8 近代物理 —2020高考物理总复习专题检测 (机构用)

2020年高考近代物理试题汇编（2020年全国Ⅰ卷理综）16.氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为1λ=0.6328µm，2λ=3.39µm，已知波长为1λ的激光是氖原子在能级间隔为1E ∆=1.96eV 的两个能级之间跃迁产生的。

用2E ∆表示产生波长为2λ的激光所对应的跃迁的能级间隔，则2E ∆的近似值为A.10.50eVB.0.98eVC. 0.53eVD. 0.36eV答案D【解析】本题考查波尔的原子跃迁理论.根据λυυch E ==∆,,可知当,6328.0,196m ev E μλ==∆当m μλ39.3=时,连立可知ev E 36.02=∆（2020年全国II 卷理综）18. 氢原子的部分能级如图所示。

已知可见光的光子能量在1.62eV 到3.11eV 之间。

由此可推知, 氢原子A. 从高能级向n=1能级跃迁时了出的光的波长比可见光的短B. 从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光C. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D. 从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光答案AD【解析】本题考查波尔的原理理论. 从高能级向n=1的能级跃迁的过程中辐射出的最小光子能量为9.20ev,不在1.62eV 到3.11eV 之间,A 正确.已知可见光子能量在1.62eV 到3.11eV 之间从高能级向n=2能级跃迁时发出的光的能量≤3.40evB 错. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率只有能量大于3.11ev 的光的频率才比可见光高,C 错.从n=3到n=2的过程中释放的光的能量等于1.89ev 介于1.62到3.11之间,所以是可见光D 对.（2020年高考北京理综卷）14．下列现象中，与原子核内部变化有关的是A ．α粒子散射现象B ．天然放射现象C ．光电效应现象D ．原子发光现象【解析】α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，故A 项错误；天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子，从而发生α衰变或β衰变，故B 项正确；光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故C 项错误；原子发光是原子跃迁形成的也没有涉及到原子核的变化，故D 项错误。

专题 8 力学实验1．(2012 全国理综)图 1 为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为 50Hz 的交流电源，打点的时间间隔用Δt 表示.在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”.图 1（1） 完成下列实验步骤中的填空：①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列的点.②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码.③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中砝码的质量m.④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③.⑤在每条纸带上清晰的部分，没 5 个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距 s 1， s 2，….求出与不同 m 相对应的加速度 a.⑥以砝码的质量 m 为横坐标 1 为纵坐标，在坐标纸上做出 1m 关系图线.若加速度与小车aa1 和砝码的总质量成反比，则 a与 m 处应成关系（填“线性”或“非线性”）.（2） 完成下列填空：（ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是.（ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为 s1、s2、s3.a 可用 s1、s3和Δt 表示为a= . 图 2 为用米尺测量某一纸带上的 s1、s3的情况，由图可读出s1= mm，s3= .由此求得加速度的大小 a= m/s2.（ⅲ）图3 为所得实验图线的示意图.设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为，小车的质量为.解析：（1）间距相等的点.（2）线性（2）（i）远小于小车和砝码的总质量(ii)a =s3-s12(5∆t)2s1= 36.7mm -12.5mm = 24.2mms3= 120.0mm - 72.8mm = 47.2mma =s3-s12(5∆t)2= 1.16m / s2(iii)设小车的质量为m' ，则有F = (m +m')a ，变形得1=a1m +Fm' 1,所以F a-m 图象的1斜率为F=k ，所以作用力F =1，1-m 图象的截距为m'k a F=b ，所以m' =b.k2．（2）（2012广东卷）某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在方向（填“水平”或“竖直”）②弹簧自然悬挂，待弹簧时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表表：代表符号L0L x L1L2L3L4L5L6数值（cm）25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30表中有一个数值记录不规范，代表符号为.由表可知所用刻度尺的最小长度为.③图16是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与的差值（填“L0或L1”）.④由图可知弹簧的劲度系数为 N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为 g（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）.解析：①弹簧的轴线必须沿重力方向,所以应沿竖直方向.②由于表中测量值已经估读到0.1 mm,所以刻度尺的最小刻度应是1mm .③因为m0 g =k(L x -L0 ), nmg +m0 g =k(L n -L0 )，整理得nMg=k(L n-L x)，所以横轴应为弹簧长度与 Lx 的差值.④从上式可以看出图象的斜率表示k 的大小，即k =∆mg= 4.9N / m, m =k (L x -L0 ) = 10g ∆x 0g3.(2012 全国新课标).（5 分）某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度.该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，测lg 量金属板厚度时的示数如图（b ）所示.图（a ）所示读数为 mm ，图（b ）所示读数为mm ，所测金属板的厚度为 mm.答案：0.010, 6.870, 6.860解析：螺旋测微器又叫千分尺，精确度为 0.01mm ，故读数应以 mm 为单位时，小数点后面应有三位，即读到毫米的千分位上.4.（2012 上海卷）．（8 分）在“利用单摆测重力加速度：的实验中（1） 某同学尝试用 DIS 测量周期.如图，用一个磁性小球代替原先的摆球，在单摆下方放置一个磁传感器，其轴线恰好位于单摆悬挂点正 下方.图中磁传感器的引出端A 应接到. 使单摆做小角度摆动，当磁感应强度测量值最大时，磁性小球位于.若测得连续 N 个磁感应强度最大值之间的时间间隔为 t ，则单摆周期的测量值为（地磁场和磁传感器的影响可忽略）.（2） 多次改变摆长使单摆做小角度摆动，测量摆长 L 及相应的周期 T .虎后，分别取 L 和 T的对数，所得到的 lg T -lg L 图线为 （填“直线”、“对数曲线”或“指数曲线”）；读得图线与纵轴交点的纵坐标为 c ，由此得到该地的重力加速度 g ＝ . 