人教版高中物理選修3-1:第一章-章末檢測(cè)卷
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章末檢測(cè)卷 (時(shí)間:90分鐘 滿分:100分) 一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分) 1.下面是某同學(xué)對(duì)電場(chǎng)中的一些概念及公式的理解,其中正確的是( ) A.根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=可知,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷所帶的電荷量成反比 B.根據(jù)電容的定義式C=可知,電容器的電容與其所帶電荷量成正比,與兩極板間的電壓成反比 C.根據(jù)真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=k可知,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與場(chǎng)源電荷所帶的電荷量無(wú)關(guān) D.根據(jù)電勢(shì)差的定義式UAB=可知,帶電荷量為1 C的正電荷,從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功為1 J,則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為-1 V 答案 D 解析 電場(chǎng)強(qiáng)度E與F、q無(wú)關(guān),由電場(chǎng)本身決定,A錯(cuò)誤;電容C與Q、U無(wú)關(guān),由電容器本身決定,B錯(cuò)誤;E=k是決定式,C錯(cuò)誤;在電場(chǎng)中,克服電場(chǎng)力做功,電勢(shì)能增大,D正確. 2.A、B、C三點(diǎn)在同一直線上,AB∶BC=1∶2,B點(diǎn)位于A、C之間,在B處固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷.當(dāng)在A處放一電荷量為+q的點(diǎn)電荷時(shí),它所受到的電場(chǎng)力為F;移去A處電荷,在C處放一電荷量為-2q的點(diǎn)電荷,其所受電場(chǎng)力為( ) A.- B. C.-F D.F 答案 B 解析 如圖所示,設(shè)B處的點(diǎn)電荷帶電荷量為正,AB=r,則BC=2r,根據(jù)庫(kù)侖定律F=,F(xiàn)′=,可得F′=,故選項(xiàng)B正確. 3.如圖1所示,在粗糙的水平面上固定一個(gè)點(diǎn)電荷Q,在M點(diǎn)無(wú)初速度釋放一個(gè)帶有恒定電量的小物塊,小物塊在Q的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)停止,則從M到N的過(guò)程中,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) 圖1 A.小物塊所受的靜電力逐漸減小 B.小物塊具有的電勢(shì)能逐漸減小 C.M點(diǎn)的電勢(shì)一定高于N點(diǎn)的電勢(shì) D.小物塊電勢(shì)能的減少量一定等于克服摩擦力做的功 答案 C 解析 小物塊在從M運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程中,一定受到向右的摩擦力,所以庫(kù)侖力一定向左.隨著由M運(yùn)動(dòng)到N, 離電荷Q距離越來(lái)越大,所以小物塊受到的靜電力即庫(kù)侖力一定減小,A正確;由動(dòng)能定理可得μmgx-WE=0,即WE=μmgx,靜電力做正功,小物塊具有的電勢(shì)能減小,其減少量等于克服滑動(dòng)摩擦力做的功值,B、D正確;因點(diǎn)電荷Q的電性未知,不能判斷M、N兩點(diǎn)電勢(shì)的高低,C錯(cuò)誤. 4.如圖2所示,真空中有兩個(gè)等量的正電荷q1和q2,分別固定于A、B兩點(diǎn),DC為AB連線的中垂線,C為A、B兩點(diǎn)連線的中點(diǎn),將一正電荷q3由C點(diǎn)沿著中垂線移至無(wú)窮遠(yuǎn)處的過(guò)程中,下列結(jié)論正確的有( ) 圖2 A.電勢(shì)能逐漸減小 B.電勢(shì)能逐漸增大 C.q3受到的電場(chǎng)力逐漸減小 D.q3受到的電場(chǎng)力逐漸增大 答案 A 解析 中垂線CD段上的電場(chǎng)強(qiáng)度方向處處都是豎直向上,故正電荷q3由C點(diǎn)沿著中垂線移至無(wú)窮遠(yuǎn)處的過(guò)程中,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,A對(duì),B錯(cuò);中垂線上由C到無(wú)窮遠(yuǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后變小,q3受到的電場(chǎng)力先變大后變小,C、D錯(cuò). 5.如圖3所示,A、B、C、D是真空中一正四面體的四個(gè)頂點(diǎn).現(xiàn)在在A、B兩點(diǎn)分別固定兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1和Q2,則關(guān)于C、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì),下列說(shuō)法正確的是( ) 圖3 A.若Q1和Q2是等量異種電荷,則C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同,電勢(shì)相同 B.若Q1和Q2是等量異種電荷,則C、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均相同 C.若Q1和Q2是等量同種電荷,則C、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均不相同 D.