最新-高三物理单元练习01(图) 精品
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高中物理必修3物理 全册全单元精选试卷专题练习(解析版)一、必修第3册 静电场及其应用解答题易错题培优(难)1.如图所示,固定于同一条竖直线上的A 、B 是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量均为Q ,其中A 带正电荷,B 带负电荷,A 、B 相距为2d 。
MN 是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球P ,质量为m 、电荷量为+q (可视为点电荷),现将小球P 从与点电荷A 等高的C 处由静止开始释放,小球P 向下运动到距C 点距离为d 的D 点时,速度为v 。
已知MN 与AB 之间的距离为d ,静电力常量为k ,重力加速度为g ,若取无限远处的电势为零,试求:(1)在A 、B 所形成的电场中,C 的电势φC 。
(2)小球P 经过D 点时的加速度。
(3)小球P 经过与点电荷B 等高的E 点时的速度。
【答案】(1)222mv mgd q -(2)g 2kQq(32v 【解析】 【详解】(1)由等量异种电荷形成的电场特点可知,D 点的电势与无限远处电势相等,即D 点电势为零。
小球P 由C 运动到D 的过程,由动能定理得:2102CD mgd q mv ϕ+=- ① 0CD C D C ϕϕϕϕ=-=- ②222C mv mgd qϕ-= ③(2)小球P 经过D 点时受力如图:由库仑定律得:122(2)F F kd == ④由牛顿第二定律得:12cos 45cos 45mg F F ma +︒+︒= ⑤解得:a =g +2kQq⑥ (3)小球P 由D 运动到E 的过程,由动能定理得:221122DE B mgd q mv mv ϕ+=- ⑦ 由等量异种电荷形成的电场特点可知:DE CD ϕϕ= ⑧联立①⑦⑧解得:2B v v = ⑨2.一带正电的 A 点电荷在电场中某点的电场强度为 4.0×104N/C ,电荷量为+5.0×10-8 C 的 B 点电荷放在该点,求: (1)点电荷在该点受到的电场力?(2)若在该点放上一个电荷量为-2.0×10-8 C 的 C 点电荷,则该点的电场强度? 【答案】(1)3210N -⨯,方向由A 指向B (2)4410/N C ⨯,方向由A 指向B 【解析】 【分析】 【详解】 (1)方向:由A 指向B(2)若在该点放上一个电荷量为-2.0×10-8 C 的 C 点电荷,则该点的场强不变,仍为方向:由A 指向B3.如图所示,空间存在方向水平向右的匀强电场,两个可视为点电荷的带电小球P 和Q 用绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,已知匀强电场强度为E ,两小球之间的距离为L ,PQ 连线与竖直方向之间的夹角为θ,静电常数为k (1)画出小球P 、Q 的受力示意图; (2)求出P 、Q 两小球分别所带的电量。
高中物理必修3物理 全册全单元精选试卷复习练习(Word 版 含答案)一、必修第3册 静电场及其应用解答题易错题培优(难)1.如图所示,在竖直平面内有一质量m =0.5 kg 、电荷量q =+2×10-3 C 的带电小球,有一根长L =0.1 m 且不可伸长的绝缘轻细线系在一方向水平向右、分布的区域足够大的匀强电场中的O 点.已知A 、O 、C 点等高,且OA =OC =L ,若将带电小球从A 点无初速度释放,小球到达最低点B 时速度恰好为零,g 取10 m/s 2.(1)求匀强电场的电场强度E 的大小;(2)求小球从A 点由静止释放运动到B 点的过程中速度最大时细线的拉力大小; (3)若将带电小球从C 点无初速度释放,求小球到达B 点时细线张力大小. 【答案】(1)2.5×103 N/C (2)2-10) N (3)15N 【解析】 【详解】(1)小球到达最低点B 时速度为零,则0=mgL -EqL . E =2.5×103 N/C(2) 小球到达最低点B 时速度为零,根据对称性可知,达到最大速度的位置为AB 弧的中点,即当沿轨迹上某一点切线方向的合力为零时,小球的速度有最大值,由动能定理有12mv 2-0=mgL sin 45°-Eq (L -L cos 45°). m 2v L=F -2mg cos 45°. F =2-10) N.(3)小球从C 运动到B 点过程,由动能定理得2102mgL qEL mV +=-. 解得:24V =在B 点02(cos 45)V T mg mL-= 以上各式联立解得T =15N.2.一带正电的 A 点电荷在电场中某点的电场强度为 4.0×104N/C ,电荷量为+5.0×10-8 C 的 B 点电荷放在该点,求: (1)点电荷在该点受到的电场力?(2)若在该点放上一个电荷量为-2.0×10-8 C 的 C 点电荷,则该点的电场强度? 【答案】(1)3210N -⨯,方向由A 指向B (2)4410/N C ⨯,方向由A 指向B 【解析】 【分析】 【详解】 (1)方向:由A 指向B(2)若在该点放上一个电荷量为-2.0×10-8 C 的 C 点电荷,则该点的场强不变,仍为方向:由A 指向B3.如图所示的绝缘细杆轨道固定在竖直面内,半径为R 的1/6圆弧段杆与水平段杆和粗糙倾斜段杆分别在A 、B 两点相切,圆弧杆的圆心O 处固定着一个带正电的点电荷.现有一质量为m 可视为质点的带负电小球穿在水平杆上,以方向水平向右、大小等于83gR 的速度通过A 点,小球能够上滑的最高点为C ,到达C 后,小球将沿杆返回.若∠COB =30°,小球第一次过A 点后瞬间对圆弧细杆向下的弹力大小为83mg ,从A 至C 小球克服库仑力做的功为232mgR -,重力加速度为g .求:(1)小球第一次到达B 点时的动能; (2)小球在C 点受到的库仑力大小;(3)小球返回A 点前瞬间对圆弧杆的弹力.(结果用m 、g 、R 表示) 【答案】(1)56mgR (2)34mg (3)2(833)- 【解析】 【分析】(1)由动能定理求出小球第一次到达B 点时的动能.(2)小球第一次过A 点后瞬间,由牛顿第二定律和库仑定律列式.由几何关系得到OC 间的距离,再由库仑定律求小球在C 点受到的库仑力大小.(3)由动能定理求出小球返回A 点前瞬间的速度,由牛顿运动定律和向心力公式求解小球返回A 点前瞬间对圆弧杆的弹力.【详解】(1)小球从A 运动到B ,AB 两点为等势点,所以电场力不做功,由动能定理得:()0211cos602KB A mgR E mv --=-代入数据解得:56KB E mgR =(2)小球第一次过A 时,由牛顿第二定律得:22A v QqN k mg m R R+-=由题可知:83N mg =联立并代入数据解得:2Qqkmg R = 由几何关系得,OC 间的距离为:cos30R r R ==︒小球在C 点受到的库仑力大小 :22Qq QqF kk r ==⎫⎪⎝⎭库联立解得3=4F mg 库 (3)从A 到C ,由动能定理得:2102f A W mgR W mv ---=-电从C 到A ,由动能定理得:212f A W mgR W mv +='-电由题可知:W =电 小球返回A 点时,设细杆对球的弹力方向向上,大小为N ′,由牛顿第二定律得:22Av Qq N k mg mR R'-'+= 联立以上解得:(283N mg -'=,根据牛顿第三定律得,小球返回A 点时,对圆弧杆的弹力大小为()28333mg -,方向向下.4.如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C ,极板间距离为d ,上极板正中有一小孔。
高三物理单元练习电场班级姓名学号一、选择题1、在静电场中,关于等势面的性质,下列说法正确的是()A、等势面上各点的场强的大小一定相等B、电荷沿等势面移动时,不受电场力的作用C、电荷沿等势面移动时,电场力对电荷不做功D、场强的方向总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面,且与等势面垂直2.图中,M、N为电场中某条电场线上的两点,由图可知()A.M点的场强大于N点的场强B.M点的电势高于N点的电势C.正电荷从M点移到N点电势能增加 M N D.只在电场力作用下,正电荷不可能从N点运动到M点3.在点电荷-Q的电场中的某一点,质子具有E0的动能即可逃逸此电场束缚,那么α粒子要从该位置逃逸此电场束缚,需要的动能至少为()A.E0/4 B.E0/2 C.2E0D.4E0 4.传感器是一种采集信息的重要器件,如图2所示,是一种测定压力的电容式传感器,当待测压力F作用可动膜片电极上时,可使膜片产生形变,引起电容的变化,将电容器、灵敏电流表和电源串接成闭合电路,那么()A.当电容减小时,可知压力F向上B.当电容增大时,可知压力F向上C.若电流计有读数,则压力发生变化D.若电流计有读数,则压力不发生变化5.如图所示,真空中有四点A、B、C、D共线等距,只在A点放一电量为+Q的点电荷时,B点的场强为E,B、C两点的电势分别为8v、4v。
