高考物理二轮复习专题过关测评中学教育高考_中学教育-高考.pdf

学习好资料 欢迎下载 专题过关测评(五)(时间：60 分钟，满分 100 分)一、选择题(本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分，每小题至少有一个选项正确全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有错选或不选的得 0 分)图 1 1(2011山东高考)如图 1 所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a和c关于MN对称、b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上以下判断正确的是()Ab点场强大于d点场强 Bb点场强小于d点场强 Ca、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差 D试探电荷q在a点的电势能小于在c点的电势能【解析】如图所示，两电荷连线的中点位置用O表示，在中垂线MN上，O点场强最大，在两电荷之间的连线上，O点场强最小，即EbEO，EOEd，故EbEd，A错误 B正确；等量异种电荷的电场中，电场线、等势线均具有对称性，a、c两点关于MN对称，UabUbc，C正确；试探电荷q从a移到c，远离正电荷，靠近负电荷，电场力做正功，电势能减小，D错误；另一种理解方法：a点电势高于c点电势，试探电荷q在a处的电势能大，在c处的电势能小，D错误【答案】BC 2.图 2 如图 2 所示，在竖直放置的金属板M上放一个放射源C，可向纸面内各个方向射出速率均为v的 粒子，P是与金属板M平行的足够大的荧光屏，到M的距离为d.现在P与金属板M学习好资料 欢迎下载 间加上垂直纸面的匀强磁场，调整磁感应强度的大小，恰使沿M板向上射出的 粒子刚好垂直打在荧光屏上若 粒子的质量为m，电荷量为 2e.则()A磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B的大小为2mved B磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度B的大小为mv2ed C在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为 2d D在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为 4d 【解析】粒子带正电，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，粒子的轨道半径为d，由 2eBvmv2d得Bmv2ed，故 B正确；亮斑区的上边界是沿M板向上射出的 粒子，经1/4 圆弧到达a点；亮斑区的下边界是垂直M板射出的 粒子，经 1/4 圆弧轨迹与屏相切的b点，如图所示，所以亮斑区的长度为 2d，C选项正确【答案】BC 3(2011大纲全国高考)如图 3，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直磁感应强度可能为零的点是()图 3 Aa点 Bb点 Cc点 Dd点【解析】由安培定则画出a、b、c、d的磁感线的分布图，由图可知a、c两点的磁场方向相反，当B1B2时该点处的磁感应强度为零，又I1I2，故该点距I1距离应比I2大，故 C正确，A、B、D均错误 【答案】C 确全部选对的得分选对但不全的得分有错选或不选的得分图山东高考如图所示在两等量异种点电荷的电场中为两电荷连线的中垂线三点所在直线平行于两电荷的连线且和关于对称点位于上点位于两电荷的连线上以下判断正确的是点解析如图所示两电荷连线的中点位置用表示在中垂线上点场强最大在两电荷之间的连线上点场强最小即故错误正确等量异种电荷的电场中电场线等势线均具有对称性两点关于对称正确试探电荷从移到远离正电荷靠近负电荷电场力做所示在竖直置的金属板上一个射源可向纸面内各个方向射出速率均为的粒子是与金属板平行的足够大的荧光屏到的距离为现在与金属板学习好资料欢迎下载间加上垂直纸面的匀强磁场调整磁感应强度的大小恰使沿板向上射出的粒子学习好资料 