單元達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷1

第十章單元達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷(考試時(shí)間：45分鐘滿分：100分)一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．1．下面是某同學(xué)對(duì)電場(chǎng)中的一些概念及公式的理解，其中正確的是()A．根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E＝eq\f(F,q)可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)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＝eq\f(Q,U)可知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，與兩極板間電壓成反比C．根據(jù)真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E＝keq\f(Q,r2)可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與場(chǎng)源電荷所帶的電荷量無(wú)關(guān)D．根據(jù)電勢(shì)差的定義式UAB＝eq\f(WAB,q)可知，帶電荷量為1C的正電荷，從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)克服靜電力做功為1J，則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為－1V【答案】D【解析】電場(chǎng)強(qiáng)度取決于電場(chǎng)本身，與有無(wú)試探電荷無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；電容取決于電容器本身，與電容器所帶電荷量和兩極板間電壓無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；E＝keq\f(Q,r2)中，Q是場(chǎng)源電荷，所以電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與Q成正比，C錯(cuò)誤；由UAB＝eq\f(WAB,q)知，D正確．2．如圖所示，在直線l上A、B兩點(diǎn)各固定電荷量均為Q的正電荷，O為AB的中點(diǎn)，C、D兩點(diǎn)關(guān)于A點(diǎn)對(duì)稱，C、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為EC、ED，電勢(shì)分別為φC、φD.則下列說(shuō)法正確的是()A．EC>ED，φC>φDB．EC<ED，φC>φDC．在直線l上與D點(diǎn)電勢(shì)相同的點(diǎn)除D點(diǎn)外可能還有2個(gè)D．將一負(fù)電荷從C點(diǎn)移到D點(diǎn)其電勢(shì)能減小【答案】B【解析】A在C點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右，B在C點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左，并且小于A在C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，故C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為兩電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度之差，同理在D點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度之和，故EC<ED，根據(jù)公式U＝Ed可得，C到A點(diǎn)的距離等于D到A點(diǎn)的距離，但是AD間的電場(chǎng)強(qiáng)度大于CA間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，所以AD間的電勢(shì)差大于AC間的電勢(shì)差，可知D點(diǎn)的電勢(shì)小于C點(diǎn)的電勢(shì)，即φC>φD，A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加可知在直線l上，與D點(diǎn)電勢(shì)相等的點(diǎn)可能有3個(gè)，分別處于CO間、OB間和B的右側(cè)，C錯(cuò)誤；因?yàn)锳D間的電勢(shì)差大于AC間的電勢(shì)差，可知C點(diǎn)的電勢(shì)高于D點(diǎn)，根據(jù)Ep＝qφ知，負(fù)電荷在C點(diǎn)的電勢(shì)能小于D點(diǎn)的電勢(shì)能，即將一負(fù)電荷從C點(diǎn)移到D點(diǎn)其電勢(shì)能增大，D錯(cuò)誤．3．下列四個(gè)電場(chǎng)中，a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)均相同的是() A B C D【答案】C【解析】A中a、b是同一等勢(shì)面上的兩點(diǎn)，電勢(shì)相同，場(chǎng)強(qiáng)大小相等，但方向不同，A錯(cuò)誤；B中a處電場(chǎng)線比b處電場(chǎng)線密，則a處場(chǎng)強(qiáng)較大，順著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)降低，則b點(diǎn)的電勢(shì)較高，B錯(cuò)誤；C中a、b是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度相同，a、b連線與電場(chǎng)線垂直，在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)相等，C正確；D中等量異種電荷連線的中垂線是一條等勢(shì)線，則a、b的電勢(shì)相同．