1、高二物理选修31状元培优期中考试题人教版附答案2019-2020学年高二物理选修3-1状元培优期中考试题（人教版附答案）一、选择题1、关于静电场下列说法中正确的是（ ）A在电场中某点的电势为零，则该点的电场强度一定为零B电荷在电场中电势高的地方电势能大，在电势低的地方电势能小C根据公式U= Ed 知，在匀强电场中两点间的距离越大，电势差就越大D正电荷从电势高的点运动到电势低的点，电势能一定减少2、如图，将一正电荷从电场线上的a点移到b点，电势、。下列判断正确的是:A该电场是匀强电场B电场线方向由a指向bCa点场强大于b点场强 D正电荷的电势能增加3、静电在日常生活和生产中有着重要的作用，如静电
2、除尘、静电复印等，所依据的基本原理是：让带电的物质微粒在电场作用下奔向并吸附到电极上。现有三个粒子a，b，c，从P点向下射入由正、负电极产生的电场中，他们的运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（ ）Aa带负电荷，b带正电荷，c不带电荷 Ba带正电荷，b不带电荷，c带负电荷Ca带负电荷，b不带电荷，c带正电荷 Da带正电荷，b带负电荷，c不带电荷4、四种电场的电场线如图所示一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动且加速度越来越大则该电荷所在的电场是图中的（）A B C D5、在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列
3、说法正确的是( )A合上开关，a先亮，b逐渐变亮；断开开关，a、b同时熄灭B合上开关，b先亮，a逐渐变亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭C合上开关，b先亮，a逐渐变亮；断开开关，a、b同时熄灭D合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭6、如图所示，Q为一带正电的点电荷，P为原来不带电的枕形金属导体，a、b为导体内的两点当导体P处于静电平衡状态时（）Aa、b两点的场强大小Ea、Eb的关系为EaEbBa、b两点的场强大小Ea、Eb的关系为EaEbC感应电荷在a、b两点产生的场强大小Ea和Eb的关系是EaEbD感应电荷在a、b两点产生的场强大小Ea和Eb的关系是Ea=Eb7、如图所示,两块
4、水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连,在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态。若将a板向下平移一小段距离,但仍在M点上方,稳定后,下列说法中正确的是()A.液滴将向下加速运动 B.M点电势升高,液滴在M点的电势能将增大C.M点的电场强度变小了 D.在a板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,电场力做功相同8、三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径球2所带电荷量的大小是球1所带电荷量大小的n倍，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间的引力大小为F.现使球3与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时球1、2之间表现为斥力，
5、大小仍为F.由此可知()A n3 Bn6 Cn7 Dn10二、多项选择9、对于库仑定律，下面说法正确的是（）A库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力B两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律计算库仑力的大小C相互作用的两个点电荷，不论他们电荷量是否相同，他们之间的库仑力大小一定相等D当两个半径为r的带电金属球中心相距4r时，对于他们之间的静电力大小，只取决于它们各自所在的电荷量10、在下列措施中，哪些能将产生的静电 尽快导走（）A.飞机轮子上的搭地线 B.印染车间保持湿度C.复印图片 D.电工钳柄装有绝缘套11、一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动的轨迹如图虚线所示，
