2022高中物理教師用書第一章階段質(zhì)量檢測（一）新人教版選修3-1

【三維設(shè)計(jì)】2022高中物理教師用書第一章階段質(zhì)量檢測（一）新人教版選修3-1f時(shí)間：60分鐘滿分：100分一、選擇題本大題共9個(gè)小題，每題6分，合計(jì)54分。每題起碼有一個(gè)選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi)12022·全國新課標(biāo)卷一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場力作用下沿曲線

abc

從

a

運(yùn)動到c

，已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的。

對于

b

點(diǎn)電場強(qiáng)度

E

的方向，下列圖示中可能正確的選項(xiàng)是虛線是曲線在

b

點(diǎn)的切線圖1解析：題中質(zhì)點(diǎn)所帶電荷是負(fù)電荷，電場方向應(yīng)與負(fù)電荷受到的電場力方向相反，為質(zhì)點(diǎn)的速度是遞減的，因此力的方向應(yīng)與速度方向夾角大于90°，應(yīng)選項(xiàng)D正確。答案：D

又因2如圖

2所示，真空中

A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量分別為＋

Q和＋q，放在圓滑絕緣的水平面上，A、B之間用絕緣的輕彈簧連結(jié)。當(dāng)系統(tǒng)平衡時(shí)，彈簧的伸長量為性限度內(nèi)，則

0。設(shè)彈簧均在彈圖2不變，將q變?yōu)?q，平衡時(shí)彈簧的伸長量等于30不變，將Q變?yōu)?Q，平衡時(shí)彈簧的伸長量小于30不變，將q變?yōu)椋璹，平衡時(shí)彈簧的縮短量等于0不變，將Q變?yōu)椋璔，平衡時(shí)彈簧的縮短量小于0解析：設(shè)彈簧的原長為，由庫侖定律和胡克定律得，當(dāng)電荷量為q時(shí)，F(xiàn)＝錯誤!＝′；0當(dāng)電荷量為3q時(shí)，設(shè)彈簧的伸長量為，F(xiàn)1＝錯誤!＝′。由上述兩式得錯誤!＝錯誤!1，′>0。應(yīng)選項(xiàng)B正確。答案：B32022·廣東高考如圖3為靜電除塵器除塵機(jī)理的示意圖?；覊m在電場中經(jīng)過某種體制帶電，在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達(dá)到除塵目的。下列表述正確的選項(xiàng)是圖3抵達(dá)集塵極的灰塵帶正電荷電場方向由集塵極指向放電極C帶電灰塵所受電場力的方向與電場方向相同D同一地點(diǎn)帶電荷量越多的灰塵所受電場力越大解析：集塵極與電源的正極相連帶正電，放電極帶負(fù)電，灰塵在電場力作用下向集塵極遷移，說明灰塵帶負(fù)電荷，A項(xiàng)錯誤；電場方向由集塵極指向放電極，B項(xiàng)正確；帶電灰塵帶負(fù)電，因此所受電場力方向與電場方向相反，C項(xiàng)錯誤；同一地點(diǎn)電場強(qiáng)度一定，由F＝qE可知，灰塵電荷量越多，所受電場力越大，D項(xiàng)正確。答案：BD靜電除塵器是當(dāng)前普遍采用的一種高效除塵器。其除塵器模型的收塵板是很長的條形金屬板，圖4中直線ab為該收塵板的橫截面。工作時(shí)收塵板帶正電，其左側(cè)的電場線散布如下圖；粉塵帶負(fù)電，在電場力作用下向收塵板運(yùn)動，最后落在收塵板上。若用粗黑曲線表示原來靜止于。下列說法正確的選項(xiàng)是圖7A微粒運(yùn)動的加快度為0極板的電勢高于N極板的電勢解析：帶電微粒在合外力為0的作用下，沿斜線運(yùn)動，所以加快度為0，A對；因?yàn)殡妶隽ο蛏希噪妶鼍€豎直向下，φM>φN，D對；負(fù)電荷由高電勢向低電勢移動，電勢能增加了mgd，B錯；U＝錯誤!，C對。答案：ACD7如圖8所示，兩平行金屬板間有勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向指向下極板，一帶電荷量為－q的液滴，以初速度v0垂直電場線射入電場中，則液滴在電場中所做的運(yùn)動可能是A沿初速度方向做勻速運(yùn)動圖8向下極板方向偏移，做勻變速曲線運(yùn)動C向上極板方向偏移，軌跡為拋物線D向上極板方向偏移，軌跡為一段圓弧解析：在勻強(qiáng)電場中，－q受靜電力的特點(diǎn)為：方向與電場線方向相反，大小恒定，但受重力的大小和靜電力的大小未知，當(dāng)二者相等時(shí)，液滴做勻速運(yùn)動，當(dāng)靜電力大于重力時(shí)，液滴向上極板偏移，當(dāng)靜電力小于重力時(shí)，液滴向下極板偏移，偏移時(shí)都是做勻變速曲線運(yùn)動，軌跡都為拋物線，故A、B、C選項(xiàng)都有可能。答案：ABC中的運(yùn)動軌跡如圖9中虛線所示，電場方向豎直向下。若不計(jì)空氣阻力，則此帶電油滴從a運(yùn)動到b的過程中，能量變化情況為圖9動能減小電勢能增加C動能和電勢能之和減小D重力勢能和電勢能之和增加解析：由題圖所示的軌跡可知電場力大于重力，則從a到b，電場力做正功，電勢能減少，重力做負(fù)功，重力勢能增加，又電場力做的功值大于重力做的功值，所以動能增加，由動能定理可得W電－W重＝E，動能和電勢能之和減少，所以C選項(xiàng)正確。答案：C9如圖

