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2021届高三物理二轮强化综合复习训练
静电场
1.如图所示，两块水平放置的正对金属板与电源相连，金属板接地，板之间有一固定点。若将板向上平移一小段距离（仍在点下方），下列说法中正确的是(
)
A．电容器所带电荷量减少
B．点电势升高
C．若在点处固定一带负电的点电荷，其电势能增大
D．若保持板不动，将板上移一小段距离，点电势升高
2.如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，坐标轴上间各点的电势分布如图乙所示，则（
）
A.在间，场强方向一定发生了变化
B.负电荷在点电势能高于在点电势能
C.若一仅受电场力作用的负电荷从点运动到点，其动能逐渐减小
D.从点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在间做先加速后减速运动
3.一带负电的粒子只在电场力的作用下沿着轴正方向运动，其电势能随位移变化的关系如图所示，下列说法正确的是(
)
A．处的电势高于处的电势
B．和处的电场强度均为正值
C．处的电场强度小于处的电场强度
D．带负电的粒子从处到处电场力做负功
4.如图甲所示，真空中有一半径为R、电荷量为的均匀带电球体，以球心O为坐标原点，沿半径方向建立x轴。理论分析表明，x轴上各点的场强随x的变化关系如图乙所示。则(
)
A.处场强大小为
B.球内部的电场为匀强电场
C.两点处的电势相同
D.假设将试探电荷沿x轴移动，则从移到R处和从R移到处电场力做功相同
5.如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球,某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的B点,已知球拍与水平方向夹角,两点高度差,忽略空气阻力,重力加速度,则球刚要落到球拍上时速度大小为(
)
A.
B.
C.
D.
6.如图所示,某同学以不同的初速度将篮球从同一位置抛出,篮球两次抛出后均垂直撞在竖直墙上,图中曲线为篮球第一次运动的轨迹,O为撞击点,篮球第二次抛出后的撞击点在O点正下方,忽略空气阻力,下列说法正确的是(
)
A.篮球在空中运动的时间相等
B.篮球第一次撞墙时的速度较小
C.篮球第一次抛出时速度的竖直分量较小
D.篮球第一次抛出时的初速度较小
7.如图,三个完全相同的带正电的小球,从同一高度开始自由下落,其中a直接落地,b下落过程中经过一个水平方向的匀强电场区,c下落时经过一个水平方向的匀强磁场区,不计空气阻力,设它们落地的速度大小分别为,则(
)
A.
B.
C.
D.
8.在真空中的轴上的原点和处分别固定一个点电荷，在处由静止释放一个正点电荷，假设点电荷只受电场力作用沿轴方向运动，其速度大小与在轴上的位置关系如图所示，则下列说法中正确的是?（
）?
A.点电荷一定都是负电荷
B.点电荷的电势能一定是先增大后减小
C.点电荷所带电荷量的绝对值之比为2:1
D.处的电场强度一定为零
9.如图所示，两等量异种电荷和分别位于轴上的两点，其位置关于坐标原点对称，曲线是一个以点为圆心的半圆，点为半圆与轴的交点，两点为一平行于轴的直线与半圆的交点，下列判断正确的是(
)
A.三点中，点的电势最高
B.两点电场强度和电势均相同
C.将一个正电荷沿着圆弧从点经点移到点，电场力先做正功后做负功
D.将一个正电荷放在半圆上任一点，两电荷对的作用力大小分别是，则之和为定值
10.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为，圆环在处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从处静止释放，到达处时速度为零。若圆环在处获得沿杆向上的速度，恰好能回到。已知是的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为，则(
)
A．下滑过程中，环的加速度不断减小
B．下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为
C．从到的过程，弹簧对环做功为
D．环经过时，上滑的速度大于下滑的速度
11.如图甲所示,轻弹簧下端固定在倾角的粗糙斜面底端A处,上端连接质量的滑块(视为质点),斜面固定在水平面上,弹簧与斜面平行.将滑块沿斜面拉动到弹簧处于原长位置的O点,由静止释放到第一次把弹簧压缩到最短的过程中,其加速度a随位移x的变化关系如图乙所示.已知弹簧的劲度系数,重力加速度g取,.下列说法正确的是(
)
A.滑块在下滑的过程中,滑块和弹簧组成的系统机械能守恒
B.滑块与斜面间的动摩擦因数为0.1
C.滑块下滑过程中的最大速度为
D.滑块在最低点时,弹簧的弹性势能为10.4
J
12.一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持恒定的加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力随速度变化的图象如图所示。若已知汽车的质量，牵引力和速度及该车所能达到的最大速度则根据图象所给的信息，下列说法正确的是（
）
A.汽车运动中的最大功率为
B.速度为时的加速度大小为
C.汽车行驶中所受的阻力为
D.恒定加速时，加速度大小为
13.如图所示,一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置,板长为,板间距离为,距板右端处有一竖直屏。一带电荷量为、质量为的质点以初速度沿中线射入两板间,最后垂直打在上,已知重力加速度为,下列结论正确的是(