若再将等量异号电荷一Q放在 D点,则()A.B点场强为3E/4,方向水平向右B.B点场强为5E/4,方向水平向右C.BC线段中点电势为零D.B、C两点的电势分别为4v和-4v6.如图所示,AB 为平行金属板,两板相距d ,分别与电源的正负极相连,两板的中央各有一小孔M 、N ,闭合电键K 。
今有一带电质点,自A 板上方相距为d 的P 点由静止自由下落(P 、M 、N 在同一竖直线上),空气阻力不计,达到N 点的速度恰好为零,然后沿原路返回,若保持两极间电压不变,则( )A .若把A 板向上平移一小段距离,质点自P 点下落仍能返回B .若把B 板向下平移一小段距离,质点自P 点下落仍能返回C .若把A 板向上平移一小段距离,质点自P 点下落后将穿过N 孔连续下落D .若把B 板向下平移一小段距离,质点自P 点下落后将穿过N 孔连续下落7.如图所示的实验中,平行板电容器的极板A 与一灵敏的静电计相接,极板B 接地.若极板B 稍向上移动一点,由观看到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是( )A .两极板间电压不变,极板上的电量变大B .两极板间电压不变,极板上的电量变小C .极板上的电量几乎不变,两极板间的电压变大D .极板上的电量几乎不变,两极板间的电压变小8.如图所示,电子在电势差为U 1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U 2的两块平行板间的电场中.在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情形下,一定能使电子的偏转角θ变大的是 ( ) A .U 1变大、U 2变大 B .U 1变小、U 2变大C .U 1变大、U 2变小D .U 1变小、U 2变小 9.如图所示,一个带负电荷的微粒q 在一个平均带正电的圆环的轴线上以初速度v 0向轴心方向运动,则负电荷在轴线上的运动情形是(设粒子q 只受电场力作用)( )A .作匀加速运动B .作匀减速运动C .作变加速运动D .来回振动10.如图所示,电场中一条竖直电场线上有C 、D 两点,将某带电微粒从C 点电静止开释,微粒沿电场线下落,到达D 点时速度为零,下列说法正确的是( )A .沿电场线由C 到D ,场强是逐步减小的B .沿电场线由C 到D ,场强是逐步增大的C .C 点电势可能比D 点电势高,也可能比D 点低D .微粒从C 运动到D 的过程中,先是电势能的增加量小于重力势能的减小量;然后是重力势能的减小量小于电势能的增加量。
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第四章牛顿运动定律一、单选题(本大题共10小题,共40。
0分)1.汽车紧急刹车后,停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止,在地面上留下的痕迹称为刹车线.由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度.已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0。
80,测得刹车线长25m.汽车在刹车前的瞬间的速度大小为(重力加速度g取10m/s2)()A。
10 m/s B。
20 m/s C. 30 m/s D. 40 m/s2.下列说法中正确的是()A. 越快的汽车越不容易停下来,这是因为汽车速度越快时惯性越大B。
小球由于重力作用而自由下落不是惯性运动,所以这时小球惯性不存在了C. 物体只有在速度改变时才能表现出惯性的大小D。
运动状态不改变时物体没有惯性,运动状态改变时物体才有惯性3.用国际单位制的基本单位表示能量的单位,下列正确的是()A. kg•m2/s2B。
kg•m/s2C。
N/m D. N•m4.汽车拉着拖车在粗糙的水平道路上沿直线匀速行驶,对于下述的各个力的大小,下列说法正确的是()A. 汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是一对平衡力B。
汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是一对相互作用力C。
汽车拉拖车的力等于地面对汽车的阻力D。
拖车拉汽车的力与汽车的牵引力是一对平衡力5.如图所示,运动员站在高台跳板上,F1表示运动员对跳板的压力,F2表示跳板对运动员的弹力,则( )A. F1>F2B。
第一章静电场单元练习题一、单选题(共10小题,每小题5.0分,共50分)1.真空中两个完全相同的金属小球,分别带+3Q和-Q的电量,当它们相距r时,它们间的库仑力大小是F.若把它们接触后分开,再放回原位置,则它们间的库仑力大小为()A.F/3B.FC. 3FD. 9F2.关于电场强度,下列说法中正确的是()A.电荷受到的电场力越大,电场强度越大B.电场强度的方向总是跟电场力的方向一致C.负电荷受到的电场力方向跟电场强度方向相反D.放入电场中电荷的电荷量越大,该点的电场强度越小3.如图所示为一个均匀带正电的细圆环,半径为R.取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x 轴.设轴上某点P到O点的距离为x,设无穷远处的电势为零,P点的电势为φ,真空中静电力常量为k.下面判断正确的是()A.图中P点电场强度E的方向是沿x轴负方向,O点电势φ为零B.图中P点电场强度E的方向是沿x轴正方向,O点电场强度E为零C.从O点到P点,电场强度E一定逐渐增大,电势φ一定逐渐增大D.从O点到P点,电场强度E一定逐渐减小,电势φ一定逐渐减小4.如图所示,是一条与Ox轴重合的电场线上各点的电势φ随x变化的图线,取x0处的电势为零.若在x0点由静止释放一个点电荷,只受电场力作用.在电荷运动的过程中,则下列说法中正确的是()A.电荷一定沿x轴正方向运动B.电场的场强在逐渐减弱C.电荷的电势能可能为正D.电场力一定做正功5.如图甲所示,在距离足够大的平行板电容器A、B两板上加上如图乙所示的交流电压,开始B板的电势比A板高,这时两板中间原来静止的电子在静电力作用下开始运动,设电子在运动中不与极板发生碰撞,则下列说法正确的是(不计电子重力)()A.电子先向A板运动,然后向B板运动,再返回A板做周期性来回运动B.电子一直向A板运动C.电子一直向B板运动D.电子先向B板运动,然后向A板运动,再返回B板做来回周期性运动6.关于电场线的以下说法中,正确的是()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.顺着电场线移动电荷,电荷受电场力大小不一定不变7.下列说法正确的是()A.摩擦起电是使物体的正、负电荷分开,而总电荷量并未变化B.用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电,是摩擦过程中硬橡胶棒上的正电荷转移到了毛皮上C.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,是摩擦过程中玻璃棒得到了正电荷D.物体不带电,表明物体中没有电荷8.两带电荷量不等的绝缘金属小球,当相隔某一定距离时,其相互作用力为F1,现将两小球接触后分开并保持原有距离,它们之间的相互作用力为F2,下列说法正确的是()A.若F2<F1,则两个小球所带电性必相反B.若F2>F1,则两个小球所带电性必相同C.F2=F1是不可能的D.以上三种说法都不对9.在电场中某点放一试探电荷,其电荷量为q,试探电荷受到的静电力为F,则该点的电场强度为E=,那么下列说法中正确的是()A.若移去试探电荷q,该点的电场强度就变为零B.若在该点放一个电荷量为2q的试探电荷,该点的电场强度就变为C.若在该点放一个电荷量为﹣2q的试探电荷,则该点的电场强度大小仍为E,但电场强度的方向与原来相反D.若在该点放一个电荷量为﹣的试探电荷,则该点的电场强度的大小仍为E,电场强度的方向也还是原来的电场强度的方向10.平行板间加如图所示周期性变化的电压,重力不计的带电粒子静止在平行板中央,从t=0时刻开始将其释放,运动过程无碰板情况,则能正确描述粒子运动速度图象的是()A.B.C.D.二、多选题(共5小题,每小题5.0分,共25分)11.(多选)如图甲所示,在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出),O、M、N为轴上三点.放在M、N两点的试探电荷受到的静电力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示,则()A.M点的电场强度大小为2×103N/CB.N点的电场强度大小为2×103N/CC.点电荷Q在M、N之间D.点电荷Q在M、O之间12.