选修3-1测试题四
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第一章过关检测(时间:90分钟,满分:100分)一、选择题(本题共10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.下列物理量中哪些与检测电荷q无关()A. 电场强度EB。
电势UC。
电势能E pD。
电场力F2。
下列说法正确的是()A. 电场线相互平行的电场不一定是匀强电场B。
在电场中将电荷由a移到b,如果电场力做功为零,a、b两点场强大小必定相等C. 电势降低的方向不一定就是场强方向D。
在电场中,只在静电力作用下,使电荷沿电场线运动,这样的电场只能是匀强电场3。
如图是表示在一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时,测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象,那么下列叙述正确的是()A. 这个电场是匀强电场B. a、b、c、d四点的场强大小关系是E d>E a>E b>E cC。
a、b、c、d四点的场强大小关系是E a>E b>E d>E cD。
无法确定这四个点的场强大小关系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。
下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是()5.带负电的粒子在某电场中仅受静电力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动,②在等势面上做匀速圆周运动。
该电场可能由()A. 一个带正电的点电荷形成B. 一个带负电的点电荷形成C. 两个分立的带等量负电的点电荷形成D. 一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成6。
下图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过M 点,再经过N 点,可以判定( )A 。
M 点的电势大于N 点的电势B 。
M 点的电势小于N 点的电势C. 粒子在M 点受到的电场力大于在N 点受到的静电力 D 。
粒子在M 点受到的电场力小于在N 点受到的静电力7。
静电场中,带电粒子在静电力作用下从电势为φa 的a 点运动至电势为φb 的b 点。
高二物理同步训练试题解析一、选择题1.关于电场线的叙述,下列说法正确的是()A.电场线是直线的地方一定是匀强电场B.电场线的方向就是带正电的试探电荷的运动方向C.点电荷只受电场力作用时,加速度的方向总是与所在处的电场线的切线重合D.画有电场线的地方有电场,没画电场线的地方就不存在电场答案:C2.一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1-3-14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.3.图1-3-15如图1-3-15所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用E A、E B表示A、B两处的场强,则()A.A、B两处的场强方向相同B.因为A、B在一条电场线上,且电场线是直线,所以E A=E BC.电场线从A指向B,所以E A>E BD.不知A、B附近电场线的分布情况,E A、E B的大小不能确定解析:选AD.电场线的切线方向指场强方向,所以A对;电场线的疏密程度表示场强大小,只有一条电场线的情况下不能判断场强大小,所以B、C错误,D正确.4.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1-3-16所示,电场强度为零的地方在()图1-3-16A.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,所以只有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.5.如图1-3-17所示,实线表示匀强电场中的电场线,一带电粒子(不计重力)经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示,a、b是轨迹上的两点,关于粒子的运动情况,下列说法中可能的是()图1-3-17A.该粒子带正电荷,运动方向为由a到bB.该粒子带负电荷,运动方向为由a至bC.该粒子带正电荷,运动方向为由b至aD.该粒子带负电荷,运动方向为由b至a解析:选BD.由运动轨迹可判定电场力方向向左,则粒子应带负电,故A、C错;运动a→b 与b→a均有可能.故B、D对.6.一带电粒子从电场中的A点运动到B点,轨迹如图1-3-18中虚线所示.不计粒子所受重力,则()图1-3-18A.粒子带正电B.粒子加速度逐渐减小C.A点的速度大于B点的速度D.粒子的初速度不为零解析:选BCD.由运动轨迹可知电场力方向向左,粒子带负电,故A错;A→B电场强度变小,电场力变小,加速度变小,B对;粒子运动过程中,电场力与运动方向的夹角大于90°角,所以速率减小,故C对;若粒子的初速度为0,将沿电场线向左下侧运动,故D对.7.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1-3-19中的虚线所示(a、b只受电场力作用),则()图1-3-19A.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.8.AB和CD为圆上两条相互垂直的直径,圆心为O.将电荷量分别为+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1-3-20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()图1-3-20A.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解析:选C.由平行四边形定则得出+q和-q在O点产生的合场强水平向右,大小等于其中一个点电荷在O点产生的场强的大小.要使圆心处的电场强度为零,则应在C点放一个电荷量Q=-q的点电荷,故C选项正确.9.图1-3-21如图1-3-21所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过,电子重力不计,则电子除受电场力外,所受的另一个力的大小和方向变化情况是()A.先变大后变小,方向水平向左B.先变大后变小,方向水平向右C.先变小后变大,方向水平向左D.先变小后变大,方向水平向右解析:选B.等量异种电荷电场线分布如图(a)所示,由图中电场线的分布可以看出,从A点到O点,电场线由疏到密;从O点到B点,电场线由密到疏,所以沿点A、O、B,电场强度应由小变大,再由大变小,方向为水平向右,如图(b)所示.由于电子做匀速直线运动,所受合外力必为零,故另一个力应与电子所受电场力大小相等、方向相反,电子受到电场力方向水平向左,且沿点A、O、B运动的过程中,电场力由小变大,再由大变小,故另一个力的方向应水平向右,其大小应先变大后变小,所以选项B正确.二、计算题10.如图1-3-22所示,在边长为l 的正方形四个顶点A 、B 、C 、D 上依次放置电荷量为+q 、+q 、+q 和-q 的点电荷,求正方形中心O 点的电场强度.图1-3-22解析:由对称性原理可知:若正方形四个顶点处均放置相同电荷量的电荷,则中心O 点的场强为零,因此可把D 点的电荷-q 等效为两部分:+q 和-2q .+q 和另外三个点电荷在中心O 点的合场强为零,-2q 在中心O 点的场强为E =2kq l 2/2=4kql 2故正方形中心O 点的场强大小为E =4kql 2,方向沿OD 连线由O 指向D .答案:4kql2,方向沿OD 连线由O 指向D .11.如图1-3-23所示,两根长为L 的绝缘细线下端各悬挂一质量为m 的带电小球A 、B ,A 、B 带电荷量分别为+q 和-q ,今加上匀强电场(方向水平向左),场强为E ,使联结A B 的绝缘细线(长为L )拉直,并使两小球处于静止状态,E 的大小应满足什么条件?图1-3-23解析:B 球受力如图所示. 由于B 球静止,有⎩⎪⎨⎪⎧mg =F sin60°①qE =F cos60°+k q 2L 2+F T ② ①②式联立,并考虑到F T ≥0, 得E ≥mg 3q +kq L 2.答案:E ≥mg 3q +kq L2 12.竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.其电场强度为E ,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m 的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,如图1-3-24所示,请问:图1-3-24(1)小球带电荷量是多少?(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间? 解析:(1)由于小球处于平衡状态,对小球受力分析如图所示 F sin θ=qE ① F cos θ=mg ②由①②得tan θ=qE mg ,故q =mg tan θE .(2)由第(1)问中的方程②知F =mgcos θ,而剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线的拉力大小相等,故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于mgcos θ.小球的加速度a =F 合m =gcos θ,小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动,当碰到金属极上时,它经过的位移为s =b sin θ,又由s =12at 2,t =2s a= 2b cos θg sin θ= 2bgcot θ. 答案:(1) mg tan θE(2) 2bgcot θ。
绝密★启用前章末检测第一章《静电场》考试范围:选修3-1第一章《静电场》;考试时间:100分钟;命题人:地狱狼学校:___________姓名:___________班级:___________座位号:___________一、选择题(本题共13个题,每题4分,共52分。
1至9题只有一个选项正确,10至13题有多个选项正确)1.下列关于电荷、电荷量的说法正确的是()A.自然界存在有三种电荷:正电荷、负电荷和元电荷B.物体所带的电荷量可以是任意值C.物体所带的电荷量只能是某些特定的值D.物体的带电量可以是2×10﹣19C2.A、B两个大小相同的金属小球,A带有6Q正电荷,B带有3Q负电荷,当它们在远大于自身直径处固定时,两球之间静电力大小为F.另有一大小与A、B相同的不带电小球C,若让C先与A接触,再与B接触,拿走C球后,A、B间静电力的大小变为( )A. 6FB. 3FC.FD.零3.下列关于电场强度的说法中,正确的是( )A.公式E =只适用于真空中点电荷产生的电场B.由公式E =可知,电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的静电力成正比C.在公式F=k中,k是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的电场强度大小;而k是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的电场强度大小D.由公式E =可知,在离点电荷非常近的地方(r→0),电场强度E可达无穷大4.如图所示,某一电场中的几条电场线,A,B为电场中两点,用E A和E B表示A,B两处的电场强度,则()A. E A<E BB. E A=E BC. E A>E BD. E A、E B的大小不能确定5.如图所示,ABC为电场中同一电场线上的三点.设电荷在电场中只受电场力作用,则下列说法中正确的是( )A.若在C点无初速度地释放正电荷,则正电荷向B运动,电势能减少B.若在C点无初速度地释放正电荷,则正电荷向A运动,电势能增加C.若在C点无初速度地释放负电荷,则负电荷向A运动,电势能增加D.若在C点无初速度地释放负电荷,则负电荷向B运动,电势能减少6.如图所示,三个同心圆是一个点电荷周围的三个等势面,已知这三个圆的半径成等差数列.A,B,C分别是这三个等势面上的点,且这三点在同一条电场线上.A,C两点的电势依次为φA=10 V和φC=2 V,则B点的电势是( )A.一定等于6 V B.一定低于6 VC.一定高于6 V D.无法确定7.用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图1所示).设若两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量不变,若( )A.保持S不变,增大d,则θ变大B.保持S不变,增大d,则θ变小C.保持d不变,减小S,则θ变小D.保持d不变,减小S,则θ不变8.如图,将两个等量正点电荷固定放置.试探电荷q在它们连线垂直平分线上的P点由静止释放,仅在电场力作用下向下运动,则()A.q带负电B.q在运动过程中所受电场力一定减小C.q在运动过程中电势能不断减小D.q在运动过程中动能先增大后减小9.如图所示.在A,B两点固定着两个带等量异种性质电的点电荷,C,D两点将A,B两点的连线三等分,则()A. C,D两点处的场强方向不相同B. C,D两点处的场强大小不相等C.从c点到d点场强先变大后变小D.从c点到d点场强先变小后变大10.下列关于电场强度的两个表达式E=F/q和E=k Q/r2的叙述,正确的是( )A.E=F/q是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷量B.E=F/q是电场强度的定义式,F是放入电场中电荷所受的电场力,q是放入电场中电荷的电荷量,它适用于任何电场C.E=kQ/r2是点电荷场强的计算式,Q是产生电场的电荷的电荷量,它不适用匀强电场D.从点电荷场强计算式理解库仑定律的表达式,是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小,而是点电荷Q1产生的电场在Q2处场强的大小11.如图所示,MN是电场中某一条电场线上的两点,若将负电荷由M移到N时,静电力做负功,下列说法中正确的是()A. M点和N点之间一定有电势差B. M点的场强一定大于N点的场强C.电场线的方向从M指向ND.M点的电势大于N点的电势12.如图所示,实线表示一簇关于x轴对称的等势面,在轴上有A,B两点,则( )A.A点场强小于B点场强B. A点场强方向指向x轴负方向C. A点场强大于B点场强D. A点电势高于B点电势13.两块大小,形状完全相同的金属平板平行正对放置,构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图所示,接通开关S,电源即给电容器充电.则( )A.保持S接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小B.保持S接通,在两极板间插入一块电介质,则极板上的电荷量增大C.断开S,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小D.断开S,在两极板间插入一块电介质,则两极板间的电势差增大二、填空题(每空3分,共18分。