若Q1和Q2是等量同種電荷,則C、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均相同 答案 B 解析 若Q1和Q2是等量異種電荷,通過(guò)AB的中垂面是一等勢(shì)面,C、D在同一等勢(shì)面上,電勢(shì)相等.C、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都與等勢(shì)面垂直,方向相同,根據(jù)對(duì)稱性可知,場(chǎng)強(qiáng)大小相等,故C、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)均相同,故A錯(cuò)誤,B正確.若Q1和Q2是等量同種電荷,由電場(chǎng)的分布情況和對(duì)稱性可知,C、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向不同,則電場(chǎng)強(qiáng)度不同,電勢(shì)相等,故C、D錯(cuò)誤. 6.如圖4所示,電源A兩端的電壓恒為6 V,電源B兩端的電壓恒為8 V,當(dāng)開(kāi)關(guān)S從A扳到B時(shí),通過(guò)電流計(jì)的電荷量為1.210-5 C,則電容器的電容約為( ) 圖4 A.210-5 F B.1.510-6 F C.610-6 F D.8.610-7 F 答案 D 解析 當(dāng)開(kāi)關(guān)S接A時(shí),電容器上極板帶正電,所帶電荷量Q=CUA,當(dāng)開(kāi)關(guān)S扳到B時(shí),電容器上極板帶負(fù)電,所帶電荷量Q′=CUB,該過(guò)程中通過(guò)電流計(jì)的電荷量ΔQ=Q+Q′=C(UA+UB)=1.210-5 C,解得電容C≈8.610-7 F,選項(xiàng)D正確. 7.如圖5所示,A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)邊長(zhǎng)為10 cm的正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn),A、C、D三點(diǎn)電勢(shì)分別為1.0 V、2.0 V、3.0 V,正六邊形所在平面與電場(chǎng)線平行.則( ) 圖5 A.E點(diǎn)的電勢(shì)與C點(diǎn)的電勢(shì)相等 B.UEF與UBC相同 C.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 V/m D.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為20 V/m 答案 C 解析 A、D兩點(diǎn)電勢(shì)分別為1.0 V和3.0 V,則AD中點(diǎn)O的電勢(shì)為2.0 V,C點(diǎn)與O點(diǎn)等勢(shì),C與E不等勢(shì),A錯(cuò)誤;UEF和UBC大小相同,但正負(fù)不同,B錯(cuò)誤;電場(chǎng)強(qiáng)度E== V/m,C正確,D錯(cuò)誤. 二、多項(xiàng)選擇題(本題共5小題,每小題4分,共20分.) 8.如圖6所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5 m、傾角為θ=37的光滑絕緣斜面處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一帶電荷量為+q,質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),以初速度v0=2 m/s恰能沿斜面勻速上滑,g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8,則下列說(shuō)法中正確的是( ) 圖6 A.小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能大于在A點(diǎn)的電勢(shì)能 B.水平勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為 C.若電場(chǎng)強(qiáng)度加倍,小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為3 m/s2 D.若電場(chǎng)強(qiáng)度減半,小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度為初速度v0的一半 答案 BD 解析 在小球由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中,重力做負(fù)功,電場(chǎng)力做正功,小球電勢(shì)能減少,A錯(cuò);由動(dòng)能定理知qELcos θ-mgLsin θ=0,所以水平勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為,B對(duì);電場(chǎng)強(qiáng)度加倍后,則有q2Ecos θ-mgsin θ=ma,所以a=6 m/s2,C錯(cuò);電場(chǎng)強(qiáng)度減半后,則有mgsin θ-qcos θ=ma1,a1=3 m/s2,由v-v2=2a1L代入數(shù)值得v=1 m/s,D對(duì). 9.如圖7所示,在xOy坐標(biāo)系中以O(shè)為中心的橢圓上有a、b、c、d、e五個(gè)點(diǎn),在焦點(diǎn)f處固定一正點(diǎn)電荷,則下列判斷正確的是( ) 圖7 A.c、e兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 B.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)低 C.一負(fù)電荷在d點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大于在a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能 D.