(多选)如图所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O点,两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上,下列说法中正确的是()A.A、B两处电势、场强均相同B.C、D两处电势、场强均相同C.在虚线AB上O点的场强最大D.带正电的试探电荷在O处的电势能大于在B处的电势能13.(多选)如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1 kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点,A上带有Q=3.0×10-6C的正电荷.两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为F1和F2.A的正下方0.3 m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2 kg(重力加速度g取10 m/s2,静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,A、B球可视为点电荷),则()A.支架对地面的压力大小为2.0 NB.两线上的拉力大小F1=F2=1.9 NC.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小F1=1.225 N,F2=1.0 ND.将B移到无穷远处,两线上的拉力大小F1=F2=0.866 N14.(多选)如图所示为一空腔导体周围的电场线分布图,电场方向如图中箭头所示,M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四点,其中M、N在一条直电场线上,P、Q在一条曲电场线上,下列说法正确的有()A.M点的电场强度比N点的电场强度小B.P点的电势比Q点的电势低C.负电荷在P点的电势能小于其在Q点的电势能D.M、O间的电势差等于O、N间的电势差15.(多选)如图所示,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小球带异种电荷三、实验题(共0小题,每小题10.0分,共0分)四、计算题(共3小题,每小题18.0分,共54分)16.一束电子流经U=5 000 V的加速电压加速后,在与两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若两板间距d=1.0 cm,板长l=5 cm,那么,要使电子能从平行极板间的边缘飞出,则两个极板上最多能加多大电压?17.在电场中一条电场线上有A、B两点,如图所示.若将一负电荷q=2.0×10﹣7C,从A点移至B点,电荷克服电场力做功4.0×10﹣4J.试求:(1)A、B两点的电势差UAB多大?哪一点电势高?(2)在这一过程中,电荷的电势能怎样变化?(3)如果在这一电场中有另一点C,已知UAC=500 V,若把这一负荷从B移至C电场力做多少功?是正功还是负功?18.水平放置的平行板电容器,两极板相距5 mm,电容为2 μF,当将其充电到两板间电势差为100 V时,一个质量为1.0×10-4g的带负电尘埃正好在两板中间静止,(g取10 m/s2)求:(1)这时电容器的带电量为多少库仑?(2)电容器上极板带何种电荷?(3)该尘埃带电量为多少?五、填空题(共5小题,每小题5.0分,共25分)19.一个带电小球,带有5.0×10﹣9C的负电荷.当把它放在电场中某点时,受到方向竖直向下、大小为2.0×10﹣8N的电场力,则该处的场强大小为,方向.如果在该处放上一个电量为3.2×10﹣12C 带正电的小球,所受到的电场力大小为,方向.20.元电荷e=;静电力常量k=.21.如图所示,在电场强度为E的匀强电场中有间距为l的A、B两点,连线AB与电场线的夹角为θ,将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点,若沿直线AB移动该电荷,静电力做的功W1=________;若沿路径ACB移动该电荷,静电力做的功W2=________;若沿曲线ADB移动该电荷,静电力做的功W3=________.由此可知,电荷在电场中移动时,静电力做功的特点是________.22.将一个10-6C的负电荷从电场中A点移到B点,克服电场力做功2×10-6J.从B点移到C点,电场力做功4×10-6J,则UAB=________ V,UAC=________ V.23.两个带电粒子分别在电场中的M、N处,其受力方向如图所示.则N处的粒子带电荷(填“正”或“负”);M、N两处的场强大小EM EN(填“>”、“<”或“=”).第一章静电场单元练习题答案解析1.【答案】A【解析】根据库仑定律公式得:.接触再分离后所带电量各为Q,.故A正确,BCD错误.故选A.2.【答案】C【解析】由场强的定义式E=知,该式采用比值法定义,场强由电场本身决定,故A、D错误.据场强方向的规定,正电荷的受力方向是电场强度的方向,负电荷所受电场力的方向与场强方向相反.故B错误,C正确.3.【答案】B【解析】将圆环看成若干个点电荷,则由电场强度相互叠加可知,P点电场强度E的方向是沿x轴正方向,O点电场强度E为零,设无穷远处的电势为零,因沿着电场线的方向,电势降低,则P点的电势大于零,故A错误,B正确;从O点到P点,电场强度E可能一直逐渐增大,也可能先增大后减小,而电势却是一直减小,故C、D错误.4.【答案】D【解析】因为沿电场线方向电势逐渐降低,知电场的方向沿x轴正方向.因为释放的电荷的电性未知,则无法判断电荷的运动方向,故A错误;因为φ-x图线的斜率等于电场强度大小,图线的斜率不变,则电场强度不变,故B错误;电场力做功等于电势能的减小量;电荷仅受电场力作用,在运动的过程中,电场力一定做正功,则电势能一定减小;x0处的电势为零,则电势能为零,则运动的过程中,电荷的电势能为负值,故C错误,D正确.5.【答案】C【解析】由运动学和动力学规律画出如图所示的v-t图象可知,电子一直向B板运动,选项C正确.6.【答案】D【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;沿电场线方向,电场强度不一定不变,试探电荷受到的电场力大小不一定不变,D选项是正确的.7.【答案】A【解析】摩擦起电的实质是物体的电荷的转移,电荷总量不变,A正确;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电,是摩擦过程中硬橡胶棒得到了毛皮的电子,B错误;用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,是摩擦过程中玻璃棒失去了电子,C错误;物体不带电,是因为正、负电荷相等,对外不呈现电性,D错误.8.【答案】D【解析】题目条件未说明两球大小及电荷量,故接触后电荷是否转移和怎样分配均不清楚,所以F2大于、小于或等于F1都有可能.9.【答案】D【解析】电场强度是电场的固有属性,不会因放入的电荷而改变,正电荷受力与电场线方向相同,负电荷受力与电场线方向相反.可知,不论是放正试探电荷,还是负试探电荷,不论试探电荷的电量多少,不论是否移去试探电荷,该点的场强仍不变,故ABC错误,D正确.10.【答案】A【解析】粒子从t=0时刻在电场中做匀加速直线运动,在时刻电场反向,粒子做匀减速直线运动,在T时刻速度减为零,以后循环此过程,故选项A正确.11.【答案】AC【解析】设M、N两点的电场强度分别为EM、EN,根据题图乙可知,图线的斜率即为电场强度,则EM=2×103N/C,EN=-500 N/C,M、N两点电场强度方向相反.由点电荷电场强度的特点知,点电荷Q应在M、N之间,故选项A、C正确.12.【答案】BD【解析】根据顺着电场线方向电势降低,结合等量异种电荷电场线、等势面分布对称性特点可知,A、B场强相同,A点电势高.故A错误.根据等量异种电荷等势面分布可知:CD是一条等势线,C、D两处电势相等.由电场分布的对称性可知:C、D两处的场强相同.故B正确.根据电场线疏密表示场强的大小可知,在AB之间,O点场强最小.故C错误.O点电势高于B点电势,正试探电荷在O处电势能大于在B处电势能.故D正确.13.【答案】BC【解析】小球B和支架组成的整体,在三个力作用下平衡,故有F N+FAB=mBg,又FAB=k,联立两式解得FAB=0.9 N,F N=1.1 N,根据牛顿第三定律可判断出A错.小球A在四个力作用下平衡,如图甲所示.由对称性可知F1=F2,在竖直方向上有2F1cos 60°=2F2cos 60°=mAg+FBA,解得F1=F2=1.9 N,可见B正确.当B球与M、A共线时,A球受力情况如图乙所示,由几何关系可知rAB′=0.6 m,FBA′=k=0.225 N.对A受力分析并沿水平和竖直方向正交分解,水平方向:F1cos 30°=F2cos 30°+FBA′cos 30°,竖直方向:F1sin 30°+F2sin 30°=mAg+FBA′sin 30°,解得F1=1.225 N,F2=1.0 N,故C正确.