2014年致远外国语学校高二物理选修3-1寒假作业一第一章《静电场》单元测试题一、选择题(本题共10小题,每小题4分。
在每个小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,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. 如图,在正六边形的a 、c 两个顶点上各放一带正电的点电荷,电量的大小都是1q ,在b 、d 两个顶点上,各放一带负电的点电荷,电量的大小都是2q ,21q q >已知六边形中心O 点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示,它是哪一条?( )A .1EB .2EC .3ED .4E2. 如图所示,P 、Q 是两个电量相等的正电荷,它们的连线的中点是O ,A 、B 是中垂线上的两点,OA <OB ,用A E 、B E 、A U 、B U 分别表示A 、B 两点的场强和电势,则( )A .A E 一定大于B E ,A U 一定大于B UB .A E 不一定大于B E ,A U 一定大于B UC .A E 一定大于B E ,A U 不一定大于B UD .AE 不一定大于B E ,A U 不一定大于B U3. 在场强大小为E 的匀强电场中,一质量为m 、带电量为q 的物体以某一初速沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为0.8qE/m ,物体运动S 距离时速度变为零.则( )A .物体克服电场力做功qESB .物体的电势能减少了0.8qESC .物体的电势能减少了qESD .物体的动能减少了0.8qES4.如图,O 是一固定的点电荷,另一点电荷P 从很远处以初速度0v 射入点电荷O 的电场,在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN 。
a 、b 、c 是以O 为中心,c b a R R R 、、为半径画出的三个圆,a b b c R R R R -=-。
1、2、3、4为轨迹MN 与三个圆的一些交点。
以12W 表示点电荷P 由1到2的过程中电场力做的功的大小,34W 表示由3到4的过程中电场力做的功的大小,则( )A .34122W W =B .34122W W >C .P 、Q 两电荷可能同号,也可能异号D .P 的初速度方向的延长线与O 之间的距离可能为零5. 平行金属板水平放置,板间距为0.6cm ,两板接上6×103V 电压,板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10 g ,处于静止状态,则油滴上有元电荷数目是(g 取10m/s 2)( ) A.3×106 B.30 C.10 D.3×1046. 如图所示,平行板电容器的两个极板A 、B 分别与电源的正、负两极始终相连,B 板接地,板间电场中有一固定点P ,一下说法正确的是( )A .若将A 板向下平移而B 板不动则电容器的电量增加B .改变电容器AB 板间的间距不会影响P 点的电场强度C .若将A 板向上平移而B 板不动,P 点的电势升高D .若将B 板向下平移而A 板不动,P 点的电势升高7. 如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O 点处有一正点电荷,带负电的小物体以初速度v 1从M 点沿斜面上滑,到达N 点时速度为零,然后下滑回到M 点,此时速度为V 2(v 2<v 1)。
物理选修3-1测试题满分:100分考试时间:90分钟命题人:审题人:注意事项:1.答卷前,务必将自己的姓名、班级和学号填写在答题卡与答题卷上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卷上。
写在本试卷上无效。
第Ⅰ卷选择题〔共44分一、单项选择题<每小题给出的四个选项中只有一项是正确,每小题3分,共8题24分>1.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是< >A.安培力的方向不一定垂直于直导线B.安培力的方向不一定垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角有关D.将直导线垂直放入匀强磁场中,从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半.2.下列各图中,运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是< >3.三根平行的长直通电导线,分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直,如图所示.现在使每根通电导线在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小均为B,则下列说法中正确的有< >A.O点处实际磁感应强度的大小为BB.O点处实际磁感应强度的大小为5BC.O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为90°D.O点处实际磁感应强度的方向沿斜面向下4.带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图所示,实线是电场线,关于粒子,下列说法正确的是〔A. 在a点的速度小于在b点的速度B. 在a点的加速度大于在b点的加速度C. 在a点的电势能小于在b点的电势能D. 电场中a点的电势一定比b点的电势高5.2016年8月23日,第七届中国<上海>国际超级电容器产业展览会在上海新国际博览中心举行,作为中国最大超级电容器展,众多龙头踊跃参与。
静电场单元测试一、选择题1.如图所示,a 、b 、c 为电场中同一条电场线上的三点,c 为ab 的中点,a 、b 点的电势分别为φa =5 V ,φb =3 V ,下列叙述正确的是( ) A .该电场在c 点处的电势一定为4 V B .a 点处的场强一定大于b 处的场强C .一正电荷从c 点运动到b 点电势能一定减少D .一正电荷运动到c 点时受到的静电力由c 指向a 2.如图所示,一个电子以100 eV 的初动能从A 点垂直电场线方向飞入匀强电场,在B 点离开电场时,其速度方向与电场线成150°角,则A 与B 两点间的电势差为( )A .300 VB .-300 VC .-100 VD .-1003V3.如图所示,在电场中,将一个负电荷从C 点分别沿直线移到A 点和B 点,克服静电力做功相同.该电场可能是( ) A .沿y 轴正向的匀强电场 B .沿x 轴正向的匀强电场C .第Ⅰ象限内的正点电荷产生的电场D .第Ⅳ象限内的正点电荷产生的电场4.如图所示,用绝缘细线拴一带负电小球,在竖直平面内做圆周运动, 匀强电场方向竖直向下,则( )A .当小球运动到最高点a 时,线的张力一定最小B .当小球运动到最低点b 时,小球的速度一定最大C .当小球运动到最高点a 时,小球的电势能最小D .小球在运动过程中机械能不守恒5.在静电场中a 、b 、c 、d 四点分别放一检验电荷,其电量可变,但很小,结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图所示,由图线可知 ( )A .a 、b 、c 、d 四点不可能在同一电场线上B .四点场强关系是E c =E a >E b >E dC .四点场强方向可能不相同D .以上答案都不对6.如图所示,在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方,有带正电的点电荷Q , 一表面绝缘带正电的金属球(可视为质点,且不影响原电场)自左以速度v 0开始在 金属板上向右运动,在运动过程中 ( ) A .小球做先减速后加速运动 B .小球做匀速直线运动 C .小球受的电场力不做功D .电场力对小球先做正功后做负功7.如图所示,一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场.若不计重力,图中的四个图线中能描述粒子在电场中的运动轨迹的是( )8.图中虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线,若不计重力的带电粒子从a点射入电场后恰能沿图中的实线运动,b点是其运动轨迹上的另一点,则下述判断正确的是( )A.b点的电势一定高于a点B.a点的场强一定大于b点C.带电粒子一定带正电D.带电粒子在b点的速率一定小于在a点的速率9.如图所示,在粗糙水平面上固定一点电荷Q,在M点无初速度释放一带有恒定电量的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点静止,则从M点运动到N点的过程中() A.小物块所受电场力逐渐减小B.小物块具有的电势能逐渐减小C.M点的电势一定高于N点的电势D.小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功10.如图所示,A,B两个带有异种电荷的小球分别被两根绝缘细线系在木盒内,且在同一竖直线上,静止时木盒对地面的压力为F N,细线对B的拉力为F.若将系B的细线断开,下列说法中正确的是( )A.刚断开时木盒对地的压力等于F NB.刚断开时木盒对地的压力等于F N+FC.刚断开时木盒对地的压力等于F N-FD.在B向上运动的过程中,木盒对地的压力逐渐变大11.有一匀强电场,其场强为E,方向水平向右,把一个半径为r的光滑绝缘环,竖直放置于场中,环面平行于电场线,环的顶点A穿有一个质量为m,电量为q(q>0)的空心小球,如图所示,当小球由静止开始从A点下滑1/4圆周到B点时,小球对环的压力大小为:( )A.2mgB.qE.C.2mg+qED.2mg+3qE12.如图所示,一金属球原来不带电.现沿球的直径的延长线放置一均匀带电的细杆MN,金属球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E a、E b、E c,三者相比,则:( )A.E a最大B.E b最大C.E c最大D.E a=E b=E c二、填空题13.带正电1.0×10-3 C 的粒子,不计重力,在电场中先后经过A 、B 两点,飞经A 点时动能为10 J ,飞经B 点时动能为4 J ,则带电粒子从A 点到B 点过程中电势能增加了______,A 、B 两点电势差为____.14.在两块平行竖直放置的带等量异种电荷的金属板M 、N 间的匀强电场中有A 、B 两点,AB 连线与水平方向成30°角,AB 长为0.2cm ,如图所示.现有一带电量为4×10-8C 的负电荷从A 沿直线移到B 点,电场力做正功2.4×10-6J ,则A 、B 两点间的电势差大小为________,________点电势高.若此电荷q 沿任意路径从B 到A 点,电荷电势能变化情况是________,此匀强电场的场强大小为________,若两金属板相距0.3cm ,则两板电势差为________.15.如图,带电量为+q 的点电荷与均匀带电薄板相距为2d ,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心.若图中a 点处的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为________,方向________.(静电力恒量为k)16.如图所示,质量相等的三个小球A 、B 、C ,放在光滑的绝缘水平面上,若将A 、B 两球固定,释放C 球,C 球的加速度为1m/s 2,方向水平向左.若将B 、C 球固定,释放A 球,A 球的加速度为2m/s 2,方向水平向左.现将A 、C 两球固定,释放B 球,则B 球加速度大小为________m/s 2,方向为________.三、计算题17.如图所示,用长L 的绝缘细线拴住一个质量为m ,带电荷量为q 的小球,线的另一端拴在水平向右的匀强电场中,开始时把小球、线拉到和O 在同一水平面上的A 点(线拉直),让小球由静止开始释放,当摆线摆到与水平线成60°角到达B 点时,球的速度正好为零.求: (1)B 、A 两点的电势差; (2)匀强电场的场强大小.18.如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R ,下端与光滑绝缘水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E 中.一质量为m 、带电荷量为+q 的物块(可视为质点),从水平面上的A 点以初速度v 0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好通过最高点C ,场强大小为E(E 小于mgq).(1)试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功.(2)证明物块离开轨道落回水平面过程的水平距离与场强大小E 无关,且为一常量.19.一质量为m 、电荷量为+q 的小球,从O 点以和水平方向成α角的初速度v 0抛出,当达到最高点A 时,恰进入一匀强电场中,如图.经过一段时间后,小球从A 点沿水平直线运动到与A 相距为S 的A′点后又折返回到A 点,紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点.求(1)该匀强电场的场强E 的大小和方向;(即求出图中的θ角,并在图中标明E 的方向) (2)从O 点抛出又落回O 点所需的时间.1.C [该电场不一定是匀强电场,φc 不一定等于φa +φb2=4 V ,故A 、B 错误;由φa >φb知,电场线由a 指向b ,正电荷在c 点的受力也应由c 指向b ,选项D 错误;由E p =qφ知选项C 正确.]2.B [电子做类平抛运动,在B 点,由速度分解可知v B =v Acos 60°=2v A ,所以E k B =4E k A =400 eV ,由动能定理得U AB (-e )=E k B -E k A ,所以U AB =-300 V ,B 对.]3.AD [由题意知φA =φB ,A 、B 应处在同一等势面上,又W CA =qU CA <0,q <0,故U CA >0,即φC >φA ,符合条件的可能是选项A 、D.]4.CD [qE =mg ,小球将做匀速圆周运动,球在各处对细线的拉力一样大;若qE <mg ,球在a 处速度最小,对细线的拉力最小;若qE >mg ,球在a 处速度最大,对细线的拉力最大,故A 、B 错;a 点电势最高,负电荷在电势最高处电势能最小,故C 正确;小球在运动过程中除重力外,还有静电力做功,机械能不守恒,D 正确.]5.B 解析:场强与检验电荷电量的大小无关.6. BC 解析:金属板在点电荷的电场中达到静电平衡状态后,其表面是一个等势面,根据电场线与等势面垂直,则带电小球沿金属板表面移动时所受电场力的方向竖直向下,所以带电小球所受的重力、支持力和电场力均在竖直方向上,合力为零.故带电小球做匀速直线运动,∴B 正确;又由于电场力与表面垂直,对小球不做功,故C 正确,D 错误.7. 答案:C8.答案:BD解析:由等势线的分布画出电场线的分布如图所示,可知a 点的场强大,B 正确,根据轨迹可判断电场力指向左方,电场力做负功,a 点速率大于b 点速率,D 正确.但不知粒子电性,也无法判断场强的具体方向,故无法确定a 、b 两点电势的高低,A 、C 错误.9.答案:ABD解析:电场力做正功,摩擦力做负功,大小相等(始末速度为零). 10.答案:BD解析:刚断开时,A ,B 间的库仑力不变.