高考物理第一轮复习测试 3-1巩固练习

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人教版高中物理选修3-1知识讲解,巩固练习(教学资料,补习资料)：专题2.3 欧姆定律

第二章恒定电流第3节欧姆定律知识一、电阻1．定义：电压与电流的。

2．物理意义：电阻反映导体对电流的，电阻越大，说明导体对电流的越大。

3．定义式：R= 。

4．单位：，简称，符号是，常用的电阻单位还有和。

1 MΩ=Ω。

5．特点：同一个导体，不管电流、电压怎样变化，电压跟电流的比值都是一个。

也就是电阻是由导体本身的性质决定的，与、无关。

在如图所示的U–I图象中，图象越陡，则电阻，通常用图象的斜率来表示电阻，斜率就是倾斜角的。

二、欧姆定律1．内容：导体中的电流跟导体两端的成正比，跟导体的成反比。

2．关系式：I= 。

3．适用条件：欧姆定律对和适用，但对和不适用。

三、导体的伏安特性曲线1．定义：在实际应用中，常用纵坐标表示，横坐标表示，这样画出的I–U图象叫做导体的伏安特性曲线。

2．线性元件和非线性元件：金属导体在温度没有显著变化时，电阻几乎是不变的，它的伏安特性曲线是，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件。

伏安特性曲线不是过原点的直线，也就是说，电流与电压正比，这类电学元件叫做非线性元件（例如：气体和半导体）。

3．注意I–U特性曲线上各点切线的斜率表示，而U–I特性曲线上各点切线的斜率表示。

四、实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线1．实验器材：小灯泡（2.5 V，0.5 W）、、、、电源（3 V）、开关、导线若干。

2．实验原理：为小灯泡提供两端能从零连续变化的电压，连成如图所示的电路。

3．实验步骤：（1）按图连好电路，开关闭合前滑动变阻器的滑片应滑至端（选填“左”或“右”）。

（2）闭合开关，右移滑片到不同的位置，并分别记下和的多组数据。

（3）依据实验数据在坐标纸上作出小灯泡的曲线。

比值阻碍作用阻碍作用UI欧姆欧Ω 千欧（kΩ）兆欧（MΩ）106定值通过的电流加在它两端的电压越大正切值电压电阻UR金属导体电解质溶液气体半导体电流I电压U通过坐标原点的直线不成导体电阻的倒数导体的电阻电压表电流表滑动变阻器左电压表电流表伏安特性重点一、对公式UIR=及qIt=，URI=和U IR=的含义的理解【例题1】由欧姆定律I =R U 导出U =IR 和R =IU，下列叙述中正确的是 A ．导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比B ．导体的电阻由导体本身的物理条件决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关C ．对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值D ．一定的电流流过导体，电阻越大，其电压就越大参考答案：BCD试题解析：导体的电阻由导体本身性质决定，与U 、I 无关，公式R =IU只是一种计算导体电阻的方法，故A 错误，BC 正确；公式U =IR ，当I 一定时U 与R 成正比，D 正确。

练习11φ--x图像问题--2021年高考物理一轮复习习题课(选修3-1)

电场习题课--φ--x图像问题练习1、(多选)空间存在平行于x轴方向的静电场，其电势φ随x的分布如图10所示．一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子从坐标原点O由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动．则下列说法正确的是()A．该粒子带正电荷B．空间存在的静电场场强E是沿x轴正方向均匀减小的C．该粒子从原点O运动到x0过程中电势能是减小的D．该粒子运动到x0处的速度是qφ0 2m2. 某空间存在一个范围足够大的电场，x轴上各点的电势φ随坐标x变化规律如图3所示，O点是坐标原点。

一带电粒子只在电场力作用下沿x轴做直线运动，某时刻经过O点，速度沿＋x方向。

不考虑粒子的重力，关于电场和粒子的运动，下列说法中正确的是()A．电场一定是沿＋x轴方向的匀强电场B．粒子做匀变速直线运动C．粒子可能做周期性的往复运动D．粒子在运动过程中，动能与电势能之和可能不断增大3．有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如图所示．若将一带负电的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放，电场中P、Q两点的横坐标分别为1 mm、4 mm.则下列说法正确的是()A．粒子将沿x轴正方向一直向前运动B．粒子经过P点与Q点时，加速度大小相等、方向相反C．粒子经过P点与Q点时，动能相等D．粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等4、(多选)(2017·全国卷Ⅰ·20)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图9所示.电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别为E a、E b、E c和E d.点a到点电荷的距离r a与点a的电势φa已在图中用坐标(r a，φa)标出，其余类推.现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为W ab、W bc和W cd.下列选项正确的是()A.E a∶E b＝4∶1B.E c∶E d＝2∶1C.W ab∶W bc＝3∶1D.W bc∶W cd＝1∶35. (多选)某静电场中x轴上的电势随x坐标变化的图象如图所示，φ－x图象关于φ轴对称，a、b两点到O点的距离相等。

人教版高中物理选修3-1课后巩固作业：1.3电场强度(选修3-1).docx

高中物理学习材料桑水制作(40分钟 50分)一、选择题(本题包括6小题，每小题5分，共30分.每小题至少一个选项正确)1.关于电场线的性质，以下说法正确的有( )A.电场线是电荷在电场中的运动轨迹B.电场线的分布情况反映电场中不同点的场强的相对大小C.电场线的箭头方向表示场强减弱的方向D.空间中两条电场线不能相交2.(2011·惠阳高二检测)在电场中的某点放入电量为-q 的试探电荷时，测得该点的电场强度为E；若在该点放入电量为+2q的试探电荷，此时测得该点的场强为( )A.大小为2E，方向和E相反B.大小为E，方向和E相同C.大小为2E，方向和E相同D.大小为E，方向和E相反3.在电场中某一点，当放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时受到的电场力向左，下列说法正确的是( )A.当放入正电荷时，该点的场强向右，当放入负电荷时，该点的场强向左B.只有在该点放入电荷时，该点才有场强C.该点的场强方向一定向右D.该点的场强方向一定向左4.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/QB.F/qC.2q kr D.2Q k r 5.某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M 运动到N ，以下说法正确的是( )A.粒子必定带正电荷B.粒子在M 点的加速度大于它在N 点的加速度C.粒子在M 点的加速度小于它在N 点的加速度D.粒子在M 点的动能小于它在N 点的动能6.(2011·咸宁高二检测)AB 和CD 为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O.将电量分别为+q 和-q 的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB 对称且距离等于圆的半径，如图所示.要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q ，则该点电荷Q( )A.应放在A 点，Q=2qB.应放在B 点，Q=-2qC.应放在C 点，Q=-qD.应放在D 点，Q=q二、非选择题(本题包括2小题，共20分，要有必要的文字叙述) 7.(10分)如图所示，某匀强电场场强为E ，将质量为2×10-3kg 的小球从A 点由静止释放，小球恰能沿直线AB 向右下方运动，且AB 与竖直方向成45°角.已知小球的带电量为2×10-4C.求匀强电场电场强度的大小.(g=10 m/s 2)8.(10分)如图甲所示，一个点电荷Q 位于坐标轴Ox 上某一点，已知坐标轴上A 、B 两点的坐标分别为2.0 m 和5.0 m.放在A 、B 两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x 轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷的电荷量关系图象如图乙中直线a 、b 所示，放在A 点的试探电荷带正电，放在B 点的试探电荷带负电.求：(1)B 点的电场强度的大小和方向； (2)试判断电荷Q 的电性，并说明理由； (3)点电荷Q 的位置坐标.答案解析1.【解析】选B 、D.电场线是为了描述电场的强弱及方向的方便而引进的假想线，它一般不与电荷的运动轨迹重合，A 错，B 对.电场线的箭头方向表示场强的方向，C 错.由于电场的具体方向与电场线上某点的切线方向相同，若两条电场线相交，则在该点可以作出两条切线，表明该点的电场不惟一，这与实际不符，D 对.2.【解析】选B.电场中某点的电场强度只与电场本身的性质有关，与试探电荷的电量及性质无关，B 对，A 、C 、D 错.3.【解析】选C.正电荷在电场中某点受到的电场力向右，表明该点的场强方向一定向右，C 对，A 、D 错.场强由电场自身决定，与放不放电荷无关，B 错.4.【解析】选B 、D.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2kQqF r =，代入后得2QE k,r =B 、D 对，A 、C 错. 5.【解析】选A 、C 、D.根据电荷运动轨迹弯曲的情况，可以确定点电荷受电场力的方向沿电场线方向，故此点电荷带正电，A 选项正确.由于电场线越密，场强越大，点电荷受电场力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此点电荷在N 点加速度大，C 选项正确，B 选项错误.粒子从M 点到N 点，电场力做正功，根据动能定理得此点电荷在N 点动能大，故D 选项正确. 【方法技巧】电场线在定性分析问题中的应用电场线在一些定性分析的问题中具有非常重要的作用，我们可以平时熟记一些常见的电场线的分布特点，这样，在遇到定性分析电场强度大小及方向(或后面将要学到的电势、电势能的大小)时，可根据电场线的方向及疏密分布情况，较快地做出判断，比用解析法既快捷又准确.所以能用电场线进行定性分析的题目首先考虑利用电场线来进行分析.6.【解析】选C 、D.设圆半径为R ，电荷Q 1=q 、Q 2=-q 在圆心O 点产生的场强大小E 1=E 2=2kqR ，如图所示，Q 1和Q 2连线等于半径R ，所以△OQ 1Q 2为等边三角形，则E 1、E 2的合场强大小E=2kqR ,方向由O 指向D ，故若要使O 点的场强为零，电荷Q 应放在直线CD 上，A 、B 错误.若Q 放在C 点，则它应为负电荷，且22kQ kqR R=-,即Q=-q ，C 对；若Q 放在D 点，则它应为正电荷，且22kQ kqR R=,即Q=q ，D 对.7.【解析】小球受力情况如图所示， F=Eq=mgE=34F mg 21010 Nq q 210C--⨯⨯==⨯=100 N/C. 答案：100 N/C8.【解析】(1)由B 点场强的定义式，结合所给图象，可知A 、B 两点场强大小即为a 、b 直线的斜率，可求得E A =40 N/C ，E B =2.5 N/C ，B 点场强方向与试探电荷所受电场力方向相反，即沿x 轴负方向. (2)因为A 、B 两点的试探电荷电性相反，而受到的电场力方向是同方向的，说明场源电荷Q 一定在A 、B 两点之间，而A 点处正试探电荷受力方向沿x 轴正方向，说明该点场强沿x 轴正方向，因而场源电荷Q 应带负电荷.(3)设Q 离A 点距离为r A ，有E A =2A Q k r ，E B ()()2A A 22BA A 3r E Q 40k E r 2.53r -===-，，解得 r A =0.6 m.所以Q 的位置坐标为x=x A +r A =2.6 m.答案：(1)2.5 N/C 沿x轴负方向(2)带负电理由见解析(3)x=2.6 m。

