2026届高考物理一轮复习课时作业(21):静电场 恒定电流
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内容正文:
2026届高考物理一轮复习课时作业(21):参考答案
训练内容:静电场 恒定电流
一、二、选择题:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
A
B
C
C
A
B
BD
ABD
AB
1.D 解析:当趋近于零时,电荷不能视为点电荷(实际电荷有大小),库仑定律不再适用,故A错误;是电容的定义式,电容是由电容器本身(由极板面积、间距、介质)决定,与电荷量电压无关,故B错误;公式仅适用于匀强电场,其中是恒定电场强度,是两点间电势差,是沿电场线方向的距离。电场强度由电场本身决定,与距离无关,故C错误;,电势能 由电荷量和电势决定。对于同一个负电荷(),当 越高(电势越大), 的值越负(如,增大时减小),即电势能越小,故D正确。故选D。
2.A 解析:根据沿电场方向电势逐渐降低可知,,则有,故CD错误;
根据,,可知正点电荷在a、b两点的电势能关系为,故A正确,B错误。故选A。
3.B 解析:设平行金属板间的电压为U,初始距离为d,两板间的电场强度。 由于平行金属板与电源连接,所以两板间的电压U保持不变。 当两板间距离增大为原来的2倍时,新距离 ,由于电容器始终与电源连接,板间电压U仍然不变。 此时,板间新的电场强度为,电荷由a移动到b的过程中,受到的电场力,变为原来的,其他条件不变,所以电场力做功也变为原来的,即,BCD错误,A正确。故选A。
4.C 解析:棋子在b、c点电势能均比O点低,说明b、c点电势相等,b、c点连线为等势面,电场方向与等势面垂直,又棋子在a点的电势能比O点的电势能高,说明a点的电势高于O点,可知电场强度的方向为O点到d点,故A错误;设O点电势为零,棋子在c点电势能比O点低,可知棋子在c点电势能为,根据可知c点的电势为,故B错误;如图所示,
匀强电场中有,又
可得,可知a点的电势为,故C正确;
每个小格均为正方形,边长为L,有
可得匀强电场的电场强度大小为,故D错误。故选C。
5.C 解析:等量异种电荷连线的中垂线垂直于电场线方向,所以是一条等势线,中垂线通向无限远处,电势为零,所以中垂线上的电势为零,CD处于AB两电荷的等势能面上,所以两点的电势都为零。设M点的电势为,由于C点的电势为零,所以有,故AB错误;因为三角形为等边三角形,小球在轨道最低点处,所受两个正负电荷的电场力的水平分量相互抵消,因此所受电场力合力方向向下,电场力的合力为,重力为,支持力为N,根据牛顿第二定律可得。解得,故C正确;
对小球从到的过程,根据动能定理有,解得,故D错误。故选C。
6.A 解析:根据电阻定律可知,A、B的电阻之比为2:1,C错误;
两导线串联,则电流相等,即流过A、B的电流之比1:1,B错误;
根据U=IR可知,A、B两端的电压之比为2:1,A正确;
根据q=It,可知单位时间通过A、B的电荷量之比为1:1,D错误。故选A。
7.B 解析:油滴原来静止在电容器内,受向上的电场力与重力平衡,由图可知电容器内部电场方向向下,则油滴带负电;当滑片向b移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中干路电流增大,即电流表的示数变大,路端电压减小,R1两端的电压增大,则电容器两端电压减小,电压表的示数减小,根据 ,可知板间场强减小,油滴所受电场力减小,即电场力小于重力,油滴将向下运动,故A错误,B正确;电源的效率为
当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,R4的阻值减小,则外电阻R减小,电源的效率变低,故C错误。电压表的示数减小,则电阻的电流变小,而干路电流增大,所以电阻的电流变大,根据,可知电阻消耗的功率变大,D错误。故选B。