未断开时,对A ,B 和木盒整体进行受力分析,有: F N =G 木+G A +G B ,对于B ,F 库=GB +F.断开时,对A 与木箱整体进行受力分析,有: F N′=G 木+G A +F 库,因为F 库不变.所以B 正确,在B 向上运动过程中F 库变大,所以D 正确. 11.D 12.C13.6 J -6 000 V14.答案:60V ,B ,增加,23×104V/m ,603V 15.答案:2dkq,水平向左(或垂直薄板向左) 16.解析:把A 、B 、C 球作为一个系统,三个小球之间的相互作用力为系统内力.根据牛顿第三定律,每两个小球之间存在一对作用力和反作用力,其大小相等、方向相反.这样系统的内力之和为零.系统的外力之和也为零设三个小球所受的合外力分别为F 1、F 2、F 3,则 F 1=ma 1 F 2=ma 2 F 3=ma 3F 1+F 2+F 3=m(a 1+a 2+a 3)=0设向右为正 a 2=-a 1-a 3=1+2=3(m/s 2)B 球的加速度大小为3m/s 2,方向向右.17.(1)3mgL 2q (2)3mgq解析 (1)由动能定理得: mgL sin 60°-qU BA =0所以U BA =3mgL2q(2)U BA =EL (1-cos 60°)得:E = 3mgq. 18.答案:(1)Wf =12mv20+52(Eq -mg)R (2)s =2R解析:(1)物块恰能通过圆弧最高点C 时,圆弧轨道与物块间无弹力作用,物块受到的重力和电场力提供向心力mg -Eq =m v2CR ①物块在由A 运动到C 的过程中,设物块克服摩擦力做的功为Wf ,根据动能定理有 Eq·2R -Wf -mg·2R =12mv2C -12mv20② 由①②式解得Wf =12mv20+52(Eq -mg)R ③(2)物块离开半圆形轨道后做类平抛运动,设水平位移为s ,则 水平方向有s =vCt ④ 竖直方向有2R =12(g -Eqm )·t2⑤由①④⑤式联立解得s =2R ⑥因此,物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E 无关,大小为2R.19.解析:(1)斜上抛至最高点A 时的速度vA =v0cosα① 水平向右由于AA ′段沿水平方向直线运动,所以带电小球所受的电场力与重力的合力应为一水平向左的恒力:F =mgtanθ=qEcosθ,②带电小球从A 运动到A ′过程中作匀减速运动 有(v0cosα)2=2qEcosθs/m ③ 由以上三式得: E =mv40cos4α+4g2s22qsθ=arctan 2gsv20cos2α 方向斜向上(2)小球沿AA ′做匀减速直线运动,于A ′点折返做匀加速运动 所需时间t =2v0sinαg +4s v0cosα。
第2章恒定电流本卷分第1卷(选择题)和第2卷(非选择题)两局部。
总分为100分,时间90分钟。
第1卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每一小题4分,共40分,在每一小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小题有多个选项符合题目要求,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.(某某市2014~2015学年高二下学期期中)关于家庭安全用电,如下说法正确的答案是( )A.将移动插座远离水池B.用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘C.使用洗衣机时,电器外壳不用接地D.消毒碗柜、电饭煲和电冰箱可以同时使用一个移动插座答案:A解析:插座外表是绝缘体,一旦受潮就不绝缘,故要远离水,故A正确;当用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘时,此时电器正在工作,能导致电路短路烧毁,故B不正确;使用洗衣机时,电器外壳容易有静电出现,所以必须接地,将多余电荷导走,故C不正确;消毒碗柜、电饭煲和电冰箱不能同时使用同一移动插座,原因是负载太大,会导致插座烧毁,故D 不正确。
2.(淄博市2013~2014学年高二上学期三校联考)某居民家中的电路如下列图,开始时各局部工作正常,将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热壶突然不能工作,但电灯仍能正常发光。
拔出电饭煲的插头,把试电笔插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,如此( )A.仅电热壶所在的C、B两点间发生了断路故障B.仅电热壶所在的C、B两点间发生了短路故障C.仅导线AB断路D.因插座用导线接地,所以发生了上述故障答案:C解析:由于电灯仍正常发光,说明电源是好的,电热壶所在的C、B两点间没有发生短路故障。
把试电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,说明插座的左、右插孔都与火线相通,说明电热壶所在的C、B两点间没有发生断路故障。
综合分析可知,故障为A、B 间导线断路,即C选项正确。
3.(重庆一中2013~2014学年高二上学期期中)如下列图,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,当电键闭合后,小灯泡均能发光。
高二物理同步训练试题解析一、选择题1.关于元电荷,下列说法中正确的是()A.元电荷实质上是指电子和质子本身B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C.元电荷的值通常取作e=1.60×10-19 CD.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的解析:选BCD.元电荷是最小电荷量单位,不是指具体的带电体,所以A错B对;由美国物理学家密立根测得电子的电量,故C、D对.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.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,最后,得知甲物体带正电1.6×10-15 C,丙物体带电8×10-16 C.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:选A D.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为1.6×10-15 C-8×10-16 C=8×10-16 C,故A、D正确.4.如图1-1-9所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B,导体B用导线经开关接地,现把S先合上再断开,再移走A,则导体B()图1-1-9A.不带电B.带正电C.带负电D.不能确定答案:C5.带电微粒所带电荷量不.可能是下列值中的()A.2.4×10-19 C B.-6.4×10-19 CC.-1.6×10-18 C D.4.0×10-17 C解析:选A.任何带电物体的带电荷量都是元电荷的整数倍,由此知选项A不是元电荷的整数倍.6.图1-1-10如图1-1-10所示,a、b、c、d为四个带电小球,两球之间的作用分别为a吸d,b斥c,c斥a,d吸b,则()A.仅有两个小球带同种电荷B.仅有三个小球带同种电荷C.c、d小球带同种电荷D.c、d小球带异种电荷解析:选BD.由a吸d,d吸b可知a与b带同种电荷,且与d带异种电荷;c斥a,b斥c 可知c与a、b带同种电荷,c与d带异种电荷.故选B、D.7.把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一定距离,发现两球之间相互排斥,则A、B两球原来的带电情况不.可能是()A.带有等量异种电荷B.带有等量同种电荷C.带有不等量异种电荷D.一个带电,另一个不带电解析:选A.当两个小球分别带等量异种电荷时,两球接触后,都不带电,不可能相互排斥,故A项是不可能的.8.如图1-1-11所示,原来不带电的金属导体MN,在其两端下面都悬挂有金属验电箔片,若使带负电的金属球A靠近导体的M端,可能看到的现象()图1-1-11A.只有M端验电箔片张开,且M端带正电B.只有N端验电箔片张开,且N端带负电C.两端的验电箔片都张开,且左端带负电,右端带正电D.两端的验电箔片都张开,且两端都带正电或负电解析:选C.根据同种电荷相互排斥可知,金属球A 上的负电荷将排斥金属导体MN 上的自由电子,使其向N 端移动,N 端带负电,而M 端带正电,故两端的金箔片均张开,C 正确.A 、B 、D 均错误.9.目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u 夸克和d 夸克的两类夸克组成,u 夸克带电荷量为23e ,d 夸克带电荷量为-13e ,e 为元电荷.下列论断可能正确的是( ) A .质子由1个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成B .质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成C .质子由1个u 夸克和2个d 夸克组成,中子由2个u 夸克和1个d 夸克组成D .质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和1个d 夸克组成解析:选B.对质子11H :带电荷量为2×23e +(-13e )=e ,故由2个u 夸克和1个d 夸克组成;对中子10n :带电荷量为1×23e +2×(-13e )=0,故由1个u 夸克和2个d 夸克组成.故选B. 二、计算题10.如图1-1-12所示,大球A 原来的电荷量为Q ,小球B 原来不带电,现在让小球与大球接触,达到静电平衡时,小球获得的电荷量为q ;现给A 球补充电荷,使其电荷量为Q ,再次让小球接触大球,每次都给大球补充到电荷量为Q ,问:经过反复多次接触后,小球的带电荷量为多少?图1-1-12解析:由于两个球的形状和大小不等,所以在接触过程中,两球的电荷量分配比例不是1∶1,但应该是一个确定的值.根据第一次接触达到静电平衡时两者的电荷关系可知,此比例为(Q -q )∶q .经过多次接触后,从大球上迁移到小球上的电荷量越来越少,最终将为零,设最终B 球带电荷量为q ′,则有Q -q q =Q q ′,解得q ′=Qq Q -q. 答案:Qq Q -q11.如图1-1-13所示,A 为带负电的金属板,沿金属板的垂直平分线,在距板r 处放一质量为m ,电荷量为q 的小球,小球受向右的作用力偏转θ角而静止,小球由绝缘丝线悬挂于O 点,试求金属板对小球的作用力为多大?图1-1-13解析:作出小球的受力分析图,如图所示,由平衡条件可求得金属板对小球的作用力F,设绳上的拉力大小为F T,则F T sinθ=F,F T cosθ=mg.由以上两式解得F=mg tanθ.答案:mg tanθ。
物理选修3-1一、电场1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e =1.60×10-19C );带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律:F KQ Q r=122(真空中的点电荷){F:点电荷间的作用力(N); k:静电力常量k =9.0×109N •m 2/C 2;Q 1、Q 2:两点电荷的电量(C);r:两点电荷间的距离(m); 作用力与反作用力;方向在它们的连线上;同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 3.电场强度:E Fq=(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理);q :检验电荷的电量(C)}4.真空点(源)电荷形成的电场E KQr =2{r :源电荷到该位置的距离(m ),Q :源电荷的电量} 5.匀强电场的场强ABU E d={U AB :AB 两点间的电压(V),d:AB 两点在场强方向的距离(m)} 6.电场力:F =qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)} 7.电势与电势差:U AB =φA -φB ,U AB =W AB/q =qP E Δ减8.电场力做功:W AB =qU AB =qEd =ΔE P 减{W AB :带电体由A 到B 时电场力所做的功(J),q:带电量(C),U AB :电场中A 、B 两点间的电势差(V )(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m);ΔE P 减 :带电体由A 到B 时势能的减少量}9.电势能:E PA =q φA {E PA :带电体在A 点的电势能(J),q:电量(C),φA :A 点的电势(V)} 10.电势能的变化ΔE P 减=E PA -E PB {带电体在电场中从A 位置到B 位置时电势能的减少量} 11.电场力做功与电势能变化W AB =ΔE P 减=qU AB (电场力所做的功等于电势能的减少量)12.电容C =Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)} 13.平行板电容器的电容εSC 4πkd=(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)常见电容器14.带电粒子在电场中的加速(Vo =0):W =ΔE K 增或22mVt qU =15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V 0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用) : 类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中:dU E = 垂直电场方向:匀速直线运动L =V 0t平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动22at d =, F qE qUa m m m===注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直; (3)常见电场的分布要求熟记;(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;(6)电容单位换算:1F =106μF =1012PF ;(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV =1.60×10-19J ;(8)其它相关内容:静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面带电粒子在匀强电场中的类平抛运动一、模型原题一质量为m ,带电量为q 的正粒子从两极板的中部以速度v 0水平射入电压为U 的竖直向下的匀强电场中,如图所示,已知极板长度为L ,极板间距离为d 。