欢迎下载 图 4 4如图 4 所示，一个平行板电容器，板间距离为d，当对其加上电压后，A、B两板的电势分别为 和，下述结论正确的是()A电容器两极板间可形成匀强磁场，电场强度大小为E/d B电容器两极板间各点的电势，有的相同，有的不同；有正的，有负的，有的为零 C若只减小两极板间的距离d，该电容器的电容C要增大，极板上带的电荷量Q也会增加 D若有一个电子水平射入穿越两极板之间的电场，则电子的电势能一定会减小【解析】由题意可知，两板间电压为 2，电场强度为E2d，A错误；板间与板平行的中线上电势为零，中线上方为正，下方为负，故 B正确；由CrS4kd知，d减小，C增大，由QCU知，极板带电荷量Q增加，C正确；电子水平射入穿越两极板之间的电场时，电场力一定对电子做正功，电子的电势能一定减小，D正确【答案】BCD 5如图 5 所示，xOy平面内有一匀强电场，场强为E，方向未知，电场线跟x轴的负方向夹角为，电子在坐标平面xOy内，从原点O以大小为v0、方向沿x轴正方向的初速度射入电场，最后打在y轴上的M点电子的质量为m，电荷量为e，重力不计则下列说法正确的是()图 5 AO点电势高于M点电势 B运动过程中电子在M点电势能最多 C运动过程中，电子的电势能先减少后增加 D电场对电子先做负功，后做正功【解析】由电子的运动轨迹知，电子受到的电场力方向斜向上，故电场方向斜向下，M点电势高于O点，A错误；电子在M点电势能最少，B错误；运动过程中，电子先克服电场力做功，后电场力对电子做正功，故 C错误，D正确【答案】D 6.确全部选对的得分选对但不全的得分有错选或不选的得分图山东高考如图所示在两等量异种点电荷的电场中为两电荷连线的中垂线三点所在直线平行于两电荷的连线且和关于对称点位于上点位于两电荷的连线上以下判断正确的是点解析如图所示两电荷连线的中点位置用表示在中垂线上点场强最大在两电荷之间的连线上点场强最小即故错误正确等量异种电荷的电场中电场线等势线均具有对称性两点关于对称正确试探电荷从移到远离正电荷靠近负电荷电场力做所示在竖直置的金属板上一个射源可向纸面内各个方向射出速率均为的粒子是与金属板平行的足够大的荧光屏到的距离为现在与金属板学习好资料欢迎下载间加上垂直纸面的匀强磁场调整磁感应强度的大小恰使沿板向上射出的粒子学习好资料 欢迎下载 图 6 如图 6 所示，有一垂直于纸面向外的磁感应强度为B的有界匀强磁场(边界上有磁场)，其边界为一边长为L的正三角形，A、B、C为三角形的顶点今有一质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力)，以速度v3qBL4m从AB边上某点P沿既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场，然后从BC边上某点Q射出若从P点射入的该粒子能从Q点射出，则下列选项正确的是()A|PB|2 34LB|PB|1 34L C|QB|34LD|QB|12L【解析】考查带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动本题粒子的半径确定，圆心必定在经过AB的直线上，可将粒子的半圆轨迹画出来，然后移动三角形，获取AC边的切点以及从BC边射出的最远点由半径公式可得粒子在磁场中做圆周运动的半径R34L，如图所示，当圆心处于O1位置时，粒子正好从AC边切过，并从BC边切过，因此入射点P1为离B最远的点，满足|PB|2 34L，A对；当圆心处于O2位置时，粒子从P2射入，打在BC边的Q点，由于此时Q点距离AB最远，为圆的半径R，故|QB|最大，即|QB|12L，D对【答案】AD 7.