2022高中物理教师用书第一章阶段质量检测（一）新人教版选修3-1

【三维设计】2022高中物理教师用书第一章阶段质量检测（一）新人教版选修3-1f时间：60分钟满分：100分一、选择题本大题共9个小题，每题6分，合计54分。每题起码有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内12022·全国新课标卷一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线

abc

从

a

运动到c

，已知质点的速率是递减的。

对于

b

点电场强度

E

的方向，下列图示中可能正确的选项是虚线是曲线在

b

点的切线图1解析：题中质点所带电荷是负电荷，电场方向应与负电荷受到的电场力方向相反，为质点的速度是递减的，因此力的方向应与速度方向夹角大于90°，应选项D正确。答案：D

又因2如图

2所示，真空中

A、B两个点电荷的电荷量分别为＋

Q和＋q，放在圆滑绝缘的水平面上，A、B之间用绝缘的轻弹簧连结。当系统平衡时，弹簧的伸长量为性限度内，则

0。设弹簧均在弹图2不变，将q变为3q，平衡时弹簧的伸长量等于30不变，将Q变为3Q，平衡时弹簧的伸长量小于30不变，将q变为－q，平衡时弹簧的缩短量等于0不变，将Q变为－Q，平衡时弹簧的缩短量小于0解析：设弹簧的原长为，由库仑定律和胡克定律得，当电荷量为q时，F＝错误!＝′；0当电荷量为3q时，设弹簧的伸长量为，F1＝错误!＝′。由上述两式得错误!＝错误!1，′>0。应选项B正确。答案：B32022·广东高考如图3为静电除尘器除尘机理的示意图。灰尘在电场中经过某种体制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列表述正确的选项是图3抵达集尘极的灰尘带正电荷电场方向由集尘极指向放电极C带电灰尘所受电场力的方向与电场方向相同D同一地点带电荷量越多的灰尘所受电场力越大解析：集尘极与电源的正极相连带正电，放电极带负电，灰尘在电场力作用下向集尘极迁移，说明灰尘带负电荷，A项错误；电场方向由集尘极指向放电极，B项正确；带电灰尘带负电，因此所受电场力方向与电场方向相反，C项错误；同一地点电场强度一定，由F＝qE可知，灰尘电荷量越多，所受电场力越大，D项正确。答案：BD静电除尘器是当前普遍采用的一种高效除尘器。其除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图4中直线ab为该收尘板的横截面。工作时收尘板带正电，其左侧的电场线散布如下图；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上。若用粗黑曲线表示原来静止于。下列说法正确的选项是图7A微粒运动的加快度为0极板的电势高于N极板的电势解析：带电微粒在合外力为0的作用下，沿斜线运动，所以加快度为0，A对；因为电场力向上，所以电场线竖直向下，φM>φN，D对；负电荷由高电势向低电势移动，电势能增加了mgd，B错；U＝错误!，C对。答案：ACD7如图8所示，两平行金属板间有匀强电场，场强方向指向下极板，一带电荷量为－q的液滴，以初速度v0垂直电场线射入电场中，则液滴在电场中所做的运动可能是A沿初速度方向做匀速运动图8向下极板方向偏移，做匀变速曲线运动C向上极板方向偏移，轨迹为抛物线D向上极板方向偏移，轨迹为一段圆弧解析：在匀强电场中，－q受静电力的特点为：方向与电场线方向相反，大小恒定，但受重力的大小和静电力的大小未知，当二者相等时，液滴做匀速运动，当静电力大于重力时，液滴向上极板偏移，当静电力小于重力时，液滴向下极板偏移，偏移时都是做匀变速曲线运动，轨迹都为抛物线，故A、B、C选项都有可能。答案：ABC中的运动轨迹如图9中虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为图9动能减小电势能增加C动能和电势能之和减小D重力势能和电势能之和增加解析：由题图所示的轨迹可知电场力大于重力，则从a到b，电场力做正功，电势能减少，重力做负功，重力势能增加，又电场力做的功值大于重力做的功值，所以动能增加，由动能定理可得W电－W重＝E，动能和电势能之和减少，所以C选项正确。答案：C9如图

10所示，四个质量相同，带电荷量均为＋

q的

a、b、c、d微粒，距离地面的高度相同，以相同的水平速度抛出，

除了

a微粒没有经过电场外，

其他三个微粒均经过场强大小相同的匀强电场

mg>qE，这四个微粒从抛出到落地的时间分别是

ta、tb、tc、td，则图10aa＝ad>ac，又由h＝错误!at2得tb<ta＝td<tc，应选D。答案：D二、非选择题此题共3小题，共46分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位1014分质量为

m、电荷量为＋

q的小球以初速度

v0以与水平方向成

θ角射出，如图

11所示，如果在某方向加上一定大小的匀强电场后，能保证小球仍沿

v0方向做直线运动，试求所加匀强电场的最小值，加了这个电场后，经多长时间速度变为零图11解析：由题知小球在重力和电场力作用下沿0方向做直线运动，可知垂直v0方向上合v外力为零，或许使劲的分解或力的合成方法，重力与电场力的协力沿v0所在直线。建如下图坐标系，设场强E与v0成φ角，则受力如下图。由牛顿第二定律可得：Eqinφ－mgcoθ＝0①Eqcoφ－mginθ＝ma②由①式得：E＝mgcoθ/qinφ③由③式得：φ＝90°时，E最小为Emin＝mgcoθ/q其方向与

v0垂直斜向上将φ＝90°代入②式可得

a＝－gin

θ即在场强最小时，小球沿

v0做加快度为

a＝－ginθ

的匀减速直线运动，设运动时间为t

时速度为

0，则0＝v0－ginθt可得t＝错误!。答案：错误!错误!1116分示波器的示意图如图12所示，金属丝发射出来的电子被加快后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场。电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上。设加快电压U1＝1640V，偏转极板长＝4m，偏转极板间距d＝1cm，当电子加快后从两金属板的中央沿极板平行方向进入偏转电场。求：图121偏转电压U2为多大时，电子束的偏移量最大2如果偏转极板右端到荧光屏的距离L＝20cm，则电子束最大偏转距离为多少解析：1设电子被电压U加快后获得速度大小为v0，则有qU＝错误!mv错误!11在金属板间电子的最大偏移量1＝错误!＝0.5cm则1＝错误!at2＝错误!错误!·错误!2＝错误!解得U2＝×10－2V2电子走开偏转电场后做匀速直线运动，可看做从极板的正中心沿直线射出，如下图。由几何知识，得错误!＝错误!解得＝0.55cm答案：1×10－2V20.55cm1216分如图13所示，一带电荷量为＋q、质量为m的小球，从距地面高2h处以一定的初速度水平抛出，在距抛出点水平距离为处有根管口比小球大的竖直细管，细管的上口距地面高为h，为了使小球能无碰撞地落进管口经过管子，可在管子上方整个地区内加一水平向左的匀强电场，求：图13小球的初速度；应加电场的电场强度；小球落地时的动能。解析：1由题