（四川版）高中物理 第一章 階段質(zhì)量檢測（含解析）教科版選修31.doc

（四川版）2013-2014學(xué)年高中物理 第一章 階段質(zhì)量檢測（含解析）教科版選修3-1一、選擇題(本題共9小題，每小題6分，共54分，在每小題給出的四個選項(xiàng)中至少有一項(xiàng)是正確的。選對得6分，有錯選或不選不得分)1冬天脫毛衫時，靜電經(jīng)常會跟你開個小玩笑。下列一些相關(guān)的說法中，正確的是()a在將外衣脫下的過程中，內(nèi)外衣間摩擦起電，內(nèi)衣和外衣所帶的電荷是同種電荷b如果內(nèi)外兩件衣服可看做電容器的兩極，并且在將外衣脫下的某個過程中兩衣間電荷量一定，隨著兩衣間距離的增大，兩衣間電容變小，則兩衣間的電勢差也將變小c在將外衣脫下的過程中，內(nèi)外兩衣間隔增大，衣物上電荷的電勢能將增大(若不計(jì)放電中和)d脫衣時如果人體帶上了正電，當(dāng)手接近金屬門把手時，由于手與門把手間空氣電離會造成對人體輕微的電擊解析：根據(jù)電荷守恒知，a錯；由c和c知，當(dāng)內(nèi)外衣之間的距離d增大時，兩衣間的電勢差增大，b錯；因?yàn)閮?nèi)外衣所帶的是異種電荷，產(chǎn)生靜電引力作用，故當(dāng)兩衣之間的距離增大時，電場力做負(fù)功，電荷的電勢能增大，c對；由于人體帶上正電荷，當(dāng)手靠近金屬門把手時，產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)兩者之間的電壓足以使空氣電離時，產(chǎn)生放電現(xiàn)象，故人感覺到有輕微的電擊，d正確。答案：cd2如圖1所示，b為線段ac的中點(diǎn)，如果在a處放一個q的點(diǎn)電荷，測得b處的場強(qiáng)為eb48 n/c，則() 圖1aec24 n/cbec12 n/cc若要使eb0，可在c處放一個q的點(diǎn)電荷d把q109 c的點(diǎn)電荷放在c處，則其受到的靜電力大小為6109 n解析：根據(jù)點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式e，場強(qiáng)大小與距離的平方成反比，因?yàn)閞brc12所以ebec41即ec12 n/c，所以把q109 c的點(diǎn)電荷放在c點(diǎn)，則其所受到的靜電力的大小為12109 n，在c處放一個q的點(diǎn)電荷，則eb96 n/c，故只有b正確。答案：b3如圖2中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為0。一帶正電的點(diǎn)電荷在靜電力的作用下運(yùn)動，經(jīng)過a、b點(diǎn)時的動能分別為26 ev和5 ev。當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動到某一位置，其電勢能變?yōu)? ev時，它的動能應(yīng)為() 圖2a8 evb13 evc20 ev d34 ev解析：由圖可判斷b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)電勢，設(shè)各等勢面間電勢差為u，則由能量守恒2uq26 evuq5 ev所以uq7 ev，所以，點(diǎn)電荷能量為7 ev5 ev12 ev所以，當(dāng)電勢能為8 ev時，動能為12 ev(8) ev20 ev。答案：c4(2012達(dá)州質(zhì)檢)如圖3所示，兩個等量異種點(diǎn)電荷在其連線的中垂線上有與連線中點(diǎn)o等距離的兩點(diǎn)a、b，在連線上有距中點(diǎn)o等距離的兩點(diǎn)c、d，則下列場強(qiáng)大小關(guān)系式正確的是() 圖3aeaeb beaeoebceced deceoed解析：由電場的疊加原理可知：等量異種點(diǎn)電荷連線和中垂線上關(guān)于中點(diǎn)對稱處的場強(qiáng)相同，所以a、c正確d錯誤；由點(diǎn)電荷的場強(qiáng)計(jì)算公式和電場疊加原理可知，o點(diǎn)和a、b點(diǎn)或c、d點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小不相等，故b錯。答案：ac5如圖4所示，在粗糙絕緣的水平面上有一物體a帶正電，另一帶正電的點(diǎn)電荷b沿著以a為圓心的圓弧由p到q緩慢地從a的上方經(jīng)過，若此過程中a始終保持靜止，a、b兩物體可視為質(zhì)點(diǎn)且只考慮它們之間的庫侖力作用。則下列說法正確的是() 圖4a物體a受到地面的支持力先增大后減小b物體a受到地面的支持力保持不變c物體a受到地面的摩擦力先減小后增大d庫侖力對點(diǎn)電荷b先做正功后做負(fù)功解析：因點(diǎn)電荷b與a的間距不變，故其間庫侖力大小f不變，設(shè)f與豎直方向間夾角為，則nmgfcos，因?yàn)橄葴p小到0后增大，可知，n先增大后減小，a正確，b錯誤，物體a受到的摩擦力ffsin，先減小后反向增大，c正確；因a、b間距不變，故庫侖力做功為零，d錯誤。答案：ac6(2012哈爾濱高二檢測)如圖5所示，一帶電粒子在電場中沿曲線ab運(yùn)動，從b點(diǎn)穿出電場，a、b、c、d為該電場中的等差等勢面，這些等勢面都是互相平行的等間距豎直平面，不計(jì)粒子所受重力，則()a該粒子一定帶負(fù)電 圖5b此電場不一定是勻強(qiáng)電場c該電場的電場線方向一定水平向左d粒子在電場中運(yùn)動過程動能不斷減少解析：由粒子運(yùn)動軌跡可知，粒子所受到的電場力一定水平向右，但是無法確定粒子的電性和電場線的方向，a、c錯誤；由速度方向與電場力方向的夾角大于90，故而可以確定電場力一定對粒子做負(fù)功，動能不斷減少，d正確，等差等間距的等勢面所表示的電場為勻強(qiáng)電場，b錯誤。