2t 解析：（1）数据采集器，最低点（或平衡位置）， ，（2）直线，42/102c ，N －1图中磁传感器的引出端 A 应接到数据采集器，磁性小球位于最低点测量误差较小，因为 2tt=(N-1)*T/2，所以周期 T= .N －1（ 2 ） 因为 T = 2L ， 两边取对数的 lg T =g1 lg L + 2， 为直线， 依题意有 2gAc = 2lg ，解得 g = g42 .102c5.（2012 安徽卷）.（18 分）Ⅰ.（10 分） 图 1 为“验证牛顿第二定律”的实验装置小车、砝码、打点计时器示意图砂.和砂桶的总质量为 m ，小车和砝码的总质量为M .实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.(1) 试验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一滑轮的高度，使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是A . 将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节 m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.B . 将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.C . 将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动.(2) 实验中要进行质量 m 和 M 的选取，以下最合理的一组是A. M =200g , m =10 g 、15 g 、20 g 、25 g 、30 g 、40 gB. M =200g , m =20 g 、40 g 、60 g 、80 g 、100 g 、120 gC. M =400g , m =10 g 、15 g 、20 g 、25 g 、30 g 、40 gD. M =400g , m =20 g 40 g 、60 g 、80 g 、100 g 、120 g（3） 图2 是试验中得到的一条纸带， A 、 B 、C 、 D 、 E 、 F 、G 为7 个相邻的计数点，□ □□ □●接交流电源砂、砂桶图 1●●●●●●●相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.量出相邻的计数点之间的距离分别为s AB =4.22 cm、s BC =4.65 cm、s CD =5.08 cm、s DE =5.49 cm、s EF =5.91 cm、s FG =6.34 cm .已知打点计时器的工作效率为50 Hz,则小车的加速度a = m/s2（结果保留2 位有效数字）.答案：（1）B；(2)C；（3）0.42解析：要使砂和砂桶的重力 mg 近似等于小车所受合外力，首先要平衡摩擦力，然后还要满足m＜＜M.而平衡摩擦，不需挂砂桶，但要带纸带，故（1）选B，（2）选C.（3）用逐差法a =sDE+ sEF+ sFG- sAB- sBC- sCD9T 2，求得a = 0.42m / s 2.6.（2012 江苏卷）．（10 分）为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验，实验中，当木块A 位于水平桌面上的O 点时，重物B 刚好接触地面，将A 拉到P 点，待B 稳定后静止释放，A 最终滑到 Q 点，分别测量OP、OQ 的长度h 和s，重复上述实验，分别记录几组实验数据（1）实验开始时，发现A 释放后会撞到滑轮，请提出两个解决方案；（2）请根据下表的实验数据作出s-h 关系图像h（cm）20.0 30.0 40.0 50.0 60.0s（cm）19.5 28.5 39.0 48.0 56.5（3）实验测得A、B 的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg，根据s-h 图像可计算出A 木块与桌面间的动摩擦因数μ= （结果保留一位有效数字）（4）实验中，滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果（选填“偏大”、或“偏小”解析：（3）在 B 下落至临落地时，据动能定理，有Mgh -mgh =1(M +m)v2，2在 B 落地后， A 运动到 Q ，据动能定理，有-mgs = 0 -1mv2，解得：2 =Mh(M +m)s +mh.将M = 0.5kg ，m = 0.4kg 代入得=s5h9s + 4h5=9 ⨯s+ 4h，从s -h图象得斜率k = 1.04 ，即h= 1.04 ，代入上式得= 0.4 .本题易错点：认为 A/B 末速度都为 0 ，根据Mgh -mg(h +s) = 0 ，解得= 0.6 .（4）滑轮组的摩擦会导致s 偏小，从而偏大.7.（2012 四川卷）．（17 分）(1)某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动.质量分别为m A和m B的A、B 小球处于同一高度，M 为A 球中心初始时在水平地面上的垂直投影.用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落.A 球落到地面N 点处，B 球落到地面P 点处. 测得m A=0.04 kg ，m B=0.05kg ，B 球距地面的高度是 1.225m，M、N 点间的距离为1.500m，则B球落到P点的时间是s，A球落地时的动能是J.（忽略空气阻力，g 取9.8m/s2）解析：由自由落体运动公式h BP=1gt 2，代入数据可知时间t = 0.5s ；根据X2 MN=vt 和机械能守恒m gh = 1 2联立可得：E = 0.6642J ≈ 0.66J .A BP Ek -2mAv0 k8．（2）（2012 天津卷）某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素.①他组装单摆是，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示，这样做的目的是（填字母代号）A．保证摆动过程中摆长不变B．可使周期测量得更加准确C．需要改变摆长时便于调节D．保证摆球在同一竖直平面内摆动解析：用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线增加了线与悬挂处的摩擦保证摆长不变；改变摆长时用力拉不会将摆线拉断，方便调节摆长；AC 正确.②他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则摆球的直径为mm，单摆摆长为m解析：用 10 分度游标卡尺主尺读数为 12mm，游标尺读数为 0，则摆球的直径为 12mm+0×0.1mm=12.0mm.单摆摆长为l =L -D2= 0.9990 -0.0122= 0.9930 mm③下列振动图像真实地描述了对摆长约为 1m 的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标远点表示计时开始，A、B、C 均为 30 次全振动的图像，已知 sin5°=0.087，sin15°=0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是（填字母代号）解析：单摆的振动在摆角小于 5 度才能看作简谐振动，在测量周期时计时起点应该选择在平衡位置（速度大误差小）.根据摆角估算振幅A1 =l sin 5︒= 0.993 ⨯ 0.087 = 0.086 m=8.6cm，A B 振幅合理.A1=l sin15︒= 0.993 ⨯ 0.26 = 0.25 m=25cm，C D 振幅不合理错误.A 中振动图像的计时起点在平衡位置是合理的，B 中振动图像的计时起点在正的最大位置是不合理的.答案 A.9.（2012 山东卷）．（13 分）某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）.从纸带上便于测量的点开始，每 5 个点取 1 个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示.打点计时器电源的频率为 50Hz.