將一正電荷由e點(diǎn)沿eabc移到c點(diǎn),所受電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功,但總功為零 答案 BD 解析 c、e兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向不同,分別沿fc、fe方向,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;離正點(diǎn)電荷越近的點(diǎn)電勢(shì)越高,a點(diǎn)離f遠(yuǎn),故選項(xiàng)B正確;負(fù)電荷在電勢(shì)越高的位置其電勢(shì)能越小,a點(diǎn)電勢(shì)低于d點(diǎn)電勢(shì),故負(fù)電荷在d點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;將一正電荷由e點(diǎn)沿ea移到a點(diǎn)的過(guò)程中,所受電場(chǎng)力做正功,由a點(diǎn)沿abc移到c點(diǎn)的過(guò)程中,所受電場(chǎng)力做負(fù)功,由于c、e兩點(diǎn)等電勢(shì),故整個(gè)過(guò)程中電場(chǎng)力做功為零. 10.如圖8所示為一空腔導(dǎo)體周圍的電場(chǎng)線分布圖,電場(chǎng)方向如圖中箭頭所示,M、N、P、Q是以O(shè)為圓心的一個(gè)圓周上的四點(diǎn),其中M、N在一條直電場(chǎng)線上,P、Q在一條曲電場(chǎng)線上,下列說(shuō)法正確的有( ) 圖8 A.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小 B.P點(diǎn)的電勢(shì)比Q點(diǎn)的電勢(shì)低 C.負(fù)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能小于其在Q點(diǎn)的電勢(shì)能 D.M、O間的電勢(shì)差等于O、N間的電勢(shì)差 答案 AC 解析 用電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,故N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大,故A正確.沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)越來(lái)越低,所以Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)低,故B錯(cuò)誤.P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn),根據(jù)Ep=φq可知,負(fù)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能小于在Q點(diǎn)的電勢(shì)能,故C正確.根據(jù)電場(chǎng)分布可知,MO間的平均電場(chǎng)強(qiáng)度比ON間的平均電場(chǎng)強(qiáng)度小,故由公式UAB=Ed可知,MO間的電勢(shì)差小于ON間的電勢(shì)差,故D錯(cuò)誤. 11.圖9甲中直線PQ表示電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子僅在電場(chǎng)力作用下沿電場(chǎng)線向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)速度為v0,到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)速度減為零,粒子運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示.下列判斷正確的是( ) 圖9 A.P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì) B.P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于Q點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) C.P、Q兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 D.帶負(fù)電的粒子在P點(diǎn)的電勢(shì)能大于在Q點(diǎn)的電勢(shì)能 答案 ABC 解析 由題圖乙知帶電粒子的速度減小,受到向左的電場(chǎng)力,故電場(chǎng)線方向向右,P點(diǎn)電勢(shì)一定高于Q點(diǎn)電勢(shì),故A正確;由題圖乙可知,P處的加速度大于Q處的加速度,故P處的場(chǎng)強(qiáng)大于Q處的場(chǎng)強(qiáng),故B正確;由動(dòng)能定理知qU=mv,可求出PQ兩點(diǎn)的電勢(shì)差為,故C正確;負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大,故帶負(fù)電的粒子在P點(diǎn)的電勢(shì)能一定小于在Q點(diǎn)的電勢(shì)能,故D錯(cuò)誤. 12.如圖10甲所示,兩平行金屬板豎直放置,左極板接地,中間有小孔.右極板電勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示.電子原來(lái)靜止在左極板小孔處.(不計(jì)重力作用)下列說(shuō)法中正確的是( ) 圖10 A.從t=0時(shí)刻釋放電子,電子將始終向右運(yùn)動(dòng),直到打到右極板上 B.從t=0時(shí)刻釋放電子,電子可能在兩板間振動(dòng) C.從t=時(shí)刻釋放電子,電子可能在兩板間振動(dòng),也可能打到右極板上 D.從t=時(shí)刻釋放電子,電子必將打到左極板上 答案 AC 解析 從t=0時(shí)刻釋放電子,如果兩板間距離足夠大,電子將向右先勻加速,接著勻減速,速度減小到零后,又開(kāi)始向右勻加速,接著勻減速……直到打在右極板上.電子不可能向左運(yùn)動(dòng);如果兩板間距離不夠大,電子也始終向右運(yùn)動(dòng),直到打到右極板上.從t=時(shí)刻釋放電子,如果兩板間距離足夠大,電子將向右先勻加速,接著勻減速,速度減小到零后,改為向左再勻加速,接著勻減速.即在兩板間振動(dòng);如果兩板間距離不夠大,則電子在第一次向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中就有可能打在右極板上.從t=時(shí)刻釋放電子,如果兩板間距離不夠大,電子將在第一次向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中就打在右極板上;如果第一次向右運(yùn)動(dòng)沒(méi)有打在右極板上,那就一定會(huì)在向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中打在左極板上.