高三基础知识天天练 物理6-3人教版
2024年人教版六年级上册物理第三单元课后基础训练(含答案和概念)
2024年人教版六年级上册物理第三单元课后基础训练（含答案和概念）试题部分一、选择题：1. 下列哪个物体属于导体？（）A. 玻璃杯B. 塑料尺C. 铜钥匙D. 木筷子2. 下列哪种现象属于光的反射？（）A. 彩虹B. 镜子中的自己C. 太阳光直射D. 水中的鱼看起来更浅3. 一个标有“220V 60W”的灯泡，正常工作时的电流是多少？（）A. 0.3AB. 0.27AC. 0.6AD. 3.3A4. 下列哪种能量转化过程是错误的？（）A. 电能转化为光能（电灯发光）B. 机械能转化为电能（风力发电）C. 热能转化为电能（太阳能电池）D. 光能转化为电能（植物光合作用）5. 下列哪个单位用来表示电功率？（）A. 安培（A）B. 瓦特（W）C. 伏特（V）D. 欧姆（Ω）6. 下列哪种现象是摩擦起电？（）A. 雷电B. 静电吸附灰尘C. 电磁感应D. 电流的热效应7. 下列哪个电路元件在电路中起保护作用？（）A. 开关B. 电阻C. 熔断器D. 电容器8. 下列哪种材料最适合做电线的绝缘层？（）A. 铜B. 铝C. 塑料D. 纸张9. 下列哪个物理量表示电流做功的快慢？（）A. 电流B. 电压C. 电功率D. 电能10. 下列哪种说法是正确的？（）A. 串联电路中，电流处处相等B. 并联电路中，电压处处相等C. 电阻越大的导体，其电流越小D. 电功率与电压成正比，与电流成反比二、判断题：1. 电阻是导体对电流的阻碍作用。
（）2. 短路时，电路中的电流会变大。
（）3. 串联电路中，各用电器可以独立工作。
（）4. 并联电路中，各支路的电压相等。
（）5. 电流的方向是从正极流向负极。
（）6. 电压是形成电流的原因。
（）7. 电能的单位是焦耳。
（）8. 所有物体都具有磁性。
（）9. 摩擦起电是由于电子的转移。
（）10. 电磁感应现象是发电机的原理。
（）三、计算题：1. 一个电阻的阻值为10Ω，通过它的电流为0.5A，求该电阻两端的电压。
人教版高三物理练习册及答案
人教版高三物理练习册及答案### 人教版高三物理练习册及答案#### 一、选择题1. 关于牛顿第二定律，下列说法正确的是（）A. 力是改变物体运动状态的原因B. 力是维持物体运动的原因C. 力是产生加速度的原因D. 力是维持物体速度的原因2. 一个物体在水平面上做匀速直线运动，下列说法正确的是（）A. 物体受到的合外力为零B. 物体受到的合外力不为零C. 物体受到的摩擦力为零D. 物体受到的摩擦力不为零#### 二、填空题1. 根据牛顿第三定律，作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在不同的物体上，并且具有______的性质。
2. 根据能量守恒定律，一个物体的动能和势能之和在没有外力做功的情况下保持不变，这个总能量称为物体的______。
#### 三、计算题1. 一个质量为5kg的物体在水平面上以2m/s的速度做匀速直线运动，受到的摩擦力为10N，求物体受到的合外力。
解：由牛顿第二定律可知，物体受到的合外力等于物体质量乘以加速度，即F=ma。
由于物体做匀速直线运动，所以加速度a=0，因此物体受到的合外力F=0。
2. 一个质量为10kg的物体从10m高处自由落下，忽略空气阻力，求物体落地时的速度。
解：根据机械能守恒定律，物体的重力势能转化为动能，即mgh=1/2mv^2。
代入数据可得：10kg×9.8m/s^2×10m=1/2×10kg×v^2，解得v=14.7m/s。
#### 四、实验题1. 在验证牛顿第二定律的实验中，需要测量小车的质量、小车的加速度和拉力的大小。
请简述实验步骤。
答：首先，将小车和砝码放在光滑的水平面上，用弹簧秤测量拉力的大小。
然后，用打点计时器测量小车的加速度。
最后，测量小车和砝码的总质量。
通过这些数据，可以验证牛顿第二定律F=ma。
#### 五、简答题1. 简述能量守恒定律的内容及其在物理学中的应用。
答：能量守恒定律指出，在一个封闭系统中，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而总能量保持不变。
学练考高中物理 第六章 传感器练习册 新人教版选修32
第六章传感器1 传感器及其工作原理知识点一传感器1．用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是( )A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器2．有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近自动干手机能使传感器工作，是因为改变了( )A．湿度B．温度C．磁场D．电容知识点二光敏电阻3．如图L611所示，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，LED为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与LED间距不变，闭合开关S后，下列说法中正确的是( )图L611A．当滑片P向左移动时，L消耗的功率增大B．当滑片P向左移动时，L消耗的功率减小C．当滑片P向右移动时，L消耗的功率可能不变D．无论怎样移动滑片P，L消耗的功率都不变知识点三热敏电阻和金属热电阻4．图L612是观察元件的电阻值随温度变化情况的示意图．现在把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是( )图L612A．如果R为金属热电阻，则读数变大，且变化非常明显B．如果R为金属热电阻，则读数变小，且变化不明显C．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，则读数变化非常明显D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，则读数变化不明显知识点四霍尔元件5．如图L613所示，截面为矩形的金属导体放在磁场中，当导体中通有电流时，导体的上下表面的电势关系为( )图L613A．φM>φN B．φM＝φNC．φM<φN D．无法判断6．为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图L614所示的流量计．该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口．在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是( )图L614A．若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高B．若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高C．污水中离子浓度越高电压表的示数将越大D．污水流量Q与U成正比，与a、b无关7．2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”，基于“巨磁电阻效应”的开发用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用．在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是( )A．热敏电阻可应用于温度测控装置中B．光敏电阻是一种光电传感器C．电阻丝可应用于电热设备中D．金属热电阻的阻值随温度升高而减小8．图L615是一个测定液面高度的传感器示意图，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放在导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两极，把这两极接入外电路，当外电路中的电流变化说明电容值增大时，导电液体的深度h的变化情况为( )图L615A．h增大B．h减小C．h不变D．无法确定9．图L616为测定压力的电容式传感器示意图，将平行板电容器、灵敏电流表(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路，当压力F作用于可动膜片电极上时，膜片发生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流表指针偏转，在对膜片开始施加压力使膜片电极从图中的虚线位置推到图中实线位置并保持固定的过程中，灵敏电流表指针偏转情况为(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)( )图L616A．向右偏到某一刻度后回到零刻度B．向左偏到某一刻度后回到零刻度C．向右偏到某一刻度后不动D．向左偏到某一刻度后不动10．(多选)图L617是霍尔元件的示意图，一块通电的铜板放在磁场中，板面垂直于磁场，板内通有图示方向的电流，a、b是铜板上、下表面的两点，则( )图L617A．电势φa＞φbB．电势φb＞φaC．电流增大时，|φa－φb|增大D．其他条件不变，将铜板改为NaCl水溶液时，电势结果仍然一样11．(多选)图L618为电阻R随温度T变化的图线．下列说法中正确的是( )图L618A．图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的B．图线2的热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的C．图线1对应的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高D．图线2对应的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高12．(多选)在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制．如图L619所示，R1为定值电阻，R2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越小)，C为电容器．当环境温度降低时( )图L619A．电容器C的带电荷量增大B．电压表的读数增大C．电容器C两板间的电场强度减小D．R1消耗的功率增大13．如图L6110所示，有电流I流过长方体金属块，金属块宽为d，高为b，有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过金属块的前、后两个侧面，金属块单位体积内的自由电子数为n，金属块上、下表面哪个表面电势高？电势差是多少？图L61102 传感器的应用3 实验：传感器的应用知识点一力传感器的应用1．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图L631甲所示的电路中，电流表示数变化如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是( )图L631A．0～t1时间内，升降机一定匀速运动B．0～t1时间内，升降机可能减速上升C．t1～t2时间内，升降机可能匀速上升D．t1～t2时间内，升降机可能匀加速上升2．(多选)为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，图L632是其原理图．轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计)，弹簧劲度系数为100 N/cm.