2018学年高中物理沪科版选修1-1习题 章末综合测评1 含答案
2017-2018学年高中物理选修1-1 模块综合测评 含答案 精品
模块综合测评(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．关于点电荷，下列表述正确的是( )【导学号：46852297】A．任何带电体都能看做点电荷B．点电荷是实际带电体的理想化模型C．只有带电量很小的带电体才能看做点电荷D．只有质量很小的带电体才能看做点电荷【答案】 B2．如图1所示，在通有恒定电流的螺线管内有一点P，过P点的磁感线方向一定是( )图1A．从螺线管的N极指向S极B．放在P点的小磁针S极受力的方向C．静止在P点的小磁针N极指的方向D．与螺线管垂直【解析】由磁场方向的定义可知选项C正确，选项B错；由右手螺旋定则和通电螺线管磁场的分布可知选项A、D错．【答案】 C3．随着科学技术的不断发展，使用“传感器”进行控制的家用电器日益普及，我们日常生活中的空调器和电冰箱都使用了( )【导学号：46852298】A．压力传感器B．红外线传感器C．生物传感器D．温度传感器【解析】空调器和电冰箱都是利用了温度传感器．【答案】 D4．有一只小型直流电动机和一只白炽灯，它们的铭牌上都标有“220 V40 W”的字样，现将它们并联接在电源电压为220 V的直流电路中，当电路接通后( ) A．在相同的时间内它们发出的热量相同B ．在相同的时间内它们消耗的电能相同C ．对它们来说，IU ＝I 2R 都是成立的D ．对电动机来说，IU ＝U 2R成立【解析】 铭牌上标出了用电器的额定电压和额定功率，是用电器正常工作时的电压值和消耗的电功率，所以它们相同的时间内消耗的电能相同，选项B 正确；电动机是非纯电阻，白炽灯是纯电阻，对白炽灯，P ＝UI ＝I 2R ＝U 2R，对电动机，UI ＞I 2R ，欧姆定律是不适用的，选项A 、C 、D 都错．【答案】 B5．如图2所示一理想变压器原、副线圈匝数之比n 1∶n 2＝10∶1，在原线圈a 、b 两端加上电压为u ＝2202sin 100πt V 的正弦交变电流，当原线圈中a 、b 两端的电压为100 V 的瞬间，副线圈两端理想交流电压表的读数为 ( )【导学号：46852299】图2A ．220 VB ．22 2 VC ．22 VD ．10 V【解析】 交流电压表测量交流电的有效值， 变压器输入电压U 1＝U m2＝22022V ＝220 V ， 根据U 1U 2＝n 1n 2，所以U 2＝n 2n 1×U 1＝22 V. 所以C 正确． 【答案】 C6．为了防止静电的危害，应减小电荷的聚集，下列措施中正确的有( ) A ．在小汽车上装备露在外面的天线 B ．在飞机轮胎中使用导电的橡胶材料 C ．在油罐车后面装一条拖地的铁链 D ．印染厂在干燥天气时适当增加湿度【答案】BCD7．关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是( )【导学号：46852300】A．变化的电场能够产生磁场，变化的磁场也能够产生电场B．电磁波和机械波都只能在介质中传播C．电磁波在空间传播时，电磁能也随着一起传播D．电磁波穿过两种介质的分界面时频率会发生改变【解析】据麦克斯韦电磁场理论，只要是变化的电场(或磁场)周围一定能产生磁场(或电场)，故选项A对；电磁波的传播不需要介质，故选项B错；波传播的是振动形式和能量，故选项C对；电磁波穿过两种介质的分界面时频率不会发生改变，故选项D错．正确选项为A、C.【答案】AC8．如图3所示，金属棒MN放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上，与金属导轨组成闭合回路．当回路通有电流(电流方向如图中所示)时，关于金属棒受到安培力F的方向和大小，下列说法中正确的有( )【导学号：46852301】图3A．F方向向右B．F方向向左C．增大电流，F增大D．增大磁感应强度，F减小【解析】由左手定则可知A正确、B错；根据F＝BIL可知C正确、D错．【答案】AC二、非选择题(本题共4小题，共52分．按题目要求作答)9．(10分)如图4所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转．小明由此推测：若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，小磁针也将发生偏转．请你说出小明推测的依据是：_______________________________________________________________________________ ________________________________________________________，你认为磁针的N极会向________(填“纸内”或”纸外”)偏转．图4【答案】 电子的定向移动形成电流，电流周围存在磁场 纸外10．(10分)(1)我们日常生活中照明用的交流电电压随时间变化的图象是________．(2)如图5，桌面上放一闭合金属线圈，把一竖立的条形磁铁从位置A 快速移到桌面上的位置B ，则此过程线圈中________(选填“有”或“无”)感应电流．若此实验做了两次，磁铁从位置A 移到位置B 的时间第一次比第二次长，则线圈中产生的感应电动势第一次比第二次________(选填“大”或“小”).【导学号：46852302】图5【解析】 (1)日常生活中照明用的是正弦式电流，选项B 正确．(2)由产生感应电流的条件知，线圈中有感应电流．两次移动磁铁过程ΔΦ1＝ΔΦ2，Δt 1＞Δt 2，由E ＝n ΔΦΔt知，E 1＜E 2.【答案】 (1)B (2)有 小11．(10分)有一个100匝的线圈，总电阻为10 Ω，在0.2 s 内垂直穿过线圈平面的磁通量从0.02 Wb 均匀增加到0.1 Wb.问：(1)这段时间内线圈中产生的平均感应电动势为多少伏？ (2)通过线圈的平均感应电流为多少安？【导学号：46852303】【解析】 (1)由法拉第电磁感应定律可得E 感＝n ΔΦΔt代入数据得E 感＝40 V. (2)由欧姆定律可得I ＝E 感R代入数据得I ＝4 A.【答案】 (1)40 V (2)4 A12．(10分)质量为m 的带电小球用细绳系住悬挂于匀强电场中，如图6所示，静止时θ角为60°，取g ＝10 m/s 2.问：图6(1)小球带何种电？(2)若将线烧断，2 s 末小球的速度是多大？【解析】 (1)由小球受到的电场力向左可判定：带负电． (2)线断后沿线的方向做初速为0的匀加速直线运动． 由牛顿第二定律得：mgcos 60°＝ma代入数据解得：a ＝2g v ＝at ＝40 m/s. 【答案】 (1)负电 (2)40 m/s13．(12分)如图7所示，水平放置的平行金属导轨，表面光滑，宽度L 为1 m ，在其上放一金属棒，棒与导轨垂直，且通有0.5 A 、方向由a 向b 的电流．整个装置放在竖直方向的匀强磁场中．在大小为2 N 、方向水平向右，且与棒垂直的外力F 作用下，金属棒处于静止状态．求：图7(1)所加磁场的方向； (2)磁感应强度的大小.【导学号：46852304】【解析】 (1)安培力方向水平向左，由左手定则判定磁场方向竖直向下．(2)F安＝BIL由平衡条件：F安＝F得B＝FIL＝20.5×1T＝4 T.【答案】(1)磁场方向竖直向下(2)4 T。
2018学年高中物理选修1-1章末综合测评6 含解析
章末综合测评(六) 电磁波与信息时代(分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本题共8个小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分．)1．电视机遥控系统中接收信号的设备用的是哪种类型的传感器()A．电容式传感器B．电感式传感器C．电压式传感器D．红外线传感器【解析】电视机遥控是通过红外线的发射和接收实现的，故选D.【答案】 D2．电磁波与我们的生活密切相关．下列关于电磁波及其应用的说法中正确的是()A．电磁波不会产生污染B．电磁波不能在真空中传播C．电饭煲是利用电磁波来加热食物的电器D．雷达是利用电磁波测定物体位置的无线电设备【解析】电磁波会污染人类生活空间，给人类带来麻烦，对人体健康构成威胁，故A错．电磁波能在真空中传播，B错．电饭煲是利用电流的热效应工作的，C错．雷达是利用电磁波工作的，D对．【答案】 D3．敏感元件产生的电信号很弱，常混杂有干扰信号，需要进行放大和滤波处理．那么，需要下列哪种设备来完成这样的功能()A．敏感元件B．计算机C．显示屏幕D．模拟电路【解析】由敏感元件产生的电信号是很微弱的，常混杂有干扰信号，为了方便处理，首先要将信号进行放大和滤波处理，这个工作由附加的模拟电路来完成，经过处理的模拟信号随后转换成数字信号，输入微型处理器或计算机，故D 项正确．【答案】 D4．下列关于无线电波的叙述正确的是()A．无线电波是波长从几十千米到几毫米的电磁波B．无线电波在任何介质中传播速度均为3.0×108 m/sC．无线电波不能产生干涉和衍射现象D．无线电波由真空进入介质传播时，波长变短【解析】无线电波的波长是从几十千米到几毫米的电磁波，故选项A正确；干涉、衍射是一切波都具有的特性，故选项C错误；无线电波由真空进入介质时，波速变小，故选项B错误；由v＝λf知，频率不变，波速变小，波长变短，故选项D正确．【答案】AD5．关于雷达的特点，下列说法正确的是()A．雷达所用无线电波的波长比长波的波长更长B．雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标C．雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离D．雷达在能见度低的黑夜将无法使用【解析】雷达所用无线电波是微波波段，波长比短波波长短，A错误，雷达发射脉冲信号测距离，其结果可从显示屏上直接读出，B、D错误，C正确．【答案】 C6．当电冰箱的电路接通或断开时，可从附近的收音机中听到“喀喀”的杂音，这是因为()A．电路通、断时，发出的声音被收音机所接收B．电路通、断时，发出的电流被收音机所接收C．电路通、断时，发出的电磁波被收音机所接收D．电路通、断时，发出的振荡电流被收音机所接收【解析】当电冰箱的电路接通或断开时，会产生一定频率的电磁波，当被收音机接收到就会听到“喀喀”的杂音．【答案】 C7．如图1所示是一种油箱内油面高度检测装置的示意图．图中油量表由电流表改装而成，金属杠杆的一端接浮标，另一端触点O接滑动变阻器R.当油箱内油面下降时，下列分析正确的有()图1A．触点O向下滑动B．触点O向上滑动C．电路中的电流增大了D．电路中的电流减小了【解析】当滑箱内油面下降时，浮标下降，由杠杆可以看出触点O向上滑动，变阻器R的阻值变大，电流减小，所以选项BD正确．【答案】BD8．数字跑道已在北京奥运会田径竞走、跳远和三级跳等重点奥运项目中投入使用，数字跑道和数字跑鞋为运动健儿们在科学训练和比赛中发挥了积极作用．该跑道采用了大面积柔性压力阵列传感器、现场总线网络和分布式信息处理技术，可实时检测运动员步频、步距、足部触地时间、离地时间、速度、发力大小、发力角度等信息，在此基础上构建了训练信息采集和技术诊断分析系统，为田径项目提供了一种全新的科学化训练平台．下列关于数字跑道的说法正确的是() A．传感器需要有敏感元件和转换电路等组成B．压力阵列传感器应该是一种力电传感器C．奥运会中应用的传感器智能化程度很高，直接感应的是电学量，不需要力电转换D．奥运会中应用的传感器智能化程度尽管很高，但传感器都是将非电学量转换为电学量【解析】根据题目情景叙述，跑道上使用的是压力传感器，所有的传感器都要先通过敏感元件采集信息，然后再由转换电路将采集到的力、热、光等非电学量转换为便于测量的电压或电流等电学量．当转换电路采用计算机进行信息处理，并输出数字信息时，这种传感器就可以称得上是智能传感器了．【答案】ABD二、非选择题(本题共4个小题，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得分．有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位．)9．(12分)下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理知识(用A、B、C……表示)，请将相应的字母填在运用这种现象的医疗器械后面的空格上．(1)X光机：________；(2)紫外线灯：________；(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好．这里的“神灯”是利用________．A．光的全反射B．紫外线有很强的荧光效应C．紫外线有杀菌消毒作用D．X射线有很强的贯穿能力E．红外线有显著的热作用F．红外线波长较长易发生衍射【解析】(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X射线，选择选项D.(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，因此选择选项C.(3)“神灯”又称红外线灯，主要用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选择选项E.【答案】(1)D(2)C(3)E10．(8分)利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，如图2(甲)所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光．每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图2(乙)所示，若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.1 m，则传送带运动的速度是________ m/s；该传送带每小时输送________个工件．图2【解析】由图(乙)可知，传送带每0.5 s内传送1个工件，每1 s内传送两个工件．传送带的速度v＝st＝0.1 m0.5 s＝0.2 m/s.每小时输送工件数为2×3 600＝7 200(个)．【答案】0.27 20011．(16分)要完成以下工作，你认为要用什么传感器？(1)电子秤称量物体的重力；(2)恒温孵化器要保持禽蛋的温度在一定范围内；(3)楼道自动开关的功能是：晚上，有人经过楼道，开关自动接通；白天，不管是否有人经过楼道，开关都是断开的．【解析】(1)电子秤称量物体的重力所用的传感器是压力传感器．(2)恒温孵化器要保持禽蛋的温度在一定范围内，所用的传感器是双金属温度传感器．(3)楼道自动开关所用的传感器是光敏声控传感器．【答案】见解析12．(16分)某雷达工作时，发射电磁波的波长为λ＝20 cm，每秒脉冲数n＝5 000，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs，问电磁波的振荡频率为多少？最大的侦察距离是多少？【解析】一般在空气中传播时，电磁波的传播速度就认为等于光速c＝3.0×108 m/s.由公式c＝λf得：f＝cλ＝1.5×109 Hz.雷达工作时发射电磁脉冲，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs，在两个脉冲时间间隔内，雷达必须接收反射回来的电磁脉冲，否则会与后面的电磁脉冲重叠而影响测量．设最大侦察距离为s，则2s＝c·Δt，而Δt＝15 000s＝200 μs≫0.02 μs(脉冲持续时间可以略去不计)，所以s＝c·Δt2＝3×104 m.【答案】f＝1.5×109 Hz最大的侦察距离为3×104 m。
