人教版高中物理選修31第一章章末檢測卷（原卷版）

2017秋人教版高中物理選修31：第一章+章末檢測卷一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分)1.下面是某同學對電場中的一些概念及公式的理解，其中正確的是()A.根據(jù)電場強度的定義式E＝可知，電場中某點的電場強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)真空中點電荷的電場強度公式E＝k可知，電場中某點的電場強度與場源電荷所帶的電荷量無關D.根據(jù)電勢差的定義式UAB＝可知，帶電荷量為1C的正電荷，從A點移動到B點克服電場力做功為1J，則A、B兩點間的電勢差為－1V2.A、B、C三點在同一直線上，AB∶BC＝1∶2，B點位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點電荷.當在A處放一電荷量為＋q的點電荷時，它所受到的電場力為F；移去A處電荷，在C處放一電荷量為－2q的點電荷，其所受電場力為()A.－B.C.－FD.F3.如圖所示，在粗糙的水平面上固定一個點電荷Q，在M點無初速度釋放一個帶有恒定電量的小物塊，小物塊在Q的電場中運動到N點停止，則從M到N的過程中，下列說法錯誤的是()A.小物塊所受的靜電力逐漸減小B.小物塊具有的電勢能逐漸減小C.M點的電勢一定高于N點的電勢D.小物塊電勢能的減少量一定等于克服摩擦力做的功4.如圖所示，真空中有兩個等量的正電荷q1和q2，分別固定于A、B兩點，DC為AB連線的中垂線，C為A、B兩點連線的中點，將一正電荷q3由C點沿著中垂線移至無窮遠處的過程中，下列結論正確的有()A.電勢能逐漸減小B.電勢能逐漸增大C.q3受到的電場力逐漸減小D.q3受到的電場力逐漸增大5.如圖所示，A、B、C、D是真空中一正四面體的四個頂點.現(xiàn)在在A、B兩點分別固定兩個點電荷Q1和Q2，則關于C、D兩點的場強和電勢，下列說法正確的是()A.若Q1和Q2是等量異種電荷，則C、D兩點的電場強度不同，電勢相同B.若Q1和Q2是等量異種電荷，則C、D兩點電場強度和電勢均相同C.若Q1和Q2是等量同種電荷，則C、D兩點電場強度和電勢均不相同D.若Q1和Q2是等量同種電荷，則C、D兩點電場強度和電勢均相同6.如圖所示，電源A兩端的電壓恒為6V，電源B兩端的電壓恒為8V，當開關S從A扳到B時，通過電流計的電荷量為1.2×10－5C，則電容器的電容約為()A.2×10－5FB.1.5×10－6FC.6×10－6FD.8.6×10－7F7.如圖所示，A、B、C、D、E、F為勻強電場中一個邊長為10cm的正六邊形的六個頂點，A、C、D三點電勢分別為1.0V、2.0V、3.0V，正六邊形所在平面與電場線平行.則()A.E點的電勢與C點的電勢相等B.UEF與UBC相同C.電場強度的大小為V/mD.電場強度的大小為20V/m二、多項選擇題(本題共5小題，每小題4分，共20分.)8.如圖所示，長為L＝0.5m、傾角為θ＝37°的光滑絕緣斜面處于水平向右的勻強電場中，一帶電荷量為＋q，質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)，以初速度v0＝2m/s恰能沿斜面勻速上滑，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則下列說法中正確的是()學_科_網(wǎng)...學_科_網(wǎng)...學_科_網(wǎng)...A.小球在B點的電勢能大于在A點的電勢能B.水平勻強電場的電場強度為C.若電場強度加倍，小球運動的加速度大小為3m/s2D.若電場強度減半，小球運動到B點時的速度為初速度v0的一半9.如圖所示，在xOy坐標系中以O為中心的橢圓上有a、b、c、d、e五個點，在焦點f處固定一正點電荷，則下列判斷正確的是()A.c、e兩點的電場強度相同B.a點的電勢比b點的電勢低C.一負電荷在d點時的電勢能大于在a點時的電勢能D.將一正電荷由e點沿eabc移到c點，所受電場力先做正功再做負功，但總功為零10.