人教版高中物理选修3-1课后巩固作业：1静电场(选修3-1)

A. 粒子在 M点的速率最大 B. 粒子所受电场力沿电场方向 C. 粒子在电场中的加速度不变 D. 粒子在电场中的电势能始终在增加 8.(2011 ·玉溪高二检测 ) 在真空中有两个等量的正电荷 q1 和 q2, 分别固定于 A、 B 两点 ,DC 为 AB连线的中垂线 ,C 为 A、 B 两点连线的中点 , 将一正电荷 q3 由 C 点沿着中垂线移至无穷远处的过程中 , 下列结论正确的有 ( ) A. 电势能逐渐减小
()
A. 到达集尘极的尘埃带正电荷 B. 电场方向由集尘极指向放电极 C. 带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同 D. 同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大 11. 空间存在匀强电场，有一电荷量为 q(q>0) 、质量为 m的粒子从 O点以速率 v0 射入电场，运动到 A 点时速率为 2v 0. 现有另一电荷量为 -q 、质量为 m的粒子以速率 2v0 仍从 O点射入该电场，运动到 B 点时速率为 3v0. 若忽略重力的影响，则( ) A. 在 O、 A、 B 三点中， B 点电势最高
)
13.(2011 ·临汾高二检测 )(12 分 ) 某一平行板电容器两端电压是 U，间距为 d，
设其间为匀强电场，如图所示 . 现有一质量为 m的小球，以速度 v 0 射入电场，
v0 的方向与水平方向成 45°斜向上；要使小球做直线运动，则
(1) 小球带何种电荷 ?电量是多少 ?
(2) 在入射方向上的最大位移是多少 ?
B. 电势能逐渐增大
C.q 3 受到的电场力逐渐减小
D.q 3 受到的电场力逐渐增大
9. 如图所示，在光滑绝缘水平面上放置 3 个电荷量均为 q(q>0) 的相同小球，小球之间用劲度系数均为 k0
的轻质弹簧绝缘连接 . 当 3 个小球处在静止状态时，每根弹簧的长度为

2019届高三物理一轮复习练习：选修3-1-7-3(四)(随堂演练课时作业)及答案

[命题报告·教师用书独具]1.(2019年静安质检)用多用电表探测图甲所示黑箱发现：用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆挡测量，黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点，红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点，阻值很小，但反接阻值很大．那么，该黑箱内元件的接法可能是图乙中的( )解析：由E、G两点之间与F、G之间有电压，说明黑箱内有电源，且电源一定与G相连．因为利用欧姆表测量E、F两点的电阻时，正、反向的电阻区别比较大，说明E、F两点间有二极管，且E端接二极管的正极．由以上的分析可得黑箱内的元件接法为B.答案：B2．如图为多用表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300 μA，内阻r g＝100 Ω，调零电阻最大阻值R＝50 kΩ，串联的固定电阻R0＝50 Ω，电池电动势E＝1.5 V，用它测量电阻R x，能准确测量的阻值范围是( )A．30 kΩ～80 kΩB．3 kΩ～8 kΩC．300 kΩ～800 kΩD．3 000 kΩ～8 000 kΩ解析：当红、黑表笔短接调零时I g＝ER＋r g＋R0R＋r g＋R0＝EI g＝1.5300×10－6Ω＝5 000 Ω.当指针指中间(中值电阻)时，设被测电阻阻值为R x，则I g2＝ER＋r g＋R0＋R xR x＝5 000 Ω.使用欧姆表读数时在中值电阻5 kΩ左右读数最为准确，所以能准确测量的阻值范围是3 kΩ～8 kΩ.故B 项正确．答案：B3．用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示．若多用电表的选择开关处于表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中．100 mA量程，对应读数为23 mA；电压为2.5 V量程，对应读数为0.57 V；欧姆挡上对应读数3.2 Ω，再乘以倍率应为320 Ω.答案：23 0.57 3204．(2019年泉州模拟)一位同学使用多用电表测电阻，它在实验中的主要步骤如下：①把选择开关拨到“×10”的欧姆挡上；②把表笔插入测试笔插孔中，先把两表笔相接触，旋转调零旋钮，使指针指在零处；③把两表笔分别与待测电阻的两端相接，发现这时指针偏转角度较小；④换用“×100”欧姆挡测量，发现这时指针偏转适中，随即记下电阻数值；⑤把表笔从测试笔插孔拔出后，把多用电表放回桌上原处，实验完毕．这个学生在测量时已注意到：待测电阻与其他元件的电源断开，不用手碰表笔的金属杆．这个学生在实验中还有哪些违反使用规则的地方？a．_____________________________________________________________________________________________________________________________；b．______________________________________________________________________________________________________________________________.解析：a.选择开关从“×10”挡拨到“×100”挡时，必须重新进行欧姆调零b．多用电表使用后不能把选择开关置于欧姆挡．应置于交流电压最高挡或“OFF”挡答案：见解析5．在如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号．在开关闭合后，发现小灯泡不亮．现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点．(1)为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的________挡．在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的________挡．(2)在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明________可能有故障．(3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤．__________________________________________________________________________________________________________________________________解析：(1)在1、2两点接好的情况下，应当选用多用电表的电压挡，在1、2两点同时断开的情况下，应选用欧姆挡．(2)表明5、6两点或开关可能有故障．(3)①将选择开关调到欧姆挡；②将红、黑表笔短接，检查欧姆挡能否正常工作；③测量小灯泡的电阻，如电阻无穷大，表明小灯泡有故障．答案：(1)电压欧姆(2)开关或连接点5、6(3)见解析6．(2019年武汉调研)某同学想用以下器材组装一只欧姆表，并比较精确地测量一只约几千欧电阻的阻值．A．电流计，满偏电流为1 mA，内阻为20 ΩB．电流计，满偏电流为0.6 A，内阻为5 ΩC．电动势15 V，内阻5 Ω的直流电源D．电动势3 V，内阻3 Ω的直流电源E．最大阻值为5 000 Ω的滑动变阻器F．最大阻值为100 Ω的滑动变阻器(1)以上器材应选用________(填字母)，并在下面线框内画出所组装的欧姆表的内部电路结构图．(2)欧姆表调零后，滑动变阻器被接入电路部分的阻值为________Ω.(3)若用此欧姆表测量电阻，发现指针指在满偏电流的三分之一处，则此电阻的阻值约为________Ω.(4)如果电池长期未用，导致内阻增大，电动势基本不变，且仍然能正常调零，这将导致测量的结果________(填“偏大”、“偏小”或“准确”)．解析：(1)选取器材要能够满足欧姆表调零的要求，即：I ＝ER ＋R g ＋r ，调节滑动变阻器的滑片时，当滑动变阻器的阻值最大时，电流小于电流表的满偏电流I g ，综合考虑应选A 、D 、E.欧姆表的内部电路结构图如图所示．(2)欧姆表调零时，由闭合电路欧姆定律得：E ＝I g (R ＋R g ＋r)，代入数据解得：R ＝2 977 Ω.(3)测量电阻时，由闭合电路欧姆定律得：E ＝I(R ＋R g ＋r ＋R x )，由题意得：I ＝I g3，代入数据解得：R x ＝6 000 Ω.(4)由于电池的电动势不变，根据上面的分析可知，测量的结果准确．答案：(1)ADE 图见解析 (2)2 977 (3)6 000 (4)准确7．(创新实验)使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA 的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至×1 Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下列填空：(1)仪器连线如图甲所示(a 和b 是多用电表的两个表笔)．若两电表均正常工作，则表笔a 为________(填“红”或“黑”)色；(2)若适当调节电阻箱后，图甲中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图乙中a ，b ，c 所示，则多用电表的读数为________Ω，电流表的读数为________mA ，电阻箱的读数为________Ω；乙(3)将图甲中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为________mA ；(保留3位有效数字) (4)计算得到多用电表内电池的电动势为________V ．(保留3位有效数字)解析：(1)多用电表的电流是从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表，所以a 为黑色．(2)仪器读数：欧姆表读数为14 Ω，电流表精度为1 mA ，需估读到1的下一位，所以电流表读数为53.0 mA ；电阻箱读数R ＝(0×100＋0×10＋4×1＋6×0.1)Ω＝4.6 Ω.(3)由题意，多用电表的表盘实际是一表头，看电流刻度，此时对应26格，电流为53.0 mA ，两表笔短接时，表头对应50格，则电流I ＝50×53.026 mA≈102 mA.(4)由闭合电路欧姆定律，得E ＝I 1(R 电阻＋R 内)，其中R 电阻＝14 ΩE ＝I·R 内由以上两式解得：E≈1.54 V答案：(1)黑 (2)14 53.0 4.6 (3)102 (4)1.54在电学实验中，电阻的测量是一项重要的考查内容，由于测量方法较多，且考题题型多变，方法灵活，已成为高考设计性实验考查的热点．方法1 等效替换法连接电路如图所示，R 为电阻箱，R x 为待测电阻，通过调节电阻箱R ，使单刀双掷开关S 分别接2和1时，电流表中的电流示数相同，则表明R x ＝R ，即可测出R x .[例1] 为了测量一微安表头A 的内阻，某同学设计了如图所示的电路．图中，A 0是标准电流表，R 0和R N分别是滑动变阻器和电阻箱，S 和S 1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E 是电池．完成下列实验步骤中的填空：(1)将S 拨向接点1，接通S 1，调节________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________的读数I ；(2)然后将S 拨向接点2，调节________，使________，记下此时R N 的读数；(3)多次重复上述过程，计算R N 读数的________，此即为待测微安表头内阻的测量值． [解析] 本题方法为替代法．当S 接1与接2时通过电路的电流I 相同，可知待测微安表头的内阻与R N 的电阻相同． [答案] (1)R 0 标准电流表(或A 0) (2)R N 标准电流表(或A 0)的读数仍为I (3)平均值方法2 半偏法半偏法测电阻的原理及注意事项如下：[例2] 在把电流表改装成电压表的实验中，把量程I g ＝300 μA ，内阻约为100 Ω的电流表G 改装成电压表．(1)采用如图所示的电路测量电流表G 的内阻R g ，可选用的器材有： A ．电阻箱：最大阻值为999.9 Ω； B ．电阻箱：最大阻值为9 999.9 Ω； C ．滑动变阻器：最大阻值为2 000 Ω；D ．滑动变阻器：最大阻值为50 k Ω；E ．电源：电动势约为2 V ，内阻很小；F ．电源：电动势约为6 V ，内阻很小；G ．开关、导线若干．为提高测量精度，在上述可供选择的器材中，可变电阻R 1应该选择________；可变电阻R 2应该选择________；电源E 应该选择________．(填选用器材的字母代号)(2)测电流表G 的内阻R g 的实验步骤如下： a ．连接电路，将可变电阻R 1调到最大；b ．断开S 2，闭合S 1，调节可变电阻R 1使电流表G 满偏；c ．闭合S 2，调节可变电阻R 2使电流表G 半偏，此时可以认为电流表G 的内阻R g ＝R 2.设电流表G 的内阻R g 的测量值为R 测，真实值为R 真，则R 测________R 真．(选填“大于”、“小于”或“等于”)[解析] (1)本题是典型的半偏法测电阻，根据实验的特定条件，选择仪器首先从电源下手，电源电动势尽量大一些，故选F ；然后根据R 1＝EI g －R g ，可知当电流表满偏时，可变电阻R 1接入电路中的阻值约为19 900 Ω，故R 1选择D ；而可变电阻R 2应该选择与电流表内阻相差不多且可直接读出数值的，故选择A.(2)因R 2的并联，电路中总电流I′要大于R 2并入前的总电流I ，而表半偏，则I 2>I g ＝I2，因I 2R 2＝I g R g ，所以R 2<R g ，即该实验的测量值比真实值偏小．[答案] (1)D A F (2)小于方法3 差值法利用串联电路的分压原理和并联电路的分流原理，常见设计图如下图所示．甲图中电压表内阻，R Vx ＝U x R 0U 2－U x (其中R 0为电阻箱阻值)；图乙中电流表内阻R Ax ＝I －I xI x·R 1(R 1为定值电阻阻值)；图丙中R x ＝U 1I 1－U 2I 2(U 1、I 1分别为S 2断开时的电压、电流，U 2、I 2分别为S 2闭合时的电压、电流)[例3] 测量一只量程已知的电压表内阻，器材如下： A ．待测电压表(量程3 V ，内阻约3 k Ω) B ．电流表(量程3 A ，内阻0.01 Ω) C ．定值电阻(阻值5 k Ω，额定电流0.5 A) D ．电池组(电动势小于3 V ，内阻可忽略) E ．开关两只 F ．导线若干要求从图甲、乙电路中选择一个电路，利用这个电路完成测量． (1)你选________(填甲或乙)电路，理由是________．(2)实验中需要直接测量的物理量是________．电压表内阻的计算公式R V ＝________. (3)把图丙中所示各器材的实物图连成你所选的实验电路．[解析] (1)若用图甲，因实际电流小于1 mA ，量程为3 A 的电流表根本无法测量；而乙中电压表的内阻与电阻R 的阻值相当，电池内阻又可忽略，故可用分压原理求，且尽可能减小测量误差．(2)闭合S 1、S 2，记下U 1，即为电源电动势，再断开S 2，记下U 2，则R 上电压为U 1－U 2，由分压原理可得R V＝U 2U 1－U 2R. (3)连线时，可先将S 2与R 并联后再与其他电器串联． [答案] (1)乙原因见解析 (2)见解析 (3)如图。