①通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点和之间某时刻开始减速.②计数点 5 对应的速度大小为m/s ，计数点 6 对应的速度大小为m/s.（保留三位有效数字）.a ③物块减速运动过程中加速度的大小为 a =m/s 2，若用 来计算物块与桌面间的动g摩擦因数（g 为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值（填“偏大”或“偏小”）.解析：①由于计数点前后的间隔距离都小于它们的间隔距离，说明计数点 6 之前物块在加速， 计数点 7 之后物块在减速，则开始减速的时刻在 6 和 7 之间.答案 6；7【或 7；6】.②计数点 5 对应的速度等于 4 和 6 间的平均速度v 5 =(9.00 + 11.01) ⨯10-2 0.2= 1.00m/s ，同(9.00 + 7.01) ⨯10-2v + v理v 4 =0.2= 0.80 m/s ，又v 5 = 4 62 可解得计数点 6 对应的速度大小为 1.20 m/s.∆x ③在减速阶段∆x = 2.00 cm ，则加速度为 a = T2 = 2.00 ⨯10-2 0.12 = 2.00m/s 2.在减速阶段产 生加速度的力是滑动摩擦力和纸带受到的阻力，所以计算结果比动摩擦因数的真实值 “偏大”.10．（2013 高考浙江理综第 21 题）如图所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上.一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条纸带①和②，纸带上的a、b、c……均为打点计时器打出的点.(1)任选一条纸带读出b、c 两点间的距离为；(2)任选一条纸带求出c、e 两点间的平均速度大小为，纸带①和②上c、e 两点间的平均速度v ①v ②(填“大于”“等于”或“小于”)；（3）图中（填选项）A．两条纸带均为用装置甲实验所得B．两条纸带均为用装置乙实验所得C．纸带○1 为用装置甲实验所得．纸带②为用装置乙实验所得D．纸带○1 为用装置乙实验所得．纸带②为用装置甲实验所得答案：(1) ○1 2.10cm，或② 2.40cm.（2）1.13m/s，1.25m/s. 小于（3）C解析：(1)选择纸带○1 读出b、c两点间的距离为 2.10cm，选择纸带②读出b、c两点间的距离为 2.40cm.(2)选择纸带○1 读出c、e两点间的距离为 4.52cm，求出c、e两点间的平均速度大小为4.52v = ×10-2m/s=1.13m/s.2 ⨯ 0.02选择纸带②读出c、e 两点间的距离为 5.00cm.求出c、e 两点间的平均速度大小为v =5.00×10-2m/s=1.25m/s.2 ⨯0.02（3）分析纸带上的点距离可以看出，纸带○1 做匀加速运动，纸带②做加速度逐渐减小的加速运动最后做匀速运动，所以带○1 为用装置甲实验所得．纸带②为用装置乙实验所得，选项 C 正确.11.（1）（2013 高考福建理综第 19（1）题）（6 分）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：①下列说法哪一项是正确的.（填选项前字母）A．.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B．.为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取 O、A、B、C 计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz．则打B 点时小车的瞬时速度大小为m/s（保留三位有效数字）.答案：①C②0.653解析：①在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,，平衡摩擦力时要去掉细线另一端的钩码.为减小系统误差，应使钩码质量远小于小车质量，选项 AB 错误.实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放，选项 C 正确.18.59-5.53②打B 点时小车的瞬时速度大小为v= ×10-2m/s=0.653m/s.2 0.1012.（1）（2013 高考山东理综第 21（1）题）图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的 (填“A”“B”或“C”)进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为 mm.答案：A 11.30解析：测量内径应该用游标卡尺的 A，测量外径应该用游标卡尺的 B，测量深度应该用游标卡尺的 C.该钢笔帽的内径为 11mm+0.5×6mm=11.30mm.13.（2013 高考四川理综第 8 题）（2）（11 分）如图 1 所示，某组同学借用“探究 a 与 F、m 之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“探究合外力做功和动能变化的关系”的实验：①为达到平衡阻力的目的，取下细绳和托盘，通过调节垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做运动.②连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图 2 所示的纸带.纸带上 O 为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为 0.1s 的相邻计数点 A、B、C、D、E、F、G.实验时小车所受拉力为 0.2N，小车的质量为 0.2kg.请计算小车所受合外力做的功 W 和小车动能的变化△E k，补填表中空格（结果保留至少小数点后第四位）.0——B O—C O—D O—E O—FW/J 0.0432 0.0572 0.0734 0.0915∆E/J 0.0430 0.0570 0.0734 0.0907k分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内 W=△E k，与理论推导结果一致.③实验前已测得托盘的质量 7.7×10-3kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为kg(g 取9.8m/s2,结果保留至小数点后第三位)答案：(2)①匀速直线②0.11150.1105 ③0.015解析：在 O—F 过程中，小车所受合外力做的功 W=F·OF=0.2×0.5575J=0.1115J.打 F 点时66.77-45.75 1 1 66.77-45.75速度v= ×10-2m/s，小车动能的变化△E k= mv2= ×0.2×（×2 ⨯0.1 2 2 2 ⨯0.110-2）2J= 0.1105J.根据实验时小车所受拉力为 0.2N，小车的质量为 0.2kg 可知，小车质MF量不是远大于托盘和砝码质量之和.由mg-F=ma，F=Ma 可得m= =0.02273kg，即托盘Mg -F和砝码质量之和为 0.02222kg，该组同学放入托盘中的砝码质量应为△m=0.02273kg-7.7×10-3kg=0.015kg.2 ⨯0.4201014.(8 分) （2013 高考上海物理第 28 题）如图，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位移.保持水平槽口距底板高度 h ＝0.420m 不变.改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置，测出小球做平抛运动的初速度 v 0、飞行时间 t 和水平位移 d ，记录在表中.(1) 由表中数据可知，在 h 一定时，小球水平位移 d 与其初速度 v 0 成＿＿＿＿关系， 与＿＿＿＿无关.v 0(m/s) 0.741 1.034 1.318 1.584 t (ms) 292.7 293.0 292.8 292.9 d (cm)21.730.338.646.4(2) 一位同学计算出小球飞行时间的理论值t = = 289.8ms ，发现理论值与测量值之差约为 3ms.经检查，实验及测量无误，其原因是＿＿＿＿.(3) 另一位同学分析并纠正了上述偏差后，另做了这个实验，竞发现测量值 t ′依然大于自己得到的理论值t ' ，但二者之差在 3－7ms 之间，且初速度越大差值越小.