将B球移至无穷远处时,A、B之间的库仑力忽略不计,对A球由三力平衡条件可求得F1=F2=mAg=1.0 N,故D错.14.【答案】AC【解析】用电场线的疏密程度表示电场的强弱,故N点的场强比M点的场强大,故A正确.沿着电场线的方向电势越来越低,所以Q点的电势比P点的电势低,故B错误.P点电势高于Q点,根据E p=φq可知,负电荷在P点的电势能小于在Q点的电势能,故C正确.根据电场分布可知,MO间的平均电场强度比ON间的平均电场强度小,故由公式UAB=Ed可知,MO间的电势差小于ON间的电势差,故D错误.15.【答案】BD【解析】由d吸a,d吸b知a与b带同种电荷,且与d带异种电荷;由c斥a,c斥b可知c与A,b 带同种电荷,c与d带异种电荷,故选项A,C错,选项B,D对.16.【答案】400 V【解析】在加速电压U一定时,偏转电压U′越大,电子在极板间的侧移量就越大.当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出时,此时的偏转电压即为题目要求的最大电压.加速过程,由动能定理得:eU=mv.①进入偏转电场,电子在平行于极板的方向上做匀速直线运动:l=v0t.②a==,③偏转距离:y=at2,④能飞出的条件为:y≤.⑤联立①②③④⑤式得:U′≤=400 V.17.【答案】(1)电场方向是A指向B(2)在这一过程中,电荷的电势能增加4.0×10﹣4J(3)3×10﹣4J 正功【解析】(1)根据题意得负电荷q=-2.0×10﹣7C,从A点移至B点,电荷克服电场力做功4.0×10﹣4J.即电场力做负功.所以电场力的方向是从B指向A,由于是负电荷,所以电场方向是A指向B,A点电势高于B点电势.(2)从A点移至B点,电荷克服电场力做功为4.0×10﹣4J,所以电势能增加4.0×10﹣4J.(3)已知UAC=500 V,而UAB=2 000 V,所以UBC=-1 500 V,所以WBC=qUBC=-2.0×10﹣7C×(-1 500 V)=3×10﹣4J,即电场力做正功.18.【答案】(1)2×10-4C(2)正电荷(3)5×10-11C【解析】(1)由C=得Q=CU=2×10-6×100 C=2×10-4C(2)因为尘埃刚好静止且带负电,所以电容器上极板带正电荷.(3)由qE=mg和E=,代入数据得:q=5×10-11C.19.【答案】4N/C,竖直向上 1.28×10﹣11N,竖直向上【解析】场强大小为E==N/C =4 N/C,方向与负电荷所受的电场力方向相反,即竖直向上.如果在该处放上一个电量为3.2×10﹣12C带正电的小球,所受到的电场力大小为F′=q′E=3.2×10﹣12C×4 N/C=1.28×10﹣11N,方向竖直向上.20.【答案】1.6×10﹣19C 9.0×109N·m2/C2【解析】元电荷的数值最早是由美国的物理学家密立根测得的,后来人们又做了许多测量,现在公认的元电荷的值为e=1.60217733﹣19C在我们的计算中,可取e=1.6×10﹣19C.库仑通过库仑扭秤实验装置首次精确测量出了静电力常量k,静电力常量k=9.0×109N·m2/C2.21.【答案】qEl cosθqEl cosθqEl cosθ与路径无关,只与初、末位置有关【解析】22.【答案】2-2【解析】UAB==V=2 VUAC==V=-2 V23.【答案】正>【解析】根据正电荷的电场力方向与该点的电场强度方向相同,负电荷与该点的电场强度方向相反,则知N处的粒子带正电荷.电场线的疏密表示场强的相对大小,电场线越密,场强越大,则EM>EN.。
人教版选修第一章静电场 3-1一、单选题xxxxxx~轴上存在与轴上各点的电势随在轴平行的电场,点位置变化情况如图所示.图中-1.11之间为曲线,且关于纵轴对称,其余均为直线,也关于纵轴对称.下列关于该电场的论述正确的是)(x轴上各点的场强大小相等.A xx场强的大小先减小后增大到.从-B11xx点的电势能点的电势能大于在-.一个带正电的粒子在C11xx的电势能点的电势能大于在-一个带正电的粒子在-.D21qE;若在该点放入电荷的试探电荷时,测得该点的电场强度为在电场中的某点放入电荷量为-2.q的试探电荷时,此时测得该点的场强为量为+)3(EE相反,方向和.大小为3A EE相同大小为,方向和.B EE相同大小为,方向和.3CEE相反,方向和.大小为D某电场的电场线分布如图所示,下列说法正确的是)3.(cb点的电场强度点的电场强度大于.A qab点由若将一试探电荷+.点静止释放,它将沿电场线运动到B bd点的电场强度点的电场强度大于.C ab点的电场强度的方向相同点和.D QqqAB 两点,虚分别置于如图所示,在点电荷产生的电场中,将两个带正电的试探电荷、、4.21qq移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功线为等势线.取无穷远处为零电势点,若将、21相等,则下列说法正确的是)(AB点电势点电势大于.A AB两点的电场强度相等、.B qq的电荷量的电荷量小于.C21qAqB 点的电势能在在点的电势能小于.D21φacaφbabc的电势差等和的电势分别为,如图所示,、、和和表示电场中的三个等势面,5.bcav 释放后,仅受电场力作用而运动,经过的电势差.一带电粒子从等势面于上某处以速度、cvb时的速率为等势面时的速率为,则它经过等势面)2(v.Av.·Bv.·C v.1.5D Q周围的电场线如图所示,由图可知,下列判断正确的是()正电荷6..>A EbEa.=B EbEa.<C EbEa.无法确定D某一电解电容器如图甲所示,接入如图乙所示的电路,下列说法正确的是)(7..该电容器只有在电压为时,电容才是33 μF A45 V5-.该电容器能容纳的最大电荷量为CB3.3×10.接通电路后,电容器的电容仍是33 μFC.接通电路后,灯泡能持续发亮D F倍,电量真空中两个点电荷,它们之间的静电力为,如果将两个点电荷的距离增大为原来的28.倍它们之间静电力的大小为都增大为原来的( ).2F/.2A F.B F.2C F.4D BAAABB、、两个点电荷间距离恒定,当其他电荷移到、之间的库仑力将附近时,)(9.可能变大.A可能变小.B一定不变.C不能确定.DφABB;用手摸绝缘导是带正电的小球,的电势为如图所示,是不带电的绝缘导体,设此时10.1φφABB移走,的电势又变为体的左端,的电势变为;放开手后,再将;则)(32φφφ==.A312φφφ>.=B312φφφ.>>C312φφφ<<.D312二、多选题NM之间,垂直于金属板放置一个原来不带电的金在两块带等量异性电荷的平行金属板多选、)11.(AB属棒,如图所示.当达到静电平衡后,以下说法中正确的是)(AB端电势金属棒上.端电势高于A AB两端电势相等金属棒上、.B A端带正电荷.由于静电感应,金属棒的C A端带负电荷.由于静电感应,金属棒的D ABRBCDBAB水与半径为相切于的光滑的半圆形轨道点,如图所示,光滑的水平轨道多选)12.(BD为最高点.一质平轨道部分存在水平向右的匀强电场,半圆形轨道在竖直平面内,为最低点,mBxAB向右运动,恰能通过量为点、带正电的小球从距的位置在电场力的作用下由静止开始沿最高点,则)(Rx越大越大,.A RB点后瞬间对轨道的压力越大越大,小球经过.B mx越小越大,.C mR同时增大,电场力做功增大与.Dφx变化情况如图所示,下列说法中正确的是随空间某一静电场的电势多选)13.(()x轴垂直.空间各点场强的方向均与A xOx的过程中,电场力不做功.电荷沿移到轴从B1xxx 的过程中,电场力做正功,电势能减小正电荷沿移到轴从.C21xxx的过程中,电场力做负功,电势能增加轴从移到.负电荷沿D21三、填空题ABCAABC点点为电势零点,一个质子从如图,点和、、点移到为一条电场线上的三点,以14.-19-19BC两点的电势差,,则电场线的方向和、=____________J9.6×10J静电力分别做功103.2×UBC.__________ V.φφbcφφa,、、、表示点电荷电场中的三个等势面,它们的电势分别为如图所示,和>0)(15.a上某处由静止释放,仅受到电场力作用而运该点电荷的电性为.一带电粒子从等势面________cbv 时的速率为,它经过等势面.动,已知带电粒子经过等势面时的速率为________BCA,均放在绝缘支座上.若先将的右侧有两个相互接触的金属导体和如图所示,在带电体16.BABCACABAB分开,再移走电,移走,再把,则、分开,则电.若先将电,、电.-9BA 选填如图所示,把电荷量为-的电荷,从电场中的点,其电势能点移到________(5×10C17.BA ,则此过程中静电力做的功,=点的电势增大减小或不变;若点的电势=V “15 V ”“””)“10 φB φA为________ J.8-BBCqA 点移、=、三个点,电荷如图所示,电场中某一电场线为一直线,线上有,从C18.1017-8-7-CqB ,那么:的功;电荷点时大=-,在点的电势能比在A JJ1010C 点时静电力做了到102CBA 、;比较三点的电势高低,由高到低的排序是、________(1)CA 两点间的电势差是、;________V(2)ABq 在若设点的电势能是点的电势为零,电荷________ J.