《2019新一线增分方案教科版物理选修3-1同步随堂演练：第一章 章末过关检测（一） Word版含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019新一线增分方案教科版物理选修3-1同步随堂演练：第一章 章末过关检测（一） Word版含解析.pdf（8页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、章末过关检测(一) (时间：90 分钟，满分：100 分) 一、单项选择题(本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分在每小题给出的四个选项中，只有 一个选项正确) 1关于点电荷和电场线，下列说法中正确的是( ) A点电荷和电场线都是真实存在的 B点电荷是理想模型，而电场线不是理想模型 C点电荷和电场线可以等效替代它们各自描述的对象 D电场线上任一点的切线方向与点电荷在该点所受电场力的方向相同 解析：选 B.点电荷和电场线都不是真实存在的，故 A 错误；当两个带电体的形状和大小对 相互作用力的影响可忽略时，这时把两个带电体简化为点电荷，不会产生较大的误差，只会 使问题简化，故这两个带电体可
2、看成点电荷，点电荷是理想模型，而电场线实际不存在，根 本不是模型，故 B 正确；点电荷可以等效替代它所描述的对象，而电场线是假想的，不能 等效替代所描述的对象，故 C 错误；电场线上任一点的切线方向，与正点电荷在该点所受 电场力的方向相同，与负点电荷的受力方向相反，故 D 错误 2.如图所示，A、B、C、D 为匀强电场中相邻的等势面，一个电子垂直经 过等势面 D 时的动能为 20 eV，经过等势面 C 时的电势能为10 eV，到 达等势面B时的速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离为5 cm，不计 电子的重力，下列说法中正确的是 ( ) AC 等势面的电势为 5 V B匀强电场的场强为 200
3、V/m C电子再次经过 D 等势面时，动能为 10 eV D电子的运动是匀变速曲线运动 答案：B 3如图所示，空心绝缘球壳的表面均匀分布负电荷时，球内各点的电场强度为 零现移走半只球壳，余下部分电荷分布不变此半球壳的对称轴线上有一 P 点，半球壳负电荷在 P 点处的合场强的方向为( ) A水平向左 B水平向右 C竖直向上 D竖直向下 解析：选 A.取半球壳截面直径上的两个点分析，如图所示，EM、EN的合 场强 EP水平向右，由对称性知， 半球壳右半部分在 P 处的合场强水平向右， 根据 EP0 知， 半球壳左半部分在 P 处的场强水平向左，A 对 4如图所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部
4、分构件示意图当动极板和定极板之 间距离 d 变化时， 电容 C 便发生变化， 通过测量电容 C 的变化就可知道两极板之间的距离 d 的变化的情况在下列图中能正确反映 C 与 d 之间变化规律的图像是( ) 解析：选 A.根据平行板电容器电容的决定式 C，故只有 A 对 rS 4kd 5.如图所示， 三个同心圆是以点电荷 Q 为圆心的等势面， 相邻等势面的电 势差相等，则下列说法正确的是( ) A一个点电荷q 在 B 点所受的电场力比在 A 点的大 B一个点电荷q 在 B 点具有的电势能比在 A 点的小 C将同一个电荷由 B 点移到 D 点电场力做的功比由 C 点移到 A 点多 D将电荷q 由
5、B 点移到 C 点，电场力做正功 解析：选 D.点电荷电场中，离点电荷越近场强越大，所以 EAEB，点电荷q 在 A 点受的电 场力比在 B 点受的电场力大，故选项 A 错误；从 B 向 A 移动q，电场力做正功，电势能 减小， 即q 在 B 点电势能比在 A 点大， 故选项 B 错误 ； 从 B 到 D 移动电荷量为q 的电荷， 静电力做功 WBDqUBD，从 C 到 A 所做的功是 WCAqUCA，因为 UBDUCA，故 WBDWCA， 选项 C 错误；从 B 到 C 移动q，电场力应做正功，选项 D 正确 6.如图，半径为 R 的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔 A.已知壳内的场 强处处为
6、零 ； 壳外空间的电场，与将球壳上的全部电荷集中于球心 O 时在 壳外产生的电场一样一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能 Ek0沿 OA 方向射出下列关于试探电荷的动能 Ek与离开球心的距离 r 的 关系图线，可能正确的是( ) 解析：选 A.当试探电荷在球壳内部运动时，不受静电力作用，做匀速直线运动，故动能 Ek 不变当试探电荷在球壳外部运动时，根据库仑定律，试探电荷受到的库仑斥力越来越小， 故试探电荷做加速度减小的加速运动， 试探电荷的动能越来越大， 但增大得越来越慢 选项 A 正确，选项 B、C、D 错误 7.如图所示，电荷量为q、质量为 m 的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑， 现
