上选取间距大致相等的5个点作为基准点，用探针把它们的位置印在白纸上。f.将探针与某一基准点相接触，（2分），这一点是此基准的等势点。用探针把这一点的位置也压印在白纸上。用相同的方法找出此基准点的其它等势点。g.重复步骤f，找出其它4个基准点的等势点。取出白纸画出各条等势线。US接地－+L12、(2022年河北衡水中学调研)（6分，每空3分）为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A=0.04m2的金属板，间距L=0.05m，当连接到U=2500V的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为q=+1.0×10-17C，质量为m=2.0×10-15kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。求合上电键后：⑴经过秒烟尘颗粒可以被全部吸附？⑵除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了焦耳功？13、(湖南长沙二中2022届高三第一次质量检测试卷)（10分）两块平行金属板A、B彼此平行放置，板间距离为d，两板分别带有等量异种电荷，且A板带正电，两板中间有一带负电的油滴P，当两板水平放置时，油滴恰好平衡，若把两板倾斜60°，把油滴从P静止释放，油滴可以打在金属板上，问：（1）油滴将打在哪块金属板上？（4分）（2）油滴打在金属板上的速率是多少？(6分)14.（2022年无锡一中月考）（10分）一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图所示，AB与电场线夹角θ=30．已知带电微粒的质量m=1.0×10-7kg，电荷量q=1.0×10-10C，A、B相距L=20cm(g=10m／s2)．(1)试说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由。（3分）(2)求电场强度的大小和方向．（4分）(3)要使微粒从A点运动到B点，微粒进入电场时的最小速度是多大?-8-/8\n（3分）15．（2022届徐州六县一区联考）（12分）如图甲所示，在场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场内存在一个半径为R的圆形区域，O点为该圆形区域的圆心，A点是圆形区域的最高点，B点是圆形区域最右侧的点．在A点由放射源释放出初速度大小不同、方向均垂直于场强向右的正电荷，电荷的质量为m，电量为q，不计电荷的重力．⑴正电荷以多大的速率发射，才能经过图中的P点（图甲中∠POA=θ为已知）？（4分）⑵在问题⑴中，电荷经过P点的动能是多大？（3分）AOECDB乙PAEBθO甲⑶若在圆形区域的边缘有一接收屏CBD，其中C、D分别为接收屏上最边缘的两点（如图乙所示），且∠COB=∠BOD=30°．则该屏上接收到的正电荷的最大动能是多少？（7分）16．（2022届湖北八校联考）（13分）如图所示，平行板电容器的M、N两板间距d＝1.1m，两板间存在竖直向上的匀强电场，场强E＝2×103V/m，M、N的正中央各有一小孔。在上板小孔正上方有一竖直放置长为l＝0.5m的轻质绝缘细杆，细杆的上下两端分别固定一个带点小球A、B，它们的质量均为m＝0.01kg，A的带电量为q1＝2.5×10-4C，B的带电量为q2＝－5×10-5C，B球距上板距离h＝0.05m。现将轻杆由静止释放（g＝10m/s2）（1）画出小球B从开始运动到刚好离开匀强电场过程中的速度时间图像（规定竖直向下为正方向）；（7分）（2）判定A球能否从下板离开匀强电场，并说明理由。（6分）-8-/8\n答案部分1.A【解析】电场是客观存在的物质，B项错误；电场线是为了形象的描述电场而引入的理想化模型，实际是不存在的，C项错误；电场间的相互作用是通过场产生的，D项错误。2.ABC【解析】电场线指向电势降低的方向，A项正确；而电场线的疏密表示了电场的强弱，B项正确；因为WAB<WBC,所以UAB＜UBCC项正确。