高中物理(沪科版选修1-1)学业达标测评：章末综合测评2 含答案
章末综合测评(二)(分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本题共10个小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．在下列设备中，主要不是利用电磁铁工作的是( )A．发电机B．电话C．电磁继电器D．电磁起重机【解析】电话、电磁继电器、电磁起重机都是利用电磁铁工作的，发电机是利用永磁体工作的．【答案】 A2．19世纪20年代，科学家们已认识到温度差会引起电流，安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的．该假设中的电流方向是(地理子午线是地球磁场N 极与S极在地球表面的连线)( )A．由西往东垂直于子午线B．由东往西垂直于子午线C．由南向北沿子午线D．由赤道向两极沿子午线方向【解析】因地磁场的N极在南方，由安培定则可知，若地磁场是由环形电流引起的，则电流方向应由东往西垂直于子午线，B正确．【答案】 B3．在导线周围放置些小磁针，关于奥斯特的发现，下列说法错误的是( ) A．当导线中有电流并与小磁针平行放置时，小磁针的方向会发生偏转B．当导线中电流方向发生改变时，小磁针的指向也会发生改变C．小磁针方向发生改变说明电流能够产生磁场，使人们认识到电和磁之间存在着联系D．小磁针方向发生偏转是因为地球对小磁针的磁力在改变【解析】奥斯特实验的结果是，当导线中有电流并与小磁针平行放置时，小磁针的方向会发生偏转，并不是因为地球对小磁针的磁力在改变，A、B、C 正确，D错误．【答案】 D4．如图1所示，在长直导线AB旁，有一带正电的小球用绝缘细绳悬挂在O点，当导线中通入恒定电流时，下列说法正确的是( )图1A．小球受到洛伦兹力的作用，其方向指向纸里B．小球受到洛伦兹力的作用，其方向指向纸外C．小球受到洛伦兹力的作用，其方向垂直AB向右D．小球不受洛伦兹力的作用【解析】直线电流周围存在磁场，而带电小球相对磁场静止，故带电小球不受洛伦兹力；电荷在磁场中受到洛伦兹力的条件：①电荷必须运动；②运动方向不能与磁场方向平行．【答案】 D5．如图2所示的四个实验现象中，不能表明电流能产生磁场的是( )图2A．图甲中，导线通电后磁针发生偏转B．图乙中，通电导线在磁场中受到力的作用C．图丙中，当电流方向相同时，导线相互靠近D．图丁中，当电流方向相反时，导线相互远离【解析】图甲中导线通电后小磁针发生偏转是导线中电流产生的磁场所至，图丙、图丁中两通电导线间的相互作用，也是一导线电流形成的磁场对另一通电导线产生作用所至，图乙是通电导线在磁场中受安培力作用产生偏离，与电流产生磁场无关，故选B.【答案】 B6．关于电报的发展史说法不正确的是( )A．英国摩尔逊发明的电报机利用的是静电感应原理B．英国戴维研制的电报机利用的是电流磁效应原理C．静电电报机、五针式电报机都曾被广泛推广应用D．莫尔斯发明的莫尔斯电码一直沿用至今【解析】静电电报机，五针式电报机，因线路复杂，速度太慢，传递距离短，缺乏实用价值未能得到推广，故C不正确，其他选项均正确．。
高中物理 选修1-1 综合测试卷(含答案解析)
高中物理 选修1-1 综合测试卷（含答案解析）一.单项选择题(每题4分,共40分)1. 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作点电荷C ．点电荷一定是电量很小的电荷D ．当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷2. 真空中两个点电荷相距r 时，库仑力为F ，如果保持它们的电量不变，而将距离增大为2r ，则二者之间的库仑力将变为 ( ) A. F/4 B. F/2 C. F D. 2F3. 根据电场强度的定义式E=F/q ，在国际单位制中，电场强度的单位是( )A. 牛/库B. 牛/焦C. 焦/库D. 库/牛4. 某电场的电场线如图1所示，则同一点电荷放在电场中的A 点和B 点所受静电力A F 和B F 的大小关系是（ ）A . AB F F < B. A B F F >C. A B F F =D. 由于电荷的正、负未知，故无法判断A F 和B F 的大小图15. 发现电流磁效应的科学家是（ ）A. 安培B. 法拉第C. 伏打D. 奥斯特6. 为了使电炉消耗的功率减半，应 （ ）A. 使电流减半B. 使电压减半Ｃ. 使电压和电炉的电阻各减半 Ｄ. 使电炉的电阻加倍7. 下列关于地磁场的描述中正确的是：（ ）A. 指南针总是指向南北，是因为受到地磁场的作用B. 观察发现地磁场的南北极和地理上的南北极重合C. 赤道上空的磁感线由北指南D ．地球南、北极的磁感线和海平面平行8. 关于磁感应强度和磁感线，下列说法中错误的是（ ）A.磁感线上某点的切线方向就是该点的磁感线强度的方向B. 磁感线的疏密表示磁感应强度的大小C. 匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行D. 磁感应强度是只有大小、没有方向的标量9. 关于磁场对通电直导线作用力的大小，下列说法中正确的是（ ） A ．通电直导线跟磁场方向平行时作用力最小，但不为零B ．通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大C ．作用力的大小跟导线与磁场方向的夹角大小无关D ．通电直导线跟磁场方向不垂直时肯定无作用力10. 某同学画的表示磁场B 、电流I 和安培力F 的相互关系如图所示，其中正确的是（ ）二.填空题(每空3分，共36分)11. 自然界中只存在两种电荷，即正电荷和负电荷。
2018-2019版高中物理教科版选修1-1文档：第1章 章末
章末整合一、对电荷守恒定律的理解1.“总量”：指电荷的代数和.2.起电过程的本质：电子发生了转移，也就是说物体所带电荷的重新分配.3.两个完全相同的金属球接触后将平分电荷，即Q1′＝Q2′＝Q1＋Q22，Q1和Q2可以是同种电荷，也可以是异种电荷.【例1】(多选)下面关于电现象的叙述，正确的是()A.玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电B.摩擦可以起电，是普遍存在的现象，相互摩擦的两个物体总同时带等量的异种电荷C.摩擦带电现象的本质是电子的转移，呈电中性的物体得到电子就一定显负电性，失去电子就一定显正电性D.摩擦起电的过程，是通过摩擦创造了等量异种电荷的过程解析物体间通过摩擦做功，使电子获得能量摆脱原子核的束缚而发生转移，哪个物体失去电子决定于其原子核对电子的束缚程度，因此，对同一物体用不同的物体摩擦，该物体可能带正电，也可能带负电，故A错误；但两物体间摩擦时一个物体得到多少电子对方必定失去多少电子，故B正确；呈电中性的物体得到电子必定带负电，反之带正电，故C正确；摩擦起电并不是创造了电荷，而是电荷的转移，故D错误.答案BC[针对训练1](多选)原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，然后，乙、丙分开，最后，得知甲物体带正电1.6×10－15C，丙物体带电8×10－16C.则对于最后乙、丙两物体的带电情况下列说法中正确的是()A.乙物体一定带有负电荷8×10－16 CB.乙物体可能带有负电荷2.4×10－15 CC.丙物体一定带有正电荷8×10－16 CD.丙物体一定带有负电荷8×10－16 C解析由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有净电荷，甲、乙摩擦导致甲失去电子1.6×10－15 C而带正电，乙物体得到电子而带1.6×10－15 C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒可知，乙最终所带负电荷为1.6×10－15 C－8×10－16 C＝8×10－16 C，故A、D正确.答案AD二、库仑定律的理解及应用1.大小：依据F＝k Q1Q2r2，Q1、Q2代入绝对值计算.2.方向：沿连线方向，且同种电荷相斥，异种电荷相吸.3.相互性：两个点电荷间的库仑力为相互作用力，满足牛顿第三定律.【例2】(单选)关于库仑定律的理解，下面说法正确的是()A.对任何带电体之间的静电力计算，都可以使用库仑定律公式B.只要是点电荷之间的静电力计算，都可以使用库仑定律公式C.两个点电荷之间的静电力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的D.摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑一定带正电解析 库仑定律的适用条件为真空中的两点电荷，库仑力作用满足牛顿第三定律.答案 C[针对训练2] (单选)真空中有甲、乙两个点电荷，相距为r ，它们间的静电力为F .若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的13，距离变为2r ，则它们之间的静电力变为( )A.3FB.F 6C.8F 3D.2F 3解析 设甲、乙两点电荷原来的电荷量分别为Q 1、Q 2，则F ＝k Q 1Q 2r 2，改变两点电荷位置及电荷量后，设两点电荷电荷量分别为Q 1′、Q 2′，则F ′＝k Q 1′Q 2′r ′2，将Q 1′＝2Q 1，Q 2′＝13Q 2及r ′＝2r 代入有F ′＝16F .答案 B三、对电场强度、电场线的理解1.(1)电场强度E ＝F q 由电场本身决定，与放入其中的检验电荷无关.(2)点电荷的电场强度E ＝kQ r 2，由点电荷的电荷量Q 和距点电荷Q 的距离r 决定.2.电场线是为形象地描述抽象的电场而引入的假想曲线.电场线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致.3.同一幅图中，电场线的疏密程度可定性地表示电场强度的大小.电场线越密的地方，场强越大；电场线越稀的地方，场强越小.4.电场线任一点顺着电场线的切线方向，就表示该点电场强度的方向，如图1所示.图1【例3】 (单选)(2018·宿迁学业水平模拟)一负电荷由电场中的A 点静止释放，只受静电力作用，沿电场线运动到B 点，它运动的v －t 图像如图2所示，则A 、B两点所在区域的电场线分布情况可能是()图2解析由v－t图像可知负电荷做加速运动，故静电力方向指向B，则电场方向应指向A，A、D错误；由v－t图像可知加速度逐渐增大，表示场强越来越大，所以C正确，B错误.答案 C【例4】(2018·宿迁学业水平模拟)在如图3所示的匀强电场中，有一轻质棒AB，A点固定在一个可以转动的轴上，B端固定有一个大小可忽略、质量为m，带电荷量为Q的小球，当棒静止后与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，求匀强电场的场强.图3解析小球受重力mg、棒拉力T，还应受到水平向右的电场力F，故Q为正电荷，由平衡条件：T sin θ－F＝0T cos θ＝mg所以F＝mg tan θ又由F＝QE，得E＝mg tan θQ.答案mg tan θQ章末检测(时间：50分钟) 一、单项选择题1.根据电场强度的定义式E＝Fq，在国际单位制中，电场强度的单位是()A.牛/库B.牛/焦C.焦/库D.库/牛答案 A2.下列与静电有关的图中，属于防范静电的是()解析下雨天，云层带电打雷，往往在屋顶安装避雷针，是导走静电，防止触电，故A属于静电防范.静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法，故B属于静电利用；复印机复印文件资料，就是利用静电墨粉成在鼓上.故C属于静电利用；静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，故D属于静电应用.答案 A3.(2018·盐城学业水平模拟)两个放在绝缘架上的相同金属球相距d，球的半径比d小得多，分别带q和3q的同种电荷，相互斥力为3F.现将这两个金属球接触.然后分开，仍放回原处，则它们的相互斥力将变为()A.0B.FC.3FD.4F解析由于金属球间的距离远大于其半径.所以可看成点电荷，符合库仑定律，当两球接触时电荷量平分，分别为2q .故由库仑定律得，它们的排斥力变为4F ，D 正确.答案 D4.(2018·连云港学业水平模拟)关于电场线，下列说法中正确的是( )A.电场线是客观存在的B.电场线与电荷运动的轨迹是一致的C.电场线上某点的切线方向与该点的场强方向一致D.沿电场线方向，场强一定越来越大解析 电场线不是客观存在的，是为了形象描述电场的假想线，选项A 错误；由静止开始运动的电荷所受静电力方向应是该点切线方向，下一时刻位置可能在电场线上，也可能不在电场线上，轨迹可能与电场线不一致.何况电荷可以有初速度，运动轨迹与初速度的大小、方向均有关，可能轨迹很多，而电场线是一定的，选项B 错误；根据电场线的定义，选项C 正确；场强大小与场强的方向也无关，与电场线方向无关，选项D 错误.答案 C5.关于点电荷的说法，不正确的是( )A.体积小的带电体，也不一定能看作点电荷B.体积很大的带电体也可能看作点电荷C.点电荷一定是电荷量很小的电荷D.两个均匀带电的金属小球，在一定条件下可以视为点电荷解析 看作点电荷的条件是：当带电体的形状或大小远远小于它们之间的距离时，带电体可看作点电荷，故A 、B 、D 正确，C 错误.答案 C6.关于电场强度，下列说法正确的是( )A.由E ＝F q 知，若q 减半，则该处电场强度为原来的2倍B.由E ＝k Q r 2知，E 与Q 成正比，而与r 2成反比C.由E ＝k Q r 2知，在以Q 为球心，以r 为半径的球面上，各处场强均相同D.电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向解析因E＝Fq为场强定义式，而电场中某点场强E只由电场本身决定，与是否引入检验电荷及q的大小、正负无关，故A错误；E＝k Qr2是点电荷Q的电场中各点场强决定式，故E∝Qr2是正确的，即B正确；因场强为矢量，E相同意味着大小、方向都相同，而在该球面上各处E方向不同，故C错误；因为所放电荷的电性不知，若为正电荷，则E与电荷受力方向相同，否则相反，故D错误. 答案 B7.把一个带正电的金属小球A跟同样的不带电的金属球B相碰，两球都带等量的正电荷，这从本质上看是因为()A.A球的正电荷移到B球上B.B球的负电荷移到A球上C.A球的负电荷移到B球上D.B球的正电荷移到A球上解析两导体接触时，是自由电子从一个物体转移到另一物体.B球的负电荷移到A球中和掉部分正电荷，而自身剩余与负电荷等量的正电荷.故选项B正确. 答案 B8.(2018·连云港学业水平模拟)下列图中，A、B两点电场强度相等的是()解析A图是负点电荷形成的电场，处在同一球面上的A、B两点，由E＝kQ r2可知，它们场强的大小相等，但方向不同，故E A≠E B，A错误；B图中E A≠E B，B错误；C图中是两块带电平行板间的电场，为匀强电场，故C正确；D图中A、B两点电场线的疏密程度不同，且方向也不同，E A≠E B，故D错误.