7、加一竖直向上的匀强电场，电场强度为 E，且 qEQ B直线 c 位于某一等势面内，MN C若电子由 M 点运动到 Q 点，电场力做正功 D若电子由 P 点运动到 Q 点，电场力做负功 解析 ： 选 B.由电子从 M 点分别运动到 N 点和 P 点的过程中电场力所做的负功相等可知， N、 P 两点在同一等势面上，且电场线方向为 MN，故选项 B 正确，选项 A 错误M 点与 Q 点 在同一等势面上，电子由 M 点运动到 Q 点，电场力不做功，故选项 C 错误电子由 P 点运 动到 Q 点，电场力做正功，故选项 D 错误 二、多项选择题(本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分在每小题给出的
8、四个选项中，有多 个选项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有错选或不答的得 0 分) 9如图所示，平行金属板 A、B 水平正对放置，分别带等量异号电荷(内部电场可看成匀强 电场)，一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动轨迹如图中虚线所示， 那么( ) A若微粒带正电荷，则 A 板一定带正电荷 B微粒从 M 点运动到 N 点电势能一定减少 C微粒从 M 点运动到 N 点动能一定增加 D若只改变带电微粒的电性，微粒可能在平行板间做直线运动 解析：选 CD.微粒在极板间受到竖直向下的重力作用与电场力作用，由题图微粒运动轨迹可 知，微粒向下运动，说明微粒受到的合
9、力竖直向下，重力与电场力的合力竖直向下 ； 如果微 粒带正电，A 板带正电荷，微粒受到的合力向下，微粒运动轨迹向下，A 板带负电，但如果 电场力小于重力，微粒受到的合力向下，微粒运动轨迹向下，则 A 板既可能带正电，也可 能带负电，故 A 错误；如果微粒受到的电场力向下，微粒从 M 点运动到 N 点过程中电场力 做正功，微粒电势能减小，如果微粒受到的电场力向上，则电势能增加，故 B 错误 ； 微粒受 到的合力向下，微粒从 M 点运动到 N 点过程中合外力做正功，微粒的动能增加，故 C 正确 ； 如果微粒带正电，A 板带正电荷，微粒受到的合力向下，微粒运动轨迹向下；若只改变带电 微粒的电性，微粒
10、受到的电场力的方向向上，若与重力大小相等，则微粒可能在平行板间做 直线运动，故 D 正确 10.如图所示，带电小球 A、B 的电荷分别为 QA、QB，OAOB，都用长 L 的绝缘丝线悬挂在 O 点静止时，A 与竖直绝缘墙壁接触，OA 丝线竖直 且 A、 B 相距为 d.为使平衡时 AB 间距离减为 0.5d，可采用的方法是 ( ) A将小球 A、B 的质量都增加到原来的 2 倍 B将小球 B 的质量增加到原来的 8 倍 C将小球 A、B 的电荷量都减小到原来的一半 D将小球 A、B 的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球 B 的质量增加到原来的 2 倍 解析：选 BD.作出小球 B 的受力图可
11、知 ，而 F，可知：d.故选 B、D. F mBg d L kQAQB d2 3kQ AQBL mBg 11如图所示，虚线 a、b、c 为三个同心圆面，圆心处有一个点电荷现 从 c 外面一点 P 以相同的速率发射两个电荷量大小、质量都相同的带电粒子，只在电场力的作用下(不计它 们之间的作用力)分别沿 PM、PN 运动到 M、N，M、N 两点都位于圆周 c 上，以下判断正确 的是( ) A两粒子带同种电荷 B两粒子带异种电荷 C到达 M、N 时两粒子速率仍相等 D到达 M、N 时两粒子速率不相等 解析：选 BD.由轨迹看出，点电荷对左侧的带电粒子有排斥力，与中心点电荷电性相同；对 右侧的带电粒子
12、有吸引力，与中心点电荷电性相反，则两粒子带异种电荷故 A 错误，B 正确由题，M、N 两点都处于圆周 c 上，电势相等，两带电粒子又是从同一点 P 出发，则 电势差 UPMUPN，电场力对两个带电粒子做功大小相等， 而从 P 到 M 的粒子电场力总功为 负功， 从 P 到 N 的粒子电场力总功为正功， 根据动能定理得到， 到达 M、 N 时两粒子速率 vMvN. 故 C 错误，D 正确 12.如图所示，两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场两极板 间相距为 d.一带负电的微粒从上板 M 的边缘以初速度 v0射入，沿直线从 下极板 N 的边缘射出 已知微粒的电荷量为 q、 质量为 m.下列说