一、选择题1.261(12)()x x x+-的展开式中,含2x 的项的系数是( ) A .40-B .25-C .25D .552.在二项式(1)n x +的展开式中,存在系数之比为2:3的相邻两项,则指数*()n n N ∈的最小值为( ) A .6B .5C .4D .33.已知8281239(1)x a a x a x a x +=++++,若数列()*123,,,,19,k a a a a k k N ⋅⋅⋅≤≤∈是一个单调递增数列,则k 的最大值是( ) A .6B .5C .4D .34.在二项式()12nx -的展开式中,所有项的二项式系数之和为256,则展开式的中间项的系数为( ) A .960-B .960C .1120D .16805.将甲、乙、丙、丁四人分配到A 、B 、C 三所学校任教,每所学校至少安排1人,则甲不去A 学校的不同分配方法有( ) A .18种B .24种C .32种D .36种6.汉代数学家赵爽在注解《周髀算经》时给出的“赵爽弦图”是我国古代数学的瑰宝.如图所示的弦图中,由四个全等的直角三角形和一个正方形构成.现有五种不同的颜色可供涂色,要求相邻的区域不能用同一种颜色,则不同的涂色方案有( )A .180B .192C .420D .4807.若0k m n ≤≤≤,且,,m n k N ∈,则0mn m k n k n k CC --==∑( )A .2m n+B .2mn m CC .2n mn C D .2m mn C8.()52112x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭展开式的常数项为() A .112B .48C .-112D .-489.如图,用6种不同的颜色把图中A,B,C,D 四块区域涂色分开,若相邻区域不能涂同一种颜色,则不同涂法的种数为( )A .400B .460C .480D .49610.()61211x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式中的常数项是( ) A .-5B .7C .-11D .1311.某电视台的一个综艺栏目对六个不同的节目排演出顺序,最前只能排甲或乙,最后不能排甲,则不同的排法共有( ) A .240种B .288种C .192种D .216种12.在622x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中,常数项为( ) A .15-B .15C .60-D .60二、填空题13.512a x x x x ⎛⎫⎛⎫+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的展开式中各项系数之和为2,则该展开式中4x 的系数为___________.14.若投掷一枚质地均匀的骰子,第一次投掷的点数为a ,第二次投掷的点数为b ,则b a >的概率为______.15.计算:01220181232019C C C C ++++=______.16.若28C x=3828C x -,则x 的值为_______. 17.二项式61(2x )x-的展开式中常数项为______(用数字表示). 18.现有红、黄、蓝三种颜色,对如图所示的正五角星的内部涂色(分割成六个不同部分),要求每个区域涂一种颜色且相邻部分(有公共边的两个区域)的颜色不同,则不同的涂色方案有________种.(用数字作答).19.已知()1121011012101112x a a x a x a x a x +=+++++ ,则12101121011a a a a -+-+=_____.20.若102100121013x a a x a x a x -+++⋯+=(),则12310a a a a +++⋯+=_____.三、解答题21.已知(x 2x)n 的展开式中的第二项和第三项的系数相等.(1)求n 的值;(2)求展开式中所有的有理项.22.在13nx ⎫⎪⎭(*n N ∈)的展开式中所有二项式系数之和为256.(1)求展开式中的常数项;(2)求展开式中二项式系数最大的项.23.从1到7的7个数字中取两个偶数和三个奇数组成没有重复数字的五位数.试问: (1)五位数中,两个偶数排在一起的有几个?(2)两个偶数不相邻且三个奇数也不相邻的五位数有几个?(所有结果均用数值表示)24.已知()2*12nx n N x ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭的展开式中所有偶数项的二项式系数和为64. (1)求展开式中二项式系数最大的项;(2)求221122nx x x x ⎛⎫⎛⎫+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭展开式中的常数项. 25.请从下面三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并解答.①第5项的系数与第3项的系数之比是14:3;②第2项与倒数第3项的二项式系数之和为55;③22110n n nC C -+-=.已知在n的展开式中,________. (1)求展开式中二项式系数最大的项; (2)求展开式中含5x 的项.26.已知二项式)22nx -.(1)若展开式中第二项系数与第四项系数之比为1:8,求二项展开式的系数之和. (2)若展开式中只有第6项的二项式系数最大,求展开式中的常数项.参考答案【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】写出二项式61()x x-的展开式中的通项,然后观察含2x 项有两种构成,一种是()212x+中的1与61()x x-中的二次项相乘得到,一种是()212x+中的22x与61()x x-中的常数项相乘得到,将系数相加即可得出结果. 【详解】二项式61()x x-的展开式中的通项662166()1C (1)C k kk k k k k T x x x--+=-=-,含2x 的项的系数为223366(1)2(1)25C C -+⨯-=- 故选B. 【点睛】本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,二项式系数的性质,属于基础题.2.C解析:C 【分析】利用二项式定理的展开式写出满足题意的表达式,然后即可求出指数*()n n N ∈的最小值.【详解】解:由题意知:123k n k n C C -=或者132k n k n C C -=.即123n k k -+= 或132n k k -+= 解得,533k n -= 或522k n -=.当533k n -=时,当3k =时,min 4n =; 当522k n -=时,当2k =时,min 4n =.综上所述: min 4n =. 故选:C. 【点睛】本题考查了二项式定理的应用.本题的易错点是未进行分类讨论.3.B解析:B 【分析】可得结论.写出各项的系数,由组合数性质知123456789a a a a a a a a a <<<<>>>>,结合数列123,,,,k a a a a ⋅⋅⋅是一个单调递增数列,可得结论. 【详解】由二项式定理,得98ii a C -=()*19,i i N≤≤∈,所以根据组合数性质知123456789a a a a a a a a a <<<<>>>>, 又数列()*123,,,,19,k a a a a k k N ⋅⋅⋅≤≤∈是一个单调递增数列,所以k 的最大值为5. 故选:B【点睛】本题主要考查二项式定理的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于基础题.4.C解析:C 【分析】先根据条件求出8n =,再由二项式定理及展开式通项公式,即可得答案. 【详解】由已知可得:2256n =,所以8n =,则展开式的中间项为44458(2)1120T C x x =-=,即展开式的中间项的系数为1120. 故选:C . 【点睛】本题考查由二项式定理及展开式通项公式,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.5.B解析:B 【分析】根据题意,分两种情况讨论:①其他三人中有一个人与甲在同一个学校,②没有人与甲在同一个学校,由加法原理计算可得答案. 【详解】解:根据题意,分两种情况讨论,①其他三人中有一个人与甲在同一个学校,有11232212C A A =种情况, ②没有人与甲在同一个学校,则有12223212C C A =种情况;则若甲要求不到A 学校,则不同的分配方案有121224+=种; 故选:B . 【点睛】本题考查排列、组合的应用,涉及分类加法原理的应用,属于中等题.6.C解析:C 【分析】就使用颜色的种类分类计数可得不同的涂色方案的总数. 【详解】相邻的区域不能用同一种颜色,则涂5块区域至少需要3种颜色.若5块区域只用3种颜色涂色,则颜色的选法有35C ,相对的两个直角三角形必同色,此时共有不同的涂色方案数为335360C A =(种).若5块区域只用4种颜色涂色,则颜色的选法有45C ,相对的两个直角三角形必同色,余下两个直角三角形不同色,此时共有不同的涂色方案数为414524240C C A =(种).若5块区域只用5种颜色涂色,则每块区域涂色均不同,此时共有不同的涂色方案数为55120A =(种).综上,共有不同的涂色方案数为420(种). 故选:C. 【点睛】本题考查排列组合的应用,注意根据题设要求合理分类分步,此类问题属于中档题.7.D解析:D 【分析】先利用特殊值排除A,B,C ,再根据组合数公式以及二项式定理论证D 成立. 【详解】 令0m =得,CC C C 1mn mk n n k n n n k --===∑,在选择项中,令0m =排除A ,C ;在选择项中,令1m =,101110C C C C C C 2mn m k n n n k n n n n n k n -----==+=∑排除B ,()!!()!()!!()!mmn m k n knk k n k n CC n m m k k n k --==-=⋅---∑∑000!!2()!!!()!mm mm k m k m mn m n m n k k k n m C C C C C n m m k m k ====⋅=⋅==--∑∑∑,故选D【点睛】本题考查组合数公式以及二项式定理应用,考查基本分析化简能力,属中档题.8.D解析:D 【分析】把51(2)x -按照二项式定理展开,可得()52112x x ⎛⎫-- ⎪⎝⎭的展开式的常数项.【详解】 由于()()52205142332455555111111121()2()4()8()1632x x C C C C C x x x x x x ⎛⎫⎛⎫---⋅-⋅+⋅-⋅+⋅- ⎪⎭= ⎪⎝⎝⎭故展开式的常数项为3583248C -+=-,故选D .【点睛】本题考查二项式定理的应用,考查了二项式展开式,属于基础题.9.C解析:C 【解析】分析:本题是一个分类计数问题,只用三种颜色涂色时,有31116321C C C C 种方法,用四种颜色涂色时,有41126322C C C A 种方法,根据分类计数原理得到结果.详解:只用三种颜色涂色时,有31116321120C C C C =种方法, 用四种颜色涂色时,有41126432360C C C A =种方法,根据分类计数原理得不同涂法的种数为120+360=480. 故答案为C.点睛:(1)本题主要考查计数原理,考查排列组合的综合应用,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.(2)排列组合常用的方法有一般问题直接法、相邻问题捆绑法、不相邻问题插空法、特殊对象优先法、等概率问题缩倍法、至少问题间接法、复杂问题分类法、小数问题列举法.10.C解析:C 【解析】611x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式的通项公式是61,rr C x ⎛⎫- ⎪⎝⎭ 其中含1x 的项是1161,C x ⎛⎫- ⎪⎝⎭ 常数项为0611,C x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭ 故()61211x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式中的常数项是116121112111.x C x ⎡⎤⎛⎫⨯-+⨯=-+=-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦故选C.11.D解析:D 【详解】最前排甲,共有55A 120=种;最前排乙,最后不能排甲,有种,根据加法原理可得,共有种,故选D .考点:排列及计数原理的应用.12.D解析:D 【分析】根据二项展开式的通项公式计算即可求解. 【详解】631216C (1)2rr r r r T x --+=-,令3120r -=,即4r =, ∴常数项为60, 故选:D 【点睛】本题主要考查了二项式定理,二项展开式的通项公式,属于中档题.二、填空题13.-48【分析】令x=1解得a=1再利用的通项公式进而得出【详解】令x=1=2解得a=1又的通项公式令5−2r=35−2r=5解得r=1r=0∴该展开式中的系数为=−80+32=−48故答案为:−48解析:-48 【分析】令x =1,解得a =1,再利用512x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的通项公式,进而得出. 【详解】令x =1,()()5112a +-=2,解得a =1.又512x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的通项公式()5521512r r rr r T C x --+=-⋅,令5−2r =3,5−2r =5. 解得r =1,r =0.∴该展开式中4x 的系数为()()141505512+12C C --=−80+32=−48, 故答案为:−48. 【点睛】本题考查二项式定理的应用,根据通项公式求系数,属于中等题.14.【分析】将两次点数表示成有序数对分别求出基本事件总数和包含的基本事件个数即可求解概率【详解】将两次点数表示成有序数对根据基本计数原理得:基本事件总数为包含的基本事件个数为所以的概率故答案为:【点睛】 解析:512【分析】将两次点数表示成有序数对(),a b ,分别求出基本事件总数和b a >包含的基本事件个数即可求解概率. 【详解】将两次点数表示成有序数对(),a b ,根据基本计数原理得: 基本事件总数为6636⨯=,b a >包含的基本事件个数为5432115++++=,所以b a >的概率1553612P ==. 故答案为:512【点睛】此题考查古典概型,关键在于准确求出基本事件总数和某一事件包含的基本事件个数.15.【分析】将变为然后利用组合数性质即可计算出所求代数式的值【详解】故答案为:【点睛】本题考查组合数的计算利用组合数的性质进行计算是解题的关键考查计算能力属于中等题 解析:2039190【分析】将01C 变为02C ,然后利用组合数性质111k k k n n n C C C ++++=即可计算出所求代数式的值.【详解】()111,,1k k k n n n C C C n N k N k n ++*++=∈∈≤+, 012201801220181220182018123201922320193320192020C C C C C C C C C C C C ∴++++=++++=+++=2039190=.故答案为:2039190. 【点睛】本题考查组合数的计算,利用组合数的性质进行计算是解题的关键,考查计算能力,属于中等题.16.4或9【解析】分析:先根据组合数性质得解方程得结果详解:因为=所以因此点睛:组合数性质:解析:4或9. 【解析】分析:先根据组合数性质得383828x x x x 或=-+-=,解方程得结果 详解:因为28C x=3828C x -,所以383828x x x x 或=-+-= 因此49.x x ==或点睛:组合数性质:11111,,.m n m m m m k k n n n n n n n C C C C C kC nC -++-+-=+==17.