新教材人教版高中物理必修第三册全册单元测试卷章节复习与检测(解析版)_第1页
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1、精品文档 精心整理精品文档 可编辑的精品文档高一物理(人教版2019必修第三册)第九章 章节复习与检测第一部分 知识思维导图第二部分 章末试题演练班级: 学号: 姓名: 一、选择题1关于点电荷和元电荷的下列说法中正确的是( )A点电荷和元电荷都是指电量小体积小的带电体B点电荷带电量通常取 e1.601019 CC体积很大的带电体也能看成是点电荷,带电量可以是 4.01017 CD电荷量 e 的数值最早是由科学家库仑用实验测得的【答案】C【详解】A元电荷是指最小的电量单位;而点电荷是指只有当带电体所带电量与所研究的问题相比可忽略不计时,才可看做点电荷,不一定是电量小体积小的带电体都可看做是点电荷

2、,选项A错误;B元电荷e1.601019 C,选项B错误;C体积很大的带电体所带电量与所研究的问题相比可忽略不计时,也能看成是点电荷;带电体所带电量都是1.601019 C的整数倍,则带电量可以是 4.01017 C,选项C正确;D电荷量 e 的数值最早是由科学家密立根用实验测得的,选项D错误;故选C.2下列说法中正确的是()A根据可知,电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力成正比B电场中某点的电场强度,与试探电荷的受力大小及带电荷量无关C电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向D公式和只适用点电荷形成的电场【答案】B【详解】AB根据比值定义法,有E=Fq可知,电场中某点的

3、电场强度与试探电荷在该点所受的静电力无关,只是在数值上等于二者比值而已。故A错误;B正确;C电场中某点的电场强度方向即带正电的试探电荷在该点的受力方向。故C错误;D公式E=Fq是定义式适用于任何电场,E=kQr2为真空中点电荷的决定式只适用点电荷形成的电场。故D错误。故选B。3导体达到静电平衡时,下列说法正确的是()A导体内部没有电场B电荷只分布在导体的内、外表面C导体内部的合电场强度为零D导体表面和内部的合电场强度均为零【答案】C【详解】ACD金属导体在点电荷附近,出现静电感应现象,导致电荷重新分布。因此在金属导体内部出现感应电荷的电场,正好与点电荷的电场叠加,内部电场强度处处为零,导体表面

4、电场强度不为零,故A、D错误,C正确;B金属导体的内部电场强度处处为零,导体内部不再有电荷定向移动,净电荷分布在导体外表面,故B错误。故选C。4如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支架座上,两球心间的距离l为球半径的3倍若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是()ABCD【答案】D【详解】万有引力定律适用于两个可看成质点的物体,虽然两球心间的距离 只有其半径r的3倍,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看作质量集中于球心的质点因此,可以应用万有引力定律所

5、以两者之间的引力为F引=Gm2l2,库仑定理适合于真空中的两个点电荷,由于两球心间的距离l 只有其半径r的3倍,所以金属球壳a与b不能看作点电荷,则库仑力F库kQ2l2 ,故D正确;ABC错误;故选D5如图所示,较厚的空腔球形导体壳中有一个正点电荷,则图中、各点的电场强度大小关系为()ABCD【答案】C【详解】当静电平衡时,空腔球形导体壳内壁感应出负电荷,外壁感应出正电荷,感应电荷形成的电场与点电荷形成的电场叠加,导致空腔球形导体壳内(阴影部分)场强为零。如图画出电场线的大致分布由于a处电场线较密,c处电场线较疏,d处电场线更疏,b处场强为零,则EaEcEdEb故选C。6如图所示是某静电场的一

6、部分电场线分布情况,下列说法中正确的是A这个电场可能是负点电荷的电场B点电荷q在A点处受到的电场力比在B点处受到的电场力大C负电荷在B点处受到的电场力的方向沿电场线的切线方向D点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小不计重力【答案】B【详解】A负电荷电场中的电场线是从无穷远出发指向负电荷的直线,而该电场线是曲线,所以A错误;B电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,所以EAEB,依据F=qE,则有点电荷q在A点处受到的电场力比在B点处受到的电场力大,故B正确;C电场线的切线方向为该点场强的方向,所以负电荷在B点处受到的电场力的方向沿电场线切线的反方向,故C错误;D根

7、据牛顿第二定律,可知,电场力越大的,产生加速度也越大,则点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度大,故D错误。故选B。7如图所示,、为矩形各边的中点,为、的交点,边的长度为。、两点分别固定一等量正点电荷,另一电荷量为的负点电荷置于点时,点处的电场强度恰好为零。若将点的负点电荷移到点,则点处电场强度的大小和方向为(静电力常量为)()A,方向向右B,方向向左C,方向向右D,方向向左【答案】D【详解】当负点电荷在H点时,F点处电场强度恰好为零,根据公式E=kQr2可得负点电荷在F点产生的电场强度大小为E=kQd2,方向水平向左,故两个正点电荷在F点产生的合电场强度大小为E=kQd2,方向水

8、平向右;负点电荷移到O点,在F点产生的电场强度大小为E1=k4Qd2,方向水平向左,所以F点的合电场强度为k4Qd2-kQd2=k3Qd2方向水平向左,故D正确,A、B、C错误。故选D。8两个完全相同的金属球和所带电荷量之比为,相距为。两者接触一下放回原来的位置,若两电荷原来带异种电荷,则后来两小球之间的库仑力大小与原来之比是()ABCD【答案】C【详解】接触前,两小球之间的库仑力为F=kq7qr2=7kq2r2接触后两者所带电荷量均为q=7q-q2=3q两小球之间的库仑力为F=k3q3qr2=9kq2r2故F:F=9:7故选C。9如图所示,a、b两点处分别固定有等量异种点电荷Q和Q,c是线段