8.BD 解析:电场线是从正电荷(正极板)或者无穷远处发出,到负电荷或无穷远处为止,且电场线不闭合,图中虚线没有平行等间距,并非匀强电场,故A错误;
沿着电场线方向电势逐渐降低,电场线方向大致是从平板电极指向针尖电极,所以点电势低于点电势,故B正确;电场强度是矢量,两点电场强度大小相等,但方向不同,所以电场强度不同,故C错误;电子从针尖向熔喷布运动过程,电场力做正功,根据电场力做功与电势能变化关系,电场力做正功,电势能减小,故D正确。
故选BD。
9.ABD 解析:小球从M到N的运动过程中,根据动能定理有
解得,故A正确;小球在水平方向的运动具有对称性,故到达N点时,水平速度大小为,所以在竖直方向,设小球经过N点时速度方向与水平的夹角为,则,解得,故B正确;
若小球在竖直方向只受重力,则,解得,所以小球一定受到竖直向下的电场力的分力,即电场强度一定有竖直向下的分量,故C错误;
画出小球从M到N的速度变化矢量图,如图所示
可知,实际速度与垂直时速度最小,则
则,故D正确。故选ABD。
10.AB 解析:根据欧姆表内的电流流向,满足电流从红表笔流入,从黑表笔流出,所以与A相连的表笔颜色是红色,故A正确;当两表笔短接时,电流表应调至满偏电流,设此时欧姆表的内阻为R内,则有,解得
按正确使用方法测量电阻,指针指在刻度盘μA时,有
则有。代入数据可得,故B正确;
当电池电动势变小时,欧姆表要重新调零,由于满偏电流不变,由
可知欧姆表内阻R内变小,待测电阻的测'量值是通过电流表的示数体现出来的,由,可知当R内变小时,I变小,指针跟原来的位置相比偏左了,欧姆表的示数变大了,即测量值比真实值大,故C错误;测量电阻时,如果指针偏转角度过大,则说明被测电阻阻值较小,倍率选择较大,应将选择开关拨至倍率较小的挡位,重新调零后再进行测量,故D错误。故选AB。
三、非选择题:
11.(12分) (1)B (2)R1 (3) 1.45 1.53
解析:(1)图甲中,开关应该控制整个电路,所以P点应连接在B点;
(2)一节干电池的电动势较小,为了实验操作方便和读数准确,应选较小的滑动变阻器R1;(3)根据闭合电路欧姆定律,当开关S2接在a端时,有
当电流为零时,有,开关S2接在b端时,有
当电压为零时,有。得
12.(16分) (1) (2) (3)
解析:(1)根据闭合电路欧姆定律可得电流为
解得:
由欧姆定律可知,滑动变阻器两端的电压为
解得:
滑动变阻器两端电压即为平行板电容器的电压,有
(2)小球沿电容器的中心线做直线运动,小球在竖直方向处于平衡状态,有
其中,联立解得小球质量为
(3)小球在平行板电容器AB、CD间同时受到重力和电场力,其运动轨迹如图所示
将小球的运动沿水平方向和竖直方向分解,在竖直方向上,由自由落体运动的规律,得,解得:
在水平方向上,小球做往返运动,根据运动的对称性可知,往返时间一样,小球向右的最大位移为
解得:
说明小球不会碰到AB极板,在水平方向上,根据匀变速直线运动速度与时间的关系,得
解得:
小球在电容器AB、CD间受的电场强度为
小球受到的电场力为
根据牛顿第二定律,有
联立解得:
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2026届高考物理一轮复习课时作业(21):
训练内容:静电场 恒定电流
满分:100分 时间:40分钟
一、单选题(每小题6分,共42分)
1.对“静电场”一章中几个公式的理解,正确的是( )
A.在公式中,当逐渐变小时,将逐渐变大,若趋近于零时,将会
变得无穷大
B.由公式可知,电容器的电容随电容器所带电荷量的增加而增加
C.由可知,电场中两点的距离越大,电场强度越小
D.公式中,同一个负电荷在电势越高的地方电势能越小
2.如图所示,a、b是电场中一条电场线上的两个点。表示a、b两点间的电势差,、分别表示某正点电荷在a、b两点的电势能。以下判断正确的是( )