(3)2四、计算题 qm 的在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线一端连着一个质量为、电荷量为+19.O 点.将小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速度释放,则小球沿带电小球,另一端固定于θ 圆弧做往复运动.已知小球摆到最低点的另一侧,此时线与竖直方向的最大夹角为如图.求:)(匀强电场的场强; (1)小球经过最低点时细线对小球的拉力. (2)K 发射出来,示波管的主要结构由电子枪、偏转电极和荧光屏组成.在电子枪中,电子由阴极20.经加速电场加速,然后通过两对相互垂直的偏转电极形成的电场,发生偏转.其示意图如图图中(yyme ,两个偏转电极间的距离为所示.已知:电子质量为只给出一对,电量为方向偏转的电极)′dL 没有加偏转电压时,电子从阴极射出后,沿中心线打到荧光,偏转电极边缘到荧光屏的距离为.OE 设电子从阴极发射出来时的初速度可以忽略,偏转电场只存在于两个偏转点时动能是屏上的.0电极之间.求:U 是多少? 电子枪中的加速电压(1)yyP 点时的动能为求电子离开偏方向的偏转电极加的偏转电压是,电子打到荧光屏上如果.(2)′EtUy 转电场时,距中心线的距离为多少? sy8-,那么这个电容器的电容是多少?一个电容器所带的电荷量为,两极板间的电压是VC102 21.4×8-,则板间电压变成多少?C如果电容器的电荷量减少了101×.答案解析【答案】B1.φxxxx到图象的斜率等于电场强度大小,故错误;从-【解析】轴上的电场强度不同,故-A11O,根据电场强斜率先减小后增大,故场强先减小后增大,故正确;由图可知,场强方向指向B xx点的电势能,故、场力做功可知,一个带正电的粒子在错误点的电势能等于在-.CD11【答案】B2.qE,若在同一点放入的试探电荷时,测得该点的场强为【解析】当在电场中某点放入电荷量为-qEE,方向与电荷量为+的试探电荷时,电场强度的大小和方向都不变,即该点的场强大小仍为3相同.【答案】C3.【解析】电场线的疏密表征了电场强度的大小,由题图可知<,>,>,>,故选项C EcEbEaEdEaEcEbEd a点静止释放的正电荷不可能沿电场线运动,故选项错误.由于电场线是曲线,由正确,选项A ab点的切线方向不在同一条直线上,故错误.电场线的切线方向为该点电场强度的方向,点和B选项错误.D【答案】C4.Q应带负电荷,由负点电荷产生电场的电场线的分布规律可判【解析】由于电场力做负功,所以rkE=,=不相等,所以断出,故项错误;由,=项错误;由、,BA≠>φBφAEAEBφBφAqq,故,所以项正确;由于外力克服电场力做功相等,,即因为,C><<<0<0<φBWBWAφA2→∞→∞1qAqB 点的电势能,故项错误.点的电势能等于且无穷远处电势能为零,所以在在D21【答案】B5.222mv=bqφmvvac1.5)时的,设该粒子经过等势面到-:==【解析】由动能定理知从0.8(4qUac2vvqφ,=,联立可得:正确.=vmvv·0.4)B-速率为=,则(bqUabb【答案】A6.rkEE正可知,【解析】根据公式与的平方成反比,则距点电荷越近处电场强度越大.故A=错误.确,BCD【答案】C7.正确;该电容器能容纳的最错误,,选项【解析】无论电容器是否充电,其电容都是CAμF33CUQ BC=大电荷量≈1.5×10-3错误;电容器仅在充电时灯泡发光,充电结束后,灯泡熄,选项错误灭,选项.D【答案】B8.kF倍,它们之间的距离增加知,将它们的电量都增大为原来的【解析】由库仑定律的公式2=倍,则它们之间的静电力大小变为正确为原来的,故2B.【答案】C9.【解析】两个点电荷之间的作用力不因第三个电荷的存在而改变.【答案】C10.A附近,达到静电平衡后,绝【解析】把一个在绝缘支架上不带电的绝缘导体放在带正电的导体缘导体是个等势体.带正电的导体产生的是发散的电场,产生的电场的电场线如图所示,由于沿φ>;用手摸着电场线电势降低,以无穷远处的电势为零,那么电场中的所有电势都是正值,即01BφAB带负=绝缘导体的左端,手与大地相连,则,当放开手后,再将的电势为零,即移走,02Bφφφφ,故、、均错误,>>电,则正确.的电势小于零,即<;所以CBAD03213【答案】BD11.【解析】达到静电平衡后,导体为等势体,导体上的电势处处相等,所以可以得到=,φBφA AB端带正电,所以、正确,、端带负电,错误.由于正电荷在左边,所以棒CABD 【答案】AD12.mBDBCDDmgmgR的过程中有:-部分做圆周运动,在点,【解析】小球在,小球由=到2RvBmvxmv越大,选项==正,-点时的速度越大,则越大,小球经过,解得A BmvEqxmgFBmgmFR,知=,解得无关,选项=,与错误;由确;在点有:-=B6NN mRBx越大,电场力做功越多,选项错误,点的动能越大,则正确.、越大,小球在DC【答案】CD13.xxO 到轴垂直.故【解析】因电势有变化,则沿方向有场强的分量,场强不可能与错误;由A xxxx 的过程中,电轴从移到电势降低,电势能变化,必有电场力做功.故错误;正电荷沿B211xx的过程中,电势降低,势降低,则电势能减小,则电场力做正功.故正确;负电荷从移到C21则电势能增加,电场力做负功.故正确.D.AC到14.【答案】从4-19-19,电场力做和CBA J9.6×10J点静电力分别做功点移到【解析】质子带正电,从点和103.2×CA到;正功,说明电场线的方向从=;=;UACUAB==-所以UABUBCUAC==.4 Vv 15.【答案】正q-【解析】沿着电场线的方向电势降低,由题中关系可知场源电荷为正电荷;由动能定理得)(φbφa2mv①=mvq-=②)(φcφavv=由得:①②c16.【答案】不带;不带;带负;带正CABAB分,此时导体中的电荷又发生中和,不再带电,再把导体和【解析】解:若先移走和AB 不带电.不带电,开,同样不再带电,所以此时ABCABAB带负电,先把导体和和,导体分开,再移走由于感应起电带上异种电荷,所以此时带正电.17.【答案】增大102.5×BA点的过程中,静电力对【解析】负电荷受到的静电力方向逆着-8-电场线的方向,电荷从点移到89--=--J.2.5×)×(151010) J-其做负功,电势能增大;静电力做功==10(5×qUABWAB7-18.【答案】>>-(3)10(1)20(2)φAφBφC AAB点电势最【解析】从点时静电力做正功,电势能减小,根据电荷的电性可以判断点移到C点电势最高.低,mg【答案】19.-)(2)(3(1)lE,因带电小球的电荷量为正,故匀强电场的场强的方【解析】设细线长为,匀强电场的场强为向为水平向右.EmglθqElθ+从释放点到左侧最高点,由动能定理有===,故+)Δ0cossin(1WEWG kE=解得.vF,由动能定理可得,此时细线的拉力为设小球运动到最低点的速度为(2)T2mgmFmgmglqElFmv-,由牛顿第二定律得-.=-==,联立解得)(3TT20.【答案】(2)(1)UeUE==【解析】由得:(1)0E=偏转电场的场强为:(2)E-带电粒子在偏转电场中运动时由动能定理得:=EtEesy0==所以:.sy8- 1.75 VF【答案】21.102×-8C F=【解析】==102×FUC==得==又因0.25 VVΔUUU=-==所以-.1.75 V0.25 V2 VΔ′.。
直线运动高考知识点:1.机械运动,质点 2.位移和路程3.匀速直线运动,速度,速率,位移公式s=vt ,s-t 图,v-t图 4.变速直线运动,平均速度,瞬时速度(简称速度)5.匀变速直线运动,加速度,公式v=v 0+at 、s=v 0t+21at 2、v 2-v 02=2as ,v-t 图说明:不要求会用v-t 图去讨论问题练习题: 匀速直线运动1.一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动。
有一台发出细光束的激光器在小转台M 上,到轨道的距离MN 为d=10m ,如图所示。
转台匀速转动,使激光束在水平面内扫描,扫描一周的时间为T=60s 。
光束转动方向如图中箭头所示。
当光束与MN 的夹角为45°时,光束正好射到小车上。
如果再经过△t=2.5s 光束又射到小车上,则小车的速度是多少?2.一架飞机水平地在某同学头顶飞过,当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时,发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上,由此可估算出该飞机的速度约为声速的__________倍。
3.图A 是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度。