9、ab的中点,d是ac的中点,e是ab的垂直平分线上的一点,将一个负点电荷先后放在d、c、e点,三点所在的电场强度分别为Ed、Ec、Ee,则下列说法中正确的是()AEd、Ec、Ee的方向都是水平向右BEd、Ec的方向水平向右,Fe的方向竖直向上CEd、Ee的方向水平向右,Fc0DEd、Ec、Ee的大小都相等【答案】A【详解】等量异号电荷的电场的分布特点如图A从图中可知,cde三点的场强的方向都向右,故A正确;B负点电荷在e点的电场力方向水平向左,故B错误;C根据电场的叠加原理知,c点的场强不等于0,则Fc0故C错误;D从图中可知看到d点的电场线最密,场强最大,e点的电场线最疏,场强最小,故D错误

10、。故选A。10如图所示,有一个绝缘圆环,当它的部分均匀带电且电荷量为时,圆心处的电场强度大小为。现使半圆环均匀带电且电荷量为,而另一半圆环均匀带电且电荷量为,则圆心处电场强度的大小和方向为()A,方向由指向B,方向由指向C,方向由指向D0【答案】A【详解】当圆环的14部分(AB或BC)均匀带电且电荷量为+q时,圆心O处的电场强度大小为E,当半圆环ABC均匀带电且电荷量为+2q时,相当于两个14部分各带电+q,在O点的场强大小均为E且互相垂直,可得圆心O处的电场强度大小为2E,方向由O指向D;同理可得,当另一半圆环ADC均匀带电且电荷量为-2q时,其在圆心O处的电场强度大小为2E,方向由O指向D

11、,根据矢量的合成法则,圆心O处的电场强度大小为,方向由O指向D,A正确。故选A。11如图所示是用一种新颖的“静电绝缘纤维布制成的预防新型冠状病毒肺炎口罩。熔喷布经驻极工艺,表面带有电荷,它能阻隔几微米的病毒,这种静电的阻隔作用属于()A静电感应B摩擦起电C静电吸附D电磁感应【答案】C【详解】静电能吸引轻小物体,含有病毒的飞沫靠近熔喷布后,会被静电吸附在表面,无法通过,从而起到隔离病毒的作用,故C正确,ABD错误。故选C。12如图所示,在水平向右、大小为E的匀强电场中,在O点固定一电荷量为Q的正点电荷,A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点,B、D连线与电场线平行,A、C连线与电

12、场线垂直。则()AA点的场强大小为BB点的场强大小为CD点的场强大小不可能为0DA、C两点的场强相同【答案】A【详解】A正点电荷Q在A点的电场强度大小E=kQr2而匀强电场在A点的电场强度大小为E,因方向相互垂直,根据矢量的合成法则,则有A点的场强大小为EA=E2+k2Q2r4 故A正确;B同理,点电荷Q在B点的电场强度的方向与匀强电场方向相同,因此B点的场强大小为EB=E+kQr2故B错误;C当点电荷Q在D点的电场强度的方向与匀强电场方向相反,且大小相等时,则D点的电场强度大小可以为零,故C错误;D根据矢量的合成法则,结合点电荷电场与匀强电场的方向,可知A、C两点的电场强度大小相等,而方向不

13、同,故D错误;故选A。13如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5cm,bc=3cm,ca=4cm小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则( )Aa、b的电荷同号,Ba、b的电荷异号,Ca、b的电荷同号,Da、b的电荷异号,【答案】D【详解】根据同种电荷相斥,异种电荷相吸,且小球c所受库仑力的合力的方向平行于a,b的连线,可知,a、b的电荷异号,对小球c受力分析,如下图所示因ab=5cm,bc=3cm,ca=4cm,因此acbc,那么两力的合成构成矩形,依据相似三角形之比,则有FaFb=acbc=43根据库仑定律有Fa=k

14、Qcqaac2,Fb=kQcqbbc2综上所得qaqb=434232=6427故D正确,ABC错误。故选D。14(多选)如图所示为静电除尘示意图,在M、N两点间加高压电源时,金属管内空气电离,电离的电子在电场力的作用下运动,遇到烟气中的煤粉,使煤粉带负电荷,因而煤粉被吸附到管壁上,排出的烟就清洁了。就此示意图,下列说法正确的是()AN接电源的正极BM接电源的正极C电场强度EmEnD电场强度EmEn【答案】AC【详解】AB电子附在煤粉上,使煤粉带上负电荷,煤粉若能吸附在管壁上,说明管壁带正电荷,N接电源正极。选项A正确,B错误。CD构建类似于点电荷的辐射电场,越靠近金属丝的电场强度越大即EmEn