定值电阻R0＝5 Ω，ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝，阻值R1＝25 Ω，ab与滑片P间的摩擦不计，电源输出电压恒为U＝3 V，理想电流表的量程为0～0.6 A．当拉环不受力时，滑片P处于a端．下列关于这个电路的说法正确的是(不计电源内阻)( )图L632A．小明在电路中接入R0的目的是保护电路B．当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为0.1 AC．当拉力为400 N时，电流表指针指在0.3 A处D．当拉力为400 N时，电流表指针指在0.5 A处知识点二光传感器的应用3．在电梯门口放置一障碍物，会发现电梯门不停地开关，这是由于在电梯门上装有的传感器是( )A．光传感器B．温度传感器C．声传感器D．压力传感器知识点三温度传感器的应用4．(多选)图L633是自动调温式电熨斗的结构图，下列说法正确的是( )图L633A．常温时上下触点是接触的B．双金属片温度升高时，上金属片形变较大，双金属片将向下弯曲C．原来温度控制在80 ℃断开电源，现要求60 ℃断开电源，应使调温旋钮下移一些D．由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些知识点四光控开关和温度报警器5．如图L634所示的光控电路中，用发光二极管LED模仿路灯，R G为光敏电阻，R1的最大电阻为51 kΩ，R2为330 Ω.白天，光的强度较大，光敏电阻R G的电阻值较________，加在斯密特触发器A端的电压较________，则输出端Y输出高电平，发光二极管LED________；当天色暗到一定程度时，R G的阻值增大到一定值，斯密特触发器输入端A的电压上升到某个值(1.6 V)，输出端Y突然从高电平跳到低电平，则发光二极管LED________发光(相当于路灯亮了)，这样就达到了使路灯白天熄灭，天暗自动开启的目的．图L6346．(多选)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小．一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图L635甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体，升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如图乙所示，则在此过程( )图L635A．物体处于失重状态B．物体处于超重状态C．升降机一定向上做匀加速运动D．升降机可能向下做匀减速运动7．如图L636所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为＋q的小球．K断开时传感器上有示数，K闭合时传感器上恰好无示数．则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量变化率分别是( )图L636A ．正在增加，ΔΦΔt ＝mgd qB ．正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd nqC ．正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd qD ．正在增加，ΔΦΔt ＝mgd nq8．温度报警器的电路图如图L 637所示，常温下，调整________的阻值使斯密特触发器的输入端A 处于低电平，则输出端Y 处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻R T 阻值________，斯密特触发器的输入端A 电势________，当达到某一值(高电平)时，其输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声．R 1的阻值不同，则报警温度不同．图L 6379．用如图L 638所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度．该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器．用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg 的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a 、b 上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将此装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b 在前，传感器a 在后．汽车静止时，传感器a 、b 的示数均为10 N (g 取10 m /s 2)．(1)若传感器a 的示数为14 N ，b 的示数为6.0 N ，求此时汽车的加速度大小和方向．(2)当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a 的示数为零？图L 63810．图L 639为检测某传感器的电路图．传感器上标有“3 V 0.9 W ”的字样(传感器可看作一个纯电阻)，滑动变阻器R 0上标有“10 Ω 1 A ”的字样，电流表的量程为0.6 A ，电压表的量程为3 V .(1)求传感器的电阻和额定电流．(2)如果传感器的电阻变化超过标准值1 Ω，则该传感器就失去作用．实际检测时，将一个恒压电源加在图中a 、b 之间，闭合开关S ，通过调节R 0来改变电路中的电流和R 0两端的电压．检测记录如下：电压表示数U/V电流表示数I/A第一次 1.48 0.16第二次0.91 0.22a、b间所加的电压是多少？图L639参考答案第六章传感器1 传感器及其工作原理1．A2．D[解析] 根据自动干手机工作的特征，手靠近干手机时电热器工作，手撤离后电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容器．手靠近时相当于连接一个电容器，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容大小，故D正确；用湿度和温度来驱动电热器工作，理论上可行，但是假如干手机是由于温度、湿度的变化工作，它就成了室内烘干机．3．A[解析] 当滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，则流过二极管的电流增大，从而发光增强，使光敏电阻R的阻值减小，通过灯泡L的电流增大，则L消耗的功率增大，A正确，B、D错误；当滑片P向右移动时，可分析出L消耗的功率变小，C错误．4．C[解析] 若R为金属热电阻，温度升高后，电阻变大，读数变化不明显，A、B错误．若R为热敏电阻，读数将明显变化，C正确，D错误．5．A[解析] 霍尔效应形成的原因是因为带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用，做定向移动形成的，根据左手定则，金属导体中自由电子受到向下的洛伦兹力作用，向导体的下表面N运动，则导体的上表面M带正电，所以φM>φN.6．D [解析] 由左手定则可以判断出正离子较多时，正离子受到的洛伦兹力使其向后表面偏转聚集而导致后表面电势升高，同理负离子较多时，负离子向前表面偏转聚集而导致前表面电势低，故A 、B 错误．设前、后表面间的最高电压为U ，则qU b＝qvB ，所以U ＝vBb ，由此可知U 与离子浓度无关，故C 错误，因Q ＝vbc ，而U ＝vBb ，所以Q ＝Uc B，D 正确． 7．D [解析] 由热敏电阻、光敏电阻、金属热电阻的特性和用途知A 、B 、C 正确，D 错误．8．A [解析] 由题意知，导线芯和导电液体构成电容器的两极，类似于平行板电容器的两极，当液面高度发生变化时相当于两极正对面积发生变化，会引起电容的变化，与平行板电容器类比可得，导电液体深度h 增大时，导线芯和导电液体正对面积增大，电容器的电容值变大．9．A [解析] 压力F 作用时，极板间距d 变小，由C ＝εr S 4πkd知，电容器的电容C 变大，又根据Q ＝CU 知，极板带电荷量变大，所以电容器应充电，灵敏电流计中产生由正接线柱流入的电流，所以指针将右偏．压力F 不变时，极板保持固定后，充电结束，指针回到零刻度．故选A .10．AC [解析] 铜板中的自由电荷是电子，电子定向移动的方向与电流的方向相反，由左手定则可判断出电子因受洛伦兹力作用向b 侧偏转，所以φa ＞φb ，A 对，B 错；因|φa －φb |＝k IB d，所以电流增大时，|φa －φb |增大，C 对；若将铜板改为NaCl 溶液，溶液中的正、负离子均向b 侧偏转，|φa －φb |＝0，即不产生霍尔效应，故D 错．11．BD [解析] 金属热电阻的阻值随温度升高而增大，半导体材料的热敏电阻的阻值随温度升高而减小，所以A 错，B 对；图线1对应的材料化学稳定性好但灵敏度低，图线2对应的材料化学稳定性差但灵敏度高，所以C 错，D 对．12．AB [解析] 当环境温度降低时，R 2阻值变大，电路的总电阻变大，由I ＝E R 总知I 变小，又U ＝E －Ir ，电压表的读数U 变大，B 正确；又由U 1＝IR 1及P 1＝I 2R 1可知U 1变小，R 1消耗的功率P 1变小，D 错误；电容器两板间的电压U 2＝U －U 1，U 2变大，由场强E′＝U 2d，Q ＝CU 2可知Q 、E′都增大，故A 正确，C 错误．13．下表面电势高 IB ned[解析] 因为自由电荷为电子，运动方向与电流方向相反，故由左手定则可判定电子向上偏，则上表面聚集负电荷，下表面带等量的正电荷，故下表面电势高，设其稳定电压为U ，当运动电荷所受静电力与洛伦兹力平衡时，有e U b＝evB ，因为导体中的电流I ＝neSv ＝nev·bd，故U ＝IB ned. 2 传感器的应用3 实验：传感器的应用1．B [解析] 在0～t 1时间内，电流恒定，表明压敏电阻的阻值恒定，则重物对压敏电阻的压力恒定，则升降机可能处于静止、匀速运动或匀变速直线运动状态，故A 错误，B 正确；t 1～t 2时间内，电流在增加，表明压敏电阻的阻值在减小，则重物对压敏电阻的压力在增大，故升降机不可能做匀速运动或匀加速运动，C 、D 错误． 2．ABC [解析] 若电路无电阻R 0，且金属滑片P 在b 端时，回路短路，损坏电源，R 0的存在使电路不出现短路，因此A 正确；当拉环不受力时，滑片P 在a 端，由闭合电路欧姆定律得，I ＝U R 0＋R 1＝0.1 A ，故B 正确；拉力为400 N 时，由F ＝k Δx 得Δx ＝4 cm ，对应的电阻为R aP ＝20 Ω，R 1接入电路的电阻R Pb ＝5 Ω，由闭合电路欧姆定律得，I′＝U R 0＋R Pb ＝0.3 A ，故D 错误，C 正确．3．A [解析] 在电梯门口放置一障碍物，电梯门不停地开关，说明电梯门口有一个光传感器，故A 选项正确．4．ABD [解析] 常温工作时，上下触点是接通的，当温度升高时，上层金属片形变大，向下弯曲，切断电源，切断温度要升高则应使调温旋钮下移一些，A 、B 、D 对，C 错．5．小 低 不导通 导通[解析] 白天，光照强度较大，光敏电阻R G 的电阻值较小，加在斯密特触发器A 端的电压较低，则输出端Y 输出高电平(电平指某个端点与“地”之间的电压)，发光二极管LED 不导通；当天色暗到一定程度时，R G 阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端A 的电压上升到某个值(1.6 V )时，输出端Y 会突然从高电平跳到低电平，则发光二极管LED 导通发光(相当于路灯亮了)，这样就达到了使路灯白天熄灭，天暗自动开启的目的．6．