高中物理选修31单元测试卷(含答案)(附答案)

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最新人教版高中物理选修3-1测试题全套带答案解析章末检测第一章（时间：90分钟满分：100分）-、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分）1.关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是（）A.电场强度大的地方，电势一定高B.电场强度不变，电势也不变C.电场强度为零时，电势一定为零D.电场强度的方向是电势降低最快的方向答案D解析电场强度是描述静电力的性质的物理量，电势是描述电场能的性质的物理量，电场强度的大小和电势高低没有必然关系，电场线的方向，即电场强度的方向是电势降低最快的方向，选项A、B、C错误，选项D正确.2.如图1所示，空间有一电场，电场屮有两个点a和b.下列表述正确的是（）A.该电场是匀强电场B.Q点的电场强度比b点的人C.Q点的电势比〃点的尚D.正电荷在°、b两点受力方向相同答案C解析由电场线的分布可以看出，此电场不是匀强电场，选项A错误；b点电场线比G点电场线密，故Q 点的电场强度比b点的小，B不正确；根据电场线的方向知Q点的电势比b点的大，故C正确.正电荷在a、方两点受力方向分别沿a、b两点的切线方向，选项D错误.A3.空屮有两个等量的正电荷如和的，分别固定于力、B两点,DC为连线的中垂线，C为4、3两点连线的中点，将一正电荷^rtic点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，下列结论正确的有（）A.电势能逐渐减小B.电势能逐渐增大C.?3受到的电场力逐渐减小D.$受到的电场力逐渐增大答案A解析中垂线CD段上的电场强度方向处处都是竖直向上，故正电荷①由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，电场力做正功，电势能减小，A对，B错；中垂线上由C到D,电场强度先变大后变小，©受到的电场力先变大后变小，C、D错.%=5V 伟=3V~a c图34.如图3所示，a、b、c为电场屮同一条水平方向电场线上的三点，c为“的屮点，a、b电势分别为％= 5V、（p h=3 V.下列叙述正确的是（）A.该电场在c点处的电势一定为4VB.Q点处的场强&一定大于b点处的场强C.一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D.一正电荷运动到c点时受到的静电力rhe指向G答案c解析因不知该电场是否是匀强电场，所以£=乡不一定成立，c点电势不一定是4V,所以A、B两项错误.因（p a ＞（p h,电场线方向向右，正电荷从高电势点移到低电势点电场力做正功，电势能减少，受到的电场力指向b,所以C项正确、D项错误.5.空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图4所示稳定的静电场.实线为其电场线，虚线为其等势线，A. B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线对称，贝9（）A./点和B点的电势相同B.C点和D点的电场强度相同C.正电荷从力点移至B点，静电力做正功D.负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能先增大后减小答案C解析由题图可知生＞伽,所以正电荷从力移至静电力做正功，故A错误，C正确.C、D两点场强方向不同，故B错误.负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能先减小后增大，所以D错误，故选C.6.如图5所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为0的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、〃三个点，d和/>、〃和c、c和〃间的距离均为在a点处有一电荷量为q （q>0）的固定点电荷.已知b点处的场强为零，则〃点处场强的大小为伙为静电力常量）（）.A•谱B.牖C.障D.普詳答案B解析由于b点处的场强为零，根据电场叠加原理知，带电圆盘和a点处点电荷在b处产生的场强大小相等，方向相反.在d点处带电圆盘和°点处点电荷产生的场强方向相同，所以£=佑和+燼=^|器，所以B选项正确.二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分）7.下列各量中，与检验电荷无关的物理量是（）A.电场力FB.电场强度EC.电势差UD.电场力做的功W答案BC解析电场力F=qE,与检验电荷有关，故A项错；电场强度£、电势差U与检验电荷无关，故B、C对; 电场力做功W=qU,与检验电荷有关，故D项错.8.带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到0点，在此过程中克服电场力做了2.6X107 J的功，那么（）A.M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能B.戶点的场强一定小于0点的场强C.戶点的电势一定高于0点的电势D.M在P点的动能一定大于它在0点的动能答案AD解析因克服电场力做功，电势能增加，动能减小，所以A、D项正确；P、Q两点的场强大小不能确定, B项错；粒子电性未知，所以P、0两点的电势高低不能判定，C项错.图69. 如图6所示的电路中，是两金属板构成的平行板电容器.先将电键K 闭合，等电路稳定后再将K 断开，然后将B 板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P 与/板的距离不变.则下列说法正确的是（）A. 电容器的电容变小B. 电容器内部电场强度大小变大C. 电容器内部电场强度大小不变D. P 点电势升高答案ACD10・带电粒子在匀强电场中的运动轨迹如图7所示，如果带电粒子只受电场力作用从a 到b 运动，下列说法正确的是（）A. 粒子带正电B. 粒子在。