15、选项C正确,D错误。故选AC。二、非选择题15如图,用长的绝缘线把一个质量为的带电小球悬挂在带等量异种电荷的竖直平行板之间。平衡时,小球偏离竖直位置。如果两板间电场的电场强度是,小球的电荷量是多少?【答案】q=3.010-9C【详解】设平衡时细线与竖直方向的夹角为,小球所受的电场力为F=Eq,细线的拉力为T,根据平衡条件,水平方向有Tsin=Eq竖直方向有Tcos=mg解得q=mgtanE根据题意及图中的几何关系得解得q=3.010-9C16如图,、是正方形的四个顶点,在点和点放有电荷量都为的正电荷,在点放了某个未知电荷后,恰好点的电场强度等于0。求放在点的电荷电性和电荷量。【答案】带负电,q

16、=22q【详解】设正方向边长l,A、C点的电荷在D点的场强均为则A、C点的电荷在D点的合场强为E=Ecos45=2kql2因为D点的电场强度恰好等于零,则B点的点电荷在D点的场强与A、C点的电荷在D点的合场强等大反向,因此B点的点电荷带负电,且B点的点电荷在D的电场强度大小是E=k q(2l)2解得q=22q17如图所示,在范围足够大的场强大小为的匀强电场区域中的点固定一电荷量为的点电荷,以点为圆心、为半径作一圆,、为圆周上的点且、为相互垂直的两条直线(其中一条沿水平方向)。当把一不计重力、带电荷量为的试探电荷放在点时,电荷恰好静止。则:(1)匀强电场场强的大小、方向如何?(2)试探电荷放在点

17、时,受力的大小、方向如何?(3)试探电荷放在点时,受力的大小、方向如何?【答案】(1)kQr2,方向沿db方向;(2)2kQqr2,方向与方向成45角斜向左下;(3)2kQqr2,方向沿db方向【详解】(1)如图所示试探电荷放在点时,由题意可知F1=kQqr2F2=qE因为F1=F2所以qE=kQqr2,即E=kQr2场强方向沿db方向(2)如图所示试探电荷放在点时Ec=E12+E2=2E=2kQr2Fc=qEc=2kQqr2方向与方向成45角斜向左下(3)如图所示试探电荷放在点时Eb=E2+E=2E=2kQr2Fb=qEb=2kQqr2方向沿db方向18如图所示,把一质量为2.0g、带电荷量

18、为的均匀带负电小球用绝缘细绳悬起,将另一个均匀带正电小球靠近放置,当两个带电小球在同一高度且相距cm时,细绳与竖直方向的夹角,取,、两小球均可视为点电荷,求:(1)小球受到的库仑力的大小;(2)小球的带电荷量。【答案】(1);(2)510-7C【详解】解:(1)以小球A为研究对象,受到三个力的作用,由平衡条件可得小球A受到的库仑力大小FA=mAgtan45代入数据解得FA=2.010-2N由牛顿第三定律可得,小球B受到的库仑力大小FB=FA=2.010-2N(2)由库仑定律得FB=kQqr2代入数据得小球B的带电荷量q=510-7C19如图所示,一质量 m =kg,电荷量 q = + 3 C

19、的带电小球 A 用长为 10cm 的 轻质绝缘细线悬挂于 O 点,另一带电量未知的小球 B 固定在 O 点正下 方绝缘柱上(A、B 均可视为点电荷)当小球 A 平衡时,恰好与 B处 在同一水平线上,此时细线与竖直方向的夹角 =已知重力加速度 g=10,静电力常量 k =,求:(1)小球 A 受到的静电力大小;(2)小球 A 所在位置的场强大小和方向;(3)小球 B 的电荷量【答案】(1)F=1.510-3N (2)E=5105NC 方向水平向右(3)Q=210-7C【详解】(1) 小球A受重力、绳子的拉力和B球的斥力,根据平衡可知,A球受到水平向右的静电力为:F=mgtan=1.510-3N(

20、2) 根据电场强度定义式可知:E=Fq ,解得电场强度大小为E=5105NC,方向水平向右(3) 根据库仑定律得F=kQq(Lsin)2 解得小球B的电荷量为Q=210-7C 第二部分 章末试题演练班级: 学号: 姓名: 一、选择题1下列说法是某同学对电学中相关概念及公式的理解,其中正确的是()A电场强度公式E适用于一切电场B根据电容的定义式C,电容器极板上的电荷量每增加1C,电压就增加1VC根据电场力做功的计算式WqU,一个电子在1V的电压下加速,电场力做功为1eVD电场线就是正电荷只在电场力的作用下运动的轨迹【答案】C【详解】A电场强度公式:E只适用于匀强电场,故A错误;B根据电容的定义式

21、:C可知:U=只有在电容器C=1F时,当电容器极板上的电荷量每增加1C,电压就增加1V,故B错误;C电子的电量为e,由:W=Uq可知电场对电子做功加速时:W=Ue即在1V电压下加速,电场力做功为1eV,故C正确;D电场线并不存在,是虚拟的,是人为引入的,而物体的运动轨迹是实际存在的,故电场线不是电荷的运动轨迹,故D错误2静电场中某电场线如图所示。把点电荷从电场中的A点移到B点,其电势能增加1.2107J,则该点电荷的电性及在此过程中电场力做功分别为()A正电1.2107JB负电1.2107JC正电1.2107JD负电1.2107J【答案】B【详解】从A到B,电势能增加1.2107J,说明电场力