BD [解析] 电流表的示数变为2I 0且保持不变，说明压敏电阻的阻值比升降机静止时小，压敏电阻所受压力变大，物体处于超重状态，即物体具有向上的加速度，B 、D 正确，A 、C 错误．7．D [解析] K 闭合时传感器上恰好无示数，说明小球受竖直向上的静电力，且静电力大小等于重力，由楞次定律可判断磁场B 正在增强，根据法拉第电磁感应定律E ＝nΔΦΔt ＝U 和q·U d ＝mg 得ΔΦΔt ＝mgd nq，故D 正确． 8．R 1 减小 升高[解析] 常温下，调整R 1的阻值使斯密特触发器的输入端A 处于低电平，则输出端Y 处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻R T 阻值减小，斯密特触发器输入端A 电势升高，当达到某一值(高电平)时，其输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出警报声，R 1的阻值不同，报警温度不同．9．(1)4.0 m /s 2 向右 (2)方向向左、大小为10 m /s 2[解析] (1)如图所示，依题意：左侧弹簧对滑块向右的推力F 1＝14 N ，右侧弹簧对滑块向左的推力F 2＝6.0 N ，滑块所受合力产生加速度a 1，根据牛顿第二定律有F 1－F 2＝ma 1，得a 1＝F 1－F 2m ＝14－6.02.0m /s 2＝4.0 m /s 2， a 1与F 1同方向，即向前(向右)．(2)传感器a 的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力F 1′＝0，因两弹簧相同，左侧弹簧伸长多少，右侧弹簧就缩短多少，所以右侧弹簧的弹力变为F 2′＝20 N ．滑块所受合力产生加速度，由牛顿第二定律得F 合＝F 2′＝ma 2，得a 2＝F 2′m＝10 m /s 2，方向向后(向左)． 10．(1)10 Ω 0.3 A (2)此传感器仍可使用 3 V[解析] (1)R 传＝U 2传P 传＝90.9Ω＝10 Ω. I 传＝P 传U 传＝0.93A ＝0.3 A . (2)设实际检测时加在a 、b 间的电压为U ，传感器的实际电阻为R 传′，根据第一次实验记录数据有U ＝I 1R 传′＋U 1，根据第二次实验记录数据有U ＝I 2R 传′＋U 2，代入数据，解得R 传′＝9.5 Ω，U ＝3 V .传感器的电阻变化为ΔR ＝R 传－R 传′＝10 Ω－9.5 Ω＝0.5 Ω＜1 Ω，所以此传感器仍可使用．。
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第二模块 第5章 第4单元一、选择题图71．如图7所示，物体A 的质量为m ，置于水平地面上，A 的上端连一轻弹簧，原长为L ，劲度系数为k ，现将弹簧上端B 缓慢地竖直向上提起，使B 点上移距离为L ，此时物体A 也已经离开地面，则下列论述中正确的是( )A ．提弹簧的力对系统做功为mgLB ．物体A 的重力势能增加mgLC ．系统增加的机械能小于mgLD ．以上说法都不正确解析：由于将弹簧上端B 缓慢地竖直向上提起，可知提弹簧的力是不断增大的，最后等于A 物体的重力，因此提弹簧的力对系统做功应小于mgL ，A 选项错误．系统增加的机械能等于提弹簧的力对系统做的功，C 选项正确．由于弹簧的伸长，物体升高的高度小于L ，所以B 选项错误．答案：C图82．如图8所示，质量为m 的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v 匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物块从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是( )A ．电动机做的功为12m v 2B ．摩擦力对物体做的功为m v 2C ．传送带克服摩擦力做的功为12m v 2D ．电动机增加的功率为μmg v解析：由能量守恒，电动机做的功等于物体获得的动能和由于摩擦而产生的热量，故A错；对物体受力分析，知仅有摩擦力对物体做功，由动能定理，知B 错；传送带克服摩擦力做功等于摩擦力与传送带对地位移的乘积，而易知这个位移是木块对地位移的两倍，即W ＝m v 2，故C 错；由功率公式易知传送带增加的功率为μmg v ，故D 对．答案：D图93．轻质弹簧吊着小球静止在如图9所示的A 位置，现用水平外力F 将小球缓慢拉到B 位置，此时弹簧与竖直方向的夹角为θ，在这一过程中，对于整个系统，下列说法正确的是( )A ．系统的弹性势能不变B ．系统的弹性势能增加C ．系统的机械能不变D ．系统的机械能增加解析：根据三力平衡条件可得F ＝mg tan θ，弹簧弹力大小为F 弹＝mgcos θ，B 位置比A 位置弹力大，弹簧伸长量大，所以由A 位置到B 位置的过程中，系统的弹性势能增加，又由于重力势能增加，动能不变，所以系统的机械能增加．答案：BD图104．如图10所示，一小球从光滑圆弧轨道顶端由静止开始下滑，进入光滑水平面又压缩弹簧．在此过程中，小球重力势能和动能的最大值分别为E p 和E k ，弹簧弹性势能的最大值为E p ′，则它们之间的关系为( )A ．E p ＝E k ＝E p ′B ．E p >E k >E p ′C ．E p ＝E k ＋E p ′D ．E p ＋E k ＝E p ′解析：当小球处于最高点时，重力势能最大；当小球刚滚到水平面时重力势能全部转化为动能，此时动能最大；当小球压缩弹簧到最短时动能全部转化为弹性势能，弹性势能最大．由机械能守恒定律可知E p ＝E k ＝E p ′，故答案选A.答案：A5．节日燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中，然后点燃礼花弹的发射部分，通过火药剧烈燃烧产生的高压燃气，将礼花弹由炮筒底部射向空中．若礼花弹在由炮筒底部出发至炮筒口的过程中，克服重力做功W1，克服炮筒阻力及空气阻力做功W2，高压燃气对礼花弹做功W3，则礼花弹在炮筒内运动的过程中(设礼花弹发射过程中质量不变)() A．礼花弹的动能变化量为W3＋W2＋W1B．礼花弹的动能变化量为W3－W2－W1C．礼花弹的机械能变化量为W3－W2D．礼花弹的机械能变化量为W3－W1解析：由动能定理，动能变化量等于合外力做的功，即W3－W2－W1，B正确．除重力之外的力的功对应机械能的变化，即W3－W2，C正确．答案：BC6．飞船返回时高速进入大气层后，受到空气阻力的作用，接近地面时，减速伞打开，在距地面几米处，制动发动机点火制动，飞船迅速减速，安全着陆．下列说法正确的是() A．制动发动机点火制动后，飞船的重力势能减少，动能减小B．制动发动机工作时，由于化学能转化为机械能，飞船的机械能增加C．重力始终对飞船做正功，使飞船的机械能增加D．重力对飞船做正功，阻力对飞船做负功，飞船的机械能不变解析：制动发动机点火制动后，飞船迅速减速下落，动能、重力势能均变小，机械能减小，A正确，B错误；飞船进入大气层后，空气阻力做负功，机械能一定减小，故C、D均错误．答案：A图117．如图11所示，具有一定初速度的物块，沿倾角为30°的粗糙斜面向上运动的过程中，受一个恒定的沿斜面向上的拉力F作用，这时物块的加速度大小为4 m/s2，方向沿斜面向下，那么，在物块向上运动过程中，正确的说法是() A．物块的机械能一定增加B．物块的机械能一定减小C．物块的机械能可能不变D．物块的机械能可能增加也可能减小解析：机械能变化的原因是非重力、弹簧弹力做功，本题亦即看成F与Fμ做功大小问题，由mg sin α＋F μ－F ＝ma ，知F －F μ＝mg sin30°－ma >0，即F >F μ，故F 做正功多于克服摩擦力做功，故机械能增大．答案：A8．如图12所示，分别用恒力F 1、F 2先后将质量为m 的物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端，两次所用时间相同，第一次力F 1沿斜面向上，第二次力F 2沿水平方向，则两个过程( )A ．合外力做的功相同B ．物体机械能变化量相同C ．F 1做的功与F 2做的功相同D ．F 1做的功比F 2做的功多图12解析：两次物体运动的位移和时间相等，则两次的加速度相等，末速度也应相等，则物体的机械能变化量相等，合力做功也应相等．用F 2拉物体时，摩擦力做功多些，两次重力做功相等，由动能定理知，用F 2拉物体时拉力做功多．答案：AB9．一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t 0滑至斜面底端．已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定．若用F 、v 、x 和E 分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则如下图所示的图象中可能正确的是( )解析：物体在沿斜面向下滑动的过程中，受到重力、支持力、摩擦力的作用，其合力为恒力，A 正确；而物体在此合力作用下做匀加速运动，v ＝at ，x ＝12at 2，所以B 、C 错；物体受摩擦力作用，总的机械能将减小，D 正确．答案：AD二、计算题图1310．如图13所示，斜面的倾角为θ，质量为m 的滑块距挡板P 的距离为s 0，滑块以初速度v 0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力．若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块经过的总路程．解析：滑块最终要停在斜面底部，设滑块经过的总路程为s ，对滑块运动的全程应用功能关系，全程所产生的热量为Q ＝12m v 20＋mgs 0sin θ又全程产生的热量等于克服摩擦力所做的功，即 Q ＝μmgs cos θ解以上两式可得s ＝1μ(v 22g cos θ＋s 0tan θ)．答案：1μ(v 22g cos θ＋s 0tan θ)11．如图14甲所示，在倾角为30°的足够长光滑斜面AB 前，有一粗糙水平面OA ，OA 长为4 m ．有一质量为m 的滑块，从O 处由静止开始受一水平向右的力F 作用．F 只在水平面上按图乙所示的规律变化．滑块与OA 间的动摩擦因数μ＝0.25，g 取10 m/s 2，试求：(1)滑块到A 处的速度大小．(2)不计滑块在A 处的速率变化，滑块冲上斜面的长度是多少？图14解析：(1)由图乙知，在前2 m 内，F 1＝2mg ，做正功，在第3 m 内，F 2＝0.5mg ，做负功，在第4 m 内，F 3＝0，滑动摩擦力F f ＝μmg ＝0.25mg ，始终做负功，由动能定理全程列式得：F 1l 1－F 2l 2－F f l ＝12m v 2A－0即2mg ×2－0.5mg ×1－0.25mg ×4＝12m v 2A解得v A ＝5 2 m/s(2)冲上斜面的过程，由动能定理得－mg ·L ·sin30°＝0－12m v 2A所以冲上AB 面的长度L ＝5 m 答案：(1)5 2 m/s (2)5 m12．电机带动水平传送带以速度v 匀速传动，一质量为m 的小木块由静止轻放在传送带上(传送带足够长)，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图15所示，当小木块与传图15送带相对静止时，求： (1)小木块的位移； (2)传送带转过的路程； (3)小木块获得的动能； (4)摩擦过程产生的摩擦热；(5)电机带动传送带匀速转动输出的总能量． 解析：(1)小木块的加速度a ＝μg 小木块的位移l 1＝v 22a ＝v 22μg .(2)小木块加速运动的时间t ＝v a ＝vμg传送带在这段时间内位移l 2＝v t ＝v 2μg .(3)小木块获得的动能E k ＝12m v 2.(4)因摩擦而产生的热等于摩擦力(f )乘以相对位移(ΔL )，故Q ＝f ·ΔL ＝μmg (l 2－l 1)＝12m v 2.(注：Q ＝E k 是一种巧合，但不是所有的问题都这样)．(5)由能的转化与守恒定律得，电机输出的总能量转化为小木块的动能与摩擦热，所以E总＝E k ＋Q ＝m v 2.答案：(1)v 22μg (2)v 2μg (3)12m v 2 (4)12v 2 (5)m v 2。
