教科版高中物理选修3-1第1章第二节知能优化训练

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2013年教科物理选修3-3：第1章第1节知能优化训练

1．下列说法中正确的是( ) A ．物体是由大量分子组成的B ．无论是无机物质的分子，还是有机物质的分子，其分子大小的数量级都是10－10 m C ．本节中所说的“分子”，只包含化学中的分子，不包括原子和离子D ．分子的质量是很小的，其数量级为10－10 kg解析：选A.物体是由大量分子组成的，故A 项正确．一些有机物质的大分子其分子大小的数量级超过10－10 m ，故B 项错误．本节中把化学中的分子、原子、离子统称为分子，故C项错误．分子质量的数量级一般为10－26 kg ，故D 项错误． 2．已知某气体的摩尔体积为22.4 L/mol ，摩尔质量为18 g/mol ，阿伏伽德罗常量为6.02×1023mol －1，由以上数据可以估算出这种气体( ) A ．每个分子的质量 B ．每个分子的体积 C ．每个分子占据的空间 D ．分子之间的平均距离解析：选ACD.实际上气体分子之间的距离远比分子本身的线度大得多，即气体分子之间有很大空隙，故不能根据V ′＝VN A 计算分子体积，这样算得的应是该气体每个分子所占据的空间，故C 正确；可认为每个分子平均占据了一个小立方体空间，3V 即为相邻分子之间的平均距离，D 正确；每个分子的质量显然可由m ′＝M AN A估算，A 正确．3．从下列哪一组数据可以算出阿伏伽德罗常量( ) A ．水的密度和水的摩尔质量 B ．水的摩尔质量和水分子的体积 C ．水分子的体积和水分子的质量 D ．水分子的质量和水的摩尔质量解析：选D.根据阿伏伽德罗常量与相关物理量的关系进行判断．阿伏伽德罗常量表示每摩尔物质所含有的微粒数，而摩尔质量则表示每摩尔物质所具有的总质量，除以每个分子的质量就是阿伏伽德罗常量．4．(2010年高考江苏卷)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m 3和 2.1kg/m 3，空气的摩尔质量为0.029 kg/mol ，阿伏伽德罗常量N A ＝6.02×1023 mol －1.若潜水员呼吸一次吸入2 L 空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数．(结果保留一位有效数字)．解析：设空气的摩尔质量为M ，在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸，一次吸入空气的体积为V ，在海底吸入的分子数N 海＝ρ海V M N A ，在岸上吸入的分子数N 岸＝ρ岸VM N A，则有ΔN ＝N海－N 岸＝(ρ海－ρ岸)VM N A ，代入数据得ΔN ＝3×1022个．答案：3×1022个一、选择题1．阿伏伽德罗常量所表示的是( ) A ．1 g 物质内所含的分子数 B ．1 kg 物质内所含的分子数C ．单位体积的物质内所含的分子数D ．1 mol 任何物质内所含的分子数答案：D2．下列说法正确的是( )A ．质量相同的氢气和氦气含有相同的分子数B ．物质的量相同的任何物质都含有相同的分子数C ．体积相同的水和冰含有相同的分子数D ．密度相同的不同物质，单位体积内的分子数一定相同解析：选B.质量相同的氢气和氦气的物质的量不同，所以含有的分子数不同．体积相同的水和冰，由于它们的密度不同，由m ＝ρV 知，它们的质量不同，而它们的摩尔质量又相同，故它们的物质的量不同，所以含有的分子数不同．同样，密度相同的不同物质，单位体积的质量相同，但由于摩尔质量不同，所含的物质的量不同，分子数也就不同，故只有B 项正确．3．从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量( ) A ．氧气的密度和阿伏伽德罗常量 B ．氧气分子的体积和阿伏伽德罗常量 C ．氧气分子的质量和阿伏伽德罗常量 D ．氧气分子的体积和氧气分子的质量解析：选C.摩尔质量在数值上等于1 mol 物质的质量，等于一个分子的质量与阿伏伽德罗常量的乘积．4．设某固体物质的摩尔质量为M 、密度为ρ，此种物质样品的质量为m 、体积为V 、总分子数为N 、阿伏伽德罗常量为N A ，则下列表达式中能正确表示一个分子的质量的是( ) A.N m B.m N C.M N A D.m ρN 答案：BC5．假如全世界60亿人同时数1 g 水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间断地数，则完成任务所需时间最接近(阿伏伽德罗常量N A 取6×1023 mol －1)( ) A ．10年 B ．1千年 C ．10万年 D ．1千万年解析：选C.完成任务所需的时间为t ＝ 1 g 水中所包含的水分子个数60亿人一年内所数的水分子个数≈10万年，选项C 正确，A 、B 、D 错误． 6．(2011年东城区高二检测)铜的摩尔质量为M ，密度为ρ，若用N A 表示阿伏伽德罗常量，则下列说法正确的是( )A ．1个铜原子的质量是ρN AB ．1个铜原子占有的体积是MN A ρC ．1 m 3铜所含原子的数目是ρN AMD ．1 kg 铜所含原子的数目是N AM解析：选BCD.1个铜原子的质量应是m ＝M N A ，A 错.1个铜原子的体积V 0＝V N A ＝MN A ρ，B 正确.1 m 3铜含铜的原子个数N ＝nN A ＝ρ×1M N A ＝ρN A M ，C 正确.1 kg 铜含铜原子数N ＝nN A ＝1MN A＝N AM ，D 正确． 7．已知水银的摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏伽德罗常量为N A ，则水银分子的直径是( )A.⎝⎛⎭⎫6M πρN A 13B.⎝⎛⎭⎫3M 4πρN A 13C.6M πρN AD.M ρN A解析：选A.水银的摩尔体积V ＝M ρ，水银分子的体积V 0＝V N A ＝MρN A，把水银分子看成球形，据V ＝16πD 3得水银分子直径，直径D ＝⎝⎛⎭⎫6V 0π13＝⎝⎛⎭⎫6M πρN A 13. 8．对于液体和固体来说，如果用M mol 表示摩尔质量，m 表示分子质量，ρ表示物质密度，V mol 表示摩尔体积，V 分子表示分子体积，N A 表示阿伏伽德罗常量，下列各式中能正确反映这些量之间关系的是( )A ．N A ＝V mol V 分子B ．N A ＝M molV molC ．V mol ＝ρM molD ．V mol ＝M mol答案：AD9．(2011年乳山高二期中检测)用筷子滴一滴水，体积约为0.1 cm 3，这一滴水中含有水分子的个数最接近以下哪一个值(阿伏伽德罗常量N A ＝6×1023mol －1，水的摩尔体积为V mol ＝18 cm 3/mol)( ) A ．6×1023个 B ．3×1021个 C ．6×1019个 D ．3×1017个答案：B10．已知地球半径为6.4×106 m ，空气摩尔质量约为29×10－3 kg/mol ，一个标准大气压约为1.0×105 Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为( ) A ．4×1016 m 3 B ．4×1018 m 3 C ．4×1020 m 3 D ．4×1022 m 3解析：选B.设大气的摩尔质量、摩尔体积分别为M 、V 0，其体积为V ，对于大气根据共点力平衡条件有： 4πR 2p 0－ρVg ＝0①又因为：ρ＝MV 0②由①②得大气的体积为：V ＝4πR 2p 0V 0Mg＝4×3.14×(6.4×106)2×1.0×105×22.4×10－329×10－3×9.8m 3≈4×1018 m 3. 二、非选择题11．已知标准状态下任何气体的摩尔体积都是22.4×10－3 m 3/mol ，试估算标准状态下水蒸气分子的间距约是水分子直径的多少倍．解析：V 0＝22.4×10－36.02×1023 m 3＝3.72×10－26m 3 水蒸气分子间距离d ＝3V 0＝33.72×10－26 m ＝3.34×10－9 m ，故其为水分子直径的3.34×10－94×10－10＝8.35倍．答案：8.35倍12．铜的摩尔质量为6.35×10－2 kg/mol ，密度为8.9×103 kg/m 3，求： (1)铜原子的质量和体积； (2)1 m 3铜所含的原子数； (3)估算铜原子的直径．解析：由宏观量通过阿伏伽德罗常量做桥梁，便可求出微观量(1)铜原子的质量m ＝M N A ＝6.35×10－26.02×1023kg＝1.05×10－25 kg ，铜原子的体积V 0＝V N A ＝MρN A＝ 6.35×10－28.9×103×6.02×1023 m 3＝1.19×10－29 m 3. (2)1 m 3铜的物质的量n ＝ρV M ＝8.9×103×16.35×10－2 mol ＝1.4×105 mol. 1 m 3铜中含铜原子数n ′＝nN A ＝1.4×105×6.02×1023个＝8.4×1028个． (3)把铜原子看作球体，设直径为D ，由V 0＝16πD 3得D ＝ 36V 0π＝ 36×1.19×10－293.14m ＝2.8×10－10 m.答案：(1)1.05×10－25 kg 1.19×10－29 m 3(2)8.4×1028个 (3)2.8×10－10m。

教科版高中物理选修3-1第2章第一节知能优化训练.docx

高中物理学习材料桑水制作1．下列关于电流的说法中正确的是( )A ．电路中的电流越大，表示通过导体横截面的电荷量越多B ．在相同时间内，通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大C ．通电时间越长，电流越大D ．导体中通过一定的电荷量所用时间越短，电流越大解析：选BD.由电流定义式I ＝q /t 可知，当t 一定时，通过导体横截面的电量q 越多，电流I 越大；当q 一定时，通电时间越短，电流越大．2．(2011年苏州高二检测)有一横截面积为S 的铜导线，流过的电流强度为I .设每单位体积的导线中有n 个自由电子，电子的电荷量为q ，此时电子的定向移动速率为v ，在Δt 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为( )A ．nvS ΔtB ．nv ΔtC.I Δt qD.I Δt Sq解析：选AC.电子数N ＝Q /q ＝I Δt q，故C 正确；又I ＝nqSv ，代入得N ＝nvS Δt ，故A 选项也正确．3.两个金属导体的伏安特性曲线如图2－1－13所示，则( )图2－1－13A ．R Ⅰ＞R ⅡB ．R Ⅰ＜R ⅡC ．电压相同时I Ⅰ＞I ⅡD ．电压相同时I Ⅰ＜I Ⅱ解析：选BC.由伏安特性曲线斜率k ＝1R ，k Ⅰ＞k Ⅱ，可知B 正确．又由k ＝1R ＝I U，电压相同时，k Ⅰ＞k Ⅱ，所以I Ⅰ＞I Ⅱ.4．如图2－1－14所示，图线Ⅰ和图线Ⅱ所表示的电阻值分别是( )图2－1－14A ．4 Ω和2 ΩB ．0.25 Ω和0.5 ΩC ．4 k Ω和2 k ΩD ．2.5×10－4 Ω和5.0×10－4 Ω解析：选C.在U I 图中，斜率越大，电阻越大，且斜率大小与电阻阻值大小相等，所以R 1＝k 1＝82×10－3 Ω＝4 k Ω，同理R 2＝2 k Ω. 5．管道煤气的用户家中都有一个漏气报警器，报警器中有一个对煤气敏感的电阻元件．小明同学突然想到一个问题，该元件是线性元件还是非线性元件呢？为此他从一个废弃的报警器中拆下该元件接入电路中，测得其电流、电压值如下表所示，请猜想该元件是哪类元件？编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9U /V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 2.00I /A 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.50解析：可以根据表中数据在坐标纸上描点，由图像看特点，若I U图线是过原点的直线则表示“敏感”元件是线性的，若I U 图线是曲线则表示“敏感”元件是非线性的．I U 图线如图所示，由此可见“敏感”元件是非线性元件．答案：非线性元件一、选择题1．关于电流，以下说法正确的是( )A ．通过截面的电荷量的多少就是电流的大小B ．电流的方向就是电荷定向移动的方向C ．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流D ．导体两端没有电压就不能形成电流解析：选D.根据电流的概念，电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量，知A 项错．规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，知B 项错．自由电荷定向移动才会形成电流，C 错．形成电流的条件是导体两端有电压，D 对．2．下列说法中错误的是( )A ．电流通过导体时，沿电流的方向电势逐渐降低B ．由I ＝UR可知，通过一段导体的电流与它两端的电压成正比C ．由R ＝U I可知，导体的电阻与电压成正比 D ．对一段确定的导体来说，U I 的值不随U 或I 的改变而改变解析：选C.电流通过导体，电势逐渐降低，A 正确．欧姆定律I ＝U R 是指流过导体的电流与它两端的电压成正比，与电阻成反比，故B 正确．R ＝UI是计算电阻大小的定义式，但R 与U 、I 无关，故C 错，D 正确．3．关于欧姆定律的适用范围，下列说法正确的是( )A ．一切导体B ．气态导体C ．电解液和金属导体D ．半导体解析：选C.任何定律都有它的适用范围，欧姆定律的适用范围是金属导体和电解液．4．(2011年黄冈高二检测)一个半导体收音机，电池供电的电流是8 mA ，也就是说( )A ．1 h 电池供给1 C 的电量B ．1000 s 电池供给8C 的电量C ．1 s 电池供给8 C 的电量D ．1 min 电池供给8 C 的电量解析：选B.根据q ＝I ·t ，A 、C 、D 错误，B 选项正确．5．某导体单位长度内电子数为n ，电子定向移动速率为v ，电子电荷量为e ，导体横截面积为S ，则导体中电流大小为( )A ．neSvB ．nevC ．evD ．ev /S解析：选B.由电流定义式I ＝q /t ，时间t 内通过某一横截面电荷量q ＝nvte ，所以I ＝q t＝nvte t，所以I ＝nev . 6．有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的两倍，而乙在单位时间内通过导体截面的电荷量是甲的2倍，以下说法中正确的是( )A ．甲、乙两导体的电流相同B ．乙导体的电流是甲导体的2倍C ．乙导体中自由电荷定向移动的速度是甲导体的2倍D ．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速度大小相等解析：选B.据I ＝q t可知，电流大小与横截面积无关．所以选项B 正确．据微观解释I ＝neSv ，电流大小除与自由电荷定向移动速率有关外还与单位体积内自由电子数以及导体横截面积有关．所以C 、D 选项不确定．7.(2011年杭州高二检测)如图2－1－15所示是电阻R 的I U 图线，图中α＝45°，由此得出( )图2－1－15A ．通过电阻的电流与两端电压成正比B ．电阻R ＝0.5 ΩC ．因I U 图线的斜率表示电阻的倒数，故R ＝cot α＝1.0 ΩD ．在R 两端加6.0 V 电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C解析：选AD.由于I U 图线为一直线，所以A 正确．由于R ＝U I ，所以R ＝10 V 5 A＝2 Ω，B 不对．由于两坐标单位不同，不能用公式R ＝cot α＝1.0 Ω来计算，C 不对．当U ＝6 V 时，I ＝U R＝3 A ，每秒通过的电荷量是3.0 C ，故D 对.8．一只标有“4 V 3 W ”的小灯泡，加上电压U ，在U 由0逐渐增加到4 V 过程中，电压U 和电流I 的关系可用图像表示，在如图2－1－16所示的四个图像中，符合实际的是( )图2－1－16解析：选B.本题应考虑灯丝的电阻随温度的变化关系，随着电压升高，电流增大，灯丝的电功率增大，温度升高，电阻率也将随之增大，电阻增大．二、非选择题9．现要测定一个额定电压为4 V 、电阻约为10 Ω(设电阻不变)的小灯泡的伏安特性曲线．要求所测电压范围为0.1 V ～4 V.现有器材：直流电源E (电动势4.5 V ，内阻不计)，电压表V(量程4.5 V ，内阻约为4×102Ω)，电流表A 1(量程250 mA ，内阻约为2 Ω)，电流表A 2(量程500 mA ，内阻约为1 Ω)，滑动变阻器R (最大阻值约为30 Ω)，开关S ，导线若干．如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是________，如图2－1－17所示的甲、乙两个电路应该选用的是________．图2－1－17解析：小灯泡的额定电流约为I＝U/R＝410A＝0.4 A，故电流表应选用A2；小灯泡的电阻R约为10 Ω，电流表A2内阻约为1 Ω，故采用电流表外接法，即电路图甲．答案：A2图甲10．甲、乙两段导体，已知甲两端电压是乙两端电压的25，通过甲的电流是通过乙的电流的54，则两个电阻阻值之比R甲∶R乙为多大？解析：设甲两端电压为U，则乙两端电压为2.5 U，设甲的电流为I，则乙的电流为0.8I所以R甲＝UIR乙＝2.5 U0.8 I＝25 U8 I所以R甲∶R乙＝8∶25. 答案：8∶25。