如圖所示為一空腔導體周圍的電場線分布圖，電場方向如圖中箭頭所示，M、N、P、Q是以O為圓心的一個圓周上的四點，其中M、N在一條直電場線上，P、Q在一條曲電場線上，下列說法正確的有()A.M點的電場強度比N點的電場強度小B.P點的電勢比Q點的電勢低C.負電荷在P點的電勢能小于其在Q點的電勢能D.M、O間的電勢差等于O、N間的電勢差11.圖甲中直線PQ表示電場中的一條電場線，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電粒子僅在電場力作用下沿電場線向右運動，經(jīng)過P點時速度為v0，到達Q點時速度減為零，粒子運動的v－t圖象如圖乙所示.下列判斷正確的是()A.P點電勢高于Q點電勢B.P點場強大于Q點場強C.P、Q兩點間的電勢差為D.帶負電的粒子在P點的電勢能大于在Q點的電勢能12.如圖甲所示，兩平行金屬板豎直放置，左極板接地，中間有小孔.右極板電勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示.電子原來靜止在左極板小孔處.(不計重力作用)下列說法中正確的是()A.從t＝0時刻釋放電子，電子將始終向右運動，直到打到右極板上B.從t＝0時刻釋放電子，電子可能在兩板間振動C.從t＝時刻釋放電子，電子可能在兩板間振動，也可能打到右極板上D.從t＝時刻釋放電子，電子必將打到左極板上三、計算題(本題共4小題，共52分)13.如圖11所示平行金屬板A、B之間有勻強電場，A、B間電壓為600V，A板帶正電并接地，A、B兩板間距為12cm，C點離A板4cm.求：(1)C點的電勢；(2)若將一電子從場外移到C點，電場力做多少功？做正功還是做負功？14.如圖所示，已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20cm，A、B、C三點都在勻強電場中，且A、B、C所在平面與電場線平行，把一個電荷量q＝10－5C的正電荷從A移到B，電場力做功為零；從B移到C，電場力做功為－×10－3J.(1)求A、C間的電勢差；(2)若規(guī)定B點電勢為零，求C點的電勢；(3)求勻強電場的場強大小及方向.15.如圖所示，在E＝103V/m的水平向左勻強電場中，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線平行，其半徑R＝0.4m，一帶正電荷q＝10－4C的小滑塊質(zhì)量為m＝0.04kg，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，g取10m/s2，求：(1)要使小滑塊能運動到半圓軌道的最高點L，滑塊應在水平軌道上離N點多遠處釋放？(2)這樣釋放的滑塊通過P點時對軌道的壓力是多大？(P為半圓軌道中點)16.如圖甲所示，熱電子由陰極飛出時的初速度忽略不計，電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0，電容器板長和板間距離為L＝10cm，下極板接地，電容器右端到熒光屏的距離也是L＝10cm，在電容器兩極板間接一交變電壓，上極板的電勢隨時間變化的圖象如圖乙所示.(每個電子穿過平行板的時間都極短，可以認為電子穿過平行板的過程中電壓是不變的)求：(1)在t＝0.06s時刻，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？2017秋人教版高中物理選修31：第一章+章末檢測卷一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分)1.下面是某同學對電場中的一些概念及公式的理解，其中正確的是()A.根據(jù)電場強度的定義式E＝可知，電場中某點的電場強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)真空中點電荷的電場強度公式E＝k可知，電場中某點的電場強度與場源電荷所帶的電荷量無關D.根據(jù)電勢差的定義式UAB＝可知，帶電荷量為1C的正電荷，從A點移動到B點克服電場力做功為1J，則A、B兩點間的電勢差為－1V【答案】D考點：電場強度、電勢差、電容的概念。【名師點睛】電場強度取決于電場本身，與有無試探電荷無關；場強公式，只是為研究電場的方便，采用比值法下的定義；點電荷的場強強度公式，電場強度只由場源電荷電量和位置決定。