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第三模块第6章第3单元一、选择题1．一带电粒子在电场中只受电场力作用时，它不可能出现的运动状态是() A．匀速直线运动B．匀加速直线运动C．匀变速曲线运动D．匀速圆周运动解析：带电粒子只在电场力作用下可以被加速，可以偏转，(例如沿电场方向进入匀强电场和垂直电场进入匀强电场中)，B、C可能；也可以做匀速圆周运动(例如电子绕原子核的高速旋转)，D可能出现；不能做匀速直线运动，A不可能出现．答案：A图132．如图13所示，从F处释放一个无初速度的电子向B板方向运动，指出下列对电子运动的描述中哪句是错误．．的(设电源电动势为U)() A．电子到达B板时的动能是UeB．电子从B板到达C板动能变化量为零C．电子到达D板时动能是3UeD．电子在A板和D板之间做往复运动解析：电子在AB之间做匀加速运动，且eU＝ΔE k，A正确；在BC之间做匀速运动，B正确；在CD之间做匀减速运动，到达D板时，速度减为零，C错误，D正确．答案：C图143．如图14所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计重力)以速度v M经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度v N折回N点，则() A．粒子受电场力的方向一定由M指向NB．粒子在M点的速度一定比在N点的大C．粒子在M点的电势能一定比在N点的大D．电场中M点的电势一定高于N点的电势解析：两平行金属板间的电场为匀强电场．带电粒子先向下运动又折回说明粒子先向下做匀减速运动，折回后向上做匀加速运动．整个过程具有对称性，由此可知B项正确．答案：B4．如图15所示的示波管，当两偏转电极XX′、YY′电压为零时，电子枪发射的电子经加速电压加速后会打在荧光屏上的正中间(图示坐标的O点，其中x轴与XX′电场的场强方向重合，x轴正方向垂直于纸面指向纸内，y轴与YY′电场的场强方向重合)．若要电子打在图示坐标的第Ⅲ象限，则()图15A．X、Y极接电源的正极，X′、Y′接电源的负极B．X、Y′极接电源的正极，X′、Y接电源的负极C．X′、Y极接电源的正极，X、Y′接电源的负极D．X′、Y′极接电源的正极，X、Y接电源的负极解析：若要电子打在图示坐标的第Ⅲ象限，电子在x轴上向负方向偏转，则应使X′接正极，X接负极；电子在y轴上也向负方向偏转，则应使Y′接正极，Y接负极，所以选项D正确．答案：D5．如图16所示，两平行金属板水平放置并接到电源上，一个带电微粒P位于两板间恰好平衡，现用外力将P固定，然后使两板各绕其中点在竖直平面内逆时针转过α角，如图中虚线所示，撤去外力，则P在两板间()图16A．保持静止B．水平向左做直线运动C．向左下方运动D ．不知α角的值无法确定P 的运动状态解析：设初状态极板间距是d ，旋转α角度后，极板间距变为d cos α，所以电场强度E ′＝E cos α，而且电场强度的方向也旋转了α，由受力分析可知，竖直方向仍然平衡，水平方向有电场力的分力，所以微粒水平向左做匀加速直线运动，故B 选项正确．解决本题的关键是确定新场强与原来场强在大小、方向上的关系．答案：B图176．平行板间有如图17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t ＝0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况．在图17所示的图象中，能正确定性描述粒子运动的速度图象的是( )解析：0～T 2时间内粒子做初速度为零的匀加速直线运动.T2～T 时间内做加速度恒定的匀减速直线运动，由对称性可知，在T 时速度减为零．此后周期性重复，故A 对．答案：A7．传感器是一种采集信息的重要器件，如图18所示为测定压力的电容式传感器，将电容器、零刻度在中间的灵敏电流计和电源串联成闭合回路．当压力F 作用于可动膜片电极上时膜片产生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流计指针偏转．从对膜片施加恒定的压力开始到膜片稳定之后，灵敏电流计指针的偏转情况为(已知电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)( )图18A ．向左偏到某一刻度后回到零刻度B ．向右偏到某一刻度后回到零刻度C ．向右偏到某一刻度后不动D ．向左偏到某一刻度后不动解析：由题意可知，电容器始终与电源相连，所以两极板间的电压U 不变，压力F 作用于可动膜片电极上时，两极板间距离d 减小，电容C ＝εr S 4πkd 增大，由C ＝QU 可知，两极板带电荷量增加，即对电容器有一短暂的充电过程，又因为上极板带正电，所以灵敏电流计指针向右偏；当压力使膜片稳定后，电容不变，两极板带电荷量不变，电流计指针重新回到零刻度处．综上所述，B 选项正确．答案：B图198．竖直放置的平行金属板A 、B 连接一恒定电压，两个电荷M 和N 以相同的速率分别从极板A 边缘和两板中间沿竖直方向进入板间电场，恰好从极板B 边缘射出电场，如图19所示，不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，下列说法正确的是( )A ．两电荷的电荷量可能相等B ．两电荷在电场中运动的时间相等C ．两电荷在电场中运动的加速度相等D ．两电荷离开电场时的动能相等解析：带电粒子在电场中的类平抛运动可分解为沿电场方向的匀加速运动与垂直电场方向的匀速运动两个分运动，所以两电荷在电场中的运动时间相等，B 对；又因为d ＝12at 2，a＝qE m ，因为偏转量d 不同，故a 一定不同，C 错．由a ＝qEm ，因不知m 的关系，q 可能相等，也可能不相等，故A 正确．当q 相等时，电荷从进入到离开，电场力做的功不同，由动能定理可知，两电荷离开电场时的动能不同，D 错．9．图20中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点．若不计重力，则()图20A．M带负电荷，N带正电荷B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零解析：由O点电势高于C点电势知，场强方向垂直虚线向下，由两粒子运动轨迹的弯曲方向知N粒子所受电场力方向向上，M粒子所受电场力方向向下，故M粒子带正电、N 粒子带负电，A错误．N粒子从O点运动到a点，电场力做正功．M粒子从O点运动到c 点电场力也做正功．因为U aO＝U Oc，且M、N粒子质量相等，电荷的绝对值相等，由动能定理易知B正确．因O点电势低于a点电势，且N粒子带负电，故N粒子运动中电势能减少，电场力做正功，C错误．O、b两点位于同一等势线上，D正确．答案：BD10．一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电荷量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比．若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升．若两极板间电压为—U，油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是() A．2v、向下B．2v、向上C．3v、向下D．3v、向上解析：当不加电场时，油滴匀速下降，即F f＝k v＝mg；当两极板间电压为U时，油滴向上匀速运动，即F电＝k v＋mg，解之得：F电＝2mg，当两极间电压为—U时，电场力方向反向，大小不变，油滴向下运动，当匀速运动时，F电＋mg＝k v′，解之得：v′＝3v，C项正确．答案：C图2111．如图21所示，一光滑斜面的直角点A 处固定一带电荷量为＋q 、质量为m 的绝缘小球，另一同样小球置于斜面顶点B 处，已知斜面长为L ，现把上部小球从B 点由静止自由释放，球能沿斜面从B 点运动到斜面底端C 处，求：(1)小球从B 处开始运动到斜面中点D 处时的速度； (2)小球运动到斜面底端C 处时，球对斜面的压力是多大？解析：由于小球沿斜面下滑过程中所受电场力为变力，因此不能用功的定义来求解，只能用动能定理求解(1)由题意知：小球运动到D 点时，由于AD ＝AB ，所以有电势φD ＝φB ，即U DB ＝φD －φB＝0①则由动能定理得：mg L 2sin30°＝12m v 2D －0②联立①②解得：v D ＝gL2③ (2)当小球运动至C 点时，对球受力分析如图22所示，则由平衡条件得：图22F N ＋F 库sin30°＝mg cos30°④ 由库仑定律得： F 库＝kq 2(L cos30°)2⑤联立④⑤得： F N ＝32mg －23kq 2L2由牛顿第三定律得：F N ′＝F N ＝32mg －2kq 23L 2.答案：(1)gL 2 (2)32mg －2kq 23L2图2312．如图23所示，两块长3 cm 的平行金属板AB 相距1 cm ，并与300 V 直流电源的两极相连接，φA <φB .如果在两板正中间有一电子(m ＝9×10－31kg ，e ＝－1.6×10－19C)，沿着垂直于电场线方向以2×107m/s 的速度飞入，则：(1)电子能否飞离平行金属板？(2)如果由A 到B 分布宽1 cm 的电子带通过此电场，能飞离电场的电子数占总数的百分之几？解析：(1)当电子沿AB 两板正中央以v 0＝2×107m/s 的速度飞入电场时，若能飞出电场，则电子在电场中的运动时间为t ＝l v 0① 在沿AB 方向上，电子受电场力的作用，在AB 方向上的位移为 y ＝12at 2② 又a ＝F m ＝eE m ＝eU ABmd ③由①②③式得 y ＝12eU AB md (l v 0)2＝12×1.6×10－19×3009×10－31×1×10－2×(3×10－22×107)2m ＝6×10－3m ＝0.6 cm ，而d 2＝0.5 cm ，所以y >d2，故粒子不能飞出电场． (2)从(1)的求解可知，与B 板相距为y 的电子带是不能飞出电场的，而能飞出电场的电子带宽度为x ＝d －y ＝(1－0.6) cm ＝0.4 cm.故能飞出电场的电子数占总电子数的百分比为： n ＝x d ×100%＝0.41×100%＝40%. 答案：(1)不能 (2)40%。