对实验装置的安2h g2 ⨯ 0.42010装进行检查，确认斜槽槽口与底座均水平，则导致偏差的原因是＿＿＿＿. 答案：（1）正比h（2）g 取值 10m/s 2偏大（3）水平槽口距底板高度 h 较大，小球飞行时受到空气阻力作用解析：（1）由表中数据可知，在 h 一定时，小球水平位移 d 与其初速度 v 0 成正比关系，与 h 无关（2） 计算小球飞行时间的理论值t == = 289.8ms 中，g 不能取值10m/s 2，应该取值 g=9.8m/s ，这样计算出的 t=292.8ms.（3） 导致偏差的原因是：水平槽口距底板高度 h 较大，小球飞行时受到空气阻力作用15.(2013 高考江苏物理第 11 题)（10 分）某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度， 实验装置如图所示. 倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关 K ，电磁铁吸住第 1 个小球. 手动敲击弹性金属片 M ，M 与触头瞬间分开，第 1 个小球开始下落，M 迅速恢复，电磁铁又吸住第 2 个小球.当第 1 个小球撞击 M 时，M 与触头分开，第 2 个小球开始下落…….这样， 就可测出多个小球下落的总时间.（1）在实验中，下列做法正确的有 ▲ .（A ） 电路中的电源只能选用交流电源（B ） 实验前应将 M 调整到电磁铁的正下方（C ） 用直尺测量电磁铁下端到 M 的竖直距离作为小球下落的高度（D ） 手动敲击 M 的同时按下秒表开始计时（2）实验测得小球下落的高度 H=1.980m ，10 个小球下落的总时间 T=6.5s. 可求出重力加速度 g=m/s 2. （结果保留两位有效数字）2h g1 2 （3） 在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两个办法.（4）某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间△t 磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差△t ，这导致实验误差. 为此，他分别取高度 H 1 和 H 2 ，测量 n 个小球下落的总时间T 1 和T 2 . 他是否可以利用这两组数据消除 t 对实验结果的影响？ 请推导说明.答案： (1)BD(2)9. 4(3) 增加小球下落的高度;多次重复实验,结果取平均值.(其他答案只要合理也可)(4) 由 H= 1 g (T 1 - t )2 和 H = 1 g (T2 - t )2 1 2 n 22 n2n 2可得 g = 1 ,t 的影响.(T - T )2解析：电路中的电源可以选用直流电源，选项 A 错误.实验前应将 M 调整到电磁铁的正下方， 选项 B 正确.用直尺测量电磁铁下端到 M 的竖直距离减去小球直径作为小球下落的高度，选项 C 错误.手动敲击 M 的同时，电磁铁断电，小球开始自由落体运动，按下秒表开始计时， 选项 D 正确.实验测得小球下落的高度 H=1.980m ，10 个小球下落的总时间 T=6.5s ，单个小球自由落体运 12H 动的时间为 0.65s.由 H= gt 2可求出重力加速度 g==9.4m/s 2.2t 216.（2013 高考天津理综物理第 9 题）(2）某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系．①下列做法正确的是 （填字母代号）A. 调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B. 在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上C.实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量木块和木块上硅码的总质量（填远大于，远小于，或近似于）③甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度 a 与拉力 F 的关系，分别得到图中甲、乙两条直线·设甲、乙用的木块质量分别为m 甲、m 乙甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲，μ乙，由图可知，m 甲m 乙μ甲μ乙（填“大于”、“小于”或“等于”)答案：①AD ②远小于③小于大于解析：①在利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系实验中，调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，选项 A 正确.木块下滑是受到重力、支持力、细线拉力和摩擦力，要使细线拉力等于木块的合力，需要使木板倾斜，木块重力沿斜面方向的分力等于摩擦力.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，应该去掉装有砝码的砝码桶，选项 B 错误.实验时，先接通打点计时器的电源再放开木块，选项 C 错误.通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，选项 D 正确.②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上硅码的总质量.③在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度 a 与拉力 F 的关系，由牛顿第二定律，F-μmg=ma，得到 a=F/m-μg.对比图象，可得 m 甲小于 m 乙μ甲大于μ乙.卓越教育李咏华作图打点计的器 小车纸带12 ••3 •4 •5 •6 ••7 S 1S 2S 3S 4S 5S 617．（18 分）（2013 高考广东理综第 34 题）（1）研究小车匀变速直线运动的实验装置如图 16（a ） 所示，其中斜面倾角可调.打点计时器的工作频率为 50Hz.纸带上计数点的间距如图 16（b ） 所示，其中每相邻两点之间还有 4 个记录点未画出.图16（b ）图16（a ）①部分实验步骤如下：A.测量完毕，关闭电源，取出纸带.B.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车.C.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连.D.把打点计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔.上述实验步骤的正确顺序是：（用字母填写）.②图16（b）中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s.③计数点5 对应的瞬时速度大小计算式为v5= .④为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a= .答案：①CDBA②0.1s③s4+s52T(s4+s5+s6) - (s1+s2+s3)9T 2解析：①上述实验步骤的正确顺序是：将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连. 把打点计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车.测量完毕，关闭电源，取出纸带.②时间 T=5T0=5×0.02s=0.1s.③运用在匀变速直线运动中，中间时刻速度的等于这段时间内的平均速度计算计数点 5 对应s 4 +s5的瞬时速度大小计算式为v5= .2T④取s1'=s1 +s2 +s3s2' =s4 +s5 +s6则：T’=3T.则有△s’=aT’2，解得 a=(s4 +s5+s6) - (s1+s2+s3)9T 2④.18.（2013 全国新课标理综 1 第 22 题）图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图.实验步骤如下:①用天平测量物块和遮光片的总质量 M.重物的质量 m；用游标卡尺测量遮光片的宽度 d;用米尺测最两光电门之间的距离 s；②调整轻滑轮，使细线水平；③让物块从光电门 A 的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门 A 和光电门B所用的时间△t A和△t B,求出加速度 a；④多次重复步骤③，求 a 的平均值a ；⑤根据上述实验数据求出动擦因数μ.