A. B. C. D.
3.如图所示,平行金属板与电源连接。一点电荷由a点移动到b点的过程中,电场力做功为20eV。现将上、下两板分别向上、向下移动,使两板间距离增大为原来的2倍,再将该电荷由a移动到b的过程中,电场力做功为( )
A.5eV B.10eV
C.20eV D.40eV
4.如图所示为同学们课间活动的五子棋模型,匀强电场平行于该棋盘,每个小格均为正方形,边长为L,每颗棋子带电荷量均为+q。将棋子依次放在O、a、d点,发现棋子在a点的电势能比O点的电势能高,将棋子依次放在b、c点,发现棋子在b、c点电势能均比O点低,设O点电势为零。下列说法正确的是( )
A.电场强度的方向为d点到O点
B.c点的电势为
C.a点的电势为
D.匀强电场的电场强度大小为
5.如图所示,竖直平面内光滑圆弧轨道半径为,等边三角形的边长为,顶点恰好位于圆周最低点,是边的中垂线。在A、两顶点上放置一对等量异种电荷。现把质量为带电荷量为的小球由圆弧的最高点处静止释放,到最低点时速度为。不计对原电场的影响,取无穷远处为零电势,静电力常量为,则( )
A.CM间的电势差等于M点的电势
B.点电势与点电势不相同
C.小球对轨道最低点处的压力大小为
D.点电势为
6.如图所示,长度和材料均相同且粗细均匀的金属导线A、B串联在电路中。已知金属导线A、B的横截面积之比为1:2。当金属导线A、B中有电流通过时,下列说法正确的是( )
A.A、B两端的电压之比为2:1
B.流过A、B的电流之比1:2
C.A、B的电阻之比为1:2
D.单位时间通过A、B的电荷量之比为2:1
7.如图所示,平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的P点,电流表和电压表可以看作理想电表,当滑动变阻器的滑片向b端移动时,下列说法正确的是( )
A.油滴将向上运动
B.电压表的示数变小
C.电源的效率变高
D.电阻消耗的功率变小
二、多选题(每小题10分,共30分,漏选得5分)
8.医用口罩内有一层带电的熔喷布用于过滤空气中有害粉尘。熔喷布静电驻极处理(使熔喷布带电)原理如图所示,针尖电极与平板电极间加上高压电,形成图示电场,针尖上聚集的电子在电场力作用下向熔喷布运动,最终附着在熔喷布上使其带上负电,图中虚线为等势面。以下说法正确的是( )
A.因为正极板是带电平板,因此针尖和平板之间形成匀强电场
B.点电势低于点电势
C.两点电场强度相同
D.电子从针尖向熔喷布运动过程,其电势能减小
9.如图所示,纸面为竖直面,MN为竖直线段,MN之间的距离为h,空间存在平行于纸面的足够宽广的匀强电场,其大小和方向均未知(图中未画出)。一带电量为q(q>0),质量为m的小球从M点在纸面内以的速度水平向左开始运动,以后恰好以大小为v=2v0的速度通过N点。已知重力加速度为g,不计空气阻力。则( )
A.
B.小球经过N点时速度方向一定与水平向右的方向成60°
C.电场强度方向有可能斜向右上
D.小球在运动过程中的最小速度为
10.如图所示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流、内阻,可变电阻的最大阻值为,电池的电动势、内阻,下列说法正确的是( )
A.与接线柱A相连的是红表笔
B.按正确使用方法测量电阻,指针指在刻度盘μA时,
C.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,但此表仍能调零,则测量的
阻值时,测量值比真实值小
D.测量电阻时,如果指针偏转角度过大,应将选择开关拨至倍率较大的挡位,重
新调零后测量
三、非选择题(共28分)
11.(12分) 某兴趣小组测量一节干电池的电动势和内阻,从实验室找到以下器材:
A.量程电压表,内阻约为
B.量程的电流表,内阻约为
C.滑动变阻器
D.滑动变阻器
E.开关、导线若干
(1)连接电路如图甲所示,点应连接在 (选填“”、“”或“”)点;
(2)为了实验操作方便和读数准确,滑动变阻器应选择 (选填“”或“”);
(3)为更准确测量干电池电动势和内阻,某同学对实验进行了改进,设计了如图乙所示的电路,闭合开关,将开关接在端,调节电阻箱的阻值,记录多个电压表和电流表的示数,作出图线,如图丙中图线1所示,图线1在轴和轴的截距分别为和。保持开关闭合,再将开关接在端,调节电阻箱的阻值,记录多组电压表和电流表的示数,作出图线,如图丙中图线2所示,图线2在轴和轴的截距分别为和。从尽可能减小电表引起的系统误差的角度可得,电动势 ,内阻 。(结果保留三位有效数字)
12.(16分) 如图所示电路中,电源电动势,内阻,定值电阻,,把滑动变阻器的阻值调为,待电路稳定后,以初速度的带正电小球沿平行板电容器的中心线射入恰好沿直线运动,然后从板中点处的小孔进入平行板电容器、之间。已知小球的电荷量,平行板电容器上下两极板的间距为,平行板电容器、左右极板的间距为,极板、长均为,极板的右端与极板的距离忽略不计。当、极板间电压为时,小球恰好从极板的下端点离开,且运动过程未碰到极板。忽略电容器的边缘效应,重力加速度取。求:
(1)平行板电容器的电压;
(2)小球的质量;
(3)AB、CD极板间电压U0。
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