1、(102)章末综合能力滚动练一、单项选择题1(2019天津市和平区上学期期末)利用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图1所示，平行板电容器的极板A与一静电计相接，极板B接地，若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计的指针变化，得出平行板电容器的电容变小的结论，其依据是()图1A两极板间的电压不变，静电计指针张角变大B两极板间的电压不变，静电计指针张角变小C极板上的电荷量几乎不变，静电计指针张角变小D极板上的电荷量几乎不变，静电计指针张角变大答案D解析A极板与静电计相连，所带电荷量几乎不变，B板与A板带等量异种电荷，电荷量也几乎不变，故电容器的电荷量Q几乎不变将极板B稍向上移动一
2、点，极板正对面积减小，电容C减小，由公式C知板间电压变大，则静电计指针的偏角变大，故A、B、C错误，D正确2(2019江苏前黄中学检测)如图2所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触面是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将水平弹簧压缩到最短，则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中()图2A动量守恒，机械能守恒B动量不守恒，机械能守恒C动量守恒，机械能减小D动量不守恒，机械能减小答案D3平行板间有如图3所示的周期性变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t0时刻开始将其释放，运动过程中无碰板情况在下列选项所示的图象中，能定性描述粒子运动的速度时间图象的是()图
3、3答案A解析0时间内粒子做初速度为零的匀加速直线运动，T时间内做匀减速直线运动，由对称性可知，在T时刻速度减为零，此后周期性重复此运动，故A正确4(2019江苏泰州市期中)如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子运动的轨迹带电粒子只受电场力的作用，运动过程中电势能逐渐减小，下列关于带电粒子运动到b处时的运动方向与受力方向可能正确的是()答案D解析粒子所受电场力指向轨迹弯曲一侧，根据粒子的运动轨迹，可判断粒子受力的方向向左，因电场线的方向未知，故不能判断出粒子的电性；由于运动过程中粒子的电势能减小，所以电场力做正功，粒子运动的方向一定是从c到a，D正确5如图4所示，木块A的质量mA1kg，足够
4、长的木板B的质量mB4kg，质量为mC4kg的木块C置于木板B上，水平面光滑，B、C之间有摩擦，开始B、C均静止现使A以v012m/s的初速度向右运动，与B碰撞后以4 m/s的速度弹回，则()图4AB运动过程中的最大速度为4m/sBB运动过程中的最大速度为8m/sCC运动过程中的最大速度为4m/sDC运动过程中的最大速度为8m/s答案A解析A与B碰后瞬间，C的运动状态未变，此时B的速度最大，由A、B组成的系统动量守恒(取向右为正方向)，有mAv0mAvAmBvB，代入数据得vB4m/s，选项A正确，B错误；B与C相互作用使B减速，C加速，由于B足够长，所以B和C能达到相同速度，二者共速后，C速
5、度最大，B、C组成的系统动量守恒，有mBvB(mBmC)vC，代入数据得vC2 m/s，选项C、D错误6(2018天津卷3)如图5所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为M、N，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN.下列判断正确的是()图5AvMvN，aMaNBvMvN，MNCMN，EpMEpNDaMaN，EpMEpN答案D解析由粒子的轨迹知粒子所受电场力的方向偏向右，因粒子带负电，故电场线方向偏向左，由沿电场线方向电势降低，可知NM，EpMEpN.N点电场线比
6、M点密，故场强EMEN，由加速度a知aMvN.综上所述，选项D正确二、多项选择题7(2016全国卷20)如图6所示，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称忽略空气阻力由此可知()图6AQ点的电势比P点高B油滴在Q点的动能比它在P点的大C油滴在Q点的电势能比它在P点的大D油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小答案AB解析由于油滴受到的电场力和重力都是恒力，所以合外力为恒力，加速度恒定不变，D选项错误；由于油滴轨迹相对于过P的竖直线对称且合外力总是指向轨迹弯曲内侧，所以油滴所受合外力沿竖直向上的方向，因此电场力竖直向上，且qEmg，则电场方向竖