22、做负功,做功为1.2107J,故电场力方向与场强方向相反,该点电荷带负电。故选B。3如图所示,真空中有两个点电荷,带电荷量分别为和,分别固定在x轴的坐标原点和的位置上。则()A处的场强为零B处的场强为零C处的电势比处的电势高D将一个负的试探电荷从处移动到处的过程中,它的电势能减少【答案】A【详解】AB两电荷间距离,设距电荷右侧距离为r处场强为0,则解得,即处的场强为零,可知到间场强方向沿x轴负方向,处场强方向沿x轴正方向,故A项正确,B项错误。C到间场强方向沿x轴负方向,沿电场线方向电势降低,则处的电势比处的电势低,故C项错误。D处场强方向沿x轴正方向,则处的电势大于处的电势,将一个负的试探电

23、荷从处移动到处的过程中,它的电势能增加,故D项错误。故选A。4如图甲、乙、丙所示为三种带电体产生的电场线和等差等势面示意图,下列说法正确的是A甲图中A点和B点电场强度相同B乙图中带电体表面上C点和D点电势相等C丙图中F点电势大于E点电势,电子在F点电势能比较大D甲图中A、B连线中点电势等于【答案】B【详解】A由甲图可知A、B两点离正电荷距离相等,所以A、B两点电场强度大小相等,方向不同,故A错误.B乙图中带电体表面上C点和D点是等势体,故两点电势相等,所以B正确.C由丙图可知电场线方向向上,所以F点电势大于E点电势,电子由F点到E点电场力做负功,电势能增加,故电子在E点电势较大,故C错误.D由

24、甲图可知A、B两点电势相等,弧AB在一个等势面上,但因A、B连线并不是一个等势面,根据电场线方向可知连线中点电势大于A、B两点的电势,即大于,故D错误.5如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,由此可知()A带电粒子在R点时的加速度小于在Q点时的加速度B带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大C带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度D带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小,比在P点时的大【答案】C【详解】A由电场线疏密可知,R点场强比Q场强点大,所以带电粒子在R点的电场力大,则带电

25、粒子在R点的加速度大,A错误;BC带电粒子做曲线运动,电场力指向曲线的内侧,所以电场力的方向向右;若带电粒子从P经过R运动到Q,电场力做负功,带电粒子的电势能增大,动能减小,则带电粒子经过R点时的动能大于经过Q点时的动能,即带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度,而P点电势能最小,所以带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能小,B错误,C正确;D根据能量守恒定律,带电质点在运动过程中各点处的动能与电势能之和保持不变,D错误。故选C。6电场中有、两点,一个点电荷在点的电势能为,在点的电势能为。已知,两点在同一条电场线上,如图所示,该点电荷的电荷量为,那么:()A该电荷为负电荷B该电荷为正电荷

26、C、两点的电势差D把电荷从移到,电场力做功为【答案】A【详解】AB沿电场线方向电势降低,则该点电荷从B到A,电势能增大,电场力做负功,根据电势能该电荷为负电荷,B错误A正确;D该点电荷从A移到B,电势能减小所以电场力做功为D错误;C则A、B两点的电势差大小C错误。故选A。7图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b点时的动能分别为26 eV和5 eV当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8 eV时,它的动能应为( )A8 eVB13 eVC20 eVD34 eV【答案】C【详解】由题意,

27、电荷经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV,动能减小为21eV而相邻的等势面之间的电势差相等,电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等,电势能变化量相等,则电荷从3等势面到4等势面时,动能减小7eV,电势能增大,等势面3的电势为0,电荷经过b时电势能为7eV,又由题,电荷经b点时的动能为5eV,所以电荷的总能量为E=Ep+Ek=7eV+5eV=12eV,其电势能变为-8eV时,根据能量守恒定律得到,动能应为20eVA8 eV,与结论不相符,选项A错误;B13 eV,与结论不相符,选项B错误;C20 eV,与结论相符,选项C正确;D34 eV,与结论不相符,选项D错误;8如图所示的同心圆是某正

28、点电荷形成的电场中等间距的三条等势线,、分别处在三个圆上,已知点的电势为,点的电势为,则点的电势()ABCD上述均不正确【答案】B【详解】正点电荷形成的电场不是匀强电场,越靠近场源电荷场强越强,又由定性判断可知则有V故选B。9如图所示,在匀强电场中有一平行四边形ABCD,已知A、B、C三点的电势分别为A10V、B8V、C2V,则D点的电势为( )A8VB6VC4VD1V【答案】C【详解】由于电场是匀强电场,则:即:得:故C正确,ABD错误。10如图,平行板电容器与电动势为E的电源连接,下极板接地一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态现将上极板竖直向上移动一小段距离,则( )AP点的电势

29、将降低B极板带电量将增加C带电油滴的电势能将增大D带电油滴将竖直向上运动【答案】C【解析】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,由于电容器两板间电压不变,根据E=U/d得知板间场强减小,而P点与下极板间的距离不变,则由公式U=Ed分析可知,P点与下极板间电势差将减小,而P点的电势低于下极板的电势,则知P点的电势将升高故A错误油滴所受的电场力减小,则油滴将向下运动故D错误根据Q=UC,由于电势差不变,电容器的电容减小,故带电量减小,故B错误;由带电油滴原来处于平衡状态可知,油滴带正电,P点的电势升高,则油滴的电势能将增加故C正确故选C点睛:本题运用E=U/d分析板间场强的变化,判断油滴如