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1．(2019·济南外国语学校高二期中)关于点电荷的说法，正确的是( )A ．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷B ．体积很大的带电体一定不能看做点电荷C ．点电荷一定是电量很小的电荷D ．体积很大的带电体只要距离满足一定条件也可以看成点电荷解析：选D.一个带电体能否被视为点电荷完全取决于自身的几何形状大小和带电体距离之间的比较，与带电体的大小无关．故选D.2．两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F .两小球相互接触后将其固定距离变为r 2，则小球间库仑力的大小变为( )A.112FB.34F C.43F D ．12F 解析：选C.因为相同的两带电金属小球接触后，它们的电荷量先中和后均分，所以接触后两小球带电荷量均为Q ′＝－Q ＋3Q 2＝Q ，由库仑定律得：接触前F ＝k 3Q 2r 2，接触后F ′＝k Q ′2⎝⎛⎭⎫r 22＝k 4Q 2r 2，联立得F ′＝43F ，故选C. 3.如图所示，大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A 和B 相互排斥，静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β，且α＜β，两小球在同一水平线上，由此可知( )A ．B 球受到的库仑力较大，电荷量较大B ．B 球的质量较大C ．B 球受到的拉力较大D ．两球接触后，再处于静止状态时，悬线的偏角α′、β′仍满足α′＜β′解析：选D.分别以A 、B 球为研究对象，其受力情况如图所示，由共点力的平衡条件得m A g ＝F A tan α、F T A ＝F A sin α，m B g ＝F B tan β、F T B ＝F B sin β.而F A ＝F B ，又α＜β，所以m A ＞m B ，F T A ＞F T B .两球接触后，每个小球的电荷量可能都发生变化，但相互间的静电力仍满足牛顿第三定律，因此仍有上述关系，故选D.4.(2019·河北衡水中学高二检测)两个可自由移动的点电荷，分别放在A 、B 两处，如图所示，A 处电荷带正电Q 1，B 处电荷带负电Q 2，且Q 2＝4Q 1，另取一个可以自由移动的点电荷Q 3放在A 、B 直线上，欲使Q 1、Q 2、Q 3三者均处于平衡状态，则( )A ．Q 3为负电荷，且放于A 左方B ．Q 3为负电荷，且放于B 右方C ．Q 3为正电荷，且放于A 、B 之间D ．Q 3为正电荷，且放于B 右方解析：选A.“两同夹一异”即由“同性在两边，异性在中间”．若Q 3为负电荷，必放于A 点左方；若Q 3为正电荷，则必处于B 点右方，排除B 、C.由“两大夹一小”知，Q 2不能处于中间位置，排除D ，故选A.5.如图所示，一个挂在丝线下端的带正电的小球B ，静止在如图所示位置，若固定的带正电小球A 的电荷量为Q ，B 球的质量为m ，带电荷量为q ，θ＝30°，A 和B 在同一条水平线上，整个装置处于真空中，求A 、B 两球间的距离．解析：小球B 的受力情况如图所示．则小球所受库仑力F ＝mg tan θ又由库仑定律得F ＝k Qq r 2 所以两球间距离r ＝ kQq F ＝ 3kQq mg. 答案： 3kQq mg 一、选择题1．下列关于点电荷和元电荷的说法中，不．正确的是( ) A ．只有体积很小的带电体才可以看成点电荷B ．带电体间的距离比它们本身的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对它们间的相互作用力的影响可忽略不计时，带电体就可以视为点电荷C ．把1.6×10－19 C 的电荷量叫元电荷D ．任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍解析：选A.带电体能否被看成点电荷，不是因为带电体的大小问题，而是要考虑带电体的形状和体积对所研究问题有无影响．故选A.2.如图所示，两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳 a 和b ，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离 l 为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q ，那么关于a 、b 两球之间的万有引力F 引和库仑力F 库的表达式正确的是( )A ．F 引＝G m 2l 2，F 库＝k Q 2l 2 B ．F 引≠G m 2l 2，F 库≠k Q 2l 2 C ．F 引≠G m 2l 2，F 库＝k Q 2l 2 D ．F 引＝G m 2l 2，F 库≠k Q 2l2 解析：选D.由于a 、b 两球所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布较密集，又l ＝3r ，不满足l ≫r 的要求，故不能将带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律，故F 库≠k Q 2l2.虽然不满足l ≫r ，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看成质量集中于球心的质点，可以应用万有引力定律，故F 引＝G m 2l 2.故选D.3．设星球带负电，一带电粉尘悬浮在距星球表面1 000 km 的地方，又若将同样的带电粉尘带到距星球表面2 000 km 的地方相对于该星球无初速释放，则此带电粉尘( )A ．向星球下落B ．仍在原处悬浮C ．推向太空D ．无法判断解析：选B.设粉尘距球心为r ，粉尘质量为m ，星球质量为M ，粉尘电荷量为q ，星球电荷量为Q ，则有k Qq r 2＝G Mm r2. 由等式可看出r 再大，等式仍成立，故选B.4．两个完全相同的金属球，带电荷量之比为1∶7，两球相距为r ，两者接触后再放回原位置，则它们之间的库仑力可能是原来的( ) A.47 B.37C.97D.167解析：选CD.设原来所带电荷量分别为Q 和7Q ，则两球间的库仑力为F ＝7kQ 2r 2，若两球带同种电荷，则分开后带电荷量分别为4Q ，则F ′＝16kQ 2r 2，D 正确；若两球带异种电荷，则分开后带电荷量分别为3Q ，则F ″＝9kQ 2r 2，C 正确．故选CD. 5.如图所示，完全相同的两个金属小球A 和B 带有等量电荷，系在一个轻质绝缘弹簧两端，放在光滑绝缘水平面上，由于电荷间的相互作用，弹簧比原来缩短了x 0.现将与A 、B 完全相同的不带电的金属球C 先与A 球接触一下，再与B 球接触一下，然后拿走，重新平衡后弹簧的压缩量变为( )A.14x 0B.18x 0 C ．大于18x 0 D ．小于18x 0 解析：选D.因为原来弹簧处于压缩状态，A 、B 两球带的肯定是等量的异种电荷．将与A 、B 完全相同的不带电的金属球C 先与A 接触后，A 的电荷量将分一半给C ，当C 再与B接触时，C 、B 的异种电荷先中和，然后B 、C 平分，这样B 带的电荷量将为原来的14.此时如果仅根据库仑定律F ＝k q A q B r 2得出库仑力变为原来的18，弹簧弹力也要减小为原来的18才能平衡，因而弹簧的压缩量将变为原来的18，将错选B.实际上，当弹簧压缩量减小后，长度变长；由于静电感应，库仑力将变大，综合考虑这些因素，弹簧弹力应小于原来的18才能平衡，故选D.6.中子内有一个电荷量为＋23e 的上夸克和两个电荷量为－13e 的下夸克，一简单模型是三个夸克都在半径为r 的同一圆周上，如图所示．在图给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是( )解析：选B.电荷量为＋23e 的上夸克受另两个下夸克的吸引力，合力的方向一定竖直向下．对其中一个下夸克，受力情况如图所示，由于F 1的水平分力与F 2大小相等，方向相反，故F 1与F 2的合力竖直向上．故选B.7．(2019·浏阳一中高二检测)如图所示，电荷量为Q 1、Q 2的两个正点电荷分别置于A 点和B 点，两点相距L ，在以L 为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电小球q (视为点电荷)，在P 点平衡，若不计小球的重力，那么P A 与AB 的夹角α与Q 1、Q 2的关系满足( )A ．tan 2α＝Q 1Q 2B ．tan 2α＝Q 2Q 1C ．tan 3α＝Q 1Q 2D ．tan 3α＝Q 2Q 1解析：选D.带电小球q 在P 点平衡时，沿切线方向受力平衡，即F AP sin α＝F BP cos α根据库仑定律：F AP ＝k Q 1q (L cos α)2，F BP ＝k Q 2q (L sin α)2由以上两式可得D 项正确．故选D.☆8.如图所示，三个点电荷q 1、q 2、q 3固定在一直线上，q 2与q 3的距离为q 1与q 2距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电荷量之比q 1∶q 2∶q 3为( )A ．－9∶4∶－36B ．9∶4∶36C ．－3∶2∶－6D ．3∶2∶6解析：选A.每个电荷都受到另外两个电荷对它的静电力的作用，其合力为零，这两个力必须满足的条件为：大小相等，方向相反．由分析可知：三者电性不可能相同，只能是如图所示两种情况．考虑q 2的平衡：由r 12∶r 23＝1∶2据库仑定律得q 3＝4q 1考虑q 1的平衡：由r 12∶r 13＝1∶3同理得：q 1∶q 2∶q 3＝1∶49∶4＝9∶4∶36 考虑电性后应为－9∶4∶－36或9∶－4∶36.故选A.☆9.如图所示，把一个带电小球A 固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B ，现给B 一个垂直AB 方向的速度v 0，B 球将( )A ．若A 、B 为异种电荷，B 球一定做圆周运动B ．若A 、B 为异种电荷，B 球可能做加速度、速度均变小的曲线运动C ．若A 、B 为同种电荷，B 球一定做远离A 的变加速曲线运动D ．若A 、B 为同种电荷，B 球的动能一定会减小解析：选BC.带电小球之间的相互作用力大小满足库仑定律，但到底是斥力还是引力，取决于两电荷的电性，为此分下列两种情况讨论：(1)若两个小球的电荷为异种电荷，则B 受到A 的引力，方向指向A .又v 0⊥AB ，此时的情况类似于万有引力定律应用于人造卫星，当B 受到A 的库仑力恰好等于向心力，即k q 1q 2r 2＝m v 20r ，v 0＝ kq 1q 2mr时，B 球才能做匀速圆周运动．类比于人造卫星的情况可以得到，当v ＞v 0时，B 球将做库仑力、加速度、速度都变小的离心运动；当v ＜v 0时，B 球将做库仑力、加速度、速度逐渐增大的向心运动．(2)若两个小球的电荷为同种电荷，B 因受A 的库仑斥力而做远离A 的变加速曲线运动(因为A 、B 距离增大，故斥力变小，加速度变小，速度增加)，故选BC.二、非选择题10.一带电荷量为＋Q 、半径为R 的球，电荷在其内部能均匀分布且保持不变，现在其内部挖去一半径为R /2的小球后，如图所示，求剩余部分对放在两球心连线上一点P 处电荷量为＋q 的电荷的静电力．已知P 距大球球心距离为4R .解析：未挖去之前，＋Q 对＋q 的斥力为：F ＝kQq (4R )2挖去的小球带电荷量为：Q ′＝Q 4πR 33×4π⎝⎛⎭⎫R 233＝Q 8挖去的小球原来对＋q 的斥力为：F 1＝k Q 8q ⎝⎛⎭⎫4R －R 22＝kQq 98R2剩余部分对＋q 的斥力为：F 2＝F －F 1＝41kQq 784R 2，方向向右．答案：41kQq 784R 2，方向向右 11.(2019·三明高二检测)如图所示，A 、B 是两个带等量同种电荷的小球，A 固定在竖直放置的10 cm 长的绝缘支杆上，B 静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A 等高，若B的质量为30 3 g ，则B 带电荷量是多少？(取g ＝10 m/s 2)解析：因为B 静止于光滑绝缘的倾角为30°的斜面上且恰与A 等高，设A 、B 之间的水平距离为L .依据题意可得tan 30°＝h LL ＝h tan 30°＝1033cm ＝10 3 cm 对B 进行受力分析，如图所示依据物体平衡条件解得库仑力： F ＝mg tan 30°＝30 3×10－3×10×33N ＝0.3 N. 依据F ＝k q 1q 2r 2得：F ＝k Q 2L2. 解得Q ＝FL 2k ＝0.39×109×10 3×10－2 C ＝1.0×10－6 C.答案：1.0×10－6 C12．如图甲所示，一条长为3L 的绝缘细线穿过两个质量都是m 的小金属环A 和B ，将丝线的两端共同系于天花板上的O 点，使金属环带电后，便因排斥而使丝线构成一个等边三角形，此时两环恰处于同一水平线上，若不计环与线间的摩擦，求金属环所带电荷量是多少？某同学解答这道题的过程如下：设小环的电荷量为q ，则小环受到三个力的作用，拉力F T 、重力mg 和库仑力F ，受力分析如图乙所示．由受力平衡得，k q 2L 2＝mg tan 30°，q ＝ 3mgL 23k. 你认为他的解答是否正确？如果不正确，请给出你的解答．解析：不正确；受力分析时漏掉了AB 段细线上的拉力．正确解答：小环A 的受力分析如图所示，受四个力作用，重力mg 、库仑力F 、细线上两个拉力F T ，则F T sin 60°＝mgF T cos 60°＋F T ＝k q 2L2 解得q ＝3mgL 2k ＝L 3mg k. 答案：不正确正确解答见解析。