根據(jù)電場(chǎng)線的分布可知，a處場(chǎng)強(qiáng)較大，D錯(cuò)誤．A點(diǎn)經(jīng)B、C運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，其v－t圖像如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是()A．A處的電場(chǎng)強(qiáng)度一定小于B處的電場(chǎng)強(qiáng)度B．A處的電勢(shì)一定大于在B處的電勢(shì)C．CD間各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都為零D．AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差不等于CB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差【答案】B【解析】由v－t圖像斜率可看出，帶正電的粒子的加速度在A點(diǎn)時(shí)較大，由牛頓第二定律得知在A點(diǎn)的電場(chǎng)力大，故A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故A錯(cuò)誤；B點(diǎn)速度比A點(diǎn)的速度大，說(shuō)明從A到B電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，由于是正電荷，根據(jù)φ＝eq\f(Ep,q)，電勢(shì)也減小，A點(diǎn)電勢(shì)大于B點(diǎn)電勢(shì)，B正確；CD間各點(diǎn)電荷的加速度為零，故不受電場(chǎng)力，故電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電場(chǎng)強(qiáng)度為零，說(shuō)明各點(diǎn)之間的電勢(shì)差為零，但電勢(shì)不一定為零，C錯(cuò)誤；A、C兩點(diǎn)的速度相等，故粒子的動(dòng)能相同，因此從A到B和從B到C電場(chǎng)力做功的絕對(duì)值相同，AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于CB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，故D錯(cuò)誤．，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子，以初速度v0從a點(diǎn)豎直向上射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右．粒子通過(guò)電場(chǎng)中的b點(diǎn)時(shí)，速率為2v0，方向與電場(chǎng)方向一致，則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為()A．eq\f(mv\o\al(2,0),2q) B．eq\f(3mv\o\al(2,0),q)C．eq\f(2mv\o\al(2,0),q) D．eq\f(3mv\o\al(2,0),2q)【答案】C【解析】由題意可知，粒子受重力和水平方向的靜電力作用，由加速度定義a＝eq\f(Δv,Δt)，可得加速度的大小ax＝2ay＝2g，由牛頓第二定律可知，qE＝2mg，水平位移x＝eq\f(2v0,2)t，豎直位移y＝eq\f(v0,2)t，即x＝2y，因此靜電力做功W1＝qEx＝qUab，重力做功W2＝－mgy＝eq\f(－W1,4)，由動(dòng)能定理得W1＋W2＝eq\f(1,2)m(2v0)2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，解得Uab＝eq\f(2mv\o\al(2,0),q).，PQ為等量異種點(diǎn)電荷A、B連線的中垂線，C為中垂線上的一點(diǎn)，M、N分別為AC、BC的中點(diǎn)，若取無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則下列判斷正確的是()A．M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C．若將一負(fù)試探電荷由M點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D．若將一負(fù)試探電荷由無(wú)窮遠(yuǎn)處移到N點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能一定增加【答案】C【解析】M、N兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等，但方向不同，A錯(cuò)誤；PQ線上各點(diǎn)的電勢(shì)均為零，PQ左側(cè)電勢(shì)為負(fù)，右側(cè)電勢(shì)為正，則M點(diǎn)電勢(shì)低于N點(diǎn)電勢(shì)，B錯(cuò)誤；負(fù)電荷由M點(diǎn)移到C處，電勢(shì)能減小，故電場(chǎng)力做正功，C正確；無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，N點(diǎn)電勢(shì)大于零，故負(fù)電荷由無(wú)窮遠(yuǎn)處移到N點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能一定減小，D錯(cuò)誤．，AB是兩金屬板構(gòu)成的平行板電容器．