30、何运动运用推论:正电荷在电势高处电势能大,而负电荷在电势高处电势能小,来判断电势能的变化11三个带有同种电荷的粒子、经同一加速电场加速后,以平行金属板的速度射入同一偏转电场,如图所示。经过一段时间,三个粒子均离开平行金属板间。已知粒子、的质量之比为1:2:4,所带的电荷量之比为1:1:2,且粒子、的重力以及所受的阻力均可忽略不计。则下列说法正确的是()A粒子、在平行金属板之间运动的时间之比为2:1:1B粒子、离开平行金属板间瞬间的速度大小相等C粒子、从同一位置离开平行金属板间D粒子、在平行金属板间运动的整个过程,动能的变化量之比为1:2:4【答案】C【详解】A设加速电压为,偏转电压为,平行金属

31、板长为,板间距离为,根据动能定理得则粒子进入平行金属板间的初速度由题意得粒子、的比荷之比为2:1:1,则初速度之比为而粒子在平行金属板间运动的时间则时间之比为,选项A错误;B粒子离开平行金属板间瞬间,在竖直方向上的分速度则粒子离开平行金属板间瞬间的速度因为粒子的比荷不同,则离开瞬间速度的大小不同,选项B错误;C偏转位移因为则显然粒子的偏转位移与粒子的电荷量和质量无关,故粒子的偏转位移相等,即粒子、从同一位置离开平行金属板间,选项C正确;D偏转电场中电场力对粒子做功因为、和相同,电荷量之比为1:1:2,则电场力做功之比为1:1:2,动能的变化量之比为1:1:2,选项D错误。故选C。12用控制变量

32、法可以研究影响平行板电容器电容的因素。如图所示,设两极板的正对面积为S,极板间的距离为,静电计指针偏角为。实验中,极板所带电荷量不变,若()A保持S不变,增大,则变小B保持S不变,增大,则不变C保持不变,减小S,则变大D保持不变,减小S,则不变【答案】C【详解】AB根据电容的决定式可知,电容与极板间的距离成反比,当保持不变,增大时,电容减小,而电容器的电荷量不变,由电容的定义式可知,极板间电势差增大,则静电计指针的偏角变大,选项AB错误;CD根据电容的决定式可知,电容与两极板的正对面积成正比,当保持不变,减小S时,电容减小,而电容器的电荷量不变,由电容的定义式可知,极板间电势差增大,则静电计指

33、针的偏角变大,选项C正确,D错误。故选C。13如图所示,从炽热的金属丝飘出的电子(速度可视为零),经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场。在满足电子能射出偏转电场的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角变大的是()A仅增大加速电场的电压B仅减小偏转电场两极板间的距离C仅减小偏转电场的电压D仅减小偏转电场极板的长度【答案】B【详解】设电子经加速电场加速后的速度为,加速电压为,偏转电压为,偏转电场两极板间的距离为,极板的长度为,则电子经加速电场加速的过程中,根据动能定理可得电子在偏转电场中的加速度运动时间离开偏转电场时速度方向与水平方向夹角的正切值为故B正确;ACD错误。故选B。14如

34、图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下级板都接地在两极板间有一固定在P点的点电荷,以E表示两极板间的电场强度,EP表示点电荷在P点的电势能,表示静电计指针的偏角若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则()A增大,E增大B增大,EP不变C减小,EP增大D减小,E不变【答案】D【详解】试题分析:若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离,则根据可知,C变大,Q一定,则根据Q=CU可知,U减小,则静电计指针偏角减小;根据,Q=CU,联立可得,可知Q一定时,E不变;根据U1=Ed1可知P点离下极板的距离不变,E不变,则P点与下极板的电势差不

35、变,P点的电势不变,则EP不变;故选项ABC错误,D正确【考点定位】电容器、电场强度、电势及电势能【名师点睛】此题是对电容器的动态讨论;首先要知道电容器问题的两种情况:电容器带电荷量一定和电容器两板间电势差一定;其次要掌握三个基本公式:,Q=CU;同时记住一个特殊的结论:电容器带电荷量一定时,电容器两板间的场强大小与两板间距无关二、非选择题15如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中,电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连。(1)用摩擦过的玻璃棒或橡胶棒接触_极板(选填左侧或右侧)使电容器带电。上移其中一极板,可观察到静电计指针偏转角_(选填变大,变

36、小或不变);将极扳间距离减小时,可观察到静电计指针偏转角_(选填变大,变小或不变);两板间插入电介质时,可观察到静电计指针偏转角_(选填变大,变小或不变)。(2)由以上实验现象得到的结论是_。(3)下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有_。A使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况B使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况C静电计可以用电压表替代D静电计可以用电流表替代【答案】右侧 变大 变小 变小 平行板电容器的电容与两板正对面积、两板距离和两板间介质有关 A 【详解】(1)1 用摩擦过的玻璃棒或橡胶棒接触右侧极板,可使电容器带电,因为若与左侧极板接触,由于左侧极板接地而使电荷被“中和

37、”,从而不能使电容器带电;2 根据电容的决定式知,上移其中一极板,则正对面积减小,电容减小,根据电容的定义式知,电荷量不变,则电势差增大,指针偏角变大;3 根据电容的决定式知,将极板间距离减小时,电容增大,根据电容的定义式知,电荷量不变,则电势差减小,指针偏角变小;4 根据电容的决定式知,两板间插入电介质时,电容增大,根据电容的定义式知,电荷量不变,则电势差减小,指针偏角变小;(2)5由以上实验结论可知,平行板电容器的电容与两板正对面积、两板距离和两板间介质有关;(3)6 AB静电计可测量电势差,根据指针张角的大小,观察电容器电压的变化情况,无法判断电量的变化情况,故A正确,B错误;CD静电计