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[命题报告·老师用书独具]1.在“测定金属丝电阻率”的试验中，由ρ＝U4Il可知，对试验结果的精确性影响最大的是()A．金属线直径d的测量B．电压U的测量C．电流I的测量D．金属丝长度的测量解析：四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响，但影响最大的是直径d，因为在计算式中取直径的平方．答案：A2．“测定金属的电阻率”的试验中，以下操作中错误的是()A．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C．用伏安法测电阻时采纳电流表内接法，多次测量后算出平均值D．试验中应保持金属丝的温度不变解析：试验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采纳电流表外接法．故A、C操作错误．答案：AC3．(2024年高考全国新课标改编)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度．该螺旋测微器校零时的示数如图(a)所示，测量金属板厚度时的示数如图(b)所示．图(a)所示读数为________mm，图(b)所示读数为________mm，所测金属板的厚度为________mm，用游标卡尺测金属板的直径如图(c)所示，则金属板直径为________cm.(c)解析：依据螺旋测微器读数的基本原理，0.5毫米以上的值在主尺上读出，而在螺旋尺上要估读到千分之一毫米，则图(a)读数为0.010 mm，图(b)读数为6.870mm.游标卡尺读数为d＝12 mm＋120×8 mm＝12.40 mm＝1.240 cm.答案：0.010 6.870 6.860 1.2404．(2024年天津模拟)某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻R x，现备有下列器材：A．电流表(量程100 μA，内阻约2 kΩ)；B．电流表(量程500 μA，内阻约300 Ω)；C．电压表(量程15 V，内阻约100 kΩ)；D．电压表(量程50 V，内阻约500 kΩ)；E．直流电源(20 V，允许最大电流1 A)；F．滑动变阻器(最大阻值1 kΩ，额定功率1 W)；G．电键和导线若干．电流表应选________，电压表应选________．(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证明验顺当进行，并使测量误差尽量减小，试验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：解析：直流电源的电压为20 V，为了提高读数精确度应当选择电压表C，因此待测电阻两端电压不得超过15 V，则通过的电流不超过I＝UR x ＝15 V25 kΩ＝600 μA，电流表应当选B.为了减小误差电流表应采纳内接法．答案：B C电流表应采纳内接法5．在“测定金属丝的电阻率”的试验中，某同学进行了如下测量：(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度．测量3次．求出其平均值l.其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为________cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d.其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为________mm.(2)采纳如图丙所示的电路测量金属丝的电阻．电阻的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”)．最终由公式ρ＝________计算出金属丝的电阻率(用干脆测量的物理量表示)．解析：(1)金属丝的长度为24.12 cm～24.14 cm均可．直径读数为0.510 mm～0.513 mm均可．(2)采纳电流表外接法，由于电压表的内阻不是无穷大，电压表有分流，从而电流表的测量值大于真实值，由R＝UI可知，电阻的测量值小于真实值．由R＝ρlS ，R＝UI，S＝14πd2，可得ρ＝πd2U4Il.答案：见解析6．(2024年上海松江质检)“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的试验电路如图所示，a、b、c、d是四种不同的金属丝．现有四根镍铬合金丝和两根康铜合金丝，其规格如下表所示.(1))．(2)某学生对试验数据分析归纳出：电路图中四种金属丝的电阻R与长度l、横截面积S的关系可用比例式R∝lS来表示．你认为是否正确，为什么？(3)在沟通合作时，有位同学提出用如下图所示的电路，只要将图中P端分别和1、2、3、4相接，读出电流，利用电流跟电阻成反比的关系，也能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系，请你对其作出评价．解析：本试验采纳的是限制变量法，分别选用导体材料相同、横截面积相同时，导体的长度不同，B、C符合要求；选用导体材料相同、长度相同时，导体的横截面积不同，C、D符合要求；选用导体横截面积相同、长度相同时，导体的材料不同，C、E符合要求．故选BCDE.答案：(1)BCDE(2)不正确，因为它们的材料不完全相同．(3)不能探究出．①试验过程中无法保证每次金属丝两端的电压相等；②电流表的内阻与金属丝相比不能忽视，对试验影响较大．7．(创新试验)为了测定电流表A1的内阻，采纳如图所示的电路．其中：A1是待测电流表，量程为300 μA，内阻约为100 Ω；A2是标准电流表，量程是200 μA；R1是电阻箱，阻值范围是0～999.9 Ω；R2是滑动变阻器；R3是爱护电阻；E是电池组，电动势为4 V，内阻不计；S1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关．(1)依据电路图，请在实物图中画出连线，将器材连接成试验电路．(2)连接好电路，将开关S2扳到接点a处，闭合开关S1，调整滑动变阻器R2使电流表A2的读数是150 μA；然后将开关S2扳到接点b处，保持R2不变，调整电阻箱R1，使A2的读数仍为150 μA.若此时电阻箱R1各旋钮的位置如图所示，电阻箱R1的阻值是______Ω，则待测电流表A1的内阻R g＝________Ω.(3)上述试验中，无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置，都要保证两块电流表的平安．在下面供应的四个电阻中，爱护电阻R3应选用________(填写与阻值相应的字母)．A．200 kΩB．20 kΩC．15 kΩ D．2 kΩ(4)下面供应了最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用．既要满意上述试验要求，又要调整便利，滑动变阻器________(填写与阻值相应的字母)是最佳选择．A．1 kΩ B．5 kΩC．10 kΩ D．25 kΩ解析：(1)电路连接见答案．(2)电阻箱读数为(8×10＋6×1＋3×0.1) Ω＝86.3 Ω，即电流表内阻为86.3 Ω.(3)当滑动变阻器电阻调至零时，要求电路中电流不超过200 μA，由欧姆定律得I＝ER g＋R3≤200 μA.由上式可知R3应选阻值为20 kΩ的爱护电阻．(4)依据试验要求，由欧姆定律可得I′＝ER3＋R g＋R2＝420×103＋86.3＋R2＝150 μA，解得R2≈6.58 kΩ.故R2选最大阻值为10 kΩ的滑动变阻器．答案：(1)如图(2)86.386.3(3)B(4)C。

