2019高中物理 第一單元 靜電場單元測試（一）新人教版選修3-1.doc

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第一單元 靜電場 注意事項： 1．答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。 2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。 3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。 4．考試結束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。 一、單項選擇題(本大題共10小題；每小題4分，共40分。每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確) 1．用絲綢摩擦過的玻璃棒和用毛皮摩擦過的硬橡膠棒，都能吸引輕小物體，這是因為(　　) A．被摩擦過的玻璃棒和硬橡膠棒一定帶上了電荷 B．被摩擦過的玻璃棒和硬橡膠棒一定帶有同種電荷 C．被吸引的輕小物體一定是帶電體 D．被吸引的輕小物體一定帶正電 2．如圖所示，在絕緣水平面上靜止著兩個質量均為m、電荷量均為+Q的物體A和B(A、B均可視為質點)，它們間的距離為r，與水平面間的動摩擦因數為μ，則物體A受到的摩擦力為(　　) A．μmg　　　B．0　　　C．　　　D． 3．某電場的電場線分布如圖所示，A、B是電場中的兩點，A、B兩點的電場強度的大小分別為EA、EB，則EA、EB的大小關系是(　　) A．EA＞EB B．EA＜EB C．EA = EB D．無法確定 4．用比值法定義物理量是物理學中一種常用的方法。下面三個物理量都是用比值法定義的，其中定義式不正確的是(　　) A．電容　　　 B．電場強度 C．電場強度 D．電勢 5．如圖所示為某示波管內的聚焦電場，實線和虛線分別表示電場線和等差等勢線，Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點電場強度大小，φa、φb、φc分別表示a、b、c三點電勢高低，則(　　) A．Ea＞Eb＞Ec，φa＞φb＞φc B．Ea＞Eb＞Ec，φa = φb＜φc C．Ea＜Eb＜Ec，φa = φb＜φc D．Ea＜Eb＜Ec，φa＞φb＞φc 6．如圖所示，PQ為等量異種點電荷A、B連線的中垂線，C為中垂線上的一點，M、N分別為AC、BC的中點，若取無窮遠處的電勢為零，則下列判斷正確的是(　　) A．M、N兩點的電場強度相同 B．M、N兩點的電勢相等 C．若將一負試探電荷由M點移到C點，電場力做正功 D．若將一負試探電荷由無窮遠處移到N點時，電勢能一定增加 7．如圖所示，在原來不帶電的金屬細桿ab附近P處放置一個正點電荷，達到靜電平衡后(　　) A．a端的電勢比b端低 B．b端的電勢與d點的電勢相等 C．桿內c處場強大小不等于零，c處場強方向由b指向a D．感應電荷在桿內c處場強的方向由a指向b 8．如圖所示，a、b、c為電場中水平方向上同一條電場線上的三個點，c為ab的中點，a、b兩點的電勢分別為φa=5 V，φb=3 V。下列敘述正確的是(　　) A．該電場在c點處的電勢一定為4 V B．a點處的電場強度Ea一定大于b點處的電場強度Eb C．一正電荷從c點運動到b點電勢能一定減少 D．一正電荷運動到c點時受到的靜電力由c指向a 9．如圖所示，在水平向右、大小為E的勻強電場中，在O點固定一電荷量為Q的正電荷，A、B、C、D為以O為圓心、半徑為r的同一圓周上的四點，B、D連線與電場線平行，A、C連線與電場線垂直。則(　　) A．A點的電場強度大小為 B．B點的電場強度大小為E－k C．D點的電場強度大小不可能為0 D．A、C兩點的電場強度相同 10．如圖，一帶正電的點電荷固定于O點,兩虛線圓均以O為圓心，兩實線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運動的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點。不計重力。下列說法中錯誤的是( ) A．M帶負電荷，N帶正電荷 B．M在b點的動能小于它在a點的動能 C．N在d點的電勢能等于它在e點的電勢能 D．N在從c點運動到d點的過程中克服電場力做功 二、多項選擇題(本大題共5小題，每小題5分，共25分。每小題給出的四個選項中，有多個選項正確，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分) 11．