-160【解析】二项式的展开式的通项为令可得即展开式中常数项为答案:解析:-160 【解析】二项式612x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式的通项为66621661(2)()(1)2r r r r r r rr T C x C x x ---+=-=-⋅⋅⋅,0,1,2,,6r =.令3r =,可得33346(1)2160T C =-⋅⋅=-,即展开式中常数项为160-. 答案:160-18.【分析】根据题意假设正五角星的区域依此为分析6个区域的涂色方案数再根据分步计数原理计算即可【详解】根据题意假设正五角星的区域依此为如图所示:要将每个区域都涂色才做完这件事由分步计数原理先对区域涂色有解析:96【分析】根据题意,假设正五角星的区域依此为A 、B 、C 、D 、E 、F ,分析6个区域的涂色方案数,再根据分步计数原理计算即可. 【详解】根据题意,假设正五角星的区域依此为A 、B 、C 、D 、E 、F ,如图所示:要将每个区域都涂色才做完这件事,由分步计数原理,先对A 区域涂色有3种方法,B 、C 、D 、E 、F 这5个区域都与A 相邻,每个区域都有2种涂色方法,所以共有32222296⨯⨯⨯⨯⨯=种涂色方案. 故答案为:96 【点睛】方法点睛:涂色问题常用方法:(1)根据分步计数原理,对各个区域分步涂色,这是处理区域染色问题的基本方法; (2)根据共用了多少种颜色讨论,分别计算出各种情形的种数,再用分类计数原理求出不同的涂色方法种数;(3)根据某两个不相邻区域是否同色分类讨论.从某两个不相邻区域同色与不同色入手,分别计算出两种情形的种数,再用分类计数原理求出不同涂色方法总数.19.【分析】对原方程两边求导然后令求得表达式的值【详解】对等式两边求导得令则【点睛】本小题主要考查二项式展开式考查利用导数转化已知条件考查赋值法属于中档题 解析:22【分析】对原方程两边求导,然后令1x =-求得表达式的值. 【详解】对等式112012(12)x a a x a x +=++10111011a x a x +++两边求导,得101222(12)2x a a x +=+91010111011a x a x +++,令1x =-,则1210112101122a a a a -+-+=.【点睛】本小题主要考查二项式展开式,考查利用导数转化已知条件,考查赋值法,属于中档题.20.1023【分析】赋值法令得:;令得:再两式相减可得【详解】解:∵令得:;①令得:;②由①②可得:;故答案为:【点睛】赋值法在求各项系数和中的应用(1)形如()的式子求其展开式的各项系数之和常用赋值法解析:1023 【分析】赋值法 令0x =得:01a =;令1x = 得:10012310131024a a a a a =++⋯+-=++(),再两式相减可得.【详解】解:∵102100121013x a a x a x a x -+++⋯+=(),令0x =得:01a = ;①令1x = 得:10012310131024a a a a a =++⋯+-=++(); ②由①②可得:12310102411023a a a a +++⋯+-==; 故答案为:1023. 【点睛】赋值法在求各项系数和中的应用(1)形如()n ax b +,2()m ax bx c ++ (a b c R ∈,,)的式子求其展开式的各项系数之和,常用赋值法,只需令1x =即可.(2)对形如()()n ax by a b R +∈,的式子求其展开式各项系数之和,只需令1x y ==即可. (3)若()2012nn f x a a x a x a x +++⋯+=,则()f x 展开式中各项系数之和为()1f .三、解答题21.(1)5n =;(2)51T x =,2352T x =,5516T x=. 【分析】(1)写出二项式(n x +展开式的通项公式,得到第二项和第三项的系数,所以得到关于n 的方程,解得答案;(2)由(1)得到n的值,写出二项式(n x 展开式的通项公式,整理后,得到其x 的指数为整数的r 的值,再写出其展开式中的有理项. 【详解】解:二项式(n x +展开式的通项公式为32112rrn rr n r r r n n T C x C x--+⎛⎫=⋅⋅=⋅⋅ ⎪⎝⎭,()0,1,2r n =⋅⋅⋅; (1)根据展开式中的第二项和第三项的系数相等,得2121122nn C C ⎛⎫⋅=⋅ ⎪⎝⎭,即()111242n n n -=⋅, 解得5n =;(2)二项式展开式的通项公式为3521512rrr r T C x -+⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭,()0,1,2r n =⋅⋅⋅;当0,2,4r =时,对应项是有理项, 所以展开式中所有的有理项为0551512T C x x ⎛⎫=⋅⋅= ⎪⎝⎭, 22532351522T C x x -⎛⎫=⋅⋅= ⎪⎝⎭,44565515216T C x x -⎛⎫=⋅= ⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查二项展开式的项的系数,求二项展开式中的有理项,属于中档题.22.(1)289;(2)837081x -【分析】(1)由题意利用二项式系数的性质,求得n 的值,再利用二项式展开式的通项公式,求得展开式中的常数项.(2)由题意利用二项式系数的性质,二项式展开式的通项公式,求得二项式系数最大的项. 【详解】解:(1)*31()3nx n N x ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭的展开式中所有二项式系数之和为2256n =,8n ∴=,故展开式的通项公式为8431813rr r r T C x-+⎛⎫= ⎪⎝⎭.令8403r-=,求得2r ,故展开式中的常数项为2812899C =. (2)由于8n =,故当4r =时,二项式系数最大,故二项式系数最大的项为48843358170381T C x x --⎛⎫==⎪⎝⎭. 【点睛】本题主要考查二项式定理的应用,二项式系数的性质,二项式展开式的通项公式,属于中档题.23.(1)576;(2)144 【分析】(1)先从3个偶数抽取2个偶数和从4个奇数中抽取3个奇数,利用捆绑法把两个偶数捆绑在一起,再和另外三个奇数进行全排列;(2)利用插空法,先排两个偶数,再从两个偶数形成的3个间隔中,插入三个奇数,即可得出结果. 【详解】解:可知从1到7的7个数字中,有3个偶数,4个奇数, (1)五位数中,偶数排在一起的有:23413442576C C A A =个,(2)两个偶数不相邻且三个奇数也不相邻的五位数有:23233423144C C A A =个. 【点睛】本题考查数字的排列问题,涉及排列和组合的实际应用以及排列数和组合数的运算公式,考查利用捆绑法解决相邻问题,利用插空法解决不相邻问题,考查运算能力. 24.(1)54500T x =-,25280T x =(2)112 【分析】(1)由偶数项二项式系数可得7n =,可知展开式中间两项二项式系数最大,利用展开式通项公式求解;(2)由(1)利用展开式通项公式求含1x -和2x 项,结合与212x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭相乘即可求解. 【详解】(1)由展开式中所有的偶数项二项式系数和为64,得1264n -=, 所以7n =所以展开式中二项式系数最大的项为第四项和第五项.因为7212x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式的通项公式为()()()72714317712121rrrr r r rr r T C xC x x ---+⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭, 所以()f x 的展开式中二项式系数最大的项为54500T x =-,25280T x =(2)由(1)知7n =,且7212x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中1x -项为684T x =-, 2x 项为25280T x =,所以221122nx x x x ⎛⎫⎛⎫+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭展开式的常数项为()2841280112⨯-+⨯=, 【点睛】本题主要考查二项式定理的应用,二项式系数的性质,二项式展开式的通项公式,属于中档题. 25.(1)56252x -;(2)5x .【分析】(1)先求出二项展开式的通项,根据条件求出n ,即可知道二项式系数最大的项; (2)令x 的指数为5,即可计算出r ,求出含5x 的项. 【详解】可知3561(1)rn rr n r r r r n n T C C x --+⎛==- ⎝, 方案一:选条件①,(1)由题可知4422(1)14(1)3n n C C -=-, !2!(2)!144!(4)!!3n n n n -∴⨯=-,25500n n ∴--=,解得10n =或5n =-(舍去),所以展开式共有11项,其中二项式系数最大的项是第六项,555566610(1)252T C x x =-=-,所以展开式中二项式系数最大的项是第6项,566252T x =-;(2)由(1)知56110510,(1)r r r rn T C x-+==-,令5556r -=,0r ∴=,51T x ∴=, 所以展开式中含5x 的项是第一项,为5x ; 方案二:选条件②, (1)由题可知21212552n nnnnn nC CC C -++=+==,整理得21100n n +-=,解得10n =或11n =-(舍去), 所以展开式共有11项,其中二项式系数最大的项是第六项,555566610(1)252T C x x =-=-,所以展开式中二项式系数最大的项是第6项,566252T x =-;(2)同方案一(2); 方案三:选条件③, (1)222211110n n nn n n C C C C C -++-=-==,10n ∴=,所以展开式共有11项,其中二项式系数最大的项是第六项,555566610(1)252T C x x =-=-,所以展开式中二项式系数最大的项是第6项,566252T x =-;(2)同方案一(2). 【点睛】本题考查二项展开式的相关性质,属于中档题. 26.(1)-1 (2)180 【分析】(1)先求出n 的值,再求二项展开式的系数之和;(2)根据已知求出n 的值,再求出展开式中的常数项. 【详解】 (1)二项式)22nx--的展开式的通项为5221(2)(2)n r r n rr rr r nnTC x C x---+=-=-,所以第二项系数为1(2)n C -,第四项系数为33(2)n C -,所以13(2)188n n C C -=-,所以5n =.所以二项展开式的系数之和)52211-⨯=-.(2)因为展开式中只有第6项的二项式系数最大, 所以展开式有11项,所以10.n = 令1050,22rr -=∴=. 所以常数项为2210(2)180C -=.【点睛】本题主要考查二项式展开式的系数问题,考查指定项的求法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.。
2019-2020学年高中物理选修3-1《1.静电场》状元培优单元测试题(人教版附答案)一、选择题1、关于静电场下列说法中正确的是()A.在电场中某点的电势为零,则该点的电场强度一定为零B.电荷在电场中电势高的地方电势能大,在电势低的地方电势能小C.根据公式U= Ed 知,在匀强电场中两点间的距离越大,电势差就越大D.正电荷从电势高的点运动到电势低的点,电势能一定减少2、以下说法正确的是()A.由可知电场中某点的电场强度E与F成正比 B.由可知电场中某点的电势φ与q成反比C.由U ab=Ed可知,匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大D.在公式C=Q/U中,电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关3、如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近导体的带正电金属球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B,则下列结论正确的是()A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且Q A>Q BB.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且Q A=Q BC.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且Q A<Q BD.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,而Q A、Q B的值与所切的位置无关4、如图,一正离子在电场力作用下从A点运动到B点,在A点的速度大小为v0,方向与电场方向相同.该离子从A 点到B点的v﹣t图象是()A. B. C. D.5、如图所示是定性研究影响平行板电容器电容大小因素的装置,平行板电容器的A板固定在铁架台上并与静电计的金属球相连,B板和静电计金属外壳都接地。
将极板B稍向上移动,则:()A.指针张角变小,两极板间的电压变小,极板上的电荷量变大B.指针张角不变,两极板间的电压不变,极板上的电荷量变小C.指针张角变大,两极板间的电压变大,极板上的电荷量几乎不变D.指针张角变小,两极板间的电压变小,极板上的电荷量几乎不变6、如图所示,空间有两个等量的正点电荷,a、b两点在其连线的中垂线上,则下列说法一定正确的是:()A.场强 B.场强 C.电势 D.电势7、如图虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即,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、Q是这条轨迹上的两点,据此可知:()A.P点的电势高于Q点的电势 B.该质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C.该质点通过P点时的动能比通过Q点时大 D.该质点通过P点时的加速度比通过Q点时小8、如图所示,在两个固定电荷+q和﹣q之间放入两个原来不带电的导体,1、2、3、4为导体上的四个点,在达到静电平衡后,各点的电势分别是φ1、φ2、φ3、φ4,则()A.φ4>φ3>φ2>φ1 B.φ4=φ3>φ2=φ1 C.φ4<φ3<φ2<φ1 D.φ4=φ3<φ2=φ1二、多项选择9、下列各量中,与检验电荷无关的量是()10、如图所示,A、B、C为等量异种电荷产生的静电场中的三个等势面,已知三个等势面的电势关系为φA<φB<φC。
高二物理选修3-1第1、2章测试题一、选择题(每小题4分)1.在绝缘光滑的水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,同时从静止释放,则对两小球的运动情况描述正确的是( )A .做加速度逐渐增大的变加速直线运动B .做加速度逐渐减小的变加速直线运动C .做匀加速直线运动D .做加速度逐渐减小的变减速直线运动2.真空中有足够大的两个互相平行的金属板,a 、b 之间的距离为d ,两板之间的电压为b a ab U U U -=,按如图0所示的规律变化,其周期为T ,在=0时刻,一带正电的的粒子仅在电场力作用下,由a 板从静止向b 板运动,并于nT t =(n 为自然数)时刻恰好到达b 板。