最新鲁科版高中物理选修3-1单元测试题全套及答案

最新鲁科版高中物理选修3-1单元测试全套及答案阶段综合测评(一)静电场电势能与电势差(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共14小题，每小题4分，共56分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～14题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．仔细观察下列各图，属于防范静电的是( )A [题给四个图中，B 、C 、D 均为静电现象的应用，故选项A 正确．]2．我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是( )A ．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B ．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C ．小磁针吸引小铁屑D ．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉C [梳过头发的塑料梳子因与头发摩擦带电，能吸引轻小物体(纸屑)，是静电现象；带电小球移至不带电金属球附近，使不带电金属球近端感应出与带电小球异种的电荷而相互吸引，是静电现象；小磁针吸引小铁屑，是磁现象，不是静电现象；从干燥的地毯上走过，人与地毯摩擦产生静电，手碰到金属把手时有被电击的感觉，是放电现象，是静电现象．因此不属于静电现象的是C 选项．]3．由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电荷量分别为q 1和q 2，其间距离为r 时，它们之间相互作用力的大小为F ＝k q 1q 2r 2，式中k 为静电力常量．若用国际单位制的基本单位表示，k 的单位应为( )A ．kg·A 2·m 3B ．kg·A －2·m 3·s －4C ．kg·m 2·C －2D ．N·m 2·A －2B [国际单位制中力F 、距离r 、电荷q 的单位分别是：N 、m 、C ，根据库仑定律有k ＝Fr 2q 1q 2，代入各自的单位，注意1 N ＝1 kg·m/s 2,1 C ＝1 A·s ，从而k 的单位用国际单位制的基本单位表示为kg·m 3·A －2·s －4.只有选项B 正确．]4．对于电场线，下列描述正确的是( )A ．电场线就是电荷在电场中的运动轨迹B ．电场中总有一些电场线是可以相交的C ．电场线的疏密程度可以反映电场强度的大小D ．两个等量异种电荷产生的电场线是闭合曲线C [电场线与运动轨迹是两个不同的概念，电场线是假想的，是为了形象描述电场的强弱和方向而引入的，运动轨迹是真实的，电场线与运动轨迹可能重合，也可能不重合，选项A 错误；若电场线可以相交，则交点处的电场线有两条切线即场强有两个方向，这与空间的某点的场强是唯一的相矛盾，所以电场线不可能相交，选项B 错误；电场线的疏密程度可以反映电场强度的大小，选项C 正确；两个等量异种电荷产生的电场线是不闭合曲线，选项D 错误．]5．下列选项中的各14圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各14圆环间彼此绝缘．坐标原点O 处电场强度最大的是( )B [根据对称性和矢量叠加，D 项O 点的场强为零，C 项等效为第二象限内电荷在O 点产生的电场，大小与A 项的相等，B 项正、负电荷在O 点产生的场强大小相等，方向互相垂直，合场强是其中一个的2倍，也是A 、C 项场强的2倍，因此B 项正确．]6．如图1所示为点电荷a 、b 所形成的电场的电场线分布图，下列说法正确的是( )图1A ．a 一定带正电荷，b 一定带负电荷B ．a 一定带负电荷，b 一定带正电荷C ．从c 点沿两点电荷连线到d 点，电场强度先变小后变大D ．从c 点沿两点电荷连线到d 点，电场强度先变大后变小C [由电场线分布情况可知a 、b 为异种电荷，由于图中末标明电场线的方向，所以无法确定a 、b 所带电荷的种类，选项A 、B 错误；电场线密集程度反映电场强弱，由于从c 到d 之间的电场线分布先变疏再变密，所以从c 点沿两点电荷连线到d 点的电场强度先变小后变大，选项C 正确，D 错误．]7．如图2所示，a 、b 是电场线上的两点，将一带电荷量为q 的点电荷从a 移到b ，电场力做功为W ，且知a 、b 间的距离为d ，则以下说法正确的是( )图2A ．a 、b 间的电势差为W qB ．a 处的场强为E ＝W qdC ．b 处的场强为E ＝W qdD ．a 点的电势为W qA [由W ＝qU 知，U ＝W q ，且a 点的电势比b 点的高，所以A 项正确．由于不知是不是匀强电场，所以a 、b 两点的电场强度不能使用E ＝W qd 进行计算，所以B 、C 项错误．如果取b 点的电势为零，a 点的电势才是W q ，而题中并没有说明何处为零电势点，所以D 项错误．]8．如图3所示，在点电荷Q 产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q 1、q 2分别置于A 、B 两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将q 1、q 2移到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是( )图3A ．A 点电势大于B 点电势B ．A 、B 两点的电场强度相等C ．q 1的电荷量小于q 2的电荷量D ．q 1在A 点的电势能小于q 2在B 点的电势能 C [由题意知点电荷Q 带负电，所以有φA ＜φB ＜0，得|U A ∞|＞|U B ∞|，移动两试探电荷克服电场力做功相等，有q 1|U A ∞|＝q 2|U B ∞|，所以q 1＜q 2，选项A 错误，C 正确；因为E ＝k Q r 2，r A ＜r B ，所以E A ＞E B ，而且A 、B 两点的场强方向也不同，选项B 错误；根据电场力做功与电势能变化的关系，q 1在A 点的电势能等于q 2在B 点的电势能，选项D 错误．]9．一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左，不计空气阻力，则小球( )A ．做直线运动B ．做曲线运动C ．速率先减小后增大D ．速率先增大后减小BC [小球受重力和电场力两个力作用，如图所示，合力的方向与速度方向不在同一条直线上，小球做曲线运动，选项A 错误，B 正确；小球所受的合力与速度方向先成钝角，然后成锐角，可知合力先做负功然后做正功，则速率先减小后增大，选项C 正确，D 错误．]10．如图4所示，一个带电粒子以初速度v0从A处进入某电场，实线表示电场线，虚线表示带电粒子的运动轨迹．不计带电粒子的重力，则下列说法中正确的是()图4A．该带电粒子一定带负电B．该带电粒子在A处的加速度大于在B处的加速度C．该带电粒子在A处的动能大于在B处的动能D．该带电粒子在A处的动能小于在B处的动能AC[该带电粒子从A处进入电场后，仅受电场力作用从A点沿虚线运动到B 点，由轨迹的弯曲方向可知，它在A点所受电场力的方向必跟A点的场强方向相反，则该粒子带负电，选项A正确；因A处的电场线比B处的电场线疏，故A处场强比B处的小，带电粒子在A处受到的电场力比在B处受到的电场力小，则该粒子在A处的加速度小于在B处的加速度，选项B错误；带电粒子从A处运动到B处的过程中，电场力做负功，由动能定理可知其动能减小，选项C正确，D错误．]11．如图5所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷＋Q，在x轴上C点有点电荷－Q，且CO＝OD，∠ADO＝60°，则下列判断正确的是()图5A．O点电场强度为零B．D点电场强度为零C．若点电荷＋q从O点向C点运动，动能减少D．若点电荷－q从O点向C点运动，动能减少BD[场强是矢量，叠加时遵循平行四边形定则，由E＝kQr2和几何关系可以得出，选项A错，B对．在O、C之间，合场强的方向向左，把负电荷从O点移动到C 点，电场力做负功，动能减少，而移动正电荷则相反，选项C错，D对．] 12．如图6甲所示，直线上固定两个点电荷A与B，其中B带＋Q的电荷量，C、D两点将AB连线三等分．现有一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动，不计粒子所受的重力，并且已知该负电荷在C、D间运动的速度v与时间t的关系图象如图6乙所示，则A点电荷的带电荷量可能是()图6 A ．＋6QB ．＋5QC ．＋4QD ．＋3Q AB [由题图乙知粒子从C 点开始向右做减速运动，说明A 带正电，且粒子的加速度逐渐减小，则粒子的平衡位置应在D 点右侧某处P 点，设AC ＝CD ＝DB ＝d ，PB ＝r ，则AP ＝3d －r ，d ＞r ，粒子在P 点受力平衡，有k Q A q (3d －r )2＝k Qq r 2，得Q A Q ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫3d r －12＞⎝ ⎛⎭⎪⎫3d d －12＝4，即A 点电荷的带电荷量一定大于＋4Q ，选项A 、B 正确．] 13．如图7所示，电场中有A 、B 两点，则下列说法正确的是( )图7 A ．电势φA ＞φB ，场强E A ＞E BB ．电势φA ＞φB ，场强E A ＜E BC ．将＋q 从A 点移到B 点，电场力做正功D ．将－q 分别放在A 、B 两点时具有的电势能E p A ＞E p BBC [B 处电场线较密，故场强E A ＜E B ，沿电场线方向电势降低，故φA ＞φB ，A 错，B 对；对正电荷，由于φA ＞φB ，E p A ＞E p B ，因此从A 到B ，电场力做正功，对负电荷，E p A ＜E p B ，故C 对，D 错．]14．在两块平行金属板A 、B 间加如图8所示变化的电压，此电压的值不变，但每过T 2改变一次极性．t ＝0时，A 板电势为正，若在此时由B 板自由释放一电子，那么( )图8A ．电子会一直向A 板运动B ．电子在A 、B 两板间来回运动C ．在t ＝T 时，电子回到出发点D ．在t ＝T 2时电子具有最大速度 AD [根据电子的受力情况和牛顿第二定律知，在0～T 2时间内，电子向A 板做匀加速直线运动，在T 2时刻速度达到最大值；在T 2到T 时间内，电子向A 板做匀减速直线运动，在T 时刻速度减为零；随后重复刚才的运动，故A 、D 正确．]二、非选择题(本题共4小题，共44分，按题目要求作答)15．(10分)如图9所示，A 、B 是两个带等量同种电荷的小球，A 固定在竖直放置的10 cm 长的绝缘支杆上，B 静止于光滑绝缘倾角为30°的斜面上且恰与A 等高，若B 的质量为30 3 g ，则B 带电荷量是多少？(g 取10 m/s 2)图9[解析] 因为B 静止于光滑绝缘倾角为30°的斜面上且恰与A 等高，设A 、B 之间的水平距离为L . 依据题意可得tan 30°＝h L ，L ＝h tan 30°＝1033cm ＝10 3 cm 对B 进行受力分析，如图所示，依据物体的平衡条件解得库仑力： F ＝mg tan 30°＝303×10－3×10×33 N ＝0.3 N依据F ＝k Q 1Q 2r 2得：F ＝k Q 2L 2解得Q ＝FL 2k ＝0.39×109×103×10－2 C ＝1.0×10－6 C. [答案] 1.0×10－6 C16．(10分)一长为L 的细线，一端固定于O 点，另一端拴一质量为m 、带电荷量为q 的小球，处于如图10所示的水平向右的匀强电场中．开始时，将线与小球拉成水平，小球静止在A 点，释放后小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时，小球到达B 点速度恰好为零．试求：图10(1)A 、B 两点的电势差U AB ；(2)匀强电场的场强大小． [解析] (1)小球由A 到B 过程中，由动能定理得mgL sin 60°－qU AB ＝0，所以U AB ＝3mgL2q .(2)A 、B 两点间沿电场线的有效长度d ＝L －L cos 60°.由公式U ＝E ·d 可知，E ＝U ABL －L cos 60°＝3mg q .[答案] (1)3mgL 2q (2)3mg q17．(12分)两个半径均为R 的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d ，极板间的电势差为U ，板间电场可以认为是匀强电场．一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心．已知质子电荷为e ，质子和中子的质量均视为m ，忽略重力和空气阻力的影响，求：(1)极板间的电场强度E ；(2)α粒子在极板间运动的加速度a ；(3)α粒子的初速度v 0.[解析] (1)极板间场强E ＝U d .(2)α粒子电荷为2e ，质量为4m ，所受静电力F ＝2eE ＝2eU dα粒子在极板间运动的加速度a ＝F 4m ＝eU 2dm .(3)由d ＝12at 2，得t ＝2d a ＝2d m eU ， v 0＝R t ＝R 2d eU m .[答案] (1)U d (2)eU 2md (3)R 2d eU m18．(12分)如图11所示，两块竖直放置的足够长的平行金属板A 、B ，板距d ＝0.04 m ，两板间的电压U ＝400 V ，板间有一匀强电场．在A 、B 两板上端连线的中点Q 的正上方，距Q 为h ＝1.25 m 的P 点处有一带正电小球，已知小球的质量m ＝5×10－6 kg ，电荷量q ＝5×10－8 C ．设A 、B 板长度无限，g 取10 m/s 2.试求：图11(1)带正电小球从P 点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰？(2)相碰时，离金属板上端的距离多大？[解析] (1)设小球从P 到Q 的时间为t 1，由h ＝12gt 21得t 1＝2h g ＝2×1.2510＝0.5 s小球进入电场后其飞行时间取决于电场力产生的加速度a x ，由力的独立作用原理，可以求出小球在电场中的运动时间t 2，应有qE ＝ma x 、E ＝U d 、d 2＝12a x t 22得t 2＝d mqU＝0.04×5×10－65×10－8×400＝0.02 s所以，运动总时间t ＝t 1＋t 2＝0.5＋0.02＝0.52 s.(2)小球由P 点开始在竖直方向上始终是自由落体运动，在时间t 内的位移为 y ＝12gt 2＝12×10×(0.52)2＝1.352 m与金属板上端的距离为S ＝y －h ＝1.352－1.25＝0.102 m.[答案] (1)0.52 s (2)0.102 m阶段综合测评(二)恒定电流闭合电路欧姆定律和逻辑电路(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．关于对电流的理解，下列说法中正确的是( )A ．只有自由电子的定向移动才能形成电流B ．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向C ．同一段电路中，相同时间内通过各不同横截面的电荷量不同D ．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位D [自由电荷定向移动都能形成电流，如自由电子、阴离子、阳离子等，选项A 错误；电流虽然有大小和方向，但它不是矢量，选项B 错误；根据电荷守恒定律可知不同横截面的电荷量一定相等，故选项C 错误；由单位制知选项D 正确．]2．两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中，甲电阻丝长为l ，直径为d ；乙电阻丝长为2l ，直径为2d ，要使两电阻丝消耗的功率相等，则应满足( ) A.U 甲U 乙＝21 B.U 甲U 乙＝22 C.I 甲I 乙＝12 D.I 甲I 乙＝21 A [由R ＝ρl S 可得R 甲R 乙＝21.要使P 甲＝P 乙，由P ＝U 2R 可得U 甲U 乙＝21；由P ＝I 2R 得I 甲I 乙＝22.故选项A 正确．]3．一同学将变阻器与一只6 V 、6～8 W 的小灯泡L 及开关S 串联后接在6 V 的电源E 上，当S 闭合时，发现灯泡发光．按如图1所示的接法，当滑片P 向右滑动时，灯泡将( )图1A．变暗B．变亮C．亮度不变D．可能烧坏灯泡B[由题图可知，变阻器接入电路的是PB段的电阻丝，由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡．当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，B选项正确．]4．两盏额定功率相同的灯泡A和B，其额定电压U A＞U B，则下列说法正确的是()A．