回答下列为题：(1) 测量d 时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示如图（b）所示.其读数为cm （2）物块的加速度a 可用d、s、△t A,和△t B,表示为a=(3) 动摩擦因数μ可用M、m、a 和重力加速度g 表示为μ=（4）如果细线没有调整到水平.由此引起的误差属于（填“偶然误差”或”系统误差” ）1 d d答案：(1)0.960(2) [( )2-( )2]2s ∆tB ∆tAt Bmg - (M + m )a(3)(4) 系统误差Mgd 解析：遮光片经过光电门A 和光电门B 的速度分别为：v A = ∆td，v B = ∆ ...由v B 2- v A 2=2as ，1dd可得 a=[()2-()2].由牛顿第二定律，mg-μMg=(M+m) a ，解得μ=2s∆t B∆t Amg - (M + m )a.MgA′的实验装置如图所示.AB 是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P 板的上表面BC 在B 点相切，C 点在水平地面的垂直投影为C′.重力加速度为g.实验步骤如下：①用天平称出物块Q 的质量m；②测量出轨道AB 的半径R、BC 的长度L 和CC/的高度h；③将物块Q 在A 点由静止释放，在物块Q 落地处标记其落地点D；④重复步骤③，共做 10 次；⑤将 10 个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C′的距离s.（1）用实验中的测量量表示：（ⅰ）物块Q 到达B 点时的动能E kB＝；（ⅱ）物块Q 到达C 点时的动能E kC＝；（ⅲ）在物块Q 从B 运动到C 的过程中，物块Q 克服摩擦力做的功W f＝；（ⅳ）物块Q 与平板P 之间的动摩擦因数μ＝.（2）回答下列问题：（ⅰ）实验步骤④⑤的目的是.（ii）已知实验测得的μ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量量的误差之外，其它的可能是（写出一个可能的原因即可）mgs2mgs2R s2答案：（1）（ⅰ）mgR（ⅱ）（ⅲ）mgR- （ⅳ）4h 4h L 4hL （2）减小实验结果的误差圆弧轨道存在摩擦（或接缝B 处不平滑等）解析：（1）由机械能守恒定律，物块Q 到达B 点时的动能E kB＝mgR；由平抛运动规律，可1 Array得s=vt，h= gt2，解得物块从C 点抛出时的速度物块Q 到达C 点时的动能E kC＝2。

1．一根长为L 、横截面积为S 的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n ，电子的质量为m ，电荷量为e 。

在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v, 则金属棒内的电场强度大小为( )A.m v 22eLB.m v 2Sn e C ．ρne vD.ρe v SL答案 C解析 根据E ＝U L ，U ＝IR ，I ＝neS v ，R ＝ρL S ，得到E ＝ne v ρ，选项C 正确。

2．如图所示，其中电流表A 的量程为0.6 A ，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02 A ；R 1的阻值等于电流表内阻的12；R 2的阻值等于电流表内阻的2倍。

若用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是( )点击观看解答视频A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 AB．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 AC．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 AD．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A答案 C解析线柱接1、2时，I g R g＝I1R1，得I1＝2I g，I＝I g＋I1＝3I g，故每格表示0.06 A，A、B错误。

线柱接1、3时，I＝I g＋I1＝3I g，每格表示0.06 A，C正确，D错误。

3．某个由导电介质制成的电阻截面如图所示，导电介质的电阻率为ρ，制成内外半径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分)，半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极，设该电阻的阻值为R。

下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。

根据你的判断，R的合理表达式应为()A．R＝ρ(b＋a)2πab B．R＝ρ(b－a)2πabC．R＝ρab2π(b－a)D．R＝ρab2π(b＋a)答案 B解析根据R＝ρlS，从单位上看，答案中，分子应是长度单位，而分母应是面积单位，只有A、B符合单位，C、D错误；再代入特殊值，若b＝a，球壳无限薄，此时电阻为零，因此只有B正确，A 错误。

2020 高考物理二轮复习题型概括与训练专题八电场及其性质题型一库仑定律的理解及其有关均衡问题【典例 1】 (2019 ·浙江十校结盟测试)如下图， a、 b、 c 为真空中三个带电小球， b 球带电荷量为＋ Q，用绝缘支架固定，a、c 两小球用绝缘细线悬挂，处于均衡状态时三小球球心等高，且 a、b 和 b、 c 间距离相等，悬挂 a 小球的细线向左倾斜，悬挂 c 小球的细线竖直，则()A ． a、c 两小球带同种电荷B． a、 c 两小球带异种电荷C． a 小球带电荷量为－4QD． c 小球带电荷量为＋4Q题型二电场强度的理解和计算【典例2】 (2019 ·陕西渭南教课质量检测 )如下图，在x 轴上搁置两正点电荷Q1、 Q2，当空间存在沿y 轴负向的匀强电场时，y 轴上 A 点的场强等于零，已知匀强电场的电场强度大小为 E，两点电荷到 A 的距离分别为r1、r 2，则在 y 轴上与 A 点对称的 B 点的电场强度大小为()1A．E B.2EC． 2E D． 4E题型三非点电荷电场强度的叠加及计算【典例 3】如下图， xOy 平面是无量大导体的表面，该导体充满 z＜0 的空间， z＞0 的空间为真空 .将电荷量为 q 的点电荷置于 z 轴上 z＝ h 处，则在 xOy 平面上会产生感觉电荷 .空间随意一点处的电场皆是由点电荷 q 和导体表面上的感觉电荷共同激发的 .已知静电均衡时导体内部场强到处为零，则在z 轴上z＝ h处的场强盛小为2(k 为静电力常量)()4q A. kh24qB.k9h232qC.k9h240qD. k9h2题型四电场线的理解和应用【典例4】(2019 ·赣中南五校联考)如下图为某一点电荷Q 产生的电场中的一条电场线，A、B 为电场线上的两点，当电子以某一速度沿电场线由 A 运动到 B 的过程中，动能增添，则能够判断()A ．场强盛小E A>E BB．电势φA>φBC．电场线方向由 B 指向 AD．若 Q 为负电荷，则Q 在 B 点右边题型五平行板电容器的动向剖析【典例 5】 (2019 ·河南要点中学高三理科综合联考搁置并与一电源相连，S 闭合后，两板间有一质量为态．以下说法正确的选项是())如下图，两块较大的金属板A、 B 平行m、电荷量为q 的油滴恰巧处于静止状A ．若将 A 板向上平移一小段位移，则油滴向下加快运动，G 中有b→ a 的电流B．若将 A 板向左平移一小段位移，则油滴仍旧静止，G 中有b→ a 的电流C．若将S 断开，则油滴立刻做自由落体运动，G 中无电流D．