是電容的定義式，電容的大小與電容器本身的性質(zhì)有關，與所帶電荷量和電壓有關。為電壓的定義式，應用此公式時注意代入符號運算。得出電勢差為正時，A比B電勢高。得出電勢差為負時，A比B電勢低。2.A、B、C三點在同一直線上，AB∶BC＝1∶2，B點位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點電荷.當在A處放一電荷量為＋q的點電荷時，它所受到的電場力為F；移去A處電荷，在C處放一電荷量為－2q的點電荷，其所受電場力為()A.－B.C.－FD.F【答案】B【解析】試題分析：設AB=L,BC=2L,點電荷在A點時欲B處的點電荷之間的庫侖力,而放在C處的點電荷受到的庫侖力為，方向與A處的庫侖力方向相同,故A、C、D均錯誤，B正確.故選：B.考點：本題考查了庫侖定律3.如圖所示，在粗糙的水平面上固定一個點電荷Q，在M點無初速度釋放一個帶有恒定電量的小物塊，小物塊在Q的電場中運動到N點停止，則從M到N的過程中，下列說法錯誤的是()A.小物塊所受的靜電力逐漸減小B.小物塊具有的電勢能逐漸減小C.M點的電勢一定高于N點的電勢D.小物塊電勢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運動到N的過程中，一定受到向右的摩擦力，所以庫侖力一定向左.隨著由M運動到N，離電荷Q距離越來越大，所以小物塊受到的靜電力即庫侖力一定減小，A正確；由動能定理可得μmgx－WE＝0，即WE＝μmgx，靜電力做正功，小物塊具有的電勢能減小，其減少量等于克服滑動摩擦力做的功值，B、D正確；因點電荷Q的電性未知，不能判斷M、N兩點電勢的高低，C錯誤.此題選擇錯誤的選項，故選C.4.如圖所示，真空中有兩個等量的正電荷q1和q2，分別固定于A、B兩點，DC為AB連線的中垂線，C為A、B兩點連線的中點，將一正電荷q3由C點沿著中垂線移至無窮遠處的過程中，下列結論正確的有()A.電勢能逐漸減小B.電勢能逐漸增大C.q3受到的電場力逐漸減小D.q3受到的電場力逐漸增大【答案】A【解析】試題分析：等量正電荷的連線的中垂線上的電場強度從C到D，C點的電場強度為零，無窮遠處電場強度為零，所以電場強度先增大后減小，所以正電荷從C向無窮遠處移動時，電場力做正功，電勢能減小，電場力先增大后減小，故A正確考點：考查了等量同種電荷電場線5.如圖所示，A、B、C、D是真空中一正四面體的四個頂點.現(xiàn)在在A、B兩點分別固定兩個點電荷Q1和Q2，則關于C、D兩點的場強和電勢，下列說法正確的是()A.若Q1和Q2是等量異種電荷，則C、D兩點的電場強度不同，電勢相同B.若Q1和Q2是等量異種電荷，則C、D兩點電場強度和電勢均相同C.若Q1和Q2是等量同種電荷，則C、D兩點電場強度和電勢均不相同D.若Q1和Q2是等量同種電荷，則C、D兩點電場強度和電勢均相同【答案】B【解析】試題分析：若Q1和Q2是等量異種電荷，通過AB的中垂面是一等勢面，C、D在同一等勢面上，電勢相等．C、D兩點的場強都與等勢面垂直，方向指向B一側，方向相同，根據(jù)對稱性可知，場強大小相等，故C、D兩點的場強、電勢均相同．故A錯誤，B正確．若Q1和Q2是等量同種電荷，由電場的分布情況和對稱性可知，C、D兩點電場強度大小相等，方向不同，則電場強度不同．電勢相等，故C錯誤，D正確．故選BD.考點：電場強度；電勢。6.如圖所示，電源A兩端的電壓恒為6V，電源B兩端的電壓恒為8V，當開關S從A扳到B時，通過電流計的電荷量為1.2×10－5C，則電容器的電容約為()A.2×10－5FB.1.5×10－6FC.6×10－6FD.8.6×10－7F【答案】D【解析】當開關S接A時，電容器上極板帶正電，所帶電荷量Q＝CUA，當開關S扳到B時，電容器上極板帶負電，所帶電荷量Q′＝CUB，該過程中通過電流計的電荷量ΔQ＝Q＋Q′＝C(UA＋UB)＝1.2×10－5C，解得電容C≈8.6×10－7F，選項D正確.故選D.點睛：本題的關鍵是分析通過電流計的電荷量與電容器電量的關系，掌握電容器電量公式Q=CU是基礎．7.如圖所示，A、B、C、D、E、F為勻強電場中一個邊長為10cm的正六邊形的六個頂點，A、C、D三點電勢分別為1.0V、2.0V、3.0V，正六邊形所在平面與電場線平行.