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高三基础知识天天练物理6-1人教版a第三模块第6章第1单元一、选择题kQ1．下面是对点电荷的电场强度公式E＝的几种不同理解，正确的是r()A．当r→0时，E→∞B．当r→∞时，E→0C．某点的场强大小与距离r成反比D．以点电荷Q为中心、r为半径的球面上各处的场强相同kQ解析：当r→0时，E＝，不再适用，A错B对．某点场强的大小应与距离r的平方r成反比，C错误．以点电荷Q为中心，r为半径的球面上各处的场强大小相等，方向不同，故场强不同，D错．答案：B图192．如图19所示实线是一簇未标明的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是()A．带电粒子所带电荷的性质B．带电粒子在a、b两点的受力方向C．带电粒子在a、b两点的速度何处较大D．带电粒子在a、b两点的加速度何处较大解析：由轨迹的弯曲情况，可知电场力应沿电场线向左，但因不知电场线的方向，故带电粒子所带电荷符号不能确定．设粒子从a运动到b(也可分析从b到a的情形，两种分析不影响结论)，速度方向与电场力夹角大于90°，故速度减小，由电场线的疏密程度知a点场强大于b点场强，带电粒子在a点受电场力较大，从而加速度较大，综上所述B、C、D正确．答案：BCD3．有一负电荷自电场中的A点自由释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B，它运动的速度图象如图20所示，则A、B所在电场区域的电场线分布可能是图中的a()图20解析：由v—t图象可知，电荷的a和v均增加，故E增加，且电场力与v同向，所以E与v反向，应选B.答案：B图214．如图21所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，运动轨迹如图21中虚线所示．则()A．a一定带正电，b一定带负电B．a的速度将减小，b的速度将增加C．a的加速度将减小，b的加速度将增加D．两个粒子的动能，一个增加一个减小解析：设电场线为正点电荷的电场线，则由轨迹可判定a带正电，b 带负电．若电场线为负点电荷的电场线，则a为负电荷，b为正电荷，A 错．由粒子的偏转轨迹可知电场力对a、b均做正功，动能增加，B、D 错．但由电场线的疏密可判定，a受电场力逐渐减小，加速度减小．b正好相反，选C.答案：C5．带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：①在电场线上运动，②在等势面上做匀速圆周运动．该电场可能由()aA．一个带正电的点电荷形成B．一个带负电的点电荷形成C．两个分立的带等量负电的点电荷形成D．一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成解析：在仅受电场力的作用下在电场线上运动，只要电场线是直线的就可能实现，但是在等势面上做匀速圆周运动，就需要带负电的粒子在电场中所受的电场力提供向心力，根据题目中给出的4个电场，同时符合两个条件的是A答案．答案：A6．两个固定的异种点电荷，电荷量给定但大小不等．用E1和E2分别表示两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直线上，E1＝E2的点()A．有三个，其中两处合场强为零B．有三个，其中一处合场强为零C．有两个，其中一处合场强为零D．只有一个，该处合场强为零解析：本题主要考查场强的矢量性，同一直线上两点电荷产生场强的叠加则变成了代数的加或减．由于两个点电荷带异种电荷且电荷量不等，则E1＝E2的点必有两个，其中一处合场强为零，另一处合场强为2E1，应选C.答案：C图227．如图22所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重力不计．则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是()A．先变大后变小，方向水平向左B．先变大后变小，方向水平向右C．先变小后变大，方向水平向左D．先变小后变大，方向水平向右解析：先画出等量异种电荷的电场线分布，再判断中垂线上各点的电场强度的变化情况及电子受电场力的情况，最后，确定另一个力的大小和方向．a图23等量异种电荷电场分布如图23所示，由图(a)中电场线的分布可以看出，从A到O，电场线由疏到密；从O到B，电场线由密到疏，所以从A→O→B，电场强度应由小变大，再由大变小，而电场强度方向沿电场线切线方向，为水平向右，如图(b)所示．.由于电子处于平衡状态，所受合外力必为零，故另一个力应与电子所受电场力大小相等方向相反．电子受的电场力与场强方向相反，即水平向左，电子从A→O→B过程中，电场力由小变大，再由大变小，故另一个力方向应水平向右，其大小应先变大后变小，所以选项B正确．答案：B图248．如图24所示，在真空中上、下两个区域均有竖直向下的匀强电场，下面区域的场强是上面区域场强的2倍．有一带负电的粒子，从上面区域沿电场线方向以速率v0匀速下落，并进入下面区域(该区域的电场足够大)．在下图所示的速度—时间图象中，符合粒子在电场内的运动情况的是()解析：粒子在E中匀速下落，则qE＝mg2qE－mg粒子在2E中：a＝g，方向向上m则粒子先向下减速，后向上加速进入E中又以v0匀速上升．故C正确．答案：C图259．如图25所示，质量分别为m1和m2的两小球，分别带电荷量q1和q2，用同等长度的绝缘线悬于同一点，由于静电斥力使两悬线与竖直方向张开相同的角度则()A．q1必等于q2B．m1必等于m2C．q1/m1必等于q2/m2aD．q1＝q2和m1＝m2必须同时满足图26解析：依据题意对两个带电小球受力分析如图26，据平衡条件得：F ＝m1gtanθF＝m2gtanθ所以有m1＝m2.故B正确答案：B图2710．如图27所示，质量为m的带负电的小物块处于倾角为37°的光滑斜面上．当整个装置处于竖直向下的匀强电场中时，小物块恰处于静止．现将电场方向突然改为水平向右，而场强大小不变，则()A．小物块仍静止B．小物块沿斜面加速上滑C．小物块沿斜面加速下滑D．小物块将脱离斜面运动图28解析：当场强向下时，物块m受重力和电场力两个力作用下处于静止状态，可知F电＝mg.当电场方向改为向右时，受力分析如图28，在垂直于斜面方向上，有：mgco37°＝FN＋F电in37°FN＝0.2mg，所以物块不可能离开斜面；沿斜面方向上：F电co37°＋mgin37°＝ma，得a＝1.4g，故物块沿斜面向下做匀加速直线运动．所以C正确．答案：C二、计算题11．电荷量为q＝1某104C的带正电小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水－a平向右的电场(如图29图甲所示)．电场强度E的大小与时间t的关系、物块运动速度v与时间t的关系分别如图29乙、丙所示，取重力加速度g＝10m/2.求：图29(1)物块质量m；(2)物块与水平面之间的动摩擦因数μ.解析：0～2，由题图丙可知，物块做匀加速运动，加速度a＝1m/2由牛顿第二定律有：E1q－μmg＝ma2～4，由题图丙可知，物块做匀速直线运动由平衡条件有：E2q＝μmg结合以上几式代入数据，解得：m＝1kgμ＝0.2.答案：(1)1kg(2)0.2图3012．如图30所示，两根长均为L的绝缘细线下端各悬挂质量均为m 的带电小球A和B，带电荷量分别为＋q和－q，若加上水平向左的场强为E的匀强电场后，使连接AB的长也为L的绝缘细线绷紧，且两球均处于平衡状态．则匀强电场的场强大小E应满足什么条件？图31解析：由于A、B均处于平衡，隔离A分析，受力如图31所示，设OA绳拉力F1，AB绳拉力F2，正交分解F1，F1co60°＋F2＋F库＝qE①F1in60°＝mg②q2F库＝k③L解①②③得：aEmgkqF＋3qLq3mgkq＋.3qL因为F2≥0，所以E答案：E3mgkq＋3qL。
高三基础知识天天练 生物必修二6-1、2人教版
必修二第6章第1、2节1．下列关于育种的说法不正确的是() A．利用花药离体培养烟草新品种的方法是单倍体育种B．将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内的技术属于基因工程C．利用兰花的离体组织大规模培育兰花属于诱变育种D．无子西瓜的培育方法是多倍体育种解析：利用兰花的离体组织可以在短时间内获得大量性状相同的个体，利用的原理是细胞的全能性，属于植物细胞工程。
答案：C2．与杂交育种、单倍体育种、多倍体育种和基因工程育种相比，尽管人工诱变育种具有很大的盲目性，但是该育种方法的独特之处是() A．可以将不同品种的优良性状集中到一个品种上B．育种周期短，加快育种的进程C．改变基因结构，创造前所未有的性状类型D．能够明显缩短育种年限，后代性状稳定快解析：只有诱变育种能够产生新的基因，可以大幅度地改良某些性状；将不同品种的优良性状集中到一个品种上，应该用杂交育种的方法；育种周期短，能够加快育种的进程，明显缩短育种年限，后代性状稳定快，应该是单倍体育种的方法。
答案：C3．下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是() A．一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列B．限制性核酸内切酶的活性受温度的影响C．限制性核酸内切酶能识别和切割RNAD．限制性核酸内切酶可从原核生物中提取解析：限制性核酸内切酶存在于许多细菌及酵母菌等生物中。
一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并能切割DNA分子。
限制性核酸内切酶的活性与其他酶一样也受温度的影响。
答案：C4．水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性，这两对基因位于不同对的染色体上。
将一株高秆抗病的植株(甲)与另一株高秆易感病的植株(乙)杂交，结果如下图所示。
下面有关叙述，正确的是()A．如只研究茎高度的遗传，图示表现型为高秆的个体中，纯合子的概率为1/2B．甲乙两植株杂交产生的子代有6种基因型，4种表现型C．对甲植株进行测交，可得到能稳定遗传的矮秆抗病个体D．以乙植株为材料，通过单倍体育种可得到符合生产要求的植株占1/4解析：根据图解，可以判断甲的基因型是DdRr，乙的基因型是Ddrr。
2025高考物理步步高同步练习必修3第十三章能量量子化含答案
2025高考物理步步高同步练习必修3第十三章5能量量子化[学习目标] 1.了解热辐射和黑体的概念.2.初步了解微观世界的量子化特征，知道普朗克常量.3.了解原子的能级结构．一、热辐射1．概念：一切物体都在辐射电磁波，且这种辐射与物体的温度有关，所以叫热辐射．2．特点：温度升高时，热辐射中波长较短的成分越来越强．3．黑体：能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射．二、能量子1．概念：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，这个最小的能量值ε叫能量子．2．大小：ε＝hν，其中h＝6.63×10－34 J·s.3．爱因斯坦光子说：光是由一个个不可分割的能量子组成，能量大小为hν，光的能量子称为光子．三、能级1．原子的能量是量子化的，量子化的能量值叫能级．2．原子从高能态向低能态跃迁时放出光子，光子的能量等于前后两个能级之差．3．原子的能级是分立的，放出的光子的能量也是分立的，原子的发射光谱只有一些分立的亮线．判断下列说法的正误．(1)红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线．(×)(2)黑体一定是黑色的．(×)(3)热辐射只能产生于高温物体．(×)(4)当原子从能量较高的能态跃迁到能量较低的能态时，会放出任意能量的光子．(×)一、热辐射和黑体辐射1．黑体实际上是不存在的，只是一种理想情况．2．黑体不一定是黑的，只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才是黑的；有些可看成黑体的物体由于有较强的辐射，看起来还会很明亮，如炼钢炉口上的小孔．3．黑体同其他物体一样也在辐射电磁波，黑体的辐射规律最为简单，黑体辐射强度只与温度有关．4．一般物体和黑体的热辐射、反射、吸收的特点热辐射不一定需要高温，任何温度都能发生热辐射，只是温度低时辐射弱，温度高时辐射强．在一定温度下，不同物体所辐射的光谱的成分有显著不同．热辐射特点吸收、反射的特点一般物体辐射电磁波的情况与温度有关，与材料的种类、表面状况有关既吸收又反射，其能力与材料的种类及入射波的波长等因素有关黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关完全吸收各种入射电磁波，不反射例1(多选)下列叙述正确的是()A．