教科版高中物理选修3-1第1章第三节知能优化训练.docx

高中物理学习材料桑水制作1．真空中距点电荷(电量为Q)为r的A点处，放一个带电量为q(q≪Q)的点电荷，q受到的电场力大小为F，则A点的场强为( )A．F/Q B．F/qC．k qr2D．kQr2解析：选BD.由电场强度的定义可知A点场强为E＝F/q，又由库仑定律知F＝k Qqr2，代入后得E＝k Qr2，B、D对，A、C错．2．如图1－3－6所示，图甲中AB是一条电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的试探电荷的电荷量与所受电场力大小的函数图像，由此可判定( )图1－3－6A ．电场方向一定由A 指向BB ．若场源为正电荷，位置在A 侧C ．若场源为负电荷，位置在B 侧D ．若场源为正电荷，位置在B 侧解析：选B.由E ＝F q知，图线的斜率表示场强的大小，E a ＞E b ，故选B.3．(2011年黄冈高二检测)如图1－3－7所示，正电荷q 在电场中由P 向Q 做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场是图中的( )图1－3－7解析：选D.正电荷受力的方向和电场强度方向相同，电场线越密的地方电荷受力越大，根据牛顿第二定律，电荷的加速度也就越大，所以根据题意，Q 点的电场线应比P 点的电场线密，故选项A 、B 错误；又由于电荷做加速运动，所以选项C 错误，选项D 正确．4．如图1－3－8所示，实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹．a 、b 是轨迹上两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，则由此图可作出正确判断的是( )图1－3－8A ．带电粒子带负电荷B ．带电粒子带正电荷C ．带电粒子所受电场力的方向向左D ．带电粒子做匀变速运动解析：选ACD.由运动轨迹的弯曲特点可知，带电粒子受水平向左的电场力作用，故粒子带负电，由于粒子在匀强电场中运动，则粒子受电场力是恒定的，可知粒子运动的加速度大小不变．5．如图1－3－9所示，质量为m ＝2.0×10－3kg 的小球用绝缘细线竖直挂于竖直方向的电场中，当小球的带电量为q 1＝1.0×10－4C 时，悬线中张力为T 1＝1.5×10－2N ，则小球所在处场强为多大？当小球的带电量q 2＝－1.0×10－4C 时悬线中的张力T 2为多大？(g 取10 N/kg)图1－3－9解析：小球的重力G ＝mg ＝2.0×10－2N ，由题意绳子拉力T 1＝1.5×10－2N<G ，故电场力F 方向向上，且有F ＋T 1＝mg 得F ＝mg －T 1＝5×10－3N ，小球所在处场强E ＝F q ＝5×10－31×10－4N/C ＝50 N/C.当q 2＝－1.0×10－4C 时，电场力F ′＝F ＝5×10－3N ，方向竖直向下．此时绳子中张力为T 2＝G ＋F ′＝2.5×10－2N.答案：50 N/C 2.5×10－2N一、选择题1．关于电场，下列叙述中正确的是( )A ．以点电荷为圆心，r 为半径的球面上，各点的场强都相同B ．正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大C ．在电场中某点放入试探电荷q ，该点的场强为E ＝F q ，取走q 后，该点场强不为零D ．电荷所受电场力很大，该点的电场强度一定很大解析：选C.A ：场强是矢量，不仅有大小，而且有方向，以点电荷Q 为圆心、r 为半径的球面上，场强的大小E ＝kQ r 2 ，但方向不同，故A 错误．B ：在正电荷和负电荷周围确定场强的方法相同，用试探电荷q 放到被考查点，q 所受的电场力为F ，那么E ＝F q .由此可见，何处场强大，何处场强小，与电荷的正负并没有什么关系，故B 也错误．C ：正确．电场强度E 是电场的性质，试探电荷是用来体现这一性质的“工具”，就像用温度计测量水的温度一样，温度计插入水中，水的温度就由温度计显示出来，取走温度计，水的温度仍然如此，不会改变．D ：E ＝F q 一式中，E 的大小并不是由F 、q 来决定的．在电场中某一点放入一试探电荷q ，那么q 越大，F 越大，而F q这一比值将不变．故D 错误．2．关于电场线，下列说法正确的是( )A ．电场线的方向，就是电荷受力的方向B ．正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C ．电场线越密的地方，同一电荷在此处所受电场力越大D ．静电场的电场线不可能是闭合的解析：选CD. 正电荷的受力方向沿着电场线的切线方向，负电荷受力方向沿着电场线切线的反方向，并且电场线不一定和电荷运动轨迹重合，所以A 、B 错；电场线的疏密程度表示场强大小，同一电荷所受电场力与场强成正比，所以C 对；静电场的电场线从正电荷或无穷远出发，到无穷远或负电荷结束，且不闭合，所以D 对．3．一个检验电荷在电场中某点受到的电场力为F ，这点的电场强度为E ，在下图中能正确反映q 、E 、F 三者关系的是( )图1－3－10解析：选D.电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入该点的检验电荷及其所受电场力无关，A、B错误；检验电荷在该点受到的电场力F＝Eq，F正比于q，C错误，D 正确．4．如图1－3－11所示，AB是某点电荷电场中的一条电场线，在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B点处运动，对此现象下列判断中正确的是(不计电荷重力)( )图1－3－11A．电荷向B做匀加速运动B．电荷向B做加速度越来越小的运动C．电荷向B做加速度越来越大的运动D．电荷向B做加速运动，加速度的变化情况不能确定解析：选D. 从静止启动的负电荷向B运动，说明它受电场力方向指向B，负电荷受的电场力方向与电场强度的方向相反，可知此电场线的指向应从B→A，这就有两个可能性：一是B处有正点电荷为场源，则越靠近B处场强越大，负试探电荷会受到越来越大的电场力，加速度应越来越大；二是A处有负点电荷为场源，则越远离A时场强越小，负试探电荷受到的电场力越来越小，加速度越来越小，故答案为D.5.点电荷A和B，分别带正电和负电，电荷量分别为4Q和－Q，在A、B连线上，如图1－3－12所示，电场强度为零的地方在( )图1－3－12A．A和B之间B．A的右侧C．B的左侧D．A的右侧及B的左侧解析：选C.因为A带正电，B带负电，所以只有在A右侧和B左侧两者产生的电场强度方向相反，因为Q A>Q B，由点电荷的场强表达式E＝k Qr2可知只有在B的左侧，才有可能E A与E B 等大反向，因而才可能有E A和E B矢量和为零的情况．故正确答案为C.6．如图1－3－13，一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，则小球在电场中将做( )图1－3－13A．自由落体运动B．曲线运动C．沿着悬线的延长线做匀加速直线运动D．变加速直线运动解析：选C.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正确．7．如图1－3－14所示，M、N为两个等量的正点电荷，在其连线中垂线上的P点放一个负点电荷q(不计重力)，由静止释放后，下列说法中正确的是( )图1－3－14A．点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大B．点电荷在从P点到O点运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越小C．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达到最大值D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零解析：选C.因为中垂线上半部分的各点合场强方向相同，均为O指向P，而O至无穷远处场强先增大、后减小，场强最大的位置有可能在OP之间．也可能在OP的延长线上，所以负点电荷从P至O一直加速，到O时v最大，而加速度的大小变化不确定．即只有C正确．8．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1－3－15中的虚线所示(a、b只受电场力作用)，则( )图1－3－15A．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：选D.由于电场线方向未知，故无法确定a、b的电性，A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，B、C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正确．二、非选择题9．如图1－3－16所示，A为带正电荷Q的金属板，沿金属板的垂直平分线在距离板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球受水平向右的电场力作用而偏转θ角后静止．设小球是用绝缘细线悬挂于O点，求小球所在处的电场强度．图1－3－16解析：分析小球的受力如图所示，由平衡条件得F电＝mg tanθ由电场强度的定义式得：小球所在处的电场强度E ＝F 电q ＝mg tan θq 方向水平向右．答案：mg tan θq，方向水平向右10．如图1－3－17所示，相距为2d 的A 和B 两点上固定着等量异种的两个点电荷，电荷量分别为＋Q 和－Q .在AB 连线的中垂线上取一点P ，垂足为O ，∠PAO ＝α，求：图1－3－17(1)P 点场强的大小和方向；(2)α为何值时，场强最大？最大值为多少？解析：(1)如图所示，P 点场强是正、负点电荷在P 点产生场强的矢量和．由E ＝k Qr 2得E P ＝2E cos α＝2k Q(d /cos α)2cos α＝2kQ d 2cos 3α，方向向右．(2)由上式表明当α＝0时，得：E P (max)＝2kQd 2，方向向右．答案：(1)2kQ d 2cos 3α，方向向右(2)α＝0时，场强最大为2kQd 2。

【教科版】物理《优化方案》选修3-1课件第1章第1节

感应起电
接触起电
原因
不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子得失
导体中的自由电子受带正( 电荷之间负)电物体吸的相互排引(排斥)而靠斥近(远离)
实质
均为电荷在物体之间或物体内部的转移
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1.下列关于物体带电的说法，正确的是( ) A ．静电感应不是创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另外一部分 B ．摩擦起电前，两物体都不带电，说明两物体内都没有电荷 C ．摩擦起电时，一个物体得到一些电子而带正电，另一物体失去一些电子而带负电 D ．一个带电体跟一个不带电物体接触，两物体可能带上异种电荷
【规律总结】
对每一种起电方法要理解起电
过程，如感应起电是由于外来电荷 ( 电场 ) 的作用使某导体内电荷重新分布，接触起电是由于电荷间作用使两导体间电荷发生转移．
变式训练
(2011年广州高二检测)如图1－1－2所
示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金属箔片．当枕形导体的A端靠近一带正电导体C时 ( )
二、摩擦起电的解释
两物体互相摩擦时，一个物体的原子中有一些外层电子原子核 __________ 挣脱 ________ 的束缚并转移到另一个正电物体上，失去电子的物体显示出带 _____ ，而得到电子的物体显示出带______ 负电．
三、电荷守恒定律消灭电荷既不能被 ______ ，也不能被 ______ ，它们只能创造从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部另一部分分转移到_________ ．四、静电感应与感应起电 1．当一个带电导体靠近另一不带电导体时，导体中自由电荷的 _________ 发生移动，导体靠近带电体一端带异种电荷同种电荷 _________ ，远离的一端带 _________ ，这种现象叫静电感应．静电感应感应起电 2.利用_________ 使导体带电的方法称为_________.