答案 C9.(2018·盐城学业水平模拟)下列说法正确的是()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.玻璃棒无论和什么物体摩擦都会带正电D.带等量异种电荷的两个导体接触后，电荷会消失，这种现象叫做电荷的湮灭 解析 任何起电过程的本质都是电荷的转移，电荷不会被创造，故A 项错误，B 项正确；玻璃棒和其他物体摩擦可能带正电也可能带负电，所以C 项错误；D 选项中，电荷并没有消失或湮灭，只是正负电荷数目相等，表现为中性，故D 项错误.答案 B10.两个点电荷相距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，作用力变为2FC.每个电荷的电荷量和两电荷间距都减半时，作用力为4FD.一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 本题考查了对库仑定律的应用.真空中两点电荷间的作用力大小与两电荷电荷量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比.A 选项中电荷量不变距离加倍时，相互作用力变为原来的14，A 错误；B 选项中，一个电荷的电荷量和两电荷间距都减半时，则作用力变为原来的2倍，B 正确；C 选项中，每个电荷的电荷量和两电荷间距都减半时，则相互作用力不变，故C 错误；D 选项中，一个电荷的电荷量和两电荷间距都增加相同倍数时，由库仑定律可知，作用力变为原来的1n ，D 错误.答案 B11.(2018·扬州学业水平模拟)如图1所示a 、b 为以负点电荷Q 为圆心的同一圆周上的两点，a 、c 两点在同一条电场线上，则以下说法中正确的是( )图1A.a 、b 两点场强相等B.同一检验电荷在a 、b 两点所受静电力相同C.a 、c 两点场强大小关系为E a ＞E cD.a 、c 两点场强方向相同解析 由点电荷产生的场强的特点知，a 、b 两点场强大小相等，但方向不同，a 、c 两点场强方向相同，但大小不等，越靠近点电荷场强越大，故只有D 正确. 答案 D12.(2018·镇江学业水平模拟)如图2所示，空间有一电场，电场中有两个点a 和b .下列表述正确的是( )图2A.该电场是匀强电场B.a 点的电场强度比b 点的大C.b 点的电场强度比a 点的大D.正电荷在a 、b 两点所受电场力方向相同解析 由图可以看出a 处的电场线比b 处密，故选项A 、C 错误，B 正确；a 点的切线方向与b 点不同，故D 错误.答案 B二、填空和实验题13.(2018·宿迁学业水平模拟)电荷所带电荷量q ＝3.0×10－10 C ，在电场中的某一点所受的电场力F ＝6.3×10－7 N ，方向竖直向上，则这一点的电场强度为________.若在这一点放一电荷量为q 1＝6.0×10－10 C 的电荷时，那么电荷所受电场力为________________，若在这一点不放电荷时，这一点的场强_____________________________________________________________________.解析 电场强度是电场本身固有的性质，它不因电场中是否放有检验电荷而改变.电荷在电场中某处所受的电场力是由该处的场强和带电体的电荷量共同决定的. 根据场强的定义式可知：E ＝F q ＝6.3×10－73.0×10－10N/C ＝2.1×118 N/C ，方向竖直向上 电荷q 1在该点所受的电场力为：F 1＝Eq 1＝2.1×118×6.0×10－10 N ＝1.26×10－6 N若在该点不放电荷，该点的场强的大小仍为E ＝2.1×118 N/C ，方向竖直向上.答案 2.1×118 N/C ，方向竖直向上 1.26×10－6 N2.1×118 N/C ，方向竖直向上14.真空中有两个静止的点电荷A 、B ，其带电荷量 q A ＝2q B ，当两者相距0.01 m 时，相互作用力为 1.8×10－2N ，则其带电量分别为q A ＝________C ，q B ＝________C.解析 由库仑定律 k q A q B r 2可得，9×118×2q B q B （0.01）2＝1.8×10－2，解得q B ＝1.0× 10－8C ，q A ＝2q B ＝2.0×10－8C.答案 2.0×10－8 1.0×10－815.如图3所示，A 是一个带正电且电荷量为Q 的带电体，在距它中心L 处的B 点，放一带负电且电荷量为q 的点电荷(q ≪Q )，所受库仑力为F .移去点电荷q 后，B 点的场强大小为________，方向与力F 的方向________.图3解析 由题意可知，放一带负电且电荷量为q 的点电荷(q ≪Q )，所受库仑力为F .根据电场强度的定义可知，E ＝F q ；因此B 点的电场强度的大小为F q ；由于带负电荷，因此负电荷的电场力方向与该点的电场强度的方向相反.答案 F q 相反三、计算题16.(2018·盐城学业水平模拟)如图4所示，A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点∠B ＝30°，现在A 、B 两点放置两点电荷q A 、q B ，测得C 点场强的方向与AB 平行，则q A 带什么电，q A ∶q B 是多少？图4解析 放在A 点和B 点的点电荷在C 处产生的场强方向在AC和BC 的连线上，因C 点场强方向与BA 方向平行，故放在A点的点电荷和放在B 点的点电荷产生的场强方向只能如图所示，由C →A 和由B →C .故q A 带负电，q B 带正电，且E B ＝2E A ，即k q B BC 2＝2k q A AC 2，又由几何关系知BC ＝2AC ，所以q A ∶q B ＝1∶8.答案 负电 1∶817. (2018·常州学业水平模拟)如图5所示，在一条直线上有两个相距0.4 m 的点电荷A 、B ，A 带电＋Q ，B 带电－9Q ，现引入第三个点电荷C ，恰好使三个点电荷都处于平衡状态，问：C 应带什么性质的电荷？应处于何处？所带电荷量为多少？图5解析 根据平衡条件判断，C 应带负电，放在A 的左边且和AB 在一条直线上.设C 带电荷量为q ，与A 点相距为x ，则以A 为研究对象，由平衡条件：k qQ A x 2＝k Q A Q B r 2①以C 为研究对象，则k qQ A x 2＝k qQ B （r ＋x ）2② 解①②得x ＝12r ＝0.2 m ，q ＝－94Q故C 应带负电，放在A 的左边0.2 m 处，带电荷量为－94Q . 答案 C 应带负电 放在A 的左边0.2 m 处 －94Q18.如图6所示，一个质量为m ，带电量为－q 半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强电场中(电场线与水平面平行)当小球静止时，测得悬线与竖直线夹角为30°，重力加速度为g .求该匀强电场的场强大小及方向.图6解析 小球在电场中受重力、电场力、拉力三个力，合力为零，则知电场力的方向水平向左，而小球带负电，电场强度的方向与负电荷所受电场力方向相反，所以匀强电场场强方向水平向右.由图，根据平衡条件得qE ＝mg tan 30°得E ＝mg tan 30°q . 答案 大小为mg tan30°q 方向水平向右。
2018-2019学年高中物理选修1-1：模块综合测评
2018-2019学年高中物理选修1-1：模块综合测评一、单选题1. 下列设备工作时，没有利用电磁波的是A．移动电话通话B．收音机接收广播电台信号C．电动机通电后正常运转D．雷达发现飞机2. 如图所示，在通有恒定电流的螺线管内有一点P，过P 点的磁感线方向一定是A．从螺线管的N极指向S极B．放在P点的小磁针S极受力的方向C．静止在P点的小磁针N极指的方向D．与螺线管垂直3. 随着科学技术的不断发展，使用“传感器”进行控制的家用电器日益普及，我们日常生活中的空调器和电冰箱都使用了A．压力传感器B．红外线传感器C．生物传感器D．温度传感器4.有一只小型直流电动机和一只白炽灯，它们的铭牌上都标有“220 V40 W”的字样，现将它们并联接在电源电压为220 V的直流电路中，当电路接通后()二、多选题A ．在相同的时间内它们发出的热量相同B ．在相同的时间内它们消耗的电能相同C ．对它们来说，IU ＝I 2R 都是成立的D ．对电动机来说，成立5. 如果家里的微波炉(1000 W)、 电视机(100 W)和洗衣机(400 W)平均每天都工作1 h ，一个月(30天计)的用电量是( )A ．10 kW·hB ．20 kW·hC ．45 kW·hD ．40 kW·h6. 在静电场中，下述说法正确的是（ ）A ．正电荷由高电势处运动到低电势处，电势能增加B ．正电荷由高电势处运动到低电势处，电势能减小C ．负电荷由低电势处运动到高电势处，电势能增加D ．负电荷由高电势处运动到低电势处，电势能减小7. 如图所示，金属棒MN 放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上，与金属导轨组成闭合回路．当回路通有电流(电流方向如图中所示)时，关于金属棒受到安培力F 的方向和大小，下列说法中正确的有()A ．F 方向向右B ．F 方向向左C ．增大电流，F 增大D ．增大磁感应强度，F 减小)下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是(8.A．磁感线上某点的切线方向就是该点磁感应强度的方向B．某处磁感应强度的方向是一小段通电导线放在该处时所受磁场力的方向C．小磁针N极的受力方向就是该处磁感应强度的方向D．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向9. 在以下四幅演示实验图示中，通过实验现象能正确表述实验结论的是( )A．小磁针发生偏转，反映了电流的磁效应B．闭合电键，检流计指针发生偏转，反映了在一定条件下机械能可以转变为电能C．闭合电键，金属棒在导轨上滚动，反映了磁场可以产生能量D．闭合电键，线框转动，说明改变穿过闭合电路的磁通量可以产生感应电流10. 一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示．副线圈仅接入一个10 Ω的电阻．则( )A．该交变电压的周期是1×10－2 sB．副线圈输出电压的有效值为 VC．输出交变电流的频率为50 HzD．流过电阻的最大电流为A三、填空题四、解答题11. 如图所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N 极向纸内偏转小明由此推测：若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，小磁针也将发生偏转请你说出小明推测的依据是：____________，你认为磁针的N 极会向______选填“纸内”或”纸外”偏转．12. (1)我们日常生活中照明用的交流电电压随时间变化的图象是________．(2)如图，桌面上放一闭合金属线圈，把一竖立的条形磁铁从位置A 快速移到桌面上的位置B ，则此过程线圈中________(选填“有”或“无”)感应电流．若此实验做了两次，磁铁从位置A 移到位置B 的时间第一次比第二次长，则线圈中产生的感应电动势第一次比第二次________(选填“大”或“小”)．13. 如图所示，水平放置的平行金属导轨，表面光滑，宽度L 为1 m ，在其上放一金属棒，棒与导轨垂直，且通有0.5 A 、方向由a 向b 的电流．整个装置放在竖直方向的匀强磁场中．在大小为2 N 、方向水平向右，且与棒垂直的外力F 作用下，金属棒处于静止状态．求：(1)所加磁场的方向；(2)磁感应强度的大小．14. 质量为m的带电小球用细绳系住悬挂于匀强电场中，如图所示，静止时θ角为60°，取g＝10 m/s2.问：(1)小球带何种电？(2)若将线烧断，2 s末小球的速度是多大？。
2018学年高中物理沪科版习题 必修一 模块综合测评 含答案
模块综合测评(时间：60分钟 满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．甲、乙两车沿平直公路通过同样的位移．甲车在前半段位移以30 km/h 的速度运动．后半段位移以60 km/h 的速度运动；乙车在前半段时间内以30 km/h 的速度运动，后半段时间内以60 km/h 的速度运动，则甲、乙两车在整个位移中的平均速度v 甲和v 乙的大小关系是( )【导学号：69370289】A.v 甲＝v 乙B.v 甲<v 乙C.v 甲>v 乙D ．由于不知道位移和时间，所以无法比较【解析】 设甲车前后两段位移均为s ，则v 甲＝2ss 30＋s 60＝2×30×6030＋60 km/h ＝40 km/h设乙车前后两段所用时间均为t ， 则v 乙＝30t ＋60t2t ＝45 km/h 故v 甲<v 乙，B 正确． 【答案】 B2．一物体从高h 处做自由落体运动，经时间t 到达地面，落地速度为v ，那么当物体下落时间为t3时，物体的速度和距地面高度分别是( )【导学号：69370290】A.v 3，h 9B.v 9，h 9C.v3，89h D.v9，33h【解析】物体做自由落体运动，经时间t到达地面的速度为v，根据速度公式v＝gt可知，下落时间为t3时的速度为v′＝g(t3)＝13v，又知下落时间t内的位移为h，则t3时间内的位移为h′＝12g(t3)2＝19h，物体距地面高度h″＝h－19h＝89h，选项C正确，其他选项均错．【答案】 C3．(2016·昆明高一检测)如图1，一个人站在水平地面上的长木板上用力F向右推箱子，木板、人、箱子均处于静止状态，三者的质量均为m，重力加速度为g，则()图1A．箱子受到的摩擦力方向向右B．地面对木板的摩擦力方向向左C．木板对地面的压力大小为3mgD．若人用斜向下的力推箱子，则木板对地面的压力会大于3mg【解析】人用力F向右推箱子，对箱子受力分析，受推力、重力、支持力、静摩擦力，根据平衡条件，箱子受到的摩擦力方向向左，与推力平衡，故A错误；对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，不受静摩擦力，否则不平衡，故地面对木板没有静摩擦力，故B错误；对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，根据平衡条件，支持力等于重力，根据牛顿第三定律，支持力等于压力，故压力等于重力，为3mg，故C正确；若人用斜向下的力推箱子，三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，故压力依然等于3mg，故D错误．【答案】 C4．(2016·崇文区高一检测)一小球沿斜面匀加速滑下，依次经过A、B、C三点．已知AB＝6 m，BC＝10 m，小球经过AB和BC两段所用的时间均为2 s，则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是()【导学号：69370291】A．2 m/s,3 m/s,4 m/sB．2 m/s,4 m/s,6 m/sC．3 m/s,4 m/s,5 m/sD．