6、图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，可以判断（ ）A此粒子由a到b，电场力做正功，由b到c，粒子克服电场力做功 B粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能C粒子在c点的速度和在a点的速度大小相等D等势面a比等势面b的电势高12、传感器是一种采集信息的重要器件如图所示是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路，那么（）A当F向上压膜片电极时，电容将减小 B当F向上压膜片电极时，电容将增大C若电流计有示数，则压力F发生变化 D若电流计有示数，则压力F不发生变化三、实验,探究题13、下图是某
7、实验小组为了定性探究平行板电容器的电容与其结构之间的关系装置图。充电后与电源断开的平行板电容器的A板与静电计相连，B板和静电计金属壳都接地，A板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制B板的移动。请回答下列问题：（1）本实验采用的科学方法是 A理想实验法 B等效替代法 C控制变量法 D建立物理模型法（2）在该实验中，静电计的作用是 A测定该电容器的电荷量 B测定该电容器两极的电势差C测定该电容器的电容 D测定A、B两板之间的电场强度（3）在实验中观察到的现象是 A甲图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角变大B乙图中的手竖直向上移动时，静电计指针的张角变小C丙图中的手不动，而向两板间插入陶
8、瓷片时，静电计指针的张角变大D丙图中的手不动，而向两板间插入金属板时，静电计指针的张角不变14、某同学用如图（a）所示的实验装置描绘电场的等势线在平整的木板上钻两个洞，固定两个圆柱形电极，然后依次铺放白纸、复写纸、导电纸，导电纸有导电物质的一面向上，用图钉将它们固定好用粗铁丝制成一圆环形电极，将其用金属夹也固定在木板上，连接电源和电极在导电纸上做出中央电极和圆环形电极上任意一点的连线，在连线上取间距相等的三个基准点A、B、C；将连接电压传感器的两个探针分别拿在左、右手中，用左手中的探针跟导电纸上的某一基准点接触，然后用右手中的探针在导电纸平面上找若干个与基准点的电势差为零的点，用探针把这些点一
9、一压印在白纸上，照此方法，可以画出与这些基准点电势相等的等势线请回答以下问题：（1）该实验装置模拟的是孤立负点电荷产生的电场的等势线；（2）请在图（b）中画出经过A点的等势线（3）已知A点电势A=5V，C点电势C=5V，则B点的电势BA大于0 B等于0 C小于0 D无法确定四、计算题15、一长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中，开始时，将线与小球拉成水平，然后释放小球由静止开始向下摆动，当细线转过60角时，小球到达B点速度恰好为零试求：(1)AB两点的电势差UAB；(2)匀强电场的场强大小；(3)小球到达B点时，细线对小球的拉力大小1
10、6、如图所示，在场强为E=104N/C的水平匀强电场中，有一根长为l=15cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量为m=3g，带电荷量为q=2106C的小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，则小球到达最低点B时的速度为多大？17、如图甲所示,A、B两块金属板水平放置,相距为d=0.6cm,两板间加有一周期性变化的电压,当B板接地时,A板电势A随时间变化的情况如图乙所示.现有一带负电的微粒在t=0时刻从B板中央小孔射入电场,若该带电微粒受到的电场力为重力的两倍,且射入电场时初速度可忽略不计.求:（1）在0和T和这两段时间内微粒的加速度大小和方向;（2）要使该微粒不与A板相碰,所加电
11、压的周期最长为多少(g=10m/s2).18、如图所示，一平行板电容器接在U=12V的直流电源上，电容C=3.01010 F，两极板间距离d=1.20103m，取g=10m/s2，求：（1）该电容器所带电量（2）若板间有一带电微粒，其质量为m=2.0103 kg，恰在板间处于静止状态，则该微粒带电量为多少？带何种电荷？参考答案一、选择题1、D 2、B 3、B 4、D电场线；电场强度【分析】由粒子做加速运动可知，粒子受力方向，则可判断电场线的方向；由加速度的变化可知电荷受力的变化，则由F=Eq可得出场强的变化，则可判断电场线的疏密【解答】解：因粒子由M到N是加速运动，而粒子带正电，故说明电场线是