图 7 如图 7 所示，a、b是一对水平放置的平行金属板，板间存在着竖直向下的匀强电场一个不计重力的带电粒子从两板左侧正中位置以初速度v沿平行于金属板的方向进入场区，带电粒子进入场区后将向上偏转，并恰好从a板的右边缘处飞出若撤去电场，在两金属板间加垂直纸面向里的匀强磁场，则相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区后将向下偏转，并恰好从b板的右边缘处飞出现上述的电场和磁场同时存在于两金属板之间，仍让相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区，则下面的判断中正确的是()A带电粒子将偏向a板做曲线运动 确全部选对的得分选对但不全的得分有错选或不选的得分图山东高考如图所示在两等量异种点电荷的电场中为两电荷连线的中垂线三点所在直线平行于两电荷的连线且和关于对称点位于上点位于两电荷的连线上以下判断正确的是点解析如图所示两电荷连线的中点位置用表示在中垂线上点场强最大在两电荷之间的连线上点场强最小即故错误正确等量异种电荷的电场中电场线等势线均具有对称性两点关于对称正确试探电荷从移到远离正电荷靠近负电荷电场力做所示在竖直置的金属板上一个射源可向纸面内各个方向射出速率均为的粒子是与金属板平行的足够大的荧光屏到的距离为现在与金属板学习好资料欢迎下载间加上垂直纸面的匀强磁场调整磁感应强度的大小恰使沿板向上射出的粒子学习好资料 欢迎下载 B带电粒子将偏向b板做曲线运动 C带电粒子将做匀速直线运动 D带电粒子将做匀速圆周运动【解析】设板长为L，板间的距离为d.仅有电场时，粒子做类平抛运动，有d212qEm(Lv)2，可得qEdL2mv2；仅有磁场时，粒子做匀速圆周运动，有qvBmv2R，其中R2(Rd2)2L2，解得qvBdmv2d24L2.比较可得qEqvB，当电场和磁场同时存在时，合力指向a板，粒子将偏向a板做曲线运动，选项 A正确【答案】A 8如图 8，平面直角坐标系的第象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为 30的方向进入磁场，运动到A点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则()图 8 A该粒子带正电 BA点与x轴的距离为mv2qB C粒子由O到A经历时间tm3qB D运动过程中粒子的速度不变【解析】根据粒子的运动方向，由左手定则判断可知粒子带负电，A项错；运动过程中粒子做匀速圆周运动，速度大小不变，方向变化，D项错；粒子做圆周运动的半径RmvqB，周期T2mqB，从O点到A点速度的偏向角为 60，即运动了16T，所以由几何知识求得点A与x轴的距离为mv2qB，粒子由O到A经历时间tm3qB，B、C两项正确【答案】BC 二、非选择题(共 4 小题，共 52 分)9(10 分)(2012北海中学模拟)如图 9 所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和Y长为L，相距d，足够大的竖直屏与两板右侧相距b.在两板间加上可调偏转电压U，一束质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力)从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出 确全部选对的得分选对但不全的得分有错选或不选的得分图山东高考如图所示在两等量异种点电荷的电场中为两电荷连线的中垂线三点所在直线平行于两电荷的连线且和关于对称点位于上点位于两电荷的连线上以下判断正确的是点解析如图所示两电荷连线的中点位置用表示在中垂线上点场强最大在两电荷之间的连线上点场强最小即故错误正确等量异种电荷的电场中电场线等势线均具有对称性两点关于对称正确试探电荷从移到远离正电荷靠近负电荷电场力做所示在竖直置的金属板上一个射源可向纸面内各个方向射出速率均为的粒子是与金属板平行的足够大的荧光屏到的距离为现在与金属板学习好资料欢迎下载间加上垂直纸面的匀强磁场调整磁感应强度的大小恰使沿板向上射出的粒子学习好资料 欢迎下载 图 9(1)证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点；(2)求两板间所加偏转电压U的范围；(3)求粒子可能到达屏上区域的长度【解析】(1)设粒子在运动过程中的加速度大小为a，离开偏转电场时偏转距离为y，沿电场方向的速度为vy，偏转角为，其反向延长线通过O点，O点与板右端的水平距离为x，则有 y12at2 Lv0t vyat tan vyv0yx 联立可得xL2 即粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心(2)aEqm EUd 由式解得yqUL22dmv20 当yd2时，Umd2v20qL2 则两板间所加电压的范围md2v20qL2Umd2v20qL2.