先將開關(guān)S閉合，等電路穩(wěn)定后再將S斷開，然后將B板向下平移一小段距離，并且保持兩板間的某點(diǎn)P與A板的距離不變．下列說(shuō)法不正確的是()A．電容器的電容變小B．電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度變大C．電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度不變D．P點(diǎn)電勢(shì)升高【答案】B二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分．，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線，且a點(diǎn)和c點(diǎn)關(guān)于MN對(duì)稱、b點(diǎn)位于MN上，d點(diǎn)位于兩電荷的連線上．以下判斷正確的是()A．b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于d點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度B．b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于d點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D．試探電荷＋q在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在c點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】BC【解析】如圖所示，兩電荷連線的中點(diǎn)位置用O表示，在中垂線MN上，O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大，在兩電荷之間連線上，O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最小，即Eb<EO，EO<Ed，故Eb<Ed，A錯(cuò)誤，B正確；等量異種電荷的電場(chǎng)中，電場(chǎng)線、等勢(shì)線均具有對(duì)稱性，a、c兩點(diǎn)關(guān)于MN對(duì)稱，Uab＝Ubc，C正確；試探電荷＋q從a移到c，遠(yuǎn)離正電荷，靠近負(fù)電荷，靜電力做正功，電勢(shì)能減小，D錯(cuò)誤．9．測(cè)定電子的電荷量的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示，置于真空中的油滴室內(nèi)有兩塊水平放置的平行金屬板M、N，并分別與電壓為U的恒定電源兩極相連，板的間距為d.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴在極板間勻速下落，已知元電荷為e、重力加速度為g，則()A．油滴中電子的數(shù)目為eq\f(mgd,eU)B．油滴從小孔運(yùn)動(dòng)至N板過(guò)程中，電勢(shì)能增加mgdC．油滴從小孔運(yùn)動(dòng)至N板過(guò)程中，機(jī)械能增加eUD．若將極板M向下緩慢移動(dòng)一小段距離，油滴將加速下降【答案】AB【解析】帶電油滴在極板間勻速下落，故受力平衡，則有mg＝qeq\f(U,d)，所以油滴帶電荷量q＝eq\f(mgd,U)，所以電子的數(shù)目為n＝eq\f(q,e)＝eq\f(mgd,eU)，A正確．油滴下降過(guò)程中，靜電力方向向上，靜電力做的功為－mgd，電勢(shì)能增加mgd，B正確．機(jī)械能減少，C錯(cuò)誤．若將極板M向下緩慢移動(dòng)一小段距離，d減小，靜電力F＝qeq\f(U,d)增大，合外力豎直向上，油滴將減速下降，D錯(cuò)誤．10．如圖所示虛線為某電場(chǎng)中間距相等且平行的等勢(shì)面，實(shí)線是垂直等勢(shì)面的一條直線，其中A的電勢(shì)為2V，一電子僅在靜電力的作用下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)O、C等勢(shì)面時(shí)的動(dòng)能分別為10eV和4eV，已知每個(gè)間距大小為2cm，則下列說(shuō)中正確的是()A．此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為100V/m，向從O點(diǎn)指向D點(diǎn)B．等勢(shì)面B點(diǎn)的電勢(shì)為零C．電子不可能到達(dá)D等勢(shì)面D．電子運(yùn)動(dòng)到某一位置，其電勢(shì)能變?yōu)椋?eV時(shí)，它的動(dòng)能應(yīng)為8eV【答案】ABD【解析】根據(jù)題述，勻強(qiáng)電場(chǎng)中等勢(shì)面間距相等，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等．設(shè)相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差為U，經(jīng)過(guò)O、C等勢(shì)面時(shí)的動(dòng)能分別為10eV和4eV，根據(jù)動(dòng)能定理可得－e(φO－φC)＝(4－10)eV，變形得(φO－φC)＝3U＝6V，解得U＝2V,因A的電勢(shì)為2V，故等勢(shì)面B的電勢(shì)為零，B正確；從O到C動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，而電子帶負(fù)電，所以C點(diǎn)電勢(shì)小，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)減小，所以電場(chǎng)線方向由O指向C，根據(jù)E＝eq\f(U,d)＝100V/m，A正確；因只有電場(chǎng)力做功，動(dòng)能與電勢(shì)能之和保持不變．