两灯正常发光时，灯泡的电流强度I A＞I BB．两灯电阻R A＜R BC．将两灯串联后接入电路中发光时，则灯泡的功率P A＜P BD．将两灯并联后接入电路中发光时，则灯泡的功率P A′＜P B′D[由P＝UI可知额定电流I A＜I B，由P＝U2R可知R A＞R B.两灯串联后，由串联电路的功率分配关系可知P∝R，所以P A＞P B；两灯并联后，由并联电路的功率分配关系可知P∝1R，所以P A′＜P B′，则D正确，A、B、C错误．]5．如图2所示是一个电热水壶的铭牌上的部分信息，小沈同学利用所学知识，结合该铭牌上获取的信息，得出该电热水壶()图2A．正常工作时的电流约为6.8 AB．正常工作5 min耗电约0.5 kW·hC．只能在直流电下工作D．只能在220 V电压下工作A[由铭牌信息可知，电热水壶的额定功率为1 500 W，额定电压为220 V，则由P＝UI可得I＝PU＝1 500220A＝6.8 A，A正确；工作5 min时，消耗的电能W＝Pt＝1.5 kW×560h＝0.125 kW·h，B错误；该电热水壶工作在交流电下，C错误；该电热水壶可以在220 V及其之下的电压下工作，D错误．]6．如图3，虚线框内为改装好的电表，M、N为新电表的接线柱，其中灵敏电流计G的满偏电流为200 μA，已测得它的内阻为495 Ω.图中电阻箱读数为5.0 Ω.现将MN接入某电路，发现灵敏电流计G刚好满偏，则根据以上数据计算可知()图3A．M、N两端的电压为1 mVB．M、N两端的电压为100 mVC．流过M、N的电流为2 μAD．流过M、N的电流为20 mAD[电流表的满偏电流I g＝200 μA＝0.2 mA，内阻为R g＝495 Ω，则电流表两端电压为U＝I g R g＝200×10－6×495 V＝0.099 V＝99 mV，即U MN＝99 mV，故A、B选项错误；电阻箱的读数为R＝5 Ω，流过电阻箱的电流I R＝U MNR＝0.019 8 A＝19.8 mA，流过M、N的电流I MN＝I g＋I R＝20 mA，故C选项错误，D选项正确．] 7．图4为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能为()图4B[由U-I图线可知该电源的电动势为6 V，内阻r＝ΔUΔI＝24Ω＝0.5 Ω.此电源与三个均为3 Ω的电阻连接成电路时测得的路端电压为4.8 V；A中的路端电压为4 V；B中的路端电压为4.8 V；C中的路端电压约为5.7 V；D中的路端电压为5.4 V．故B正确．]8．如图5为某电源的路端电压随电流的变化规律，图中的三点为该电源正常工作时的三个不同状态，且连线Ob与横轴的夹角α与图线和横轴的夹角β相等．则下列选项正确的是()图5A．在状态b时外电路消耗的功率最大B．在状态b时整个电路消耗的总功率最大C．从状态a变化到状态b，整个电路消耗的总功率和外电路消耗的功率将增大D．若Ob连线的倾角增大，从状态b变化到状态c，整个电路消耗的总功率和外电路消耗的功率将增大A[在b点，外接电阻的阻值与电源内阻大小相等，所以此时电源的输出功率最大，即外电路消耗的功率最大，A正确；从a到b过程中，电源外接电阻的阻值不断增大，但总小于电源内阻，所以电源的输出功率不断增大，但总功率P＝EI 不断减小，B、C错误；从b到c过程中，电源外接电阻阻值不断增大，且始终大于电源内阻，所以电源输出功率不断减小，总功率P＝EI不断减小，D错误．] 9．如图6所示，电流表A1(0～3 A)和A2(0～0.6 A)是由两个相同的灵敏电流计改装而成的．现将这两个电流表并联后接入电路中，闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是()图6A．A1、A2的读数之比为1∶1B．A1、A2的读数之比为5∶1C．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶1D．A1、A2的指针偏转角度之比为1∶5BC[因为大量程的电流表是在灵敏电流计上并联分流电阻，故加在两灵敏电流计两端的电压是相同的，所以通过灵敏电流计的电流相同，指针偏转角度之比为1∶1.因为两电流表对应的最大刻度之比为5∶1，所以A1、A2的读数之比为5∶1.选项B、C正确．]10．如图7所示为多用电表欧姆挡的内部电路，a、b为表笔插孔，下列说法中正确的是()图7A．a孔插红表笔B．表盘刻度是均匀的C．用“×100 Ω”挡测量时，若指针指在0 Ω附近，则应换用“×1 kΩ”挡D．测量“220 V100 W”的灯泡的电阻，会发现测量的电阻比484 Ω小AD[电流总是从红表笔流入电表，黑表笔流出电表，所以红表笔应该连接欧姆表内部电源的负极，插在a孔，A正确；表头中的电流与待测电阻不成正比，所以欧姆表的刻度是不均匀的，B错误；用“×100 Ω”挡测量时，若指针指在0 Ω附近，说明读数太小，应该换用小量程的使读数大一些，所以应换用“×10 Ω”挡，C错误；测量电阻时需要将灯泡与外电路断开，灯泡处于不发光的状态，故电阻小于正常发光时的电阻484 Ω，D正确．]11．如图8所示电路中，电流表、电压表均为理想电表，若电阻R1开路，则下列说法中正确的是()图8A．电流表示数变小B．电压表示数变大C．电源内电路消耗的功率变大D．R3消耗的功率变大BD[R1开路，外电路总电阻增大，总电流减小，内电压减小，从而使路端电压增大，流过R2、R3的电流增大，即电流表示数变大，A错误．电压表示数也变大，B正确．由于总电流减小，由P＝I2r知，电源的内耗功率减小，C错误．因为流过R3的电流增大，所以R3消耗的功率变大，D正确．]12．某同学将一直流电源的总功率P E、输出功率P R和电源内部的发热功率P r 随电流I变化的图线画在了同一坐标图上，如图9中的a、b、c所示，根据图线可知()图9A．反映P r变化的图线是cB．电源电动势为8 VC．电源内阻为2 ΩD．当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6 ΩACD[电源的总功率P E＝EI，对应图线a，内阻发热功率P r＝I2r，抛物线开口向上，可知反映P r变化的图线是c.I＝2 A时，由图线知外电路短路，总功率等于内阻发热功率，把电流I＝2 A、P r＝8 W代入P r＝I2r可求得内阻为2 Ω，又由P E＝EI＝8 W、I＝2 A，解得电动势E＝4 V．当电流为0.5 A时，总功率P E＝2 W，内阻发热功率P r＝0.5 W，外电路消耗的功率P R＝P E－P r＝1.5 W，由P R＝I2R求得R＝6 Ω.]二、非选择题(本题共6小题，共52分，按题目要求作答)13．(8分)在“测定金属丝的电阻率”的实验中，如提供的电源是一节内阻可不计的干电池，被测金属丝的直径小于1 mm，长度约为80 cm，阻值约为3 Ω，使用的电压表有3 V(内阻约为3 kΩ)和15 V(内阻约为15 kΩ)两个量程，电流表有0.6 A(内阻约为0.1 Ω)和3 A(内阻约为0.02 Ω)两个量程，供限流用的滑动变阻器有：A.0～10 Ω；B.0～100 Ω；C.0～1 500 Ω三种，可供选择的实验电路有如图10所示的甲、乙两种，用螺旋测微器测金属丝的直径如图10丙所示，则：图10(1)螺旋测微器的示数是________mm.(2)为减小电阻的测量误差，应选用________图所示的电路．(3)为了便于调节，应选用编号为________的滑动变阻器．(4)电压表的量程应选用________V .(5)电流表的量程应选用________A.[解析] (1)固定刻度上的读数为0.5 mm ，可动刻度上的读数为30.6，所以螺旋测微器的示数为0．5 mm ＋30.6×0.01 mm ＝0.806 mm.(2)由于金属丝的电阻是小电阻，所以应采取电流表外接法，即选用图乙所示电路．(3)由于实验所用电源是一节干电池，其电动势E ＝1.5 V ，且待测电阻丝的阻值约为3 Ω，所以用编号为A 的滑动变阻器作限流电阻，才能使电路中的电流有明显变化．(4)加在电压表两端的电压不超过1.5 V ，所以电压表的量程应选用3 V .(5)当滑动变阻器连入电路的电阻为零时，电路中的电流最大，I max ＝1.53 A ＝0.5 A ，所以电流表的量程应选用0.6 A.[答案] (1)0.806 (2)乙 (3)A (4)3 (5)0.614．(8分)多用电表表头的示意图如图11所示．在正确操作的情况下：图11(1)若选择开关的位置如箭头a 所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．(2)若选择开关的位置如箭头b 所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．(3)若选择开关的位置如箭头c 所示，则测量的物理量是________，测量结果为________．(4)若选择开关的位置如箭头c 所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该为：___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________.(5)全部测量结束后，应将选择开关拨到________挡或者________．(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从________色表笔经________插孔流入电表．[解析] 多用电表可以测直流电压、电流，交流电压，电阻．测电压、电流时同电压表、电流表的使用方法相同，选择的挡位是最大量程；而选择测电阻挡位时，指针指示的数值乘以倍率便得测量值．[答案] (1)直流电压 1.25 V (2)直流电流 50 mA (3)电阻 1.7 kΩ (4)选用欧姆表“×1 k ”倍率，重新调零，将红、黑表笔分别接触被测电阻的两根引线，读出指针所指刻度，再乘以倍率得测量值 (5)OFF 交流电压500 V 挡 (6)红正15．(8分)如图12所示的电路中，电源电动势E ＝6.0 V ，内阻r ＝0.6 Ω，电阻R 2＝0.5 Ω，当开关S 断开时，电流表的示数为1.5 A ，电压表的示数为3.0 V ，试求：图12 (1)电阻R 1和R 3的阻值；(2)当S 闭合后，电压表的示数以及R 2上消耗的电功率.[解析] (1)R 3＝U 3I 3＝3.01.5 Ω＝2.0 Ω，由E ＝I 3(R 1＋R 3＋r )代入数据解得R 1＝1.4 Ω. (2)S 闭合后，R 总＝R 1＋r ＋R 2·R 3R 2＋R 3＝2.4 Ω 电压表的示数U ＝E R 总·R 2·R 3R 2＋R 3＝62.4×0.4 V ＝1.0 V R 2上消耗的功率P 2＝U 2R 2＝120.5 W ＝2.0 W. [答案] (1)1.4 Ω 2.0 Ω (2)1.0 V 2.0 W16．(8分)在如图13所示的电路中，R 1＝2 Ω，R 2＝R 3＝4 Ω，当开关S 接a 时，R 2上消耗的电功率为4 W ，当开关S 接b 时，电压表示数为4.5 V ，试求：图13(1)当开关S 接a 时，通过电源的电流和电源两端的电压；(2)电源的电动势和内电阻；(3)当开关S 接c 时，通过R 2的电流．[解析] (1)S 接a 时，R 1被短路，外电阻为R 2，根据电功率公式P ＝I 2R ，可得通过电源的电流I 1＝PR 2＝1 A 电源两端的电压U 1＝PR 2＝4 V .(2)S 接a 时，有E ＝U 1＋I 1r ＝4＋r ①S 接b 时，R 1和R 2串联，R 外′＝R 1＋R 2＝6 Ω通过电源的电流I 2＝U 2R 1＋R 2＝0.75 A这时有：E ＝U 2＋I 2r ＝4.5＋0.75r ②联立①②式得：E ＝6 V ，r ＝2 Ω.(3)当S 接c 时，R 2、R 3并联的总电阻R 23＝R 2R 3R 2＋R 3＝2 Ω R 总＝R 1＋r ＋R 23＝6 Ω总电流I 3＝E R 总＝1 A 通过R 2的电流I ′＝12I 3＝0.5 A.[答案] (1)1 A 4 V (2)6 V 2 Ω (3)0.5 A17．(10分)如图14所示，电路中接一电动势为4 V ，内阻为2 Ω的直流电源，内阻R 1、R 2、R 3、R 4的阻值均为4 Ω.电容器的电容为30 μF ，电流表的内阻不计，当电路稳定后，图14(1)求电流表的读数；(2)求电容器所带的电荷量；(3)如果断开电源，求通过R 2的电荷量．[解析] (1)等效电路如图所示．由闭合电路欧姆定律得I ＝E R 3＋R 4＋r ＝44＋4＋2A ＝0.4 A.(2)U 3＝IR 3＝0.4×4 V ＝1.6 VQ ＝CU 3＝4.8×10－5 C.(3)因R 1、R 2并联，且R 1＝R 2，所以在放电回路中，通过R 2的电荷量为Q 2＝2.4×10－5 C.[答案] (1)0.4 A (2)4.8×10－5 C (3)2.4×10－5 C18．(10分)如图15所示，一电荷量q ＝3×10－5 C 带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O 点．开关S 合上后，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角α＝37°.已知两板相距d ＝0.1 m ，电源电动势E ＝15 V ，内阻r ＝0.5 Ω，电阻R 1＝3 Ω，R 2＝R 3＝R 4＝8 Ω.g 取10 m/s 2，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：图15(1)电源的输出功率；(2)两板间的电场强度大小；(3)带电小球的质量. [解析] (1)R 2、R 3并联再与R 1串联，阻值R 外＝7.0 Ω，R 总＝R 外＋r ＝7.5 Ω，根据闭合电路欧姆定律有I ＝E R 总＝157.5 A ＝2 A ， P 出＝I 2R 外＝22×7 W ＝28 W.(2)U 外＝IR 外＝2×7 V ＝14 V ，E ＝U d ＝140.1 V/m ＝140 V/m.(3)小球静止，由力的平衡条件得Eq ＝mg tan 37°，m ＝Eq g tan 37°＝140×3×10－510×0.75kg ＝5.6×10－4 kg. [答案] (1)28 W (2)140 V/m (3)5.6×10－4 kg阶段综合测评(三)磁场磁场对电流和运动电荷的作用(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共14小题，每小题4分，共56分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～14题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．关于磁感应强度，下列说法正确的是()A．一个线圈放在磁感应强度不为零的位置，它的磁通量一定不为零B．在磁场中某处不放线圈，则该处的磁感应强度就为零C．只要某处存在磁场，该处的磁感应强度就不为零D．磁场的方向总是由N极指向S极C[磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，其大小和方向由磁场和磁场中的位置决定，与有无线圈无关，故选项C正确，B错误．磁场的方向外部由N极到S 极，内部由S极到N极，所以选项D错误．磁通量由磁感应强度和线圈面积及线圈平面的放置方式共同决定，所以选项A错误．]2．物理实验都需要有一定的控制条件．奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响．关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是()A．该实验必须在地球赤道上进行B．通电直导线应该竖直放置C．通电直导线应该水平东西方向放置D．通电直导线应该水平南北方向放置D[小磁针静止时指向南北，说明地磁场的方向为南北方向，当导线南北方向放置时，能产生东西方向的磁场，把小磁针放置在该处时，可有明显的偏转，故选D.]3．如图1所示，AB为水平面上一个圆的直径，过AB的竖直平面内有一根通电导线CD，已知CD∥AB，当CD竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通量将()图1A．逐渐增多B．逐渐减少C．始终不变D．不为零，但保持不变C[根据通电直导线周围磁感线分布的特点，有多少条磁感线从AB一侧穿出，就有多少磁感线从AB的另一侧穿出，穿过圆面的磁通量为零，所以CD竖直向上平移时，磁通量不变，始终为零，故选项C正确，A、B、D均错误，]4．取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图2甲所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图2乙所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为()。

