2024版新教材高中物理第十章静电场中的能量核心素养综合评价试题新人教版必修第三册

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第十章核心素养综合评价一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．)1．下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是(　　)A．由E＝eq \f(F,q)知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比B．由C＝eq \f(Q,U)知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比C．由E＝keq \f(Q,r2)知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关D．由UAB＝eq \f(WAB,q)知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为－1V2．空中有两块乌云，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差为3×109V且保持不变．已知空气的电场强度达到3×106V/m时将被击穿放电，若可把乌云间的电场近似看作匀强电场，则形成闪电时两块乌云至少相距(　　)A．10mB．100mC．1000mD．10000m3．如图甲所示直线是一条电场线，A、B是该线上的两点．一正电荷由A点以一定初速度沿电场线从A运动到B，运动过程中的v­t图线如图乙所示．则下列说法中正确的是(　　)A．A、B两点的加速度相比一定是aA>aBB．A、B两点的电势相比一定是φA>φBC.A、B两点的场强大小相比一定是EAEpB4.如图所示为一带电粒子在竖直向下的匀强电场中运动的一段轨迹，A、B为轨迹上的两点．已知该粒子质量为m、电荷量为q，其在A点的速度大小为v0，方向水平向右，到B点时速度方向与竖直方向的夹角为30°，粒子重力不计．则A、B两点间的电势差为(　　)A．eq \f(mv eq \o\al(2,0) ,q)B．eq \f(mv eq \o\al(2,0) ,2q)C．eq \f(3mv eq \o\al(2,0) ,2q)D．eq \f(2mv eq \o\al(2,0) ,q)5．如图所示，将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧，两球在空间形成了稳定的静电场，实线为电场线，虚线为等差等势线．A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则下列说法正确的是(　　)A．A点和B点的电势相同B．正电荷从A点移至B点，静电力做正功C．C点和D点的电场强度相同D．负电荷从C点移至D点，电势能增大6．如图甲所示，间距为d的平行板电容器，在B板上方某位置有一个带电微粒P静止不动，图乙是在图甲中插入某物体(不影响P点，且厚度小于板间距d)，那么下列说法正确的是(　　)A．保持开关K闭合，如插入的是云母片，电容器上极板电荷量增加B.保持开关K闭合，如插入的是云母片，电容器上极板电荷量减少C．开关K先闭合再断开，如插入的是金属板，则微粒向上运动D．开关K先闭合再断开，如插入的是金属板，则微粒向下运动7．如图所示，两平行金属板水平放置，板长为L，板间距离为d，板间电压为U，一不计重力、电荷量为＋q的带电粒子以初速度v0沿两板的中线射入，经过t时间后恰好沿下板的边缘飞出．则(　　)A．在前eq \f(t,2)时间内，电场力对粒子做的功为eq \f(1,4)qUB．在后eq \f(t,2)时间内，电场力对粒子做的功为eq \f(3,4)qUC．在粒子下落的前eq \f(d,4)和后eq \f(d,4)过程中，电场力做功之比为1∶1D．在粒子下落的前eq \f(d,4)和后eq \f(d,4)过程中，电场力做功之比为1∶2二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)8．x轴与电场中的某条电场线重合，x轴正方向上各点电势随x坐标变化的关系如图所示，0～x2段为曲线，x2～x4段为直线．一带负电粒子只在静电力作用下沿x轴正方向由O点运动至x4位置，则(　　)A．x1处电场强度最大B．x2～x4段是匀强电场C.粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x4段做匀速直线运动D．x1处粒子电势能最小，x2～x4段粒子的动能随x均匀减小9．如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场，板长为L(不考虑边界效应).t＝0时刻，M板中点处的粒子源发射两个速度大小为v0的相同粒子，垂直M板向右的粒子，到达N板时速度大小为eq \r(2)v0，平行M板向下的粒子，刚好从N板下端射出．