把質量為m的正點電荷q在電場中由靜止釋放，在它運動過程中如果不計重力，下述說法正確的是(　　) A．點電荷運動軌跡必與電場線重合 B．點電荷的速度方向必和所在點的電場線的切線方向一致 C．點電荷的加速度方向必和所在點的電場線的切線方向一致 D．點電荷的受力方向必和所在點的電場線的切線方向一致 12．某實驗小組用圖示裝置探究影響平行板電容器電容的因素。若兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為θ，實驗中，假定極板所帶電荷量不變，則下列判斷中正確的是(　　) A．保持S不變，增大d，則C變小，θ變大 B．保持S不變，增大d，則C變大，θ變小 C．保持d不變，減小S，則C變小，θ變大 D．保持d不變，減小S，則C變大，θ變小 13．如圖所示，直線M、N和P、Q是處于勻強電場中的兩組平行線，a、b、c、d是它們的交點，一電子由a點分別運動到c點和d點的過程中，電場力所做的正功相等，一質子從c點以速度v射入電場，則( ) A．a點電勢比c點高 B．M是電場線，P是等勢線 C．若速度方向沿ca方向，則質子做勻減速直線運動 D．若速度方向沿ca方向，則質子做勻加速直線運動 14．如圖所示，光滑絕緣的半圓形容器處在水平向右的勻強電場中，一個質量為m，電荷量為q的帶正電小球在容器邊緣A點由靜止釋放，結果小球運動到B點時速度剛好為零，OB與水平方向的夾角為θ = 60，則下列說法正確的是(　　) A．小球重力與電場力的關系是 B．小球在B點時，對圓弧的壓力為 C．小球在A點和B點的加速度大小相等 D．如果小球帶負電，從A點由靜止釋放后，也能沿AB圓弧運動 15．如圖甲，兩水平金屬板間距為d，板間電場強度的變化規(guī)律如圖乙所示。t = 0時刻，質量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間，時間內微粒勻速運動，T時刻微粒恰好經金屬邊緣飛出。微粒運動過程中未與金屬板接觸。重力加速度的大小為g。關于微粒在0 ~ T時間內運動的描述，正確的是(　　) A．末速度大小為 B．末速度沿水平方向 C．重力勢能減少了 D．克服電場力做功為 三、計算題(共35分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位) 16．(10分)如圖所示，一質量為m的帶負電小球，用絕緣細線懸掛在水平向右的勻強電場中，靜止時懸線與豎直方向成θ角。已知電場強度為E，重力加速度為g。求： (1)小球所帶電荷量的大??； (2)將細線突然剪斷的瞬間，小球的加速度大小。 17．(12分)把一個帶電荷量為210-8 C的正點電荷從電場中的A點移到無限遠處時，靜電力做功810-6 J；若把該電荷從電場中的B點移到無限遠處時，靜電力做功210-6 J，取無限遠處電勢為零。 (1)求A點的電勢。 (2)求A、B兩點的電勢差。 (3)若把電荷量為210-5 C的負電荷由A點移到B點，靜電力做的功為多少? 18．(13分)圖甲是用來使帶正電的離子加速和偏轉的裝置，圖乙為該裝置中加速與偏轉電場的等效模擬圖。以y軸為界，左側為沿x軸正方向的勻強電場，電場強度為E，右側為沿y軸負方向的另一勻強電場。已知OA⊥AB，OA=AB，且OB間的電勢差為U0。若在x軸上的C點無初速地釋放一個電荷量為q、質量為m的正離子(不計重力)，結果正離子剛好通過B點，求： (1)CO間的距離d。 (2)粒子通過B點的速度大小。 2018-2019學年高二上學期第一單元訓練卷 物 理（一）答 案 一、單項選擇題(本大題共10小題；每小題4分，共40分。每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確) 1．【答案】A 2．【答案】D 【解析】由于質點A處于靜止狀態(tài)，由力的平衡條件可知A受到的摩擦力為，故選D。 3．【答案】B 【解析】電場線的疏密表示電場強度的強弱，由電場線的疏密可知，A、B兩點電場強度的大小關系，所以EA < EB。 4．【答案】C 【解析】電場強度的定義式是，選項C不正確。 5．【答案】B 【解析】根據電場線的疏密表示電場強度的相對大小，可知Ea＞Eb＞Ec；沿著電場線方向電勢是降低的，同一等勢面上各點的電勢相等，則知φc＞φb = φa。 6．【答案】C 【解析】M、N兩點場強大小相等，但方向不同，選項A錯誤；PQ線上各點的電勢均為零，PQ左側電勢為負，右側電勢為正，則M點電勢低于N點電勢，選項B錯誤；負電荷由M點移到C處，電勢能減小，故電場力做正功，選項C正確；無窮遠處電勢為零，N點電勢大于零，故負電荷由無窮遠處移到N點時，電勢能一定減小，選項D錯誤。 