人教版高中物理选修3-1课后巩固作业：1.2库仑定律(选修3-1).docx

高中物理学习材料桑水制作(40分钟 50分)一、选择题(本题包括5小题，每小题5分，共25分.每小题至少一个选项正确)1.(2011·衡阳高二检测)关于点电荷的说法正确的是( )A.体积很小的带电体一定能看成是点电荷B.体积很大的带电体一定不能看成是点电荷C.当两个带电体的大小和形状对它们之间的相互影响力可忽略时，这两个带电体可看成是点电荷D.一切带电体都有可能看成是点电荷2.真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷的电荷量增加了1/2，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电量一定减少了( )A.1/5B.1/4C.1/3D.1/23.(2011·济南高二检测)如图所示，两个带电球，大球的电荷量大于小球的电荷量，可以肯定( )A.两球都带正电B.两球都带负电C.大球受到的静电力大于小球受到的静电力D.两球受到的静电力大小相等4.两个半径为0.3 m的金属球，球心相距1.0 m放置，当它们都带1.5×10-5 C的正电时，相互作用力为F1，当它们分别带+1.5×10-5 C和-1.5×10-5 C的电量时，相互作用力为F2 ,则( )A.F1=F2B.F1＜F2C.F1＞F2D.无法判断5.(2011·海南高考)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=6二、非选择题(本题包括3小题，共25分，要有必要的文字叙述)6.(8分)一根置于水平面上的光滑玻璃管(绝缘体)，内部有两个完全相同的弹性金属球A、B，带电量分别为9Q和-Q，从图中所示位置由静止开始释放，一切摩擦均不计.问：两球再次经过图中位置时，两球的加速度是释放时的多少倍？7.(8分)两个正电荷q1和q2电量都是3 C，静止于真空中的A、B两点，相距r=2 m.若在A、B的连线上放一电荷q，恰能使q1、q2、q三个电荷都处于平衡状态，试确定q所带电荷量及所放的位置.8.(2011·三明高二检测)(9分)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303g，则B带电荷量是多少？(取g=10 m/s2)答案解析1. 【解析】选C、D.一个带电体能否看做点电荷不是以其大小、形状而定，而是看它的大小、形状对它们之间的库仑力是否可以忽略，若可以忽略，就可以看做点电荷，否则就不能看做点电荷，一切带电体都有可能看成是点电荷，A 、B 错，C 、D 对.2.【解析】选C.设另一电荷的电量减少了原电荷量的x 倍，由122q q F kr =知，q 1q 2=q 1(1+12)q 2(1-x)，所以x=1/3，C 正确.3.【解析】选D.两球相互排斥，说明它们带有相同性质的电荷，但它们具体带何种性质的电荷不确定，A 、B 错.根据库仑定律及牛顿第三定律，两球受到的静电力大小相等，方向相反，C 错，D 对.4.【解析】选B.由于相距较近，两个带电小球不能看做点电荷，由于电荷间的相互作用，当它们都带正电荷时，等效成点电荷的距离大于1米，当它们带有等量异种电荷时，等效成点电荷的距离小于1米，由122q q F k r =知，F 1<F 2，B 正确. 5.【解析】选D.设小球1、2之间的距离为r.球3接触前，2q nq F kr =g ，球3分别与球1、2接触后，()212nq nq (2n q q 2n q nq 224q q F k 224r+++====g ），，则，联立以上两式解得：n=6，故D 正确. 6.【解析】图示位置时两小球间的库仑力2129Q F k r=，碰撞后两球的带电量均为4Q,再次经过图示位置时的库仑力22216Q F k r=，两球两次在图示位置的库仑力之比为16/9，所以两球的加速度与释放时加速度之比也是16/9.答案：16/9倍【方法技巧】库仑定律的应用技巧带电体在库仑力作用下可能处于平衡状态，也可能处于变速运动状态，解决这类问题一般的方法是：(1)受力分析：除力学中的常见的三种力外还要考虑库仑力的作用.(2)状态分析：带电体是处于平衡状态还是加速运动状态.(3)方法：隔离法与整体法的灵活运用.(4)根据力的平衡条件或牛顿运动定律列方程求解.7.【解析】据三个电荷平衡问题中“三点共线，两同夹异”的规律，电荷q 必然带负电，且位于A 、B 之间，设q 距离A 为L ，由q 的合力为零，得()1222q q q q k k L r L =-，将q 1=q 2=3 C,r=2 m 代入求得L=1 m ，即q 放于A 、B 连线的中点.又因q 1或q 2合力也为零，即12122q q q q kk r L = 所以2q 3q C.44== 所以q 所带电荷量为3 C 4-. 答案：3 C 4- A 、B 连线中点 8.【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tan30°=h L , h 10L cm 10 3 cm,tan3033===︒ 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=mgtan30°=333031010 N 3-⨯⨯⨯=0.3 N. 依据21222q q Q F k F k .r L==得：解得2269FL 0.3Q 10310 C 1.010 C.k 910--==⨯⨯=⨯⨯ 答案：1.0×10-6C。

人教版高中物理选修3-1高三新第一轮复习单元测试.docx

高中物理学习材料桑水制作高三新物理第一轮复习单元测试静电场命题人、审核人：徐苏华说明：本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共150分；答题时间120分钟.第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每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3分，有选错或不答的得0分）1．某电场的分布如图所示，带箭头的实线为电场线，虚线为等势面.A 、B 、C 三点的电场强度分别为E A 、E B 、E C ，电势分别为A ϕ、B ϕ、C ϕ，关于这三点的电场强度和电势的关系，以下判断正确的是（） A ．E A <E B ，B ϕ=C ϕ B ．E A >E B ，A ϕ>B ϕ C ．E A >E B ，A ϕ<B ϕD ．E A =E C ，B ϕ=C ϕ2．如图所示，在直线MN 上有一个点电荷，A 、B 是直线MN 上的两点，两点的间距为L ，场强大小分别为E 和2E .则（）A ．该点电荷一定在A 点的右侧B ．该点电荷一定在A 点的左侧C ．A 点场强方向一定沿直线向左D ．A 点的电势一定低于B 点的电势3．如图所示，A 、B 为两个固定的等量的同种正电荷，在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C ，现给电荷C 一个垂直于连线的初速度v ，若不计电荷C 所受的重力，则关于电荷C运动过程中的速度和加速度情况，下列说法正确的是（）A．加速度始终增大B．加速度先增大后减小C．速度始终增大，最后趋于无穷大D．速度始终增大，最后趋于某有限值4．电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确的是（）A．铜丝编织的衣服不易拉破B．电工被铜丝衣服所包裹，使体内电势为零C．电工被铜丝衣服所包裹，使体内场强为零D．铜丝电阻小，能对人体起到保护作用5．如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b，分别与电源的正、负极相连，两板的中央沿竖直方向各有一个小孔，今有一个带正电的液滴，自小孔的正上方的P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后的速度为v1.若使a板不动，若保持电键K断开或闭合，b 板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍然从P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后的速度为v2，在不计空气阻力的情况下，下列说法正确的是（）A．若电键K保持闭合，向下移动b板，则v2>v1B．若电键K闭合一段时间后再断开，向下移动b板，则v2>v1C．若电键K保持闭合，无论向上或向下移动b板，则v2=v1D．若电键K闭合一段时间后再断开，无论向上或向下移动b板，则v2<v16．如图所示，在O点放置正点电荷Q，a、b两点的连线过O点，且Oa=ab，以下说法正确的是（）A．将质子从a点由静止释放，质子向b做匀加速运动B．将质子从a点由静止释放，质子运动到b的速率为v，2则将粒子从a点由静止释放后运动到b点的速率为v2C．若电子以Oa为半径绕O做匀速圆周运动的线速度为v，则电子以Ob为半径绕O做匀速圆周运动的线速度为2vD．若电子以Oa为半径绕O做匀速圆周运动的线速度为v，则电子以Ob为半径绕O做匀v速圆周运动的线速度为27．如图所示，AB、CD为一圆的两条直径，且相互垂直，O点为圆心.空间存在一未知静电场，场强方向与圆周所在平面平行.现有一电子，在电场力作用下（重力不计），先从A 点运动到C 点，动能减少了W ；又从C 点运动到B 点，动能增加了W ，那么关于此空间存在的静电场可能是（） A ．方向垂直于AB 并由O 指向C 的匀强电场 B ．方向垂直于AB 并由C 指向O 的匀强电场 C ．位于O 点的正点电荷形成的电场 D ．位于D 点的正点电荷形成的电场8．如图所示，平行金属板内有一匀强电场，一个电量为q 、质量为m 的带电粒子（不计重力）以0v 从A 点水平射入电场，且刚好以速度v 从B 点射出.则（）①若该粒子以速度v -从B 点射入，则它刚好以速度0v -从A 点射出 ②若将q 的反粒子),(m q -以v -从B 点射入，它将刚好以速度0v -从A 点射出 ③若将q 的反粒子),(m q -以0v -从B 点射入，它将刚好以速度v -从A 点射出 ④若该粒子以0v -从B 点射入电场，它将v -从A 点射出 A ．只有①③正确 B ．只有②④正确C ．只有①②正确D ．只有③④正确9．如图所示，a 、b 两个带电小球，质量分别为a m 、b m ，用绝缘细线悬挂，两球静止时，它们距水平地面的高度均为h （h 足够大），绳与竖直方向的夹角分别为α和β（βα<），若剪断细线Oc ，空气阻力不计，两球电量不变，重力加速度取g ，则（）A ．a 球先落地，b 球后落地B ．落地时，a 、b 水平速度相等，且向右C ．整个运动过程中，a 、b 系统的电势能增加D ．落地时，a 、b 两球的动能和为gh m m b a )(+10．如图所示，有三个质量相等、分别带正电、负电和不带电的粒子从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度0v 先后射入电场中，最后分别打在正极板的C 、B 、A 处，则（）A ．三种粒子在电场中运动时间相同B ．三种粒子在电场中的加速度为C B A a a a >> C ．三种粒子到达正极板时动能kA kB kC E E E >>D ．落在C 处的粒子带正电，落在B 处的粒子不带电，落在A 处的粒子带负电第Ⅱ卷（非选择题，共110分）二、本题共2小题，共20分，把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答.11．（8分）（1）在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中，给出下列器材，应选用的是__________（用字母表示） A ．6V 的交流电源 B ．6V 的直流电源 C ．100V 的直流电源D ．量程为0.5V ，零刻度在中央的电压表E ．量程为300μA ，零刻度在中央的电流表（2）该实验装置如图所示，如果以a 、b 两个电极的连线为x 轴，以a 、b 连线的中垂线为y 轴，并将一个探针固定于y 轴上的某一点，合上开关S ，而将另一探针由O 点左侧沿x 轴正方向移到O 点右侧的过程中，灵敏电流表G 的指针与零刻度夹角的变化情况是_________. A ．逐渐增大B ．逐渐减小C ．先变大后变小D ．先变小后变大12．（12分）某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量.如图所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于O 点，O 点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度α的量角器，M 、N 是两块相同的、正对着平行放置的金属板（加上电压后其内部电场可看作匀强电场）.另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干.该小组的实验步骤如下，请你帮助该小组完成：（1）用天平测出小球的质量m ，按上图所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M 、N 板之间的距离d ，使小球带上一定的电量.（2）连接电路（请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图，11题（2）图电源、开关已经画出）.（3）闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ.（4）以电压U 为纵坐标，以__________为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率k . （5）小球的带电量q =__________________.（用m 、d 、k 等物理量表示）三、本题共6小题，共90分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.13．（14分）有一个点电荷Q 的电场中，Ox 坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A 、B两点的坐标分别为2.0m 和5.0m.已知放在A 、B 两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x 轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系如图中直线A 、B 所示，放在A 点的电荷带正电，放在B 点的电荷带负电.求：（1）B 点的电场强度的大小和方向；（2）试判断点电荷Q 的电性，并确定点电荷Q 的位置坐标.14．（14分）如图所示（a ），一条长为3L 的绝缘丝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，求金属环所带电量是多少？某同学在解答这道题时的过程如下：设电量为q ，小环受到三个力的作用，拉力T 、重力mg 和库仑力F ，受力分析如图b ，由受力平衡知识得，22L q k =mg tan30°，kmgL q 332=. 你认为他的解答是否正确？如果不正确，请给出你的解答？15．（14分）如图所示，空间存在着强度E=2.5×102N/C方向竖直向上的匀强电场，在电场内一长为L=0.5m的绝缘细线，一端固定在O点，一端拴着质量m=0.5kg、电荷量q=4×10－2C的小球.现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，当小球运动最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂.取g=10m/s2.求：（1）小球的电性；（2）细线能承受的最大拉力；（3）当小球继续运动后与O点水平方向距离为L时，小球距O点的高度.-的油滴，从O点以速度v射入匀强电场中，v的方16．（16分）如图所示，一个带电量为q向与电场方向成θ角.已知油滴的质量为m，测得油滴到达运动轨迹的最高点时，它的速度大小又为v.求：（1）最高点的位置可能在O点正上方的哪一侧？U.（2）最高点处（设为N）与O点的电势差NO（3）电场强度E.17．（16分）如图所示，在水平向左的匀强电场中，一带电小球用绝缘轻绳（不伸缩）悬于O点，平衡时小球位于A点，此时绳于竖直方向的夹角θ=53°，绳长为L，B、C、D到O点的距离为L，BD水平，OC竖直.（1）将小球移到B点，给小球一竖直向下的初速度v B，小球到达悬点正下方时绳中拉力恰等于小球重力，求v B．（2）当小球移到D点后，让小球由静止自由释放，求：小球经悬点O正下方时的速率.（计算结果可保留根号，取sin53°=0.8）18．（16分）如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。