選A、C. 三、計(jì)算題(本題共4小題,共52分) 13.(12分)如圖11所示平行金屬板A、B之間有勻強(qiáng)電場(chǎng),A、B間電壓為600 V,A板帶正電并接地,A、B兩板間距為12 cm,C點(diǎn)離A板4 cm.求: 圖11 (1)C點(diǎn)的電勢(shì); (2)若將一電子從場(chǎng)外移到C點(diǎn),電場(chǎng)力做多少功?做正功還是做負(fù)功? 答案 (1)-200 V (2)-200 eV 做負(fù)功 解析 (1)板間場(chǎng)強(qiáng)為 E== V/m=5103 V/m, 已知A板與C點(diǎn)間的距離為d′=0.04 m 則UAC=Ed′=51030.04 V=200 V. 因?yàn)锳板接地,φA=0,且沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低,所以可得φC=-200 V. (2)“場(chǎng)外”可理解為離電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn),此處電勢(shì)也為零. 由W=qU可得將電子從場(chǎng)外移到C點(diǎn),電場(chǎng)力做的功為W=e(0-φC)=-1.610-19200 J=-200 eV.負(fù)號(hào)說(shuō)明電場(chǎng)力做的是負(fù)功. 14.(13分)如圖12所示,已知AC⊥BC,∠ABC=60,BC=20 cm,A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,且A、B、C所在平面與電場(chǎng)線平行,把一個(gè)電荷量q=10-5 C的正電荷從A移到B,電場(chǎng)力做功為零;從B移到C,電場(chǎng)力做功為-10-3 J. 圖12 (1)求A、C間的電勢(shì)差; (2)若規(guī)定B點(diǎn)電勢(shì)為零,求C點(diǎn)的電勢(shì); (3)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小及方向. 答案 (1)-102 V (2)102 V (3)1 000 V/m 方向與水平方向夾角為30指向右下方 解析 根據(jù)W=Uq得,UAB=0,即φA=φB, UBC==-102 V (1)UAC=φA-φC=φB-φC=UBC=-102 V (2)φB=0,UBC=φB-φC,所以φC=φB-UBC=102 V (3)AB為等勢(shì)面,場(chǎng)強(qiáng)方向垂直AB連線指向右下方,故E==1 000 V/m. 15.(13分)如圖13所示,在E = 103 V/m的水平向左勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置,軌道與一水平絕緣軌道MN連接,半圓軌道所在豎直平面與電場(chǎng)線平行,其半徑R =0.4 m,一帶正電荷q=10-4 C的小滑塊質(zhì)量為m= 0.04 kg,與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10 m/s2,求: 圖13 (1)要使小滑塊能運(yùn)動(dòng)到半圓軌道的最高點(diǎn)L,滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處釋放? (2)這樣釋放的滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大?(P為半圓軌道中點(diǎn)) 答案 (1)20 m (2)1.5 N 解析 (1)滑塊剛能通過(guò)軌道最高點(diǎn)的條件是 mg=m,v==2 m/s 滑塊由釋放點(diǎn)到最高點(diǎn)過(guò)程,由動(dòng)能定理得: qEx-μmgx-2mgR=mv2 代入數(shù)據(jù)得:x=20 m (2)滑塊過(guò)P點(diǎn)時(shí),由動(dòng)能定理: -mgR-qER=mv2-mv 在P點(diǎn)由牛頓第二定律:FN-qE= 代入數(shù)據(jù)得:FN=1.5 N. 16. (14分)如圖14甲所示,熱電子由陰極飛出時(shí)的初速度忽略不計(jì),電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0,電容器板長(zhǎng)和板間距離為L(zhǎng)=10 cm,下極板接地,電容器右端到熒光屏的距離也是L=10 cm,在電容器兩極板間接一交變電壓,上極板的電勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示.(每個(gè)電子穿過(guò)平行板的時(shí)間都極短,可以認(rèn)為電子穿過(guò)平行板的過(guò)程中電壓是不變的)求: (1)在t=0.06 s時(shí)刻,電子打在熒光屏上的何處; (2)熒光屏上有電子打到的區(qū)間有多長(zhǎng)? 圖14 答案 (1)13.5 cm (2)30 cm 解析 (1)設(shè)電子經(jīng)電壓U0加速后的速度為v, 根據(jù)動(dòng)能定理得:qU0=mv2, 所以:v= 經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后偏移量y=at2=()2, 所以y=,由題圖知t=0.06 s時(shí)刻U偏=1.8U0,代入數(shù)據(jù)解得y=4.5 cm. 設(shè)打在屏上的點(diǎn)距O點(diǎn)的距離為Y,根據(jù)相似三角形得:= 代入數(shù)據(jù)解得:Y=13.5 cm. (2)由題知電子偏移量y的最大值為, 當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓超過(guò)2U0時(shí), 電子就打不到熒光屏上了, 根據(jù)=得:Y′= 所以熒光屏上電子能打到的區(qū)間長(zhǎng)為:2Y′=3L=30 cm.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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