不计重力和粒子间的相互作用，则(　　)A．M板电势高于N板电势B．两个粒子的电势能都减小C．粒子在两板间的加速度为a＝eq \f(2v eq \o\al(2,0) ,L)D．粒子从N板下端射出的时间t＝eq \f(（\r(2)－1）L,2v0)10．如图所示，M、N是竖直放置的两平行金属板，分别带等量异种电荷，两板间产生一个水平向右的匀强电场，电场强度为E.一质量为m、电荷量为＋q的微粒以初速度v0沿竖直向上方向从与两板等距的A点射入匀强电场中，在静电力的作用下垂直打到N板上的C点，已知AB＝BC.不计空气阻力，g为重力加速度，则可知(　　)A．微粒在电场中做曲线运动B．微粒打到C点时的速率与射入电场时的速率相等C．M、N板间的电势差为eq \f(2mv eq \o\al(2,0) ,q)D．M、N板间的电势差为eq \f(Ev eq \o\al(2,0) ,2g)三、非选择题(本题共5小题，共54分．按题目要求作答．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)11．(6分)如图甲是观察用干电池对电容器充电过程中电容器两端电压随时间变化的图像，图乙是其对应的充电电流随时间变化的图像．在充电的开始阶段，充电电流较大，电容器两端电压U增加________(选填“较快”或“较慢”)，随着电容器两端电压的增加，充电电流________(选填“逐渐减小”或“逐渐增加”)，充电开始的瞬间电容器两端电压________(选填“能突变”或“不能突变”).12．(8分)如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．(1)使电容器带电后与电源断开①上移左极板，可观察到静电计指针偏转角________(选填“变大”“变小”或“不变”); ②将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角________(选填“变大”“变小”或“不变”); ③两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角________(选填“变大”“变小”或“不变”).(2)下列关于实验中使用静电计的说法，正确的有________．A．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况B．使用静电计的目的是测量电容器所带电荷量的变化情况C．静电计可以用电压表替代D．静电计可以用电流表替代13．(12分)如图所示，电子(重力可忽略)在电势差U0＝4500V的加速电场中，从左极板由静止开始运动，经加速电场加速后从右板中央垂直射入电势差U＝45V的偏转电场中，经偏转电场偏转后打在竖直放置的荧光屏M上，整个装置处在真空中，已知电子的质量m＝9.0×10－31kg，电荷量e＝1.6×10－19C，偏转电场的板长L1＝10cm，板间距离d＝1cm，光屏M到偏转电场极板右端的距离L2＝15cm.求：(1)电子从加速电场射入偏转电场的速度v0；(2)电子飞出偏转电场时的偏转距离(侧移距离)y；(3)电子飞出偏转电场时偏转角的正切tanθ；(4)电子打在荧光屏上时到中心O的距离Y.14．(14分)如图甲所示，有小孔O和O′的两金属板正对并水平放置，上下板分别与A、B接口连接，接上图乙所示电源．零时刻开始一带负电小球从O孔以某一初速度v竖直射入两板间．在0～eq \f(T,2)半个周期小球匀速下落，当在T时刻时，小球恰好从O′孔离开．已知板间距为3d，带电小球质量为m，电荷量为q，重力加速度为g.求：(1)U0的大小；(2)在eq \f(T,2)～T时间内，小球的加速度大小；(3)小球射入O孔时的速度v.15．(14分)如图，在xOy平面的第四象限内有平行于y轴的有界匀强电场E1＝1.5×104V/m，方向沿y轴正方向；第一象限有一个平行于x轴的有界匀强电场E2(方向未标出)，右边界过B点且平行于y轴．一质量m＝1kg、电荷量q＝1×10－3C的带正电小球从P点以初速度v0＝1m/s，垂直y轴方向射入第四象限的电场E1中，yP＝－0.1m，小球偏转后经过x轴上A点进入第一象限，沿直线运动且恰好未射出电场E2.g＝10m/s2.求：(1)小球在第四象限运动的加速度大小；(2)小球过A点的速度大小；(3)E2电场的右边界坐标xB.第十章核心素养综合评价1．解析：电场强度E与F、q无关，由电场本身决定，A错误；电容C与Q、U无关，由电容器本身决定，B错误；E＝keq \f(Q,r2)是决定式，C错误；由UAB＝eq \f(WAB,q)可知，D正确．答案：D2．解析：根据E＝eq \f(U,d)可得两块乌云的最小距离d＝eq \f(U,E)＝eq \f(3×109,3×106)m＝1000m，C正确．答案：C3．解析：由v­t图线的斜率表示加速度，则正电荷加速度逐渐减小aA>aB，该电场的电场强度逐渐减小，EA>EB，A正确，C错误；正电荷从A点运动到B点，速度减小，则电场力做负功，电势能增加，EpA