人教版高中物理选修3-1：测试卷(一)含答案

高中同步测试卷(一)第一单元电场力的性质 (时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．关于电场强度的下列说法中不正确的是( ) A ．电场强度在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力 B ．在电场中某点不放电荷，则该点的电场强度一定为零C ．正电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的方向D ．负电荷在电场中某点所受电场力的方向就是这点电场强度的反方向2．在如图所示的四种电场中，分别标记有a 、b 两点．其中a 、b 两点电场强度大小相等、方向相反的是( )A ．甲图中与点电荷等距的a 、b 两点B ．乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点C ．丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点D ．丁图中非匀强电场中的a 、b 两点3.如图，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点，A 和C 均围绕B 以相同的角速度做匀速圆周运动，三个带电质点始终在同一直线上，B 恰能保持静止．其中A 、C 和B 的距离分别是L 1和L 2.不计三质点间的万有引力，则A 和C 的比荷 (电荷量与质量之比)之比应是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 22B.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 2L 12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 23D.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 2L 134.如图所示，有一带电荷量为＋q 的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d ，此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中a 点处的电场强度为零，则图中b 点处的电场强度大小是( )A ．k q 9d 2＋k qd 2B ．k q d 2－k q9d 2C ．0D ．k q d25．真空中相距为3a 的两个点电荷M 、N 分别固定于x 轴上x 1＝0和x 2＝3a 的两点上，在它们连线上各点场强随x 变化关系如图所示，以下判断正确的是( )A ．点电荷M 、N 一定为同种点电荷B ．点电荷M 、N 一定为异种点电荷C ．点电荷M 、N 所带电荷量的绝对值之比为2∶1D ．点电荷M 、N 所带电荷量的绝对值之比为3∶1二、多项选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意．)6.如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂两个相同的带电介质小球A 、B ，左边放一个带电荷量为＋Q 的固定球时，两悬线都保持竖直方向．下列说法中正确的是( )A ．A 球带正电，B 球带正电，并且A 球带电荷量较小 B ．A 球带负电，B 球带正电，并且A 球带电荷量较小C ．A 球带负电，B 球带正电，并且B 球带电荷量较大D ．A 球带正电，B 球带负电，并且B 球带电荷量较大7．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱．如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：O 是电荷连线的中点，E 、F 是连线中垂线上相对O 对称的两点，B 、C 和A 、D 也相对O 对称．则( )A．B、C两点场强大小和方向都相同B．A、D两点场强大小相等，方向相反C．E、O、F三点比较，O点场强最强D．B、O、C三点比较，O点场强最弱8．一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示．不计粒子所受重力，则( )A．粒子带正电B．粒子加速度逐渐减小C．A点的速度大于B点的速度D．粒子的初速度不为零8题图9题图10题图9．如图所示的水平匀强电场中，将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置，释放后，M、N保持静止，不计重力，则( )A．M的带电量比N大B．M带负电荷，N带正电荷C．静止时M受到的合力比N大D．移动过程中匀强电场对M做负功10．如图所示，在足够大的光滑绝缘水平面内固定有一带正电的电荷a(图中未画出)，与a带同种电荷的电荷b仅在a的库仑力作用下，以初速度v0(沿MP方向)由M点运动到N 点，到N点时速度大小为v，且v<v0, 则( )A．b电荷在M点受力一定向左上方B．b电荷在M点受力一定向右下方C．a电荷一定在虚线MP上方D．a电荷一定在虚线MP下方11．两个通电小球带电后相互排斥，如图所示．两悬线跟竖直方向各有一个夹角α、β，且两球在同一水平面上．两球质量用m和M表示，所带电荷量用q和Q表示．若已知α>β，则一定有关系( )A．两球一定带同种电荷B．m一定小于MC．q一定大于Q D．m受到的电场力一定等于M所受电场力12.如图所示，固定在竖直面内的光滑金属细圆环半径为R，圆环的最高点通过长为L 的绝缘细线悬挂质量为m的可视为质点的金属小球，已知圆环带电均匀分布且带电荷量与小球相同，均为Q (未知)，小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，已知静电力常量为k ，重力加速度为g .细线对小球的拉力为F (未知)，下列式子中正确的是( )A ．Q ＝mgR 3kLB ．Q ＝mgL 3kRC ．F ＝mgR LD ．F ＝mgL R题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)13．(8分)如图，真空中xOy 平面直角坐标系上的ABC 三点构成等边三角形，边长L ＝2.0 m ．若将电荷量均为q ＝＋2.0×10－6C 的两点电荷分别固定在A 、B 点，已知静电力常量k ＝9.0×109N ·m 2/C 2，求：(1)两点电荷间的库仑力大小； (2)C 点的电场强度的大小和方向．14.(10分)如图所示，绝缘的粗糙水平桌面高为h ＝1.25 m ，长为s ＝2 m ，桌面上方有一个水平向左的匀强电场．一个质量为m ＝2×10－3kg ，带电量为q ＝＋2.5×10－8C 的小物体自桌面的左端A 点以初速度v 0＝6 m/s 向右滑行，离开桌子边缘B 后，落在水平地面上C 点，C 点与B 点的水平距离x ＝1 m ，物体与桌面间的动摩擦因数为0.4，不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2.(1)水平向左的匀强电场的电场强度E 为多大；(2)为使小物体离开桌面边缘B 后水平距离加倍，即x ′＝2x ，某同学认为可以在桌子边缘B的右侧空间加一竖直方向的匀强电场E′，请你求出该电场的电场强度．15．(10分)竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场．其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，如图所示．请问：(1)小球带电荷量是多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？16.(10分)如图所示，带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A点，其带电荷量为Q；质量为m，带正电的乙球在水平面上的B点由静止释放，其带电荷量为q；A、B两点的距离为l0.释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外，还受到一个大小为F＝k qQ4l20(k为静电力常量)、方向指向甲球的恒力作用，两球均可视为点电荷．(1)求乙球在释放瞬间的加速度大小；(2)求乙球的速度最大时两球之间的距离；(3)请定性地描述乙球在释放后的运动情况(说明速度的大小变化及运动方向的变化情况)．参考答案与解析1．[导学号66870001] 【解析】选B.电场强度的大小在数值上等于单位电荷在电场中所受的电场力，故A 说法正确．电场强度的大小跟有没有试探电荷无关，由电场本身决定，故B 说法错误．电场强度的方向总是跟正电荷所受电场力的方向一致，跟负电荷所受电场力的方向相反，故C 、D 说法正确．故选B.2．[导学号66870002] 【解析】选C.甲图中与点电荷等距的a 、b 两点，场强大小相同，方向不相反，选项A 错误；对乙图，根据电场线的疏密及对称性可判断，a 、b 两点的场强大小相等、方向相同，选项B 错误；丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点，场强大小相同，方向相反，选项C 正确；对丁图，根据电场线的疏密可判断，b 点的场强大于a 点的场强，选项D 错误．3．[导学号66870003] 【解析】选C.根据B 恰能保持静止可得：k q A q B L 21＝k q C q BL 22.A 做匀速圆周运动，kq A q B L 21－k q C q A （L 1＋L 2）2＝m A ω2L 1，C 做匀速圆周运动，k q C q B L 22－k q C q A （L 1＋L 2）2＝m C ω2L 2，联立解得A 和C 的比荷之比等于⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 23，选项C 正确．4．[导学号66870004] 【解析】选A.由于a 点场强为零，说明点电荷在a 点的场强与圆盘在a 点的场强大小相等，E ＝kq d2，根据对称性可知，圆盘在b 点产生的场强大小也是E ＝kq d 2，则b 点的场强为E ′＝E ＋kq （3d ）2＝kq d 2＋kq9d2，A 正确． 5．[导学号66870005] 【解析】选A.从场强E 随x 的变化关系图象可以看出，x ＝2a 处的场强为零，在0～2a 范围内场强为正，2a ～3a 范围内场强为负，根据场强叠加原理可知，点电荷M 、N 为同种电荷，选项B 错误，选项A 正确；设点电荷M 的带电荷量为q 1，点电荷N 的带电荷量为q 2，x ＝2a 处的场强为E ＝k q 1（2a ）2－k q 2a 2＝0，解得：q 1∶q 2＝4∶1，选项C 、D 错误．6．[导学号66870006] 【解析】选BC.存在固定球时，对A 、B 球受力分析，由于悬线都沿竖直方向，说明水平方向各自所受电场力合力为零，说明A 球带负电而B 球带正电，A 、B 作为整体得固定球对A 、B 的水平方向的库仑力大小相等方向相反．根据库仑定律得A 离固定球近点，所以A 球带电荷量较小，B 球带电荷量较大．故A 、D 错误，B 、C 正确．7．[导学号66870007] 【解析】选ACD.由等量异种点电荷的电场线分布可知选项A 、C 、D 正确，B 错误．8．[导学号66870008] 【解析】选BCD.由运动轨迹可知电场力方向向左，粒子带负电，A 错误；A →B 电场强度变小，电场力变小，加速度变小，B 正确；粒子运动过程中，电场力与运动方向的夹角大于90°，所以速率减小，C 正确；若粒子的初速度为0，将沿电场线向左下侧运动，D 正确．故选BCD.9．[导学号66870009] 【解析】选BD.释放后，M 、N 保持静止，它们均受到水平匀强电场的电场力qE 和相互之间的库仑力F 作用，因此有qE ＝F ，两者方向相反，其合力为0，故选项C 错误；由牛顿第三定律可知，M 、N 间相互作用的库仑力F ，一定大小相等、方向相反，所以它们受到的水平匀强电场的电场力qE 也一定大小相等、方向相反，所以两带电小球必带异种电荷，电量相等，故选项A 错误；两小球带异种电荷，相互间的库仑力为引力，由题图中位置关系可知，小球M 受到的水平匀强电场的电场力方向向左，与电场方向相反，所以带负电，小球N 受到的水平匀强电场的电场力方向向右，与电场方向相同，所以带正电，故选项B 正确；由题图图示可知，小球M 移动方向与水平匀强电场的电场力方向成钝角，所以匀强电场对M 做负功，故选项D 正确．10．[导学号66870010] 【解析】选AD.b 电荷运动轨迹向上弯曲，根据曲线运动特点可知，b 电荷在M 点受力一定向左上方，所以a 电荷一定在虚线MP 下方，选项A 、D 正确．11．[导学号66870011] 【解析】选ABD.库仑力同样满足牛顿第三定律，满足共点力平衡条件，由题中图示可知两小球相互排斥，故A 、D 正确；偏角的大小与小球的质量和悬线的长度有关，故B 正确．12．[导学号66870012] 【解析】选BD.由于圆环不能看成点电荷，采用微元法求圆环对小球的库仑力，小球受到的库仑力为圆环各点对小球库仑力的合力．以小球为研究对象，进行受力分析，小球受到三个力的作用：线对小球的拉力为F 、重力G 、圆环各点对小球库仑力的合力F Q .则F sin θ＝mg ，sin θ＝RL ，解得：F ＝mgLR，选项C 错误，D 正确；水平方向上：F cos θ＝k Q 2L 2cos θ，解得：Q ＝mgL 3kR，选项A 错误，B 正确． 13．[导学号66870013] 【解析】(1)根据库仑定律，A 、B 两点电荷间的库仑力大小为F ＝k q 2L2①代入数据得F ＝9.0×10－3N ．②(2)A 、B 点电荷在C 点产生的场强大小相等，均为E 1＝k q L2③A 、B 两点电荷形成的电场在C 点的合场强大小为 E ＝2E 1cos 30°④由③④式并代入数据得E ＝7.8×103 N/C场强E 的方向沿y 轴正向．【答案】(1)9.0×10－3N(2)7.8×103N/C 方向沿y 轴正向14．[导学号66870014] 【解析】(1)设小物体离开桌子边缘B 点后经过时间t 落地，则h ＝12gt 2得t ＝2h g＝2×1.2510s ＝0.5 s 设小物体离开桌子边缘B 点时的速度为v B ，则v B ＝x t ＝10.5m/s ＝2 m/s根据动能定理，有－qEs －μmgs ＝12mv 2B －12mv 2得E ＝3.2×105N/C. (2)要使水平射程加倍，则 2x ＝v B t ′h ＝12at ′2 mg －qE ′＝ma代入数据得E ′＝6×105N/C ，方向竖直向上．【答案】(1)3.2×105N/C (2)6×105N/C 方向竖直向上 15．[导学号66870015] 【解析】(1)由小球处于平衡状态知小球带正电，对小球受力分析如图所示F T sin θ＝qE ① F T cos θ＝mg②由①②得tan θ＝qE mg ，故q ＝mg tan θE. (2)由第(1)问中的方程②知F T ＝mgcos θ，而剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线对小球的拉力大小相等，故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于mg cos θ.小球的加速度a ＝F 合m ＝gcos θ，小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动，当碰到金属板上时，它的位移为x ＝bsin θ，又由x ＝12at 2，得t ＝2xa＝2b cos θg sin θ＝2bgcot θ.【答案】(1)mg tan θE(2) 2bgcot θ16．[导学号66870016] 【解析】(1)由牛顿第二定律得：k qQ l 20－F ＝ma 解得：a ＝3kqQ4ml 20.(2)当乙球所受的合力为零，即库仑力与恒力F 大小相等时，乙球的加速度为零，速度最大，设此时两球之间的距离为x ，则有k qQ x 2＝kqQ 4l 20，解得：x ＝2l 0.(3)乙球先做远离甲球的运动，速度先增大后减小，然后又反向做速度先增大后减小的运动，返回到释放点B 后，再重复前面的运动，之后就在B 点和最远点之间做往复运动．【答案】(1)3kqQ4ml 20(2)2l 0 (3)见解析。