(3)当yd2时，粒子在屏上侧向偏移的距离最大(设为y0)，则y0(L2b)tan 而 tan dL 解得y0dL2b2L 确全部选对的得分选对但不全的得分有错选或不选的得分图山东高考如图所示在两等量异种点电荷的电场中为两电荷连线的中垂线三点所在直线平行于两电荷的连线且和关于对称点位于上点位于两电荷的连线上以下判断正确的是点解析如图所示两电荷连线的中点位置用表示在中垂线上点场强最大在两电荷之间的连线上点场强最小即故错误正确等量异种电荷的电场中电场线等势线均具有对称性两点关于对称正确试探电荷从移到远离正电荷靠近负电荷电场力做所示在竖直置的金属板上一个射源可向纸面内各个方向射出速率均为的粒子是与金属板平行的足够大的荧光屏到的距离为现在与金属板学习好资料欢迎下载间加上垂直纸面的匀强磁场调整磁感应强度的大小恰使沿板向上射出的粒子学习好资料 欢迎下载 则粒子可能到达屏上区域的长度为dL2bL.【答案】(1)见解析(2)md2v20qL2Umd2v20qL2(3)dL2bL 10(10 分)如图 10 所示，在平面直角坐标系xOy内，第象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，y0 的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场 一质量为m、电荷量为q的带电粒子从电场中的Q(2h，h)点以速度v0水平向右射出，经坐标原点O处射入第象限，最后以垂直于PN的方向射出磁场已知MN平行于x轴，N点的坐标为(2h,2h)，不计粒子的重力，求：图 10(1)电场强度的大小E；(2)磁感应强度的大小B；(3)粒子在磁场中运动的时间t.【解析】(1)粒子在电场中运动过程中，由平抛运动规律及牛顿运动定律得 2hv0t h12at2 qEma 解得Emv202qh.(2)粒子到达O点时，沿y轴正方向的分速度 vyatqEm2hv0v0 速度方向与x轴正方向的夹角 满足 tan vyvx1，45 粒子从MP的中点垂直于MP进入磁场，垂直于NP射出磁场，粒子在磁场中的速度v 2v0 轨道半径R 2h 确全部选对的得分选对但不全的得分有错选或不选的得分图山东高考如图所示在两等量异种点电荷的电场中为两电荷连线的中垂线三点所在直线平行于两电荷的连线且和关于对称点位于上点位于两电荷的连线上以下判断正确的是点解析如图所示两电荷连线的中点位置用表示在中垂线上点场强最大在两电荷之间的连线上点场强最小即故错误正确等量异种电荷的电场中电场线等势线均具有对称性两点关于对称正确试探电荷从移到远离正电荷靠近负电荷电场力做所示在竖直置的金属板上一个射源可向纸面内各个方向射出速率均为的粒子是与金属板平行的足够大的荧光屏到的距离为现在与金属板学习好资料欢迎下载间加上垂直纸面的匀强磁场调整磁感应强度的大小恰使沿板向上射出的粒子学习好资料 欢迎下载 由qvBmv2R得Bmv0qh.(3)粒子在磁场中的运动时间 t2mqB18h4v0.【答案】(1)mv202qh(2)mv0qh(3)h4v0 11(14 分)(2012南宁二中模拟)如图 11 所示，在xOy平面内的第象限中有沿y方向的匀强电场，场强大小为E.在第和第象限有匀强磁场，磁场方向垂直于坐标平面向里，有一个质量为m，电荷量为e的电子，从y轴的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场，P点坐标为(0，mv202Ee)，经电场偏转后，与x轴负半轴成一定角度进入磁场，设磁感应强度B的大小为4E3v0.求：图 11(1)电子经过x轴负半轴的坐标和此时速度方向与x轴方向的夹角；(2)电子再次经过y轴负半轴的坐标【解析】(1)电子在电场中做类平抛运动，加速度为aEem 令y0mv202Ee，则时间为t 2y0a 电子经过x轴负半轴的坐标 xv0tv02y0amv20Ee2y0 由 tan vyvxatv01，得 45 故速度方向与x轴方向成 45.