则( ) A .粒子在T 、2T 、3T ……nT 时刻的速度达到最大; B .粒子在T 、2T 、3T ……nT 时刻的速度为零; C .粒子一直向b 板运动;D .粒子在a 板与b 板之间往复运动。
3. 如图1所示,用长为L 的绝缘细线一端固定,另一端栓一带电量为q 、质量为m 小球,在距离为d 两带电极板中处在静止状态,此时细线与竖直方向夹角为α。
(重力加速度为g )则两极板间的电压为( )A .tan dmg q αB .sin dmg q αC .sin dmg q αD .tan dmg q α4.如图2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 ,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P 、Q 是这条轨迹上的两点,据此可知( )A .三个等势面中,a 的电势最高B .带电质点通过P 点时的电势能较Q 点大C .带电质点通过P 点时的动能较Q 点大D .带电质点通过P 点时的加速度较Q 点小5.如图3中所示,虚线为等势线,实线为一质子的运动轨迹,且质子从A 到B 运动过程中电场力做正功,则( ) A .,A B A B E E ϕϕ>>B .,A B A B E E ϕϕ><C .,A B A B E E ϕϕ<>D .,A B A BE E ϕϕ<<6.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一个平行板电容器,与它相连的电路如图4所示。
高中物理专题复习选修3-1磁场单元过关检测考试范围:单元测试;满分:100分注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 评卷人得分 一、单选题1.如图甲所示,水平直线MN 下方有竖直向上的匀强电场,现将一重力不计、比荷m q =106C/kg 的正电荷置于电场中的O 点由静止释放,经过15π×10-5s 时间电荷以0v =1.5×104m/s 的速度通过MN 进入其上方的匀强磁场,磁场方向与纸面垂直,磁感应强度B 按图乙所示规律周期性变化(图乙中磁场以垂直纸面向外为正,以电荷第一次通过MN 时为t=0时刻)。
不考虑磁场变化产生的电场(sin53°=0.8,cos53°=0.6)。
求:(1)匀强电场的电场强度E ;(2)图乙中t=54π×10-5s 时刻电荷与O 点的水平距离;(3)如果在O 点正右方d=32cm 处有一垂直于MN 的足够大的挡板,求电荷从第一次进入磁场开始到达挡板需要的时间。
2.如图所示,两平行金属板E 、F 之间电压为U ,两足够长的平行边界MN 、PQ 区域内,有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m 、带电量为+q 的粒子(不计重力),由E 板中央处静止释放,经F 板上的小孔射出后,垂直进入磁场,且进入磁场时与边界MN 成60°角,最终粒子从边界MN 离开磁场.求:(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径r ;(2)两边界MN 、PQ 的最小距离d ;(3)粒子在磁场中运动的时间t.3.如图所示,方向垂直纸面向里的匀强磁场的边界,是一个半径为r 的圆,圆心O1在x 轴上,OO1距离等于圆的半径。
虚线MN 平行于x 轴且与圆相切于P 点,在MN 的上方是正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度的大小为E ,方向沿x 轴的负方向,磁感应强度为B ,方向垂直纸面向外。
2023-2024学年人教版高中生物单元测试学校 __________ 班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________注意事项1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2.请将答案正确填写在答题卡上;一、选择题(本大题共计15小题每题3分共计45分)1.依据人的胰高血糖素基因制成DNA探针对样品进行检测不能与探针形成杂交分子的是()A. 胰岛A细胞的DNAB. 胰岛B细胞的DNAC. 胰岛A细胞的mRNAD. 胰岛B细胞的mRNA【答案】D【解析】解 A.胰岛A细胞中都含有全套遗传物质也包括胰高血糖素基因则用胰高血糖素基因探针能与胰岛A细胞中解旋后的DNA单链发生碱基互补配对形成杂交分子 A正确B.在同一个人所有的体细胞都是有同一个受精卵经过有丝分裂来的胰岛B细胞含有胰高血糖素基因用胰高血糖素基因探针能与胰岛B细胞中解旋后的DNA单链发生碱基互补配对形成杂交分子 B正确C.胰岛A细胞由于基因选择性表达胰高血糖素基因表达会产生相应的mRNA 进行碱基互补配对形成杂交分子 C正确D.胰岛B细胞中虽然也含有胰高血糖素基因但是胰高血糖素基因不能在胰岛B细胞中表达则形成的mRNA也不能与探针进行杂交 D错误故选 D2.限制酶是一类核酸切割酶可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列下图为四种限制酶 BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ以及BglⅡ的识别序列箭头表示每种限制酶的特定切割部位其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补结合其正确的末端互补序列是什么()A. BamHⅠ和EcoRⅠ末端互补序列为—AATT—B. BamHⅠ和HindⅢ末端互补序列为—GATC—C. BamHⅠ和BglⅡ末端互补序列为—GATC—D. EcoRⅠ和BglⅡ末端互补序列为—AATT—【答案】D【解析】解限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开不同的限制酶识别不同的核苷酸序列并在不同的位点进行切割产生的黏性末端一般是不同的但只要切下后产生的黏性末端的游离碱基互补即可互补结合由图示可知 BamHⅠ和BglⅡ都可切割出游离末端—GATC 故末端互补序列为一GATC— C正确故选 C3.现有一长度为3.000碱基对(bp)的线性DNA分子用限制性内切酶酶切后进行凝胶电泳使降解产物分开用酶H单独酶切结果如图1 用酶B单独酶切结果如图2 用酶H和酶B同时酶切结果如图3 下列相关叙述正确的是()A. 酶H有2个识别位点和切割位点B. 酶B和酶H同时切割时会产生四个DNA片段C. 酶B和酶H同时切割时能产生完全相同的酶切片段D. 酶B只有1个识别位点和切割位点【答案】B【解析】解 A.长度为3000碱基对(bp)的线性DNA分子, 用酶H单独酶切结果如图1 由此判断酶H有1个识别位点和切割位点 A错误B.用酶B和酶H同时酶切结果得到3个DNA片段结果如图3 由于DNA碱基不会因为切割而变化这样分析得到1个1400bp片段 2个600bp片段和1个400bp片段这样两种酶共同切割就得到了4个片段 B正确C.酶B和酶H同时切割时能产生两个碱基数都是600bp的DNA分子但是不是完全相同的酶切片段因为DNA的组成不只由碱基的数量决定还与碱基的排列顺序有关 C错误D.用酶B单独酶切结果如图2 由此判断酶B有2个识别和切割位点 D错误故选 B4.下列说法正确的是()A. 蛋白质工程和基因工程的目的都是获得人类需要的蛋白质所以二者没有区别B. 通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍然是天然的蛋白质C. 基因工程是蛋白质工程的关键技术D. 蛋白质工程是在蛋白质水平上直接改造蛋白质的【答案】C【解析】解 A.蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行基因改造或制造一种新的蛋白质以满足人类的生产和生活的需要基因工程是通过DNA重组技术定向改造生物的遗传特性以获得人类所需的生物类型或生物产品只能生产自然界已有的蛋白质 A错误B.改造后的蛋白质不再是天然的蛋白质 B错误C.基因工程是关键技术是蛋白质工程的基础 C正确D.对蛋白质结构的改造是通过改造基因来实现的所以蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质 D错误故选 C5.下列有关叙述不正确的是()A. C、H、O、N、P是DNA、质粒、胰岛素、NADPH共有的化学元素B. 糖蛋白、抗体、RNA聚合酶、限制性内切酶都是具有识别作用的物质C. 结合水是细胞结构的重要组成成分D. 根据细胞代谢需要线粒体可在细胞质基质中移动和增殖【答案】A【解析】A、胰岛素的化学本质是蛋白质元素组成是C、H、O、N、S 不含有P A错误B、糖蛋白在细胞间的识别中具有重要作用抗体能特异性识别抗原并与之结合 RNA聚合酶、限制性内切酶都能识别相应的底物并起催化作用 B正确C、结合水是细胞结构的重要组成成分主要与细胞的其它物质结合在一起 C正确D、线粒体是有氧呼吸的主要场所根据细胞代谢需要线粒体可在细胞质基质中移动和增殖 D正确故选A.6.乙型肝炎病毒和戊型肝炎病毒分别是乙型肝炎、戊型肝炎的病原体病毒结构见下图研究人员用基因工程技术获得了两种含肝炎病毒抗原基因(DNA序列)的细胞用转基因细胞来生产病毒表面蛋白抗原然后制备成疫苗用于肝炎的预防下列说法正确的是()A. 获得的两种肝炎疫苗在人体内都不能复制需多次接种B. 获取两种肝炎病毒的抗原基因都必需要用到逆转录酶C. 获取的两种肝炎病毒抗原基因都可以直接转入受体细胞中进行表达D. 用抗原—抗体杂交法可确定肝炎病毒抗原基因是否插入到受体细胞DNA上【答案】A【解析】解 A.获得的两种肝炎疫苗在人体内都不能复制需多次接种目的是为了提高抗体和记忆细胞的数量 A正确B.乙型肝炎病毒是DNA病毒获取DNA病毒的抗原基因不需要用到逆转录酶 B错误c.获取的两种肝炎病毒抗原基因在导入受体细胞之前需要构建基因表达载体不可以直接转入受体细胞中进行表达 C错误D.用抗原—抗体杂交法只可确定目的基因在受体细胞中是否翻译出蛋白质 D错误故选 A7.下列变异中属于染色体结构变异的是()①果蝇第Ⅱ号染色体上的片段与Ⅲ号染色体上的片段发生交换②同源染色体之间通过交叉互换交换片段③染色体中DNA的一个碱基发生改变④染色体缺失或增加片段A. ①③B. ②③C. ①④D. ②④【答案】C【解析】解①果蝇第Ⅱ号染色体上的片段与Ⅲ号染色体上的片段发生交换是非同源染色体之间交换片段属于染色体结构变异中的易位符合题意②同源染色体之间通过交叉互换交换片段属于基因重组不属于染色体结构变异不符合题意③染色体中DNA的一个碱基发生改变属于基因突变不属于染色体结构变异不符合题意④染色体缺失或增加片段属于染色体结构变异中的缺失或重复符合题意所以属于染色体结构变异的是①④故选 C8.下列都属于基因重组的是()①染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上②同源染色体的非姐妹染色单体交换片段③非同源染色体上非等位基因自由组合④DNA碱基对的增添、缺失⑤大肠杆茵细胞中导入了外源基因A. ①②③⑤B. ①②③C. ②③④⑤D. ②③⑤【答案】D【解析】9.蛋白质工程的基本途径是()A. 中心法则的简单逆转B. 根据功能需求和理论推测确定目的基因碱基序列并通过人工合成的方法合成或从基因库中获取并加以改造最终合成新的符合人类需求的蛋白质C. 从细胞中提取蛋白质并加以修饰最终形成新的自然界没有的蛋白质D. 只是对蛋白质分子结构进行分子设计和改造【答案】B【解析】解 A、蛋白质工程不仅仅是中心法则的简单逆转还需要对基因修饰或合成对现有蛋白质进行基因改造或制造一种新的蛋白质 A错误B、蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行基因改造或制造一种新的蛋白质以满足人类的生产和生活的需要 B正确C 、蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行基因改造而非从细胞中提取蛋白质并加以修饰、改造C错误D、蛋白质工程的操作对象是基因而不是蛋白质 D错误.故选 B.10.采用基因工程技术培育转基因羊作为乳腺生物反应器使其能合成人凝血因子且只存在于乳汁中下列有关叙述不正确的是()A. 将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件结合在一起构建成基因表达载体B. 将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊乳腺细胞中即可获得乳腺生物反应器C. 该转基因羊产生的生殖细胞中可能会含有人凝血因子基因D. 与乳腺生物反应器相比膀胱生物反应器不受性别等限制受体来源更广泛【答案】B【解析】解科学家将人凝血因子基因和乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起通过显微注射等方法导入哺乳动物的受精卵中经过早期胚胎培养移入母体内使其成长为转基因动物其进入泌乳期后会通过分泌乳汁来生产所需要的凝血因子称为乳腺生物反应器A.该过程需要将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因的启动子等结合在一起构建成表达载体再通过显微注射导入受精卵中 A正确B.将含有人凝血因子基因的表达载体导入动物受精卵中才可获得乳腺生物反应器 B错误C.转基因动物产生的生殖细胞可能含有人凝血因子基因因为体细胞中含有人凝血因子基因 C正确D.与乳腺生物反应器(只能选雌性)相比膀胱生物反应器不受性别等限制受体来源更广泛 D正确故选 B11.被限制酶错位切开的 DNA两条单链的切口带有几个伸出的核苷酸它们正好碱基互补配对这样的切口叫黏性末端如图①~⑥是多种限制酶识别序列及切割位点示意图据图分析下列叙述错误的是()A. 不同的限制酶可能识别相同的DNA序列切割产生不同的黏性末端B. 不同的限制酶可能识别不同的DNA序列切割产生相同的黏性末端C. 不同的限制酶可能识别相同的DNA序列切割产生相同的黏性末端D. 限制酶只能识别“其中一条链上按\ 5^prime 到\ 3^prime 读取的序列与其互补链上按相同的\ 5^prime 到\ 3^prime读取的序列一致”的回文序列【答案】D【解析】解 A.由①②可知不同的限制酶可能识别相同的DNA序列切割产生不同的黏性末端 A正确B.由③④可知不同的限制酶可能识别不同的DNA序列切割产生相同的黏性末端 B正确C.由⑤知不同的限制酶可能识别相同的DNA序列切割产生相同的黏性末端 C正确D.由⑥可知 BbvCⅠ识别的就不是回文序列 D错误故选 D12.SRY基因控制男性睾丸发育是决定人类男性性别的基因在进化上高度保守 SRY-PCR 技术是现阶段进行人类胚胎性别鉴定最准确的方法具有取样少、对胚胎损伤小、检测时间短等优点下列叙述错误的是()A. SRY基因位于Y染色体上B. SRY-PCR前应制备足量的两种引物C. SRY-PCR利用了DNA热变性的原理D. 应将PCR产物与胚胎提取物进行抗原-抗体杂交以鉴定胚胎性别【答案】D【解析】解 A.SRY基因是决定人类男性性别的基因位于Y染色体上 A正确B.SRY-PCR前应制备足量的两种引物 B正确C.PCR利用了DNA热变性原理 C正确D.若PCR检测为阳性则为男性抗原-抗体杂交用于蛋白质 D错误故选 D13.