2018年高考物理一輪訓(xùn)練（12）及詳細(xì)解析

（重慶專用）2018年高考物理一輪訓(xùn)練（12）及詳細(xì)解析一、選擇題1、(2017·肇慶二模)如圖(a)所示，光滑絕緣水平面上有甲、乙兩個(gè)點(diǎn)電荷。t＝0時(shí)，甲靜止，乙以6m/s的初速度向甲運(yùn)動(dòng)。此后，它們僅在靜電力的作用下沿同一直線運(yùn)動(dòng)(整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中沒有接觸)，它們運(yùn)動(dòng)的v-t圖像分別如圖(b)中甲、乙兩曲線所示。則由圖線可知()A．兩點(diǎn)電荷的電性一定相同B．t3時(shí)刻兩點(diǎn)電荷的電勢能最大C．0～t2時(shí)間內(nèi)，兩點(diǎn)電荷間的靜電力先增大后減小D．0～t3時(shí)間內(nèi)，甲的動(dòng)能一直增大，乙的動(dòng)能一直減小解析：選AC由題圖(b)可知，剛開始乙做減速運(yùn)動(dòng)，甲做初速度為0的加速運(yùn)動(dòng)，兩點(diǎn)電荷間存在庫侖斥力，則兩點(diǎn)電荷的電性一定相同，選項(xiàng)A正確；在t1時(shí)刻，甲、乙共速，兩點(diǎn)電荷間的距離最小，故在間距減小的過程中，點(diǎn)電荷始終克服靜電力做功，以后點(diǎn)電荷間的距離逐漸增大，靜電力做正功，故間距最小時(shí)的電勢能最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；t2時(shí)刻，乙靜止，在0～t2時(shí)間內(nèi)，兩點(diǎn)電荷的間距先減小后增大，故兩點(diǎn)電荷間的靜電力先增大后減小，選項(xiàng)C正確；0～t3時(shí)間內(nèi)，甲的速度一直增大，故它的動(dòng)能一直增大，而乙的速度先減小后增大，故它的動(dòng)能先減小后增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2、(多選)(2015·海南高考)如圖，兩電荷量分別為Q(Q＞0)和－Q的點(diǎn)電荷對(duì)稱地放置在x軸上原點(diǎn)O的兩側(cè)，a點(diǎn)位于x軸上O點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q之間，b點(diǎn)位于y軸O點(diǎn)上方。取無窮遠(yuǎn)處的電勢為零，下列說法正確的是()A．b點(diǎn)的電勢為零，電場強(qiáng)度也為零B．正的試探電荷在a點(diǎn)的電勢能大于零，所受電場力方向向右C．將正的試探電荷從O點(diǎn)移到a點(diǎn)，必須克服電場力做功D．將同一正的試探電荷先后從O、b點(diǎn)移到a點(diǎn)，后者電勢能的變化較大[思路點(diǎn)撥]解答本題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：(1)電勢與場強(qiáng)無關(guān)。(2)正電荷在電勢高的地方電勢能大，在電勢低的地方電勢能小。(3)等量異種點(diǎn)電荷連線的垂直平分線為等勢線。[解析]因?yàn)榈攘慨惙N點(diǎn)電荷在其連線的中垂線上的電場方向沿x軸正方向，所以電場方向與中垂線方向垂直，故中垂線為等勢線，因?yàn)橹写咕€延伸到無窮遠(yuǎn)處，所以中垂線的電勢為零，故b點(diǎn)的電勢為零，但是電場強(qiáng)度不為零，A錯(cuò)誤；等量異種點(diǎn)電荷連線上，電場方向由正電荷指向負(fù)電荷，方向水平向右，在中點(diǎn)O處電勢為零，O點(diǎn)左側(cè)電勢為正，右側(cè)電勢為負(fù)，又知道正電荷在正電勢處電勢能為正，故B正確；O點(diǎn)的電勢低于a點(diǎn)的電勢，將正電荷從O點(diǎn)移到a點(diǎn)，電場力做負(fù)功，所以必須克服電場力做功，C正確；O點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢相等，所以先后從O、b點(diǎn)移到a點(diǎn)，電場力做功相等，電勢能變化相同，D錯(cuò)誤。[答案]BCeq\a\vs4\al([易錯(cuò)提醒])(1)電勢降低的方向不一定為電場方向，只有電勢降落最快的方向才為電場的方向。(2)電場力做功只與初、末位置的電勢差有關(guān)，與零電勢點(diǎn)的選擇無關(guān)。(3)電勢、電勢能具有相對(duì)性，要確定電場中某點(diǎn)的電勢或電荷在電場中某點(diǎn)具有的電勢能必須選取零電勢點(diǎn)或零勢能位置，但電勢能的變化和電勢差具有絕對(duì)性，與零勢能位置、零電勢點(diǎn)的選取無關(guān)。3、(多選)(2017·揚(yáng)州模擬)兩塊豎直放置的帶電平行金屬板A、B間放一金屬小球后，電場線如圖所示，M、N為電場中的兩點(diǎn)，下列判斷中正確的是()A．M點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大于N點(diǎn)處的電場強(qiáng)度B．M點(diǎn)處的電勢高于N點(diǎn)處的電勢C．將正檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場力做正功D．