高一物理上册：第1章第二节知能优化训练

1．关于重力的说法，正确的是()A．重力就是地球对物体的吸引力B．只有静止的物体才受到重力C．物体在地球上无论怎样运动都受到重力D．重力是由于物体受到地球的吸引而产生的答案：CD2．一根长直木棒放在水平桌面上，当把它的中点推出桌边时()A．木棒一定翻倒B．木棒不一定翻倒C．在木棒中点没有推出桌边时，就有可能翻倒D．以上说法均不正确解析：选BC.若棒的质量是均匀分布的，而粗细是不均匀的，则木棒的重心不在木棒的中点，而距粗端较近．如果木棒细端在前放置在水平桌面上，当细端推出，木棒中点已推出桌边时，但木棒重心还未离开桌边仍在水平桌面上，此时木棒不会翻倒，因此选项A的说法是错误的，而选项B的说法是正确的．若木棒粗端首先推出桌边，木棒中点还没有推出桌边时，木棒的重心已推出桌边，而使木棒翻倒，由此可以知道，选项C的说法是正确的，而选项D是不正确的．故本题正确答案为B、C.3．重力的方向总是和支持物的支持面垂直指向下方，这种说法正确吗？答案：错误，重力方向总是竖直向下的，而支持物的支持面不一定是沿水平方向的．4．假想某一天某地的重力方向突然偏转了15°角，建筑设计师应该如何设计楼房？解析：楼房不应与地面垂直，应与地面成75°角，这样楼房重力的作用线通过地面，楼房就很稳定，不会发生倾斜倒塌的现象．答案：见解析1．在下列情况下物体所受重力不变的是()A．在室内将物体浸入水中B．将物体置于运行的电梯内C．将物体从海平面移到同一纬度的高山上D．将物体从北京移到广州答案：AB2．下列关于重力的叙述中正确的是()A．重力就是地球对物体的吸引力B．重力的方向总是垂直向下的C．重力是由于地球的吸引而产生的D．重力的大小可以用天平来测量答案：C3．关于重心的说法中正确的是()A．形状规则的几何体的重心在几何中心B．物体的重心位置不仅跟物体的形状有关，而且还跟物体的质量分布情况有关C．物体的重心位置不一定在物体上D．物体的重心位置一定在物体上答案：BC4．下列叙述中正确的是()A．空中飞行的飞机不受重力作用B．只有静止的物体才受重力作用C ．重力就是对支持物的压力D ．静止在水平面上的物体，对水平面的压力大小等于重力答案：D5．关于物体的重心，下列说法中正确的是( )A ．重心就是物体上最重的一点B ．形状规则的物体的重心，一定在它的几何中心C ．重心是物体所受重力的作用点，所以一定在物体上D ．用线将一物体悬挂起来，该物体的重心一定在悬线的延长线上答案：D6．重力的方向是______，测重力的仪器______，一个物体所受重力的等效作用点叫______．答案：竖直向下的测力计重心7．重力与质量的关系为________；一个50 g 的鸡蛋，其重力为______N ；如果将这个鸡蛋放在g ′＝16g 的月球上，它的重力变为______N. 答案：G ＝mg 0.49 0.088．画出图1－2－6中各物体所受重力的示意图，并用G 表示出来．图1－2－6答案：重力的方向总是竖直向下，受力如下图所示9．试说明为什么“背越式”跳高优越于“跨越式”跳高？解析：“背越式”和“跨越式”相比，在人过横杆时的姿势形状不同，导致重心升高的距离不同．“背越式”过横杆时，人的形状呈弓形，类似如图所示，重心的位置(图中的C 点)在人体之下，人可以跳过横杆的高度超过人重心的高度；而采用“跨越式”的姿势，横杆的高度均在人重心高度之下，重心升高相同的高度，“背越式”可以跳过更高的横杆．答案：见解析10．运输货车的制造标准是：当汽车侧立在倾角为30°的斜坡上时仍不至于翻倒，也就是说货车受的重力的作用线仍落在货车的支撑面(以车轮为顶点构成的平面范围)以内．如果车轮间的距离为2 m ，车身的重心不能高出地面多少米？(设车的重心在如图1－2－7所示的中轴线上)图1－2－7解析：假设重心离地面的最大高度为h ，即图中OA ＝h ，此时重力作用线刚好过B 点．∠AOB ＝30°，AB ＝1 m ．tan30°＝AB OA .OA ＝AB tan30°＝ 3 m. 答案： 3 m。

【教科版】物理《优化方案》选修3-1课件第1章第2节

理和应用．
课前自主学案第二节库仑定律
核心要点突破
课堂互动讲练
知能优化训练
课前自主学案
一、探究影响点电荷之间相互作用的因素
1 ．点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小
大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况忽略不计时，对它们之间相互作用力的影响可以__________ 这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷． 2 ．探究结论：电荷之间的相互作用力随电荷量的减小．增大，随它们之间距离的增大而______ 增大而_____
q· Q Q· 4Q 以 A 为研究对象，则 k 2＝k 2 ， r r′ q· 4Q Q· 4Q 以 B 为研究对象，则 k 2 ， 2＝k r r＋r′ Q· q 4Q· q 以 C 为研究对象，则 k 2＝k 2， r′ r＋r′ 由以上任意两个方程可得出 q＝4Q，r′＝r＝3 m.
带电体的大小远小于它们间的距因为两球心距离不比球的半径大
离时，带电体可以看做点电荷．
很多，所以两带电球不能看做点电荷，必须考虑电荷在球上的实际分布．当q1、q2是同种电荷时，相互排斥，分布于最远的两侧，电荷中心距离大
于3R；当q1、q2是异种电荷时，相互吸引，分布
于最近的一侧，电荷中心距离小于 3R，如图 1－2 q1q2 －1 所示．所以静电力可能小于 k 2，也可能大 3R q1q2 于k 2 ，D 正确． 3R
视具体情况而定．
二、如何正确理解和应用库仑定律 1．库仑力的理解：库仑定律仅适用于真空中静止的两个点电荷间的相互作用的理想情况． Q1Q2 有人根据 F＝k 2 推出当 r→0 时，F→∞，从数学 r 角度分析似乎正确，但从物理意义上分析，这种看法是错误的．因为当 r→0 时，两带电体已不能看做点电荷，库仑定律及其公式也就不再适用，不能成立了．例如：两个导体球，中心之间的距离为 r，则 Q1Q2 两球带同种电荷时， F＜k 2 ；两球带异种电荷时， r Q1Q2 F＞k 2 . r

2013年教科物理选修3-3：第1章第2节知能优化训练

1．油膜法粗略测定分子直径的实验基础是( )A ．把油酸分子视为球形，其直径即为油膜的厚度B ．让油酸在水面上充分散开，形成单分子油膜C ．油酸分子的直径等于滴到水面上的油酸体积除以油膜的面积D ．油酸分子直径的数量级是10－15 m解析：选ABC.油酸分子可视为球形，油膜的厚度可看成分子直径，油酸分子可看成一个挨一个排列，油滴扩展为油膜时体积不变，即V ＝Sd .2．采用油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是( )A ．1滴油的质量和它的密度B ．1滴油的体积和它的密度C ．1滴油的体积和它散成油膜的最大面积D ．所散成的油膜的厚度和它的密度答案：C3．在测出单分子油膜的厚度后，为了进一步求出阿伏伽德罗常量，还必须知道下列哪一个物理量( )A ．摩尔质量B ．摩尔体积C ．密度D ．分子体积解析：选B.测量出分子直径后，就能计算出分子体积，分子体积乘以阿伏伽德罗常量等于摩尔体积，B 对．4．为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列哪些措施是可行的( )A ．油酸浓度适当大一些B ．油酸浓度适当小一些C ．油酸扩散后立即绘出轮廓图D ．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图答案：BD5．(2011年福州高二检测)某学生在“用油膜法估测分子的大小”实验中，计算结果明显偏大，可能是由于( )A ．油酸未完全散开B ．油酸中含有大量酒精C ．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D ．求每滴溶液体积时，1 mL 溶液的滴数错误地多记了10滴解析：选AC.计算结果偏大，由公式d ＝V S知，是V 的测量值偏大或S 的测量值偏小．油酸未完全散开，会引起油膜面积S 的测量值偏小，故d 偏大，A 选项正确；油酸中含有的酒精会溶于水并很快挥发，故B 选项不影响计算结果；计算油膜面积时，不足半格的舍去，多于半格的应算一个，若舍去了所有不足一格的方格，会造成S 测量值偏小，故d 偏大，C 选项正确；多记了滴数会引起V 的测量值偏小，故d 偏小，D 选项错误．6．某种油剂的密度为8×102 kg/m 3，若不慎将0.8 kg 的这种油剂漏到湖水中并形成单分子油膜，则湖面受污染面积约为( )A ．10－3 m 2B ．107 m 2C ．10 km 2D ．10－10 m 2解析：选C.油滴的体积V ＝m ＝0.88×102 m 3＝1×10－3 m 3，湖面受污染面积S ＝V d ＝1×10－31010 m 2＝107 m 2＝10 km 2.7．(2011年深圳高二检测)在用油膜法估测分子直径大小的实验中，若已知油滴的摩尔质量为M ，密度为ρ，油滴质量为m ，油滴在水面上扩散后的最大面积为S ，阿伏伽德罗常量为N A ，以上各量均采用国际单位，那么( )A ．油滴分子直径D ＝M ρSB ．油滴分子直径D ＝m ρSC ．油滴所含分子数N ＝M mN A D ．油滴所含分子数N ＝m MN A 解析：选BD.用油膜法测分子直径，认为油膜的厚度就为分子直径，油滴的质量为m ，最大面积为S ，则油滴的体积为V ＝m ρ，油滴分子直径为D ＝m ρS，选项B 对、A 错；油滴的物质的量为m M ，油滴所含分子数为N ＝m MN A ，选项D 对、C 错． 8．(2011年高考大纲全国卷)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①往边长约为40 cm 的浅盘里倒入约2 cm 深的水．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是________．(填写步骤前面的数字)(2)将1 cm 3的油酸溶于酒精，制成300 cm 3的油酸酒精溶液；测得1 cm 3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m 2.由此估算出油酸分子的直径为________m ．(结果保留1位有效数字)解析：(1)实验操作开始之前要先配制油酸酒精溶液，确定每一滴溶液中含有纯油酸的体积，所以步骤④放在首位．实验操作时要在浅盘放水、痱子粉，为油膜形成创造条件，然后是滴入油酸、测量油膜面积，计算油膜厚度(即油酸分子直径)，所以接下来的步骤是①②⑤③.(2)油酸溶液的体积百分比浓度是1300，一滴溶液的体积是150cm 3＝2×10－8 m 3，所以分子直径d ＝2×10－8×13000.13m ＝5×10－10 m. 答案：(1)④①②⑤③ (2)5×10－109．油酸酒精溶液的浓度为每1000 mL 油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL ，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1 mL.若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图1－2－3所示．图1－2－3(1)若每一小方格的边长为30 mm ，则油酸薄膜的面积为________m 2；(2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为________m 3；(3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为________m.解析：(1)用填补法数出在油膜范围内的格数(面积大于半个方格的算一个，不足半个的舍去不算)为86个，油膜面积约为S ＝86×(3.0×10－2 m)2＝7.74×10－2 m 2.(2)因50滴油酸酒精溶液的体积为1 mL ，且溶液含纯油酸的浓度为ρ＝0.06%，故每滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积为V 0＝V N ρ＝1 mL 50×0.06%＝1.2×10－11m 3. (3)把油酸薄膜的厚度视为油酸分子的直径，可估算出油酸分子的直径为D ＝V 0S ＝1.2×10－117.74×10－2m ＝1.6×10－10 m. 答案：(1)7.74×10－2 (2)1.2×10－11 (3)1.6×10－1010．(2011年南京高二检测)为保护环境和生态平衡，在各种生产活动中都应严禁污染水源．在某一水库中，一艘年久失修的快艇在水面上违规快速行驶，速度为8 m/s ，导致油箱突然破裂，柴油迅速流入水中，从漏油开始到船员堵住漏油处共用1.5分钟．测量时，漏出的油已在水面上形成宽约为a ＝100 m 的长方形厚油层．已知快艇匀速运动，漏出油的体积V ＝1.44×10－3 m 3.求：(1)该厚油层的平均厚度D 为多少？(2)该厚油层的厚度D 约为分子直径d 的多少倍？(已知油分子的直径约为10－10 m)解析：(1)油层长度L ＝v t ＝8×90 m ＝720 m油层厚度D ＝V La ＝1.44×10－3720×100m ＝2×10－8 m. (2)n ＝D d ＝2×10－810－10＝200(倍)．答案：(1)2×10－8 m (2)200倍。

