高中物理必修3物理 全册全单元精选试卷中考真题汇编[解析版]

高中物理必修3物理全册全单元精选试卷中考真题汇编[解析版]

一、必修第3册静电场及其应用解答题易错题培优（难）

1．在如图所示的竖直平面内，物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，分别静止于倾角θ＝37°的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上，轻绳与对应平面平行．劲度系数k＝5 N/m的轻弹簧一端固定在O点，一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D与A相连，弹簧处于原长，轻绳恰好拉直，DM垂直于斜面．水平面处于场强E＝

5×104N/C、方向水平向右的匀强电场中．已知A、B的质量分别为m A＝0.1 kg和m B＝0.2 kg，B所带电荷量q＝＋4×10－6 C．设两物体均视为质点，不计滑轮质量和摩擦，绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，B电荷量不变．取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.

(1)求B所受静摩擦力的大小；

(2)现对A施加沿斜面向下的拉力F，使A以加速度a＝0.6 m/s2开始做匀加速直线运动．A 从M到N的过程中，B的电势能增加了ΔE p＝0.06 J．已知DN沿竖直方向，B与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4.求A到达N点时拉力F的瞬时功率．

【答案】（1）f=0.4N （2）2.1336W

【解析】

试题分析：（1）根据题意，静止时，对两物体受力分析如图所示：

由平衡条件所得：

对A有：m A gsin θ＝F T①

对B有：qE＋f0＝F T②

代入数据得f0＝0．4 N ③

（2）根据题意，A到N点时，对两物体受力分析如图所示：

由牛顿第二定律得：

对A有：F＋m A gsin θ－F′T－F k sin θ＝m A a ④

对B有：F′T－qE－f＝m B a ⑤

其中f＝μm B g ⑥

由电场力做功与电势能的关系得ΔE p＝qEd ⑧

由几何关系得x＝－⑨

A由M到N，由v－v＝2ax得A运动到N的速度v＝⑩

拉力F在N点的瞬时功率P＝Fv ⑪

由以上各式，代入数据P＝0．528 W ⑫

考点：受力平衡、牛顿第二定律、能量转化与守恒定律、功率

【名师点睛】静止时，两物体受力平衡，列方程求解．A从M到N的过程中做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，可列出力的关系方程．根据能量转化与守恒定律可列出电场力做功与电势能变化的关系方程．根据匀加速直线运动速度位移公式，求出运动到N的速度，最后由功率公式求出功率．

2．如图所示，把一个倾角为θ的绝缘斜面固定在匀强电场中，电场方向水平向右，电场强度大小为E，有一质量为m、带电荷量为＋q的物体，以初速度v0从A端滑上斜面恰好能沿斜面匀速运动，求物体与斜面间的动摩擦因数．

【答案】

cos sin

cos sin qE mg mg qE

θθ

θθ

-

+

【解析】

【分析】

【详解】

物体做匀速直线运动，由平衡条件得：

在垂直于斜面方向上：N=mgcosθ+qEsinθ…①在平行与斜面方向上：f+mgsinθ=qEcosθ…②滑动摩擦力：f=μN…③

由①②③可得：

f qEcos mgsin

N mgcos qEsin

θθ

μ

θθ

-

=

+

＝．

本题考查了学生受力分析及力的合成以及摩擦定律的相关知识，正确的受力分析是正确解题的关键，学会用正交分解法处理多力合成问题．

3．如图所示，在竖直平面内有一质量m ＝0.5 kg 、电荷量q ＝＋2×10－3 C 的带电小球，有一根长L ＝0.1 m 且不可伸长的绝缘轻细线系在一方向水平向右、分布的区域足够大的匀强电场中的O 点.已知A 、O 、C 点等高，且OA ＝OC ＝L ，若将带电小球从A 点无初速度释放，小球到达最低点B 时速度恰好为零，g 取10 m/s 2.

(1)求匀强电场的电场强度E 的大小；

(2)求小球从A 点由静止释放运动到B 点的过程中速度最大时细线的拉力大小； (3)若将带电小球从C 点无初速度释放，求小球到达B 点时细线张力大小. 【答案】（1）2.5×103 N/C （2）2－10) N （3）15N 【解析】 【详解】

(1)小球到达最低点B 时速度为零，则

0＝mgL －EqL . E ＝2.5×103 N/C

(2) 小球到达最低点B 时速度为零，根据对称性可知，达到最大速度的位置为AB 弧的中点，即当沿轨迹上某一点切线方向的合力为零时，小球的速度有最大值，由动能定理有

12

mv 2

－0＝mgL sin 45°－Eq (L －L cos 45°). m 2

v L

＝F －2mg cos 45°. F ＝2－10) N.

(3)小球从C 运动到B 点过程，由动能定理得

21

02

mgL qEL mV +=

-. 解得：

24V =

在B 点

02

(cos 45)V T mg m

L

-= 以上各式联立解得

T =15N.

4．如图所示，两异种点电荷的电荷量均为Q ，绝缘竖直平面过两点电荷连线的中点O 且与连线垂直，平面上A 、O 、B 三点位于同一竖直线上，AO BO L ==，点电荷到O 点的距离也为L 。现有电荷量为q -、质量为m 的小物块（可视为质点），从A 点以初速度

0v 向B 滑动，到达B 点时速度恰好减为零。已知物块与平面的动摩擦因数为μ。求：

(1)A 点的电场强度的大小；

(2)物块运动到B 点时加速度的大小和方向； (3)物块通过O 点的速度大小。

【答案】(1)2Q

E k =；(2)2qkQ a g μ=-，方向竖直向上；(3)02

v = 【解析】 【分析】 【详解】

(1)正、负点电荷在A 点产生的场强

)

02

222Q

Q E k

k

L L

==

A 点的电场强度的大小

02

222kQ

E E L

==

(2)由牛顿第二定律得

qE mg ma μ-=

解得

2qkQ

a g μ=

-

方向竖直向上；

(3)小物块从A 到B 过程中，设克服阻力做功W f ，由动能定理得

201

202

f mgL W mv -=-

小物块从A 到O 过程中

220111

222

f mgL W mv mv -=-

解得