3 m/s,5 m/s,7 m/s【解析】由题意可知B点是AC段的中间时刻，AB、BC是相邻的等时间段，所以v B＝s ACt AC＝4 m/s，又根据Δs＝s BC－x AB＝at2可得a＝1 m/s2，进一步可得vA＝2m/s、v C＝6 m/s，选项B正确．【答案】 B5．(2013·山东高考)如图2所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C 水平，则弹簧A、C的伸长量之比为()图2A.3∶4 B．4∶ 3C．1∶2 D．2∶1【解析】这是典型的平衡模型，解题的要点是对两小球进行受力分析、列平衡方程，若取两小球作为一个整体来研究会更方便．解法一分别对两小球受力分析，如图所示F A sin 30°－F B sin α＝0F′B sin α－F C＝0F B＝F′B得F A＝2F C，即弹簧A、C的伸长量之比为2∶1，选项D正确．解法二将两球作为一个整体，进行受力分析，如图所示由平衡条件知F ′A F C ＝1sin 30°即F ′A ＝2F C又F ′A ＝F A ，则F A ＝2F C 故选项D 正确． 【答案】 D6.甲、乙两物体从同一地点沿同一条直线同时运动，其速度－时间图像如图3所示，下列说法正确的是( )【导学号：69370292】图3A ．0～t 1时间内两物体均处于静止状态B ．t 1～t 2时间内甲物体始终在乙物体的前面C ．t 2时刻两物体相遇D ．t 1～t 2时间内，甲物体做匀减速直线运动【解析】 由v t 图像可知，0～t 1时间内甲、乙均做匀速运动，t 1～t 2时间内，甲物体做匀减速直线运动，A 错误，D 正确；t 2时刻之前，v 甲始终大于v 乙，两物体又从同一地点同向运动，故t 1～t 2时间内甲物体始终在乙物体前面，且两物体相距越来越远，B 正确，C 错误．【答案】 BD7.A 、B 两球的质量均为m ，两球之间用轻弹簧相连，放在光滑的水平地面上，A 球左侧靠墙．弹簧原长为L 0，用恒力F 向左推B 球使弹簧压缩，如图4所示，整个系统处于静止状态，此时弹簧长为L .下列说法正确的是( )图4A．弹簧的劲度系数为F/LB．弹簧的劲度系数为F/(L0－L)C．若突然将力F撤去，撤去瞬间，A、B两球的加速度均为0D．若突然将力F撤去，撤去瞬间，A球的加速度为0，B球的加速度大小为F/m【解析】由F＝k(L0－L)可得弹簧的劲度系数k＝FL－L，A错误，B正确；撤去F的瞬间，弹簧弹力不变，A的加速度为零，B的加速度a B＝Fm，C错误，D正确．【答案】BD8．如图5甲所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图像如图乙所示，若重力加速度g取10 m/s2，根据图乙中所提供的信息可以计算出()【导学号：69370293】甲乙图5A．物体的质量为2 kgB．斜面的倾角为37°C．加速度为6 m/s2时物体的速度D．物体能静止在斜面上所施加的最小外力为12 N【解析】对物体受力分析，根据牛顿第二定律得a＝Fm cos θ－g sin θ，当F＝0 N时，a＝－6 m/s2，当F＝20 N时，a＝2 m/s2，解得θ＝37°，m＝2 kg.由三力平衡得物体能静止在斜面上所施加的沿水平方向的最小外力为F＝mg tan θ＝15 N，故选项A、B正确，D错误；由于运动情况未知，力F随时间的变化情况未知，无法确定加速度为6 m/s2时物体的速度．【答案】AB二、非选择题(本题共4小题，共52分．按题目要求作答．)9．(12分)在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧测力计.【导学号：69370294】(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：＝N/m.(2)某次实验中，弹簧的指针位置如图6所示，其读数为N，同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N，请画出这两个共点力的合力F合．(3)由图得到F合＝N.图6【解析】(1)根据图甲中图线斜率求得弹簧的劲度系数k＝54 N/m.(2)读数时估读一位，F＝2.10 N.(3)作图(如图乙所示)，在同一力的图示中使用相同的比例标尺，作平行四边形，量出如图所示对角线的长度，根据比例尺换算出合力，F＝3.3 N.合甲乙【答案】(1)54(2)2.10见解析(3)3.310．(12分)(2016·杭州高一期末)某同学设计了如图7所示的装置来探究加速度与力的关系．轻质弹簧秤固定在一合适的木块上，桌面的右边缘固定一个光滑的定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线P、Q，并测出间距d.开始时将木块置于P处，现缓慢向瓶中加水，直到木块刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木块放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F，然后释放木块，并用秒表记下木块从P运动到Q处的时间t.【导学号：69370295】图7(1)木块的加速度可以用d和t表示为a＝.(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F的关系．下图中能表示该同学实验结果的是．(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是．A．可以改变滑动摩擦力的大小B．可以更方便地获取更多组实验数据C．可以更精确地测出摩擦力的大小D．可以获得更大的加速度以提高实验精度【解析】(1)根据匀变速直线运动公式得：a＝2d t 2(2)当有拉力时加速度还是零，所以图线不经过原点的原因是没有平衡小车的摩擦力．A、B、D答案不可能，只有C答案正确．(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比水的质量容易改变，可以更方便地获取更多组实验数据，可以更精确地测出摩擦力的大小，故选B，C.【答案】 (1)2dt 2 (2)C (3)BC11．(14分)观光旅游、科学考察经常利用热气球，保证热气球的安全就十分重要．科研人员进行科学考察时，气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为M ＝800 kg ，在空中停留一段时间后，由于某种故障，气球受到的空气浮力减小，当科研人员发现气球在竖直下降时，气球速度为v 0＝2 m/s ，此时开始计时经过t 0＝4 s 时间，气球匀加速下降了h 1＝16 m ，科研人员立即抛掉一些压舱物，使气球匀速下降．不考虑气球由于运动而受到的空气阻力，重力加速度g ＝10 m/s 2.求：(1)气球加速下降阶段的加速度大小a . (2)抛掉的压舱物的质量m 是多大？(3)抛掉一些压舱物后，气球经过时间Δt ＝5 s ，气球下降的高度是多大？ 【解析】 (1)设气球加速下降的加速度为a ，则 由运动公式可知：h 1＝v 0t 0＋12at 20 解得a ＝1 m/s 2(2)设空气阻力为F ，加速下降，由牛顿第二定律得：Mg －F ＝Ma 抛掉质量为m 压舱物，气体匀速下降，有：(M －m )g ＝F 解得m ＝80 kg.(3)设抛掉压舱物时，气球的速度为v 1，经过Δt ＝5 s 下降的高度为H 由运动公式可知：v 1＝v 0＋at 0 H ＝v 1Δt 解得H ＝30 m.【答案】 (1)1 m/s 2 (2)80 kg (3)30 m12．(16分)(2016·天津高一期末)如图8，水平面上的矩形箱子内有一倾角为θ的固定斜面，斜面上放一质量为m 的光滑球，静止时，箱子顶部与球接触但无压力，箱子由静止开始向右做匀加速运动，然后做加速度大小为a 的匀减速运动直至静止，经过的总路程为s ，运动过程中的最大速度为v .【导学号：69370296】图8(1)求箱子加速阶段的加速度为a ′.(2)若a ＞g tan θ，求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力．【解析】 (1)设加速度为a ′，由匀变速直线运动的公式：s 1＝v 22a ′，s 2＝v 22a得： s ＝s 1＋s 2＝v 22a ′＋v 22a解得： a ′＝a v 22as －v 2(2)设小球不受车厢的作用力，应满足：N sin θ＝ma N cos θ＝mg 解得：a ＝g tan θ减速时加速度的方向向左，此加速度有斜面的支持力N 与左壁支持力共同提供，当a ＞g tan θ 时，左壁的支持力等于0，此时小球的受力如图，则：N sin θ＝ma N cos θ－F ＝mg 解得：F ＝ma 1tan θ－mg【答案】 (1)a v 22as －v2 (2)0 matan θ－mg。
沪科版高中物理选修1-1章末综合测评1
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）章末综合测评(一)(分值：100分 时间：60分钟)一、选择题(本题共10个小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．把两张用软纸摩擦过的塑料片相互靠近，它们会张开，这是由于它们之间存在( ) A ．弹力 B ．摩擦力 C ．静电力D ．磁场力【解析】 由于摩擦起电——两个相互摩擦的物体由于其约束电子的能力不同容易使其中一个物体得到电子而另一个物体失去电子，软纸摩擦塑料片就是这个道理，由于塑料片带同种电荷，相互排斥，所以分开．【答案】 C2．(多选)对于库仑定律，下列说法中正确的是( )A ．凡计算两个点电荷间的作用力，都可以使用公式F ＝kQ 1Q 2r 2B ．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷是否相等，它们之间的库仑力大小一定相等C ．两个带电小球距离非常近时，不能使用库仑定律D ．两个点电荷的电荷量各减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间的库仑力减为原来的四分之一【解析】 库仑定律的适用条件是真空中两个静止的点电荷，故A 错；根据牛顿第三定律，可知两个点电荷间的库仑力大小一定相等，故B 正确；当两个带电小球距离非常近时，此两小球不能视为点电荷，库仑定律不适用，故C 正确；由F ＝k q 1q 2r 2可知q 1′＝12q 1，q 2′＝12q 2，r 不变时，它们之间的库仑力F ′＝k q 1′q 2′r 2＝14F ，故D 正确．3．用毛皮摩擦橡胶棒，会使橡胶棒带负电，摩擦前后，橡胶棒上的质子数将()A．增加B．减少C．不变D．先增加后减少【解析】摩擦过程中橡胶棒带负电，是毛皮的电子转移至橡胶棒上，而不是橡胶棒上的质子减少所致，故C正确．【答案】 C4.如图1是模拟避雷针作用的实验装置，金属板M接高压电源的正极，金属板N接负极．金属板N上有两个等高的金属柱A、B，A为尖头，B为圆头．逐渐升高电源电压，当电压达到一定数值时，可看到放电现象．先产生放电现象的是() 【导学号：22940012】图1A．A金属柱B．B金属柱C．A、B金属柱同时D．可能是A金属柱，也可能是B金属柱【解析】根据导体表面电荷分布与尖锐程度有关可知，A金属柱尖端电荷密集，容易发生尖端放电现象，故选项A正确．【答案】 A5．(多选)下列关于电场强度的叙述中正确的是()A．电场中某点的场强大小等于单位电荷在该点受到的电场力大小B．电场中某点的场强与该点试探电荷所受的电场力成正比C．电场中某点的场强方向就是试探电荷在该点所受电场力的方向D．电场中某点的场强与该点有无试探电荷无关【解析】用E＝Fq来定义场强并规定在电场中某点正点电荷的受力方向为场强的方向，负点电荷的受力方向与场强方向相反．无论采用怎样的试探电荷q，E＝Fq对电场中的给定点是相同的，不存在“E与F成正比与q成反比”之说，电场是一种客观存在的特殊物质，电场中某点的场强大小和方向与该点有无试探电荷无关，与试探电荷电荷量的多少和电性无关．故A，D正确．6．光滑绝缘水平面上有一带正电的小球正在做匀速直线运动，当小球运动到a点时突然加上一个平行水平面的电场，发现小球沿曲线abc运动且速度逐渐增大，则下列关于所加电场在b点的电场强度方向合理的是(虚线是曲线在b点的切线)()【解析】由题知，小球原来只受重力和支持力作用，加上电场后，小球运动状态的改变仅由电场力引起，因小球带正电，所受电场力方向(指向轨迹凹侧)与电场强度方向一致，又因小球速率是增加的，所以电场力方向与速度方向的夹角应小于90°，C对．【答案】 C7．关于电场强度，下列说法中正确的是()A．由E＝Fq知，检验电荷在某点所受电场力越大，该点的场强越强B．由E＝Fq知，检验电荷所带电量越少，检验电荷所在位置的场强越强C．电场中某点的场强与检验电荷的电量和所受的电场力无关D．电场中某点场强的方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向【解析】电场强度E与F、q均无关，取决于源电荷本身，电场中某点场强的方向就是正电荷在该点所受电场力的方向，故只有C正确．【答案】 C8．如图2所示，AB是某电场中的一条电场线，在线上O点放一个自由的负电荷，它将沿电场线向B点运动，下列判断中正确的是()图2A．电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度一定越来越小B．电场线由B指向A，该电荷做加速运动，由题设条件知其加速度大小的变化不能确定C．电场线由A指向B，电荷做匀加速运动D．电场线由B指向A，电荷做加速运动，加速度一定越来越大【解析】负点电荷在O点向B点运动，说明该负点电荷在电场中受到的电场力方向由A指向B，而负点电荷在电场中受到电场力方向与电场强度方向(即电场线方向)相反，所以电场线应由B指向A，选项C错；因一根电场线无法判断其疏密程度，也就不能判断该电场在A，B两处哪点的场强大．所以不能确定负电荷由O向B运动时受到电场力(或加速度)大小的变化，故选项A，D错，选项B正确．【答案】 B9．如图3所示是电场中某区域的电场线分布图，A是电场中的一点，下列判断中正确的是()图3A．A点的电场强度方向向左B．A点的电场强度方向向右C．负点电荷在A点受力向右D．正点电荷在A点受力向左【解析】正电荷在电场中受力方向与场强方向相同，故B正确．【答案】 B10．(多选)两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距r，两者相互接触后，再放回原来的位置，则相互作用力可能是原来的()A.47 B.37C.97 D.167【解析】由库仑定律可知，库仑力与电荷量的乘积成正比．设原来两小球分别带电荷量为q1＝q，q2＝7q.若两小球原来带同种电荷，接触后等分电荷量，则q1′＝4q，q2′＝4q，则D正确．若两小球原来带异种电荷，接触后则q1″＝3q，q2″＝3q，则由库仑定律可知，C正确．【答案】CD二、填空题(本题共2个小题，共16分)11．(8分)两个点电荷甲和乙同处于真空中．(1)甲的电荷量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的__________倍．(2)把每个电荷的电荷量都增大为原来的4倍，那么它们之间的距离必须变为原来的__________倍，才能使其间的相互作用力不变．