答案：d7如圖6所示是一個由電池、電阻r與平行板電容器組成的串聯(lián)電路，在減小電容器兩極板間距離的過程中() a電容器a板始終帶正電荷 圖6b電容器的電容變小c電阻r中有從a流向b的電流da、b板間的電場強(qiáng)度增大解析：電容器a板始終和電源正極相連，所以a板電勢高，帶正電荷，a項(xiàng)正確；板間距離減小，由c知，電容增大，b項(xiàng)錯；由qcu可知電容器電荷量增大，則電源繼續(xù)向電容器充電，所以電流方向?yàn)閺腷流向a，c項(xiàng)錯；由ued可知場強(qiáng)e增大，d項(xiàng)正確。答案：ad8如圖7所示，靜止的電子在加速電壓為u1的電場的作用下從o經(jīng)p板的小孔射出，又垂直進(jìn)入平行金屬板間的電場，在偏轉(zhuǎn)電壓u2的作用下偏轉(zhuǎn)一段距離?，F(xiàn)使u1加倍，要想使電子的運(yùn)動軌跡不發(fā)生變化，應(yīng)該使() 圖7au2加倍 bu2變?yōu)樵瓉淼?倍cu2變?yōu)樵瓉淼谋?du2變?yōu)樵瓉淼?/2倍解析：要使電子的軌跡不變，則應(yīng)使電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場任一水平位移x所對應(yīng)的偏移量y保持不變，由yat2()2和qu1mv得y，可見x、y一定時，u2u1，故選項(xiàng)a正確。答案：a9如圖8所示，絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)為e。在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，由靜止開始沿軌道運(yùn)動至最低點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是() 圖8a小球在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒b小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時速度最大c小球電勢能增加qerd小球由靜止釋放到達(dá)最低點(diǎn)，動能的增加量等于mgr解析：小球由靜止釋放到最低點(diǎn)，重力與電場力均做正功，重力勢能與電勢能減少，動能增加。小球在運(yùn)動過程中除重力做功外，還有電場力做功，所以機(jī)械能不守恒，a錯；小球運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中，重力與電場力均做正功，重力勢能減少mgr，電勢能減少qer，而動能增加mgrqer，到最低點(diǎn)時動能最大，所以速度最大，因此b正確，c、d錯誤。答案：b二、計(jì)算題(本題共3小題，共46分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的題答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)10(12分)如圖9所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子，以初速度v0沿偏轉(zhuǎn)電場的中心線射入極板間距為d，極板長為l，所加電壓 圖9為u的偏轉(zhuǎn)電場，射出后打在距極板右端l遠(yuǎn)處的豎直熒光屏上，求打在熒光屏上的亮斑距熒光屏中心(熒光屏中心與偏轉(zhuǎn)電場兩極板的中心線在同一水平直線上)的距離y。解析：帶電粒子射出電場時的偏轉(zhuǎn)量為y()2粒子由電場射出后，沿直線做勻速運(yùn)動，運(yùn)動的方向就是其射出時的速度方向。射出時沿速度方向的反向延長線交于極板中心，如圖所示，由相似三角形關(guān)系有得yy(ll)。答案： (ll)11(16分)如圖10所示，在a點(diǎn)固定一正電荷，電荷量為q。在離點(diǎn)a高為h的c處靜止釋放某帶正電荷的液珠，開始運(yùn)動瞬間的加速度大小恰好等于重力加速度g。已知靜電力常量為k，兩電荷均可看成點(diǎn)電 荷，不計(jì)空氣阻力，求： 圖10(1)液珠的比荷。(2)液珠速度最大時，離a點(diǎn)的距離h。解析：(1)設(shè)液珠的電荷量為q，質(zhì)量為m，由題意知，當(dāng)液珠在c點(diǎn)時有：kmgmg解得比荷為(2)當(dāng)液珠速度最大時，kmg聯(lián)立解得hh答案：(1)(2)h12(18分)一個帶正電的粒子，從a點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場中，粒子沿直線ab運(yùn)動，如圖11所示。已知ab與電場線夾角30，帶電粒子的質(zhì)量m1.0107 kg，電荷量q1.01010 c，a、b相距l(xiāng)20 cm。(取g10 m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)求： 圖11(1)粒子在電場中運(yùn)動的情況，要求說明理由。(2)電場強(qiáng)度的大小和方向。(3)要使粒子從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)，粒子射入電場時的最小速度是多少？解析：(1)粒子只在重力和電場力作用下沿直線ab運(yùn)動，重力和電場力的合力必由