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最新鲁科版高中物理选修3-1单元测试题及答案全套章末过关检测(一)(时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．下列说法正确的是()A．只有体积很小的带电体才能看作点电荷B．以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的场强都相同C．在电场中某点放入检验电荷q，该点的场强为E＝F/q，取走q后，该点场强不变D．元电荷实质就是电子(或质子)本身答案：C2．小强在加油站加油时，看到加油机上有如图所示的图标，关于图标涉及的物理知识及其理解，下列说法正确的是()A．制作这些图标的依据是静电屏蔽原理B．工作人员工作时间须穿绝缘性能良好的化纤服装C．化纤手套与接触物容易摩擦起电存在安全隐患D．用绝缘的塑料梳子梳头应该没有关系解析：选C．用塑料梳子梳头时会产生静电，会引起静电，穿衣，脱衣也会产生静电．这些图标都是为了减少静电的产生，不是静电屏蔽，故A、D错误；工作人员工作时间穿绝缘性能良好的化纤服装，会引起静电，故B错误；化纤手套与接触物容易摩擦起电，故会引起静电，从而引起油料燃烧的危险，故C 正确．3．用控制变量法，可以研究影响电荷间相互作用力的因素．如图所示，O是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小．这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来．若物体O的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示，物体与小球间距离用d表示，物体和小球之间的作用力大小用F表示．则以下对该实验现象的判断正确的是()A ．保持Q 、q 不变，增大d ，则θ变大，说明F 与d 有关B ．保持Q 、q 不变，减小d ，则θ变大，说明F 与d 成反比C ．保持Q 、d 不变，减小q ，则θ变小，说明F 与q 有关D ．保持q 、d 不变，减小Q ，则θ变小，说明F 与Q 成正比解析：选C ．保持Q 、q 不变，根据库仑定律公式F ＝k Qq d 2，增大d ，库仑力变小，则θ变小，减小d ，库仑力变大，则θ变大．实验表明，F 与d 的二次方成反比，故A 、B 错误；保持Q 、d 不变，减小q ，则库仑力变小，θ变小，知F 与q 有关，故C 正确；保持q 、d 不变，减小Q ，则库仑力变小，θ变小，根据库仑定律得F ＝k Qq d 2，知F 与两电荷的乘积成正比，故D 错误． 4．如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )A ．速度变大，加速度变大B ．速度变小，加速度变小C ．速度变大，加速度变小D ．速度变小，加速度变大解析：选C ．因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同，故电荷将一直做加速运动，又由于两电荷间距离增大，它们之间的静电力越来越小，故加速度越来越小．5．在点电荷形成的电场中，一电子的运动轨迹如图中虚线所示，其中a 、b 是轨迹上的两点．若电子在两点间运动的速度不断增大，则下列判断中正确的是( )A ．形成电场的点电荷电性为正B ．电子一定是从a 点运动到b 点C ．电子一定是从b 点运动到a 点D ．电子的运动是匀变速曲线运动解析：选C ．电子做曲线运动，所受的合外力即电场力指向曲线的内侧，由此可以判断出电场力沿电场线由右指向左，电子带负电，故电场线的方向由左指向右，因而形成电场的点电荷应为负点电荷，A 错；电子受到库仑斥力，速度变大，应远离场源电荷，故运动轨迹为由b 点到a 点，C 对，B 错；电子从b 点运动到a 点库仑力越来越小，加速度越来越小，电子做变速曲线运动，故D 错．6．如图所示，三个完全相同的金属小球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上．a 和c 带正电，b 带负电，a 所带的电荷量比b 所带的电荷量小．已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是()A．F1B．F2C．F3D．F4解析：选B．据“同电相斥，异电相吸”规律，确定金属小球c受到a和b的静电力方向，考虑a的电荷量小于b的电荷量，根据平行四边形定则求合力如图所示，选项B正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7．某电场区域的电场线如图所示a、b是其中一条电场线上的两点，下列说法正确的是()A．负电荷在a点受到的电场力一定小于它在b点受到的电场力B．a点的场强方向一定沿着a点的电场线向右C．正电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力D．a点的场强一定大于b点的场强解析：选BCD．电场线越密，场强越大，所以a点的场强一定大于b点的场强，根据F＝Eq得电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力，故A错误，C、D正确；电场线某点的切线方向表示场强的方向．所以a点的场强方向一定沿着a点的电场线向右，故B正确．8．两个通电小球带电后相互排斥，如图所示．两悬线跟竖直方向各有一个夹角α、β，且两球在同一水平面上．两球质量用m和M表示，所带电量用q和Q表示．若已知α＞β，则一定有关系()A．两球一定带同种电荷B．m一定小于MC．q一定大于QD．m受到的电场力一定大于M所受电场力解析：选AB ．库仑力同样满足牛顿第三定律，满足共点力平衡条件；无论q 、Q 谁大，所受库仑力大小总是相等，无法判断q 、Q 间大小，C 、D 错误；由图示可知两小球相互排斥，故A 正确；设悬线与竖直方向的夹角为θ，根据平衡条件可得两球之间的库仑力F ＝mg tan θ，因为α>β，所以mg <Mg ，即m <M ，故B 正确．9．如图所示，在两等量异种电荷的电场中，MN 为两电荷连线的中垂线，a 、c 关于MN 对称，b 是两电荷连线的中点，d 位于两电荷的连线上，以下判断正确的是( )A ．b 点场强大于d 点场强B ．b 点场强小于d 点场强C ．正电荷q 在a 、c 两点受电场力相同D ．负电荷沿MN 移动时，所受电场力的方向不变解析：选BD ．由等量异种电荷产生的电场的电场线可以知道，E d ＞E b ，A 错，B 对．由于该电场关于中垂线对称，a 、c 两点场强大小相等，故正电荷在a 、c 两点受电场力大小相等，但由于a 、c 两点场强方向不同，故电场力方向不同，C 错．MN 上场强方向垂直MN 向右，负电荷在MN 上受电场力方向始终垂直MN 向左，D 对．10．如图所示，水平粗糙绝缘杆从物体A 中心的孔穿过，A 的质量为M ，用绝缘细线将另一质量为m 的小球B 与A 连接，整个装置所在空间存在水平向右的匀强电场E ，A 不带电，B 带正电且电荷量大小为Q ，A 、B 均处于静止状态，细线与竖直方向成θ角．则( )A ．细线中张力大小为mg cos θB ．细线中张力大小为EQ sin θC ．杆对A 的摩擦力大小为QED ．杆对A 的支持力大小为Mg解析：选ABC ．对小球B 受力分析有，受重力mg 、电场力EQ 和绳子的拉力T ，根据平衡条件可知T cos θ＝mg ，所以细线中张力大小为T ＝mg cos θ，A 选项正确；由平衡条件知：EQ mg ＝tan θ，故EQ sin θ＝mg cos θ＝T ，B 选项正确；以整体为研究对象，受重力、杆的支持力、电场力、摩擦力，摩擦力与电场力平衡，即杆对A 的摩擦力大小为QE ，故C 选项正确；杆对A 的支持力大小为(M ＋m )g ，D 选项错误．三、非选择题(本题共3小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11．(12分)(2018·潍坊高二检测)如图所示，在光滑绝缘的水平面上，沿一条直线依次排列三个等质量的带电小球A 、B 、C .在C 上沿连线方向施加一恒力F 后，三小球恰能在运动中保持相对位置不变．已知A 球所带的电荷量Q A ＝10q ，B 球所带的电荷量为Q B ＝q .开始时，小球间距离为r ，求所施加恒力F 的大小、小球C 所带电荷量Q C 及电性．解析：取A 、B 、C 三小球组成的系统为研究对象，设小球质量为m ，依牛顿运动定律，可得F ＝3ma ①取小球A 为研究对象，有k Q C Q A (2r )2－k Q B Q A r 2＝ma ② 取A 球和B 球整体为研究对象，有k Q C Q A (2r )2＋k Q C Q B r 2＝2ma ③ 联立①②③式解得Q C ＝403q (电性与A 球、B 球的电性相反)，F ＝70kq 2r 2. 答案：70kq 2r 2 403q 与A 球、B 球的电性相反 12．(12分)如图所示，质量为m 的带电小球用绝缘丝线悬挂于O 点，并处在水平向左的匀强电场中，场强为E ，球静止时丝线与竖直方向的夹角为θ，求：(1)小球带何种电荷，电荷量是多少？(2)若烧断丝线，则小球将做什么运动？(设电场范围足够大)解析：(1)如题图所示，由平衡条件得F 电＝qE ＝mg tan θ，所以q ＝mg tan θE，因小球受到向左的电场力，所以小球带正电．(2)若烧断丝线，小球在电场力与重力mg 的作用下做匀加速直线运动．加速度大小a ＝F ′m ＝mg /cos θm ＝g cos θ. 答案：(1)正 mg tan θE(2)匀加速直线 13．(16分)质量为m 的小球A 在绝缘细杆上，杆的倾角为α.小球A 带正电，电荷量为q .在杆上B 点处固定一个电荷量为Q 的正电荷，将小球A 由距B 点竖直高度为H 处无初速度释放．小球A 下滑过程中电荷量不变．不计A 与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中．已知静电力常量为k 、重力加速度为g .A ，B 间的距离足够大．求：(1)A 球刚释放时的加速度是多大？(2)当A 球的动能最大时，求此时A 球与B 点的距离．解析：(1)根据牛顿第二定律mg sin α－F ＝ma ，根据库仑定律F ＝k Qq r 2， r ＝H sin α，解得a ＝g sin α－kQq sin 2 αmH 2. (2)当A 球受到合力为零、加速度为零时，动能最大．设此时A 球与B 点间的距离为R ，则mg sin α＝kQq R 2，解得R ＝kQq mg sin α. 答案：(1)g sin α－kQq sin 2 αmH 2(2) kQq mg sin α章末过关检测(二)(时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．(2018·山西怀仁一中期中)下列物理量中，哪些与检验电荷有关( )A ．电场强度EB ．电势φC ．电势能E pD ．电势差U 解析：选C ．电场强度E ＝F q采用比值定义法定义的，是由电场本身决定的与q 无关．故A 错误；电势φ＝E p q，是用比值定义法定义的，由电场本身决定的，与q 无关，故B 错误；电势能E p ＝φq ，故电势能与电荷有关，选项C 正确；电势差U AB ＝W q，是用比值定义法定义的，由电场本身和A 、B 两点的位置决定的，与q 无关．故D 错误．2．关于静电场，下列结论普遍成立的是( )A ．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B ．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C ．对于正电荷而言，电场力做正功，电势能减少，负电荷则反之D ．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向解析：选D ．电势与电场强度没有直接关系，所以电场强度大的地方电势不一定高，电场强度小的地方电势不一定低，故A 错误；在匀强电场中，由公式U ＝Ed 可知，两点之间的电势差与场强和两点间沿电场线方向的距离都有关，故B 错误；根据功能关系，无论正电荷还是负电荷，只要做正功，电势能都是减小的，做负功电势能都是增加的，故选项C 错误；沿电场方向电势降低，而且速度最快，所以D 正确．3．在点电荷Q 形成的电场中有一点A ，当一个－q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时，电场力做的功为W ，则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为( )A ．E p A ＝－W ，φA ＝－W qB ．E p A ＝W ，φA ＝－W qC ．E p A ＝－W ，φA ＝W qD ．E p A ＝W ，φA ＝W q解析：选C ．－q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时，电场力做的功为W ，则电荷的电势能减小W ，无限远处电荷的电势能为零，则电荷在A 点的电势能为E p A ＝－W ，A 点的电势φA ＝－W －q＝W q，C 正确． 4．(2018·湖南衡阳一中高二月考)如图所示，a 、b 、c 为电场中同一条电场线上的三点，其中c 为线段ab 的中点．若一个运动的正电荷先后经过a 、b 两点，a 、b 两点的电势分别为φa ＝－3 V 、φb ＝7 V ，则( )A ．c 点电势为2 VB ．a 点的场强小于b 点的场强C ．正电荷在a 点的动能小于在b 点的动能D ．正电荷在a 点的电势能小于在b 点的电势能解析：选D ．沿电场线方向电势降低，由题意知电场线向左，只有在匀强电场中c 点的电势为2 V ，故A 错误．一条电场线，无法判断电场线的疏密，就无法判断两点场强的大小；所以a 点处的场强E a 可能小于b 点处的场强，也可能大于E b ，故B 错误．根据正电荷在电势高处电势能大，可知，正电荷从a 点运动到b 点的过程中克服电场力做功，电势能一定增大，而由能量守恒得知，其动能一定减小，故C 错误，D 正确．5．空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳定的静电场．实线为其电场线，虚线为其等势线，A 、B 两点与两球球心连线位于同一直线上，C 、D 两点关于直线AB 对称，则( )A ．A 点和B 点的电势相同B ．C 点和D 点的电场强度相同C ．正电荷从A 点移至B 点，静电力做正功D ．负电荷从C 点沿直线CD 移至D 点，电势能先增大后减小解析：选C ．由题图可知φA ＞φB ，所以正电荷从A 移至B ，静电力做正功，故A 错误，C 正确．C 、D 两点场强方向不同，故B 错误．负电荷从C 点沿直线CD 移至D 点，电势能先减小后增大，所以D 错误．6.如图所示，平行板电容器上极板带正电荷，且与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P 点的正点电荷，以E 表示两极板间电场的电场强度，E p 表示点电荷在P 点的电势能，θ表示静电计指针的偏角，若保持上极板不动，将下极板向上移动一小段距离至图中虚线位置，则( )A ．θ增大，E 增大，E p 增大B ．θ增大，E 增大，E p 减小C ．θ减小，E 不变，E p 增大D ．θ减小，E 不变，E p 减小解析：选D ．电容器电量不变；下极板向上移动时，两板间的距离减小，根据C ＝εS 4πkd可知，电容C 增大，则根据Q ＝CU 可知，电压U 减小；故静电计指针偏角θ减小；两板间的电场强度E ＝U d ＝Q Cd ＝4πkQ εS ；因此电场强度与板间距无关，因此电场强度不变；根据U P ＝Ed, P 点与下极板的距离d 减小，则P 点的电势降低，根据E P ＝qU P 可知正点电荷在P 点的电势能减小，故选项D 正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7．如图所示，在点电荷Q 产生的电场中，试探电荷q 只在电场力作用下沿椭圆轨道运动．已知Q 位于椭圆轨道的一个焦点上，则关于试探电荷q 的说法正确的是( )A ．从M 点运动到N 点的过程中电势能增加B ．从M 点运动到N 点的过程中动能增加C ．q 在M 点的加速度比N 点的加速度大D ．从M 点运动到N 点，电势能与动能之和不变解析：选ACD ．点电荷q 沿椭圆轨道运动，必定受到Q 的引力作用，从M 点运动到N 点的过程中，电场力对q 做负功，则q 的电势能增加，故A 正确．从M 点运动到N 点的过程中，电场力对q 做负功，由动能定理知动能减小，故B 错误．M 与Q 间的距离比N 与Q 的距离小，由库仑定律知，q 在M 点所受的库仑力大于在N 点所受的库仑力，由牛顿第二定律知，q 在M 点的加速度比N 点的加速度大，故C 正确．根据能量守恒定律知，从M 点运动到N 点，电势能与动能之和保持不变，故D 正确．8．(高考山东卷)如图甲所示，两水平金属板间距为d ，板间电场强度的变化规律如图乙所示．t ＝0时刻，质量为m 的带电微粒以初速度v 0沿中线射入两板间，0～T 3时间内微粒匀速运动，T 时刻微粒恰好经金属板边缘飞出．微粒运动过程中未与金属板接触．重力加速度的大小为g .关于微粒在0～T 时间内运动的描述，正确的是( )A ．末速度大小为2v 0B ．末速度沿水平方向C ．重力势能减少了12mgd D ．克服电场力做功为mgd解析：选BC ．0～T 3微粒做匀速直线运动，则E 0q ＝mg .T 3～2T 3没有电场作用，微粒做平抛运动，竖直方向上a ＝g .2T 3～T ，由于电场作用，F ＝2E 0q －mg ＝mg ＝ma ′，a ′＝g ，方向竖直向上．由于两段时间相等，故到达金属板边缘时，微粒速度为v 0，方向水平，选项A 错误，选项B 正确；从微粒进入金属板间到离开，重力做功W G ＝mg · d 2，重力势能减少12mgd ，选项C 正确；由动能定理知W G －W 电＝0，W 电＝12mgd ，选项D 错误．9．(2018·湖北天门市、仙桃市、潜江市期末联考)如图所示，A 、B 、C 、D 是真空中一正四面体的四个顶点(正四面体是由四个全等正三角形围成的空间封闭图形)，所有棱长都为a .现在A 、B 两点分别固定电荷量分别为＋q 和－q 的两个点电荷，静电力常量为k ，下列说法正确的是( )A ．CD 棱上各点电势相等B ．C 、D 两点的场强方向相同，大小相等且均为kq a 2 C ．将一负电荷沿CD 棱从C 点移动到D 点，电场力先做正功后做负功D ．将一正电荷沿CD 棱从C 点移动到D 点，电场力先做正功后做负功解析：选AB ．据题，＋q 、－q 是两个等量异种点电荷，通过AB 的中垂面是一等势面，C 、D 在同一等势面上，电势相等，C 、D 两点的场强都与等势面垂直，方向指向B 一侧，方向相同，根据对称性可知，场强大小相等，故C 、D 两点的场强、电势均相同．两个电荷在C 点产生的场强大小：E 1＝E 2＝kq a 2 ，方向的夹角为120°，则C 点的合场强E ＝E 1＝E 2＝kq a 2 ，如图．故A 、B 正确；因CD 是等势面，故无论是正电荷还是负电荷沿CD 棱从C 点移动到D 点，电场力都不做功，选项C 、D 错误．10．图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( )A ．M 带负电荷，N 带正电荷B ．N 在a 点的速度与M 在c 点的速度大小相等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：选BD ．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 O c ，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．三、非选择题(本题共3小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11．(12分)(2018·西藏拉萨中学高二月考)如图所示，电荷量为－e 、质量为m 的电子从A 点沿与电场垂直的方向进入匀强电场，初速度为v 0，当它通过电场B 点时，速度与场强方向成150°角，不计电子的重力，求：(1)电子从B 点射出的速度v B ； (2)A 、B 两点间的电势差．解析：(1)电子垂直进入匀强电场中，做类平抛运动，B 点的速度v B ＝v 0cos 60°＝2v 0. (2)电子从A 运动到B 由动能定理得：－eU AB ＝12m v 2B －12m v 20A 、B 两点间的电势差 U AB ＝12m (2v 0)2－12m v 20－e＝－3m v 202e .答案：(1)2v 0 (2)－3m v 202e12.(14分)(2018·济南重点中学联考)如图，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h 高度的P 点，固定电荷量为＋Q 的点电荷，一质量为m 、带电荷量为＋q 的物块(可视为质点)，从轨道上的A 点以初速度v 0沿轨道向右运动，当运动到P 点正下方B 点时速度为v ，已知点电荷产生的电场在A 点的电势为φ(取无穷远处电势为零)，P A 连线与水平轨道的夹角为60°，试求：(1)物块在A 点时对轨道的压力； (2)点电荷＋Q 产生的电场在B 点的电势．解析：(1)带电体间的库仑力为：F ＝k qQ r 2其中，r ＝hsin 60°对物块受力分析可得，N ＝mg ＋F cos 30° 由以上三式得，N ＝mg ＋33kqQ 8h 2根据牛顿第三定律，物块对轨道的压力 N ′＝N ＝mg ＋33kqQ8h 2，方向竖直向下．(2)从A 运动到B 点的过程中，由动能定理得， qU AB ＝12m v 2－12m v 20又U AB ＝φA －φB ＝φ－φB 解得φB ＝m 2q(v 20－v 2)＋φ. 答案：(1)mg ＋33kqQ 8h 2 方向竖直向下(2)m 2q(v 20－v 2)＋φ 13．(14分)(2018·福州四校联考)如图，ABD 为竖直平面内的绝缘轨道，其中AB 段是长为s ＝1.25 m 的粗糙水平面，其动摩擦因数为μ＝0.1，BD 段为半径R ＝0.2 m 的光滑半圆，两段轨道相切于B 点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E ＝5.0×103 V/m.一带负电小球以速度v 0沿水平轨道向右运动，接着进入半圆轨道后，恰能通过最高点D 点．已知小球的质量为m ＝2.0×10－2 kg ，所带电荷量q ＝2.0×10－5C ，g ＝10 m/s 2，(水平轨道足够长，小球可视为质点，整个运动过程无电荷转移)．求：(1)小球能通过轨道最高点D 时的速度大小；(2)带电小球在从D 点飞出后，首次落到水平轨道上时的位移大小； (3)小球的初速度v 0.解析：(1)恰能通过轨道的最高点的情况下，设到达最高点的速度为v D ，离开D 点到达水平轨道的时间为t ，落点到B 点的距离为x ，则mg －qE ＝m v 2DR，代入数据解得v D ＝1 m/s.(2)2R ＝12mg －qE m t 2，代入数据解得t ＝0.4 s ，x ＝v D t ＝0.4 m. L ＝x 2＋(2R )2＝225m. (3)由动能定理得：－μ(mg －qE )s －2mgR ＋2qER ＝12m v 2D －12m v 2得v 0＝2.5 m/s.答案：(1)1 m/s (2)225m (3)2.5 m/s.章末过关检测(三) (时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1.关于电阻和电阻率的说法中，正确的是( )A ．导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻B ．由R ＝UI可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C ．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象D ．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小；通过导体的电流为零时，导体的电阻也为零解析：选C ．无论导体是否接入电路中，其电阻不会发生变化，所以不能说导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比，所以A 、B 错；导体的电阻只跟导体的几何形状和材料性质有关，跟导体中是否有电流通过及电流的大小无关，所以D 错.2.电路中每分钟有60万亿个自由电子通过横截面积为0.64×10－6 m 2的导线，那么电路中的电流是(电子带电量为1.6×10－19C)( )A ．0.016 μAB ．1.6 mAC ．16 μAD ．0.16 μA解析：选D ．由电流的定义式I ＝qt 可知，电流大小与横截面积无关，代入数据可求得电路中的电流为0.16 μA ．3.(2018·重庆第二外国语学校高二期中)如图所示，AB 和BC 是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中.下列判断正确的是( )A ．I AB >I BC B ．I AB ＜I BC C ．U AB ＝U BCD ．U AB ＞U BC解析：选D ．由题图知，导体AB 与BC 串联接入电路，由串联电路的电流特点知，流过串联电路的电流处处相等，所以I AB ＝I BC ，故A 、B 错误；由题意知，导体AB 与BC 的材料、长度相同，AB 的横截面积小于BC 的横截面积，根据电阻定律可知：R AB ＞R BC ，因为I AB ＝I BC ，由U ＝IR 知，U AB ＞U BC ，故C 错误，D 正确.4.用电动势为6 V 、内电阻为4 Ω的直流电源，依次给下列四个小灯泡供电，最亮的是( ) A ．R 1＝2 Ω B ．R 2 ＝4 Ω C ．R 3＝6 Ω D ．R 4＝8 Ω答案：B5.(2018·西安一中高二月考)一个电流表，刻度盘的每1小格代表1 μA ，内阻为R g ，如果把它改装成量程较大的电流表，刻度盘的每一小格代表n μA ，则( )A ．给它串联一个电阻，阻值为nR gB ．给它串联一个电阻，阻值为(n －1)R gC ．给它并联一个电阻，阻值为R g nD ．给它并联一个电阻，阻值为R gn －1解析：选D ．因I g ＝U gR g，量程扩大n 倍为nI g ，则应有(n －1)I g 被分流，故应并联一个分流电阻，阻值R ＝I g R g (n －1)I g ＝R gn －1，则D 正确.6.如图所示的伏安法测电阻电路中，电压表的内阻为3 k Ω，读数为3 V ；电流表内阻为10 Ω，读数为4 mA ．待测电阻R 的真实值等于( )A．750 ΩB．760 ΩC．1 000 ΩD．1 010 Ω解析：选C．电压表读数为电压表与R并联部分的电压，由于电压表内阻为3 kΩ，所以流经电压表的电流I1＝3 V3 kΩ＝0.001 A，电流表读数为4 mA＝0.004 A，所以流经R的电流I2＝0.004 A－0.001 A＝0.003 A，由欧姆定律R＝3 V0.003 A＝1 000 Ω，故C正确.二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分.在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7.将分压电阻串联在电流表上改装成电压表，下列说法中正确的是()A．接上分压电阻后，增大了原电流表的满偏电压B．接上分压电阻后，电压按一定比例分别加在电流表和分压电阻上，电流表的满偏电压不变C．若分压电阻是表头内阻的n倍，则电压表量程扩大到n＋1倍D．通电时，电流表和分压电阻通过的电流一定相等解析：选BCD．分压电阻与电流表串联，电压按电阻阻值比例分配电压，总电压增大，但表头的满偏电压不变，A错误，B、D正确；分压电阻R＝nR g时，R V＝(n＋1)R g，电压表量程U＝I g R V＝(n＋1)I g R g，C正确.8.(2018·山东济南一中高二期中)如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是()A．R1∶R2＝1∶3B．把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2C．将R1与R2串联后接于电源上，则功率之比P1∶P2＝1∶3D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝1∶3解析：选AC．在I－U图象中，图象的斜率表示电阻的倒数，由图象可知k1＝3k2，则R2＝3R1，即R1∶R2＝1∶3，故A正确；把R1拉长到原来的3倍后，横截面积同时变为原来的13，根据电阻定律R＝ρLS可知，R1将变为原来的9倍，是R2的3倍，故B错误；R1与R2串联，电流相等，由P＝I2R知，P1∶P2＝R1∶R2＝1∶3，故C正确；R1与R2并联，电压相等，由I＝UR可知，I1∶I2＝R2∶R1＝3∶1，故D错误.。

