【状元之路】2014-2015高中物理新课标选修3-1：单元测评(1)解析

1、状元 NA N avuAM 2HI LM 1高中新课标物理选修 1单元测评（一）静电场（时间：90 分钟满分：100 分）第I卷（选择题，共 48 分）一、选择题（本题有 12 小题，每小题 4 分，共 48 分.请将正确答案填 在答题栏内）1.小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有 一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列数 字中的（）1919A.6.2X10 CB.6.4X10C1919C.6 6X10 CD.6 8X10 C解析：此题关键数字，应是元电荷的整数倍，满足这一条件的数据只 有选项 B.答案：B2.如图所示，有一带正电的验电器，当一金属

2、球 A 靠近验电器的小球 B（不接触）时，验电器的金箔张角减小，则（ ）A .金属球一定不带电B. 金属球可能带负电2C .金属球可能带正电D .金属球一定带负电解析：验电器的金箔之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相排斥，张开角度的大小决定于两金箔带电荷量的多少.如果A 球带负电，靠近验电器的 B 球时，异种电荷相互吸引，使金箔上的正电荷逐渐“上移”，从而使两金箔张角减小，选项 B 正确，A、C 项错误.如果 A 球不带电，在靠近 B 球时，发生静电感应现象使 A 球靠近 B 球的端面出现 负的感应电荷，而背向 B 球的端面出现正的感应电荷.A 球上的感应电荷 与验电器上的正电荷发

3、生相互作用，由于负电荷离验电器较近而表现为吸 引作用，从而使金箔张角减小，选项 D 错误.答案：B3. （多选题）两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为 5： 1（皆 可视为点电荷）,它们在相距一定距离时相互作用力为 Fi,如果让它们接触 后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为 F2,则 Fi: F2可能为 （ ）A. 5 : 2B. 5 : 4C. 5 : 6D . 5 : 95q2解析：由库仑定律，它们接触前的库仑力为 Fi=岸；若带同种电荷，9q2接触后的带电荷量相等，为 3q,此时库仑力为 F2= 潯；若带异种电荷， 接触后的带状元NS2HI LU 高中新课标物理选修 13

4、电荷量相等，为 2q,此时库仑力为 F2 = k4背，由以上计算可4知选项 B、D 正确.答案：BD4.如图所示，有三个点电荷 A、B、C 位于一个等边三角形的三个顶 点上，已知 A、B 都带正电荷，A 所受B、C 两个电荷的静电力的合力如图 中 FA所示，那么可以判定点电荷 C 所带电荷的电性为（）A. 一定是正电B. 定是负电C .可能是正电，也可能是负电D.无法判断解析：因 A、B 都带正电，所以表现为斥力，即 B 对 A 的作用力沿 BA 的延长线方向，而不论 C 带正电还是带负电，A 和 C 的作用力方向都必须 在 AC 连线上，由平行四边形定则知，合力必定为两个分力的对角线，所以

5、A 和 C 之间必为引力，所以 C 带负电，故选 B.状元NSAN QVUANl ZHI LU 高中新课标物理选修 15答案：B6高中新课标物理选修 15.实线为三条未知方向的电场线，从电场中的 M 点以相同的速度飞出 a、 b 两个带电粒子， a、 b 的运动轨迹如图中的虚线所示（a、 b 只受电场 力作用），则（）A.a 一定带正电，b 一定带负电B.电场力对 a 做正功，对 b 做负功C.a 的速度将减小，b 的速度将增大D.a 的加速度将减小，b 的加速度将增大解析：由于电场线方向未知，故无法确定 a、b 的电性，A 项错；电场力对 a、b 均做正功，两带电粒子动能均增大，则速度均增大