【解析】甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是一对作用力与反作用力，所以两者大小相等；由库仑定律F＝k q A q Br2得：当两者的电荷量都增大为原来的4倍时，要使作用力不变，距离必须变为原来的4倍．【答案】 (1)1 (2)412．(8分)在真空中有两个点电荷，它们之间距离是L 时，相互作用的库仑力大小是F ，如果把两个电荷之间的距离缩短10 cm ，则相互作用的库仑力大小变为4F ，由此可知L 的大小是________cm.【解析】 设两个点电荷的电荷量分别为Q 1和Q 2，由库仑定律，F ＝k Q 1Q 2L 2，4F ＝k Q 1Q 2L ′2，所以L ＝2L ′＝2(L －0.1 m)，L ＝0.2 m ＝20 cm.【答案】 20三、计算题(本题共4个小题，共44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得分．有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位)13．(10分)甲、乙两导体球，甲球带有4.8×10－16C 的正电荷，乙球带有3.2×10－16C 的负电荷，放在真空中相距为10 cm 的地方，甲、乙两球的半径远小于10 cm ，k ＝9.0×109 N·m 2/C 2.(1)试求两球之间的静电力，并说明是引力还是斥力？(2)将两个导体球相互接触一会儿，再放回原处，其作用力能求出吗？是斥力还是引力？ 【解析】 (1)因为两球的半径都远小于10 cm, 因此可以作为两个点电荷考虑．由库仑定律可求：F ＝k q 1q 2r 2＝9.0×109×4.8×10－16×3.2×10－160.12 N ≈1.38×10－19 N ，两球带异种电荷，它们之间的作用力是引力．(2)将两个导体球相互接触，首先正负电荷相互中和，还剩余(4.8－3.2)×10－16C 的正电荷，这些正电荷将重新在两导体球间分配，由于题中并没有说明两个导体球是否完全一样，因此我们无法求出力的大小，但可以肯定两球放回原处后，它们之间的作用力变为斥力．【答案】 (1)1.38×1016 N 引力 (2)不能 斥力14．(10分)两个很小的带同种电荷的小球A 和B ，用绝缘细线连在一起，如图4所示，A 球质量m A ＝1.0×10－3 kg ，电荷量为q A ＝2.0×10－8 C ，B 球质量m B ＝2.0×10－3 kg ，电荷量为q B ＝3.0×10－8 C ，两球心相距r ＝3.0×10－2 m ，求两条细线上的拉力分别为多少？(取g ＝10 m/s 2) 【导学号：22940013】图4【解析】 把AB 看作一个整体，则上端细线拉力F ＝(m A ＋m B )g ＝3.0×10－2 N 再以B 为研究对象，则对B 有：m B g ＋k q A q Br 2＝F ′ 可得F ′＝2.6×10－2 N.【答案】 上端细线：3.0×10－2 N 下端细线：F ′＝2.6×10－2 N15．(12分)如图5所示，用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中．三个带电小球质量相等，A 球带正电．平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零．图5(1)指出B 球和C 球分别带何种电荷；并说明理由． (2)若A 球带电荷量为Q ，则B 球的带电荷量为多少？【解析】 (1)因为A 球与B 球间绳无拉力，A 球与C 球间绳也无拉力，所以B 球、C 球均与A 球带相反电性的电荷，即B ，C 两球都带负电荷． (2)由对称性知：q B ＝q C ，B 球受三力作用，根据平衡条件有：kQq B r 2cos 60°＝kq C q Br 2 解以上两式得：q B ＝Q2. 故B 球的带电荷量为－Q2.【答案】 (1)B ，C 均带负电，理由见解析 (2)－Q216. (12分)把一个电荷量q ＝－10－6 C 的电荷，依次放在带正电的点电荷Q 周围的A 、B 两点如图6，受到的静电力大小分别是F A ＝5×10－3 N ，F B ＝3× 10－3 N.图6(1)画出电荷q 在A 、B 两点的受力方向； (2)求出A 、B 两点的电场强度；(3)如在A 、B 两点分别放上另一个电荷量为q ′＝10－5 C 的电荷，受到的静电力是多大？ 【解析】 (1)电荷在A 、B 两点的受力方向沿着它们与点电荷Q 的连线向内，如图所示．(2)A 、B 两点的场强大小分别为E A ＝F A q ＝5×10－310－6 N /C ＝5×103 N/C E B ＝F B q ＝3×10－310－6N/C＝3×103 N/C电场强度的方向决定于正电荷的受力方向，因此沿着A 、B 两点与点电荷Q 的连线向外． (3)当在A 、B 两点放上电荷q ′时，受到的静电力分别为 F A ′＝E A q ′＝5×103×10－5 N ＝5×10－2 N F B ′＝E B q ′＝3×103×10－5 N ＝3×10－2 N 其方向与场强方向相同． 【答案】 (1)见解析(2)E A ＝5×103 N /C E B ＝3×103 N/C (3)F A ′＝5×10－2 N F B ′＝3×10－2 N。
2018学年高中物理沪科版选修1-1习题 第一章 从富兰克
学业达标测评(四)(建议用时：45分钟)1．身穿化纤衣服的人在晚上脱衣服时，会看到电火花，并伴有“叭叭”的响声，其原因是()A．由于化纤衣物间的摩擦产生了静电B．人体本身带电C．空气带电，在衣服上产生放电现象D．以上说法都不正确【解析】正常情况下，物体(包括气体物质)都是电中性的，人体、空气本身不可能带电，故B、C错误．晚上脱衣服时，衣物间的摩擦产生静电，积聚的大量电荷导致火花放电，故A正确．【答案】 A2．避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是()A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地D．以上说法都不对【解析】带电荷的云层靠近避雷针时，在避雷针的尖端感应出与云层电性相反的电荷，达到一定程度就向空中放电，中和云层中的电荷，从而避免建筑物遭受雷击，所以只有选项B正确．【答案】 B3．请用学过的电学知识判断下列说法正确的是()A．维修高压电路的电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死D．打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险【解析】由电学知识可知汽油桶用金属材料制作时可以及时将产生的静电导走，故B对；绝缘衣在高电压下不但不能屏蔽高压电场对人体的损害，而且还可能被击穿，而穿金属衣不但可以起到屏蔽作用还不会被击穿，故A错；由静电屏蔽知识可知在汽车里更安全，故D错；小鸟站在高压输电线上，因为两爪之间电压为零，故小鸟不会被电死，C错．【答案】 B4．如图1-4-7所示，先用绝缘细线将导体悬挂起来，并使导体带电．然后用带绝缘柄的不带电小球接触A点，再用小球与验电器接触．用同样的方法检验B、C部位的带电情况，则()图1-4-7A．与A接触再与验电器接触，验电器箔片张开的角度最大B．与C接触再与验电器接触，验电器箔片张开的角度最大C．与A、B、C接触再与验电器接触，验电器箔片张开的角度一样大D．通过实验可确定导体上平坦部位电荷分布比较密集【解析】带电导体的平坦部位电荷比较稀疏，凸出部位电荷比较密集，即C 处电荷最密集，B处次之，A处最稀疏．因此小球接触A点时，取得的电荷最少，与验电器接触时，验电器箔片得到的电荷最少，箔片张开的角度最小；反之与C 处接触时，箔片张开的角度最大．【答案】 B5．(多选)静电喷涂是利用静电现象制造的，其喷涂原理如图1-4-8所示，则以下说法正确的是()图1-4-8A．在喷枪喷嘴与被喷涂工作之间有一强电场B．涂料微粒一定带正电C．涂料微粒一定带负电D．涂料微粒可能带正电，也可能带负电【解析】由正电荷对涂料的吸引作用可得出涂料带负电荷．【答案】AC6．(多选)雷雨天气，应谨防雷电，下面哪些做法是正确的？()A．雷雨天气外出时，可以在孤立的高大建筑物和大树下避雨B．雷雨天气外出时，在空地上应立即蹲下，以免成为雷电的袭击目标C．雷雨天气外出时，不可以在户外打手机D．以上说法都不对【解析】在雷雨天气，树、手机都是好的导体，树木和手机类似于避雷针，能将雷电引入大地，人在其附近易发生危险．【答案】BC7.如图1-4-9所示是静电除尘装置示意图，它由金属管A和管中金属丝B组成，有关静电除尘的原理，以下说法正确的是() 【导学号：22940011】图1-4-9A．A接高压电源负极，B接高压电源正极B．煤粉等烟尘吸附电子后被吸在B上C．靠近B处电场强度大，B附近空气被电离成阳离子和电子D．煤粉等烟尘在强大电场作用下电离成阴、阳离子，分别吸附在B和A上【解析】除尘器圆筒的外壁连接在高压电源的正极，中间的金属丝连接到高压电源的负极，靠近金属丝的气体在强电场作用下，电离成阳离子和电子，电子飞向筒壁的过程中，附着在煤粉上，使煤粉飞向筒壁，最后在重力作用下落至筒壁，故C正确，A、B、D均错误．【答案】 C8．在干燥的环境里，复印机工作时常因出现复印纸粘在一起影响复印质量．可用什么方法防止纸粘在一起？试说明理由．【解析】复印纸粘在一起，是因为互相摩擦而产生了静电荷，由于正负电荷互相吸引，使复印纸不易分开．增大空气的湿度，可防止纸粘在一起．因为空气湿度大时，不易产生摩擦起电现象；产生的一些静电荷也容易泄漏而消失，所以复印纸就容易分开了．【答案】见解析9．如图1-4-10所示，在桌上放两摞书，把一块洁净的玻璃垫起来，使玻璃离开桌面20～30 cm.在宽0.5 cm的纸条上画出各种舞姿的人形，用剪刀把它们剪下来，放在玻璃下面，然后用一块硬泡沫塑料在玻璃上擦，就可以看到小纸人翩翩起舞了．图1-4-10(1)为什么小纸人会翩翩起舞？(2)如果实验前用一根火柴把“跳舞区”烤一烤，实验效果会更好，此现象说明了什么？(3)如果向“跳舞区”哈一口气，小纸人跳得就不活跃了，此现象说明了什么？(4)通过以上实验现象，找出一种防止静电的方法．【解析】(1)玻璃板被摩擦后产生电荷．使硬泡沫塑料与纸人相互吸引，小纸人就翩翩起舞了．(2)说明在干燥环境中容易起电，其中就是干燥的空气不会把被摩擦后的玻璃板上产生的电荷导走．(3)说明在潮湿的条件下不易摩擦起电，因为潮湿的空气具有导电能力，把被摩擦后的玻璃板上产生的电荷导走了．(4)增加空气的湿度，可防止静电．【答案】见解析尚未握手已出“火花”许多人都有过以上经历，握手时，指尖接触时或者手接触到金属物体时，有“触电”的刺痛感；早晨梳头时越梳越乱，甚至“怒发冲冠”；晚上脱衣服时，会伴着蓝色闪光和“啪啪”响声等等，这些都是静电现象．当感觉到电击时，人身上的静电电压已超过2 000 V；当看到放电火花时，身上的静电电压已经超过3 000 V，这时手指会有针刺般的痛感；当听到放电的“啪啪”声音时，身上的静电电压已高达7 000～8 000 V．医学专家说，持久的静电会使人体血液的碱性升高，血钙减少，尿中钙排泄量增加，对于血钙水平低的患者十分不利．尤其对有心血管系统疾病的老年人来说，静电更易使其病情加重或诱发早搏．从中医角度来说，人体静电太强，是体内隐藏某种病症的先兆，不能不防．。
2018学年高中物理沪科版选修1-1 第二章 打开电磁联系
章末分层突破[自我校对]①直线②环形③安培④相交⑤中断⑥闭合⑦F Il⑧有效⑨左⑩BIl⑪0⑫左一、磁感线与安培定则1．对磁感线的理解要点(1)磁感线是假想的，用来对磁场进行直观描述的曲线．它并不是客观存在的．(2)磁感线是封闭曲线．在磁体的外部由N极到S极．在磁体的内部由S极到N极．(3)磁感线的疏密表示磁场的强弱．某点附近磁感线较密，表示该点的磁场较强，反之较弱．(4)磁感线的切线方向(曲线上某点的切线方向)表示该点的磁场方向．亦即静止的小磁针的N极在该点所指的方向．任何两条磁感线不会相交．(5)磁感线不是带电粒子在磁场中的运动轨迹．2．安培定则：在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”的关系，在判定直线电流的磁场方向时，大拇指指“原因”——电流方向，四指指“结果”——磁感线绕向；在判定环形电流磁场方向时，四指指“原因”——电流绕向，大拇指指“结果”——环内沿中心轴线的磁感线方向．如图2-1所示，环中电流方向由左向右，且I1＝I2，则圆环中心O处的磁场是()图2-1A．最大，穿出纸面B．最大，垂直穿入纸面C．为零D．无法确定【解析】根据安培定则，上半圆环中电流I1在环内产生磁场垂直纸面向里；下半圆环中电流I2在环内产生的磁场垂直纸面向外；由于O对于I1和I2对称(距离相等)，故I1和I2在O处产生的磁场大小相等、方向相反，在O处相互抵消．【答案】 C二、磁通量1．磁通量是针对一个面而言的，与线圈匝数无关．2．磁通量表示穿过某一面积的磁感线条数．对于匀强磁场Φ＝BS，其中S是垂直于磁场方向上的面积，若平面不与磁场方向垂直，则要求出它在垂直于磁场方向上的投影面积，不能用上式计算．3．磁通量是标量，其正负不表示大小，只表示与规定正方向相同或相反．若磁感线沿相反方向通过同一平面，且正向磁感线条数为Φ1，反向磁感线条数为Φ2，则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)，即Φ＝Φ1－Φ2.4．磁感应强度越强，穿过某一面积磁感线的条数越多，磁通量就越大；反之就越小．判断磁通量的变化，一般是根据穿过某一面积的磁感线的多少去判断的．如图2-2所示，一夹角为45°的三角形，以水平向右、大小为1 m/s的速度进入一个匀强磁场，磁感应强度为B＝0.1 T，求4 s后通过三角形的磁通量．(设三角形足够大) 【导学号：22940021】图2-2【解析】 计算磁通量时磁感应强度应乘以有磁场通过的有效面积S ＝12(v ·t )2. 所以Φ＝B ·12(v t )2＝＝0.1×12×12×42 Wb＝0.8 Wb. 【答案】 0.8 Wb。
2017-2018学年高中物理(沪科版选修1-1)学业达标测评：章末综合测评3 Word版含答案