若将S 断开，再将 A 板向下平移一小段位移，则油滴向上加快运动，G 中有b→ a 的电流题型六带电粒子在电场中的直线运动【典例 6】两平行金属板相距为垂直于极板的方向射出，最远抵达能是()d，电势差为 U，一电子质量为A 点，而后返回，如下图，m、电荷量为 e，从 O 点沿OA＝ h，此电子拥有的初动edhA. UB. edUheU eUhC.dhD.d【典例 7】(2019 ·安徽蚌埠四校联考)如下图，两极板与电源相连结，电子从负极板边沿沿垂直电场方向射入匀强电场，电子恰巧从正极板边沿飞出，现保持负极板不动，正极板在竖直方向挪动，并使电子入射速度变成本来的 2 倍，而电子仍从原地点射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板间距离变成本来的()11A.2 倍B.4 倍C.2D. 4【加强训练】1.三个同样的金属小球1、2、 3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径.球 1 的带电荷量为q，球 2 的带电荷量为nq，球 3 不带电且离球 1 和球 2 很远，此时球1、2 之间作使劲的大小为 F.现使球3 先与球 2 接触，再与球 1 接触，而后将球 3 移至远处，此时 1、 2 之间作使劲的大小仍为 F ，方向不变.由此可知()A. n＝ 3B. n＝4C.n＝ 5D. n＝ 62.(多项选择 )在圆滑绝缘的水平桌面上，存在着方向水平向右的匀强电场，电场线如图中实线所示.一初速度不为零的带电小球从桌面上的 A 点开始运动，到 C 点时，忽然遇到一个外加的水平恒力 F 作用而持续运动到 B 点，其运动轨迹如图中虚线所示，v 表示小球经过 C 点时的速度，则 ()A.小球带正电B.恒力 F 的方向可能水平向左C.恒力 F 的方向可能与v 方向相反D.在 A、 B 两点小球的速率不行能相等3..如下图，边长为 a 的正三角形该三角形中心O 点处的场强为 (ABC)的三个极点分别固定三个点电荷＋q、＋ q、－ q，则6kqA. a2，方向由 C 指向 O6kqB. a2，方向由O 指向 C3kqC. a2，方向由 C 指向 O3kqD.a2，方向由O指向C4.(2019 山·东滨州市上学期期末)真空中某静电场，虚线表示等势面，各等势面电势的值如图所示，一带电粒子只在电场力的作用下，沿图中的实线从于同一等势面上，则以下说法正确的选项是()A 经过B 运动到C，B、C 两点位A ．带电粒子在 A 点的电势能大于在 C 点的电势能B． A 点电场强度大于 B 点电场强度C．带电粒子从 A 经过 B 运动到 C 的过程中动能先增大再减小D．带电粒子从 A 到C 电场力所做的功等于从 A 到B 电场力所做的功5.(2019·南驻马店高三期末河)一平行板电容器两极板保持与恒压直流电源相连结，若在电容器两极板间插入某种绝缘介质，则该电容器()A ．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变C．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大D．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变6.(2019 陕·西宝鸡市高考模拟检测其运动轨迹为椭圆，如下图．已知(二 ))真空中有一带负电的电荷q 绕固定的点电荷＋Q 运动，a、 b、 c、d 为椭圆的四个极点，＋Q 处在椭圆的一个焦点上，则以下说法正确的选项是()A ．＋ Q 产生的电场中a、 c 两点的电场强度同样B ．负电荷q 在 b 点的速度大于在 d 点的速度C．负电荷q 在 b 点电势能大于 d 点电势能D．负电荷q 在运动过程中电场力一直不做功7.如下图，平行板电容器与电动势为 E 的直流电源 (内阻不计 )连结，下极板接地 .一带电油滴位于电容器中的P 点且恰巧处于均衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上挪动一小段距离()A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.P 点的电势将降低C.带电油滴的电势能将减少D.电容器的电容减小，极板带电荷量将增大8.(2019 湖·南衡阳市第二次联考)如下图，水平线 a、b、c、d 为匀强电场中的等差等势线，一个质量为 m，电荷量绝对值为q 的粒子在匀强电场中运动，A、 B 为其运动轨迹上的两个点，已知该粒子在 A 点的速度大小为 v1，在 B 点的速度大小为v2，且方向与等势线平行． A、B 连线长为L ，连线与竖直方向的夹角为θ，不计粒子遇到的重力，则()A ．该粒子必定带正电B ．匀强电场的电场强度大小为m v12－v222qL cos θC．粒子在 B 点的电势能必定大于在 A 点的电势能D．等势线 b 的电势比等势线 d 的电势高9.如下图，带正电的粒子以必定的初速度v0沿两板的中线进入水平搁置的平行金属板内，恰巧沿下板的边沿飞出，已知板长为L ，板间的距离为d，板间电压为U ，带电粒子的电荷量为＋ q，粒子经过平行金属板的时间为t(不计粒子的重力)，则 ()t 时间内，电场力对粒子做的功为qU A.在前24t3qU B.在后2时间内，电场力对粒子做的功为8C.在粒子着落前d和后d的过程中，电场力做功之比为1∶ 2 44d和后d的过程中，电场力做功之比为2∶ 1D.在粒子着落前4410.(2019 湖·北十堰高三期末 )在电场方向水平向右的匀强电场中，从 A 点竖直向上抛出一带电小球，其运动的轨迹如下图，小球运动轨迹上的A、B 两点在同一水平线上， M 为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8 J，在 M 点的动能为 6 J，不计空气的阻力，则以下判断正确的选项是 ()A ．小球水平位移x1与x2的比值为1∶ 3B．小球水平位移x1与x2的比值为1∶ 4C．小球落到 B 点时的动能为32 J D ．小球从 A 点运动到 B 点的过程中最小动能为 6 J11.如下图，一带电荷量为＋ q、质量为个装置被置于一水平向右的匀强电场中时，m 的小物块处于一倾角为37°的圆滑斜面上，当整小物块恰巧静止.重力加快度取g，sin 37 ＝°0.6，cos 37＝°0.8.求：(1)水平向右电场的电场强度；(2)若将电场强度减小为本来的1，物块的加快度是多大？2(3) 电场强度变化后物块下滑距离L 时的动能 .12.在直角坐标系中，三个边长都为l 的正方形如下图摆列，第一象限正方形地区ABOC 中有水平向左的匀强电场，电场强度大小为E0，第二象限正方形COED 的对角线CE 左边CED 地区内有竖直向下的匀强电场，三角形OEC 地区内无电场，正方形DENM 地区内无电场．(1)现有一带电荷量为＋ q、质量为 m 的带电粒子 (重力不计 )从 AB 边上的 A 点由静止开释，恰巧能经过 E 点，求 CED 地区内的匀强电场的电场强度E1的大小．(2) 保持 (1)问中电场强度不变，若在正方形地区ABOC 内的某些点由静止开释与上述同样的带电粒子，要使全部的粒子都经过 E 点，则开释的坐标值x、 y 间应知足什么关系？4(3)若 CDE 地区内的电场强度大小变成E2＝3E0，方向不变，其余条件都不变，则在正方形地区 ABOC 内的某些点由静止开释与上述同样的带电粒子，要使全部粒子都经过N 点，则开释点坐标值x、 y 间又应知足什么关系？2020 高考物理二轮复习题型概括与训练专题八电场及其性质题型一库仑定律的理解及其有关均衡问题【典例 1】 (2019 ·浙江十校结盟测试 )如下图， a、 b、 c 为真空中三个带电小球， b 球带电荷量为＋ Q，用绝缘支架固定， a、c 两小球用绝缘细线悬挂，处于均衡状态时三小球球心等高，且 a、b 和 b、 c 间距离相等，悬挂 a 小球的细线向左倾斜，悬挂 c 小球的细线竖直，则()A ． a、c 两小球带同种电荷B． a、 c 两小球带异种电荷C． a 小球带电荷量为－4QD． c 小球带电荷量为＋4Q【答案】 AC【分析】已知 b 球带正电，若 c 球也带正电，为使悬挂 c 球的细线竖直，则 a 球应带负电，此时 a 球遇到 b、 c 两球向右的库仑引力，故悬挂 a 球的细线向右倾斜，与事实不符；若c 球带负电，为使悬挂 c 球的细线竖直，则 a 球也应带负电，此时若 c 球给 a 球的斥力大于 b 球给 a 球的引力，则悬挂 a 球的细线向左倾斜，与事实符合，综上可知，a、 c 两球都带负电， A 正确， B 、D 错误．对 c 球进行剖析，由库仑定律和牛顿第二定律有k QQ2c＋ k Qa Q c2 r2r＝0，解得 Q a＝－ 4Q， C 正确．