第1章1.3.2第二课时知能优化训练

1．若函数f(x)＝x3(x∈R)，则函数y＝f(－x)在其定义域上是()A．单调递减的偶函数B．单调递减的奇函数C．单调递增的偶函数D．单调递增的奇函数2．定义在R上的偶函数f(x)在[0，＋∞)上是增函数，若f(a)<f(b)，则一定可得()A．a<b B．a>bC．|a|<|b| D．0≤a<b或a>b≥03．已知f(x)是定义在R上的奇函数，当x≥0时，f(x)＝x2－2x，则f(x)在R 上的表达式是()A．y＝x(x－2) B．y＝x(|x|＋2)C．y＝|x|(x－2) D．y＝x(|x|－2)4．函数f(x)＝x3＋ax，f(1)＝3，则f(－1)＝________.1．已知f(x)＝ax3＋bx－4，其中a，b为常数，若f(－2)＝2，则f(2)的值等于()A．－2 B．－4C．－6 D．－102．若f(x)是偶函数，其定义域为(－∞，＋∞)，且在[0，＋∞)上是减函数，则f(－32)与f(a2＋2a＋52)的大小关系是()A．f(－32)＞f(a2＋2a＋52)B．f(－32)＜f(a2＋2a＋52)C．f(－32)≥f(a2＋2a＋52)D．f(－32)≤f(a2＋2a＋52)3．若ρ(x)，g(x)都是奇函数，f(x)＝aρ(x)＋bg(x)＋2在(0，＋∞)上有最大值5，则f(x)在(－∞，0)上有()A．最小值－5 B．最大值－5C．最小值－1 D．最大值－34．若函数f(x)是定义在[－6,6]上的偶函数，且在[－6,0]上单调递减，则() A．f(3)＋f(4)＞0 B．f(－3)－f(－2)＜0C．f(－2)＋f(－5)＜5 D．f(4)－f(－1)＞05．已知定义在R上的奇函数f(x)，当x＞0时，f(x)＝x2＋|x|－1，那么x＜0时，f(x)的解析式为f(x)＝()A．x2－|x|＋1 B．－x2＋|x|＋1C．－x2－|x|－1 D．－x2－|x|＋16．(2009年高考陕西卷)定义在R上的偶函数f(x)，对任意x1，x2∈[0，＋∞)(x1≠x2)，有f(x2)－f(x1)x2－x1<0，则()A．f(3)<f(－2)<f(1)B．f(1)<f(－2)<f(3)C．f(－2)<f(1)<f(3)D．f(3)<f(1)<f(－2)7．若函数f(x)＝(k－2)x2＋(k－1)x＋3是偶函数，则f(x)的递减区间是________．8．若f(x)是偶函数，当x∈[0，＋∞)时f(x)＝x－1，则f(x－1)＜0的解集是________．9．函数f(x)是定义在R上的奇函数，且它是减函数，若实数a，b满足f(a)＋f(b)＞0，则a＋b________0(填“＞”、“＜”或“＝”)．10．已知函数f(x)＝ax＋b1＋x2是定义在(－1,1)上的奇函数，且f(12)＝25，求函数f(x)的解析式．11．设函数f(x)在R上是偶函数，在区间(－∞，0)上递增，且f(2a2＋a＋1)＜f(2a2－2a＋3)，求a的取值范围．12．已知f(x)为偶函数，g(x)为奇函数，且满足f(x)＋g(x)＝1x－1，求f(x)，g(x)．。

第1章1.2.2第二课时知能优化训练

1．已知集合A ＝{a ，b }，集合B ＝{0,1}，下列对应不是A 到B 的映射的是( )2．(2011年葫芦岛高一检测)设f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x ＋3 (x ＞10)f (f (x ＋5)) (x ≤10)，则f (5)的值是( ) A ．24 B ．21C ．18D ．163．函数y ＝x ＋|x |x 的图象为( )4．函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧ x 2－x ＋1，x ＜11x， x ＞1的值域是________．1．设f ：A →B 是集合A 到B 的映射，其中A ＝{x |x ＞0}，B ＝R ，且f ：x →x 2－2x －1，则A 中元素1＋2的像和B 中元素－1的原像分别为( )A.2，0或2 B ．0,2C ．0,0或2D ．0,0或 22．某城市出租车起步价为10元，最长可租乘3 km(含3 km)，以后每1 km 为1.6元(不足1 km ，按1 km 计费)，若出租车行驶在不需等待的公路上，则出租车的费用y (元)与行驶的里程x (km)之间的函数图象大致为( )3．函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧ 2x －x 2(0≤x ≤3)x 2＋6x (－2≤x ≤0)的值域是( ) A ．R B ．[－9，＋∞)C ．[－8,1]D ．[－9,1] 4．已知f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧ x ＋2(x ≤－1)，x 2(－1＜x ＜2)2x (x ≥2)，若f (x )＝3，则x 的值是( )A ．1B ．1或32C ．1，32或±3 D. 35．已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧ 1， x 为有理数，0， x 为无理数， g (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧0， x 为有理数，1， x 为无理数，当x ∈R 时，f (g (x ))，g (f (x ))的值分别为( ) A ．0,1 B ．0,0C ．1,1D ．1,06．设f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧ (x ＋1)2 (x ≤－1)，2(x ＋1) (－1<x <1)，1x －1 (x ≥1)，已知f (a )>1，则实数a 的取值范围是( )A ．(－∞，－2)∪⎝⎛⎭⎫－12，＋∞ B.⎝⎛⎭⎫－12，12 C ．(－∞，－2)∪⎝⎛⎭⎫－12，1 D.⎝⎛⎭⎫－12，12∪(1，＋∞) 7．设A ＝B ＝{a ，b ，c ，d ，…，x ，y ，z }(元素为26个英文字母)，作映射f ：A →B 为A 中每一个字母与B 中下一个字母对应，即：a →b ，b →c ，c →d ，…，z →a ，并称A 中的字母组成的文字为明文，B 中相应的字母为密文，试破译密文“nbuj ”：________.8．已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x 2， x ≤0，f (x －2)， x ＞0，则f (4)＝________. 9．已知f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧1，x ≥0，－1，x <0，则不等式x ＋(x ＋2)·f (x ＋2)≤5的解集是________． 10．已知f (x )＝⎩⎨⎧x 2 (－1≤x ≤1)1 (x ＞1或x ＜－1)， (1)画出f (x )的图象；(2)求f (x )的定义域和值域．11．某汽车以52千米/小时的速度从A地到260千米远的B地，在B地停留112小时后，再以65千米/小时的速度返回A地．试将汽车离开A地后行驶的路程s(千米)表示为时间t(小时)的函数．12.如图所示，已知底角为45°的等腰梯形ABCD，底边BC长为7 cm，腰长为2 2 cm，当垂直于底边BC(垂足为F)的直线l从左至右移动(与梯形ABCD有公共点)时，直线l把梯形分成两部分，令BF＝x，试写出左边部分的面积y与x的函数解析式，并画出大致图象．。

优化方案物理选修3-1第1章第一节

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第1章静电场章
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思考感悟 1．感应起电的方式能使绝缘体带电吗？．感应起电的方式能使绝缘体带电吗？
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第1章静电场章
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三、元电荷 1．电荷量：电荷的多少．其国际单位是库仑，．电荷量：电荷的多少．其国际单位是_______，简称库，表示．简称库，用C表示．表示电子所带的电荷 2．元电荷：最小的电荷量，即 _______所带的电荷．元电荷：最小的电荷量，表示，＝ 1.6×10－19 ， × 量，用 e表示， e＝ ____________C，最早由美国物表示理学家____________测得．测得．理学家密立根测得 3．电子的比荷：电子的电荷量与电子的质量与电子的______ ．电子的比荷：电子的_________与电子的之比．之比．
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第1章静电场章
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金属原子中离原子核较远的电子，金属原子中离原子核较远的电子，往往会脱离原子
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【优化方案】高中物理第1章第一节知能优化训练教科版选修35

1．(双选)两个物体发生碰撞( )A ．碰撞中一定产生了内能B ．碰撞过程中，组成系统的动能可能不变C ．碰撞过程中，系统的总动能可能增大D ．碰撞过程中，系统的总动能可能减小解析：选BD.若两物体发生弹性碰撞，系统的总动能不变；若发生的是非弹性碰撞，系统的总动能会减小，但无论如何，总动能不会增加．所以正确选项为B 、D.2．(双选)碰撞现象的主要特点有( )A ．物体相互作用时间短B ．物体相互作用前速度很大C ．物体相互作用后速度很大D ．物体间相互作用力远大于外力解析：选AD.碰撞过程发生的作用时间很短，作用力很大，远大于物体受到的外力，与物体作用前及作用后的速度大小无关．3．(单选)下列属于弹性碰撞的是( )A ．钢球A 与钢球BB ．钢球A 与橡皮泥球BC ．橡皮泥球A 与橡皮泥球BD ．木球A 与钢球B解析：选A.钢球A 与钢球B 发生碰撞，形变能够恢复，属于弹性碰撞，A 对；钢球A 与橡皮泥球B 、橡皮泥球A 与橡皮泥球B 碰撞，形变不能恢复，即碰后粘在一起，是完全非弹性碰撞，B 、C 错；木球A 与钢球B 碰撞，形变部分能够恢复，属于非弹性碰撞，D 错．4．(双选)下列说法正确的是( )A ．两小球正碰就是从正面碰撞B ．两小球斜碰就是从侧面碰撞C ．两小球正碰就是对心碰撞D ．两小球斜碰就是非对心碰撞解析：选CD.两小球碰撞时的速度沿着球心连线方向，称为正碰，即对心碰撞；两小球碰前的相对速度不在球心连线上，称为斜碰，即非对心碰撞．5．质量为1 kg 的A 球以3 m/s 的速度与质量为2 kg 的B 球发生碰撞，碰后两球以1 m/s 的速度一起运动．则两球的碰撞属于________类型的碰撞，碰撞过程中损失了________J 动能．解析：由于两球碰后速度相同，没有分离，因此两球的碰撞属于完全非弹性碰撞，在碰撞过程中损失的动能为ΔE k ＝12m A v 20－12(m A ＋m B )v 2＝(12×1×32－12×3×12) J ＝3 J. 答案：完全非弹性碰撞 3一、单项选择题1．下列关于碰撞说法不．正确的是( ) A ．自然界中的碰撞都是有害的B ．人们利用碰撞可以实现好多有益的物理过程C ．科学家利用高能粒子的碰撞发现新粒子D ．人们研究碰撞是为了利用有益的碰撞，避免有害的碰撞答案：A2．在教材“实验与探究”中的实验中，下列说法不．正确的是( ) A ．悬挂两球的细绳长度要适当，且等长B．由静止释放小球以便较准确计算小球碰前的速度C．两小球必须都是刚性球，且质量相同D．两小球碰后可以合在一起共同运动解析：选C.两绳等长能保证两球正碰，以减小实验误差，所以选项A正确．由于计算碰撞前速度时速度为零便于观察和操作，所以选项B正确．本实验对小球的性能无要求，选项C 错误．两球正碰后，有各种运动情况，所以选项D正确．3.图1－1－4如图1－1－4所示，P物体与一个连着弹簧的Q物体正碰，碰后P物体静止，Q物体以P 物体碰前速度v离开．已知P与Q质量相等，弹簧质量忽略不计，那么当弹簧被压缩至最短时，下列的结论中正确的应是( )A．P的速度恰好为零B．P与Q具有相同速度C．Q刚开始运动D．Q的速度等于v解析：选B.P物体压缩弹簧，使P做减速运动而Q做加速运动，只要P物体的速度大于Q 物体的速度，弹簧会被继续压缩．与两者速度相同时，弹簧被压缩至最短，所以选项B正确．4．在公路上甲、乙两车相撞，发生了一起车祸，甲车司机的前胸受伤，乙车司机的后背受伤，则这起车祸可能出现的情况是( )①两车同向运动，甲车在前，乙车在后，乙车撞上甲车②两车同向运动，乙车在前，甲车在后，甲车撞上乙车③乙车司机在前倒车，甲车在乙车的后面向乙车运动，撞上了乙车④两车相向运动，来不及刹车，互相撞上了A．①③B．②③C．①④D．②④解析：选B.甲司机胸前受伤，说明车受到突然向后的力，车速突然减小；乙司机后背受伤，说明乙车速度突然增大，受到向前的力，即甲车从后面碰上乙车．5.图1－1－5如图1－1－5甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的s－t图线．已知m1＝0.1 kg，m2＝0.3 kg，由此可以判断：①碰前m2静止，m1向右运动②碰后m2和m1都向右运动③碰撞过程中系统机械能守恒④碰撞过程中系统损失了0.4 J 的机械能以上判断正确的是( )A．①③B．①②③C．①②④D．③④解析：选A.由乙图可以看出，碰前m1位移随时间均匀增加，m2位移不变，可知m2静止，m1向右运动，故①是正确的；碰后一个位移增大，一个位移减小，说明运动方向不一致，即②错误；由乙图可以计算出碰前m 1的速度v 1＝4 m/s ，碰后速度v ′1＝－2 m/s ，碰前m 2的速度v 2＝0，碰后速度v ′2＝2 m/s ，m 2＝0.3 kg ，碰撞过程中系统损失的机械能ΔE k ＝12m 1v 21－12m 1v ′21－12m 2v ′22＝0，因此③是正确的，④是错误的．二、双项选择题6．关于碰撞的说法，正确的是( )A ．发生正碰的系统，总动能一定不变B ．发生正碰的系统，总动能可能减小C ．发生斜碰的系统，总动能一定减小D ．发生斜碰的系统，总动能可能不变解析：选BD.无论是发生正碰还是斜碰，都有弹性碰撞和非弹性碰撞两种可能，故A 、C 选项错． 7.图1－1－6如图1－1－6所示，两个小球A 、B 发生碰撞，在满足下列条件时能够发生正碰的是( )A ．小球A 静止，另一个小球B 经过A 球时刚好能擦到A 球的边缘B ．小球A 静止，另一个小球B 沿着AB 两球球心连线去碰A 球C ．相碰时，相互作用力的方向沿着球心连线时D ．相碰时，相互作用力的方向与两球相碰之前的速度方向都在同一条直线上解析：选BD.根据牛顿运动定律，如果力的方向与速度方向在同一条直线上，这个力只改变速度的大小，不能改变速度的方向；如果力的方向与速度的方向不在同一直线上，则速度的方向一定发生变化，所以B 、D 项正确；A 项不能发生一维碰撞；在任何情况下相碰两球的作用力方向都沿着球心连线，因此满足C 项条件不一定能发生一维碰撞．故正确答案为B 、D.三、非选择题8．在地上反复摔打一块泥巴，泥巴摔在地上是什么碰撞？为什么泥巴的温度会升高？答案：泥巴摔在地上不反弹是完全非弹性碰撞，损失的机械能转化为内能使之温度升高． 9.图1－1－7小球A 、B 的质量均为m ，A 球用轻绳吊起，B 球静止放于水平地面上．现将小球A 拉起h 高度由静止释放，如图1－1－7所示．小球A 摆到最低点与B 球发生对心碰撞后粘在一起共同上摆．不计两小球相互碰撞所用时间，忽略空气阻力作用，碰后两小球上升的最大高度为h 4，则在两小球碰撞过程中，两小球的内能一共增加了多少？解析：两球发生完全非弹性碰撞，动能损失转化为内能．碰撞之前的动能等于A 球原来的重力势能mgh ，碰撞之后系统的动能等于A 、B 共同的动能即上升到最大高度处的重力势能2mgh 4＝mgh 2，所以系统损失的动能为mgh －mgh 2＝mgh 2.由能量守恒定律知系统损失的动能等于碰撞中两小球的内能增量，即两小球的内能一共增加了mgh 2.mgh 答案：2。