7、直向下，所以Q点的电势比P点的高，A选项正确；假设油滴从P点运动到Q点，当油滴从P点运动到Q点时，电场力做正功，电势能减小，C选项错误；假设油滴从P点运动到Q点，当油滴从P点运动到Q点的过程中，合外力做正功，动能增加，所以油滴在Q点的动能大于在P点的动能，B选项正确8(2019湖北4月份调研)一匀强电场的方向平行于纸面，平面内有矩形abcd，已知ab8cm，bc6cm，如图7所示a、b、c三点的电势分别为10V、16V、22V一电荷量为e的粒子从b点沿bd方向以4eV的初动能射入电场，恰好经过a点，不计粒子重力，下列说法正确的是()图7Aa点的电势比d点低4.8VB电场强度的大小为125V/m
8、C粒子到达a点时的动能为10eVD仅改变粒子的电性，粒子能通过c点答案BC9(2019江苏南京市一模)电荷量为Q1和Q2的两点电荷分别固定在x轴上的O、C两点，规定无穷远处电势为零，x轴上各点电势随x的变化关系如图8所示，则()图8AQ1的电荷量小于Q2的电荷量BG点处电场强度的方向沿x轴负方向C将一带负电的试探电荷自G点由静止释放，仅在电场力作用下一定能到达D点D将一带负电的试探电荷从D点沿x轴正方向移到J点，电场力先做正功后做负功答案BD解析由x图线可知H点的场强为0，由场强叠加知Q1、Q2电性相反，Q1离H点较远，由E可知Q1的电荷量大于Q2的电荷量，A错误；从D点到G点，电势升高，可见
9、场强方向由G指向D，所以G点处电场强度的方向沿x轴负方向，B正确；将一带负电的试探电荷自G点静止释放，受到电场力的方向指向H点，故该试探电荷仅在电场力作用下将到达H点，C错误；从H点到J点电势降低，即场强方向由H指向J，则带负电的试探电荷从D点沿x轴正方向移到J点，所受电场力先向右后向左，电场力先做正功后做负功，D正确10.(2019江苏苏北四市调研)如图9所示，小物块套在固定竖直杆上，用轻绳连接后跨过定滑轮与小球相连开始时物块与定滑轮等高已知小球的质量是物块质量的两倍，杆与滑轮间的距离为d，重力加速度为g，绳及杆足够长，不计一切摩擦现将物块由静止释放，在物块向下运动的过程中()图9A刚释放时
10、物块的加速度为gB物块速度最大时，绳子的拉力一定大于物块的重力C小球的速度一直增大D物块下降的最大距离为d答案ABD解析刚释放瞬间，物块仅受重力作用，加速度为重力加速度，A正确；物块的速度最大时，绳子拉力的竖直分量等于物块重力，故绳子的拉力一定大于物块重力，B正确；小球先加速后减速，C错误；物块下降到最低点时，两者的速度都为零，由机械能守恒得mgh2mg(d)，解得h，D正确三、非选择题11.(2019湖北武汉二中期中)有人对鞭炮中炸药爆炸的威力产生了浓厚的兴趣，他设计如下实验，如图10所示，在一光滑水平面上放置两个可视为质点的紧挨着的A、B两个物体，它们的质量分别为m11kg、m23kg，在
11、它们之间放少量炸药，水平面左方有一弹性的挡板，水平面右方接一光滑的竖直圆轨道开始A、B两物体静止，点燃炸药让其爆炸，物体A向左运动与挡板碰后原速率返回，在水平面上追上物体B并与其碰撞后粘在一起，最后恰能到达圆弧最高点，已知圆弧的半径为R0.2m，g取10m/s2，求炸药爆炸时对A、B两物体所做的总功图10答案10.7J解析炸药爆炸瞬间，由动量守恒定律得m2v2m1v10，A物体与挡板碰后与B物体碰撞，由动量守恒定律得m2v2m1v1(m1m2)v3，A、B上升到最高点过程中，由机械能守恒定律得(m1m2)v32(m1m2)gR，炸药对A、B物体做的总功Wm1v12m2v22，解得W10.7J.
12、12.(2020四川资阳市模拟)如图11所示，在E103V/m的竖直匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径R0.4 m，N为半圆形轨道最低点，一带负电且电荷量q104 C的小滑块，质量m0.01 kg，与水平轨道间的动摩擦因数0.15，位于N点右侧d1.5 m的M处，若给小滑块一个水平向左的初速度v0，小滑块恰能通过半圆形轨道的最高点Q.取g10 m/s2，求：图11(1)小滑块的初速度大小v0；(2)小滑块通过Q点后落回水平轨道时落点S距N的水平距离x.答案(1)7m/s(2)0.8m解析(1)设小滑块恰能通过Q点时速度为v，由牛顿第二定律得：mgqE小滑块从开始运动至到达Q点过程中，由动能定理得：(mgqE)2R(mgqE)dmv2mv02联立解得：v07m/s；(2)小滑块从Q点飞出，由类平抛运动规律有：mgqEma,2Rat2，xvt.联立解得：x0.8m.