练习07三维立体问题--2021年高考物理一轮复习习题课(选修3-1)

电场习题课--三维立体问题练习1.(2019·天津九校联考)如图所示，电荷均匀分布在半球面上，它在这半球的中心O 处电场强度大小等于E 0，两个平面通过同一条直径，夹角为α，从半球中分出一部分球面，则所分出的这部分球面上(在“小瓣”上)的电荷在O 处的电场强度大小为( )A ．E ＝E 0sin αB ．E ＝E 0cos αC ．E ＝E 0sin α2D ．E ＝E 0cos α2 2．[2019·江苏省南京市程桥高中模拟]一半径为R 的半球面均匀带有正电荷Q ，电荷Q 在球心O 处产生的场强大小E 0＝k Q2R2，方向如图所示．把半球面分为表面积相等的上、下两部分，如图甲所示，上、下两部分电荷在球心O 处产生电场的场强大小分别为E 1、E 2；把半球面分为表面积相等的左、右两部分，如图乙所示，左、右两部分电荷在球心O 处产生电场的场强大小分别为E 3、E 4.则( ) A ．E 1＞k Q 4R 2 B ．E 2＝kQ 4R 2 C ．E 3＜k Q 4R 2 D ．E 4＝kQ 4R2 3．(2019·太原调研)如图所示，空间正四棱锥型的底面边长和侧棱长均为a ，水平底面的四个顶点处均固定着电荷量为＋q 的小球，顶点P处有一个质量为m 的带电小球，在库仑力和重力的作用下恰好处于静止状态。

若将P 处小球的电荷量减半，同时加竖直方向的电场强度为E 的匀强电场，此时P 处小球仍能保持静止。

重力加速度为g ，静电力常量为k ，则所加匀强电场的电场强度大小为( )A.mg 2qB.mg 4qC.2kq a 2D.22kq a 24．图中边长为a 的正三角形ABC 的三个顶点分别固定三个点电荷＋q 、＋q 、－q ，则该三角形中心O 点处的场强为( )A.6kq a 2，方向由C 指向OB.6kq a2，方向由O 指向C C.3kq a 2，方向由C 指向O D.3kq a2，方向由O 指向C5.（多选）如图，在水平面上A 、B 、C 三点固定着三个电荷量为3Q 的正点电荷，将另一质量为m 的带正电的小球(可视为点电荷)放置在O 点，OABC 恰构成一棱长为L 的正四面体，已知静电力常量为k ，重力加速度为g .为使小球能静止在O 点，则关于小球所受电场力的合力方向和所带的电荷量，下列说法中正确的是( )A ．所受电场力的合力方向竖直向上B ．所受电场力的合力方向竖直向下C ．电荷量为6mgL 29kQD ．电荷量为6mgL 218kQ6.如图所示，a 、b 、c 、d 为正四面体的四个顶点，O 点为d 点在底面上的投影，在a 、b 两点分别放置等量的负点电荷，则( ) A ．c 点电势大于d 点电势B ．c 、d 两点的电场强度相同C ．从O 点沿Od 移动负电荷，负电荷的电势能不断增大D ．从c 点沿cd 移动正电荷，正电荷受到的电场力先做正功，后做负功7.(多选)一空间存在匀强电场，场中A 、B 、C 、D 四个点恰构成正四面体，如图所示。