粤教版高中物理选修3-1第1章第二节知能优化训练

[学生用书 P 10～P 11]1．(单选)关于库仑定律，以下说法中正确的是( )A ．库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的带电体B ．库仑定律是实验定律C ．库仑定律仅适用于静止的电荷间相互作用D ．根据库仑定律，当两个点电荷间的距离趋近于零时，则库仑力趋近于无穷大解析：选B.一个带电体能否看成点电荷不以它的体积大小来确定，体积小的带电体不一定能视为点电荷，A 错．库仑定律是在大量的实验探究基础上总结出来的，B 对．库仑定律适用于真空中的点电荷，电荷间的库仑力与电荷的运动状态无关，C 错．当两带电体很近时，它们已不能看成是点电荷，库仑定律不再适用，不能再用k q 1q 2r 2来计算电荷间的库仑力，D 错．2．(单选)两个点电荷相距r 时相互作用力为F ，则( )A ．电荷量不变距离加倍时，作用力变为F /2B ．其中一个电荷的电荷量和两电荷间距都减半时，作用力为4FC ．每个电荷的电荷量和两电荷间距都减半时，作用力为4FD ．每个电荷的电荷量和两电荷间距都增加相同倍数时，作用力不变解析：选D.由F ＝k Q 1Q 2r 2，若Q 1、Q 2不变而r 变为原来的两倍，则F 要变为原来的1/4，A 不正确．若其中一个电荷电荷量和两电荷间距都减半，则作用力变为原来的2倍．若每个电荷的电荷量和两电荷间距都减半(或增加相同倍数)，则作用力不变，综上正确选项为D.图1－2－63．(单选)(2011年广州高二检测)如图1－2－6所示，两个完全相同的金属小球A 、B 带有电量相等的电荷，相隔一定的距离，两球间相互吸引力的大小是F ，今让与A 、B 大小相等、相同材料制成的不带电的第三个小球C 先后与A 、B 两球接触后移开，这时A 、B 两球之间的相互作用力的大小为( )A.18FB.14F C.38F D.34F 解析：选A.由题可知A 、B 两球带异种电荷．两金属小球原来的静电力F ＝k q 2r 2，后来两金属小球之间的静电力F ′＝k q 28r 2，正确答案为A.图1－2－74．(单选)两个可自由移动的点电荷，分别放在A 、B 两处，如图1－2－7所示，A 处电荷带正电Q 1，B 处电荷带负电Q 2，且Q 2＝4Q 1，另取一个可以自由移动的点电荷Q 3放在A 、B 直线上，欲使Q 1、Q 2、Q 3三者均处于平衡状态，则( )A ．Q 3为负电荷，且放于A 左方B ．Q 3为负电荷，且放于B 右方。

高中物理第1章第1节知能优化训练教科版选修3-2

1．关于楞次定律，可以理解为A．感应电流的磁场总是阻碍原磁场B．感应电流的磁场总要阻碍导体相对于原磁场运动C．若原磁通量增加，感应电流的磁场与原磁场反向；若原磁通量减少，感应电流的磁场跟原磁场同向D．感应电流的磁场总是与原磁场反向解析：选BC感应电流的磁场不是总是阻碍原磁场，而是阻碍原磁场磁通量的变化，感应电流产生的磁场方向可能与原磁场方向相同，也有可能与原磁场方向相反．根据楞次定律，这种“阻碍”可表现为阻碍导体相对于原磁场的运动．2．2022年陕西榆林高二检测某同学用如图1－4－11所示的实验装置进行探究感应电流方向的活动．他将条形磁铁的N极快速插入线圈中，发现灵敏电流表的指针向右偏转．关于其他的操作情况判断，下列说法中正确的是图1－4－11A．将S极插入，电流表的指针向左偏转B．将N极拔出，电流表的指针向右偏转C．将S极拔出，电流表的指针向左偏转D．将N极插入后静止不动，指针将停止指在右侧某一示数解析：极插入线圈中，电流表指针向右偏转，则若将S极插入线圈中，电流表指针将向左偏转．因为尽管两次都是使得穿过线圈的磁通量增大，但原磁场方向不同，产生的感应电流的磁场方向不同，电流方向也恰好相反．同理，若将S极拔出，电流表的指针将向右偏转．若将N极拔出，则与将N极插入的现象相反，因为磁场方向相同，但穿过线圈的磁通量一个是增加，一个是减少，所以其产生的感应电流的方向应相反．若N极插入后静止不动，磁通量没有发生变化，没有电流产生．3．如图1－4－12所示，光滑U形金属框架放在水平面内，上面放置一导体棒，有匀强磁场B 垂直框架所在平面，当B发生变化时，发现导体棒向右运动，下列判断正确的是图1－4－12A．棒中电流从b→a B．棒中电流从a→bC．B逐渐增大D．B逐渐减小解析：选棒是因“电”而“动”，所以ab棒受到的安培力向右，由左手定则可知电流方向a→b，故B对，由楞次定律可知B逐渐减小，D对．4．2022年高考海南卷一金属圆环水平固定放置．现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放，在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环A．始终相互吸引B．始终相互排斥C．先相互吸引，后相互排斥D．先相互排斥，后相互吸引解析：选D当条形磁铁靠近圆环时，产生感应电流，感应电流在磁场中受到安培力的作用，由楞次定律可知，安培力总是“阻碍变化”，因此，条形磁铁靠近圆环时，受到排斥力；当磁铁穿过圆环远离圆环时，受到吸引力，D正确．5．如图1－4－13所示，当圆环向右运动时acb、adb、ef中有电流的是________，它们的方向分别为________，a、b两点相比较________点电势高．图1－4－13解析：当圆环向右运动时，acb、adb同时向右做切割磁感线运动，这种切割方式等效于在a、b间连两条直导线切割．由右手定则判定，感应电流的方向是b→c→a→e→→f→b和b→d→a→e→→f→b，相当于acb、adb两个相同电源并联，外电路是线圈ef，圆环是电源，故a点电势高．答案：acb、adb、ef b→c→a、b→d→a、e→→f a一、选择题1．2022年哈尔滨高二检测关于对楞次定律的理解，下面说法中正确的是A．感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化B．感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相同C．感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相反D．感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同，也可以相反解析：选AD根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场的磁通量的变化，A项正确；感应电流的磁场方向在磁通量增加时与原磁场方向相反，在磁通量减小时与原磁场方向相同，B、C 项错误，D正确．2．2022年上海高二检测一根沿东西方向的水平导线，在赤道上空自由落下过程中，导线上各点的电势A．东端最高B．西端最高C．中点最高D．各点一样高解析：选A赤道上空地磁场方向是由南向北，则根据右手定则不难判断导线的东端电势最高，故答案为A3．如图1－4－14表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由a到b的感应电流的是图1－4－14解析：，B中由b向a，C中由b向a，D中由b向a，故A正确．4．如图1－4－15所示，一水平放置的矩形闭合线框abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ，这个过程中线圈感应电流图1－4－15A．沿abcd流动B．沿dcba流动C．先沿abcd流动，后沿dcba流动D．先沿dcba流动，后沿abcd流动解析：选A线框从位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中，由Φ＝B⊥S看出，因B⊥变小，故Φ变小，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，向上穿过线框，由右手螺旋定则可知，线框中电流的方向为abcd当线框从位置Ⅱ到位置Ⅲ时，由Φ＝B⊥S看出，由于B⊥变大，故Φ变大，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，即向上穿过线框，由右手螺旋定则可以判断，感应电流的方向为abcd5．如图1－4－16所示，用细线悬挂一个很轻的铝环，铝环可以自由摆动．甲、乙两图的不同在于甲图中的铝环是完整闭合的，乙图中的铝环下端沿直径方向裂开了一个狭缝，不闭合．下列实验现象中正确的是图1－4－16A．甲图中当磁铁向铝环靠近时，铝环后退B．乙图中当磁铁向铝环靠近时，铝环后退C．甲图中当磁铁离开铝环时，铝环被吸引D．乙图中当磁铁离开铝环时，铝环被吸引解析：选AC由于甲图中的铝环是完整的、闭合的，当磁铁靠近或远离它时，铝环中产生感应电流，感应电流自身产生的磁场对磁铁有排斥或吸引的力；而乙图中的铝环不闭合，不能产生感应电流，与磁铁间没有磁场力作用，铝环位置不会受磁铁运动的影响．6．2022年启东中学高二检测如图1－4－17所示，AOC是光滑的金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属棒，立在导轨上，它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在OC上，a端始终在OA上，直到完全落在OC上，空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则ab棒在上述过程中图1－4－17A．感应电流方向是b→aB．感应电流方向是a→bC．感应电流方向先是b→a，后是a→bD．感应电流方向先是a→b，后是b→a解析：选C由数学知识可知，金属棒下滑过程中，与坐标轴所围面积先增加后减小，穿过回路aOb的磁通量先增加后减小，根据楞次定律，感应电流方向先是b→a，后是a→b7．如图1－4－18所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合线圈，在滑动变阻器R的滑片相连，要使导线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是两线圈共面放置A．向右匀速运动B．向左加速运动C．向右减速运动D．向右加速运动解析：产生顺时针方向的感应电流，则感应电流的磁场方向应为垂直纸面向里，由楞次定律可知有两种情况：一是M中有顺时针方向逐渐减小的电流，使其在N中的磁场方向向里，且磁通量在减小；二是M中有逆时针方向逐渐增大的电流，使其在N中的磁场方向向外，且磁通量在增大．因此，对于前者，应使ab减速向右运动；对于后者，则应使ab加速向左运动．故应选BC注意匀速运动只能产生恒定电流；匀变速运动产生均匀变化的电流．二、非选择题11．2022年高考上海卷如图1－4－22，金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧，若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向________填“左”或“右”运动，并有________填“收缩”或“扩张”趋势．图1－4－22解析：P向左移动，螺线管中的电流增大，环中磁通量增大，由楞次定律“阻碍”的含义可知，环向左移动，且有收缩趋势．答案：左收缩12．如图1－4－23所示的电路中，A、B两个线圈绕在同一个闭合铁心上，线圈B与电流表G 组成一闭合电路，线圈A的两端分别与平行的金属导轨P、Q相连，P、Q处在匀强磁场中，磁场方向与导轨面垂直．试分析判断：当导体棒ab在平行导轨P、Q上向左做1匀速、2匀加速、3匀减速滑动时，是否有电流通过电流表若有电流通过，其方向如何图1－4－23解析：导体棒ab向左切割磁感线运动时，将产生由a到b的感应电流，感应电流通过线圈A 时，铁心中有顺时针方向的磁场，这个磁场既穿过线圈A，又穿过线圈B1当ab向左做匀速运动时，感应电流都不变．穿过线圈B的磁通量不发生变化，线圈B中不会产生电磁感应现象，所以没有感应电流通过电流表．2当ab向左做匀加速运动时，速度不断增大，感应电流随着v增大而增大，穿过线圈B的磁通量也增大，线圈B中将产生电磁感应现象，根据楞次定律，线圈B中感应电流的磁场方向应朝上．阻碍磁通量增大；运用安培定则，线圈B中的电流将由d到c通过电流表G3当ab向左做匀减速运动时，通过电流表G的感应电流方向是由c到d答案：1没有；2感应电流由d到c通过电流表G；3感应电流由c到d通过电流表G。