高中物理选修3-1试题(含答题卷和答案)

高二物理试题（选修3-1）本试卷分第I 卷（选择题）和第II 卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间90分钟。

第I 卷（选择题共44分）一、单项选择题：本题共10小题，每题4分，共44分。

1. 下列说法正确的是（）A ．磁感线越密，该处磁感应强度越大B ．磁感线越疏，该处磁感应强度越大C ．铁屑在磁场中显示的就是磁感线D ．穿过某线圈的磁通量为零说明该处磁感应强度为零2. 如图所示的四个实验现象中，不能表明在电流周围存在磁场的是（）A ．图甲中，导线通电后磁针发生偏转B ．图乙中，通电导线在磁场中受到力的作用C ．图丙中，当电流方向相同时，导线相互靠近D ．图丁中，当电流方向相反时，导线相互远离3. 如图所示，一带正电的粒子，沿着电场线从A 点运动到B 点的过程中，以下说法正确的是（）A ．带电粒子的电势能越来越小B ．带电粒子的电势能越来越大C ．带电粒子受到的静电力一定越来越小D ．带电粒子受到的静电力一定越来越大 4. 下列关于电流的说法中，错误．．的是（） A ．我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流B ．国际单位制中，电流的单位是安培，简称安C ．电流既有大小又有方向，所以电流是矢量D ．由qI t=可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多 5. 在电场中的某点放入电荷量为-q 的试探电荷时，测得该点的电场强度为E ；若在该点放入电荷量为+2q 的试探电荷，其它条件不变，此时测得该点的电场强度为（） A ．大小为2E ，方向和E 相反 B ．大小为E ，方向和E 相同 C ．大小为2E ，方向和E 相同 D ．大小为E ，方向和E 相反6. 如图所示，在真空中，两个放在绝缘架上的相同金属小球A 和B ，相距为r 。