2022届高考物理一轮总复习检测：第三章第1课时牛顿第一定律牛顿第三定律 Word版含答案

1.牛顿运动定律及其应用Ⅱ2．超重和失重Ⅰ试验四：验证牛顿运动定律1．应用牛顿运动定律和运动学规律解决两类动力学问题．2．运用失重和超重学问定性或定量分析问题．3．运用整体法和隔离法求解简洁的连接体问题．一、牛顿第肯定律1．内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它转变这种状态．2．意义．(1)指出力不是维持物体运动状态的缘由，而是转变物体运动状态的缘由，即力是产生加速度的缘由．(2)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第肯定律又称为惯性定律．3．惯性．(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质．(2)量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小．(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，与物体的运动状况和受力状况无关．二、牛顿第三定律1．作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体肯定同时对这个物体施加了力．力是物体与物体间的相互作用，物体间相互作用的这一对力通常叫做作用力和反作用力．2．内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上．1．运动的物体惯性大，静止的物体惯性小．(×)2．做匀速直线运动的物体和静止的物体均没有惯性．(×)3．作用力与反作用力肯定是同种性质的力．(√)4．作用力与反作用力的作用效果可以相互抵消．(×)5．人走在松软的土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力．(×) 6．物体所受合外力变小，物体的速度肯定变小．(×)7．物体所受合外力大，其加速度就肯定大．(√)1．(多选)(2022·枣庄模拟)在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗．现突然发觉碗中的水洒出，水洒出的状况如图所示，则关于小车的运动状况，下列叙述正确的是()A．小车匀速向左运动B．小车可能突然向左加速C．小车可能突然向左减速D．小车可能突然向右减速解析：原来水和小车相对静止以共同速度运动，水突然向右洒出有两种可能：①原来小车向左运动，突然加速，碗中水由于惯性保持原速度不变，故相对碗向右洒出．②原来小车向右运动，突然减速，碗中水由于惯性保持原速度不变，相对碗向右洒出，故B、D正确．答案：BD2．下列关于力和运动关系的说法中正确的是()A．没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第肯定律的体现B．物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第肯定律的C．物体所受合外力为零，则速度肯定为零；物体所受合外力不为零，则其速度也肯定不为零D．物体所受的合外力最大时，速度却可以为零；物体所受的合外力最小时，速度却可以最大解析：由牛顿第肯定律可知，力是转变物体运动状态的缘由，而不是维持物体运动状态的缘由，故正确选项为D.答案：D3．(多选)(2022·郑州模拟)用计算机帮助试验系统做验证牛顿第三定律的试验，点击试验菜单中“力的相互作用”．把两个力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，显示器屏幕上消灭的结果如图所示．观看分析两个力传感器间的相互作用力随时间变化的曲线，可以得到以下试验结论()A．作用力与反作用力同时存在B．作用力与反作用力作用在同一物体上C．作用力与反作用力大小相等D．作用力与反作用力方向相反解析：由题图可知：两个力传感器间的相互作用力属于作用力和反作用力，它们同时存在，大小相等，方向相反，作用在两个物体上，故A、C、D正确．答案：ACD4．粗糙的水平地面上有一只木箱，现用一水平拉力拉木箱匀速前进，则() A．拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力B．木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力C．木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力D．木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力解析：拉力与地面对木箱的摩擦力作用在同一个物体上，是一对平衡力，A 错；木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力分别作用在地面和木箱上，作用在两个物体上，不是一对平衡力，应是一对作用力与反作用力，B错，C对；木箱对地面的压力与木箱受到的重力方向相同，作用在两个物体上，不是一对平衡力，D错．答案：C5．建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20 kg的建筑材料以0.5 m/s2的加速度拉升，忽视绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)()A．510 N B．490 NC．890 N D．910 N解析：设人对绳子的拉力大小为F，对建筑材料m应用牛顿其次定律得F－mg＝ma.由牛顿第三定律可知，绳子对人向上的拉力F′与人对绳子的拉力F等大反向，设地面对人的支持力为F N，对人应用平衡条件可得：F′＋F N＝Mg，可解得F N＝Mg－mg－ma＝490 N．由牛顿第三定律可知，人对地面的压力大小与地面对人的支持力大小相等，故人对地面的压力大小为490 N，B正确．答案：B一、单项选择题1．(2021·沈阳模拟)科学思维和科学方法是我们生疏世界的基本手段．在争辩和解决问题过程中，不仅需要相应的学问，还需要运用科学的方法．抱负试验有时更能深刻地反映自然规律．伽利略设想了一个抱负试验，如图所示，其中有一个是阅历事实，其余是推论．①减小其次个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍旧要达到原来的高度；②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；③假如没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；④连续减小其次个斜面的倾角，最终使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动．在上述的设想步骤中，有的属于牢靠的事实，有的则是抱负化的推论，下列有关事实和推论的分类正确的是()A．①是事实，②③④是推论B．②是事实，①③④是推论C．③是事实，①②④是推论D．④是事实，①②③是推论解析：本题再现了伽利略抱负试验法，即在牢靠的物理事实的基础上进行科学合理外推，将试验抱负化，并符合物理规律，得到正确结论，其中②是事实，①③④是推论，故选项B正确．答案：B2．(2022·孝感模拟)如图所示，某同学面对行车方向坐在沿平直轨道匀速行驶的列车车厢里．这位同学发觉面前的水平桌面上一个原来静止的小球突然向他滚来，则可推断()A．列车正在刹车B．列车突然加速C．列车突然减速D．列车仍在做匀速直线运动解析：原来小球相对列车静止，现在这位同学发觉面前的小球相对列车突然向他滚来，说明列车转变了原来的运动状态，速度增加了，因此B正确．答案：B3．我们都难以遗忘刘翔那美丽的跨栏姿势．在他跨越栏架的过程中() A．支撑脚蹬地的瞬间，地面对脚的支持力大于脚对地面的压力B．支撑脚蹬地的瞬间，地面受到向后的摩擦力C．支撑脚离地后，他还受到向前冲的力，以至于能很快地通过栏架D．运动到最高处时，速度达到最大值，方向沿水平方向向前解析：刘翔在跨越栏架的过程中，支撑脚蹬地的瞬间，地面对脚的支持力等于脚对地面的压力，脚受到向前的摩擦力，地面受到向后的摩擦力，脚离地后，他只受到重力作用，B正确．答案：B4．下列说法正确的是()A．力是维持物体运动的缘由，同一物体所受的力越大，它的速度越大B．以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”，但石头却“平稳无恙”，是由于鸡蛋对石头的作用力小，而石头对鸡蛋的作用力大C．吊扇工作时向下压迫空气，空气对吊扇产生竖直向上的托力，减轻了吊杆对电扇的拉力D．两个小球A和B，中间用弹簧连接，并用细线悬于天花板上，则弹簧对A 的力和弹簧对B的力是一对作用力和反作用力解析：力不是维持物体运动状态的缘由，而是转变物体运动状态的缘由，依据牛顿其次定律，同一物体所受的力越大，加速度越大，但速度不肯定越大，选项A错误；以卵击石，鸡蛋对石头的作用力和石头对鸡蛋的作用力是一对作用力和反作用力，它们大小相等，选项B错误；选项D中弹簧对A的力和A对弹簧的力才是一对作用力和反作用力，选项D错误，只有选项C正确．答案：C5．如图所示是一种汽车平安带把握装置的示意图，当汽车处于静止或匀速直线运动时，刹车摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，平安带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摇摆，使得锁棒锁定棘轮的转动，平安带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的运动方向和运动状态可能是()A．向左行驶、突然刹车B．向右行驶、突然刹车C．向左行驶、匀速直线运动D．向右行驶、匀速直线运动解析：由题意简化分析如图所示，当小球在虚线位置时，小球、车具有向左的加速度，车的运动状况可能为：向左加速行驶或向右减速行驶，A错误，B正确；当车匀速运动时，无论向哪个方向运动，小球均处于竖直位置不摇摆，C、D 错误．答案：B6．如图所示，将两弹簧测力计a、b连接在一起，当用力缓慢拉a弹簧测力计时，发觉不管拉力F多大，a、b两弹簧测力计的示数总是相等，这个试验说明()A．这是两只完全相同的弹簧测力计B．弹力的大小与弹簧的形变量成正比C．作用力与反作用力大小相等、方向相反D．力是转变物体运动状态的缘由解析：试验中两弹簧测力计的拉力互为作用力与反作用力，它们肯定大小相等、方向相反，选项C正确．答案：C二、多项选择题7．(2022·潍坊模拟)抖空竹是人们宠爱的一项体育活动．最早的空竹是两个犹如车轮的竹筒，中间加一个转轴，由于外形对称，其重心在中间位置，初玩者能很好地找到支撑点而使之平衡．随着制作技术的进展，如图所示的不对称的空竹也受到人们的欢迎，现在大多是塑料制成的，也有自然竹木制成的．关于抖空竹，在空气阻力不行忽视的状况下，下列说法中正确的是()A．空竹启动前用绳子拉住提起，要保证支持力和重力在同一条直线上B．空竹的转动是依靠绳子的拉动，绳子与转轴之间的摩擦力越小越好C．空竹抛起后由于惯性而连续向上运动，在空中受重力和惯性作用D．空竹从抛起到接住，转速会减小，表演时还要连续牵拉绳子使其加速转动解析：空竹启动前用绳子拉住提起，此时要选择恰当的位置，保证支持力和重力在同一条直线上，满足二力平衡的条件，否则空竹就要翻倒，从绳子上落下，选项A正确；空竹的转动是利用绳子与转轴之间的摩擦力使其转动，因此绳子选用比较粗糙、摩擦力比较大的比较好，选项B错误；空竹抛起后由于惯性而连续向上运动，在空中受重力和空气阻力的作用，空竹的运动状态发生转变，速度越来越小，然后下落，选项C错误；空竹从抛起到接住，由于空气阻力的作用，转速比抛出前减小，因此表演时还要连续牵拉绳子使其加速转动，选项D正确．答案：AD8．(2022·秦皇岛模拟)如图所示，用质量不计的轻细绳L1和L2将M、N两重物悬挂起来，则下列说法正确的是()A．L1对M的拉力和L2对M的拉力是一对平衡力B．L2对M的拉力和L2对N的拉力是一对作用力与反作用力C．L1对M的拉力和M对L1的拉力是一对作用力和反作用力D．L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力和反作用力解析：L1对M的拉力和L2对M的拉力既不是一对平衡力，也不是一对作用力和反作用力，选项A错误；L2对M的拉力和L2对N的拉力不是一对作用力和反作用力，故选项B错误；作用力和反作用力肯定是两物体之间的相互作用力，作用在两个不同的物体上，故选项C、D正确．答案：CD9．下面关于飞船与火箭起飞的情形，叙述正确的是()A．火箭尾部向下喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力B．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C．火箭飞出大气层后，由于没有空气，火箭虽然向下喷气，但也无法获得前进的动力D．飞船进入运行轨道之后，与地球之间仍旧存在一对作用力和反作用力解析：火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体，火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即火箭上升的推力，此推力并不是由四周的空气对火箭的反作用力供应的，因而与是否飞出大气层、是否在空气中飞行无关，故选项B、C错误，A正确；当飞船进入轨道后，飞船与地球之间仍旧存在着相互吸引力，即地球吸引飞船，飞船也吸引地球，这是一对作用力和反作用力，故选项D正确．答案：AD三、非选择题10．(2022·新乡模拟)如图所示，两块小磁铁质量均为0.5 kg，A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上，B磁铁在A正下方的地板上，弹簧的原长L0＝10 cm，劲度系数k＝100 N/m.当A、B均处于静止状态时，弹簧的长度为L＝11 cm.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力，求B对地面的压力大小(g取10 m/s2)．解析：对A受力分析如图甲所示，由平衡条件得k(L－L0)－mg－F＝0，解得F＝－4 N.故B对A的作用力大小为4 N，方向竖直向上．由牛顿第三定律得A对B的作用力F′＝－F＝4 N，方向竖直向下．对B受力分析如图乙所示，由平衡条件得：F N －mg －F ′＝0，解得F N ＝9 N.由牛顿第三定律得B 对地面的压力大小为9 N. 答案：9 N11．(2022·唐山模拟)如图所示，一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m 的物体A ，A 与地面的摩擦不计．(1)当卡车以a 1＝12g 的加速度运动时，绳的拉力为56mg ，则A 对地面的压力为多大？(2)当卡车的加速度a 2＝g 时，绳的拉力为多大？解析：(1)卡车和A 的加速度全都．由图知绳的拉力的分力使A 产生了加速度，故有：56mg cos α＝m·12g ，解得：cos α＝35，sin α＝45.设地面对A 的支持力为F N ，则有： F N ＝mg －56mg sin α＝13mg ，由牛顿第三定律得：A 对地面的压力为13mg.(2)设地面对A 弹力为零时，物体的临界加速度为a 0，则a 0＝g cot θ＝34g ，故当a 2＝g>a 0时，物体已飘起．此时物体所受合力为ma 2＝mg ，则由三角形学问可知，拉力F 2＝（mg ）2＋（mg ）2＝2mg.答案：(1)13mg (2)2mg。

人教版高中物理选修3-1课后巩固作业：1.7静电现象的应用(选修3-1)