38、与电压表、电流表的原理不同,不能替代,电流表、电压表线圈中必须有电流通过时,指针才偏转,故CD错误。故选A。16如图,在匀强电场中,将电荷量为-610-6 C的点电荷从电场中的A点移到B点,静电力做了-2.410-5 J 的功,再从B点移到C点,静电力做了1.210-5 J的功。已知电场的方向与ABC所在的平面平行:(1)A、B两点间的电势差UAB和 B、C两点间的电势差UBC分别为多少?(2)如果规定B点的电势为 0,则A点和C点的电势分别为多少?(3)请在图中画出过B点的电场线方向,并说明理由。【答案】(1)UAB = 4V;UBC = -2V;(2),;(3),电场线方向从F指向B【详解

39、】(1)A、B两点间电势差B、C两点间的电势差(2)如果规定B点的电势为 0,则故A点和C点的电势分别为,(3)取AB中点D,则,连接CD,为等势线,从B作CD的垂线,F为垂足,如图,则BF为电场线(电场线方向从F指向B)。17如图所示的匀强电场中有a、b、c三点,ab与场强方向平行,bc与场强方向成60角,ab=4cm,bc=10cm,将一个带电量为C的电荷从a移到b时,电场力做功J,求: (1)a、b两点的电势差Uab;(2)匀强电场的场强大小;(3)将此电荷从a移到c电场力做的功。【答案】(1)200V;(2);(3)【详解】(1)由公式可得,a、b两点的电势差为(2)由公式得,匀强电场

40、的场强大小为(3)根据公式可得,将此电荷从a移到c电场力做的功为18如图所示,A为粒子源,在A和极板B间的加速电压为U1,在两水平放置的平行带电板C、D间的电压为U2,现设有质量为m,电荷量为q的质子初速度为零,从A被加速电压U1加速后水平进入竖直方向的匀强电场,平行带电板的极板的长度为L,两板间的距离为d,不计带电粒子的重力,求:(1)带电粒子在射出B板时的速度;(2)带电粒子飞出C、D电场时在竖直方向上发生的位移y;(3)飞出偏转电场时的动能。【答案】(1);(2);(3)【详解】(1)带电粒子由A到B过程,据动能定理可得解得带电粒子在射出B板时的速度为(2)粒子从C到D做类平抛运动,水平

41、分运动是匀速直线运动,故运动时间为竖直分运动是初速度为零的匀加速直线运动,故其中联立解得(3)由(1)可知粒子飞出偏转电场时,水平方向速度为设飞出偏转电场时竖直方向速度为vy,可得故飞出偏转电场时的速度为又因为联立解得飞出偏转电场时的动能为19如图所示,匀强电场E=1104 V/m,方向水平向右,ABCD为竖直放置在电场中的绝缘导轨,半圆形轨道BCD光滑,半径R=0.1m,B为圆轨道最低点,水平轨道与其相切于B点,水平轨道粗糙,AB=2R一质量m=0.1kg、带正点电荷量q=1104C的小滑块在A点有一个水平向右的初速度v0=2m/s已知水平轨道与小滑块之间的动摩擦因数=0.5,重力加速度g取

42、10m/s2,求:(1)小滑块到达C点时速度大小;(2)小滑块到达C点时对轨道压力大小;(3)通过计算说明小滑块能否到达最高点D点【答案】(1)(2)7N(3)能通过,速度为【详解】(1)小球由A点到C点的过程.由动能定理,有:代入数据解得:vc=m/s(2)对小球在C点的受力情况,由牛顿第二定律得:解得:FN= 7N由牛顿第三定律知,小球在C点对轨道的压力大小为7 N.(3)小球能通过D点的最小速度为v,则有:解得:v=1m/s如果小滑块能到达D点,从C点到D点根据动能定理有:解得,由于,所以能通过最高点D.答:(1)小滑块到达C点时速度大小m/s;(2)小滑块到达C点时对轨道压力大小FN=

43、 7N;(3)小滑块能到达最高点D点,速度为 精品文档 精心整理精品文档 可编辑的精品文档第十一章 章节复习与检测第一部分 知识思维导图第二部分 章末试题演练班级: 学号: 姓名: 一、选择题1关于电阻和电阻率的说法正确的是( )A导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻,因此只有导体中有电流通过时才有电阻B由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,这种现象叫超导现象D将一根导线等分为二,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一【答案】C【详解】A导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻,导体的电阻与导体中有无电流无关,选项A错误

44、;B导体的电阻是由导体本身决定的,与加在导体两端的电压和通过的电流无关,选项B错误; 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,这种现象叫超导现象,选项C正确;D导体的电阻率只与导体材料有关,与导体长度无关,选项D错误2如图所示的电解槽接入电路后,在t秒内有n1个1价正离子通过溶液内截面S,有n2个1价负离子通过溶液内截面S,设e为元电荷,以下说法正确的是()A当n1n2时电流强度为零B当n1n2时,电流方向从AB,电流强度为IC当n1n2时,电流方向从BA,电流强度ID电流方向从AB,电流强度I【答案】D【详解】电荷的定向移动形成电流,正电荷的定向移动方向是电流方向,由图示