利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示下列相关叙述错误的是()A. 过程①②都在体外进行二者需要的原料相同B. 当大肠杆菌处于感受态时才能进行过程③C. 工程菌合成的羧酸酯酶的空间结构与小菜蛾合成的羧酸酯酶的空间结构相同D. 在稻田中使用工程菌会改变大肠杆菌种群的基因库【答案】C【解析】解 A. 图中过程①表示通过逆转录法合成相应的DNA 过程②表示利用PCR技术对目的基因进行扩増二者都在体外进行需要的原料都是脱氧核糖核苷酸 A正确B.过程③将目的因导入受体细胞前常用 Ca^2+处理大肠杆菌使其成为感受态细胞使大肠杆菌更容易吸收重组DNA分子 B正确C.小菜蛾合成的羧酸酯酶需要经过内质网和高尔基体的加工与利用工程菌制备的羧酸酯酶的空间结构不相同 C错误D.在稻田中使用工程菌会改变大肠杆菌种群的基因库 D正确故选 C14.蛋白质工程的实质是()A. 改变氨基酸结构B. 改造蛋白质结构C. 改变肽链结D. 改造基因结构【答案】D【解析】解蛋白质工程是通过改造基因结构来改造蛋白质或制造一种新的蛋白质.因此蛋白质工程的实质是改造基因结构.故选 D.15.下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图以下相关叙述不正确的是()A. ①→②利用两种不同限制酶处理能避免含抗虫基因的DNA片段自身环化B. ②→③可用氯化钙处理农杆菌有助于促进重组Ti质粒转化到农杆菌细胞中C. ③→④用农杆菌侵染植物细胞重组Ti质粒整合到植物细胞的染色体上D. ④→⑤用植物组织培养技术培养利用了植物细胞的全能性【答案】C【解析】解A.①→②利用两种不同限制酶处理能避免含抗虫基因的DNA片段自身环化 A正确B.②→③可用氯化钙处理农杆菌使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态这样有助于促进重组Ti质粒转化到农杆菌细胞中 B正确C.③→④用农杆菌侵染植物细胞重组Ti质粒的T-DNA片段整合到植物细胞的染色体上 C错误D.④→⑤用植物组织培养技术培养原理是植物细胞的全能性 D正确故选 C二、多选题(本大题共计4小题每题3分共计12分)16.2020年诺贝尔化学奖授予新型基因编辑技术CRISPR/Cas9 研究发现很多细菌的细胞里有一种适应力免疫系统叫做CRISPR 它可以使细菌侦测到病毒DNA并消灭它在病毒感染细菌后细菌通过一种向导RNA把Cas9蛋白引导到外源DNA并与之结合而后利用Cas9蛋白的DNA内切酶活性将病毒DNA剪断从而阻断病毒在细菌体内的繁殖图示利用改造后的CRISPR/Cas9技术研究人员能高精度修改动物、植物和微生物的DNA 下列分析正确的是()A. 向导RNA与目标DNA片段结合时遵循碱基互补配对原则B. 利用该技术进行基因编辑时只能切除原有DNA片段不能插入新的DNA片段C. 通过CRISPR/Cas9技术可以敲除突变的基因而达到根除致病基因的目的D. Cas9蛋白剪切DNA片段的精确性随着向导RNA长度的延长而增加【答案】A, C, D【解析】解 A.向导RNA与目标DNA片段结合时遵循碱基互补配对原则 A正确B.利用该技术进行基因编辑时既能切除原有DNA片段又能插入新的DNA片段 B错误C.通过CRISPR/Cas9技术可以敲除突变的基因而达到根除致病基因的目的 C正确D.向导RNA与目标DNA结合的前提条件是RNA序列与DNA序列精准结合如果向导RNA过短则基因组中能与之结合的DNA序列就会越多出现Cas9结合剪切多个基因的现象因此Cas9蛋白剪切DNA片段的精确性随着向导RNA长度的延长而增加 D正确故选 ACD17.下图为“噬菌体侵染大肠杆菌”实验的部分过程示意图图中亲代噬菌体用 ^32P标记 A、C中的方框代表大肠杆菌下列叙述错误的是()A. 用含\ ^32P的无机培养基培养噬菌体得到含\ ^32P标记的噬菌体B. 用\ ^32P标记的噬菌体侵染细菌后子代噬菌体多数具有放射性C. 保温时间过短可导致离心后上清液也有一定的放射性D. 要达到实验目的还要设计一组用\ ^35S标记噬菌体的实验【答案】A, B【解析】解 A.病毒没有细胞结构不能独立代谢故不能用培养基直接培养病毒 A错误B.由于DNA复制是半保留复制故用 ^32P标记的噬菌体侵染细菌后子代噬菌体只有少数具有放射性 B错误C.保温时间过短亲代噬菌体还没有来得及侵染就被搅拌并离心后分离到了上清液中所以可导致离心后上清液也有一定的 ^32P放射性 C正确D.单独以题中的一组实验能够证明DNA进入细菌但是不知道蛋白质有没有进入细菌因此应设置用 ^35S标记的噬菌体的实验作为相互对照 D正确故选 AB18.下图是培育抗除草剂玉米的技术路线图含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达其产物能催化无色物质K呈现蓝色转化过程中愈伤组织表面常残留农杆菌会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长下列相关叙述错误的是()A. 过程①用两种限制酶就可防止酶切产物自身环化B. 过程②用\ Ca^2+处理可提高转化成功率C. 过程③应在培养基中加入除草剂和物质KD. 筛选得到的A是无农杆菌附着的转化愈伤组织【答案】A, D【解析】解 A.若过程①使用两种限制酶且这两种限制酶切割产生的粘性末端不同才可以防止酶切产物自身环化 A错误B.过程②用 Ca^2+处理可增大农杆菌细胞膜的通透性从而提高转化成功率 B正确CD.过程③培养基中加入除草剂筛选出来的是无农杆菌附着的转化愈伤组织、农杆菌附着的转化愈伤组织、农杆菌附着的未转化愈伤组织加入K物质筛选出来的是无农杆菌附着的转化愈伤组织和农杆菌附着的转化愈伤组织 C正确 D错误故选 AD19.基因编辑是指将外源DNA片段导入到染色体DNA特定位点或删除基因内部特定片段是一种对生物体基因组特定目标基因进行修饰的技术下图是对某生物B基因进行基因编辑的过程该过程中用SgRNA指引核酸内切酶Cas9结合到特定的靶位点下列相关叙述错误的是()A. SgRNA的全部碱基序列与靶基因序列完全互补B. 核酸内切酶Cas9可断裂核苷酸之间的磷酸二酯键C. 根据上述处理前后生物体的功能变化可推测B基因的功能D. 使用该项基因编辑技术来预防人的某些疾病时可以无需审批【答案】A, D【解析】解 A.据图分析可知 SgRNA的部分碱基序列与靶基因序列互补 A错误B.核酸内切酶Cas9可断裂核苷酸之间的磷酸二酯键 B正确C.通过破坏B基因后观察生物体的功能变化可推测B基因的功能 C正确D.使用该项基因编辑技术来预防人的某些疾病时需要审批 D错误故选 AD三、解答题(本大题共计4小题每题10分共计40分)20.(1)a突变后合成的多肽链中氨基酸的顺序是__________________ 在a突变点附近再丢失_________个碱基对对氨基酸序列的影响最小20.(2)图中________突变对性状无影响其意义是_______________________________ 20.(3)导致乙图中染色体上B、b不同的原因属于_____________________(变异种类)20.(4)诱发基因突变一般处于图丙中的________________阶段而基因重组发生于_______________阶段(填图中字母)【答案】(1)天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸, 2【解析】解(1)a突变为丢失T/A 因此转录形成的mRNA序列为—GAC—UAU—GGU—AUG—因此通过题中所给密码子可以确定a突变后合成的多肽链中氨基酸的顺序是天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸为了不破坏其他密码子的完整性所以再减少2个碱基对对氨基酸的影响最小【答案】(2)b, 有利于维持生物性状的相对稳定【解析】(2)据题意可知 b由T/A变为C/G 则密码子由GAU变为GAC 其所决定的氨基酸仍为天冬氨酸对生物的性状无影响且有利于维持生物性状的相对稳定【答案】(3)基因突变或基因重组【解析】(3)细胞处于减数第二次分裂后期分开前姐妹染色单体上的相同位置基因不同可能是复制时发生了基因突变也可能是减数第一次分裂四分体时期发生了交叉互换即基因重组【答案】(4)b, d【解析】(4)基因突变发生于DNA复制时即分裂间期中的“S”期(b)而基因重组发生在减数第一次分裂四分体时期(d)21.(1)据图分析可知在构建的耐盐基因表达载体中图中未标注出的必需元件有耐盐基因启动子、__________________ 其中启动子的功能是_____________________________21.(2)据图分析可知在构建耐盐基因表达载体时需要用_____________对质粒进行切割从而保证_______________________________21.(3)常用农杆菌转化法将耐盐基因导入水稻受体细胞根据农杆菌的感染特点将耐盐基因插入Ti质粒的_________________上经过转化作用进入水稻细胞并将其插入_________________上从而使其遗传特性得以稳定维持和表达21.(4)检测转基因水稻是否培育成功可使用的最简便的方法是__________________ 【答案】(1)标记基因和终止子, 作为RNA聚合酶识别和结合的部位能驱动目的基因转录【解析】解(1)基因表达载体的构建的目的使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用基因表达载体的组成目的基因+启动子+终止子+标记基因图中只标注了目的基因缺少了启动子标记基因和终止子其中启动子的作用是作为RNA聚合酶识别和结合的部位驱动目的基因转录【答案】(2)HindⅢ、XhaⅠ, 耐盐基因与质粒正确连接【解析】(2)由图可知使用HindⅢ和XhaⅠ可剪切完整的耐盐基因并将其整合到质粒位点1、2之间并保证两者正确连接【答案】(3)T-DNA, 水稻细胞染色体的DNA【解析】(3)生物工程中常用农杆菌转化法将耐盐基因导入水稻受体细胞根据农杆菌的感染特点将耐盐基因插入Ti质粒的T-DNA上经过转化作用进入水稻细胞并将其插入水稻细胞染色体的DNA上从而使其遗传特性得以稳定维持和表达【答案】(4)将其种植在盐碱地上【解析】(4)我们的目的是培育耐盐水稻新品系如果水稻能够在盐碱地上成功生长、收获说明耐盐水稻培育成功22.(1)连锁的基因在分裂形成配子时染色体上距离越远的基因越容易发生互换互换配子占配子总数百分比为交换频率可以用两对基因交换频率之和表示染色体上两个基因之间的距离如图列出了三个基因间的位置将A基因在染色体上的位置规定为0 由图可知基因A和a及基因R和r的交换频率之和是________%22.(2)果蝇的体色(灰−A 黄−a)、眼色(红−B 白−b)、翅长(长−D 小−d)基因都位于如图染色体为将这三个基因定位于染色体上研究者做了如下杂交实验①可以根据实验一判断图中染色体为________染色体实验二杂交方式称为________ 可以根据此杂交后代中子代果蝇表现型及比例推知________ 进而推知 F_1基因型②若实验二子代出现了部分灰身白眼长翅和黄身红眼小翅果蝇说明在减数分裂产生配子的过程中 ________基因发生了互换这种互换称为单基因互换③若基因A和a、基因B和b同时发生互换则实验二子代雌蝇和雄蝇均会出现的重组表现型是________ 这种互换称为双基因互换其基因重组频率小于单基因互换④经过试验结果统计发现A、a单基因互换率为1.2698% D、d单基因互换率为32.5624% A、a和B、b双基因互换率为0.0005%.依据该数据在(1)的染色体图中绘制出基因B、D的位置22.(3)现代生物技术发展以后人们还可以通过________技术对基因进行精准定位【答案】(1)58【解析】解(1)同源染色体上的连锁基因在减数分裂形成配子时同一条染色体上的连锁基因的距离越远则发生交换的可能性越大互换配子占配子总数百分比为交换频率可以用两对基因交换频率之和表示染色体上两个基因之间的距离则图中基因A和a及基因R和r的交换频率之和为58%【答案】(2)①X 测交\ F_1雌(♀)产生配子的种类及比例, ②Bb, ③灰身红眼小翅、黄身白眼长翅,【解析】解①根据实验一分析后代雌性和雄性的表现型不同说明与性别相关联因此图中的染色体为X染色体实验二中 F_1(♀)与黄身白眼小翅(♂)杂交为测交实验可以通过杂交后代的表现型极其比例推测 F_1雌(♀)产生配子的种类及比例进而判断 F_1基因型②根据实验一分析可知 ABD连锁 abd连锁则若实验二子代出现了部分灰身白眼长翅和黄身红眼小翅果蝇说明在减数分裂产生配子的过程中基因Bb发生了互换这种互换称为单基因互换③若基因A和a、基因B和b同时发生互换则实验二子代雌蝇和雄蝇均会出现的重组表现型是灰身红眼小翅、黄身白眼长翅这种互换称为双基因互换其基因重组频率小于单基因互换④经过试验结果统计发现A、a单基因互换率为1.2698% D、d单基因互换率为32.5624% A、a和B、b双基因互换率为0.0005% 则基因B、D的位置在上面的染色体位置如图所示【答案】(3)DNA分子杂交【解析】(3)人们可以通过DNA分子杂交技术、荧光分子标记技术、PCR技术等对基因进行精准定位。
高二物理选修3-1第二章单元测试题(1)一、选择题(第1-10题为单选题,第11-13题为多选题,每题4分,共52分)1.下列物理量中与检验电荷q有关的是()A.电场强度E B.电势ϕ C.电势能p E D.电势差U2.关于电势与电势能的说法,正确的是 ( )A.电荷在电势越高的地方,电势能也越大B.电荷在电势越高的地方,它的电量越大,所具有的电势能也越大C.在正点电荷电场中的任一点处,正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能D.在负点电荷电场中的任意点,正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能3. 在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是 ( )A.电场强度大的地方电势一定高 B.电势为零的地方场强也一定为零C.场强为零的地方电势也一定为零 D.场强大小相同的点电势不一定相同4. 电场中某区域的电场线分布如图1所示,A、B为电场中的两点,若以E A、E B分别表示A、B两点的电场强度,Aϕ、Bϕ分别表示A、B两点的电势,则以下判断正确的是( )A. BABAEEϕϕ>>, B.BABAEEϕϕ<<,C. BABAEEϕϕ<>, D.BABAEEϕϕ><,5.下列关于等势面的说法正确的是()A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功B.等势面上各点的场强相等C.等势面与电场线不垂直D.匀强电场中的等势面是相互平行、间距均匀且垂直于电场线的一簇平面6.对公式dUE ab=的理解,下列说法正确的是 ( )A.此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差B.a点和b点距离越大,则这两点的电势差越大C.公式中d是指a点和b点之间的距离D.公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离7.如图2某匀强电场的等势面分布图,每两个相邻等势面相距2cm,则该匀强电场的场强大小和方向分别为 )A.E=100V/m,竖直向下 B.E=100V/m,竖直向上C.E=100V/m,水平向左 D.E=100V/m,水平向右8.对于电容C=UQ,以下说法正确的是 ( )A.一只电容充电荷量越大,电容就越大B.对于固定电容器,它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变C.可变电容器的充电荷量跟加在两极间的电压成反比D.如果一个电容器没有电压,就没有充电荷量,也就没有电容9. 某平行板电容器的电容为C,带电量为Q,相距为d,今在板间中点放一个电量为q的点电荷,则它受到的电场力的大小为()A.22kQqdB.24kQqdC.QqCdD.2QqCd10. 在静电场中,将一正电荷从a点移到b点,电场力做了负功,则()A.b点的电场强度一定比a点大 B.电场线方向一定从b指向aC.b点的电势一定比a点高 D.该电荷的动能一定减小11.如图3示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一带电粒子在此电场中运动的轨迹,若带电粒子是从a处运动到b的。