章末综合测评(三) (分值：100分 时间：60分钟)一、选择题(本题共10个小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(多选)下列说法正确的是( ) A ．场是假想的，实际并不存在B ．发电机主要由磁极和线圈两大部分组成C ．电动机是将电能转化成了机械能D ．发电机只能发出交流电【解析】 场是客观存在的一种物质，故A 错误；发电机是线圈在磁场中转动产生电磁感应，把机械能转化为电能，电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动，把电能转化为机械能，故B 、C 正确；也有直流发电机，故D 错误．【答案】 BC2．关于感应电流，下列说法中正确的是( )A ．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生B ．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生C ．线框不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流D ．只要闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流 【解析】 产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，所以A 、D 错误，C 正确；B 中线圈不一定闭合，故B 错误．【答案】 C3．下列说法中正确的是，感应电动势的大小( ) A ．跟穿过闭合电路的磁通量有关系B ．跟穿过闭合电路的磁通量的变化大小有关系C ．跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关系D ．跟电路的电阻大小有关系【解析】 感应电动势的大小E ＝n ΔΦΔt ，E 与Φ、ΔΦ均无关，E 的大小与ΔΦΔt 有关，且E 与R 无关，故C 正确．【答案】 C4．A 、B 两个闭合电路，穿过A 电路的磁通量由0增加到3×103Wb ，穿过B 电路的磁通量由5×103Wb 增加到6×103Wb ，则两个电路中产生的感应电动势E A 和E B 的关系是( )A ．E A >E BB ．E A ＝E BC ．E A <E BD ．无法确定【解析】 根据法拉第电磁感应定律可知，电路中感应电动势(E )的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，因只知道磁通量的变化量不知道所用的时间，所以不能确定E A 和E B 的关系，故D 正确．【答案】 D5．(多选)电与人的生活紧密相联，关于发电机的说法，正确的是( ) A ．发电机利用了磁场对电流的作用 B ．发电机利用电磁感应 C ．发电机能把电能转化为机械能 D ．发电机能把其他能转化为电能【解析】 发电机是把其他能转化为电能的装置，它利用电磁感应，故B ，D 正确． 【答案】 BD6．关于感应电动势的大小，下列说法正确的是( ) A ．穿过线圈的磁通量Φ越大，所产生的感应电动势就越大B ．穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ越大，所产生的感应电动势就越大C ．穿过线圈的磁通量的变化率ΔΦΔt 越大，所产生的感应电动势就越大D ．穿过线圈的磁通量Φ等于0，所产生的感应电动势就一定为0【解析】 由法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt 可知，感应电动势的大小与ΔΦΔt 成正比，与磁通量Φ、磁通量变化ΔΦ大小无关，故C 正确．【答案】 C7．(多选)如图1所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直．导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab 、cd ，与导轨接触良好．这两条金属棒ab 、cd 的运动速度分别是v 1、v 2，若井字回路中有感应电流通过，则可能是( )图1A ．v 1＞v 2B ．v 1＜v 2C ．v 1＝v 2D ．无法确定【解析】 只要金属棒ab 、cd 的运动速度不相等，井字回路中的磁通量就发生变化，闭合回路中就会产生感应电流．【答案】 AB8．如图2所示，半径为r 的n 匝线圈套在边长为L 的正方形abcd 之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以ΔBΔt的变化率均匀变化时，线圈中产生感应电动势大小为( )【导学号：17592044】图2A ．πr2ΔBΔtB ．L2ΔB ΔtC ．n πr2ΔB ΔtD ．nL2ΔB Δt【解析】 根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势的大小E ＝nΔΦΔt＝nL 2ΔB Δt. 【答案】 D9．(多选)下列说法中正确的是( ) A ．电磁场是电场和磁场的统称 B ．在变化的电场周围一定存在磁场 C ．在变化的磁场周围一定存在变化的电场D ．电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体【解析】 根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定存在磁场，变化的磁场周围一定存在电场；非均匀变化的电场周围一定存在变化的磁场，非均匀变化的磁场周围一定存在变化的电场；电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体，所以A 、C 项错误；B 、D 项正确．【答案】 BD10．(多选)将一磁铁缓慢或者迅速插到闭合线圈中的同一位置处，不发生变化的物理量是( )A ．磁通量的变化量B ．磁通量的变化率C ．感应电流的大小D ．流过导体横截面的电量【解析】 由于位置相同，两次过程初、末位置磁通量分别相同，磁通量变化量相同，A 对．由于时间不同，磁通量的变化率ΔΦΔt不同，感应电动势及感应电流也就不同，B 、C错．q ＝It ＝E Rt ＝ΔΦR，D 正确．【答案】 AD二、填空题(本题共2个小题，共12分)11．(6分)面积为1.0×10－2m 2的正方形导线框处于磁感应强度为2.5×10－2T 的匀强磁场中．当线框平面与磁场垂直时，穿过线框的磁通量为__________Wb.在线框平面以线框的一边为轴转过90°的过程中，线圈中__________感应电流产生(选填“有”或“无”)．【解析】 磁通量Φ＝BS ＝2.5×10－2×1.0×10－2Wb ＝2.5×10－4Wb.在线框平面以线框一边为轴转过90°的过程中穿过线框的磁通量减小，所以产生感应电流．【答案】 2.5×10－4有12．(6分)如图3所示，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05 s ，第二次用0.1 s ，设插入方式相同．则两次线圈中平均感应电动势之比为________，两次线圈之中电流之比________．图3【解析】 根据法拉第电磁感应定律，平均感应电动势E ＝n ΔΦΔt ，n 、ΔΦ相同，平均感应电动势之比E 1∶E 2＝Δt 2∶Δt 1＝2∶1因线圈电阻不变，两次线圈之中电流之比I 1∶I 2＝2∶1. 【答案】 2∶1 2∶1三、计算题(本题共4个小题，共48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得分，有数值计算的题，答案中明确写出数值和单位)13．(10分)一个200匝的线圈，在0.02秒时间内线圈中的磁通量的变化量为6×10－5韦，求线圈中的感应电动势的大小．【解析】 线圈中产生的感应电动势的大小 E ＝n ΔΦΔt ＝200×6×10－50.02 V ＝0.6 V.【答案】 0.6 V14．(12分)有一面积为100 cm 2的金属圆环，电阻为0.1 Ω，环中磁场的变化规律如图4中AB 直线所示，且磁场方向与环面垂直．在A →B 的过程中，计算流过环横截面的电流.【导学号：17592045】图4【解析】 在A →B 的过程中，由图像知环中的磁场增强，磁通量增加，因此有感应电流产生．E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ＝0.12×100×10－4 V ＝5×10－4V I ＝E R ＝5×10－40.1A ＝5×10－3A. 【答案】 5×10－3A15．(12分)如图5所示，矩形线圈abcd 绕OO ′轴在B ＝0.2 T 的匀强磁场中以n ＝4 r/s 的转速转动，已知ab ＝20 cm ，bc ＝40 cm ，线圈共有50 匝，当线圈从如图5所示位置开始转动，一直转过90°的过程中，回答下面三个问题：图5(1)磁通量的变化量是多少？ (2)磁通量的平均变化率为多少Wb/s? (3)线圈中产生的平均感应电动势是多大？【解析】 (1)S ＝ab ·bc ＝20×40 cm 2＝800 cm 2＝8×10－2m 2ΔΦ＝Φ2－Φ1＝BS －0＝0.2×8×10－2Wb ＝1.6×10－2Wb (2)Δt ＝14T ＝14·1n ＝14×14s ＝116sΔΦΔt ＝1.6×10－2Wb116 s ＝0.256 Wb/s (3)E ＝n ΔΦΔt＝50×0.256 V＝12.8 V.【答案】 (1)1.6×10－2Wb (2)0.256 Wb/s (3)12.8 V16．(14分)麦克斯韦的电磁场理论的主要支柱是什么？有哪些继承和创新？ 【解析】 两大支柱：(1)变化的电场产生磁场；(2)变化的磁场产生电场． 继承：继承了法拉第关于“场”和“力线”的观点．创新：推导了麦克斯韦方程；预言了电磁波的存在；否定了超距作用理论；完成了物理学的第三次大综合．【答案】见解析。
2018-2019高中物理模块综合测评沪科版选修1-1
模块综合测评(满分：100分 时间：90分钟)一、选择题(本题共10个小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．)1．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F ，若它们的带电荷量都增大为原来的2倍，距离减小为原来的1/2，它们之间的相互作用力变为( )A ．F /2B ．FC ．4FD ．16F【解析】 设两点电荷的带电荷量分别为Q 1、Q 2，距离为r ，由库仑定律可知F ＝k Q 1Q 2r 2，F ′＝k 2Q 1·2Q 2r 22＝16k Q 1Q 2r2＝16F ，故D 选项正确． 【答案】 D2．电场中有一点P ，下列说法中正确的有( )【导学号：17592063】A ．若放在P 点的电荷的电荷量减半，则P 点的场强减半B ．若P 点没有检验电荷，则P 点场强为零C ．P 点的场强越大，则同一电荷在P 点受到的电场力越大D ．P 点的场强方向与放在该点的电荷的受力方向相同【解析】 该点的场强由电场本身决定，与检验电荷的带电荷量多少、正负、有无都无关系，所以选项A 、B 错误；选项C 考查电场力公式F ＝qE ，当q 一定时，E 越大、F 就越大，选项C 正确；是因为没有明确是正电荷，若是负电荷，其受力方向与场强方向相反，选项D 错误．【答案】 C3．下列关于磁通量的说法正确的是( )A ．放在匀强磁场中的平面垂直于磁场方向时，穿过平面的磁通量最大B ．放在匀强磁场中的平面平行于磁场方向时，穿过平面的磁通量最大C ．穿过线圈的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零D ．磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的【解析】 当线圈平面与磁场方向平行时，穿过线圈的磁通量为零，但该处的磁感应强度不为零，所以B 、C 错误；引起磁通量变化的可能是平面的面积变化，也可能是磁场或平面与磁场方向间的夹角变化，故D错误.【答案】 A4．如图1所示是某个磁场的磁感线分布，则A点和B点的磁感应强度的大小关系是( )【导学号：17592064】图1A．A点的磁感应强度大B．B点的磁感应强度大C．A点的磁感应强度等于B点的磁感应强度D．无法确定【解析】磁感线分布的疏密反映了磁场的强弱，由题图可知，A点的磁感应强度较大，故A项正确．【答案】 A5．在如图所示各图中，表示磁场B的方向、电流I的方向及安培力F的方向三者关系正确的是( )【解析】当电流与磁场方向平行时，不受安培力作用，故D不正确，再根据左手定则可判定A、B、C中，A正确、B、C均不正确．【答案】 A6．关于传感器，下列说法不正确的是( )A．传感器是将非电学量转化为电学量的装置B．压力传感器是将力学量转化为电学量的装置C．光敏电阻在有光照射时，电阻会变大D．传感器广泛应用于信息采集系统【解析】光敏电阻在有光照射时电阻会变小，C选项错误．【答案】 C7．关于电磁感应，下列说法中正确的是( )【导学号：17592065】A．导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流B．导体做切割磁感线的运动，导体内一定会产生感应电流C．闭合电路在磁场中做切割磁感线的运动，电路中一定会产生感应电流D．穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流【解析】电路中产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，故D正确．【答案】 D8．如图2所示，通电硬直导线ab平行条形磁铁放置，导线可以在空中自由运动，其中的电流方向由a到b，则导线的运动情况为( )图2A．a端转向纸里，b端转向纸外，且远离磁铁B．a端转向纸里，b端转向纸外，且靠近磁铁C．a端转向纸外，b端转向纸里，且远离磁铁D．a端转向纸外，b端转向纸里，且靠近磁铁【解析】由安培定则可知，通电导线a端受垂直纸面向外的安培力，a端转向纸外，b端受垂直纸面向里的安培力，b端转向纸里．导线ab在磁场中转动到与磁铁垂直时，所受安培力向下，将向磁铁靠近，故D正确．【答案】 D9．如图3所示，金属导线框ABCD垂直于匀强磁场磁感线，磁感线垂直于纸平面，下列哪种情况下线框中有感应电流( )图3A．线框在图示平面匀速运动B．线框在图示平面加速运动C．线框垂直纸面运动D．线框绕AB边转动。
2018学年高中物理沪科版选修1-1习题 第一章 从富兰克