當(dāng)電子的速度為零時(shí)，由能量守恒可得eφB＋6eV＝eφ，因B點(diǎn)的電勢(shì)為零，解得φ＝－6V，而D點(diǎn)的電勢(shì)為－4V，C錯(cuò)誤；同理由能量守恒可得eφB＋6eV＝－2eV＋Ek，Ek＝8eV，D正確．三、非選擇題：本題共4小題，共54分．11．(12分)定性研究平行板電容器的電容與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系的裝置如圖所示，平行板電容器的A板與靜電計(jì)相連，B板和靜電計(jì)金屬殼都接地．若充電后保持電容器所帶電荷量不變，試指出下列三種情況下，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度變化情況．(均填“變大”“變小”或“不變”)(1)圖甲中正對(duì)面積減小時(shí)，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度將____________.(2)圖乙中板間距離增大時(shí)，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度將____________.(3)圖丙中插入電介質(zhì)時(shí)，靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度將____________.【答案】(1)變大(2)變大(3)變小【解析】(1)電容器所帶電荷量一定，正對(duì)面積減小時(shí)，由C＝eq\f(εrS,4πkd)知，電容C減小，由C＝eq\f(Q,U)知，電勢(shì)差U變大，故指針的偏轉(zhuǎn)角度變大．(2)板間距離增大時(shí)，由C＝eq\f(εrS,4πkd)知，電容C減小，由C＝eq\f(Q,U)知，電勢(shì)差U變大，故指針的偏轉(zhuǎn)角度變大．(3)插入電介質(zhì)時(shí)，由C＝eq\f(εrS,4πkd)知，電容C變大，由C＝eq\f(Q,U)知，電勢(shì)差U變小，故指針的偏轉(zhuǎn)角度變?。?2．(12分)×10－9C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，×10－7J，再把這個(gè)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)靜電力做功－4×10－7J．求：(1)AB間、BC間、AC間電勢(shì)差各是多少？(2)×10－9C的電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)靜電力做功多少？【答案】(1)75V－200V－125V(2)－×10－7J【解析】(1)AB間電勢(shì)差UAB＝eq\f(WAB,q)＝eq\f(×10－7,2×10－9)V＝75V，BC間電勢(shì)差UBC＝eq\f(WBC,q)＝eq\f(－4×10－7,2×10－9)V＝－200V，AC間電勢(shì)差UAC＝UAB＋UBC＝75V＋(－200)V＝－125V.(2)×10－9C的電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)靜電力做功W′AC＝UACq′＝－125××10－9×10－7J.13．(14分)如圖所示，某空間有一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝×102V/m，一塊足夠大的接地金屬板水平放置在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在金屬板的正上方高度h＝m的a處有一粒子源，盒內(nèi)粒子以v0＝×102m/s的初速度向水平面以下的各個(gè)方向均勻放出質(zhì)量為m＝×10－15kg、電荷量為q＝＋10－12C的帶電粒子，粒子最終落在金屬板b上，若不計(jì)粒子重力，求：(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(1)帶電粒子打在金屬板上時(shí)的動(dòng)能；(2)從粒子源射出的粒子打在金屬板上的范圍(所形成的面積)；若使帶電粒子打在金屬板上的范圍減小，可以通過(guò)改變哪些物理量來(lái)實(shí)現(xiàn)？【答案】(1)×10－10J(2)m2可以通過(guò)減小h或增大E來(lái)實(shí)現(xiàn)【解析】(1)不計(jì)粒子重力，只有靜電力做功，對(duì)粒子由動(dòng)能定理得qUab＝Ek－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，可得帶電粒子打在金屬板上時(shí)的動(dòng)能為Ek＝qUab＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)×10－10J.(2)粒子源射出的粒子打在金屬板上的范圍以粒子水平拋出的落點(diǎn)為邊界．設(shè)水平拋出后t時(shí)刻落在板上，則x＝v0t，h＝eq\f(1,2)at2，a＝eq\f(qE,m)，S＝πx2，聯(lián)立以上各式得所形成的面積S＝eq\f(2πmv\o\al(2,0)h,qE)≈m2，可以通過(guò)減小h或增大E來(lái)實(shí)現(xiàn)．14．(16分)A、B兩帶電平行板間電場(chǎng)強(qiáng)度E＝6×103N/C，兩板間距離為5cm，電場(chǎng)中P1點(diǎn)距Acm，B板接地，如圖所示．求：(1)A、B兩板電壓為多大？(2)P1點(diǎn)電勢(shì)為多大？(3)現(xiàn)將一個(gè)帶電荷量為2×10－3C的帶電粒子由P1點(diǎn)移到P2點(diǎn)，此過(guò)程電場(chǎng)力做功－×10－2J，則P2點(diǎn)距離B板多遠(yuǎn)？【答案】(1)300V(2)－270V(3)cm【解析】(1)由公式U＝Ed得UAB＝－6×10