12、由M到N的；因粒子在运动中加速度越大越大，说明受电场力越大越大，则电场强度越大越大，电场线越来越密；故D正确；故选D5、C 6、解：处于静电平衡的导体，内部场强处处为零，故a、b两点的场强大小Ea、Eb的关系为Ea=Eb，故AB错误；处于静电平衡的导体，在a、b两端分别感应出等量异种电荷，电场线仍然是从左向右，好像没有导体一样，所以感应电荷在a、b两点产生的场强大小Ea和Eb的关系是EaEb，故C正确D错误故选C7、D。液滴静止则电场力与重力平衡,液滴带负电:mg=q。当a板下移,板间距离减小,电场强度增加,电场力增大,故粒子上移,A错;M与下极板间距不变,E增加,故两点的电势差增大,M点的电
13、势升高,液滴在M点的电势能减小,B错;由以上分析知电场强度变大,C错;a、b板间的电势差不变,故先后两种情况将液滴由a板移到b板,电场力做功相同,D对。8、D二、多项选择9、解：A、库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力，故A正确BD、两个带电小球即使相距非常近，两球不能看成点电荷，此时不能直接用库仑定律计算，故BD错误C、两电荷之间的库仑力是作用力和反作用力，大小总是相等的故C正确故选：AC10、AB 11、BC 12、解：A、B，当F向上压膜片电极时，板间距离减小，由电容的决定式C=得到，电容器的电容将增大故A错误，B正确C、D，当F变化时，电容变化，而板间电压不变，由Q=CU，故
14、带电荷量Q发生变化，电容器将发生充、放电现象，回路中有电流，电流计有示数反之，电流计有示数时，压力F必发生变化故C正确，D错误故选BC三、实验,探究题13、（1）C （2）B （3）A （各3分）14、考点：用描迹法画出电场中平面上的等势线.专题：实验题分析：（1）根据点电荷的电场线与等势线的分布，即可求解；（2）点电荷的等势线是一些系列的同心圆；（3）等差等势面的疏密与电场线的疏密有关，即可求解解答：（1）由题意可知，等势线是圆形，则该实验装置模拟的孤立点电荷产生电场，由图的电源正负极可知，该电荷是负点电荷；（2）根据点电荷的等势线是一些系列的同心圆，因此A点的等势线即为过A点的圆，如图所示
15、：；（3）由电场线越密的地方，则等差等势面也越密，由于A点电势A=5V，C点电势C=5V，则零电势点应该在AB之间，则B点电势大于零；故A正确，BCD错误；故答案为：（1）孤立负点电荷；（2）如上图；（3）A点评：考查点电荷的电场线与等势面的分布，掌握等差等势面的疏密与电场线的疏密的关系，同时注意AC间的零电势的位置是解题的关键4、计算题15、解：(1)由动能定理qUAB+mgLsin600=0 得UAB=(2)由UAB=EL/2 得 E=(3)在B点由于瞬时速度为0，则沿半径方向合力为0，有： F=mgcos300+qEcos600 得F=16、解：从A到B由动能定理得： 解得：v=1m/s
16、答：小球到达最低点的速度为1m/s17、（1）a1=g，方向向上a2=3g，方向向下（2）（2）前半周期上升的高度前半周期微粒的末速度为v1=gT后半周期先向上做匀减速运动，设减速运动时间t1，则3gt1=gT，则得t1此段时间内上升的高度则上升的总高度为H=h1+h2=后半周期的T-t1=T时间内，微粒向下加速运动，下降的高度上述计算表明，微粒在一个周期内的总位移为零，只要在上升过程中不与A板相碰即可，则Hd，即所加电压的周期最长为 18、电容；共点力平衡的条件及其应用【分析】（1）平行板电容器接在U=12V的直流电源上，板间电压U等于电源的电压由电容的定义式C=求解电容器所带电量（2）平行板电容器建立匀强电场，由E=求出板间电场强度E带电微粒在板间处于静止状态时，重力与电场力平衡，由平衡条件求出微粒的带电量判断出电性【解答】解：（1）由电容的定义式C=得，电容器所带电量Q=CU=3.0101012C=3.6109C（2）由E=得，板间电场强度E=对于带电微粒，由平衡条件得，qE=mg则q=C=2106C由于电容器上板带正电，场强方向向下，微粒所受电场力方向竖直向上，则该电荷带负电答：（1）该电容器所带电量3.6109C（2）该微粒带电量为2106C，带负电荷