則()A.E點的電勢與C點的電勢相等B.UEF與UBC相同C.電場強度的大小為V/mD.電場強度的大小為20V/m【答案】C學#科#網(wǎng)...學#科#網(wǎng)...學#科#網(wǎng)...學#科#網(wǎng)...學#科#網(wǎng)...二、多項選擇題(本題共5小題，每小題4分，共20分.)8.如圖所示，長為L＝0.5m、傾角為θ＝37°的光滑絕緣斜面處于水平向右的勻強電場中，一帶電荷量為＋q，質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)，以初速度v0＝2m/s恰能沿斜面勻速上滑，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則下列說法中正確的是()A.小球在B點的電勢能大于在A點的電勢能B.水平勻強電場的電場強度為C.若電場強度加倍，小球運動的加速度大小為3m/s2D.若電場強度減半，小球運動到B點時的速度為初速度v0的一半【答案】BD【解析】試題分析：小球由A到B的過程中，重力做負功，電場力做正功，小球電勢能減少，選項A錯誤；因小球做勻速運動，由平衡條件知qEcosθ=mgsinθ，所以電場強度，選項B正確；電場強度變?yōu)?倍后，則有q·2Ecosθ－mgsinθ＝ma，所以a＝6m/s2，選項C錯誤；電場強度減為一半后，則有:，a1＝3m/s2，由v02－v2＝2a1L代入數(shù)值得v＝1m/s，選項D正確；故選BD?？键c：帶電粒子在電場中的運動；牛頓第二定律；動能定理【名師點睛】由帶電小球受到分析得：重力、支持力與電場力，且三力均不變．若存在加速度，則帶小球也不可能到達N點的速度仍不變的，所以三力處于平衡狀態(tài)．故帶電小球做的是勻速直線運動。9.如圖所示，在xOy坐標系中以O為中心的橢圓上有a、b、c、d、e五個點，在焦點f處固定一正點電荷，則下列判斷正確的是()A.c、e兩點的電場強度相同B.a點的電勢比b點的電勢低C.一負電荷在d點時的電勢能大于在a點時的電勢能D.將一正電荷由e點沿eabc移到c點，所受電場力先做正功再做負功，但總功為零【答案】BD【解析】由電場線的分布情況和對稱性可分析c、e兩點電場強度大小相等，但方向不同，所以電場強度不同，故A錯誤；點電荷的等勢面是以點電荷為圓心的等勢面，且離正電荷越遠，電勢越低，故a點的電勢比b點的電勢低，故B正確；點電荷的等勢面是以點電荷為圓心的等勢面，且離正電荷越遠，電勢越低，故a點的電勢比d點的電勢低；根據(jù)Ep=qφ，負電荷在d點時的電勢能小于在a點時的電勢能；故C錯誤；將一正電荷由e點沿eabc移到c點，由于是排斥力，所受靜電力先做正功再做負功；由于ec在同一等勢面上，故總功為零；故D正確；故選BD．10.如圖所示為一空腔導體周圍的電場線分布圖，電場方向如圖中箭頭所示，M、N、P、Q是以O為圓心的一個圓周上的四點，其中M、N在一條直電場線上，P、Q在一條曲電場線上，下列說法正確的有()A.M點的電場強度比N點的電場強度小B.P點的電勢比Q點的電勢低C.負電荷在P點的電勢能小于其在Q點的電勢能D.M、O間的電勢差等于O、N間的電勢差【答案】AC【解析】用電場線的疏密程度表示電場的強弱，故N點的場強比M點的場強大，故A正確.沿著電場線的方向電勢越來越低，所以Q點的電勢比P點的電勢低，故B錯誤.P點電勢高于Q點，根據(jù)Ep＝φq可知，負電荷在P點的電勢能小于在Q點的電勢能，故C正確.根據(jù)電場分布可知，MO間的平均電場強度比ON間的平均電場強度小，故由公式UAB＝Ed可知，MO間的電勢差小于ON間的電勢差，故D錯誤.故選AC.11.圖甲中直線PQ表示電場中的一條電場線，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電粒子僅在電場力作用下沿電場線向右運動，經(jīng)過P點時速度為v0，到達Q點時速度減為零，粒子運動的v－t圖象如圖乙所示.下列判斷正確的是()A.P點電勢高于Q點電勢B.P點場強大于Q點場強C.P、Q兩點間的電勢差為D.