)
A.两极板间电场强度大小为
B.两极板间电压为
C.整个过程中质点的重力势能增加
D.若仅增大两极板间距，该质点仍能垂直打在上
14.如图所示,位于竖直平面内的内壁光滑的绝缘管做成的圆环半径为R,管的内径远小于R.为该环的水平直径,及其以下区域处于水平向左的匀强电场中.现将质量为m、电荷量为q的带正电小球从管中a点由静止释放,已知小球释放后,第一次和第二次经过最高点c时对管壁的压力的大小之比为1:2.则下列说法正确的是(
)
A.匀强电场的电场强度
B.小球释放后,第n次经过最低点d时对管壁的压力
C.小球释放后,第一次到达b点时对管壁的压力为零
D.小球释放后,第n次到达最高点c点时对管壁的压力
15.如图所示，在竖直平面内，为水平放置的绝缘粗糙轨道，为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道，与通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接，圆弧的圆心为，半径，轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度的大小，现有质量，电荷量的带电体(可视为质点)，从点由静止开始运动，已知，带电体与轨道间的动摩擦因数均为0.5.假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．求：(取)结果保留根号。
(1)带电体运动到圆弧形轨道点时的速度；
(2)在运动的过程中，最大的速度是多少？
(3)在带电体稳定后，全过程产生的摩擦热是多少？
16.如图所示，小球(可视为质点)带电荷量为
，质量为
，倾角为的足够长绝缘斜面上。斜面部分光滑，其他部分粗糙，且小球与斜面间的动摩擦因数，段有一平行斜面向上的有界匀强电场。现让小球从点由静止释放，到达点的速度恰好为
0。已知的长度为
，的长度为，sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8，取
10
。求：
(1)匀强电场的场强的大小；
(2)小球从点到点的时间
(3)小球第一次沿斜面向上运动的最高点到点的距离。
参考答案
1.答案：C
解析：A.电容器与电源保持相连,电容器板间的电压不变,将B板向上平移一小段距离,根据，电容增大，再由，可知，电容器处于充电状态，故A错误。
B.根据分析得知板间电场强度增大，由知，C与A间的电场差增大，A点的电势为零，C点的电势小于零，则知C点的电势降低。故B错误。
C.由于液滴带负电，则带电液滴在C点的电势能增大。故C正确。
D.若保持B板不动,将A板上移一小段距离,则极板间距增大,因电压U不变,依据，可知，电场强度减小，那么C与A的电势差增大，因此C点电势降低。故D错误。
故选：C
2.答案：C
解析：A、由题图乙的图像的斜率绝对值大小等于电场强度，由几何关系知，图像斜率是负的，斜率的绝对值先增大后减小，则电场强度先增大后减小，但是电场强度未改变方向，故A错误；
B、由题图乙知，O点电势高于点电势，由知，负电荷在高电势点的电势能较小，可知负电荷在O点电势能低于在点电势能，故B错误；
C、由题图乙可知，从O点到点电势一直逐渐降低，若一负电荷从O点运动到点，电势能逐渐增大，则动能逐渐减小，故C正确；
D、从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，受到的电场力方向一直沿x轴正向，与速度方向相同，做加速运动，即该正电荷在间一直做加速运动，故D错误。
3.答案：C
解析：A．由图知，负电荷在处的电势能大于处的电势能，据可得，处的电势低于处的电势，故A项错误；
B．由图知，负电荷的电势能随的增大而减小，则轴各点的电势随的增大而增大；沿电场线方向电势降低，则和处的电场强度方向均沿轴负方向，故B项错误；
C．据和场强大小可得则处的电场强度小于处的电场强度，故C项正确；
D．从处到处，负电荷的电势能减小，则从处到处电场力对负电荷做正功，故D项错误。
故选C。
4.答案：A
解析：计算处的电场强度时，可把带电球体等效为位于原点O的点电荷，则有处场强大小为，故A正确；由题图乙图像可知，球内部由O到球表面区间电场强度均匀增大，所以内部电场为非匀强电场，故B错误；x轴上O点右侧的电场方向始终是向右的，沿着电场的方向电势逐渐降低，可知，故C错误；图像与x轴所围面积表示电势差，由题图乙可知两处面积不相等，所以处与球表面、球表面与处的电势差不同，则将试探电荷沿x轴从移到R处和从R移到处电场力做功不相同，故D错误。
5.答案：C
解析：根据得,竖直分速度,刚要落到球拍上时的速度大小,C正确,ABD错误。
6.答案：B
解析：将篮球的运动反向处理，即可视为平抛运动，第二次下落的高度较小，所以运动时间较短，故选项A错误；水平位移相等，由得知第二次水平分速度较大，即篮球第二次撞墙的速度较大，第一次撞墙时的速度较小，故选项B正确；第二次时间较短，则由可知，第二次抛出时速度的竖直分量较小，故选项C错误；根据速度的合成可知，不能确定抛出时的速度大小，故选项D错误。
7.答案：D
解析：根据题意可知,a球做自由落体运动,下落过程中只有重力做功;而b球除竖直方向受重力外,水平方向还受到电场力作用,由于b球在下落的过程中电场力也对小球做正功,故根据动能定理分析知b球的落地速度大于a球的落地速度;c球在下落过程中经过磁场,受到洛伦兹力作用,因洛伦兹力始终与速度方向垂直,对小球始终不做功,c球下落过程中只有重力对其做功,根据动能定理知c球下落的末动能与a球的末动能相等,即速度大小相等,综上可知A、B、C错误,D正确.