（精心整理，诚意制作）(40分钟 50分)一、选择题(本题包括6小题，每小题5分，共30分.每小题至少一个选项正确)1.一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正电荷，其电场分布是图中的哪一个( )2.如图所示，B是带有绝缘支架的空腔带电金属球壳，A是验电器，A、B相距较远，导线C 的一端接验电器的金属球，下列现象正确的是( )A.将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔张开B.将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔张开C.将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔不张开D.将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔不张开3.一个金属球，原来不带电，现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN，如图所示，金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为Ea 、Eb、Ec，三者相比( )A.Ea 最大 B.Eb最大C.Ec 最大 D.Ea=Eb=Ec4.(20xx·临汾高二检测)如图所示，在两个带等量异种电荷的绝缘导体球之间，对称地放着两个相同的导体ab、cd，当用导线将a、d连接起来时，下列判断中正确的是( )A.有自由电子从a流向dB.有自由电子沿导线从d流向aC.导线中没有电流通过D.达到静电平衡后，a端和d端均不带电5.关于避雷针能够避免建筑物被雷击的原因下列分析错误的是( )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.避雷针由尖锐的导体做成，利用的是尖端放电现象6.如图，P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在下列情况中，放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引的是( )二、非选择题(本题包括2小题，共20分，要有必要的文字叙述)7.(10分)如图所示，在孤立点电荷+Q 的电场中，金属圆盘A处于静电平衡状态.若金属圆盘平面与点电荷在同一平面内，试在圆盘A内作出由盘上感应电荷形成的附加电场的三条电场线(用实线表示，要求严格作图).8.(10分)如图所示，长为l的金属杆原来不带电，在距其右端d处放一个电荷量为+q的点电荷.(1)金属杆中点处的电场强度为多少？(2)金属杆的感应电荷在杆中点处产生的电场强度为多大？答案解析1.【解析】选B.静电平衡状态的导体内部(实体部分)场强处处为零，静电感应的结果使球壳上的电荷分布如图所示.故选B.2.【解析】选A、B.假设B带正电，则正电荷应分布在B的外表面上，不管C接B的外表面还是内表面，验电器的金属球导电杆和金属箔通过导线C与B就构成一个整体，因平衡状态下带电体电荷只分布在外表面上，由于验电器在B的外部，也就成了这个整体的外表面的一部分.因此，无论C的另一端与B什么地方接触，验电器一定带电，故A、B正确.3.【解析】选C.金属球在细杆的电场内达到静电平衡，带电细杆和金属球上感应电荷在球内各点产生的电场的合场强为零，设带电细杆在a、b、c三点产生的场强分别为Ea′、E b ′、Ec′，达到静电平衡时，Ea′-Ea=0，Eb′-Eb=0,E c ′-Ec=0,由于c点离细杆最近，带电细杆在c点的场强最大，所以感应电荷在c点产生的场强也最大.4.【解析】选B.用导线将a、d连接起来，两个导体ab、cd组成一个新的导体，根据“近异远同”的特点，自由电子沿导线从d向a移动，导线中形成电流，B正确，A、C错误；达到静电平衡后，a端带负电，d端带正电，D错误.5.【解析】选C.带电荷的云层在避雷针尖端感应出与云层相反的静电，达到一定程度就会发生尖端放电，中和云层中的电荷，同时将云层中的电荷导入大地，避免了雷击现象，A 、B 、D 对，C 错.6.【解析】选A 、D.小纸屑是绝缘体，当处于电场中时，虽不会像导体一样出现电荷的定向移动，但内部的极性分子也会在电场力的作用下移动，使异种电荷一端更靠近施感电荷，因而也会受到施感电荷的吸引力.A 中由于静电屏蔽，P 的电场影响不到导体N 的内部，即N 内部无电场，所以S 不会被吸引，A 正确.B 中N 没有接地，P 的电场会影响到N 的外部，即S 处有电场，S 会被吸引.C 中P 和S 都处于导体N 的外部，S 处有电场，会被吸引.D 中N 被接地，内部电场不影响导体外部，即S 处无电场，不会被吸引，D 正确.7.【解析】画出感应电荷形成的附加电场在A 圆盘内的三条电场线(实线)，如图所示.导体A 处于静电平衡状态，因此内部每点的合场强都为零，即导体A 内的每一点，感应电荷产生的电场强度都与点电荷+Q 在那点产生的电场强度大小相等、方向相反，即感应电荷的电场线与点电荷+Q 的电场线重合，且方向相反.答案：见解析图【方法技巧】画附加电场的电场线的方法(1)明确导体所处的电场是点电荷产生的电场还是匀强电场.(2)根据不同电场中电场线的分布特点，画出外电场的电场线，画电场线时，导体外部画实线，内部画虚线，标出方向.(3)在导体内部的附加电场的电场线与外电场的电场线方向相反，沿虚线方向画出即可. 8.【解析】(1)金属杆处于静电平衡状态，其内部场强处处为零.因此，金属杆中点处的电场强度为0.(2)点电荷q 在金属杆中点处产生的场强22q E kkq /(d ),r 2==+l 点方向水平向左.由于杆中点处的场强为零，所以感应电荷在杆中点处产生的场强与点电荷在该处产生的场强大小相等，方向相反，所以，感应电荷在杆中点处产生的场强E 感=E 点=2kq /(d ).2+l答案：(1)0 (2)2kq /(d )2+l。

人教版高二物理选修3-1 1.5电势差巩固练习(带答案)

电势差巩固练习一、单选题（每一小题只有一个正确答案）1.关于电势与电势能的四种说法中，正确的是()A. 在电场中，电势较高的地方，电荷在那一点具有的电势能较大B. 在电场中某一点，若放入电荷的电荷量越大，它具有的电势能越大C. 在正的点电荷电场中的任一点，正检验电荷具有的电势能一定大于负检验电荷具有的电势能D. 在负的点电荷电场中的任一点，正检验电荷具有的电势能一定大于负检验电荷具有的电势能2.如图所示，有一方向水平向右的匀强电场，一个质量为m、带电荷量为+q的小球以初速度v0从a点竖直向上射入电场中．小球通过电场中b点时速度大小为2v0，方向与电场方向一致．则a、b两点间的电势差为()A. mv022q B. 3mv02qC. 3mv022qD. 2mv02q3.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab=U bc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R点在等势面b上，据此可知()A. 带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小B. 带电质点在P点的电势能比在Q点的小C. 带电质点在P点的动能大于在Q点的动能D. 三个等势面中，c的电势最高4.如图所示，在某一电场中有一条直电场线，在电场线上取AB两点，将一个电子由A点以某一初速度释放，它能沿直线运动到B点，且到达B点时速度恰为零，电子运动的v−t图象如图所示．则下列判断正确的是()A. B点场强一定小于A点场强B. B点的电势一定低于A点的电势C. 电子在A点的加速度一定小于在B点的加速度D. 该电场若是正点电荷产生的，则场源电荷一定在A点左侧5.在电场中A、B两点间的电势差为U AB=75V，B、C两点间的电势差为U BC=−200V，则A、B、C三点电势高低关系为()A. φA>φB>φCB. φA<φC<φBC. φC>φA>φBD. φC>φB>φA6.光滑绝缘水平面上，一点电荷固定在P点，有一个质量为m的负试探电荷以v0的初速度由A点向P点运动，至B点时刚好停止，C是AB的中点。

2023届高考物理一轮复习测试：3.1 牛顿运动三定律(word版含答案)

第1节牛顿运动三定律同步测试1．(2022·广州阶段训练)在16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元。

以下说法中，与亚里士多德观点相反的是()A．一个物体维持匀速直线运动，不需要受力B．两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快C．四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快，这说明物体受的力越大，速度就越大D．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”2．下列说法正确的是()A．划船时桨向后推水，水就向前推桨，因为水推桨的力大于桨推水的力，船才被推着前进B．完全失重的物体将不受到重力，所以此刻一切由重力引起的现象都将消失C．人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，将落在起跳点的后方D．物体的运动与外界的推、拉等行为相联系，如果不再推、拉，原来的运动将停下来，这说明必须有力作用，物体才能运动3．如图所示，一游客正在乘坐水上滑翔伞，体验迎风飞翔的感觉。

根据该照片，若选取悬挂座椅的结点作为研究对象，则该点受到牵引绳、滑翔伞和座椅施加的三个作用力F1、F2和F3，若在游艇牵引下游客水平向左做匀加速运动，则下列图中关于三个力的大小关系分析可能正确的是()A BC D4．某物体静止在水平桌面上，下列对它的描述正确的是()A．桌面对物体支持力的大小等于物体重力的大小，这两个力是一对平衡力B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力C．物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力5．如图为广泛应用于“双11”的智能快递分拣机器人简化图，派件员在分拣场内将包裹放在机器人的水平托盘上后，机器人可以将不同类别的包裹自动送至不同的位置，则下列说法正确的是()A．包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹不受摩擦力的作用B．包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹没有惯性C．包裹随着机器人一起做匀加速直线运动时，包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对平衡力D．包裹随着机器人一起做匀加速直线运动时，机器人对包裹的作用力等于包裹的重力6．如图所示，小车放在水平地面上，甲、乙二人用力向相反方向拉小车，不计小车与地面之间的摩擦力，下列说法正确的是()A．甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对作用力和反作用力B．小车静止时甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对平衡力C．若小车加速向右运动，表明小车拉甲的力大于甲拉小车的力D．若小车加速向右运动，表明乙拉小车的力大于小车拉乙的力7．如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球，容器中水和铁球、乒乓球都处于静止状态，当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)() A．铁球向左，乒乓球向右B．铁球向右，乒乓球向左C．铁球和乒乓球都向左D．铁球和乒乓球都向右8．(2022·山东省实验模拟)物块在水平向右的恒定推力F的作用下刚好沿倾角为30°的固定斜面向上做匀速运动，已知物块与斜面之间的动摩擦因数μ＝33，重力加速度为g，若推力F改为沿斜面向上推物块，则物块的加速度为()A．2g B.3 3gC．(3－1)g D．(3＋1)g9．(2022·株洲统一检测)如图所示，平板货车上装载的货物采用平放的形式，由于没有专业绳索捆绑，为了防止货物从平板上滑落，货车在平直公路上提速时加速度应不超过a。