6、，B、C 项均错；a 向电场线稀疏处运动，电场强度减小，电场力减小，故加速度减小， b 向电场线密集处运动，故加速度增大， D 项正确.答案：D6.如上图所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当 小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将7（）8A .做自由落体运动B.做曲线运动C .做沿着悬线的延长线做匀加速直线运动D .做变加速直线运动解析：烧断前，小球受三个力而平衡，线的拉力与重力和电场力的合 力等大反向，烧断线后，拉力消失，而另外两个力不变，合力与拉力方向相反，则小球将沿着悬线的延长线做初速度为零的匀加速直线运动，故 C项正确.7. （多选题）如图所示，在 y 轴上关于 0 点

7、对称的 A、B 两点有等量同 种点电荷+ Q,在 x 轴上 C 点有点电荷一 Q 且 C0= 0D, / ADO = 60下列 判断正确的是（ ）A. O 点电场强度为零B. D 点电场强度为零C. 若将点电荷+ q 从 O 移向 C,电势能增大状元NS ZHUJANQVUAM 2HI LU 高中新课标物理选修 19D. 若将点电荷一 q 从 O 移向 C,电势能增大10解析：根据对称性和叠加原理，0 点有三个场强矢量，其中 A、B 两点的电荷在 0 点的场强矢量等大反向，矢量和为零，即 0 点的电场强度等于C 点电荷在该处的场强；D 点有三个场强矢量，方向分布互为 120故合 场强为零，A

8、项错、B 项对.由于 D 点场强为零，作为分界点，D 的左边 场强方向向左，右边方向向右.则将点电荷+ q 从 0 移向 C 的过程中，静 电力的方向跟移动方向相同，静电力做正功，电势能减小；将点电荷一 q 从0 移向 C 的过程中，静电力的方向跟移动方向相反，静电力做负功，电势能增加，选项 C 错、D 对.答案：BD8.金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆 MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为 Ea、Eb、Ec,三者相比（）A. Ea最大B. Eb最大C.Ec最大D . Ea= Eb= Ec解析：感应电荷在导体内部产生的

9、场强与场源电荷在球内产生的场强 的矢量和状元NS ZHNJAN QVUAM 2HI LU 高中新课标物理选修 111为零.离场源电荷越近的点场强越大，所以感应电荷在该点的场 强也越大，选项 C 正确.状元NS2HI LU 12高中新课标物理选修 1答案：C9.如图所示是一只利用电容器电容 C 测量角度B的电容式传感器的示 意图.当动片和定片之间的角度B发生变化时，电容 C 便发生变化， 于是 通过知道电容 C 的变化情况就可以知道角度B的变化情况.下列图象中， 最能正确反映角度B与电容 C 之间关系的是（ ）高中新课标物理选修 113解析：两极板正对面积 S=舟舟(L0)R2,则 S 巩n-B

10、).又因为 CS,所以 C 巩0)令 C= k(0，贝卩0= nc( (k 为常数) )，所以 B 项正确.答案：B 410.一个带正电的油滴从右图所示的匀强电场上方A 点自由下落，油滴落入匀强电场后，能较准确地描述油滴运动轨迹的是下图中的( () )14C解析：油滴从 A 点自由下落以一竖直速度进入电场，进入电场后受重力和电场力两恒力作用.如图，根据物体做曲线运动的条件，运动轨迹将向右弯 曲，故选B.答案：B11.（多选题）如图所示，在竖直纸面内有一匀强电场，一质量为 m、带 电荷量为一 q 的小球在一恒力 F 的作用下沿图中虚线由 A 匀速运动至 B.已 知力 F 和狀元 N高中新课标物理

11、选修 115AB 间夹角0=60 AB 间距离为 d,且 F = mg则（ ）A.匀强电场的电场强度大小为E=q16C.带电小球由 A 运动到 B 的过程中电势能增加了 了 mgdD .电场方向与 F 方向关于 AB 对称解析：恒力 F 的大小和重力的大小相等并且夹角为 120，根据小球做匀速运动的特点可判断电场力方向与竖直方向夹角为60向左，大小等于 F ,即 mg= qE= F.从 A 到 B 过程中，电场力做功 WAB= Eq dcos 60=2,答案：AB12.如右图所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边沿垂直电场 方向射入匀强电场，且恰好从正极板边沿飞出，现在使电子入射速度变为 原