一切物体都在辐射电磁波B．一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关D．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波答案ACD解析根据热辐射定义知，A正确；根据热辐射和黑体辐射的特点知，一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类、表面状况有关，而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关，B错误，C正确；根据黑体定义知，D正确．例2(多选)关于对黑体的认识，下列说法正确的是()A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体答案BD解析黑体能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，并且不会有任何的反射与透射，这样的物体称为黑体，但不一定是黑色的，故A错误；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料种类及表面状况无关，故C错误，B正确；如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从空腔射出，就相当于吸收了所有电磁波，因此空腔成了一个黑体，故D正确．二、能量子1．普朗克的能量子概念(1)能量子：普朗克认为微观世界中带电粒子的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍，当带电粒子辐射或吸收能量时，也只能以这个最小能量值为单位一份一份地吸收或辐射，这样的一份最小能量值ε叫作能量子，ε＝hν，其中h叫作普朗克常量，实验测得h＝6.63×10－34 J·s，ν为电磁波的频率．(2)能量的量子化：在微观世界中能量不能连续变化，只能取分立值，这种现象叫作能量的量子化．量子化的基本特征就是在某一范围内取值是不连续的．2．爱因斯坦的光子说光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，这些能量子被称为光子．频率为ν的光子的能量为ε＝hν.例3(多选)(2021·江苏南通中学期中)对于带电微粒在辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是()A．以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收B．辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍C．吸收的能量可以是连续的D．辐射和吸收的能量是量子化的答案ABD解析根据普朗克能量子假说，带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，能量的辐射、吸收要一份份地进行，故选A、B、D.例4(多选)(2021·西安一中月考)某光源放出波长为500～600 nm的各种光子，若已知该光源的发光功率为1 mW，则它每秒钟发射的光子数可能是(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s)() A．2.0×1015B．3.0×1015C．2.6×1015D．1.5×1015答案BC解析每秒内该光源发光的能量E光源＝Pt＝1×10－3 J，而波长为λ的光子的能量为E光子＝hc，λ则每秒钟发射的光子数为n ＝E 光源E 光子＝E 光源λhc ，代入数值，得2.5×1015<n ≤3.0×1015，故选B 、C. 三、能级 1．能级原子的能量是量子化的，这些量子化的能量值叫作能级．原子具有确定能量的稳定状态，称为定态．能量最低的状态叫作基态，其他的状态叫作激发态． 2．能级之间的跃迁处于低能级的原子受到高速运动的电子的撞击，有可能跃迁到较高的能量状态，处于高能级的原子是不稳定的，会自发地向能量较低的能级跃迁，放出光子． 拓展延伸 ①能级越低，原子越稳定．②除受到高速运动的电子的撞击外，当吸收一定大小的光子的能量(等于跃迁前后的两能级之差)时，原子也能跃迁到高能级． 3．原子的发射光谱 (1)光谱特征如图所示是氦原子的光谱，原子的发射光谱只有一些分立的亮线．(2)光谱分立的原因原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量，等于前后两个能级之差，因为原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的． 例5 (多选)下列说法正确的是( )A ．原子的能量是连续的，原子的能量从某一能量值变为另一能量值，可以连续变化B ．原子从低能级向高能级跃迁时放出光子C ．原子从高能级向低能级跃迁时放出光子，且光子的能量等于前后两个能级之差D ．由于能级的存在，原子放出的光子的能量是分立的，所以原子的发射光谱只有一些分立的亮线 答案 CD解析 原子的能量是量子化的，原子从高能级向低能级跃迁时向外放出光子．光子的能量hν＝E 初－E 末，由于原子的能级是分立的，放出的光子的能量也是分立的，所以原子的发射光谱只有一些分立的亮线，故C 、D 正确．针对训练(多选)关于原子的能级跃迁，下列说法正确的是()A．原子从低能级跃迁到高能级要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差B．原子不能从低能级向高能级跃迁C．原子吸收光子后从低能级向高能级跃迁，放出光子后从较高能级跃迁到较低能级D．原子跃迁时无论是吸收光子还是放出光子，光子的能量都等于始、末两个能级的能量差的绝对值答案CD考点一热辐射和黑体辐射1．黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素是()A．温度B．材料C．表面状况D．以上都正确答案A解析黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故选项A正确，B、C、D 错误．2．关于热辐射的认识，下列说法正确的是()A．热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波B．温度越高，物体辐射的电磁波越强C．辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料种类及表面状况无关D．常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色答案B解析一切物体都不停地向外辐射电磁波，且温度越高，辐射的电磁波越强，A错误，B正确；选项C是黑体辐射的特性，C错误；除光源外，常温下看到的物体的颜色是反射光的颜色，D错误．3．(多选)下列说法正确的是()A．物体在某一温度下只能辐射某一固定波长的电磁波B．当铁块呈现黑色时，说明它的温度不太高C．当铁块的温度较高时会呈现赤红色，说明此时辐射的电磁波中该颜色的光强度最强D．早、晚时分太阳呈现红色，而中午时分呈现白色，说明中午时分太阳温度最高答案BC解析物体在某一温度下能辐射不同波长的电磁波，A错误；铁块呈现黑色，是由于它的辐射强度的极大值对应的波长段在红外部分，甚至波长更长，说明它的温度不太高，当铁块的温度较高时铁块呈现赤红色，说明此时辐射的电磁波中该颜色的光强度最强，故B、C正确；太阳早、晚时分呈现红色，而中午时分呈现白色，是大气吸收与反射了部分光的原因，不能说明中午时分太阳温度最高，D错误．考点二能量子4．普朗克在1900年将“能量子”引入物理学，开创了物理学的新纪元．在下列宏观概念中，具有“量子化”特征的是()A．人的个数B．物体所受的重力C．物体的动能D．物体的长度答案A解析依据普朗克量子化观点，能量是不连续的，是一份一份地变化的，属于“不连续的，一份一份”的概念的是A选项，故A正确，B、C、D错误．5．下列有关光子的说法不正确的是()A．在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光子B．光子是具有质量、能量和体积的实物微粒C．光子的能量跟它的频率有关D．紫光光子的能量比红光光子的能量大答案B解析光是在空间传播的电磁波，是不连续的，是一份一份的能量，每一份叫作一个光子，A正确；光子没有静止质量，也没有具体的体积，B错误；根据E＝hν可知光子的能量与光子的频率有关，紫光的频率大于红光的频率，所以紫光光子的能量比红光光子的能量大，C、D正确．6．(多选)(2021·重庆一中期中)下列说法正确的是()A．微观粒子的能量变化是跳跃式的B．能量子与电磁波的频率成正比C ．红光的能量子比绿光的大D ．电磁波波长越长，其能量子越大 答案 AB解析 微观粒子的能量变化是跳跃式的，选项A 正确；由ε＝hν可知，能量子与电磁波的频率成正比，选项B 正确；红光的频率比绿光的小，由ε＝hν可知，红光的能量子比绿光的小，选项C 错误；电磁波波长越长，其频率越小，能量子越小，选项D 错误．7．(2021·湖北武昌实验中学期中)某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P ，c 表示光速，h 为普朗克常量，则激光器每秒发射的光子数为( ) A.λP hc B.hP λc C.cPλh D ．λPhc 答案 A解析 每个光子的能量ε＝hν＝hcλ，激光器每秒发射的总能量为P ，则激光器每秒发射的光子数n ＝P ε＝λPhc .故选A.考点三 能级8．一个氢原子从较高能级跃迁到较低能级．该氢原子( ) A ．放出光子，能量增加 B ．放出光子，能量减少 C ．吸收光子，能量增加 D ．吸收光子，能量减少 答案 B解析 由原子的能级跃迁规律知，氢原子从高能级跃迁到低能级时，辐射一定频率的光子，氢原子能量减少，光子的能量由这两个能级的能量差决定．故选B.9．(多选)(2021·银川一中期中)下列关于氦原子光谱和能级的说法正确的是( ) A ．氦原子光谱中的亮线是由于氦原子从高能级向低能级跃迁时释放出光子形成的 B ．氦原子光谱不是连续的，是一些分立的亮线，说明了氦原子的能级是量子化的 C ．原子能量越高原子越稳定D ．原子从高能态向低能态跃迁会放出光子，光子能量等于两个能级之差 答案 ABD10．(2021·海南中学期中)一盏电灯发光功率为100 W ，假设它发出的光向四周均匀辐射，光的平均波长λ＝6.0×10－7 m ，光速c ＝3×108 m/s ，普朗克常量h ＝6.63×10－34J·s ，在距电灯10 m 远处，以电灯为球心的球面上，1 m 2的面积每秒通过的光子数约为( ) A ．2×1017 个 B ．2×1016个 C ．2×1015 个 D ．2×1023个答案 A解析 功率为100 W 的电灯每秒产生光能E ＝100 J ，设电灯每秒发射的能量子数为n ，E ＝nhν＝nh cλ，在以电灯为球心的半径为10 m 的球面上，1 m 2的面积每秒通过的能量子数n ′＝Eλ4πR 2hc≈2.4×1017个．故选A. 11．(2021·天津市南开中学期中)人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm 的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．普朗克常量为6.63×10－34J·s ，光速为3.0×108 m/s ，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是( ) A ．