学业达标测评(二)(建议用时：45分钟)1．(多选)库仑定律的适用范围是()A．真空中两个带电球体间的相互作用B．真空中任意带电体间的相互作用C．真空中两个点电荷间的相互作用D．真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律【解析】两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，这两个带电体均可视为点电荷，而且在真空中，则可应用库仑定律，故C、D正确．【答案】CD2．关于元电荷的理解，下列说法中正确的是()A．元电荷就是电子B．元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量C．元电荷就是质子D．物体所带的电荷量可以不是元电荷的整数倍【解析】元电荷既不是电子也不是质子，一个质子或一个电子所带的电荷量叫做元电荷，所有带电体所带电荷量都是e的整数倍或者等于e.【答案】 B3．下列关于点电荷的说法，正确的是()A．点电荷一定是电量很小的电荷B．点电荷是一种理想化模型，实际不存在C．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷D．体积很大的带电体一定不能看成点电荷【解析】点电荷是一种理想化模型，实际不存在．带电体能否看做点电荷，并不是由带电体的大小及带电量大小决定，而是看其形状和大小对所研究的问题的结果的影响是否可以忽略，故B正确．【答案】 B4．(多选)对于库仑定律，下列说法正确的是()A ．计算真空中两个点电荷间的相互作用力，可以使用公式F ＝k Q 1Q 2r 2B ．两个带电小球相距非常近时，不能用库仑定律C ．相互作用的两个点电荷，电荷量较大的，所受的库仑力也较大D ．当两个半径为r 的带电金属球中心相距为4r 时，它们之间的静电作用力大小只取决于它们各自所带的电荷量【解析】 真空中两点电荷间的作用力可适用库仑定律，故选项A 正确；它们间的作用力与反作用力一定等大反向，故选项C 错误；两带电小球间的距离较近时不适用库仑定律，故选项B 正确；同理，d ＝4r 时不适用库仑定律，选项D 错．【答案】 AB5．两个带正电的小球，放在光滑的水平绝缘板上，它们相距一定距离．若同时释放两球，它们的加速度之比将( )A ．保持不变B ．先增大后减小C ．增大D ．减小【解析】 设两球的质量分别为m 1、m 2，两球所受的库仑斥力大小分别为F 1、F 2，由牛顿第二定律可知，a 1＝F 1m 1，a 2＝F 2m 2，由牛顿第三定律可知，两球间的库仑斥力等大反向，故F 1＝F 2，可得出a 1a 2＝m 2m 1，故两球的加速度之比与两球间距大小无关，A 正确．【答案】 A6．在真空中有两个点电荷，其中一个电荷的电荷量是另一个电荷的4倍，当它们相距0.05 m 时，相互斥力为 1.6 N ；当它们相距0.1 m 时，相互斥力为________N ．那么，这两个点电荷的电荷量分别为________C 和________C.【解析】 设其中一个的电荷量为q ，则另一个的电荷量为4q ，由库仑定律：F 1＝k q ·4q r 21，F 2＝k q ·4q r 22， 将F 1＝1.6 N ，r 1＝0.05 m ，r 2＝0.1 m 代入可解得F 2＝0.4 N ，q ＝13×10－6 C,4q ＝43×10－6 C.【答案】 0.4 13×10－6 43×10－67．把一电荷Q 分为电荷量为q 和(Q －q )的两部分，使它们相距一定距离，若要使它们之间有最大的斥力，则q 和Q 的关系是________．【解析】 根据库仑定律，有F ＝kq (Q －q )r 2，其中q (Q －q )＝－q 2＋qQ ＝－(q 2－qQ )＝－(q 2－qQ ＋Q 2/4)＋Q 2/4＝－(q －Q /2)2＋Q 2/4，当q ＝Q /2时，静电力F 有最大值．【答案】 q ＝Q /28．如图1-2-4所示，在一条直线上的A 、B 、C 三点上分别放置Q A ＝＋3×10－9 C 、Q B ＝＋4×10－9 C ，Q C ＝＋3×10－9 C 的点电荷，试求作用在A 电荷上的作用力. 【导学号：22940006】图1-2-4【解析】 以点电荷A 为研究对象，分析A 受到B 、C电荷的库仑力，如图所示，根据库仑定律：F BA ＝kQ B Q A r 2BA＝9.0×109×4×10－9×3×10－90.012 N ＝1.08×10－3 N F CA ＝kQ C Q A r 2CA＝9.0×109×3×10－9×3×10－90.032 N ＝9.0×10－5 N B 和C 对A 的作用力都是斥力，方向相同．则A 点电荷受到的合力大小为：F A ＝F BA ＋F CA ＝1.08×10－3 N ＋9.0×10－5 N ＝1.17×10－3 N即点电荷A 受到的合力方向为由C 指向A ，大小为1.17×10－3 N.【答案】 1.17×10－3 N 方向由C 指向A9.距地面为300 m 的高处，固定有一个带电荷量为q 1＝1 C 的物体，如图1-2-5所示，问它能吸起多重的在地面上的带电荷量为q 2＝－1 C 的物体？图1-2-5【解析】 以在地面上的物体为研究对象，可知要使地面上物体被吸起，必须满足两物体之间的库仑力大于或等于地面上物体的重力，我们取两力相等即可．所以：k q 1q 2r 2＝mg代入数据可得：m ＝104 kg.【答案】 m ＝104 kg伏打1786年，意大利科学家伽伐尼在一次偶然的机会中发现，放在两块不同金属之间的蛙腿会发生痉挛现象，他认为这是一种生物电现象．1791年伏打得知这一发现，引起了极大的兴趣，做了一系列实验．伏打还在自己身上做实验，证明电不仅能使人体产生颤动，而且还会影响视觉和味觉神经．他用两种金属接成一根弯杆，一端放在嘴里，另一端和眼睛接触，在接触的瞬间就有光亮的感觉产生．他用舌头舔着一枚金币和一枚银币，然后用导线把硬币连接起来，就在连接的瞬间，舌头有发麻的感觉．后来，伏打通过进一步的实验研究，终于发现两片不同金属不用动物体也可以有电产生．。
2017-2018学年高中物理(沪科版选修1-1)学业达标测评：章末综合测评5 Word版含答案
章末综合测评(五)(分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本题共10个小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．北京广播电台发射“中波”段某套节目的信号、家用微波炉中的微波、VCD机中的激光(可见光)、人体透视用的X射线，都是电磁波，它们的频率分别为f1、f2、f3、f4，由小到大排序正确的是( )A．f1>f2>f3>f4B．f1<f2<f4<f3C．f1<f2<f3<f4D．f2<f1<f3<f4【解析】在电磁波谱中用于广播的无线电波频率最低，其次是微波、可见光、X射线，故其由小到大的顺序应为f1<f2<f3<f4，C正确．【答案】 C2．关于家庭电路，下列说法中正确的是( )A．家庭电路采用的是电压为220 V的交流电B．洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座，是为了节约用电C．在家庭电路中，已有两盏灯正常发光，若再打开电视，则电路中的总电流变小D．可以用铜丝代替保险丝，这样可以防止断电【解析】使用三孔插座，是为了防止因漏电而发生触电事故，故B错；在家庭电路中，并联的用电器越多，总电阻越小，家庭电路的电压220 V不变，则电路中的总电流变大，故C错；保险丝不断电则无法起到保护电路的作用，故D错．【答案】 A3．关于电感对交变电流的影响，下述说法中正确的是( )A．电感不能通直流电流，只能通交变电流B．电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同C．同一个电感线圈对频率越低的交变电流的阻碍越小D．同一个电感线圈对频率越高的交变电流的阻碍越小【解析】电感既能通直流电，也能通交流电，对直流电阻碍作用很小，对交流电阻碍作用较大，且随交流电频率的升高，阻碍作用增大．【答案】 C4.一同学将变阻器与一只6 V、6～8 W的小灯泡L及开关S串联后接在6 V的电源E 上，当S闭合时，发现灯泡发光．按图1所示的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将( )图1A．变暗B．变亮C．亮度不变D．可能烧坏灯泡【解析】由题图可知，变阻器接入电路的是PB段的电阻丝，由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡．当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，B选项正确．【答案】 B5．(多选)如图2所示电路中，以下结论正确的是( )图2A．ab若接直流电，灯泡不亮B．a、b若接直流电，灯泡也可发光C．a、b若接交流电，灯泡发光，灯泡和电容器中都有电荷通过D．a、b若接交流电，灯泡发光，电容器中无电荷通过【解析】灯泡与电容器串联连接．电容器具有允许交流电通过、阻止直流电通过的作用，从而可以判断a，b接直流电时，灯泡中无电流通过而不亮，a，b接交流电时，灯泡中有电流通过而发光．但电容器中无电荷通过，只是不断地进行充电和放电，故A，D正确．【答案】AD6．(多选)对交变电流能够通过电容器的正确理解是( )A．在有电容器的交流电路中，没有电荷定向移动B．在有电容器的交流电路中，有电荷定向移动C．当电容器接到交变电源上时，电容器交替进行充、放电，电路中才有交变电流D．当电容器接到交变电源上时，因为有自由电荷通过电容器，电路中才有交变电流【解析】电容器能够通过交变电流，是通过电容器交替充、放电而进行的，既然电容器交替充、放电，电路中就有了电荷的定向移动，故B对，A错．实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质，故C对，D错．【答案】BC7．(多选)下列器皿，不适宜放在微波炉中盛放食物加热的是( )A．不锈钢碗B．陶瓷碗C．铜碗D．玻璃碗【解析】由于微波炉是利用微波在炉内来回多次穿透食物而产生加热效果的，若用金属制品盛放食物，微波将被反射掉而不会穿透食物，故A、C选项不适宜放在微波炉中盛放食物加热．【答案】AC8．关于微波炉使用的下列说法不正确的是( )A．切勿让微波炉空转B．微波炉利用微波使食物分子快速振荡，内外同时快速加热食物C．带壳鸡蛋、肉皮等不宜在微波炉内加热D．不可将报纸或纸盒放于微波炉内【解析】微波炉利用微波使食物内水分子发生振荡，相当于在内部加热，B错误．【答案】 B9．(多选)小红家的限电器允许通过的最大电流是10 A，她家有2个标有“220 V,40 W”的日光灯，4只标有“220 V,15 W”的灯泡，1个标有“220 V,1000 W”的热水器，1台合计起来有160 W的电脑，1台制冷时耗电为140 W的电冰箱，1台耗电为80 W的电视机，1台标有“220 V，1200 W”的空调．请你通过计算判断：小红家的这些用电器可以同时使用吗？哪些电器可以同时使用( )A．不能同时使用，灯泡、电视、空调、电脑、冰箱可以同时使用B．不能同时使用，灯泡、日光灯、电视、冰箱、空调、电脑可以同时使用C．不能同时使用，灯泡、热水器、空调可以同时使用D．都能同时使用【解析】小红家最大可用电功率为2200 W，而所有的电器都打开总耗电功率为2720 W，所以不能同时使用．热水器和空调合在一起恰好等于限电功率，打开任意一个小功率电器，只要不跟空调、热水器共同使用即可．【答案】AB10.如图3所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱a、b接电压为U的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮．当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是( )图3A ．与甲灯串联的元件x 是电容器，与乙灯串联的元件y 是电感线圈B ．与甲灯串联的元件x 是电感线圈，与乙灯串联的元件y 是电容器C ．与甲灯串联的元件x 是二极管，与乙灯串联的元件y 是电容器D ．与甲灯串联的元件x 是电感线圈，与乙灯串联的元件y 是二极管【解析】 若接直流电源，且改变a 、b 与电源接线柱的连接点，结果甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮，则x 、y 均不可能为二极管，C 、D 均错误；接直流电源时乙灯完全不亮，接交流电源时乙灯正常发光，则y 应为电容器，接交流电源时甲灯变暗，则x 应为电感线圈，故B 正确．【答案】 B二、填空题(本题共2个小题，共12分)11．(6分)在图4所示电路中，A 、B 的电压保持一定，U AB ＝12 V ，电阻R 1＝R 2＝R 3＝6 Ω.开关S 未接通时，R 1两端电压是________V ；开关S 接通时，R 1两端电压是________V.【导学号：17592062】图4【解析】 当开关S 未接通时，R 1与R 2串联，电路中总电阻R ＝R 1＋R 2＝6 Ω＋6 Ω＝12 Ω，电路中电流I ＝U AB R ＝12 V 12 Ω＝1 A ， 则U 1＝IR 1＝1 A×6 Ω＝6 V ；当开关S 接通时，R 1与R 3并联后与R 2串联，R 1与R 3并联后的总电阻R ′＝R 1×R 3R 1＋R 3＝6×66＋6Ω＝3 Ω， U R ′∶U R 2＝R ′∶R 2＝1∶2，则R 1两端电压U 1＝11＋2U AB ＝13U AB ＝4 V. 【答案】 6 412．(6分)某同学为测量家里一盏灯的实际功率，他只开亮这一盏灯，观察电度表转盘在3 min 内转了9转，若每千瓦时该表转3 000转，则这只灯泡的实际功率为________．【解析】 消耗的电能W ＝93 000×3.6×106 J ＝1.08×104 J ， 灯泡的实际功率P ＝W t ＝1.08×1043×60W ＝60 W 【答案】 60 W三、计算题(本题共4个小题，共48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得分，有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位)13．(10分)某同学在使用电冰箱的过程中，发现电冰箱不是连续工作的．今测得压缩机每次连续工作的时间为15 min ，每次工作后间歇的时间为30 min ，一台电冰箱一天的耗电量为1.2 kW·h.请你计算一下该电冰箱正常工作时的功率．【解析】 电冰箱的压缩机在24 h 内工作时间为t ＝1515＋30×24 h＝8 h 该电冰箱正常工作时的功率P ＝W t ＝1.28kW ＝0.15 kW ＝150 W. 【答案】 150 W14．(12分)一种随身听充电电池(充电器)的说明书如下表所示，阅读后回答有关问题：(1)充电电池使用的是什么电源？有什么技术指标？(2)充电电池输出的是什么样的电流？有什么技术参数？(3)充电电池在完全充电的情况下，一般可以播放多长时间？4 W.(2)充电电池输出的是直流电．电压为1.2 V ，电流大小为350 mA.(3)充电电池在完全充电的情况下，一般可以播放17 h.【答案】 见解析15．(12分)某家庭要安装一套家庭供热水系统．所选用电热水器的技术参数中标有：“加热功率/电压3800 W/220 V”．若需要为电热水器安装一个熔断器，参考下列数据并通过计算说明，应该选择多大直径的熔丝？ 常用铅锡合金熔丝的技术数据(铅95%，锡5%)额定电流I /A2 2.6 3.3 4.8 7 11 15 18 22 直径d /mm 0.508 0.61 0.71 0.915 1.22 1.63 2.03 2.34 2.65I ＝P U ＝3800220A≈17.27 A. 查表可知：应选用直径为2.34 mm 的熔丝．【答案】 2.34 mm16．(14分)当李老师最后离开计算机房要去关闭总电闸时，发现电能表(如图5所示)的转盘仍在缓慢地转动．他用手表粗略地估测了一下.1 min 转盘转动了5r.经检查发现，原来机房内还有20台电脑显示器处于待机状态．请你算算1台电脑显示器的待机功率约为多大？并就此问题联系实际谈谈在日常生活中如何节约用电？图5【解析】 20台电脑显示器消耗的电能W ＝53 000×3.6×106 J ＝6×103 J 1台电脑显示器消耗的电能W ′＝W 20＝6×103J 20＝300 J 1台电脑显示器的待机功率 P ＝W ′t ＝30060W ＝5 W 节约用电要从小事做起，如平时不使用电视时，最好要关闭电源，不要使其处于待机状态．【答案】 见解析。
2017-2018学年高中物理(沪科版选修1-1)教师用书：第1章 章末分层突破 Word版含答案