图B 中p 1、p 2是测速仪发出的超声波信号,n 1、n 2分别是p 1、p 2由汽车反射回来的信号。
设测速仪匀速扫描,p 1、p 2之间的时间间隔Δt=1.0s ,超声波在空气中传播的速度v=340m/s ,若汽车是匀速行驶的,则根据图B 可知,汽车在接收到p 1、p 2两个信号之间的时间内前进的距离是________m ,汽车的速度是________m/s 。
图 An 1P n 012 34参照物4.甲、乙、丙三人各乘一架直升飞机,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,丙看到乙匀速下降,甲看到丙匀速上升。
那么,甲、乙和丙相对于地面的运动情况可能是A .甲、乙匀速下降,且v 甲<v 乙,丙停留在空中B .甲、乙匀速下降,且v 甲<v 乙,丙匀速上升C .甲、乙匀速下降,且v 甲<v 乙,丙匀速下降,且v 丙<v 甲D .甲、乙匀速下降,且v 甲>v 乙,丙匀速下降,且v 丙>v 甲加速度5.物体做匀加速直线运动,其加速度为2m/s 2,那么,在任一秒内 A .物体的加速度一定等于物体速度的2倍B .物体的初速度一定比前一秒的末速度大2m/sC .物体的末速度一定比初速度大2m/sD .物体的末速度一定比前一秒的初速度大2m/s匀变速直线运动6.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s ,1秒钟后速度的大小变为10m/s ,在这1秒钟内该物体的 A .位移的大小可能小于4m B .位移的大小可能大于10m C .加速度的大小可能小于4m/s 2 D .加速度的大小可能大于10m/s 27.一个做加速直线运动的物体从开始计时起,第一秒内的位移是1m 、第二秒内的位移是2m 、第三秒内的位移是3m 、……,由此可知 A .物体做匀加速直线运动 B .物体的初速度为零C .物体在前5s 内的平均速度为3m/sD .物体的加速度为1m/s 2平均速度8.一个物体由甲地沿直线运动到达乙地,在前一半路程里的平均速度是v 1,后一半路程的平均速度是v 2,则整个运动过程中物体的平均速度是 A .2v v 21+ B .2121v v v v + C .2121v v v v 2+ D .2121v v v v +9.沿直线运动的一辆汽车以速度v 匀速行驶了全程的一半,然后匀减速行驶另一半路程,恰好至停止。
高三物理上学期单元测试(物理单元验收试题(12)【新人教】命题范围:选修3—5本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分。
考试时间90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.当人从高处跳到较硬的水平地面时,为了安全,一般都是让脚尖先触地且着地时要弯曲双腿,这是为了()A.减小地面对人的冲量B.减小人的动量的变化C.增加人对地面的冲击时间D.减小人对地面的压强2.足球运动员将一只沿水平方向飞来的足球反向踢回的过程中,若足球动量变化量的大小为10kg·m/s,则()A.足球的动量一定减小B.足球的动量一定增大C.足球的动量大小可能不变D.足球的动量大小一定变化3.放射性同位素发出的射线在科研、医疗、生产等诸多方面得到了广泛的应用,下列有关放射线应用的说法中正确的有()A.放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电,因此达到消除有害静电的目的B.利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤,也能进行人体的透视C.用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异,其结果一定是成为更优秀的品种D.用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量,以免对人体正常组织造成太大的危害4.下列关于“原子质量单位u”的说法中正确的有()A.1u就是一个氢原子的质量B.1u就是一个中子的质量C.1u是一个碳12原子质量的十二分之一D.1u就是931.5MeV的能量5.近年来科学家们在观察某两个重离子结合成超重元素的反应时,发现所生成的超重元素的核277112X经过若干次α衰变后成为253100Y,由此可以判定该超重元素发生α衰变的次数是()A.3 B.4 C.6 D.8 6.如图所示,一个质量为60kg的人站在质量为300kg、长为5m的小船右端,开始时小船处于静止状态,小船的左端靠在岸边。
高三物理一轮复习 1.1 重力弹力摩擦力单元练习人教大纲版(时间:45分钟,满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分,每小题至少有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.下列关于物体重力的说法中正确的是( )A.地球上的物体只有运动时才受到重力B.同一物体在某处向上抛出后所受重力较小,向下抛出后所受重力较大C.某物体在同一位置时,所受重力与静止还是运动无关,重力大小是相同的D.物体所受重力大小与其质量有关解析:地球上的物体运动或静止时都受地球的吸引作用,故运动或静止的物体均受重力,A错误;某物体在地球某点处所受地球吸引而产生的重力一定,与此物体的运动状态无关,B 错误,C正确;物体所受重力G=mg,在g一定时,G由m决定,D正确.答案:CD2.(2011·兰州模拟)如图1所示,物体m静止于倾角为θ的斜面上,现用垂直于斜面的推力F=kt(k为比例常量、t为时间)作用在物体上.从t=0开始,物体所受摩擦力f随时间t的变化的关系是图2中的( ) 图1图2解析:因物体静止,故所受摩擦力为静摩擦力,沿斜面方向:f静=mg·sinθ;垂直斜面方向:F N=mg·cosθ;施加力F后,斜面受到压力变大,即F N′=F+mg cosθ,物体依然不动,故静摩擦力大小不变,选项D正确.答案:D3.如图3所示,物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,若传送带的速度大小也为v,则传送带启动后( )A.M静止在传送带上图3B.M可能沿斜面向上运动C.M受到的摩擦力不变D.M下滑的速度不变解析:由M匀速下滑可知其处于平衡状态,受重力、摩擦力、支持力,传送带启动以后对M受力没有影响,自然也不会影响其运动状态,故C、D正确.答案:CD4.如图4所示,放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B,A 和B之间有一根处于压缩状态的弹簧.物体A、B均处于静止状态,下列说法中正确的是( ) 图4A.B受到向左的摩擦力B.B对A的摩擦力向右C.地面对A的摩擦力向右D.地面对A没有摩擦力解析:弹簧被压缩,给物体B的弹力水平向左,因此物体B平衡时必受到水平向右的摩擦力,而B对A的摩擦力水平向左,故A、B均错误;取A、B为一整体,因系统静止,水平方向合力为零,地面对A的摩擦力一定为零,故D正确,C错误.答案:D5.如图5所示,均匀细杆AB质量为M,A端装有转轴,B端连接细线通过滑轮和质量为m的重物C相连,若杆AB呈水平,细线与水平方向夹角为θ时恰能保持平衡,则杆对轴A的作用力大小下面表达式中正确的有( ) 图5A.mg B.Mg 2sinθC.g M2-2Mm sinθ+m2D.Mg-mg sinθ解析:AB为均匀细杆,AB受力如图所示,由三力汇交原理和对称性知,A 点受的力与B点受的力等大,故轴对A的作用力大小为mg,A正确;在竖直方向上:2mg sinθ=Mg,则mg=Mg2sinθ,故B正确;F与mg和Mg的合力为一对平衡力,故F =Mg2+mg2-2Mg ·mg cos 90°-θ=g M 2-2Mm sin θ+m 2,故C 正确. 答案:ABC6.用轻弹簧竖直悬挂质量为m 的物体,静止时弹簧伸长量为L .现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m 的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L .斜面倾角为30°,如图6所示.则物体所受摩擦力( )A .等于零图6B .大小为12mg ,方向沿斜面向下C .大小为32mg ,方向沿斜面向上 D .大小为mg ,方向沿斜面向上 解析:弹簧竖直悬挂时,如图所示,有F -mg =0 F =kL系统在斜面上静止时,如图沿斜面有F ′+F f -2mg sin θ=0F ′=kL联立以上各式,解得F f =0. 答案:A7.物体B 放在物体A 上,A 、B 的上下表面均与斜面平行(图7),当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C 向上做匀减速运动时( )A .A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向上 B .A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向下图7C .A 、B 之间的摩擦力为零D .A 、B 之间是否存在摩擦力取决于A 、B 表面的性质解析:本题旨在考查对摩擦力产生条件的理解,即A 、B 之间是否有相对运动的趋势.