12、来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边沿飞出，则两极板 的间距应变为原来的（ ）A. 2 倍B. 4 倍状元Ng ZHBJAN QVUAjM 2HI LU 高中新课标物理选修 1B.A、BFd2qA、B 两点间的电势差为 UABWAB=q Fd2q.17歸倍D.1倍解析：电子在两极板间做类平抛运动：高中新课标物理选修 1水平方向：i0t，t=1，竖直方向：d=2af=2mdv2，故 d2=2 盟，即 dVo，故 C 项正确.答案：C第H卷（非选择题，共 52 分）二、计算题（本题有 4 小题，共 52 分.解答应写出必要的文字说明、 方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有

13、数值计算的题，13. （12 分）光滑绝缘导轨与水平面成 45角，两个质量均为 m、带等 量同种电荷的小球 A、B,带电荷量均为 q,静止于导轨的同一水平高度处， 如图所示.求：两球之间的距离.2解析：设两球之间的距离为 x,相互作用的库仑力为 F，贝卩：F = kq2（5由平衡条件得：Fcos45 = mgsin45 （5 分）由以上两式解得：x= q 盘（2 分）状元NBA N QVMAhl 2HI LU iimg状元NS2HI LU 19高中新课标物理选修 1rf f.A:11J（QXrific14. （12 分）如图所示，光滑绝缘杆竖直放置，它与以正点电荷 Q 为圆心的某一圆周交于 B

14、、C 两点，质量为 m、带电荷量为一 q 的有孔小球从杆 上的 A点无初速度下滑，已知 q? Q, AB= h,小球滑到 B 点时速度大小为 3gh,则小球从 A运动到 B 的过程中，电场力做多少功？若取 A 点电势为 零，C 点电势是多大？1解析：由动能定理得：mgh + W电=2mv2（5 分）解得：W电=mgh（2 分）W电mgh 八 也=帕= 2q （5分）1. mgh答案：2mgh 2q高中新课标物理选修 115. （14 分）长为 L 的绝缘细线下端系一带正电的小球，其带电荷量为 Q,悬状元NS2HI LU 20于 0 点，如图所示.当在 0 点另外固定一个正电荷时，如果球静止 在

15、 A 处，则细线拉力是重力 mg 的两倍.现将球拉至图中 B 处（0=60，放 开球让它摆动，问：（1） 固定在 0 处的正电荷的带电荷量为多少？（2） 球摆回到 A 处时悬线拉力为多少？解析：（1）球静止在 A 处受三个力作用：重力 mg、静电力 F 和细线拉 力 F拉，由受力平衡和库仑定律列式得：F拉=F + mg, F = 燈,F拉=2mg（3 分）联立解得：q=豐豐 （2 分）（2）摆回的过程只有重力做功，所以机械能守恒，规定最低点重力势能 等于零，则:1mgL（1 cos 0） = qmv2（3 分）由牛顿第二定律和圆周运动规律得，V2八F拉一 mg F = m（3 分）由（1）知静

16、电力 F = mg, （1 分）联立解得：F拉=3mg.（2 分）答案：（1）（2）3mg21高中新课标物理选修 116. (14 分)如图所示，水平放置的平行板电容器，与某一电源相连， 它的极板长 L= 0.4 m,两板间距离 d= 4X10一3m,有一束由相同带电微粒 组成的粒子流，以相同的速度 vo从两板中央平行极板射入，开关 S 闭合前， 两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量为m=4X105kg,电量 q=+ 1X108C. (g= 10 m/s?)问：L- sJ hd15 电源11也q、%1-1-1(1)微粒入射速度 vo为多少？为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上板应与电 源的正极还是负极相连？所加的电压 U 应取什么范围？Ld 1解析：（1）2= v0t, 2= 2gt2（2 分）(2)电容器的上板应接电源的负极当所加的电压为 U