7．【答案】D 【解析】沿電場線方向電勢降低，而處于電場中的導體處于靜電平衡狀態(tài)，根據靜電平衡可知，同一個導體為等勢體，導體上的電勢處處相等，A、B錯誤；根據內部場強處處為零，利用疊加原理即可知感應電荷形成的場強方向與點電荷形成的場強方向相反，C錯，D對。 8．【答案】C 【解析】圖中只有一條電場線，無法判斷電場線的疏密情況，故無法判斷電場強度的大小關系，選項B錯誤；無法判斷是否是勻強電場，如果是非勻強電場，則不成立，選項A錯誤；由φa>φb可知電場線方向向右，故選項C正確、D錯誤。 9．【答案】A 【解析】＋Q在A點的電場強度沿OA方向，大小為k，所以A點的合電場強度大小為，A正確；同理，B點的電場強度大小為E＋k，B錯誤；如果E＝k，則D點的電場強度為0，C錯誤；A、C兩點的電場強度大小相等，但方向不同，D錯誤。 10．【答案】D 【解析】由粒子運動軌跡可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M帶負電荷，N帶正電荷，故A正確；M從a到b點，庫侖力做負功，根據動能定理知，動能減小，則b點的動能小于在a點的動能，故B正確；d點和e點在同一等勢面上，電勢相等，則N在d點的電勢能等于在e點的電勢能，故C正確；N從c到d，庫侖斥力做正功，故D錯誤。 二、多項選擇題(本大題共5小題，每小題5分，共25分。每小題給出的四個選項中，有多個選項正確，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分) 11．【答案】CD 【解析】正電荷q由靜止釋放，如果電場線為直線，點電荷將沿電場線運動，但如果電場線是曲線，點電荷一定不沿電場線運動，因為如果沿電場線運動，其速度方向與受力方向重合，不符合曲線運動的條件，故A、B錯；而正點電荷的受力方向和加速度方向與該點電場強度方向一致，即與所在點的電場線的切線方向一致，故C、D正確。 12．【答案】AC 【解析】根據電容的決定式得知，電容與極板間距離成反比，當保持S不變，增大d時，電容C減小，因極板所帶電荷量Q不變，由電容的定義式，分析可知板間電勢差U增大，靜電計指針的偏角θ變大，故A正確，B錯誤；根據電容的決定式知，電容與極板的正對面積成正比，當保持d不變，減小S時，電容C減小，極板所帶電荷量Q不變，則由電容的定義式，可知板間電勢差U增大，靜電計指針的偏角θ變大，故C正確，D錯誤。 13．【答案】BD 【解析】電子由a點分別運動到c點和d點的過程中，電場力所做的正功相等，說明Q為等勢面，電場力向下，故電場強度向上，故φa<φc；P與電場強度垂直，故P為等勢面，故A錯誤，B正確；若速度方向沿ca方向，電場力做正功，則質子做勻加速直線運動，故C錯誤，D正確。 14．【答案】BC 【解析】根據動能定理得，解得，A錯誤；小球到達B點時速度為0，則沿半徑方向合力為0，此時對小球受力分析可知，故圓弧的支持力，B正確；A、B是關于平衡位置的對稱點，因此小球在A點和B點的加速度大小相等，C正確；若小球帶負電，則小球受向下的重力和向左的電場力，合力方向斜向左下方，所以小球將先沿合力方向做勻加速運動，D錯誤。 15．【答案】BC 【解析】時間內微粒勻速運動，則有：，內，微粒做平拋運動，下降的位移，時間內，微粒的加速度，方向豎直向上，微粒在豎直方向上做勻減速運動，T時刻豎直分速度為零，所以末速度的方向沿水平方向，大小為v0，故A錯誤，B正確；微粒在豎直方向上向下運動，位移大小為，則重力勢能的減小量為，故C正確；在內和時間內豎直方向上的加速度大小相等，方向相反，時間相等，則位移的大小相等，為，整個過程中克服電場力做功為，故D錯誤。 三、計算題(共35分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位) 16．(10分) 解：(1)小球受力如圖所示，由平衡條件： 得 (2)細線剪斷后小球所受合力為: 由牛頓第二定律得: 解得: 17．(12分) 【解析】(1) EA=WA∞=810-6 J 代入可得φA=400 V。 (2)同理，EB=WB∞=210-6 J，得φB=100 V UAB=φA-φB=300 V。 (3)WAB=qUAB =-610-3 J。 18．(13分) 【解析】(1)設正離子到達O點的速度為v0(其方向沿x軸的正方向)，則正離子從C點到O點過程，由動能定理得： 而正離子從O點到B點做類平拋運動，令OA=AB=L 則： 解得： 所以到達B點時： 解得：。 (2)設正離子到B點時速度大小為vB，正離子從C到B過程中由動能定理得： 解得：。