在题中,因斜面光滑,且A 、B 表面与斜面平行,故A 、B 有相同的加速度a =g sin θ(θ为斜面倾角),且初速度亦相同,所以A 、B 无相对运动趋势,摩擦力为零.答案:C8.如图8所示,完全相同的质量为m 的A 、B 两球,用两根等长的细线悬挂在O 点,两球之间夹着一根劲度系数为k 的轻弹簧,静止不动时,弹簧处于水平方向,两根细线之间的夹角为θ.则弹簧的长度被压缩了( )A.mg tan θk B.2mg tan θk图8C.mg tanθ2kD.2mg tan θ2k解析:以A 球为对象,其受力如图所示.所以F 弹=mg tan θ2,Δx =F 弹k=mg k tan θ2.C 项正确. 答案:C9.如图9所示,在粗糙水平面上依次放有两块质量分别为m 2=15 kg 、m 3=10 kg ,高度完全相同的木板A 、B ,质量m 1=20 kg 的货物C 与木板间的动摩擦因数为μ1,木板A 与地面间的动摩擦因数μ2=0.3,木板B 与地面间的动摩擦因数μ3=0.2.(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g =10 m/s 2)要使货物C 滑上木板时,木板A 不动,而滑上木板B 时,木板B 开始滑动,则μ1的大小可能的是( )图9A .0.2B .0.4C .0.6D .0.8解析:A 、B 不动时,C 对A 的摩擦力小于A 受地面的摩擦力,即μ1m 1g <μ2(m 1+m 2)g ,解得μ1<0.525,或C 对A 的摩擦力大于A 受地面的摩擦力,而小于AB 受地面的摩擦力,即μ2(m 1+m 2)g <μ1m 1g <μ2(m 1+m 2)g +μ3m 3g ,解得0.525<μ1<0.625.B 滑动时,C 对B 的摩擦力大于B 受地面的摩擦力,即μ1m 1g >μ3(m 1+m 3)g ,解得μ1>0.3,故B 、C 正确.答案:BC10.如图10甲所示,轻质细杆AB 两端分别固定着质量均为m 的小球,用两根不可伸长的细线系住两球悬挂于O 点,使OAB 构成一正三角形,此时线OB 对球的拉力为F 1.今在杆B端对小球施加一水平力F ,使线OA 处于竖直方向,此时线OB 对球的拉力为F 2,则下列关系中正确的是( )图10A .F 2=2F 1B .F 2>2F 1C .F 2<2F 1D .无法比较F 2与F 1的关系解析:图甲中B 端球处于平衡状态,其受力情况如图(a)所示,由几何关系可得:F 1=mgcos30°=233mg(a) (b)图乙中因OA 处于竖直位置,对A 端的球受力分析可知,杆对其无力的作用,同样杆对B 端的球也无作用力,如图(b)所示,可得:F 2=mgcos60°=2mg .选项C 正确. 答案:C二、非选择题(本题共2小题,共30分,解题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.(13分)如图11所示,质量为m 的物体A 放在地面上的竖直轻弹簧B 上,现用细绳跨过定滑轮将物体A 与另一轻弹簧C 连接,当弹簧C 处在水平位置且右端位于a 点时它没有发生形变.已知弹簧B 和弹簧C 的劲度系数分别为k 1和k 2,不计定滑轮、细绳的质量和摩擦.将弹簧C 的右端由a 点沿水平方向拉到b 点时,弹簧B 刚好没有形变,求a 、b 两点间的距离.图11解析:开始时,弹簧B 的压缩长度为x 1=mgk 1; 当弹簧B 无形变时,弹簧C 伸长x 2=mg k 2,所以a、b间距离为x1+x2=mg(1k1+1k2).答案:mg(1k1+1k2)12.(17分)(2011·南宁测试)木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm,弹簧的劲度系数为400 N/m.系统置于水平地面上静止不动.图12现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上,如图12所示,求力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小.解析:未加F时,木块A、B受力平衡,所受静摩擦力等于弹簧的弹力,即F A=F B=F弹=kx=400×0.02 N=8 N又因木块B受地面的最大静摩擦力为F B m=μF N B=0.25×60 N=15 N施加F后,对木块B,由于F+F弹<F B m故B所受摩擦力仍为静摩擦力,其大小为F B′=F+F弹=9 N施加F后,木块A所受摩擦力仍为静摩擦力,其大小F A′=8 N.答案:8 N 9 N。
高中物理必修3物理 全册全单元精选测试卷专题练习(解析版)一、必修第3册 静电场及其应用解答题易错题培优(难)1.如图所示,在竖直平面内有一质量m =0.5 kg 、电荷量q =+2×10-3 C 的带电小球,有一根长L =0.1 m 且不可伸长的绝缘轻细线系在一方向水平向右、分布的区域足够大的匀强电场中的O 点.已知A 、O 、C 点等高,且OA =OC =L ,若将带电小球从A 点无初速度释放,小球到达最低点B 时速度恰好为零,g 取10 m/s 2.(1)求匀强电场的电场强度E 的大小;(2)求小球从A 点由静止释放运动到B 点的过程中速度最大时细线的拉力大小; (3)若将带电小球从C 点无初速度释放,求小球到达B 点时细线张力大小. 【答案】(1)2.5×103 N/C (2)2-10) N (3)15N 【解析】 【详解】(1)小球到达最低点B 时速度为零,则0=mgL -EqL . E =2.5×103 N/C(2) 小球到达最低点B 时速度为零,根据对称性可知,达到最大速度的位置为AB 弧的中点,即当沿轨迹上某一点切线方向的合力为零时,小球的速度有最大值,由动能定理有12mv 2-0=mgL sin 45°-Eq (L -L cos 45°). m 2v L=F -2mg cos 45°. F =2-10) N.(3)小球从C 运动到B 点过程,由动能定理得2102mgL qEL mV +=-. 解得:24V =在B 点02(cos 45)V T mg mL-= 以上各式联立解得T =15N.2.如图所示在粗糙绝缘的水平面,上有两个带同种正电荷小球M和N,N被绝缘座固定在水平面上,M在离N点r0处由静止释放,开始运动瞬间的加速度大小恰好为μg。
已知静电常量为k,M和地面间的动摩擦因数为μ,两电荷均可看成点电荷,且N的带电量为Q,M带电量为q,不计空气阻力。
力 物体的平衡高考知识点:1.力是物体间的相互作用,是物体发生形变和物体运动状态变化的原因,力是矢量,力的合成和分解2.重力是物体在地球表面附近所受到的地球对它的引力,重心 3.形变和弹力,胡克定律 4.静摩擦,最大静摩擦力 5.滑动摩擦,滑动摩擦定律 6.共点力作用下的物体的平衡 7.力矩 说明:1.关于力的合成与分解在计算方面只要求会应用直角三角形知识求解 2.不要求知道静摩擦因数练习题:力的合成与分解1.大小分别为4N 、9N 和11N 牛的三个共点力,它们之间的夹角可以变化,则它们的合力的最大值是__________;合力的最小值是__________。
2.物体受到三个共点力的作用,以下分别是这三个力的大小,不可能使该物体保持平衡状态的是A .3N ,4N ,6NB .1N ,2N ,4NC .2N ,4N ,6ND .5N ,5N ,2N3.设有五个力同时作用在质点P ,它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线,如图所示。