帶負電的粒子在P點的電勢能大于在Q點的電勢能【答案】ABC【解析】試題分析：由圖乙可以知道帶電粒子的速度減小，而且受到向左的電場力作用，故電場線方向向右，P點電勢一定高于Q點電勢，同時由圖像可以知道加速度減小，即場強減小，故A、B正確；根據(jù)動能定理知，可求出AB兩點的電勢差為，故C正確；根據(jù)功能關系從P到Q點電場力做負功，故電勢能增加，故選項D錯誤?？键c：電勢差、電勢能【名師點睛】本題考查了電場線的特點和速度圖象的意義，由速度圖象看出，粒子的速度減小，負電荷受向左的電場力，故電場線方向向右，負電荷在電勢低的地方電勢能大，根據(jù)速度圖象的斜率等于加速度，可比較加速度的大小，從而能比較出電場力的大小，然后根據(jù)功能關系可以比較電勢能之間的關系。12.如圖甲所示，兩平行金屬板豎直放置，左極板接地，中間有小孔.右極板電勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示.電子原來靜止在左極板小孔處.(不計重力作用)下列說法中正確的是()A.從t＝0時刻釋放電子，電子將始終向右運動，直到打到右極板上B.從t＝0時刻釋放電子，電子可能在兩板間振動C.從t＝時刻釋放電子，電子可能在兩板間振動，也可能打到右極板上D.從t＝時刻釋放電子，電子必將打到左極板上【答案】AC【解析】試題分析：分析電子在一個周期內(nèi)的運動情況．從t=0時刻釋放電子，前T/2內(nèi)，電子受到的電場力向右，電子向右做勻加速直線運動；后T/2內(nèi)，電子受到向左的電場力作用，電子向右做勻減速直線運動；接著周而復始，所以電子一直向右做單向的直線運動，直到打在右板上．故A正確，B錯誤．從時刻釋放電子，在內(nèi)，電子向右做勻加速直線運動；在內(nèi)，電子受到的電場力向左，電子繼續(xù)向右做勻減速直線運動，時刻速度為零；在T內(nèi)電子受到向左的電場力，向左做初速度為零的勻加速直線運動，在T內(nèi)電子受到向右的電場力，向左做勻減速運動，在時刻速度減為零；接著重復．若兩板距離足夠大時，電子在兩板間振動．故C正確．用同樣的方法分析從t=T時刻釋放電子的運動情況，電子先向右運動，后向左運動，由于一個周期內(nèi)向左運動的位移大于向右運動的位移，電子最終從左極板的小孔離開電場．也可能電子在向右過程中就碰到右極板，故D錯誤．故選AC?？键c：帶電粒子在電場中的運動三、計算題(本題共4小題，共52分)13.如圖11所示平行金屬板A、B之間有勻強電場，A、B間電壓為600V，A板帶正電并接地，A、B兩板間距為12cm，C點離A板4cm.求：(1)C點的電勢；(2)若將一電子從場外移到C點，電場力做多少功？做正功還是做負功？【答案】(1)－200V(2)－200eV做負功【解析】(1)板間場強為已知A板與C點間的距離為d′＝0.04m，則UAC＝Ed′＝5×103×0.04V＝200V.因為A板接地，φA＝0，且沿電場方向電勢降低，所以可得φC＝－200V.(2)“場外”可理解為離電場無窮遠，此處電勢也為零.由W＝qU可得將電子從場外移到C點，電場力做的功為W＝e(0－φC)＝－1.6×10－19×200J＝－200eV.負號說明電場力做的是負功.點睛：本題考查了求電勢、電場力的功，知道勻強電場場強與電勢差的關系、知道電勢差的定義式、應用電功公式即可正確解題．14.如圖所示，已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20cm，A、B、C三點都在勻強電場中，且A、B、C所在平面與電場線平行，把一個電荷量q＝10－5C的正電荷從A移到B，電場力做功為零；從B移到C，電場力做功為－×10－3J.(1)求A、C間的電勢差；(2)若規(guī)定B點電勢為零，求C點的電勢；(3)求勻強電場的場強大小及方向.【答案】(1)－×102V；(2)×102V；(3)1000V/m方向與水平方向夾角為30°指向右下方.【解析】試題分析：根據(jù)動能定理得，，即，(1)(2)，，所以（3）AB為等勢面，場強方向垂直AB連線指向右下方，故考點：考查了勻強電場電場強度與電勢差關系15.如圖所示，在E＝103V/m的水平向左勻強電場中，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