章末分层突破①斥 ②吸 ③摩擦 ④库仑 ⑤模型 ⑥kQ 1Q 2r 2⑦真空 ⑧点 ⑨力 ⑩F q⑪k Q r2 ⑫正 ⑬强弱和方向 ⑭正⑮负 ⑯相交 ⑰疏密________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________一、对电荷守恒定律和库仑定律的理解与应用1．任何孤立系统的电荷总数保持不变．在一个系统的内部，电荷可以从一个物体转移到另一个物体．但是，在这个过程中系统总的电荷是不改变的．2．库仑定律的数学表达式：F ＝kQ 1Q 2r 2，其中k 是静电力常量；F 是两个点电荷间的静电力，Q 1、Q 2是两点电荷所带的电荷量，r 是两点电荷间的距离．上式适用于真空中的点电荷．有3个完全一样的金属小球A 、B 、C ，A 带电荷量为7Q ，B 带电荷量为－Q ，C球不带电，今将A 、B 固定起来，然后让C 反复与A 、B 球接触，最后移去C 球，求A 、B 的相互作用力变为原来的多少？【解析】 在本题中C 球不带电，让其分别与A 、B 接触，三个小球满足电荷守恒定律，电荷量会重新分配，最后三个小球都具有相同的带电荷量．再分别利用库仑定律求解在不同时刻时的库仑力即可．C 与A 、B 反复接触，最后A 、B 、C 三者电荷量均分，即q A ′＝q B ′＝q C ′＝7Q ＋－Q3＝2QA 、B 间的作用力为F ′＝k 2Q ·2Q r 2＝4kQ 2r2 原来A 、B 间作用力F ＝k 7Q ·Q r 2＝7kQ 2r 2，所以F ′F ＝47.即为原来的47.【答案】 471．三个相同的金属小球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1的带电量为q ，球2的带电量为nq ，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F .现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时球1、2之间作用力的大小仍为F ，方向不变．由此可知( )A ．n ＝3B ．n ＝4C ．n ＝5D ．n ＝6【解析】 设球1、2间的距离为R ，则F ＝k nq 2R2，球3与球2接触后，它们的带电量均为nq 2；球3与球1接触后，它们的带电量均为n ＋2q4，则F ＝k n n ＋2q 28R2.联立两式解得n ＝6，D 正确．【答案】 D二、电场、电场强度与电场线电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，无论电荷是静止还是运动、运动方向如何．电场强度就是应用电场的这一性质而定义的．通过电荷受的力与电荷量的比值，给出了定义式E ＝F q .接着又结合库仑定律给出了真空中点电荷电场的决定式E ＝k Q r2.应用时要注意它们的区别．电场线是为了形象地描述电场而假想的线．它能形象地表示出电场强度的大小和方向，并能清楚地描述不同种类的电场，如匀强电场、点电荷的电场、以及等量同种电荷、等量异种电荷的电场等．如图11所示，空间有一电场，电场中有两个点a 和b .下列表述正确的是( )图11A ．该电场是匀强电场B ．a 点的电场强度比b 点的大C ．b 点的电场强度比a 点的大D ．正电荷在a 、b 两点受力方向相同【解析】 由图可以看出a 处的电场线比b 处密，故A 、C 选项错，B 选项正确；正电荷受力方向为该点的切线方向，a 点的切线方向与b 点的切线方向不同，故D 错．【答案】 B2．一负电荷从电场中A 点静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B 点，它运动的v t 图象如图12所示，则A 、B 两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的( )图12【解析】由题图可知电荷的速度增加，加速度在增加，即所受的电场力(合外力)增加，电场强度也必定增加，且负电荷逆着电场线的方向运动，根据题图可以判断C选项符合要求，所以选项C正确．【答案】 C。
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章末综合测评(一)(分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本题共10个小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．把两张用软纸摩擦过的塑料片相互靠近，它们会张开，这是由于它们之间存在()A．弹力B．摩擦力C．静电力D．磁场力【解析】由于摩擦起电——两个相互摩擦的物体由于其约束电子的能力不同容易使其中一个物体得到电子而另一个物体失去电子，软纸摩擦塑料片就是这个道理，由于塑料片带同种电荷，相互排斥，所以分开．【答案】 C2．(多选)对于库仑定律，下列说法中正确的是()A．凡计算两个点电荷间的作用力，都可以使用公式F＝kQ1Q2 r2B．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷是否相等，它们之间的库仑力大小一定相等C．两个带电小球距离非常近时，不能使用库仑定律D．两个点电荷的电荷量各减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间的库仑力减为原来的四分之一【解析】库仑定律的适用条件是真空中两个静止的点电荷，故A错；根据牛顿第三定律，可知两个点电荷间的库仑力大小一定相等，故B正确；当两个带电小球距离非常近时，此两小球不能视为点电荷，库仑定律不适用，故C正确；由F＝k q1q2r2可知q1′＝12q1，q2′＝12q2，r不变时，它们之间的库仑力F′＝kq1′q2′r2＝14F，故D正确．【答案】BCD3．用毛皮摩擦橡胶棒，会使橡胶棒带负电，摩擦前后，橡胶棒上的质子数将()A．增加B．减少C．不变D．先增加后减少【解析】摩擦过程中橡胶棒带负电，是毛皮的电子转移至橡胶棒上，而不是橡胶棒上的质子减少所致，故C正确．【答案】 C4.如图1是模拟避雷针作用的实验装置，金属板M接高压电源的正极，金属板N接负极．金属板N上有两个等高的金属柱A、B，A为尖头，B为圆头．逐渐升高电源电压，当电压达到一定数值时，可看到放电现象．先产生放电现象的是() 【导学号：22940012】图1A．A金属柱B．B金属柱C．A、B金属柱同时D．可能是A金属柱，也可能是B金属柱【解析】根据导体表面电荷分布与尖锐程度有关可知，A金属柱尖端电荷密集，容易发生尖端放电现象，故选项A正确．【答案】 A5．(多选)下列关于电场强度的叙述中正确的是()A．电场中某点的场强大小等于单位电荷在该点受到的电场力大小B．电场中某点的场强与该点试探电荷所受的电场力成正比C．电场中某点的场强方向就是试探电荷在该点所受电场力的方向D．电场中某点的场强与该点有无试探电荷无关【解析】用E＝Fq来定义场强并规定在电场中某点正点电荷的受力方向为场强的方向，负点电荷的受力方向与场强方向相反．无论采用怎样的试探电荷q，E＝Fq对电场中的给定点是相同的，不存在“E与F成正比与q成反比”之说，电场是一种客观存在的特殊物质，电场中某点的场强大小和方向与该点有无试探电荷无关，与试探电荷电荷量的多少和电性无关．故A，D正确．【答案】AD6．光滑绝缘水平面上有一带正电的小球正在做匀速直线运动，当小球运动到a点时突然加上一个平行水平面的电场，发现小球沿曲线abc运动且速度逐渐增大，则下列关于所加电场在b点的电场强度方向合理的是(虚线是曲线在b点的切线)()【解析】由题知，小球原来只受重力和支持力作用，加上电场后，小球运动状态的改变仅由电场力引起，因小球带正电，所受电场力方向(指向轨迹凹侧)与电场强度方向一致，又因小球速率是增加的，所以电场力方向与速度方向的夹角应小于90°，C对．【答案】 C7．关于电场强度，下列说法中正确的是()A．由E＝Fq知，检验电荷在某点所受电场力越大，该点的场强越强B．由E＝Fq知，检验电荷所带电量越少，检验电荷所在位置的场强越强C．电场中某点的场强与检验电荷的电量和所受的电场力无关D．电场中某点场强的方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向【解析】电场强度E与F、q均无关，取决于源电荷本身，电场中某点场强的方向就是正电荷在该点所受电场力的方向，故只有C正确．【答案】 C8．如图2所示，AB是某电场中的一条电场线，在线上O点放一个自由的负电荷，它将沿电场线向B点运动，下列判断中正确的是()图2A．电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度一定越来越小B．电场线由B指向A，该电荷做加速运动，由题设条件知其加速度大小的变化不能确定C．电场线由A指向B，电荷做匀加速运动D．电场线由B指向A，电荷做加速运动，加速度一定越来越大【解析】负点电荷在O点向B点运动，说明该负点电荷在电场中受到的电场力方向由A指向B，而负点电荷在电场中受到电场力方向与电场强度方向(即电场线方向)相反，所以电场线应由B指向A，选项C错；因一根电场线无法判断其疏密程度，也就不能判断该电场在A，B两处哪点的场强大．所以不能确定负电荷由O向B运动时受到电场力(或加速度)大小的变化，故选项A，D错，选项B正确．【答案】 B9．如图3所示是电场中某区域的电场线分布图，A是电场中的一点，下列判断中正确的是()图3A．A点的电场强度方向向左B．A点的电场强度方向向右C．负点电荷在A点受力向右D．正点电荷在A点受力向左【解析】正电荷在电场中受力方向与场强方向相同，故B正确．【答案】 B10．(多选)两个半径相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距r，两者相互接触后，再放回原来的位置，则相互作用力可能是原来的()A.47 B.37C.97 D.167【解析】由库仑定律可知，库仑力与电荷量的乘积成正比．设原来两小球分别带电荷量为q1＝q，q2＝7q.若两小球原来带同种电荷，接触后等分电荷量，则q1′＝4q，q2′＝4q，则D正确．若两小球原来带异种电荷，接触后则q1″＝3q，q 2″＝3q ，则由库仑定律可知，C 正确．【答案】 CD二、填空题(本题共2个小题，共16分)11．(8分)两个点电荷甲和乙同处于真空中．(1)甲的电荷量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的__________倍．(2)把每个电荷的电荷量都增大为原来的4倍，那么它们之间的距离必须变为原来的__________倍，才能使其间的相互作用力不变．【解析】 甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是一对作用力与反作用力，所以两者大小相等；由库仑定律F ＝k q A q B r 2得：当两者的电荷量都增大为原来的4倍时，要使作用力不变，距离必须变为原来的4倍．【答案】 (1)1 (2)412．(8分)在真空中有两个点电荷，它们之间距离是L 时，相互作用的库仑力大小是F ，如果把两个电荷之间的距离缩短10 cm ，则相互作用的库仑力大小变为4F ，由此可知L 的大小是________cm.【解析】 设两个点电荷的电荷量分别为Q 1和Q 2，由库仑定律，F ＝k Q 1Q 2L 2，4F ＝k Q 1Q 2L ′2，所以L ＝2L ′＝2(L －0.1 m)，L ＝0.2 m ＝20 cm. 【答案】 20三、计算题(本题共4个小题，共44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得分．有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位)13．(10分)甲、乙两导体球，甲球带有4.8×10－16 C 的正电荷，乙球带有3.2×10－16 C 的负电荷，放在真空中相距为10 cm 的地方，甲、乙两球的半径远小于10 cm ，k ＝9.0×109 N·m 2/C 2.(1)试求两球之间的静电力，并说明是引力还是斥力？(2)将两个导体球相互接触一会儿，再放回原处，其作用力能求出吗？是斥力还是引力？【解析】 (1)因为两球的半径都远小于10 cm, 因此可以作为两个点电荷考虑．由库仑定律可求：F ＝k q 1q 2r 2＝9.0×109×4.8×10－16×3.2×10－160.12 N ≈1.38×10－19 N ，两球带异种电荷，它们之间的作用力是引力．(2)将两个导体球相互接触，首先正负电荷相互中和，还剩余(4.8－3.2)×10－16 C 的正电荷，这些正电荷将重新在两导体球间分配，由于题中并没有说明两个导体球是否完全一样，因此我们无法求出力的大小，但可以肯定两球放回原处后，它们之间的作用力变为斥力．【答案】 (1)1.38×1016 N 引力 (2)不能 斥力14．(10分)两个很小的带同种电荷的小球A 和B ，用绝缘细线连在一起，如图4所示，A 球质量m A ＝1.0×10－3 kg ，电荷量为q A ＝2.0×10－8 C ，B 球质量m B ＝2.0×10－3 kg ，电荷量为q B ＝3.0×10－8 C ，两球心相距r ＝3.0×10－2 m ，求两条细线上的拉力分别为多少？(取g ＝10 m/s 2) 【导学号：22940013】图4【解析】 把AB 看作一个整体，则上端细线拉力F ＝(m A ＋m B )g ＝3.0×10－2 N 再以B 为研究对象，则对B 有：m B g ＋k q A q B r 2＝F ′可得F ′＝2.6×10－2 N.【答案】 上端细线：3.0×10－2 N 下端细线：F ′＝2.6×10－2 N15．(12分)如图5所示，用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中．三个带电小球质量相等，A 球带正电．平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零．图5(1)指出B 球和C 球分别带何种电荷；并说明理由．(2)若A 球带电荷量为Q ，则B 球的带电荷量为多少？【解析】 (1)因为A 球与B 球间绳无拉力，A 球与C 球间绳也无拉力，所以B 球、C 球均与A 球带相反电性的电荷，即B ，C 两球都带负电荷．(2)由对称性知：q B ＝q C ，B 球受三力作用，根据平衡条件有：kQq B r 2cos 60°＝kq C q B r 2解以上两式得：q B ＝Q 2.故B 球的带电荷量为－Q 2.【答案】 (1)B ，C 均带负电，理由见解析 (2)－Q 216. (12分)把一个电荷量q ＝－10－6 C 的电荷，依次放在带正电的点电荷Q 周围的A 、B 两点如图6，受到的静电力大小分别是F A ＝5×10－3 N ，F B ＝3× 10－3 N.图6(1)画出电荷q 在A 、B 两点的受力方向；(2)求出A 、B 两点的电场强度；(3)如在A 、B 两点分别放上另一个电荷量为q ′＝10－5 C 的电荷，受到的静电力是多大？【解析】 (1)电荷在A 、B 两点的受力方向沿着它们与点电荷Q 的连线向内，如图所示．(2)A 、B 两点的场强大小分别为E A ＝F A q ＝5×10－310－6 N /C ＝5×103 N/CE B＝F Bq＝3×10－310－6N/C＝3×103 N/C电场强度的方向决定于正电荷的受力方向，因此沿着A、B两点与点电荷Q 的连线向外．(3)当在A、B两点放上电荷q′时，受到的静电力分别为F A′＝E A q′＝5×103×10－5 N＝5×10－2 NF B′＝E B q′＝3×103×10－5 N＝3×10－2 N其方向与场强方向相同．【答案】(1)见解析(2)E A＝5×103 N/C E B＝3×103 N/C(3)F A′＝5×10－2 N F B′＝3×10－2 N。