將負(fù)檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，該電荷的電勢能減小解析：選ABD電場線的疏密表示電場強(qiáng)度的大小，由題圖知M點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大于N點(diǎn)處的電場強(qiáng)度，A正確；沿電場線的方向電勢逐漸降低，M點(diǎn)處的電勢高于N點(diǎn)處的電勢，B正確；將正檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場力做負(fù)功，C錯(cuò)誤；將負(fù)檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場力做正功，該電荷的電勢能減小，D正確。4.(2017·江蘇二模)如圖所示，電源為恒流電源(能始終提供恒定的電流)，R0為定值電阻，電流表和電壓表均為理想電表，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片，則下列表示電壓表示數(shù)U和電路總功率P隨電流表示數(shù)I變化的關(guān)系圖線中，正確的是()解析：選D設(shè)恒流電源提供的電流為I0，則通過R0的電流為：IR0＝I0－I。則電壓表示數(shù)為：U＝IR0R0＝(I0－I)R0＝－IR0＋I(xiàn)0R0。I0和R0是定值，則根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知UI圖像是不過原點(diǎn)的傾斜的直線，故A、B錯(cuò)誤；電路總功率為：P＝UI0＝(I0－I)R0I0＝－R0I0I＋R0I02，I0和R0是定值，可知PI圖像是向下傾斜的直線，故C錯(cuò)誤，D正確。5.如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上移動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I的變化情況是()A．U變大，I變大 B．U變小，I變小C．U變大，I變小 D．U變小，I變大解析：選C當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大，外電路的總電阻增大，根據(jù)歐姆定律分析得知，干路電流I干減小。電壓表的讀數(shù)U＝E－I干(r＋R1)，I干減小，U變大?；瑒?dòng)變阻器與R3并聯(lián)部分電壓為U并＝E－I干(r＋R1＋R2)，I干減小，U并增大，電阻R3的電流I3增大。電流表的讀數(shù)I＝I干－I3，I干減小，I3增大，則I變小，所以U變大，I變小。故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。6、(2017·宿遷三模)如圖所示，四個(gè)相同的小球A、B、C、D，其中A、B、C位于同一高度h處，A做自由落體運(yùn)動(dòng)，B沿光滑斜面由靜止滑下，C做平拋運(yùn)動(dòng)，D從地面開始做斜拋運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的最大高度也為h。在每個(gè)小球落地的瞬間，其重力的功率分別為PA、PB、PC、PD。下列關(guān)系式正確的是()A．PA＝PB＝PC＝PD B．PA＝PC＞PB＝PDC．PA＝PC＝PD＞PB D．PA＞PC＝PD＞PB解析：選CA做自由落體運(yùn)動(dòng)，C做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，故A、C落地時(shí)豎直方向的速度大小相同，故落地時(shí)的功率P＝mgv相同，D做斜拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)跟A下落時(shí)的高度相同，故落地時(shí)豎直方向的速度跟A落地時(shí)的速度大小相同，故功率相同，B沿斜面下滑，下滑到斜面底端的速度跟A落地時(shí)的速度大小相同，但速度方向與重力方向成一定的夾角，故功率小于A的功率，故C正確。7、(2017·南通模擬)某校高三學(xué)生體能檢測中，有著班級(jí)“最標(biāo)準(zhǔn)身材”美譽(yù)的小明同學(xué)在半分鐘內(nèi)完成了10次引體向上，則這次檢測中小明克服重力做功的平均功率大約為(g取10m/s2)()A．50W B．100WC．200W D．500W解析：選B高三同學(xué)體重大約為60kg，引體向上時(shí)重心向上運(yùn)動(dòng)的位移大約為0.5m，則克服重力做功的平均功率為：P＝eq\f(10mgh,t)＝eq\f(10×60×10×0.5,30)W＝100W，故B正確。二、非選擇題1.如圖，真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的ABC三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，邊長L＝2.0m。