高中物理第1章第3节知能优化训练教科版选修3-2

1．关于感应电流和感应电动势的关系，下列叙述中正确的是A．电路中有感应电流，不一定有感应电动势B．电路中有感应电动势，不一定有感应电流C．两个不同电路中，感应电动势大的其感应电流也大D．两个不同电路中，感应电流大的其感应电动势也大解析：选B有感应电流则磁通量一定变化，因此一定有感应电动势，选项A错误；电路中有感应电动势，若电路不闭合，则无感应电流，故B项正确；两个不同电路，总阻值不一定相等，由I＝错误!，当E大时，若总阻值R＋r很大，则电流I可能较小，故C、D两项均错．2．下列几种说法正确的是A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大C．线圈放在磁场越强的位置，产生的感应电动势一定越大D．线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大解析：选D依据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与磁通量无关，与磁通量的变化量无关，与线圈匝数和磁通量的变化率成正比．因此，选项A、B都是错误的．感应电动势与磁场的强弱也无关，所以，选项C也是不对的．线圈中磁通量变化越快意味着线圈的磁通量的变化率越大，依据法拉第电磁感应定律可知，选项D是正确的．3．一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空A．由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B．由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C．沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D．沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势解析：选AD赤道上方的地磁场方向由南指向北，根据右手定则，飞机由东向西水平飞行时，下端电势高，故A对，B错．若飞机沿经线由南向北或由北向南水平飞行时，杆均不切割磁感线，杆中不会产生感应电动势，故C错，D正确．4．如图1－3－8所示，平行导轨间距为d，，方向垂直于平行金属导轨所在平面．一根金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻均不计．当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在导轨上滑行时，通过电阻R的电流强度是图1－3－8解析：垂直于磁场放置，运动速度v与棒垂直，且v⊥B，即已构成两两互相垂直关系，MN接入导轨间的长度为错误!，所以E＝BLv＝错误!，I＝错误!＝错误!，故选项D正确．5．2022年厦门高二月考如图1－3－9甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝1000，线圈面积S＝200 cm2，线圈的电阻r＝1 Ω，线圈外接一个阻值R＝4 Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图1－2－10乙所示．求：图1－3－91前4 内的感应电动势；2前4 内通过R的电荷量．解析：1由图像可知前4 内磁感应强度B的变化率错误!＝错误! T/＝ T/4 内的平均感应电动势E＝nS错误!＝1000×× V＝1 V2电路中的平均感应电流\to I＝错误!，q＝错误!t，又因为E＝n错误!，所以q＝n错误!＝1 000×错误! C＝ C答案：11 V 2 C一、选择题1．决定闭合电路中感应电动势大小的因素是A．磁通量B．磁感应强度C．磁通量的变化率D．磁通量的变化量解析：＝n错误!，可知C正确．2．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb，则A．线圈中的感应电动势每秒钟增加2 VB．线圈中的感应电动势每秒钟减少2 VC．线圈中无感应电动势D．线圈中感应电动势保持不变解析：选D由题意知：错误!＝2 Wb/，故E＝错误!＝2 V，保持不变．3．将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置处，不．发生变化的物理量是①磁通量的变化量②磁通量的变化率③感应电流的大小④流过导体横截面的电荷量A．①③B．①④C．②③ D．②④解析：选B将磁铁插到同一位置，磁通量的变化量相同，而用时不同，所以磁通量的变化率不同，感应电动势的大小不同，感应电流的大小不同，由q＝IΔt＝错误!Δt＝错误!Δt＝错误!可知流过导体横截面的电荷量不变，故①④正确，选B4．一根直导线长 m，在磁感应强度为 T的匀强磁场中以10 m/的速度匀速运动，则对于导线中产生的感应电动势的说法中不．正确的是A．一定为 V B．可能为零C．可能为 V D．最大值为 V解析：、L、v两两垂直，导线做垂直切割磁感线运动时感应电动势最大，E m＝BLv＝××10 V ＝ V．当v∥B时，E＝0所以0≤E≤ V，B、C、D正确，A错误．故选A5．一闭合线圈，放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中感应电流增强一倍，下述哪些方法是可行的A．使线圈匝数增加一倍B．使线圈面积增加一倍C．使线圈匝数减少一半D．使磁感应强度的变化率增大一倍解析：＝n错误!＝n错误!S求电动势，要考虑到当n、S发生变化时导体的电阻也发生了变化．若匝数增加一倍，电阻也增加一倍，感应电流不变，故A错．同理C错．若面积增加一倍，长度为原来的错误!倍，因此电阻为原来的错误!倍，电流为原来的错误!倍，故B错．正确选项为D6．如图1－3－10所示，六根形状各异的导线处在匀强磁场中，端点的连线MN、2、匝数n＝100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图1－3－11所示，则下列判断正确的是图1－3－11A．在开始的2 内穿过线圈的磁通量变化率等于－ Wb/B．在开始的2 内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C．在开始的2 内线圈中产生的感应电动势等于－ VD．在第3 末线圈中的感应电动势等于零解析：＝n错误!＝n错误!·S得，在开始2 内线圈中产生的感应电动势E＝100×错误!×4×10－2 V＝－8 V，磁通量变化率错误!＝－ Wb/，第3 末虽然磁通量为零，但磁通量变化率为 Wb/，所以选A图1－3－129．如图1－3－12所示，导体棒AB的长为2R，绕O点以角速率ω匀速转动，OB为R，且O、B、A三点在一条直线上，有一磁感应强度为B的匀强磁场充满转动平面且与转动平面垂直，那么AB两端的电势差为BωR2B．2BωR2C．4BωR2D．6BωR2解析：选点线速度v A＝ω·3R，B点线速度v B＝ωR，AB棒切割磁感线的平均速度\to v＝错误!＝2ωR，由E＝BLv得，AB两端的电势差为E＝B·2R·\to v＝4BωR2，C正确．10．2022年高考江苏卷如图1－3－13所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，匀强磁场与导轨平面垂直．阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好．t ＝0时，将开关S由1掷到、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度．下列图像正确的是图1－3－13图1－3－14解析：选D导体棒做加速度减小的加速运动，直至匀速．故q－t图像应如图甲所示，A错；i －t图像应如图乙所示，B错；v－t图像应如图丙所示，C错．D对．二、非选择题11．2022年通州市调研如图1－3－15甲所示，水平放置的线圈匝数n＝200匝，直径d1＝40 cm，电阻r＝2 Ω，线圈与阻值R＝6 Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d2＝20 cm的有界匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向．试求：图1－3－151通过电阻R的电流方向；2电压表的示数；3若撤去原磁场，在图中虚线的右侧空间加磁感应强度B＝ T的匀强磁场，方向垂直纸面向里，试证明将线圈向左拉出磁场的过程中，通过电阻R上的电荷量为定值，并求出其值．解析：1电流方向从A流向B2由E＝n错误!可得：E＝n错误!，E＝IR＋r，U＝IR解得：U＝π V＝ V3设线圈拉出磁场经历时间Δt\toE＝n错误!＝错误!，错误!＝错误!，电荷量q＝错误!Δt解得：q＝n错误!，与线圈运动的时间无关，即与运动的速度无关．代入数据得：q＝π C＝ C 答案：1从A流向B 2 V3证明见解析 C12．如图1－3－16所示，一水平放置的平行导体框宽度L＝ m，接有R＝Ω的电阻，磁感应强度B＝ T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下，现有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框架滑动，框架及导体棒ab电阻不计，当ab以v＝ m/的速度向右匀速滑动时，试求：图1－3－161导体棒ab上的感应电动势的大小及感应电流的方向；2要维持ab向右匀速运动，作用在ab上的水平外力为多少方向怎样3电阻R上产生的热功率多大解析：1导体棒ab垂直切割磁感线，产生的电动势大小为E＝BLv＝×× V＝ V，由右手定则知感应电流的方向由b向a2导体棒ab相当于电源，由闭合电路欧姆定律得回路电流I＝错误!＝错误! A＝ A，导体棒ab所受的安培力F＝BIL＝×× N＝ N，由左手定则知其方向水平向左．ab匀速运动，所以水平拉力F′＝F＝ N，方向水平向右．3R上的热功率：P＝I2R＝× W＝ W答案：1 V 由b向a 2 N 水平向右3 W。