8.答案：D
解析：A.
由v?x图象可知，点电荷P的速度先增大后减小，所以点电荷P的动能先增大后减小，说明电场力先做正功，后做负功，结合正电荷受到的电场力的方向与场强的方向相同可知，电场强度的方向先沿x轴的正方向，后沿x轴的负方向，根据点电荷的电场线的特点与电场的叠加原理可知，点电荷M、N一定都是正电荷。故A错误；B.
点电荷P的动能先增大后减小，由于只有电场力做功，所以点电荷P的电势能一定是先减小后增大。故B错误；C.
由图可知，在处点电荷P的速度最大，速度的变化率为0，说明了处的电场强度等于0，则M与N的点电荷在处的电场强度大小相等，方向相反，根据库仑定律得：,所以：点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4:1。故C错误，D正确。故选：D。
9.答案：D
解析：A.结合等量异号电荷的电场分布特点图可知，三点中，点的电势最高。故A错误；
B.电场强度的方向沿电场线的切线方向，由图可知，两点的电场强度的方向不同；同时由图可知，点的电势高于点的电势，故B错误；
C.三点中，点的电势最高，点的电势最低，所以将一个正电荷沿着圆弧从点经点移到点，电场力始终做正功，故C错误；
D.将一个正电荷放在半圆上任一点,设该点到的距离为,到的距离为,则由勾股定理得：
两电荷对的作用力大小分别是,则由库仑定律得：
所以：，为定值。故D正确。
故选：D
10.答案：CD
11.答案：BC
解析：滑块在下滑的过程中,除重力和弹簧的弹力做功外,还有摩擦力做功,故滑块和弹簧组成的系统机械能不守恒,A错误;滑块刚释放瞬间,弹簧的弹力为零,由图像可知此时加速度为,根据牛顿第二定律有,解得,B正确;滑块速度最大时加速度为零,有,解得,此时弹簧弹力,则滑块克服弹簧弹力做的功为，从开始下滑到速度最大,根据动能定理有,解得,C正确;滑块滑到最低点时,加速度为,根据牛顿第二定律可得,解得,滑块从开始下滑到滑到最低点过程中,根据动能定理有,解得,D错误.
12.答案：BD
解析：A.
根据牵引力和速度的图象和功率得汽车运动中的最大功率为，故A错误。
BC、汽车运动过程中先保持某一恒定加速度,后保持恒定的牵引功率,所以速度为时的功率是，根据功率得速度为时的牵引力是，
对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和阻力，
该车所能达到的最大速度时加速度为零,所以此时阻力等于牵引力,所以阻力,
根据牛顿第二定律,有速度为v2时加速度大小为，故B正确，C错误。
D.
根据牛顿第二定律,有恒定加速时,加速度，故D正确。
故选：BD。
13.答案：BD
14.答案：AD
解析：分析可知,小球第一次、第二次在c点对管壁的压力分别作用在内侧和外侧.小球第一次经过c点时,由动能定理得,由牛顿第二定律有;小球第二次经过c点时,由动能定理有,由牛顿第二定律得,其中,联立解得,选项A正确:小球释放后,第n次经过最低点d时,由动能定理有,由牛顿第二定律得,解得,由牛顿第三定律知小球第n次经过d点时对管壁的压力,选项B错误;小球释放后,第一次到达b点时由动能定理得,由牛顿第二定律得,解得,由牛顿第三定律知小球第一次到达b点时对管壁的压力为,选项C错误;小球释放后,第n次到达最高点c点时由动能定理得,由牛顿第二定律得,解得,由牛顿第三定律知小球对管壁的压力,选项D正确.
15.答案：（1）对带电体由列动能定能定理得：
，
解得.
（2）将与合成得合力与水平夹角37°，
过点作平行线与圆弧交点为，即为速度最大点，
由对带电体对动能定理得：
，
解得.
（3）带电体稳定后，在点速度敲好为0，
由列动能定理得：
，
，解得.
16.答案：（1）20N/C
（2）0.3s
（3）0.8cm

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