3.C【解析】考查静电屏蔽。人穿上铜丝编织工作服内部无电场，外电场对内无影响。4.D【解析】由题意AB的中点为6V与C相连就是一条等势面，而电场线与等势面垂直方向指向电势低的方向，D项正确。5.ABD【解析】当小球开始运动时，速度为零此时有最大的合力，最大的加速度即：qE=maA项正确；当小球运动到最右边即加速度为零时速度最大：kx=qEB项正确；小球机械能不守恒，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，D项正确。6.BC【解析】电荷带负电，初速度为零且只受与场强方向相反的电场力，A项错误。由动能定理知，动能EK随位移s变化的关系图象中斜率表示电场强度的大小，由a到b的过程中，①线斜率恒等，故为匀强电场,B项正确；②线的斜率增大，故电场强度增大，C项正确。OEmmgqE7．Ｃ【解析】　在竖直方向上，由得小球落到Ｂ、C、D所需的时间比；在水平方向上，由得：。所以C项正确。8.C【解析】带负电小球在复合场中受力如图，如qE>mg,小球在最低点速度有最大值，绳子拉力有最小值；如果qE<mg,小球在最低点速度有最小值，绳子拉力有最大值，A、B项错误.重力做功不改变物体的机械能，到最高点时电场力做正功做多，故机械能最大，电势能最小，C项正确9.A【解析】当载体向上加速运动时，板2和板3向上移动，使得板1和板2间距增大由C=知C1变小C2z增大；再由C=知板1和板2间电压变大，板1和板3间电压变小，A项正确。10.CD【解析】当不加电场时，小球从如图位置到最低点过程机械能守恒，取初位置为零势能面，得到-8-/8\n由于R不同故v不同，A项错误；但机械能大小相等，小球对碗底的压力由：得：，所以两小球对碗底的压力相等，当加竖直向上的匀强电场时，小球运动过程机械能不守恒，B项错误；若在球心处加一相同的点电荷，当小球运动最低点时不同故压力不等，C项正确；若加向上的匀强电场时，故D项正确。11.【解析】（I）连接线路如图（II）b.把变阻器的滑动触头移到靠近D端处d.调节R，使电压表读数为6Vf.记下电压表读数，在导电纸上移动探针，找出电压表读数与所记下的数值相同的另一点12、【解析】⑴当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部吸附。烟尘颗粒受到的电场力F=qU/L，L=at2/2=qUt2/2mL，故t=0.02s⑵W=NALqU/2=2.5×10-4J13.【解析】（1）当两金属板水平放置时，受力分析，当两金属板倾斜600两板间的重力将减小，有指向A板的合力，于是向A板移动，将打在A板上。（2）水平放置有把重力分解为平行电场方向和垂直电场方向，则沿电场方向的加速度为：a=g/2，打到板上的时间为：油滴受到的合力为mg，所以加速度为g，达到板上速度的大小为：www.ks5u.com14.【解析】（1）由于微粒沿AB做直线运动，所以微粒所受外力的合力，应在AB直线上，其受力情况如答图所示，合力F的方向与初速度vA的方向相反，因此微粒做匀减速直线运动。（2）由于qE=mgctgθ则电场强度E=方向水平向左（3）要使微粒由A运动到B，则当vB=0时，微粒进入电场中的速度vA最小，由动能定理可得，代入数据解得vAMIN=2.8/s15．【解析】（1）电荷做类平抛运动，则有a=Rsinθ=v0t-8-/8\nR+Rcosθ=at2由以上三式得（2）由（1）中的结论可得粒子从A点出发时的动能为则经过P点时的动能为Ek=Eq（R+Rcosθ）＋mv02=EqR（5+3cosθ）（3）从上式可以看出，当θ从120°变化到60°的过程中，接收屏上电荷的动能逐渐增大，因此D点接收到的电荷的末动能最大．最大动能为：EkD=Eq(R+Rcos60°)＋mv02=EqR(5+3cos60°)=EqR16.【解析】（1）如图（说明：三段线段每段线段4分，共12分）（2）B球离开N板时的速度有图像可得之后A、B系统的加速度大小若A不离开N板，当A速度减小到0时A下降的高度为s，由运动学公式有：则故A球不能从下板离开匀强电场w.w.w.k.s.5.u.c.o.mwww.ks5u.com-8-/8