球的半径比r 小得多，A 带电荷量为+4Q ，B 带电荷量为-2Q ，相互作用的静电力为F 。

现将小球A 和B 互相接触后，再移回至原来各自的位置，这时A 和B 之间相互作用的静电力为F '。

最新鲁科版高中物理选修3-1单元测试题及答案全套

最新鲁科版高中物理选修3-1单元测试题及答案全套章末过关检测(一)(时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．下列说法正确的是()A．只有体积很小的带电体才能看作点电荷B．以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的场强都相同C．在电场中某点放入检验电荷q，该点的场强为E＝F/q，取走q后，该点场强不变D．元电荷实质就是电子(或质子)本身答案：C2．小强在加油站加油时，看到加油机上有如图所示的图标，关于图标涉及的物理知识及其理解，下列说法正确的是()A．制作这些图标的依据是静电屏蔽原理B．工作人员工作时间须穿绝缘性能良好的化纤服装C．化纤手套与接触物容易摩擦起电存在安全隐患D．用绝缘的塑料梳子梳头应该没有关系解析：选C．用塑料梳子梳头时会产生静电，会引起静电，穿衣，脱衣也会产生静电．这些图标都是为了减少静电的产生，不是静电屏蔽，故A、D错误；工作人员工作时间穿绝缘性能良好的化纤服装，会引起静电，故B错误；化纤手套与接触物容易摩擦起电，故会引起静电，从而引起油料燃烧的危险，故C 正确．3．用控制变量法，可以研究影响电荷间相互作用力的因素．如图所示，O是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小．这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来．若物体O的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示，物体与小球间距离用d表示，物体和小球之间的作用力大小用F表示．则以下对该实验现象的判断正确的是()A ．保持Q 、q 不变，增大d ，则θ变大，说明F 与d 有关B ．保持Q 、q 不变，减小d ，则θ变大，说明F 与d 成反比C ．保持Q 、d 不变，减小q ，则θ变小，说明F 与q 有关D ．保持q 、d 不变，减小Q ，则θ变小，说明F 与Q 成正比解析：选C ．保持Q 、q 不变，根据库仑定律公式F ＝k Qq d 2，增大d ，库仑力变小，则θ变小，减小d ，库仑力变大，则θ变大．实验表明，F 与d 的二次方成反比，故A 、B 错误；保持Q 、d 不变，减小q ，则库仑力变小，θ变小，知F 与q 有关，故C 正确；保持q 、d 不变，减小Q ，则库仑力变小，θ变小，根据库仑定律得F ＝k Qq d 2，知F 与两电荷的乘积成正比，故D 错误． 4．如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )A ．速度变大，加速度变大B ．速度变小，加速度变小C ．速度变大，加速度变小D ．速度变小，加速度变大解析：选C ．因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同，故电荷将一直做加速运动，又由于两电荷间距离增大，它们之间的静电力越来越小，故加速度越来越小．5．在点电荷形成的电场中，一电子的运动轨迹如图中虚线所示，其中a 、b 是轨迹上的两点．若电子在两点间运动的速度不断增大，则下列判断中正确的是( )A ．形成电场的点电荷电性为正B ．电子一定是从a 点运动到b 点C ．电子一定是从b 点运动到a 点D ．电子的运动是匀变速曲线运动解析：选C ．电子做曲线运动，所受的合外力即电场力指向曲线的内侧，由此可以判断出电场力沿电场线由右指向左，电子带负电，故电场线的方向由左指向右，因而形成电场的点电荷应为负点电荷，A 错；电子受到库仑斥力，速度变大，应远离场源电荷，故运动轨迹为由b 点到a 点，C 对，B 错；电子从b 点运动到a 点库仑力越来越小，加速度越来越小，电子做变速曲线运动，故D 错．6．如图所示，三个完全相同的金属小球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上．a 和c 带正电，b 带负电，a 所带的电荷量比b 所带的电荷量小．已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是()A．F1B．F2C．F3D．F4解析：选B．据“同电相斥，异电相吸”规律，确定金属小球c受到a和b的静电力方向，考虑a的电荷量小于b的电荷量，根据平行四边形定则求合力如图所示，选项B正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7．某电场区域的电场线如图所示a、b是其中一条电场线上的两点，下列说法正确的是()A．负电荷在a点受到的电场力一定小于它在b点受到的电场力B．a点的场强方向一定沿着a点的电场线向右C．正电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力D．a点的场强一定大于b点的场强解析：选BCD．电场线越密，场强越大，所以a点的场强一定大于b点的场强，根据F＝Eq得电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力，故A错误，C、D正确；电场线某点的切线方向表示场强的方向．所以a点的场强方向一定沿着a点的电场线向右，故B正确．8．两个通电小球带电后相互排斥，如图所示．两悬线跟竖直方向各有一个夹角α、β，且两球在同一水平面上．两球质量用m和M表示，所带电量用q和Q表示．若已知α＞β，则一定有关系()A．两球一定带同种电荷B．m一定小于MC．q一定大于QD．m受到的电场力一定大于M所受电场力解析：选AB ．库仑力同样满足牛顿第三定律，满足共点力平衡条件；无论q 、Q 谁大，所受库仑力大小总是相等，无法判断q 、Q 间大小，C 、D 错误；由图示可知两小球相互排斥，故A 正确；设悬线与竖直方向的夹角为θ，根据平衡条件可得两球之间的库仑力F ＝mg tan θ，因为α>β，所以mg <Mg ，即m <M ，故B 正确．9．如图所示，在两等量异种电荷的电场中，MN 为两电荷连线的中垂线，a 、c 关于MN 对称，b 是两电荷连线的中点，d 位于两电荷的连线上，以下判断正确的是( )A ．b 点场强大于d 点场强B ．b 点场强小于d 点场强C ．正电荷q 在a 、c 两点受电场力相同D ．负电荷沿MN 移动时，所受电场力的方向不变解析：选BD ．由等量异种电荷产生的电场的电场线可以知道，E d ＞E b ，A 错，B 对．由于该电场关于中垂线对称，a 、c 两点场强大小相等，故正电荷在a 、c 两点受电场力大小相等，但由于a 、c 两点场强方向不同，故电场力方向不同，C 错．MN 上场强方向垂直MN 向右，负电荷在MN 上受电场力方向始终垂直MN 向左，D 对．10．如图所示，水平粗糙绝缘杆从物体A 中心的孔穿过，A 的质量为M ，用绝缘细线将另一质量为m 的小球B 与A 连接，整个装置所在空间存在水平向右的匀强电场E ，A 不带电，B 带正电且电荷量大小为Q ，A 、B 均处于静止状态，细线与竖直方向成θ角．则( )A ．细线中张力大小为mg cos θB ．细线中张力大小为EQ sin θC ．杆对A 的摩擦力大小为QED ．杆对A 的支持力大小为Mg解析：选ABC ．对小球B 受力分析有，受重力mg 、电场力EQ 和绳子的拉力T ，根据平衡条件可知T cos θ＝mg ，所以细线中张力大小为T ＝mg cos θ，A 选项正确；由平衡条件知：EQ mg ＝tan θ，故EQ sin θ＝mg cos θ＝T ，B 选项正确；以整体为研究对象，受重力、杆的支持力、电场力、摩擦力，摩擦力与电场力平衡，即杆对A 的摩擦力大小为QE ，故C 选项正确；杆对A 的支持力大小为(M ＋m )g ，D 选项错误．三、非选择题(本题共3小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11．(12分)(2018·潍坊高二检测)如图所示，在光滑绝缘的水平面上，沿一条直线依次排列三个等质量的带电小球A 、B 、C .在C 上沿连线方向施加一恒力F 后，三小球恰能在运动中保持相对位置不变．已知A 球所带的电荷量Q A ＝10q ，B 球所带的电荷量为Q B ＝q .开始时，小球间距离为r ，求所施加恒力F 的大小、小球C 所带电荷量Q C 及电性．解析：取A 、B 、C 三小球组成的系统为研究对象，设小球质量为m ，依牛顿运动定律，可得F ＝3ma ①取小球A 为研究对象，有k Q C Q A (2r )2－k Q B Q A r 2＝ma ② 取A 球和B 球整体为研究对象，有k Q C Q A (2r )2＋k Q C Q B r 2＝2ma ③ 联立①②③式解得Q C ＝403q (电性与A 球、B 球的电性相反)，F ＝70kq 2r 2. 答案：70kq 2r 2 403q 与A 球、B 球的电性相反 12．(12分)如图所示，质量为m 的带电小球用绝缘丝线悬挂于O 点，并处在水平向左的匀强电场中，场强为E ，球静止时丝线与竖直方向的夹角为θ，求：(1)小球带何种电荷，电荷量是多少？(2)若烧断丝线，则小球将做什么运动？(设电场范围足够大)解析：(1)如题图所示，由平衡条件得F 电＝qE ＝mg tan θ，所以q ＝mg tan θE，因小球受到向左的电场力，所以小球带正电．(2)若烧断丝线，小球在电场力与重力mg 的作用下做匀加速直线运动．加速度大小a ＝F ′m ＝mg /cos θm ＝g cos θ. 答案：(1)正 mg tan θE(2)匀加速直线 13．(16分)质量为m 的小球A 在绝缘细杆上，杆的倾角为α.小球A 带正电，电荷量为q .在杆上B 点处固定一个电荷量为Q 的正电荷，将小球A 由距B 点竖直高度为H 处无初速度释放．小球A 下滑过程中电荷量不变．不计A 与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中．已知静电力常量为k 、重力加速度为g .A ，B 间的距离足够大．求：(1)A 球刚释放时的加速度是多大？(2)当A 球的动能最大时，求此时A 球与B 点的距离．解析：(1)根据牛顿第二定律mg sin α－F ＝ma ，根据库仑定律F ＝k Qq r 2， r ＝H sin α，解得a ＝g sin α－kQq sin 2 αmH 2. (2)当A 球受到合力为零、加速度为零时，动能最大．设此时A 球与B 点间的距离为R ，则mg sin α＝kQq R 2，解得R ＝kQq mg sin α. 答案：(1)g sin α－kQq sin 2 αmH 2(2) kQq mg sin α章末过关检测(二)(时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．(2018·山西怀仁一中期中)下列物理量中，哪些与检验电荷有关( )A ．电场强度EB ．电势φC ．电势能E pD ．电势差U 解析：选C ．电场强度E ＝F q采用比值定义法定义的，是由电场本身决定的与q 无关．故A 错误；电势φ＝E p q，是用比值定义法定义的，由电场本身决定的，与q 无关，故B 错误；电势能E p ＝φq ，故电势能与电荷有关，选项C 正确；电势差U AB ＝W q，是用比值定义法定义的，由电场本身和A 、B 两点的位置决定的，与q 无关．故D 错误．2．关于静电场，下列结论普遍成立的是( )A ．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B ．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C ．对于正电荷而言，电场力做正功，电势能减少，负电荷则反之D ．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向解析：选D ．电势与电场强度没有直接关系，所以电场强度大的地方电势不一定高，电场强度小的地方电势不一定低，故A 错误；在匀强电场中，由公式U ＝Ed 可知，两点之间的电势差与场强和两点间沿电场线方向的距离都有关，故B 错误；根据功能关系，无论正电荷还是负电荷，只要做正功，电势能都是减小的，做负功电势能都是增加的，故选项C 错误；沿电场方向电势降低，而且速度最快，所以D 正确．3．在点电荷Q 形成的电场中有一点A ，当一个－q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时，电场力做的功为W ，则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为( )A ．E p A ＝－W ，φA ＝－W qB ．E p A ＝W ，φA ＝－W qC ．E p A ＝－W ，φA ＝W qD ．E p A ＝W ，φA ＝W q解析：选C ．－q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时，电场力做的功为W ，则电荷的电势能减小W ，无限远处电荷的电势能为零，则电荷在A 点的电势能为E p A ＝－W ，A 点的电势φA ＝－W －q＝W q，C 正确． 4．(2018·湖南衡阳一中高二月考)如图所示，a 、b 、c 为电场中同一条电场线上的三点，其中c 为线段ab 的中点．若一个运动的正电荷先后经过a 、b 两点，a 、b 两点的电势分别为φa ＝－3 V 、φb ＝7 V ，则( )A ．c 点电势为2 VB ．a 点的场强小于b 点的场强C ．正电荷在a 点的动能小于在b 点的动能D ．正电荷在a 点的电势能小于在b 点的电势能解析：选D ．沿电场线方向电势降低，由题意知电场线向左，只有在匀强电场中c 点的电势为2 V ，故A 错误．一条电场线，无法判断电场线的疏密，就无法判断两点场强的大小；所以a 点处的场强E a 可能小于b 点处的场强，也可能大于E b ，故B 错误．根据正电荷在电势高处电势能大，可知，正电荷从a 点运动到b 点的过程中克服电场力做功，电势能一定增大，而由能量守恒得知，其动能一定减小，故C 错误，D 正确．5．空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳定的静电场．实线为其电场线，虚线为其等势线，A 、B 两点与两球球心连线位于同一直线上，C 、D 两点关于直线AB 对称，则( )A ．A 点和B 点的电势相同B ．C 点和D 点的电场强度相同C ．正电荷从A 点移至B 点，静电力做正功D ．负电荷从C 点沿直线CD 移至D 点，电势能先增大后减小解析：选C ．