2.3×10－18W B ．3.8×10－19W C ．7.0×10－10W D ．1.2×10－18W答案 A解析 因每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，所以察觉到绿光所接收到的最小功率P ＝E t，式中E ＝6ε，又因为ε＝hν＝h c λ，可解得P ＝6hc λt ＝6×6.63×10－34×3×108530×10－9×1W ≈2.3×10－18 W ．故选A.12．40瓦的白炽灯，有5%的能量转化为可见光．设所发射的可见光的平均波长为580 nm ，那么该白炽灯每秒辐射的光子数为多少？(普朗克常量h ＝6.63×10－34J·s ，光速c ＝3×108 m/s)答案 5.8×1018个解析 波长为λ的光子能量为ε＝hν＝h c λ①设白炽灯每秒辐射的光子数为n ，白炽灯的电功率为P ＝40 W ， 则n ＝ηP ε②式中η＝5%是白炽灯的发光效率． 联立①②式得n ＝ηPλhc代入题给数据得n ≈5.8×1018(个)本章知识网络构建模块综合试卷(满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分)1．(2021·宿迁市高一期中)关于电场强度，下列认识正确的是( ) A ．若在电场中的P 点不放试探电荷，则P 点的电场强度为0B ．点电荷的电场强度公式E ＝k Qr 2表明，点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷距离r 的二次方成反比C ．电场强度公式E ＝Fq 表明，电场强度的大小与试探电荷的电荷量q 成反比，若q 减半，则该处的电场强度变为原来的2倍D ．匀强电场中电场强度处处相同，所以任何电荷在其中受力都相同 答案 B解析 电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，A 错误；点电荷的电场强度公式E＝k Q表明，点电荷周围某点电场强度的大小，与点电荷的电荷量成正比，与该点到场源电荷r2只是为研究电场的方便，采用比值法下距离r的二次方成反比，B正确；电场强度公式E＝Fq的定义，所以电场强度的大小与该点所放试探电荷的电荷量不成反比，C错误；由F＝qE可知，故D错误．2.某区域的电场线分布如图所示，M、N、P是电场中的三个点，则下列说法正确的是()A．P、N两点电场强度不等，但方向相同B．同一试探电荷在M点受到的静电力小于在N点受到的静电力C．同一试探电荷在P点的电势能一定小于在N点的电势能D．带正电的粒子仅在静电力作用下，一定沿电场线PN运动答案B3.(2021·南通一中期末)如图所示为某电场中x轴上电势φ随x变化的图像，一个带电粒子仅受静电力作用，在x＝0处由静止释放，沿x轴正方向运动，且以一定的速度通过x＝x2处，则下列说法正确的是()A．x1和x2处的电场强度均为零B．x1和x2之间的电场强度方向不变C．粒子从x＝0到x＝x2过程中，电势能先增大后减小D．粒子从x＝0到x＝x2过程中，加速度先减小后增大答案D解析φ－x图像的切线斜率越大，则电场强度越大，A项错误；由切线斜率的正负可知，x1和x2之间的电场强度方向先沿x轴负方向后沿x轴正方向，B项错误；粒子在x＝0处由静止沿x轴正方向运动，表明粒子运动方向与静电力方向同向，静电力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，C项错误；由图线的切线斜率可知，从x＝0到x＝x2过程中电场强度先减小后增大，因此粒子的加速度先减小后增大，D项正确．4．同一直线上依次有三个点电荷A 、B 、C ，所带电荷量分别为q 1、q 2、q 3，恰好都处于平衡状态，除彼此间相互作用的静电力外不受其他外力作用．已知A 、B 间的距离是B 、C 间的距离的2倍，下列情况不可能出现的是( )A ．A 、C 为正电荷，B 为负电荷B ．A 、C 为负电荷，B 为正电荷C ．q 1∶q 2∶q 3＝36∶4∶9D ．q 1∶q 2∶q 3＝9∶4∶36答案 D解析 三个点电荷在同一直线上处于平衡状态，则一定满足“两同夹异，近小远大”的关系，同一直线上位于两边的点电荷电性相同并与中间的点电荷电性相反，故A 、B 正确．判断电荷量大小关系时，距离中间点电荷远的点电荷的电荷量大于距离中间点电荷近的点电荷的电荷量，根据库仑定律，则有kq 1q 2r 122＝kq 1q 3r 132＝kq 2q 3r 232(其中r 12为A 、B 间的距离，r 13为A 、C 间的距离，r 23为B 、C 间的距离)．已知A 、B 间的距离是B 、C 间的距离的2倍，则q 1∶q 2∶q 3＝36∶4∶9，故C 正确，D 错误．5．(2021·赣州市期末)在如图所示的电路中，电压表、电流表均为理想电表，当闭合开关S 后，若将滑动变阻器的滑片P 向下移动，则下列说法不正确的是( )A ．电路再次稳定时，电源效率减小B ．灯L 2变暗，电流表的示数增大，电容器极板所带电荷量减少C ．灯L 1变亮，电压表的示数减小，电源输出功率减小D ．电源的内部消耗功率增大答案 C解析 由题可知，滑片P 向下移动，滑动变阻器的阻值R 减小，即电路中的总电阻R 总减小，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的总电流I 总增大，电路内电压U 内增大，路端电压U 外减小，电源的效率η＝P 出P 总×100%＝U 外I 总EI 总×100%＝U 外E ×100%，即电源效率减小，所以A 正确，但不符合题意；灯L 1的电流增大，所以L 1的电压U 1增大，又路端电压U 外减小，所以灯L 2和电容器两端的电压U 2都减小，所以灯L 2变暗，通过L 2的电流I 2也减小，又总电流增大，所以电流表的示数增大．电容器两端电压减小，由Q ＝CU 可得，电容器极板所带电荷量减小，所以B 正确，但不符合题意；由B 选项分析可知，灯L 1的电流增大，所以L 1变亮，电压表测的是电路的路端电压，所以电压表示数减小，电源的输出功率为P 出＝U 外I 总，路端电压U 外减小，总电流I 总增大，所以无法判断电源的输出功率变化，所以C 错误，符合题意；电源的内部消耗功率为P 内＝I 总2r ，由于总电流I 总增大，所以电源的内部消耗功率增大，所以D 正确，但不符合题意．6.如图所示，水平放置的平行板电容器上极板带正电，所带电荷量为Q ，板间距离为d ，上极板与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地．在两极板正中间P 点有一个静止的带电油滴，所带电荷量绝对值为q ，静电力常量为k ，下列说法正确的是( )A ．油滴带正电B ．油滴受到的静电力大小为4kQq d 2C ．若仅将上极板平移到图中虚线位置，则静电计指针张角减小D ．若仅将上极板平移到图中虚线位置，则油滴将加速向上运动答案 C解析 根据题意知，油滴所受静电力与重力平衡，电场强度方向竖直向下，故油滴带负电，A 错误；两极板间的电场为匀强电场，库仑定律不适用，B 错误；上极板下移，板间距d 减小，根据C ＝εr S 4k πd ，U ＝Q C ＝4k πdQ εr S ，则E ＝U d ＝4πkQ εr S，故电场强度E 不变，F ＝qE ，可知油滴所受静电力不变，油滴静止不动，根据U ＝Ed 可知两极板间电压变小，静电计指针张角减小，故C 正确，D 错误．7.如图所示，匀强电场的方向平行于O 、P 、Q 三点所在的平面，三点的连线构成一个直角三角形，∠P 是直角，∠O ＝30°，PQ ＝2 cm ，三点的电势分别是φO ＝5 V ，φP ＝11 V ，φQ ＝13 V ．下列叙述正确的是( )A ．电场的方向沿QO 方向，电场强度大小为2 V/mB ．OQ 连线中点的电势为6.5 VC ．电子在P 点的电势能比在Q 点低2 eVD ．沿O →P →Q 路径将电子从O 点移动到Q 点，静电力做的功为8 eV答案 D解析 QO 间的电势差为8 V ，将QO 分成8等份，每份的电势差为1 V ，如图所示，若A 点的电势为11 V ，则OA 的长度为3 cm.AQ 的长度为1 cm.根据几何关系可知，P A ⊥OQ ，故P A所在的直线为等势线，电场线沿QO 方向从Q 指向O .电场强度的大小为E ＝U d ＝8 V 4 cm＝2 V/cm ，故A 错误；根据匀强电场等差等势面的特点，OQ 连线的中点电势为φ＝φO ＋φQ 2＝5＋132V ＝9 V ，B 错误；将电子从P 移动到Q 点，静电力做功W PQ ＝－eU PQ ＝－e ×(－2 V)＝2 eV ，静电力做正功，电势能减小，故电子在P 点的电势能比在Q 点高2 eV ，故C 错误；静电力做功与路径无关，只与始、末位置有关，故W OPQ ＝W OQ ＝－e ×(－8 V)＝8 eV ，D 正确．8.(2021·大同一中月考)如图所示，直线OAC 为某一直流电源的总功率P 总随电流I 变化的图线，抛物线OBC 为同一直流电源内部热功率P r 随电流I 变化的图线，若A 、B 对应的横坐标为2 A ，那么线段AB 表示的功率及I ＝2 A 对应的外电阻是( )A ．2 W ，0.5 ΩB ．4 W ，2 ΩC ．2 W ，1 ΩD ．6 W ，2 Ω答案 A解析 因为电源的总功率P 总＝EI ，所以P －I 图线的斜率表示电动势的大小，可得电动势E＝3 V ．当电流I ＝3 A 时，内阻热功率P r ＝I 2r ＝9 W ，可得内阻r ＝1 Ω，当电流I ′＝E R ＋r＝2 A 时，可得外电阻R ＝0.5 Ω，线段AB 表示的功率即电源的输出功率，则P R ＝P 总－P r ＝2×3 W－22×1 W＝2 W，故选A.二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)9.(2021·湖州二中期末)如图所示，空间两个区域存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ分别为其边界，OO′为其对称轴．一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，则()A．当运动到关于OO′对称的位置时穿过回路的磁通量向外B．当运动到关于OO′对称的位置时穿过回路的磁通量为零C．在从dc边与MN重合的位置运动到回路完全进入右边磁场的过程中，穿过回路的磁通量一直减少D．在从dc边与MN重合的位置运动到回路完全进入右边磁场的过程中，穿过回路的磁通量先减少后增加答案BD解析正方形闭合回路运动到关于OO′对称的位置时，穿过回路的两个方向相反的磁场面积相等，且磁感应强度大小均为B，故穿过回路的磁通量为零，选项A错误，B正确；正方形闭合回路在从dc边与MN重合的位置运动到完全进入右边磁场的过程中，穿过回路的磁通量先减少后增加，选项C错误，D正确．10.(2021·江苏滨海中学期末)交警使用的某型号酒精测试仪工作原理如图所示，传感器电阻R 的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均为理想电表．当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是()A．电压表的示数变大，电流表的示数变小B．电压表的示数变小，电流表的示数变大C．酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变答案BD解析由于传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，而酒驾驾驶员吹气时，酒精气体浓度变大，R变小，由闭合电路的欧姆定律可知I＝E，U＝E－I(R0＋r)，可知R＋r＋R0电流表示数变大，电压表示数变小，A错误，B正确；电源的输出功率与外电阻R外的关系图像如图所示，由图可知，当R外＝r时电源的输出功率最大，而酒精气体浓度增大导致R＋R0减小，若开始时R＋R0>r，则随着R减小，电源的输出功率增大，若开始时R＋R0<r，则随着R减小，电源的输出功率减小，C错误；把R0等效为电源内阻的一部分，则|ΔUΔI|＝r＋R0.故无论R怎么变，电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变，D正确．11.(2021·宁德市高二期末)如图所示，光滑绝缘水平细杆上套有一个小球，其质量为m，带电荷量为＋q，O、a、b是细杆垂线上的三点，O在杆上且Oa＝Ob，在a、b两点分别固定一个电荷量为－Q的点电荷．小球从图示位置以初速度v0向右运动的过程中()A．速度一定先减小后增大B．加速度一定先增大后减小C．对细杆的作用力始终保持不变D．电势能先减小后增大答案CD解析在O左侧，小球受到的库仑力合力向右，在O右侧小球受到的库仑力合力向左，小球在向右运动的过程中，在O左侧做加速运动，在O右侧做减速运动，所以小球的速度先增大后减小，A错误；根据电场线的分布情况，电场强度可能先减小后增大，所以小球所受的静电力可能先减小后增大，则加速度可能先减小后增大，B错误；两个电荷量为－Q的点电荷对小球的库仑力在竖直方向的分力大小相等，方向相反，所以小球对细杆的作用力等于小球的重力，始终保持不变，C正确；在小球向右运动的过程中，静电力先做正功后做负功，所。