题型二电场强度的理解和计算【典例2】 (2019 ·陕西渭南教课质量检测 )如下图，在 x 轴上搁置两正点电荷Q1、 Q2，当空间存在沿 y 轴负向的匀强电场时，y 轴上 A 点的场强等于零，已知匀强电场的电场强度大小为 E，两点电荷到 A 的距离分别为r1、r 2，则在 y 轴上与 A 点对称的 B 点的电场强度大小为()1A．E B.2EC． 2E D． 4E【答案】：C【分析】：A 点场强为零，说明两点电荷在 A 点的合场强与匀强电场的场强等大反向，即竖直向上，大小为E，依据对称性，两点电荷在 B 处产生的合场强竖直向下，大小为E，所以B 点的场强盛小为2E，方向竖直向下， C 正确．题型三非点电荷电场强度的叠加及计算【典例 3】如下图， xOy 平面是无量大导体的表面，该导体充满z＜0 的空间， z＞0 的空间为真空 .将电荷量为q 的点电荷置于z 轴上 z＝ h 处，则在 xOy 平面上会产生感觉电荷.空间随意一点处的电场皆是由点电荷q 和导体表面上的感觉电荷共同激发的.已知静电均衡时导体内部场强到处为零，则在z 轴上 z＝h处的场强盛小为(k 为静电力常量 )() 24q4q32q40qA. k h2B.k9h2C.k9h2D. k9h2【答案】D【分析】该电场可等效为分别在z 轴 h 处与－ h 处的等量异种电荷产生的电场，如下图，则在 z＝h处的场强盛小E＝ k q＋ k q＝ k40q，故 D 正确 .2h3h222 9h22题型四电场线的理解和应用【典例 4】(2019 ·赣中南五校联考)如下图为某一点电荷Q 产生的电场中的一条电场线，A、B 为电场线上的两点，当电子以某一速度沿电场线由 A 运动到 B 的过程中，动能增添，则能够判断()A ．场强盛小E A>E BB．电势φA>φBC．电场线方向由 B 指向 AD．若 Q 为负电荷，则Q 在 B 点右边【答案】：C【分析】：因为电子以某一速度沿电场线由 A 运动到 B 的过程中，动能增添，故电子所受的电场力方向与速度方向一致，由A 指向B(即水平向右)，电子带负电所受电场力与场强方向相反，故场强方向由 B 指向 A 即电场线方向由 B 指向 A.依据沿着电场线方向电势渐渐降低可知，φ<φ，选项 B 错误， C 正确；联合点电荷四周电场线的散布特色可知该点电荷能够A B是正电荷且处在 B 的右边，也能够是负电荷且处在 A 点的左边．若点电荷为负电荷则有 E A >E B，若点电荷为正电荷则有 E A<E B，选项 A 、D 均错误．题型五平行板电容器的动向剖析【典例 5】 (2019 ·河南要点中学高三理科综合联考搁置并与一电源相连，S 闭合后，两板间有一质量为态．以下说法正确的选项是())如下图，两块较大的金属板A、 B 平行m、电荷量为q 的油滴恰巧处于静止状A ．若将 A 板向上平移一小段位移，则油滴向下加快运动，G 中有 b→ a 的电流B．若将 A 板向左平移一小段位移，则油滴仍旧静止，G 中有 b→ a 的电流C．若将 S 断开，则油滴立刻做自由落体运动，G 中无电流D．若将 S 断开，再将 A 板向下平移一小段位移，则油滴向上加快运动，G 中有 b→ a 的电流【答案】：AB【分析】：依据电路图可知，当S 闭合后， A 板带负电， B 板带正电，本来油滴恰巧处于静止状态，说明油滴遇到的竖直向上的电场力恰巧与竖直向下的重力均衡；若将 A 板向上平移一小段位移，则板间间距 d 变大，而两板间电压U 此时不变，故板间场强E＝U变小，油dεr滴所受协力方向向下，所以油滴向下加快运动，而依据 C＝4πkd可知，电容 C 减小，故两板所带电荷量 Q 也减小，所以电容器放电，所以 G 中有 b →a 的电流，选项 A 正确．在 S闭合的状况下，若将 A 板向左平移一小段位移，两板间电压U 和板间间距 d 都不变，所以εr 板间场强 E 不变，油滴受力均衡，仍旧静止，可是两板的正对面积S 减小了，依据 C ＝ S4πkd可知，电容 C 减小，两板所带电荷量Q 也减小，电容器放电，所以 G 中有 b → a 的电流，选项 B 正确．若将 S 断开，两板所带电荷量保持不变， 板间场强 E 也不变， 油滴仍旧静止， 选项 C 错误．若将 S 断开，再将 A 板向下平移一小段位移，两板所带电荷量 Q 仍保持不变，εS Q U4πkQr两板间间距 d 变小，依据 C ＝ 4πkd ， U ＝ C 和 E ＝ d ，可得 E ＝ εr S ，明显，两板间场强E不变，所以油滴仍旧静止， G 中无电流，选项 D 错误．题型六带电粒子在电场中的直线运动【典例 6】两平行金属板相距为 d ，电势差为 U ，一电子质量为m 、电荷量为 e ，从 O 点沿垂直于极板的方向射出，最远抵达 A 点，而后返回，如下图，OA ＝ h ，此电子拥有的初动能是 ()edh A. UB. edUheU eUh C.dhD. d【答案】D【分析】由动能定理得：－ eUeUhd h ＝－ E k ，所以 E k ＝ d .题型七带电粒子在电场中的偏转【典例 7】(2019 ·安徽蚌埠四校联考 )如下图，两极板与电源相连结，电子从负极板边沿沿垂直电场方向射入匀强电场， 电子恰巧从正极板边沿飞出， 现保持负极板不动， 正极板在竖直方向挪动， 并使电子入射速度变成本来的 2 倍，而电子仍从原地点射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板间距离变成本来的()11 A.2 倍 B.4 倍C.2D. 4【答案】 C【分析】电子从负极板边沿垂直电场方向射入匀强电场，做类平抛运动 .假定电子的带电荷量为 e ，质量为 m ，初速度为 v ，极板的长度为L ，极板的间距为 d ，电场强度为 E.因为电1 2 1 eE L2U ，子做类平抛运动， 所以水平方向有： L ＝ vt ，竖直方向有： y ＝ at＝· ·() ＝ d.因为 E ＝d22 m veUL 2可得： d 2＝ 2mv 2，若电子的速度变成本来的两倍，仍从正极板边沿飞出，则由上式可得两极1板的间距 d 应变成本来的，应选 C.【加强训练】1.三个同样的金属小球 1、 2、 3 分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径.球 1 的带电荷量为 q ，球 2 的带电荷量为 nq ，球 3 不带电且离球 1 和球 2 很远，此时球1、2 之间作使劲的大小为F.现使球 3 先与球 2 接触，再与球1 接触，而后将球 3 移至远处，此 时 1、2 之间作使劲的大小仍为 F ，方向不变 .由此可知 ()A. n ＝ 3B. n ＝4C.n ＝ 5D. n ＝ 6【答案】 D【分析】因为各球之间距离远大于小球的直径，小球带电时可视为点电荷 .由库仑定律 F12知两点电荷间距离不变时， 互相间静电力大小与两球所带电荷量的乘积成正比.又由＝k Q2Qrnq于三个小球同样，则两球接触时均分总电荷量，故有q ·nq ＝ nq q ＋ 2 ，解得 n ＝ 6， D 正确 . 2 · 22.(多项选择 )在圆滑绝缘的水平桌面上，存在着方向水平向右的匀强电场，电场线如图中实线所示.一初速度不为零的带电小球从桌面上的 A 点开始运动，到 C 点时，忽然遇到一个外加的水平恒力 F 作用而持续运动到 B 点，其运动轨迹如图中虚线所示，v 表示小球经过C 点时的速度，则 ()A. 小球带正电B.恒力 F 的方向可能水平向左C.恒力 F 的方向可能与v 方向相反D.在 A 、 B 两点小球的速率不行能相等【答案】AB【分析】由小球从 A 点到 C 点的轨迹可得，小球遇到的电场力方向向右，带正电，选项A 正确；小球从 C 点到B 点，所受协力指向轨迹凹侧，当水平恒力 F 水平向左时，协力可能向左，切合要求，当恒力F 的方向与 v 方向相反时，协力背叛轨迹凹侧，不切合要求，选项 B 正确， C 错误；小球从A 点到B 点，由动能定理，当电场力与恒力F 做功的代数和为零时，在 A 、 B 两点小球的速率相等，选项 D 错误 .3..如下图，边长为a 的正三角形 ABC 的三个极点分别固定三个点电荷＋q 、＋ q 、－ q ，则该三角形中心 O 点处的场强为 ()6kqA. a 2 ，方向由 C 指向 O6kqB. a 2 ，方向由 O 指向 CC. a 3kq 2，方向由C 指向 O3kqD.2，方向由 O 指向 C【答案】 B【分析】由几何关系知 AO ＝BO ＝ CO ＝3O 点处的场强盛小都是 E3 a ，则每个点电荷在＝kq ＝3kq2，画出矢量叠加的表示图，如下图，由图可得O 点处的合场强为 E O ＝3a 2a32E ＝6kq2，方向由 O 指向 C ，B 项正确 .a4.