13、法正确的 是( ) A微粒运动的加速度为 0 B微粒的电势能减小了 mgd C两极板间的电势差为mgd q DM 极板的电势高于 N 极板的电势 解析：选 ACD.带电微粒在合外力为零的作用下，沿斜线运动，所以加速度为零因为电场 力向上，所以电场线竖直向下负电荷由高电势向低电势移动，电势能增加了 mgd. 三、计算题(本题共 4 小题，共 52 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得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 13(12 分)如图所示，一带负电小球质量 m1 kg，用长度 L1 m 绝 缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中， 静止时悬线
14、与竖直方向成 角， 且 37， 已知 sin 370.6， cos 370.8，重力加速度 g 取 10 m/s2. (1)求小球所受的电场力的大小 F； (2)若仅将电场强度大小突然减小为原来的 ，求小球摆到最低点时的速度大小 v 和细线对小 1 3 球的拉力大小 T. 解析：(1)小球静止时，根据平衡条件可得： FEqmgtan (2 分) 则电场力大小为 F mg.(2 分) 3 4 (2)小球从静止摆动到最低点的过程中，根据动能定理可得： mgL(1cos ) Lsin mv20(2 分) F 3 1 2 解得：v1 m/s(2 分) 又因 Tmgm(2 分) v2 L 故 T11 N
15、(2 分) 答案：(1) mg (2)1 m/s 11 N 3 4 14 (13 分)如图所示，有一带电粒子电量为 q， 质量为 m， 由静止经电压 U1 加速后，进入两块长度为 L，电压为 U2的平行金属板间，若粒子从两板 正中间垂直电场方向射入，且正好能从下板右边缘穿出电场(不计粒子 重力)求： (1)粒子离开加速电场 U1时的速度大小； (2)粒子在偏转电场 U2中运动的时间； (3)偏转电场两平行金属板间的距离 解析：(1)由动能定理，粒子在加速电场中有： qU1 mv2(3 分) 1 2 得 v .(1 分) 2qU1 m (2)粒子沿平行极板方向做匀速直线运动 Lvt(2 分) 所
16、以 tL.(1 分) m 2qU1 (3)在偏转电场中，a(2 分) qU2 md 粒子正好能从下板右边缘穿出电场， at2(3 分) d 2 1 2 解得 dL.(1 分) U2 2U1 答案：(1) (2)L (3)L 2qU1 m m 2qU1 U2 2U1 15 (13分)如图所示， 水平放置的平行板电容器， 原来两极板不带电， 上极板接地， 极板长L0. 1 m，两板间距离 d0.4 cm，有一束由相同粒子组成的带正电粒子流，以某一初速度 v0从两 板中央平行于极板射入， 由于重力的作用， 粒子恰能落到下板中点 O 处 已知粒子质量为 m 2106 kg，电荷量 q1108 C，电容
17、器的电容 C1106 F，g 取 10 m/s2，不计空气 阻力 (1)求粒子入射速度 v0的大小； (2)若在两极板间加上适当的恒定电压，要让以速度 v0入射的上述带电粒子，恰好做匀速直 线运动从两板间飞出，试确定下极板的带电性质和电荷量？ 解析：(1)带电粒子做平抛运动 水平位移： v0t(2 分) L 2 竖直位移： gt2(2 分) d 2 1 2 由得 v02.5 m/s.(1 分) L 2 g d (2)下极板带正电荷(2 分) 由平衡条件有 qEmg(1 分) 又 EU/d(1 分) QCU(1 分) 由得 QmgCd/q(2 分) 将数据代入式，解得 Q8106 C(1 分)
18、答案：(1)2.5 m/s (2)正电荷 8106 C 16(14 分)如图所示，空间存在着电场强度 E2.5102 N/C、方向竖直向上的匀强电场， 在电场内一长为 L0.5 m 的绝缘细线一端固定于 O 点， 另一端拴着质量 m0.5 kg、 电荷量 q 4102 C 的带正电的小球现将细线拉至水平位置，将小球由静止释放，当小球运动到 最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂，取 g10 m/s2.求： (1)小球运动到圆周最高点的速度大小； (2)细线能承受的最大拉力值； (3)当细线断后，小球继续运动到与 O 点水平方向的距离为 L 时，小球距离 O 点的高度. 解析 ：
19、(1)(2)由小球运动到最高点细线被拉断， 则说明电场力竖直向上， 再由电场线竖直向上， 则可判定小球带正电，设小球运动到最高点时速度为 v，对该过程由动能定理有： (qEmg)L mv2(2 分) 1 2 在最高点对小球由牛顿第二定律得：TmgqEm(2 分) v2 L 由式解得：T15 N，v m/s.(2 分)10 (3)小球在细线断裂后，在竖直方向的加速度设为 a， 则：a(2 分) qEmg m 设小球在水平方向运动 L 的过程中，历时 t，则：Lvt(2 分) 设竖直方向上的位移为 s，则：s at2(2 分) 1 2 由解得：s0.125 m(1 分) 得小球距 O 点高度为：hsL0.625 m(1 分) 答案：(1) m/s (2)15 N (3)0.625 m10