45、可知,溶液中的正离子从A向B运动,因此电流方向是AB,电流故选D。3有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流强度为I,设每单位体积的导线有n个自由电子,电子的电荷量为q,此时电子的定向移动速率为v,在t时间内通过横截面积的电子数目可表示为()ASvtBnvStCIqtD【答案】B【详解】根据电流的微观表达式I=nqvS,在t时间内通过导体横截面的自由电子的电量Q=It,则在t时间内,通过导体横截面的自由电子的数目为故选B。4有、两根不同材料的电阻丝,长度之比为l1l215,横截面积之比为S1S223,电阻之比为R1R225,外加电压之比为U1U212,则它们的电阻率之比为 ()A23B43C3

46、4D83【答案】B【详解】根据电阻的决定式R=得=则故ACD 错误,B正确。故选B。5一根粗细均匀,阻值为的电阻丝,在温度不变的情况下,先将它等分成四段,每段电阻为;再将这四段电阻丝并联,并联后总电阻为则与的大小依次为A,B,C,D,【答案】C【详解】一根粗细均匀的电阻丝,将它等分成四段,每段的长度减小为四分之一,横截面积和电阻率一定,故电阻减小为四分之一,为;再将这四段电阻丝并联起来,横截面积增加为4倍,根据电阻定律,;故选C6如图所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知()A图像的斜率等于导体的电阻值B导体的电阻是C当导体两端的电压是时,通过导体的电流是D当通过导体的电流是时,导体两端的电压是

47、【答案】D【详解】AI-U图像的斜率等于导体电阻值的倒数,故A错误;B导体的电阻是故B错误;C由欧姆定律可知,当导体两端的电压为时,通过导体的电流为故C错误;D由欧姆定律可知,当通过导体的电流为时,导体两端的电压为故D正确。故选D。7如图所示,长方体金属块边长之比a:b:c=3:1:2,将A与B接入电压为U的电路中时,电流为I;若将C与D接入电压为U的电路中,则电流为(设金属块的电阻率不变)( ) AIB9I/4C4I/9D2I【答案】B【详解】设b长为l;根据电阻定律可知:;则接AB时,电阻;当接CD时,电阻;由欧姆定律可知:;则;故选B8如图所示,电流计的内阻,满偏电流,则下列说法正确的是

48、()A当和均断开时,虚线框中可等效为电流表,最大量程是3AB当和均断开时,虚线框中可等效为电压表,最大量程是3VC当和均闭合时,虚线框中可等效为电流表,最大量程是3AD当和均闭合时,虚线框中可等效为电压表,最大量程是3V【答案】B【详解】AB当和均断开时,电流计与电阻串联,虚线框中可等效为电压表,其量程为A错误,B正确;CD当和均闭合时,电流计与电阻并联,虚线框中可等效为电流表,其量程为CD错误。故选B。9现在要测量一段电阻丝的电阻率,其阻值约为,允许通过的最大电流为,现有如下器材可供选择:电流表(量程,内阻约为)电压表(量程,内阻约为)标准电阻(阻值)滑动变阻器直流电源(,内阻不计)开关S、

49、导线若干如图为四位同学分别设计的测量电路的一部分,你认为合理的是()ABCD【答案】C【详解】电阻两端的最大电压为U约为电压表量程的,为了使电压表读数达到量程的以上。 从而获取更加准确的读数,需要与串联定值电阻,并使电压表测量R0和Rx的总电压。由于远小于电压表内阻,所以电流表采用外接法,综上所述可知C正确。故选C。10如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表,下列说法中正确的是()A当S接1时,处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是红表笔B当S接2

50、时,处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔C当S接2时,处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔D当S接3时,处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是红表笔【答案】C【详解】由图示电路图可知,多用电表测电阻时,接线柱B与欧姆表内置电源正极相连,则接线柱B接的是黑表笔A由图示电路图可知,当S接触点1时,表头与分流电阻并联,此时多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔,故A错误;BC由图示电路图可知,当S接触点2时,表头与电源相连,此时多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔,故B错误,C正确;D由图示电路图可知,当S接触点3时,表头与分压电阻串联,此时多用电表处于

51、测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔,故D错误。故选C。11如图所示,两个电阻的阻值均为,、两端的电压保持不变,现用一个内阻为的电压表去测量某个电阻两端的电压,读数为()ABCD【答案】B【详解】电压表与电阻的并联电阻为电压表的读数为故选B。12某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示,则下列说法中正确的是()A加5V电压时,导体的电阻约是5B加11V电压时,导体的电阻约是1.4C由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小D此导体为线性元件【答案】A【详解】A对某些导电器材,其伏安特性曲线不是直线,但曲线上某一点的值仍表示该点所对应的电阻值,当导体加5V电压时,电阻R1=5故A正确;B当

52、导体加11V电压时,由题图知电流约为1.4A,电阻R2大于1.4,故B错误;CD由图可知,随电压的增大,图象的斜率减小,则可知导体的电阻越来越大,则导体为非线性元件,故CD错误。故选A。13三个阻值相等的电阻R1、R2、R3接入如图所示电路。设各电阻两端的电压分别为U1、U2、U3,通过各电阻的电流分别为I1、I2、I3,则()AI12I3,U1BI12I3,U12U3CI1,U1DI1,U12U3【答案】B【详解】由题设条件可知R1=R2=R3,且R2、R3串联后与R1并联,据串、并联电路的电压、电流的特点,由欧姆定律可知U2=U3 I2=I3因此有U1=U2+U3=2U2=2U3 I1=2