(2019 山·东滨州市上学期期末 )真空中某静电场， 虚线表示等势面，各等势面电势的值如图所示，一带电粒子只在电场力的作用下，沿图中的实线从于同一等势面上，则以下说法正确的选项是 ()A 经过B 运动到C ，B 、C 两点位A ．带电粒子在 A 点的电势能大于在 C 点的电势能B ． A 点电场强度大于 B 点电场强度C ．带电粒子从 A 经过 B 运动到 C 的过程中动能先增大再减小D ．带电粒子从 A 到 C 电场力所做的功等于从 A 到 B 电场力所做的功【答案】 D【分析】依据电场线与等势面垂直，且由高电势指向低电势，可知电场线方向大概向右，依据粒子轨迹的曲折方向可知， 粒子所受的电场力方向大概向左，则知粒子必定带负电．从A 到 C ，由 W ＝qU ，知 U>0，q<0，则 W<0，即电场力做负功，电势能增添， A 处电势能小 于 C 处电势能，故 A 错误；等差等势面的疏密反应电场强度的大小，则知 A 处场强小于 B处场强，故 B 错误；带电粒子从A 运动到B 的过程中，电场力做负功，动能减小，故C 错误；由题图知，AC间电势差等于AB间的电势差，依据W ＝ Uq知，带电粒子从A 到C 电场力所做的功等于从A 到B 电场力所做的功，故D 正确．5.(2019 ·南驻马店高三期末河 )一平行板电容器两极板保持与恒压直流电源相连结，若在电容器两极板间插入某种绝缘介质，则该电容器()A ．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变C．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大D．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变【答案】：B【分析】：电容器一直与恒压直流电源相连，则电容器两极板间的电势差U 不变，若在电容εr S Q器两极板间插入某种绝缘介质，依据C＝4πkd可知 C变大，依据 C＝U可知极板上的电荷量UB 正确．Q 变大；依据 E＝d可知极板间的电场强度不变．应选项6.(2019 陕·西宝鸡市高考模拟检测(二 ))真空中有一带负电的电荷q 绕固定的点电荷＋ Q 运动，其运动轨迹为椭圆，如下图．已知a、 b、 c、d 为椭圆的四个极点，＋Q 处在椭圆的一个焦点上，则以下说法正确的选项是()A ．＋ Q 产生的电场中a、 c 两点的电场强度同样B ．负电荷q 在 b 点的速度大于在 d 点的速度C．负电荷q 在 b 点电势能大于 d 点电势能D．负电荷q 在运动过程中电场力一直不做功【答案】B【分析】a、 c 为椭圆的两个极点，则a、c 两点到 Q 的距离相等，由点电荷的场强公式：E＝kQr2可知，两点的电场强度大小相等，因两点的电场强度方向不一样，故 A 错误；负电荷q由b 运动到d 的过程中，电场力做负功，电势能增添，动能减小，度大于 d 点速度，故 B 正确， C 错误；负电荷 q 由 a 经 d 运动到功再做正功，故 D 错误．所以负电荷 q 在 b 点的速 c 的过程中，电场力先做负7.如下图，平行板电容器与电动势为 E 的直流电源 (内阻不计 )连结，下极板接地 .一带电油滴位于电容器中的P 点且恰巧处于均衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上挪动一小段距离()A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.P 点的电势将降低C.带电油滴的电势能将减少D.电容器的电容减小，极板带电荷量将增大【答案】B【分析】电容器和电源相连，则电容器两头的电压不变，两极板间距离增大，可知两极板间的电场强度 E 电减小，故油滴将向下运动， A 错误；下极板接地，所以电势为零，设P 点距离下极板的距离为 L ，则φP＝ E 电 L ，L 不变， E 电减小，所以 P 点的电势将降低， B 正确；油滴向下运动，带负电，故电场力做负功，电势能增大， C 错误；依据公式C＝εr S可得，4πkdQd 增大， C 减小，因 U 不变，依据公式C＝U可得， C 减小， Q 减小，故 D 错误 .8.(2019 湖·南衡阳市第二次联考)如下图，水平线 a、b、c、d 为匀强电场中的等差等势线，一个质量为 m，电荷量绝对值为q 的粒子在匀强电场中运动，A、 B 为其运动轨迹上的两个点，已知该粒子在 A 点的速度大小为 v1，在 B 点的速度大小为v2，且方向与等势线平行． A、B 连线长为 L ，连线与竖直方向的夹角为θ，不计粒子遇到的重力，则 ()A ．该粒子必定带正电B ．匀强电场的电场强度大小为m v12－v222qL cos θC．粒子在 B 点的电势能必定大于在 A 点的电势能D．等势线 b 的电势比等势线 d 的电势高【答案】BC【分析】做曲线运动的物体受的协力指向曲线的内侧，沿电场线方向的位移为： y＝ Lcos θ可知粒子所受电场力方向竖直向上，由 A 到 B，电场力做负功，由动能定理得：－q Ey＝1mv22－1mv12，22所以E＝m v12－ v22，故B正确；2qLcos θ由 B 项剖析知， A 到B 过程中电势能增大，故 C 正确；依据题意可确立粒子遇到的电场力方向，但没法确立电场线的方向，所以没法确立等势面的电势高低及粒子的电性，故A、D 错误．9.如下图，带正电的粒子以必定的初速度v0沿两板的中线进入水平搁置的平行金属板内，恰巧沿下板的边沿飞出，已知板长为L ，板间的距离为d，板间电压为U ，带电粒子的电荷量为＋ q，粒子经过平行金属板的时间为t(不计粒子的重力)，则 ()t 时间内，电场力对粒子做的功为qUA.在前24t3qUB.在后2时间内，电场力对粒子做的功为8d和后d的过程中，电场力做功之比为1∶ 2C.在粒子着落前44d和后d的过程中，电场力做功之比为2∶ 1D.在粒子着落前44【答案】B【分析】带正电的粒子以必定的初速度v0沿两板的中线进入水平搁置的平行金属板内，恰巧沿下板的边沿飞出，带电粒子所做的运动是类平抛运动.竖直方向上的分运动是初速度为零的匀加快直线运动，由运动学知识可知，前后两段相等时间内竖直方向上的位移之比为1∶ 3，电场力做功之比也为1∶ 3.又因为电场力做的总功为qU，所以在前 t时间内，电场力22qUt3qU对粒子做的功为8 ， A 选项错；在后 2时间内，电场力对粒子做的功为8 ， B 选项对；在粒子着落前 d和后 d的过程中，电场力做功相等，故C 、D 选项错 .4 410.(2019 湖·北十堰高三期末 )在电场方向水平向右的匀强电场中，从 A 点竖直向上抛出一带电小球，其运动的轨迹如下图，小球运动轨迹上的 A 、B 两点在同一水平线上， M 为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为 8 J ，在 M 点的动能为 6 J ，不计空气的阻力，则以下判断正确的选项是 ( )A ．小球水平位移 x 1 与 x 2 的比值为 1∶ 3B ．小球水平位移 x 1 与 x 2 的比值为 1∶ 4C ．小球落到 B 点时的动能为 32 JD ．小球从 A 点运动到 B 点的过程中最小动能为 6 J【答案】：AC【分析】：小球在水平方向做初速度为零的匀加快运动，小球在竖直方向上涨和着落的时间同样，由匀变速直线运动位移与时间的关系可知水平位移x 1∶ x 2＝ 1∶ 3，选项 A 正确，选项 B 错误；设小球在 M 点时的水均分速度为 v ，则小球在 B 点时的水均分速度为 2v ，依据题xx意有 121212x2x＝6 J ，因此在 B 点时小球的动能为 kB) ]＝ 32 J ，选项 C2mv ＝8 J ，2 mv E ＝ 2m[v ＋ (2v 正确；由题意知，小球遇到的合外力为重力与电场力的协力，为恒力，小球在A 点时，F 合与速度之间的夹角为钝角，小球在M 点时，速度与 F 合 之间的夹角为锐角，则 F 合对小球先做负功再做正功，由动能定理知，小球从A 到 M 过程中，动能先减小后增大，小球从M 到B 的过程中，合外力向来做正功，动能向来增大，故小球从 A 运动到 B 的过程中最小动能必定小于 6 J ，选项 D 错误．11.如下图，一带电荷量为＋ q 、质量为 m 的小物块处于一倾角为 37°的圆滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中时， 小物块恰巧静止 .重力加快度取g ，sin 37 ＝°0.6，cos 37 ＝°0.8.求：。