高中物理第1章第2节知能优化训练教科版选修32

1．许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列表述中正确的是( )A．安培发现了电流的磁效应B．菲涅耳发现了电磁感应现象C．卡文迪许测出万有引力常量D．牛顿总结了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律解析：选C.奥斯特发现了电流的磁效应，故A错．法拉第发现了电磁感应现象，故B错．万有引力常量是由卡文迪许最先测出的，故C对．真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律即库仑定律，是由物理学家库仑总结出来的．故D错．2．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是( )A．只要有磁感线穿过电路，电路中就有感应电流B．只要闭合电路在做切割磁感线运动，电路中就有感应电流C．只要穿过闭合电路的磁通量足够大，电路中就有感应电流D．只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流解析：选D.产生感应电流的条件：一是电路闭合，二是穿过电路的磁通量发生变化，二者必须同时满足，A、C项错误，D项正确．闭合电路切割磁感线时，穿过其中的磁通量不一定变化，也不一定产生感应电流，B错误．3．有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动．图1－1－10中能产生感应电流的是( )图1－1－10解析：选D.A中线圈不切割磁感线，所以A中线圈没有感应电流产生．即使切割了磁感线，也不能保证就能产生感应电流，比如B和C中的线圈竖直边切割了磁感线，但闭合线圈的磁通量没有发生变化，故B、C中的线圈也没有感应电流产生．4．如图1－1－11，A、B两回路中各有一开关S1、S2，且回路A中接有电源，回路B中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果可能实现的是( )图1－1－11A．先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转B．S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转C．先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转D．S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转解析：选AD.先闭合S2形成闭合电路，然后将S1断开或闭合的瞬间，由于电磁感应在B中产生感应电流，而使电流计指针偏转．A、D正确．5．在图1－1－12中，线圈平面与匀强磁场垂直，若其回路面积从10 m2变为20 m2，同时把磁感应强度从1 T变为2 T，则回路中的磁通量的变化量是多少？图1－1－12解析：回路中的磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(20×2－10×1) Wb＝30 Wb.答案：30 Wb一、选择题1．(2011年西安高二检测)在以下科学家中发现电磁感应现象的是( )A．伽利略B．奥斯特C．赫兹D．法拉第解析：选D.伽利略提出了斜面的理想实验，奥斯特发现了电流的磁效应，赫兹用实验证实了电磁波的存在，法拉第发现了电磁感应现象，故A、B、C错，D正确．2．对电流磁效应的对称性思考或逆向思维，人们提出的问题是( )A．摩擦产生热B．电流产生磁C．静电感应出电D．磁体产生电流解析：选D.电流的磁效应证实了电与磁是有联系的，既然电能产生磁，那么磁就应该能够产生电，这就是对称思维或逆向思维．3．如图1－1－13所示，在探究电磁感应现象的实验中，下列在闭合线圈中能产生感应电流的是( )图1－1－13A．向线圈中快速插入条形磁铁B．向线圈中匀速插入条形磁铁C．把条形磁铁从线圈中快速拔出D．把条形磁铁静止地放在线圈中解析：选ABC.磁铁插入或拔出线圈时，无论动作是快速、匀速还是慢速，只要磁铁和线圈有相对运动，穿过闭合线圈的磁通量就发生了变化，线圈中就能产生感应电流．而把条形磁铁静止地放在线圈中，穿过线圈的磁通量不变，即使线圈闭合也不会在其中产生感应电流．4．如图1－1－14所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中闭合线圈内产生感应电流的是( )图1－1－14A．导线中电流I变大B．线框在纸面内向右平移C．线框在纸面内向下平移D．线框以ab边为轴转动解析：选ABD.导线中电流变大时，其周围的磁场增强，使穿过线圈的磁通量增大．线框在纸面内向右平移，远离导线的磁场越来越弱，使穿过线圈的磁通量减少．根据通电直导线周围的磁场分布可知，沿平行于导线方向的磁场强弱相同，所以在纸面内向下平移线框时，线框所经过的区域磁场不变，穿过其中的磁通量不变，不会产生感应电流．线框以ab边为轴转动时，cd边切割磁感线，穿过线圈的磁通量发生了变化(先是减弱，然后增加，这种变化交替发生)，线框中也会产生感应电流．5．如图1－1－15所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通量将( )图1－1－15A．逐渐增大B．逐渐减小C．始终为零D．不为零，但保持不变解析：选C.利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯视图如图所示．考虑到磁场具有对称性，可以知道，穿入线圈的磁感线的条数与穿出线圈的磁感线的条数是相等的．故选C.6．如图1－1－16所示的装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A 中产生感应电流的是( )图1－1－16A．开关S接通的瞬间B．开关S接通后，电路中电流稳定时C．开关S接通后，滑动变阻器滑片滑动的瞬间D．开关S断开的瞬间解析：选ACD.开关S接通的瞬间，开关S接通后滑动变阻器滑片滑动的瞬间，开关S断开的瞬间，都使螺线管线圈中的电流变化而引起磁场变化，线圈A中的磁通量发生变化而产生感应电流．7．(2011年宁夏固原高二检测)在一根水平方向的通电长直导线下方，有一个小线框abcd，跟长导线放置在同一竖直平面内，今使小线框分别做如下四种不同的运动，试判断如图1－1－17所示的线框内无感应电流产生的是( )图1－1－17A．左右平移B．上下平移C．在纸面前后平移D．绕ad、bc边的中心轴转动解析：选A.根据直导线磁场分布的特点如图，从线框内磁通量有无变化，即可确定有无感应电流．A的运动，穿过线框的磁通量都不变，线框中没有感应电流．B、C、D三种运动，穿过线框的磁通量都会发生变化，线框中有感应电流．8.如图1－1－18所示，若回路面积从S0＝8 m2变到S t＝18 m2，磁感应强度B同时从B0＝0.1 T 方向垂直纸面向里变到B t＝0.8 T方向垂直纸面向外，则回路中的磁通量的变化量为( )图1－1－18A．7 Wb B．13.6 WbC．15.2 Wb D．20.6 Wb解析：选C.因为B、S都变化．所以可用后来的磁通量减去原来的磁通量．取后来的磁通量为正．ΔΦ＝Φt－Φ0＝B t S t－(－B0S0)＝0.8×18 Wb－(－0.1×8)Wb＝15.2 Wb，故C对．9．(2011年延安高二检测)如图1－1－19，在水平面上有两条平行导电导轨MN、PQ，导轨间距离为l，匀强磁场垂直于导轨所在的平面(纸面)向里，磁感应强度的大小为B，两根金属杆1、2摆在导轨上，与导轨垂直，它们分别以速度v1、v2做匀速直线运动，下列哪种情形回路中有电流通过( )图1－1－19A．v1＝v2B．v1>v2C．v1<v2D．以上说法都不对解析：选BC.只要两杆速度不同，穿过闭合回路的磁通量就会变化，回路中就有感应电流．选项A中v1＝v2时，闭合回路的面积不变，在匀强磁场中磁通量也不会变，所以回路中没有感应电流产生；选项B中v1>v2，两金属杆1、2间距离减小，回路面积减小，使磁通量减小，会在回路中产生感应电流；同理选项C会使回路中磁通量变大，也会产生感应电流，所以选项B、C正确．10．如图1－1－20所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出．已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h，那么下列说法中正确的是( )图1－1－20A ．线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生B ．线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生C ．线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转变成电能D ．整个线框都在磁场中运动时，机械能转变成电能解析：选AC.产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线框全部在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，故B 错．而进入和穿出磁场的过程中磁通量发生变化，也就产生了感应电流，故A 正确．在产生感应电流的过程中消耗了机械能，故C 正确D 错误．二、非选择题11．如图1－1－21所示，在边长为2l 的正方形区域内存在着磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，有一边长为l 的正方形导线框沿垂直磁场方向以速度v 匀速通过磁场区域，从ab 边刚进入磁场时开始计时(t ＝0)：图1－1－21(1)试指出哪些时间段线框中有感应电流产生；(2)画出磁通量随时间变化的图像．解析：(1)线框进入磁场的过程，在0～l v 时间段内有感应电流产生；线框离开磁场过程，在2l v～3l v 时间段内有感应电流产生．(2)如图所示，图中磁通量最大值Φm ＝BS ＝Bl 2.答案：见解析12．如图1－1－22所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，B ＝0.8 T ，磁场有明显的圆形边界，圆心为O ，半径为1 cm.现于纸面内先后放上圆线圈A 、B 、C ，圆心均在O 处，A 线圈的半径为1 cm,10 匝；B 线圈的半径为2 cm,1 匝；C 线圈的半径为0.5 cm,1 匝．问：图1－1－22(1)在B 减为0.4 T 的过程中，A 和B 中磁通量改变多少？(2)在磁场转过30°角的过程中，C 中磁通量改变多少？解析：(1)因为磁感线穿过A 、B 线圈的有效面积相同，所以B 与A 线圈磁通量始终一样，故它们的改变量也一样．ΔΦ＝(B 2－B 1)πr 2＝－1.256×10－4 Wb ，所以A 和B 中磁通量都减少1.256×10－4 Wb.(2)对C 线圈，Φ1＝B πr ′2；当磁场转过30°时，Φ2＝B πr ′2cos 30°.故Φ2－Φ1＝B πr ′2(cos 30°－1)≈－8.4×10－6Wb.所以C 中磁通量减少8.4×10－6 Wb.答案：(1)均减少1.256×10－4 Wb(2)减少8.4×10－6 Wb。

【精品试卷】教科版高中物理选修3-1第1章第一节知能优化训练复习专用试卷

高中物理学习材料（精心收集**整理制作）1．下列叙述正确的是()A．摩擦起电是创造电荷的过程B．接触起电是电荷转移的过程C．感应起电时，由于带电体和被感应导体不接触所以一定是产生了电荷D．一对正负电子接触后，电荷会消失，这种现象叫电子的湮灭解析：选B.摩擦起电、接触起电、感应起电都是电荷的转移，A、C错，B对，电子“湮灭”不是电子的消失，而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显示电性，D错．2．(2011年苏州高二检测)把一个带电棒移近一个带正电的验电器，金箔先闭合而后又张开，说明棒上带的是()A．负电荷B．可以是正电荷，也可以是负电荷C．正电荷D．带电棒上先带正电荷，后带负电荷解析：选A.金属箔片开始时带正电，带电棒靠近验电器时，金箔先闭合后张开，说明金箔所带正电荷被吸引而转移，而使金箔带上负电荷，所以又会张开，由此判断，带电棒带负电．3．关于电荷量，下列说法错误的是()A．物体的带电荷量可以是任意值B．物体的带电荷量只能是某些值C．物体带电荷量的最小值为1.6×10－19 CD．一个物体带1.6×10－9 C的正电荷，这是它失去了1.0×1010个电子的缘故解析：选A.所有物体的带电荷量只能是元电荷的整数倍，所以A错，B、C对，物体带电的本质是电荷的转移，物体少了电子带正电，带1.6 ×10－9 C的正电荷，失去电子个数为1.6×10－9 1.6×10－19＝1.0×1010个，所以D对．4．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下图中表示验电器上感应电荷的分布情况正确的是()图1－1－3解析：选 B.使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器发生静电感应，若金属球带正电，靠近验电器，验电器上的小球带负电，下端金属箔带等量的正电，金属箔张开，选项A 、C 均错误；若金属球带负电，验电器上的小球带正电，下端金属箔带等量的负电，金属箔张开，，选项B 正确，选项D 错误．5．导体A 带5q 的正电荷，另一完全相同的导体B 带－q 的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B 导体的电荷量为( ) A ．－q B ．q C ．2q D ．4q 解析：选C.两个完全一样的导体接触后先中和再平分，要平分总电荷量，所以q B ＝5q －q 2＝2q ，故C 对．一、选择题1．关于摩擦起电现象，下列说法正确的是( ) A ．摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷B ．摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的电子转移到另一个物体上C ．通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，一定带有等量异种电荷D ．通过摩擦起电的两个原来不带电的物体，可能带有同种电荷解析：选BC.由电荷守恒定律，电荷既不能创造，也不能消灭，只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体．在任何转移的过程中，电荷的总量不变． 2．下列说法正确的是( )A ．物体所带的电荷量可以为任意实数B ．不带电的物体上，既没有正电荷也没有负电荷C ．摩擦起电过程，是靠摩擦产生了电荷D ．利用静电感应使金属导体带电，实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体解析：选D.自然界中的电荷量不是任意无限可分的，其最小单位为元电荷所带电荷量1.60×10－19C ，故A 项错．物体不带电，是由于其内部正、负电荷的量值相等，对外不显电性，故B 项错．电荷既不能创造，也不能消灭，摩擦起电同样不能创造电荷，是一个物体失去电子、另一个物体得到电子的过程，故C 项错．自由电子是金属导体中的自由电荷，在带电体的作用下，导体中的自由电子会趋向或远离带电体，使导体两端带等量异种电荷，选项D 正确．3．如图1－1－4所示，用起电机使金属球A 带正电，靠近验电器B ，则( )图1－1－4A ．验电器金箔不张开，因为球A 没有和B 接触 B ．验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了正电C ．验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了负电D ．验电器金箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电解析：选D.因球带正电，靠近验电器B ，根据同种电荷相斥、异种电荷相吸的原理，验电器金箔中的电子就会被金属球A 中正电荷吸引到验电器的上端小球上，所以下端的验电箔片就会带上正电．因为同种电荷相互排斥，故箔片张开，所以D 正确．4．A 、B 、C 三个塑料小球，A 和B ，B 和C ，C 和A 之间都是相互吸引的，如果A 带正电，则( )A．B、C都带负电B．B球带负电，C球带正电C．B、C两球中必有一个带负电，另一个不带电D．B、C两球均不带电解析：选C.A和B吸引，说明B带负电或不带电，A与C吸引，说明C带负电或不带电．而B 与C又吸引，说明B和C不可能同时带负电或不带电，这两个小球只能一个带负电，另一个不带电．综上所述，A、B、D错误，C正确．5.绝缘细线上端固定，下端悬挂一轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时a、b都不带电，如图1－1－5所示，现使b球带电，则()图1－1－5A．a、b间不发生相互作用B．b将吸引a，吸住后不放开C．b立即把a排斥开D．b先吸引a，接触后又把a排斥开解析：选D.不带电的小球a靠近带电金属球b时，由于静电感应，a上将产生异种感应电荷，b 对a的引力大于斥力，所以b要吸引a.当a与b接触后，由于接触带电，a与b带上同种电荷，b要排斥a.6．M和N是两个都不带电的物体，它们互相摩擦后，M带正电荷1.6×10－19 C，下列判断正确的有()A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B．摩擦的过程中电子从N转移到MC．N在摩擦后一定带负电荷1.6×10－19 CD．M在摩擦过程中失去1.6×10－19个电子解析：选C.摩擦前M、N都不带电是因为它们均为电“中性”，而并非它们内部没有电荷，A 错．摩擦后M带有1.60×10－19 C的正电，说明M失去、N得到一个电子，故B、D错．根据电荷守恒定律，N带有1.60×10－19 C的负电，C正确．7．如图1－1－6所示，挂在绝缘细线下的轻质通草球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以()图1－1－6A．甲图中两球一定带异种电荷B．乙图中两球一定带同种电荷C．甲图中两球至少有一个带电D．乙图中两球至少有一个带电解析：选BC.甲图中两球相吸，则有两种情况：一种是两球带异种电荷；另一种是有一球带电，另一球不带电．所以C对，A不一定．乙图中两球相斥，则两球一定带有同种电荷，B对．8．有A 、B 、C 三个完全相同的金属球，A 带1.2×10－4C 的正电荷，B 、C 不带电，现用相互接触的方法使它们都带电，则A 、B 、C 所带的电荷量可能是下面哪组数据( )A ．6.0×10－5C,4.0×10－5C,4.0×10－5CB ．6.0×10－5C,4.0×10－5C,2.0×10－5CC ．4.5×10－5C,4.5×10－5C,3.0×10－5CD ．5.0×10－5C,5.0×10－5C,2.0×10－5C解析：选C.三个小球带的总电荷量为1.2×10－4 C ，则A 错误；当A 与B 球接触后，各带6×10－5 C 的正电荷，B 与C 接触后B 、C 各带3×10－5 C 的正电荷，而A 、B 再接触则各带4.5×10－5C 的正电荷，所以C 正确；而不可能出现B 、D 这两种情况，所以B 、D 错误．二、非选择题9．如图1－1－7所示，导体AB 与地面绝缘，将带正电的物体C 靠近AB ，用手接触一下B 端，放开手再移去C ，则此时AB 带________电；若用手接触一下A 端，放开手再移去C ，则此时AB 带________电．图1－1－7解析：不论手接触A 端还是B 端，导体AB 与人体、大地都构成同一导体．无论手接触A 端还是B 端．导体AB 都是带电体，导体是近端，地球无穷远处才是远端，在带电体C 的作用下发生静电感应而使AB 带电．答案：负负10．有两个完全相同的金属球A 和B ，带电量分别为q 和－q ，现要让A 、B 均带有q4的正电量，应怎么办？解析：应用电荷均分规律，方法多样，现举两种：法一：先用手摸一下金属球B ，将B 上的电荷放掉，再把金属球A 、B 接触后再分开，则A 、B两球均分电量q ，各带有q2电量．再用手摸一下A (或B )，让两球再接触后分开，此时两球各带有q4的电量. 法二：用一个与A 、B 均相同的小球C 先与B 接触分开，则B 带有－q2电量，再让A 、B 两球接触后分开，则A 、B 都带有 q4的电量．答案：见解析。