由题图可知φA ＞φB ，所以正电荷从A 移至B ，静电力做正功，故A 错误，C 正确．C 、D 两点场强方向不同，故B 错误．负电荷从C 点沿直线CD 移至D 点，电势能先减小后增大，所以D 错误．6.如图所示，平行板电容器上极板带正电荷，且与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P 点的正点电荷，以E 表示两极板间电场的电场强度，E p 表示点电荷在P 点的电势能，θ表示静电计指针的偏角，若保持上极板不动，将下极板向上移动一小段距离至图中虚线位置，则( )A ．θ增大，E 增大，E p 增大B ．θ增大，E 增大，E p 减小C ．θ减小，E 不变，E p 增大D ．θ减小，E 不变，E p 减小解析：选D ．电容器电量不变；下极板向上移动时，两板间的距离减小，根据C ＝εS 4πkd可知，电容C 增大，则根据Q ＝CU 可知，电压U 减小；故静电计指针偏角θ减小；两板间的电场强度E ＝U d ＝Q Cd ＝4πkQ εS ；因此电场强度与板间距无关，因此电场强度不变；根据U P ＝Ed, P 点与下极板的距离d 减小，则P 点的电势降低，根据E P ＝qU P 可知正点电荷在P 点的电势能减小，故选项D 正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7．如图所示，在点电荷Q 产生的电场中，试探电荷q 只在电场力作用下沿椭圆轨道运动．已知Q 位于椭圆轨道的一个焦点上，则关于试探电荷q 的说法正确的是( )A ．从M 点运动到N 点的过程中电势能增加B ．从M 点运动到N 点的过程中动能增加C ．q 在M 点的加速度比N 点的加速度大D ．从M 点运动到N 点，电势能与动能之和不变解析：选ACD ．点电荷q 沿椭圆轨道运动，必定受到Q 的引力作用，从M 点运动到N 点的过程中，电场力对q 做负功，则q 的电势能增加，故A 正确．从M 点运动到N 点的过程中，电场力对q 做负功，由动能定理知动能减小，故B 错误．M 与Q 间的距离比N 与Q 的距离小，由库仑定律知，q 在M 点所受的库仑力大于在N 点所受的库仑力，由牛顿第二定律知，q 在M 点的加速度比N 点的加速度大，故C 正确．根据能量守恒定律知，从M 点运动到N 点，电势能与动能之和保持不变，故D 正确．8．(高考山东卷)如图甲所示，两水平金属板间距为d ，板间电场强度的变化规律如图乙所示．t ＝0时刻，质量为m 的带电微粒以初速度v 0沿中线射入两板间，0～T 3时间内微粒匀速运动，T 时刻微粒恰好经金属板边缘飞出．微粒运动过程中未与金属板接触．重力加速度的大小为g .关于微粒在0～T 时间内运动的描述，正确的是( )A ．末速度大小为2v 0B ．末速度沿水平方向C ．重力势能减少了12mgd D ．克服电场力做功为mgd解析：选BC ．0～T 3微粒做匀速直线运动，则E 0q ＝mg .T 3～2T 3没有电场作用，微粒做平抛运动，竖直方向上a ＝g .2T 3～T ，由于电场作用，F ＝2E 0q －mg ＝mg ＝ma ′，a ′＝g ，方向竖直向上．由于两段时间相等，故到达金属板边缘时，微粒速度为v 0，方向水平，选项A 错误，选项B 正确；从微粒进入金属板间到离开，重力做功W G ＝mg · d 2，重力势能减少12mgd ，选项C 正确；由动能定理知W G －W 电＝0，W 电＝12mgd ，选项D 错误．9．(2018·湖北天门市、仙桃市、潜江市期末联考)如图所示，A 、B 、C 、D 是真空中一正四面体的四个顶点(正四面体是由四个全等正三角形围成的空间封闭图形)，所有棱长都为a .现在A 、B 两点分别固定电荷量分别为＋q 和－q 的两个点电荷，静电力常量为k ，下列说法正确的是( )A ．CD 棱上各点电势相等B ．C 、D 两点的场强方向相同，大小相等且均为kq a 2 C ．将一负电荷沿CD 棱从C 点移动到D 点，电场力先做正功后做负功D ．将一正电荷沿CD 棱从C 点移动到D 点，电场力先做正功后做负功解析：选AB ．据题，＋q 、－q 是两个等量异种点电荷，通过AB 的中垂面是一等势面，C 、D 在同一等势面上，电势相等，C 、D 两点的场强都与等势面垂直，方向指向B 一侧，方向相同，根据对称性可知，场强大小相等，故C 、D 两点的场强、电势均相同．两个电荷在C 点产生的场强大小：E 1＝E 2＝kq a 2 ，方向的夹角为120°，则C 点的合场强E ＝E 1＝E 2＝kq a 2 ，如图．故A 、B 正确；因CD 是等势面，故无论是正电荷还是负电荷沿CD 棱从C 点移动到D 点，电场力都不做功，选项C 、D 错误．10．图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( )A ．M 带负电荷，N 带正电荷B ．N 在a 点的速度与M 在c 点的速度大小相等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：选BD ．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 O c ，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．三、非选择题(本题共3小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11．(12分)(2018·西藏拉萨中学高二月考)如图所示，电荷量为－e 、质量为m 的电子从A 点沿与电场垂直的方向进入匀强电场，初速度为v 0，当它通过电场B 点时，速度与场强方向成150°角，不计电子的重力，求：(1)电子从B 点射出的速度v B ； (2)A 、B 两点间的电势差．解析：(1)电子垂直进入匀强电场中，做类平抛运动，B 点的速度v B ＝v 0cos 60°＝2v 0. (2)电子从A 运动到B 由动能定理得：－eU AB ＝12m v 2B －12m v 20A 、B 两点间的电势差 U AB ＝12m (2v 0)2－12m v 20－e＝－3m v 202e .答案：(1)2v 0 (2)－3m v 202e12.(14分)(2018·济南重点中学联考)如图，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h 高度的P 点，固定电荷量为＋Q 的点电荷，一质量为m 、带电荷量为＋q 的物块(可视为质点)，从轨道上的A 点以初速度v 0沿轨道向右运动，当运动到P 点正下方B 点时速度为v ，已知点电荷产生的电场在A 点的电势为φ(取无穷远处电势为零)，P A 连线与水平轨道的夹角为60°，试求：(1)物块在A 点时对轨道的压力； (2)点电荷＋Q 产生的电场在B 点的电势．解析：(1)带电体间的库仑力为：F ＝k qQ r 2其中，r ＝hsin 60°对物块受力分析可得，N ＝mg ＋F cos 30° 由以上三式得，N ＝mg ＋33kqQ 8h 2根据牛顿第三定律，物块对轨道的压力 N ′＝N ＝mg ＋33kqQ8h 2，方向竖直向下．(2)从A 运动到B 点的过程中，由动能定理得， qU AB ＝12m v 2－12m v 20又U AB ＝φA －φB ＝φ－φB 解得φB ＝m 2q(v 20－v 2)＋φ. 答案：(1)mg ＋33kqQ 8h 2 方向竖直向下(2)m 2q(v 20－v 2)＋φ 13．(14分)(2018·福州四校联考)如图，ABD 为竖直平面内的绝缘轨道，其中AB 段是长为s ＝1.25 m 的粗糙水平面，其动摩擦因数为μ＝0.1，BD 段为半径R ＝0.2 m 的光滑半圆，两段轨道相切于B 点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E ＝5.0×103 V/m.一带负电小球以速度v 0沿水平轨道向右运动，接着进入半圆轨道后，恰能通过最高点D 点．已知小球的质量为m ＝2.0×10－2 kg ，所带电荷量q ＝2.0×10－5C ，g ＝10 m/s 2，(水平轨道足够长，小球可视为质点，整个运动过程无电荷转移)．求：(1)小球能通过轨道最高点D 时的速度大小；(2)带电小球在从D 点飞出后，首次落到水平轨道上时的位移大小； (3)小球的初速度v 0.解析：(1)恰能通过轨道的最高点的情况下，设到达最高点的速度为v D ，离开D 点到达水平轨道的时间为t ，落点到B 点的距离为x ，则mg －qE ＝m v 2DR，代入数据解得v D ＝1 m/s.(2)2R ＝12mg －qE m t 2，代入数据解得t ＝0.4 s ，x ＝v D t ＝0.4 m. L ＝x 2＋(2R )2＝225m. (3)由动能定理得：－μ(mg －qE )s －2mgR ＋2qER ＝12m v 2D －12m v 2得v 0＝2.5 m/s.答案：(1)1 m/s (2)225m (3)2.5 m/s.章末过关检测(三) (时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1.关于电阻和电阻率的说法中，正确的是( )A ．导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻B ．由R ＝UI可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C ．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象D ．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小；通过导体的电流为零时，导体的电阻也为零解析：选C ．无论导体是否接入电路中，其电阻不会发生变化，所以不能说导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比，所以A 、B 错；导体的电阻只跟导体的几何形状和材料性质有关，跟导体中是否有电流通过及电流的大小无关，所以D 错.2.电路中每分钟有60万亿个自由电子通过横截面积为0.64×10－6 m 2的导线，那么电路中的电流是(电子带电量为1.6×10－19C)( )A ．0.016 μAB ．1.6 mAC ．16 μAD ．0.16 μA解析：选D ．由电流的定义式I ＝qt 可知，电流大小与横截面积无关，代入数据可求得电路中的电流为0.16 μA ．3.(2018·重庆第二外国语学校高二期中)如图所示，AB 和BC 是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中.下列判断正确的是( )A ．I AB >I BC B ．I AB ＜I BC C ．U AB ＝U BCD ．U AB ＞U BC解析：选D ．由题图知，导体AB 与BC 串联接入电路，由串联电路的电流特点知，流过串联电路的电流处处相等，所以I AB ＝I BC ，故A 、B 错误；由题意知，导体AB 与BC 的材料、长度相同，AB 的横截面积小于BC 的横截面积，根据电阻定律可知：R AB ＞R BC ，因为I AB ＝I BC ，由U ＝IR 知，U AB ＞U BC ，故C 错误，D 正确.4.用电动势为6 V 、内电阻为4 Ω的直流电源，依次给下列四个小灯泡供电，最亮的是( ) A ．R 1＝2 Ω B ．R 2 ＝4 Ω C ．R 3＝6 Ω D ．R 4＝8 Ω答案：B5.(2018·西安一中高二月考)一个电流表，刻度盘的每1小格代表1 μA ，内阻为R g ，如果把它改装成量程较大的电流表，刻度盘的每一小格代表n μA ，则( )A ．给它串联一个电阻，阻值为nR gB ．给它串联一个电阻，阻值为(n －1)R gC ．给它并联一个电阻，阻值为R g nD ．给它并联一个电阻，阻值为R gn －1解析：选D ．因I g ＝U gR g，量程扩大n 倍为nI g ，则应有(n －1)I g 被分流，故应并联一个分流电阻，阻值R ＝I g R g (n －1)I g ＝R gn －1，则D 正确.6.如图所示的伏安法测电阻电路中，电压表的内阻为3 k Ω，读数为3 V ；电流表内阻为10 Ω，读数为4 mA ．待测电阻R 的真实值等于( )A．750 ΩB．760 ΩC．1 000 ΩD．1 010 Ω解析：选C．电压表读数为电压表与R并联部分的电压，由于电压表内阻为3 kΩ，所以流经电压表的电流I1＝3 V3 kΩ＝0.001 A，电流表读数为4 mA＝0.004 A，所以流经R的电流I2＝0.004 A－0.001 A＝0.003 A，由欧姆定律R＝3 V0.003 A＝1 000 Ω，故C正确.二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分.在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7.将分压电阻串联在电流表上改装成电压表，下列说法中正确的是()A．接上分压电阻后，增大了原电流表的满偏电压B．接上分压电阻后，电压按一定比例分别加在电流表和分压电阻上，电流表的满偏电压不变C．若分压电阻是表头内阻的n倍，则电压表量程扩大到n＋1倍D．通电时，电流表和分压电阻通过的电流一定相等解析：选BCD．分压电阻与电流表串联，电压按电阻阻值比例分配电压，总电压增大，但表头的满偏电压不变，A错误，B、D正确；分压电阻R＝nR g时，R V＝(n＋1)R g，电压表量程U＝I g R V＝(n＋1)I g R g，C正确.8.(2018·山东济南一中高二期中)如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是()A．R1∶R2＝1∶3B．把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2C．将R1与R2串联后接于电源上，则功率之比P1∶P2＝1∶3D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝1∶3解析：选AC．在I－U图象中，图象的斜率表示电阻的倒数，由图象可知k1＝3k2，则R2＝3R1，即R1∶R2＝1∶3，故A正确；把R1拉长到原来的3倍后，横截面积同时变为原来的13，根据电阻定律R＝ρLS可知，R1将变为原来的9倍，是R2的3倍，故B错误；R1与R2串联，电流相等，由P＝I2R知，P1∶P2＝R1∶R2＝1∶3，故C正确；R1与R2并联，电压相等，由I＝UR可知，I1∶I2＝R2∶R1＝3∶1，故D错误.。

高中物理选修31单元测试卷(含答案)(附答案)

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