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1．下列说法正确的是()A．据R＝可知，当通过导体的电流不变时，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍B．导体的电阻是其本身的属性，通过导体的电流及加在两端的电压改变时导体的电阻不变C．据ρ＝可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度l成反比D．导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R皆无关解析：R＝是电阻的定义式，导体电阻由导体自身性质决定，与U、I无关．当导体两端电压U加倍时，导体内的电流I也加倍，但比值(R)仍不变，所以A错、B对；ρ＝是导体电阻率的定义式，导体的电阻率由材料和温度决定，与R、S、l 无关，所以C错、D对．答案：2．某一导体的伏安特性曲线如图段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是()A．B点的电阻为12 ΩB．B点的电阻为40 ΩC．导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD．导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω解析：根据电阻的定义式可以求出A、B两点的电阻分别为＝Ω＝30 Ω，＝Ω＝40 Ω，所以ΔR＝－＝10 Ω，故B对，A、C、D错．答案：B3．(2019年高考上海卷)当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3 C，消耗的电能为0.9 J．为在相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是()A．3 V 1.8 J B．3 V 3.6 JC．6 V 1.8 J D．6 V 3.6 J解析：设两次加在电阻R上的电压分别为U1和U2，通电的时间都为t.由公式W1＝U1q1和W1＝t可得：U1＝3 V，＝0.1.再由W2＝U2q2和W2＝t可求出：U2＝6 V，W2＝3.6 J，故选项D正确．答案：D4．(2019年江西师大附中检测)在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V．则这台电动机正常运转时输出功率为() A．32 W B．44 WC．47 W D．48 W解析：电动机停止转动时，看成纯电阻电路，则电动机电阻R＝＝Ω＝4 Ω；当电动机正常运转时，电动机的功率P＝I2U2＝2.0×24 W＝48 W．电动机电阻消耗功率＝R＝4×4 W＝16 W，电动机的输出功率P出＝P－＝32 W，选项A正确．答案：A[命题报告·教师用书独具]正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．关于电流，下列说法中正确的是()A．导线内自由电子定向移动速率等于电流的传导速率B．电子运动的速率越大，电流越大C．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向D．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位A是基本单位解析：电流的传导速率即为导线中电场的传播速率，它远大于导线内自由电子定向移动的速率，选项A错误；金属导体中电流I＝，即电流大小与导体中单位体积内自由电子个数n、导体的横截面积和电子运动速率有关，并非完全由电子运动速率决定，选项B错误；电流是标量，其国际单位是A，并且A是基本单位，选项C错误、D正确．答案：D2．如图所示电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2，设元电荷电荷量为e，则以下说法正确的是() A．溶液内电流方向从A到B，电流为B．溶液内电流方向从B到A，电流为C．溶液内正、负离子反方向移动，产生的电流相互抵消D．溶液内电流方向从A到B，电流为解析：溶液内正、负离子反方向移动，通过截面的电荷量为正、负离子电荷量绝对值之和，由电流的定义可算出，电流为，故选D.答案：D3．某同学做三种导电元件的导电性实验，他根据所测量数据分别绘制了三种元件的I-U图象如图所示，则下述判断正确的是()A．只有乙图象是正确的B．甲、丙图象是曲线，肯定误差太大C．甲、丙为线性元件，乙为非线性元件D．甲、乙、丙三个图象都可能是正确的，并不一定有较大误差解析：金属的电阻率随温度的升高而增大，丙图可能为金属导体；半导体材料的电阻率随温度升高而减小，如甲图；某些线性元件电阻率不随温度变化，如乙图．因此，甲、乙、丙三个图都可能正确，并不一定因误差引起．答案：D4．(2019年宿州质检)一个电阻接到某电路后，消耗的功率为110 W，通过3 C 的电荷量时，有330 J的电能转化为内能，则下列说法正确的是() A．电阻所加电压为330 VB．通过电阻的电流为1 AC．电阻通电时间为3 sD．这个电阻的阻值为110 Ω解析：由W＝知电路电压U＝＝110 V，A错误；由P＝得I＝＝1 A，B正确；由W＝得通过时间t＝＝3 s，C正确；由R＝，得R＝110 Ω，D正确．答案：5．(2019年长春检测)两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的段和段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为()A．2∶1 B．1∶2C．6∶1 D．1∶6解析：两导线串联，电流相等，I1＝I2，从两段图线上截取相同的电压，U1＝U2，保证电阻是相等的，此时长度之比，即为L1∶L2＝1∶2，由电阻定律知，横截面积之比等于长度之比，即S1∶S2＝1∶2，故B正确，A、C、D错误．答案：B6．把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上，若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比t串∶t并为()A．1∶1 B．2∶1C．4∶1 D．1∶4解析：串联后电阻为R1＝2r，产生的热量为Q1＝t串＝t串；并联后电阻为R2＝，产生的热量为Q2＝t并＝t并，若要Q1＝Q2，所以有t串∶t并＝4∶1.答案：C7．(2019年济南月考)通常一次闪电过程历时约0.2～0.3 s，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80 μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中，在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109 V，云地间距离约为1 ；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C，闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是() A．闪电电流的瞬时值可达到1×105 AB．整个闪电过程的平均功率约为1×1014 WC．闪电前云地间的电场强度约为1×106D．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J解析：由电流的定义式I＝知I＝A＝1×105A，A正确；整个过程的平均功率P＝＝＝W＝3×1010 W(t代0.2或0.3)，B错误；由E＝＝＝1×106，C正确；整个闪电过程向外释放的能量为静电力做的功W＝＝6×109 J，D错．答案：8．(2019年镇江模拟)如图所示，电阻R1＝20 Ω，电动机绕线电阻R2＝10 Ω，当开关S断开时，电流表的示数是I1＝0.5 A；当开关S合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，此时电流表的示数I和电路消耗的电功率P应满足() A．I＝1.5 A B．I＜1.5 AC．P＝15 W D．P＜15 W解析：当开关S断开时，电动机没有通电，欧姆定律成立，所以电路两端的电压U＝I1R1＝10 V；当开关S合上后，电动机转动起来，电路两端的电压U＝10 V，通过电动机的电流应满足2＞R2，故I2＜1 A；所以电流表的示数I＜1.5 A，电路消耗的电功率P＝＜15 W，故B、D正确，A、C错误．答案：9．如图所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则() A．电解槽消耗的电功率为120 WB．电解槽的发热功率为60 WC．电解槽消耗的电功率为60 WD．电路消耗的总功率为60 W解析：灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V电压，且干路电流I ＝I灯＝＝A，则电解槽消耗的功率P＝P灯＝60 W，C正确、A错误；电解槽的发热功率P热＝I2R内≈1.3 W，B错误；整个电路消耗的总功率P总＝U总I＝220×W ＝120 W，D错误．答案：C10．(2019年海口质检)一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端的电压U的关系图象如图甲所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上，如图乙所示，三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为、P1、P2，它们之间的大小关系为()A．P1＝4P2B．<P2C．P1<4P2D．>P2解析：当三个电阻并联接到电压为U的电源上时，消耗的功率都是P，说明此时三个电阻的阻值相等，因此两个定值电阻R1＝R2，有P＝.若将它们连接成如题图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，则R2与D并联的阻值小于电阻R1，所以R1两端电压U1>U，D与R2两端电压U2<U，由D的I-U图象可知，电压越小D的电阻越大，所以此时>R2.设题图丙中总电流为I，则流过R2的电流I2>I，由P＝I2R得P1<4P2，选项A错误、C正确．由P＝得：<P2，选项B正确、D错误．答案：二、非选择题(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(15分)(2019年泉州高三检测)如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1 m，b＝0.2 m，c＝0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其图线如图乙所示，当U＝10 V时，求电解液的电阻率ρ是多少？解析：由题图乙可求得电解液的电阻为R＝＝Ω＝2 000 Ω由题图甲可知电解液长为：l＝a＝1 m截面积为S＝＝0.02 m2结合电阻定律R＝ρ得ρ＝＝000×0.02,1) Ω·m＝40 Ω·m .答案：40 Ω·m12．(15分)(2019年开封质检)如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机内电阻r＝0.8 Ω，电路中另一电阻R＝10 Ω，直流电压U＝160 V，电压表示数＝110 V.试求：(1)通过电动机的电流；(2)输入电动机的电功率；(3)若电动机以v＝1 匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量？(g取10 2)解析：(1)由电路中的电压关系可得电阻R的电压＝U－＝(160－110) V＝50 V流过电阻R的电流＝＝A＝5 A即通过电动机的电流＝＝5 A(2)电动机的电压＝＝110 V输入电动机的功率P电＝·＝550 W(3)电动机的发热功率P热＝r＝20 W电动机输出的机械功率P出＝P电－P热＝530 W又因P出＝，所以m＝＝53答案：(1)5 A(2)550 W(3)53。

人教版高中物理选修3-1第一章第3节随堂基础巩固(含答案解析).docx

高中物理学习材料桑水制作[随堂基础巩固]1.关于电场，下列叙述中正确的是( )A.对点电荷激发的电场，以点电荷为球心、r 为半径的球面上，各点的电场强度都相同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 ，该点的电场强度为E ＝F q ，取走q 后，该点电场强度不为零D.试探电荷所受电场力很大，该点电场强度一定很大解析：电场强度是矢量，不仅有大小，而且有方向，以点电荷Q 为球心、半径为r 的球面上，电场强度的大小E ＝kQ r 2相同，但方向不同，A 错误。

在正电荷和负电荷周围确定电场强度的方法相同，将试探电荷q 放到某点，q 所受的电场力为F ，那么E ＝F q 。

由此可见，电场强度的大小与电荷的正、负并没有什么关系，B 错误。

电场强度E 是反映电场性质的物理量，试探电荷是用来体现这一性质的“工具”，C 正确。

E ＝F q，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这一比值不变，D 错误。

答案：C2.下列关于电场线的几种说法中，正确的有( )A.沿电场线的方向，电场强度必定越来越小B.在多个电荷产生的电场中，电场线是可以相交的C.点电荷在电场中的运动轨迹一定跟电场线是重合的D.电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大解析：负点电荷的电场沿电场线方向电场强度增大，A 选项错；根据电场的唯一性的原则，多个电荷在某一点产生的电场强度应是每一个电荷在该点产生的电场强度的矢量和，只能有唯一的电场强度，B选项错；运动的轨迹和电场线不一定重合，C选项错；根据电场线的物理意义，电场线密的区域，电场强度大，同样，试探电荷受到的电场力越大，D选项是正确的。

答案：D3.电场中有一点P，下列说法正确的是( )A.若放在P点电荷的电荷量减半，则P点的电场强度减半B.若P点没有检验电荷，则P点电场强度为零C.P点电场强度越大，则同一电荷在P点所受静电力越大D.P点的电场强度方向为该点的电荷的受力方向解析：电场中某点的电场强度是不依赖于检验电荷而客观存在的。