53、I2=2I3 ACD错误, B正确。故选B。二、非选择题14小明为了测定某段电阻丝的电阻率,设计了如图甲所示的电路,首先小明测量了该电阻丝的直径和长度,螺旋测微器和游标卡尺的示数分别如图乙、图丙所示,则该电阻丝的直径为_mm,长度为_mm;小明为了减小两个电表对电路的影响,完成了如下操作:(1)连接好电路后,小明合上开关,将单刀双掷开关扳到2位置,移动两个滑动变阻器的滑动触头,直到电压表指针的偏转角度接近最大,此时两电表的示数分别为、;(2)保持闭合,不移动两滑动变阻器的滑动触头,将单刀双掷开关扳到1位置,两电表的示数分别为、。利用以上测量的物理量表示该电阻丝的电阻,为_。电阻丝的长度用表示,

54、电阻丝的直径用表示,电阻用表示,则该电阻丝的电阻率_(用物理量、表示)。【答案】1.782(1.781 1.783均可) 100.15 【详解】1由螺旋测微器的读数规则可知,固定刻度的读数为1.5 mm,可动刻度的读数则该电阻丝的直径为1.782 mm。2游标卡尺的主尺读数为100 mm,游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐,游标读数为所以该电阻丝的长度为100.15 mm。3将单刀双掷开关扳到2位置,移动两个滑动变阻器的滑动触头,直到电压表指针的偏转角度接近最大,此时两电表的示数分别为、,则不移动两滑动变阻器的滑动触头,将单刀双掷开关扳到1位置,两电表的示数分别为、,则解得4由,解得15图

55、a为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池,R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头G的满偏电流为250 A,内阻为480 。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆100 挡。(1)图a中的A端与_(填“红”或“黑”)色表笔相连接。(2)关于R6的使用,下列说法正确的是_(填正确答案标号)。A在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C使用电流挡时,调整R6使电

56、表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1R2=_,R4=_。(4)某次测量时该多用电表指针位置如图b所示。若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为_;若此时B端是与“3”相连的,则读数为_;若此时B端是与“5”相连的,则读数为_。(结果均保留3位有效数字)【答案】黑 B 160 880 1.47 mA 1.10103 2.95 V 【详解】(1)1与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。(2)2R6是可变电阻,它的作用就是欧姆表调零,也就是使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。(3)3换挡开关接2时,是量程较小的电流表,所以4换挡开关接

57、4时,是量程较小的电压表,这时表头与R1、R2并联组成新表头,新表头的内阻 新表头的量程是1 mA,所以(4)5某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端与“1”相连,则多用电表是量程为2.5 mA的电流表,则读数为1.47 mA;6若此时B端与“3”相连接,多用电表是欧姆100 挡,则读数为11.0100 ,即1.10103 ;7若此时B端与“5”相连接,多用电表是量程为5 V电压表,则读数为2.95 V。16雷雨天气电闪雷鸣,形成一幅壮观的自然景象,如图所示。某中学实验小组的同学为了探究闪电形成的条件,在实验室进行了模拟。假设某次实验时产生的电压为、电流为,该放电过程持续的时间

58、为。则:(1)该放电过程放出的电荷量为多少?如果放电过程电荷以0.5A的电流通过电灯(正常发光),则可供电灯照明的时间为多少?(2)该放电过程对外释放的电能应为多少?【答案】(1)20C,40s;(2)【详解】(1)根据电流的定义式可解得即放电过程放出的电荷量为20 C。可供电灯照明的时间应为(2)该放电过程对外释放的电能为17如图所示的电路中,电阻R1=2,R2=3,R3=2。当开关K闭合时,电流表示数为0.6A,求:(1)电阻R3两端的电压U3;(2)流过电阻R2的电流I2;(3)电阻R1两端的电压U1。【答案】(1)1.2V;(2)0.4A;(3)2.0V【详解】(1)由欧姆定律可知U3

59、=I3R3=1.2V(2)并联电路U2=U3则A(3)干路电流I1=I2+I3=1.0AR1两端电压U1=I1R1=2.0V18在一根长L=5m,横截面积S=3.5 10-4m2的铜质导线两端加2510-3V电压已知铜的电阻率=1.7510-8m,则:(1)该导线的电阻多大?(2)该导线中的电流多大?(3)当电阻线对折后,接入相同的电压,电流是多大?【答案】(1)(2)(3)【详解】(1)由电阻定律得到该导线电阻为:; (2)由欧姆定律得到该导线中电流为:;(3)将电阻丝对折后,导体的材料没有变化,但导体的长度减半,横截面积变为原来的二倍,则根据电阻定律可知,此时电阻为: 根据欧姆定律可知此时

60、电流大小为:19有一块小量程电流表,满偏电流为,内阻为。现要将它改装成、的两量程电流表,某同学除了参考电路图甲外,还设计了如图乙所示电路。(1)若采用图甲的电路,则R1、R2是多少,若采用图乙的电路,则R1、R2是多少?(2)请分析两种电路在实际使用时的特点。【答案】(1)图甲的电路,R1=4.2,R2=37.8;图乙电路,R1=4.0,R2=42.1; (2)由图示电路图可知,图乙在更换量程时两个分流电阻都没有并联在表头两端,容易烧坏表头,图乙所示电路不合理,图甲所示电路合理。【详解】(1)对甲电路,量程为10mA时,量程为1mA时 解得R1=4.2,R2=37.8对乙电路量程为10mA时

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