2017秋人教版高中物理選修31末檢測(cè)卷

1、章末檢測(cè)卷(時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)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Ek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；

2、電容C與Q、U無(wú)關(guān)，由電容器本身決定，B錯(cuò)誤；Ek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(xiàn)上，ABBC12，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，ABr，則BC2r，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

3、從M到N的過(guò)程中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()圖1A.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mgxWE0，即WEmgx，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

4、于A、B兩點(diǎn)，DC為AB連線(xiàn)的中垂線(xiàn)，C為A、B兩點(diǎn)連線(xiàn)的中點(diǎn)，將一正電荷q3由C點(diǎn)沿著中垂線(xiàn)移至無(wú)窮遠(yuǎn)處的過(guò)程中，下列結(jié)論正確的有()圖2A.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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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

5、說(shuō)法正確的是()圖3A.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(chēng)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(chēng)性可知，C、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，則

6、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1.2×105 C，則電容器的電容約為()圖4A.2×105 FB.1.5×106 FC.6×106 FD.8.6×107 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QCUA，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QCUB，該過(guò)程中通過(guò)電流計(jì)的電荷量QQQC(UAUB)1.2×105 C，解得電容C8.6×107 F，選項(xiàng)D正確.7.如圖5所示，A、

7、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(xiàn)平行.則()圖5A.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/mD.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37°的

8、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v02 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6A.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/s2D.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 mgLsin 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

9、后，則有q·2Ecos mgsin ma，所以a6 m/s2，C錯(cuò)；電場(chǎng)強(qiáng)度減半后，則有mgsin qcos ma1，a13 m/s2，由vv22a1L代入數(shù)值得v1 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7A.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

10、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?chē)碾妶?chǎng)線(xiàn)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(xiàn)上，P、Q在一條曲電場(chǎng)線(xiàn)上，下列說(shuō)法正確的有()圖8A.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

11、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(xiàn)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(xiàn)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)Epq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UABEd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(xiàn)PQ表示電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線(xiàn)，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(xiàn)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vt

12、圖象如圖乙所示.下列判斷正確的是()圖9A.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(xiàn)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qUmv，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

13、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10A.從t0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t0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t0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

14、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

15、V(2)200 eV做負(fù)功解析(1)板間場(chǎng)強(qiáng)為E V/m5×103 V/m，已知A板與C點(diǎn)間的距離為d0.04 m則UACEd5×103×0.04 V200 V.因?yàn)锳板接地，A0，且沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低，所以可得C200 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WqU可得將電子從場(chǎng)外移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功為We(0C)1.6×1019×200 J200 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ACBC，ABC60°，BC20 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(xiàn)平

16、行，把一個(gè)電荷量q105 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×103 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)WUq得，UAB0，即AB，UBC×102 V(1)UACACBCUBC×102 V(2)B0，UBCBC，所以CBUBC×102 V(3)AB為等勢(shì)面，場(chǎng)強(qiáng)方向垂直AB連線(xiàn)指向右下方，故E1 000 V/m.15

17、.(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(xiàn)平行，其半徑R 0.4 m，一帶正電荷q104 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)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mgm，v2 m/s滑塊由釋放點(diǎn)到最高點(diǎn)過(guò)程，由動(dòng)能定理得：qExmgx2mgRmv2代入數(shù)據(jù)得：x20 m(2)滑塊過(guò)P點(diǎn)時(shí)，由動(dòng)能定理： mgRqERmv2mv在P點(diǎn)由牛頓第二定律：FNqE代入數(shù)據(jù)得：FN1.5 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L10 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t0.06 s時(shí)