若將電荷量均為q＝＋2.0×10－6C的兩點(diǎn)電荷分別固定在A、B點(diǎn)，已知靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，求：(1)兩點(diǎn)電荷間的庫侖力大小；(2)C點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小和方向。解析：(1)根據(jù)庫侖定律，A、B兩點(diǎn)處的點(diǎn)電荷間的庫侖力大小為F＝keq\f(q2,L2)解得F＝9.0×10－3N。(2)A、B兩點(diǎn)處的點(diǎn)電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，均為E1＝keq\f(q,L2)A、B兩點(diǎn)處的點(diǎn)電荷形成的電場在C點(diǎn)的合場強(qiáng)大小為E＝2E1cos30°解得E＝7.8×103N/C場強(qiáng)E的方向沿y軸正方向。答案：(1)9.0×10－3N(2)7.8×103N/C方向沿y軸正方向十二、引用力學(xué)知識(shí)，激活電學(xué)思維(二)——電場能的性質(zhì)[抓牢解題本源]一、電場力做功的兩種計(jì)算方法1．W＝qEd，適用于勻強(qiáng)電場。2．WAB＝qUAB，適用于任何電場。二、電勢高低的三種判斷方法判斷依據(jù)判斷方法電場線方向沿電場線方向電勢逐漸降低場源電荷的正負(fù)取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，正電荷周圍電勢為正值，負(fù)電荷周圍電勢為負(fù)值；靠近正電荷處電勢高，靠近負(fù)電荷處電勢低電場力做功根據(jù)UAB＝eq\f(WAB,q)，將WAB、q的正負(fù)號(hào)代入，由UAB的正負(fù)判斷φA、φB的高低三、電荷電勢能大小判斷的“四法”判斷角度判斷方法做功判斷法電場力做正功，電勢能減?。浑妶隽ψ鲐?fù)功，電勢能增大電荷電勢法正電荷在電勢越高的地方電勢能越大，負(fù)電荷在電勢越低的地方電勢能越大公式法由Ep＝qφp，將q、φp的大小、正負(fù)號(hào)一起代入公式，根據(jù)Ep數(shù)值可作如下判斷：若Ep為正值，其絕對(duì)值越大，表示電勢能越大；若Ep為負(fù)值，其絕對(duì)值越小，表示電勢能越大能量守恒法在電場中，若只有電場力做功時(shí)，電荷的動(dòng)能和電勢能相互轉(zhuǎn)化，兩種能量之和不變，所以電荷動(dòng)能增加，則其電勢能減??；反之，其電勢能增大四、電勢差的三種表達(dá)式eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(1.UAB＝φA－φB,2.UAB＝\f(WAB,q)))適用于任何電場。3．U＝Ed，適用于勻強(qiáng)電場。2、(2017·徐州模擬)如圖所示，水平軌道左端固定一輕質(zhì)彈簧，右端與半徑為R的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，輕質(zhì)彈簧無形變時(shí)右端位于O點(diǎn)，物塊(與彈簧不拴接)在外力作用下壓縮彈簧至不同長度時(shí)釋放，脫離彈簧時(shí)將獲得不同的動(dòng)能Ek，已知物塊質(zhì)量為m，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，OB＝l1，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，物塊可看成質(zhì)點(diǎn)。(1)若彈簧的勁度系數(shù)為k，當(dāng)彈簧被壓縮至A點(diǎn)且OA＝l2時(shí)，彈簧的彈力為多大？(2)物塊在從A點(diǎn)被釋放運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過程中，加速度大小和速度大小如何變化？(3)要使物塊在半圓軌道BCD上運(yùn)動(dòng)時(shí)不與軌道脫離，則物塊在O點(diǎn)的動(dòng)能Ek應(yīng)滿足什么條件？解析：(1)根據(jù)胡克定律知彈簧彈力F＝kx＝kl2。(2)物塊在從A點(diǎn)被釋放運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過程中，物塊受到向右的彈簧彈力和向左的滑動(dòng)摩擦力，彈簧彈力越來越小，所以加速度越來越小，又加速度和速度同向，所以速度越來越大，即做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)。(3)物塊在半圓軌道BCD上運(yùn)動(dòng)時(shí)不與軌道脫離，則有兩種情況：①能通過最高點(diǎn)，則臨界狀態(tài)是在最高點(diǎn)物塊對(duì)軌道的壓力為0，設(shè)物塊在最高點(diǎn)D時(shí)的速度為v，對(duì)最高點(diǎn)臨界狀態(tài)受力分析有：mg＝meq\f(v2,R)，解得：v＝eq\r(gR)對(duì)物塊從O到D由動(dòng)能定理得：－μmgl1－2mgR＝eq\f(1,2)mv2－Ek解得：Ek＝μmgl1＋eq\f(5,2)mgR。所以要使物塊在半圓軌道BCD上運(yùn)動(dòng)時(shí)不與軌道脫離，則Ek≥μmgl1＋eq\f(5,2)mgR。②在半圓