(2)电子进入磁场速度应为 2v0，进入磁场时方向与x轴负方向成 45，进入磁场所做圆周运动半径 R 2mv0Be2mv04E3v0e3 2mv204Ee3 22y0 确全部选对的得分选对但不全的得分有错选或不选的得分图山东高考如图所示在两等量异种点电荷的电场中为两电荷连线的中垂线三点所在直线平行于两电荷的连线且和关于对称点位于上点位于两电荷的连线上以下判断正确的是点解析如图所示两电荷连线的中点位置用表示在中垂线上点场强最大在两电荷之间的连线上点场强最小即故错误正确等量异种电荷的电场中电场线等势线均具有对称性两点关于对称正确试探电荷从移到远离正电荷靠近负电荷电场力做所示在竖直置的金属板上一个射源可向纸面内各个方向射出速率均为的粒子是与金属板平行的足够大的荧光屏到的距离为现在与金属板学习好资料欢迎下载间加上垂直纸面的匀强磁场调整磁感应强度的大小恰使沿板向上射出的粒子学习好资料 欢迎下载 由几何关系可知轨迹与x轴两交点间距离为AB 2R3y0，OBABOA3y02y0y0 电子接着从B点做匀速直线运动，由对称性知与x轴负方向成 45，故再次经过y轴的坐标为(0，mv202Ee)，即与P点重合【答案】见解析 图 12 12(2012新课标全国高考)(18 分)如图 12，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面(纸面)在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直 圆心O到直线的距离为35R.现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小 【解析】粒子在磁场中做圆周运动设圆周的半径为r，由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得 qvBmv2r 式中v为粒子在a点的速度 过b点和O点作直线的垂线，分别与直线交于c和d点，由几何关系知，线段ac、bc和过a、b两点的轨迹圆弧的两条半径(未画出)围成一正方形因此 acbcr 设cdx，由几何关系得 ac45Rx bc35RR2x2 联立式得r75R 确全部选对的得分选对但不全的得分有错选或不选的得分图山东高考如图所示在两等量异种点电荷的电场中为两电荷连线的中垂线三点所在直线平行于两电荷的连线且和关于对称点位于上点位于两电荷的连线上以下判断正确的是点解析如图所示两电荷连线的中点位置用表示在中垂线上点场强最大在两电荷之间的连线上点场强最小即故错误正确等量异种电荷的电场中电场线等势线均具有对称性两点关于对称正确试探电荷从移到远离正电荷靠近负电荷电场力做所示在竖直置的金属板上一个射源可向纸面内各个方向射出速率均为的粒子是与金属板平行的足够大的荧光屏到的距离为现在与金属板学习好资料欢迎下载间加上垂直纸面的匀强磁场调整磁感应强度的大小恰使沿板向上射出的粒子学习好资料 欢迎下载 再考虑粒子在电场中的运动设电场强度的大小为E，粒子在电场中做类平抛运动设其加速度大小为a，由牛顿第二定律和带电粒子在电场中的受力公式得 qEma 粒子在电场方向和直线方向所走的距离均为r，由运动学公式得 r12at2 rvt 式中t是粒子在电场中运动的时间联立式得 E14qRB25m.【答案】14qRB25m 确全部选对的得分选对但不全的得分有错选或不选的得分图山东高考如图所示在两等量异种点电荷的电场中为两电荷连线的中垂线三点所在直线平行于两电荷的连线且和关于对称点位于上点位于两电荷的连线上以下判断正确的是点解析如图所示两电荷连线的中点位置用表示在中垂线上点场强最大在两电荷之间的连线上点场强最小即故错误正确等量异种电荷的电场中电场线等势线均具有对称性两点关于对称正确试探电荷从移到远离正电荷靠近负电荷电场力做所示在竖直置的金属板上一个射源可向纸面内各个方向射出速率均为的粒子是与金属板平行的足够大的荧光屏到的距离为现在与金属板学习好资料欢迎下载间加上垂直纸面的匀强磁场调整磁感应强度的大小恰使沿板向上射出的粒子