10所示，四個(gè)質(zhì)量相同，帶電荷量均為＋

q的

a、b、c、d微粒，距離地面的高度相同，以相同的水平速度拋出，

除了

a微粒沒有經(jīng)過電場外，

其他三個(gè)微粒均經(jīng)過場強(qiáng)大小相同的勻強(qiáng)電場

mg>qE，這四個(gè)微粒從拋出到落地的時(shí)間分別是

ta、tb、tc、td，則圖10aa＝ad>ac，又由h＝錯誤!at2得tb<ta＝td<tc，應(yīng)選D。答案：D二、非選擇題此題共3小題，共46分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位1014分質(zhì)量為

m、電荷量為＋

q的小球以初速度

v0以與水平方向成

θ角射出，如圖

11所示，如果在某方向加上一定大小的勻強(qiáng)電場后，能保證小球仍沿

v0方向做直線運(yùn)動，試求所加勻強(qiáng)電場的最小值，加了這個(gè)電場后，經(jīng)多長時(shí)間速度變?yōu)榱銏D11解析：由題知小球在重力和電場力作用下沿0方向做直線運(yùn)動，可知垂直v0方向上合v外力為零，或許使勁的分解或力的合成方法，重力與電場力的協(xié)力沿v0所在直線。建如下圖坐標(biāo)系，設(shè)場強(qiáng)E與v0成φ角，則受力如下圖。由牛頓第二定律可得：Eqinφ－mgcoθ＝0①Eqcoφ－mginθ＝ma②由①式得：E＝mgcoθ/qinφ③由③式得：φ＝90°時(shí)，E最小為Emin＝mgcoθ/q其方向與

v0垂直斜向上將φ＝90°代入②式可得

a＝－gin

θ即在場強(qiáng)最小時(shí)，小球沿

v0做加快度為

a＝－ginθ

的勻減速直線運(yùn)動，設(shè)運(yùn)動時(shí)間為t

時(shí)速度為

0，則0＝v0－ginθt可得t＝錯誤!。答案：錯誤!錯誤!1116分示波器的示意圖如圖12所示，金屬絲發(fā)射出來的電子被加快后從金屬板的小孔穿出，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場。電子在穿出偏轉(zhuǎn)電場后沿直線前進(jìn)，最后打在熒光屏上。設(shè)加快電壓U1＝1640V，偏轉(zhuǎn)極板長＝4m，偏轉(zhuǎn)極板間距d＝1cm，當(dāng)電子加快后從兩金屬板的中央沿極板平行方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場。求：圖121偏轉(zhuǎn)電壓U2為多大時(shí)，電子束的偏移量最大2如果偏轉(zhuǎn)極板右端到熒光屏的距離L＝20cm，則電子束最大偏轉(zhuǎn)距離為多少解析：1設(shè)電子被電壓U加快后獲得速度大小為v0，則有qU＝錯誤!mv錯誤!11在金屬板間電子的最大偏移量1＝錯誤!＝0.5cm則1＝錯誤!at2＝錯誤!錯誤!·錯誤!2＝錯誤!解得U2＝×10－2V2電子走開偏轉(zhuǎn)電場后做勻速直線運(yùn)動，可看做從極板的正中心沿直線射出，如下圖。由幾何知識，得錯誤!＝錯誤!解得＝0.55cm答案：1×10－2V20.55cm1216分如圖13所示，一帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的小球，從距地面高2h處以一定的初速度水平拋出，在距拋出點(diǎn)水平距離為處有根管口比小球大的豎直細(xì)管，細(xì)管的上口距地面高為h，為了使小球能無碰撞地落進(jìn)管口經(jīng)過管子，可在管子上方整個(gè)地區(qū)內(nèi)加一水平向左的勻強(qiáng)電場，求：圖13小球的初速度；應(yīng)加電場的電場強(qiáng)度；小球落地時(shí)的動能。解析：1由題