第1章《静电场》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.放在绝缘支架上的两个相同金属球相距为d,球的半径比d小得多,分别带有q和-3q的电荷,相互作用力为F。
现将这两个金属球接触,然后分开,仍放回原处,则它们的相互作用力将为()A.引力且大小为3F B.斥力且大小为F/3C.斥力且大小为2F D.斥力且大小为3F2.真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F.若电荷电量不变,两点电荷间的距离减小到原来的,则两点电荷间的静电力大小为()A. B. C.4F D.2F3.在静电场中,关于场强和电势的说法正确的是()A.电势高的地方电场强度不一定大B.电场强度大的地方电势一定高C.电势为零的地方场强也一定为零D.场强为零的地方电势也一定为零4.真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F.如果保持这两个点电荷之间的距离不变,而将它们的电荷量都变为原来的2倍,那么它们之间的静电力的大小应为()A.F/2 B.2F C.F/4 D.4F5.空间有平行于纸面的匀强电场,一电荷量为-q的质点(重力不计),在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N,如图所示,已知力F和MN间夹角为θ,MN间距离为d,则()A.MN两点的电势差为sin FdqB.匀强电场的电场强度大小为F qC .带电质点由M 运动到N 的过程中,电势能减少了Fd cos θD .若要使带电质点由N 向M 做匀速直线运动,则F 必须反向6.两个完全相同的带同种电荷的金属小球(可看成点电荷),其中一个球的带电量为Q 5,另一个球的带电量为Q 7。
当它们静止于空间某两点时,静电力大小为F 。
现将两球接触后再放回原处,则它们间静电力的大小为( )A .F 351B .F 35C .F 3635D .F 3536 7.两相同带电小球,带有等量的同种电荷,用等长的绝缘细线悬挂于O 点,如图所示。
平衡时,两小球相距r ,两小球的直径比r 小得多,若将两小球的电量同时各减少一半,当它们重新平衡时,两小球间的距离( )A .大于r/2B .等于r/2C .小于r/2D .无法确定8.如图所示,平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离(仍在P 点下方) ( )A .电容器的电容减小,则极板带电量将增大B .带电油滴将沿竖直方向向下运动C .P 点的电势将升高D .带电油滴的电势能将增大9.在静电场中,下列说法正确的是( )A .沿着电场线方向,电势一定越来越低B .电场强度为零的点,电势一定为零C .电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同D .电场强度和电势都是矢量10.有一电场的电场线如右图所示,场中A、B两点的电场强度大小和电势分别用E A、E B和φA、φB表示,则()A.E A>E B,φA>φ B B.E A>E B,φA<φ BC.E A<E B,φA>φ B D.E A<E B,φA<φB11.下列说法中正确的是()A.电场强度和电势都是矢量B.电势为零的地方,电场强度也一定为零C.把电荷从电场中一点移至另一点电场力有可能不做功D.把电荷从电场中一点移至另一点电场力一定做功12.现有两极板M(+)、N(一),板长80cm,板间距20cm,在两板间加一周期性的直流电压,如图所示。
选修3-1测试题四一、选择题(4×10=40分)1.关于电场强度和磁感应强度,下列说法正确的是( ) A .电场强度的定义式qF E=适用于任何电场B .由真空中点电荷的电场强度公式2rQ k E ⋅=可知,当r →0时,E →无穷大C .由公式ILF B =可知,一小段通电导线在某处若不受磁场力,则说明此处一定无磁场D .磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向2.甲、乙两个点电荷在真空中的相互作用力是F ,如果把它们的电荷量都减小为原来的21,距离增加到原来的2倍,则相互作用力变为( )A .F 8B .F21C .F41D .F1613.如图所示,在真空中有两个等量的正电荷q 1和q 2,分别固定在A 、B 两点,DCE 为AB连线的中垂线,现将一个正电荷q 由c 点沿CD 移到无穷远,则在此过程中( ) A .电势能逐渐减小 B .电势能逐渐增大C .q 受到的电场力逐渐减小D .q 受到的电场力先逐渐增大后逐渐减小4.如图所示,A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个边长为1m 的正六边形的六个顶点,A 、B 、C 三点电势分别为10V 、20V 、30V ,则下列说法正确的是( )A .B 、E 一定处在同一等势面上 B .匀强电场的场强大小为10V/mC .正点电荷从E 点移到F 点,则电场力做负功D .电子从F 点移到D 点,电荷的电势能减少20eV 5.一个阻值为R 的电阻两端加上电压U 后,通过电阻横截面的电荷量q 随时间变化的图象如图所示,此图象的斜率可表示为( )A .UB .RC .R UD .R 16.有一个直流电动机,把它接入0.2V 电压的电路中电机不转,测得流过电动机的电流是0.4A ;若把电动机接入2.0V 电压的电路中,正常工作时的电流是1.0A ,此时,电动机的输出功率是出P ;如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是热P ,则( )A .W P W P 5.0,2==热出B .WP W P 8,5.1==热出 C .WP W P 8,2==热出D .WP W P 5.0,5.1==热出7.如图所示电路图中,R 1、R 2为定值电阻,R 3为滑动变阻器,电源内阻不可忽略,当滑动变阻器的滑动片向右移动时,电流表、电压表可视为理想电表,关于电流表和电压表示数的变化情况的分析,正确的是( ) A .电流表和电压表读数均增大 B . 电流表和电压表读数均减小C .电压表V 1的示数变化量小于电压表V 2的示数变化量D .电流表读数变小,电压表V 2读数变大,V 1读数减小8.有一毫伏表,它的内阻是100Ω,量程为0.2V ,现要将它改装成量程为10A 的电流表,则毫伏表应( ) A .并联一个0.02Ω的电阻 B .并联一个0.2Ω的电阻 C .串联一个50Ω的电阻D .串联一个4900Ω的电阻9.如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,放置一根长为L ,质量为m 的导体棒。
在导体棒中通以电流I 时,欲使导体棒静止在斜面上,下列外加匀强磁场的磁感应强度B 的大小和方向正确的是( )A .ILmgB αsin =,方向垂直斜面向上B .IL mg B αsin =,方向垂直斜面向下C .IL mgB αtan =,方向竖直向下D .ILmgB αtan =,方向竖直向上10.如图所示,在半径为R 的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B ,方向垂直于圆平面(未画出)。
一群比荷为m q的负离子以相同速率v 0(较大),由P 点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后,又飞出磁场,最终打在磁场区域右侧的荧光屏(足够大)上,则下列说法正确的是(不计重力)( )A .离子在磁场中运动时间一定相等B .离子在磁场中的运动半径一定相等C .由Q 点飞出的离子在磁场中运动的时间最长D .沿PQ 方向射入的离子飞出时偏转角最大二、填空题(11、12、13题每空2分,14题10分,共26分)11.一回旋加速器,在外加磁场一定时,可把质子(H 11)加速到v ,使它获得动能为E k ,则:①能把α粒子(He 42)加速到的速度为 。
②能使α粒子获得的动能为 。
③加速α粒子的交流电压频率与加速质子的交流电压频率之比为 。
12.如图所示,A 和B 两平行金属板相距10mm ,M 点距A 板及N 点距B 板均为2mm , 则板间场强为 N/C ,A 板电势为 V ,N 点电势为 V 。
13.电子质量为m ,带电量为e ,垂直射入磁感应强度为B ,方向垂直于纸面向外,宽度为d 的匀强磁场区域。
当它从磁场区域射出时,速度方向偏转了30°角,如图所示,则电子进入磁场时的速度大小是 ;在磁场中运动的时间是 。
14.某同学先用欧姆表的“×10”档粗测一电阻阻值,欧姆表示数如图所示,现欲用伏安法较准确地测定其阻值,给出下列仪器供选用:A .9V 电池B .电流表(0~0.6A ,10Ω)C .电流表(0~0.1A ,3Ω)D .电压表(0~3V ,2k Ω)E .电压表(0~15V ,45k Ω)F .滑动变阻器(0~10Ω,0.1A )G .滑动变阻器(0~20Ω,1A )H .导线、电键(1)上述器材中应选用 (填代号)。
(2)在虚线框中画出电路图。
三、计算题(8′+9′+8′+9′=34分)15.如图,宽度为m l 8.0=的某一区域存在相互垂直的匀强电场E 与匀强磁场B ,其大小C N E /1028⨯=,B=10T 。
一带正电的粒子以某一初速度由M 点垂直电场和磁场方向射入,沿直线运动,从N 点离开;若只撤去磁场,则粒子从P 点射出且速度方向发生了45°的偏转。
不计粒子的重力,求粒子的电荷量与质量之比m q。
16.如图所示电路中,Ω=31R ,Ω=62R ,Ω=5.13R ,F C μ20=。
当开关S 1闭合、S 2断开,电路稳定时,电源的总功率为2W ,当开关S 1、S 2都闭合,电路稳定时,电源的总功率为4W ,求: (1)电源电动势E 和内电阻r ;(2)当S 1、S 2都闭合时电源的输出功率及电源内部产生的热功率;(3)当S 1闭合,分别计算在S 2闭合与断开时,电容器所带的电荷量各为多少?17.如图所示,铜棒ab 长0.1m ,质量为kg 2106-⨯,两端与长为1m 的轻铜线相连静止于竖直平面内。
整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度T B 5.0=,现接通电源,使铜棒中保持有恒定电流通过,铜棒发生摆动,已知最大偏转角为37°,(1)在此过程中铜棒的重力势能增加了多少;(2)通电电流的大小为多大。
(不计空气阻力,,6.037sin =2/10,8.037cos s m g ==)18.一匀强磁场,磁场方向垂直于xy 平面,在xy 平面中,磁场分布在以O 为圆心的一个圆形区域内,一个质量为m 、电荷量为q 的带电粒子,由原点O 开始运动,初速度为v ,方向沿x 轴正方向,后来粒子经过y 轴上的P 点,此时速度方向与y 轴夹角为30°,P 到O 的距离为L ,如右图所示。
不计重力的影响,求磁场的磁感应强度B 的大小和xy 平面上磁场区域的半径R 。
选修3-1测试题四答案一、选择题1、(A )库仑定律适用于点电荷,故B 错;通电导线若平行于磁场方向放置,不受F 安作用,故C 错;某处磁感应强度方向与该处通电导线所受F 安垂直,故D 错。
2、(D )由221rQ Q k F ⋅=知D 正确。
3、(AD )电场力对电荷做正功,电势能减小,故A 正确。
C 点场强为零,无穷远场强为零,故从C 点到无穷远场强先变大后减小。
4、(AD )5、(C )斜率R U I tq k ===6、(B )电机不转,Ω==5.0IU r ;正常工作时,Wr IP W W UI P 5.0,2122=⋅==⨯==热电故WP P P 5.1=-=热电出;转子突然被卡住,相当于纯电阻,此时AA I 45.02=='Wr I P 82=⋅'='热7、(CD )}↓⇒↓↑↑⇒⇒↓↓⇒↑⇒↑=32213I I I U U U I R R 内总8、(A )设并联电阻为R 通过毫伏表电流为A 1002.0,通过R 电流为(10—0.002)AΩ≈-=∴02.0002.0102.0R9、(AD )磁场方向不确定带来了多解,若B 垂直斜面向上,则F 安沿斜面向上,ILmgF αsin =安,若B 竖直向上,则F 安水平向右,ILmg F αtan ⋅=安10、(BC )粒子m q相同,进入磁场速率相同,则Bq mv r 0=相同,故B 正确;运动时间最长,即轨迹所对圆心角最大,轨迹所对弦最长,故C 正确。
11、V21,E k ,1:2 (设D 型盒半径为R ,R vmBqv 2=mB q R v =∴21412211212=⨯=⋅=m m q q v v 1212121122212==v m v m E E K k 交流电压周期m Bq Tf Bqm T ππ21,2===21211212=⋅=∴m m q q f f )12、N V c N E 8.0,4,/400--= (CN mV d U E /400101043=⨯==-,VV d E UBN BN8.01024003=⨯⨯=⋅=-VN 8.0-=∴ϕ)13、Be mt mBde v 6,2π==(Be mv d r ==2mB e d v 2=∴Be mT t 6121π==)14、(1)ACEGH(2)15、解:带电粒子做直线运动:qE=Bqv 0sm BE v /10270⨯==∴撤去磁场,带电粒子到P 点所用时间t :v l t =① 到P 点速度为v ,tmqE at v y ⋅==②1t a n 0==v v y θ ③ ①②③联立得kgc Elv mq/8.0102)102(8272⨯⨯⨯==kgc /105.26⨯=16、(1)S 1闭合,S 2断开:2322=++=rR R EP 总①S 1,S 2闭合: 4321212=+++⋅='R r R R R R E P 总 ②①②联立得E=4V ,Ω=5.0•r ArR R R EI 121=++⋅=WR R R I P 5.3)(212=+⋅⋅=WW W P P P 5.05.34=-=-=出总热(3)当S 1,S 2闭合时,电容器两板间U=0,∴Q=0当S 1闭合,S 2断开时,R 2上电压VR rR R E U 32322=⋅++=C U C Q 52106-⨯=⋅='∴17、解(1)重力势能增加:J L mg Ep 12.0)37cos 1(1=-⋅=(2)摆动至最大偏角时v=0 有:037sin )37cos 1(11=⋅⋅+--L F mgL 安2L BI F ⋅=安得I=4A18、由几何关系得:r O P 2='L r O P =+'Lr 31=∴ ①r vmB q v 2= 得Bq mv r =②①②联立得:qL mv B 3=设磁场区域半径为R 有:30cos 21⋅=r R Lr R 333==∴。