这五个力中的最小力的大小为F ,则这五个力的合力等于A .3FB .4FC .5FD .6F4.计算下列各图所示的支架中轻杆和轻绳上的力的大小(3)弹力5.三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a 、b 、c ,支点P 、Q 在同一水平面上,a 球的重心O a 位于球心,b 球和c 球的重心O b 、O c 分别位于球心的正上方和球心的正下方,如图所示,三球均处于平衡状态,支点P 对a 球的弹力为N a ,对b 球和c 球的弹力分别为N b 和N c ,则 A .N a =N b =N c B .N b >N a >N c C .N b <N a <N cD .N a >N b =N c6.一条轻绳承受的拉力达到1000N 时就会拉断,若用此绳进行拔河比赛,两边的拉力大小都是600N 时,则绳子A .一定会断B .一定不会断C .可能断,也可能不断D .只要绳子两边的拉力相等,不管拉力多大,合力总为0,绳子永远不会断摩擦力7.如图所示,mgsin θ>Mg ,在m上放一小物体时,m 仍保持静止,则A .绳子的拉力增大B .m 所受合力变大C .斜面对m 的静摩擦力可能减小D .斜面对m 的静摩擦力一定增大8.如图所示,位于斜面上的物块m 在沿斜面向上的力F 的作用下,处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力的 A .方向可能沿斜面向上 B .方向可能沿斜面向下C .大小可能等于零D .大小可能等于F9.如图所示,物体在水平力F 的作用下静止在斜面上,若稍许增大水平力F ,而使物体仍能保持静止时A .斜面对物体的静摩擦力及支持力一定增大B .斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大C .斜面对物体的静摩擦力一定增大,支持力不一定增大D .斜面对物体的静摩擦力不一定增大,支持力一定增大10.如图所示,斜面体M 放在水平面上,物体m 放在斜面上,m 受到一个水平向右的力F ,m 和M 始终保持静止,这时m 受到的摩擦力大小为f 1,M 受到水平面的摩擦力大小为f 2,当F 变大时,则M mθA .f 1变大,f 2不一定变大B .f 2变大,f 1不一定变大C .f 1与f 2都不一定变大D .f 1与f 2都一定变大11.如图所示,质量为m 的木块在质量为M 的长木板上滑动,长木板与水平地面间的滑动摩擦系数为μ1,木块与木板间的滑动摩擦系数为μ2,已知长木板处于静止状态,那么此时长木板受到的地面摩擦力大小为 A .μ2mg B .μ1MgC .μ1(m+M)gD .μ2mg+μ1Mg12.如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向上共受到三个力即F 1、F 2和摩擦力作用,木块处于静止状态,其中F 1=10N ,F 2=2N 。
若撤去力F 1,则木块在水平方向受到的合力为 A .10N ,方向向左 B .8N ,方向向右 C .2N ,方向向左 D .零13.如图所示,在粗糙的水平地面上有一个三角形木块abc ,在它的两个粗糙斜面上分别有两个质量为m 和M 的物体做匀速下滑,则粗糙水平地面对三角形木块A .有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右B .有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左C .有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能确定D .以上结论都不对动态平衡14.如图所示,质量为m 的物体放在倾角为θ的斜面上始终保持静止,如果倾角逐渐减小,则A .物体给斜面的压力逐渐加大B .斜面给物体的摩擦力逐渐加大C .斜面给物体的摩擦力逐渐减小D .物体给斜面的压力先增大后减小15.如图所示,光滑的圆柱体放在竖直墙和挡板之间,当挡板与竖直墙之间的夹角α发生变化时,以下分析正确的是A.当α角增大时,圆柱体对木板的压力加大B.当α角减小时,圆柱体所受合力加大C.当α角增大时,墙对圆柱体的弹力加大D.当α角减小时,圆柱体对木板的压力加大16.如图所示,将一个重物用两根等长的细绳OA、OB悬挂在半圆形的架子上,B点固定不动,悬点A由位置C向位置D移动,在这个过程中,重物对OA绳的拉力大小的变化情况是A.先减小后增大B.先增大后减小C.OA跟OC成30°角时,拉力最小D.OA跟OC成60°角时,拉力最小17.如图所示,A、B两物体用轻绳相连后跨过无摩擦的定滑轮,A物体在Q 位置时处于静止状态。
若将A物体移到P位置仍处于静止状态,则A物体由Q移到P后,作用于A物体上的力中增大的是A.绳子对A物体的拉力B.地面对A物体的支持力C.地面对A物体的静摩擦力D.A物体受到的重力18.如图所示,质量分别为2m和m的物体A、B通过细线跨过滑轮相连,当斜面倾角θ=45°时,两个物体都处于静止状态。
若增大倾角θ,而物体仍处于静止时,细线质量、滑轮的摩擦都不计,则有A.细线受到的拉力增大B.物体A对斜面的压力增大C.物体A受到的摩擦力增大D.物体A受到的摩擦力减小共点力作用下的物体的平衡19.两个半球壳拼成球形容器内部已抽成真空,球形容器的半径为R,大气压强为p,为使两个半球壳沿图中箭头方向互相分离,应施加的力F至少为A.4πR2p B.2πR2p C.πR2p D.πR2p/2θA BODACB30︒20.如图所示,质量为m 、横截面为直角三角形的物块ABC ,∠ABC=α,AB 边靠在竖直墙面上,F 是垂直于斜面BC 的推力,现物块静止不动,则摩擦力的大小为__________。
21.如图所示,一个物体A 静止于斜面上,现用一竖直向下的外力压物体A ,下列说法正确的是A .物体A 所受的摩擦力可能减小B .物体A 对斜面的压力可能保持不变C .不管F 怎样增大,物体A 总保持静止D .当F 增大到某一值时,物体可能沿斜面下滑22.等腰三角形ABC 为一个尖劈,其顶角A 等于θ,AC 和AB 面光滑,且自重不计,若将它插在缝间,在其底边加一压力F ,则劈对缝两边的压力大小是__________。
23.三段不可伸长的细绳OA 、OB 、OC 能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示,其中OB 是水平的,A 端、B 端固定。
若逐渐增加C 端所挂物体的质量,则最先断的绳 A .必定是OA B .必定是OB C .必定是OC D .可能是OB ,也可能是OC24.如图所示,橡皮条OA 和OA'之间的夹角为0°时,结点O 吊着质量为1kg 的砝码,O 点恰好在圆心。
现将A 、A'分别移到同一竖直平面内的圆周上的B 和B'点,且它们与竖直方向的夹角都为60°,要使O 点仍在圆心上,则所挂砝码的质量只能是 A .1kgB .2kgC .0.5kgD .3/2kg25.如图所示,质量不计的定滑轮以轻绳牵挂在B 点,另一条轻绳一端系重物C ,绕过滑轮后,另一端固定在墙上A 点。
若改变B 点位置使滑轮位置发生移动,但使AO 段绳子始终保持水平,则可以判断悬点B 所受拉力T 的大小变化情况是A .若B 左移,T 将增大B .若B 右移,T 将增大C .无论B 左移、右移,T 都保持不变D .无论B 左移、右移,T 都减小OB ' A'ABABF26.水平横梁的一端A 插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B 。
一轻绳的一端C 固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg 的重物,∠CBA=30°,如图所示,则滑轮受到绳子的作用力为(g 取10m/s 2)A .50NB .503NC .100ND .1003N27.如图所示,长为5m 的细绳两端分别系于竖立在地面上相距为4m 的两杆的顶端A 、B 。
绳上挂一个光滑的轻质挂钩,其下连着一个重为12N 的物体。
平衡时绳中的张力T=__________。
28.有一个直角支架AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑。
AO 上套有小环P ,OB 上套有小环Q ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡(如图)。
现将P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是 A .N 不变,T 变大B .N 不变,T 变小C .N 变大,T 变大D .N 变大,T 变小29.如图所示,倾角为θ的斜面上有一个质量为m 的物体处于静止状态,现对它施加一个水平推力F ,使物体做匀速直线运动,则滑动摩擦系数μ=__________。
30.如图所示,B 、C 两个小球均重G ,用细线悬挂而静止于A 、D 两点。
求: (1)AB 和CD 两根细线的拉力各多大? (2)细线BC 与竖直方向的夹角是多少?B A O PQ31.如图所示,两杆的一端有轴相连,构成一个夹子。
用夹子夹一个半径为R 的球体,夹子与球面间的滑动摩擦系数为μ,可以认为它们之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,杆与球的重力忽略不计。
那么,要想用这个夹子把球夹起来,杆至少多长?含弹簧的系统平衡32.如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2,中间用一原长为L 、劲度系数为k 的轻弹簧连接起来,木块与地面间的滑动摩擦因数为μ。
现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是A .L+k μm 1g B .L+kμ(m 1+m 2)gC .L+k μm 2gD .L+k μ(2121m m m m +)g33.如图所示,两木块的质量分别为m 1和m 2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态。