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第三模块第6章第3单元一、选择题1．一带电粒子在电场中只受电场力作用时，它不可能出现的运动状态是() A．匀速直线运动B．匀加速直线运动C．匀变速曲线运动D．匀速圆周运动解析：带电粒子只在电场力作用下可以被加速，可以偏转，(例如沿电场方向进入匀强电场和垂直电场进入匀强电场中)，B、C可能；也可以做匀速圆周运动(例如电子绕原子核的高速旋转)，D可能出现；不能做匀速直线运动，A不可能出现．答案：A图132．如图13所示，从F处释放一个无初速度的电子向B板方向运动，指出下列对电子运动的描述中哪句是错误．．的(设电源电动势为U)() A．电子到达B板时的动能是UeB．电子从B板到达C板动能变化量为零C．电子到达D板时动能是3UeD．电子在A板和D板之间做往复运动解析：电子在AB之间做匀加速运动，且eU＝ΔE k，A正确；在BC之间做匀速运动，B正确；在CD之间做匀减速运动，到达D板时，速度减为零，C错误，D正确．答案：C图143．如图14所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计重力)以速度v M经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度v N折回N点，则() A．粒子受电场力的方向一定由M指向NB．粒子在M点的速度一定比在N点的大C．粒子在M点的电势能一定比在N点的大D．电场中M点的电势一定高于N点的电势解析：两平行金属板间的电场为匀强电场．带电粒子先向下运动又折回说明粒子先向下做匀减速运动，折回后向上做匀加速运动．整个过程具有对称性，由此可知B项正确．答案：B4．如图15所示的示波管，当两偏转电极XX′、YY′电压为零时，电子枪发射的电子经加速电压加速后会打在荧光屏上的正中间(图示坐标的O点，其中x轴与XX′电场的场强方向重合，x轴正方向垂直于纸面指向纸内，y轴与YY′电场的场强方向重合)．若要电子打在图示坐标的第Ⅲ象限，则()图15A．X、Y极接电源的正极，X′、Y′接电源的负极B．X、Y′极接电源的正极，X′、Y接电源的负极C．X′、Y极接电源的正极，X、Y′接电源的负极D．X′、Y′极接电源的正极，X、Y接电源的负极解析：若要电子打在图示坐标的第Ⅲ象限，电子在x轴上向负方向偏转，则应使X′接正极，X接负极；电子在y轴上也向负方向偏转，则应使Y′接正极，Y接负极，所以选项D正确．答案：D5．如图16所示，两平行金属板水平放置并接到电源上，一个带电微粒P位于两板间恰好平衡，现用外力将P固定，然后使两板各绕其中点在竖直平面内逆时针转过α角，如图中虚线所示，撤去外力，则P在两板间()图16A．保持静止B．水平向左做直线运动C．向左下方运动D ．不知α角的值无法确定P 的运动状态解析：设初状态极板间距是d ，旋转α角度后，极板间距变为d cos α，所以电场强度E ′＝E cos α，而且电场强度的方向也旋转了α，由受力分析可知，竖直方向仍然平衡，水平方向有电场力的分力，所以微粒水平向左做匀加速直线运动，故B 选项正确．解决本题的关键是确定新场强与原来场强在大小、方向上的关系．答案：B图176．平行板间有如图17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t ＝0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况．在图17所示的图象中，能正确定性描述粒子运动的速度图象的是( )解析：0～T 2时间内粒子做初速度为零的匀加速直线运动.T2～T 时间内做加速度恒定的匀减速直线运动，由对称性可知，在T 时速度减为零．此后周期性重复，故A 对．答案：A7．传感器是一种采集信息的重要器件，如图18所示为测定压力的电容式传感器，将电容器、零刻度在中间的灵敏电流计和电源串联成闭合回路．当压力F 作用于可动膜片电极上时膜片产生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流计指针偏转．从对膜片施加恒定的压力开始到膜片稳定之后，灵敏电流计指针的偏转情况为(已知电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)( )图18A ．向左偏到某一刻度后回到零刻度B ．向右偏到某一刻度后回到零刻度C ．向右偏到某一刻度后不动D ．向左偏到某一刻度后不动解析：由题意可知，电容器始终与电源相连，所以两极板间的电压U 不变，压力F 作用于可动膜片电极上时，两极板间距离d 减小，电容C ＝εr S 4πkd 增大，由C ＝QU 可知，两极板带电荷量增加，即对电容器有一短暂的充电过程，又因为上极板带正电，所以灵敏电流计指针向右偏；当压力使膜片稳定后，电容不变，两极板带电荷量不变，电流计指针重新回到零刻度处．综上所述，B 选项正确．答案：B图198．竖直放置的平行金属板A 、B 连接一恒定电压，两个电荷M 和N 以相同的速率分别从极板A 边缘和两板中间沿竖直方向进入板间电场，恰好从极板B 边缘射出电场，如图19所示，不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，下列说法正确的是( )A ．两电荷的电荷量可能相等B ．两电荷在电场中运动的时间相等C ．两电荷在电场中运动的加速度相等D ．两电荷离开电场时的动能相等解析：带电粒子在电场中的类平抛运动可分解为沿电场方向的匀加速运动与垂直电场方向的匀速运动两个分运动，所以两电荷在电场中的运动时间相等，B 对；又因为d ＝12at 2，a＝qE m ，因为偏转量d 不同，故a 一定不同，C 错．由a ＝qEm ，因不知m 的关系，q 可能相等，也可能不相等，故A 正确．当q 相等时，电荷从进入到离开，电场力做的功不同，由动能定理可知，两电荷离开电场时的动能不同，D 错．9．图20中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点．若不计重力，则()图20A．M带负电荷，N带正电荷B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零解析：由O点电势高于C点电势知，场强方向垂直虚线向下，由两粒子运动轨迹的弯曲方向知N粒子所受电场力方向向上，M粒子所受电场力方向向下，故M粒子带正电、N 粒子带负电，A错误．N粒子从O点运动到a点，电场力做正功．M粒子从O点运动到c 点电场力也做正功．因为U aO＝U Oc，且M、N粒子质量相等，电荷的绝对值相等，由动能定理易知B正确．因O点电势低于a点电势，且N粒子带负电，故N粒子运动中电势能减少，电场力做正功，C错误．O、b两点位于同一等势线上，D正确．答案：BD10．一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电荷量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比．若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升．若两极板间电压为—U，油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是() A．2v、向下B．2v、向上C．3v、向下D．3v、向上解析：当不加电场时，油滴匀速下降，即F f＝k v＝mg；当两极板间电压为U时，油滴向上匀速运动，即F电＝k v＋mg，解之得：F电＝2mg，当两极间电压为—U时，电场力方向反向，大小不变，油滴向下运动，当匀速运动时，F电＋mg＝k v′，解之得：v′＝3v，C项正确．答案：C图2111．如图21所示，一光滑斜面的直角点A 处固定一带电荷量为＋q 、质量为m 的绝缘小球，另一同样小球置于斜面顶点B 处，已知斜面长为L ，现把上部小球从B 点由静止自由释放，球能沿斜面从B 点运动到斜面底端C 处，求：(1)小球从B 处开始运动到斜面中点D 处时的速度； (2)小球运动到斜面底端C 处时，球对斜面的压力是多大？解析：由于小球沿斜面下滑过程中所受电场力为变力，因此不能用功的定义来求解，只能用动能定理求解(1)由题意知：小球运动到D 点时，由于AD ＝AB ，所以有电势φD ＝φB ，即U DB ＝φD －φB＝0①则由动能定理得：mg L 2sin30°＝12m v 2D －0②联立①②解得：v D ＝gL2③ (2)当小球运动至C 点时，对球受力分析如图22所示，则由平衡条件得：图22F N ＋F 库sin30°＝mg cos30°④ 由库仑定律得： F 库＝kq 2(L cos30°)2⑤联立④⑤得： F N ＝32mg －23kq 2L2由牛顿第三定律得：F N ′＝F N ＝32mg －2kq 23L 2.答案：(1)gL 2 (2)32mg －2kq 23L2图2312．如图23所示，两块长3 cm 的平行金属板AB 相距1 cm ，并与300 V 直流电源的两极相连接，φA <φB .如果在两板正中间有一电子(m ＝9×10－31kg ，e ＝－1.6×10－19C)，沿着垂直于电场线方向以2×107m/s 的速度飞入，则：(1)电子能否飞离平行金属板？(2)如果由A 到B 分布宽1 cm 的电子带通过此电场，能飞离电场的电子数占总数的百分之几？解析：(1)当电子沿AB 两板正中央以v 0＝2×107m/s 的速度飞入电场时，若能飞出电场，则电子在电场中的运动时间为t ＝l v 0① 在沿AB 方向上，电子受电场力的作用，在AB 方向上的位移为 y ＝12at 2② 又a ＝F m ＝eE m ＝eU ABmd ③由①②③式得 y ＝12eU AB md (l v 0)2＝12×1.6×10－19×3009×10－31×1×10－2×(3×10－22×107)2m ＝6×10－3m ＝0.6 cm ，而d 2＝0.5 cm ，所以y >d2，故粒子不能飞出电场． (2)从(1)的求解可知，与B 板相距为y 的电子带是不能飞出电场的，而能飞出电场的电子带宽度为x ＝d －y ＝(1－0.6) cm ＝0.4 cm.故能飞出电场的电子数占总电子数的百分比为： n ＝x d ×100%＝0.41×100%＝40%. 答案：(1)不能 (2)40%。