高中物理选修31重点考点复习资料Word文档格式.docx
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例2.如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠MOP=60°
。
电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;
若将N点处的点电荷移至P点,则O点的电场强度大小变为E2。
E1与E2之比为( )
A.1∶2 B.2∶1C.2∶
D.4∶
例3.在x轴上有两个点电荷,一个带正电Q1,一个带负电-Q2,且Q1=2Q2,用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小,则在x轴上( )
A.E1=E2之点只有一处,该处合场强为零
B.E1=E2之点共有两处,一处合场强为零,另一处合场强为2E2
C.E1=E2之点共有三处,其中两处合场强为零,另一处合场强为2E2
D.E1=E2之点共有三处,其中一处合场强为零,另两处合场强为2E2
【考点3】电场各个概念理解
例1.(15年)某区域电场线如图所示,A、B为区域上两点,下列说法正确的是
A.正电荷在A点所受电场力大小比B点的小
B.A点电势一定高于B点电势
C.正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能
D.将电子从A点移动到B点,电场力做负功
例2.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=
,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
例3.(多)在下图中a、b两点场强相同的图为( )
例4.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,电势越来越低,电场强度必定也越来越小
B.在多个电荷产生的电场中,两个不同的等势面永不相交,但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
例5.(多)关于电势和电势能的说法正确的是( )
A.正电荷在电场中电势越高的地方电势能也越大
B.电荷在电场中电势越高的地方,电荷量越大所具有的电势能也越大
C.在电场强度越大的地方,电荷的电势能也越大
D.在负点电荷电场中任意一点,正试探电荷具有电势能一定小于负试探电荷具有的电势能
【考点4】电场力的性质
例1.(16年)M、O、N三点在同一直线上,
,O点位于MN之间,在O处固定一电荷量为Q的点电荷。
当在M处放一电荷量为+q的点电荷时,它所受的电场力为F;
移去M处电荷,在N处放一电荷量为-3q的点电荷,其所受电场力为( )
A.
B.
C.
D.
例2.(15年)如图所示,两个质量均为m,电荷量分别为+4q、+9q,体积很小的物体A和B在绝缘水平面上相距为r,与平面间的动摩擦因数均为μ。
由静止释放,则当加速度为零时,它们相距的距离为(已知静电力常量为k)( )
D.6r
例3.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
【考点5】电场能的性质
例1.(15年)如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F将小球向下压至某位置静止。
现撤去F,小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2,小球离开弹簧时速度为v,不计空气阻力,则上述过程中( )
A.弹簧对小球做的功为
B.小球的重力势能增加W1
C.小球的机械能增加
D.小球的电势能减少W2
例2.在点电荷Q形成的电场中有一点A,当一个-q的试探电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W,则试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为( )A
A.EpA=-W,φA=
B.EpA=W,φA=-
C.EpA=W,φA=
D.EpA=-W,φA=-
例3.(多)如图所示,一带电液滴(重力不能忽略)在水平向左的匀强电场中,以一定速度由b沿直线运动到d,且bd与竖直方向所夹的锐角为45°
,则下列结论正确的是( )
A.此液滴带负电 B.液滴做匀加速直线运动
C.液滴机械能增加 D.液滴的电势能增加
【考点6】电容器
例1.如图所示,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,则( )
A.两极板间的电压不变,极板上的电量变大
B.两极板间的电压不变,极板上的电量减小
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
例2.(多)如图所示,一平行板电容器两板间有匀强电场.其中有一个带电液滴处于静止状态,当发生下列哪些变化时,液滴将向上运动( )
A.闭合S将电容器上极板稍稍下移
B.闭合S将电容器下极板稍稍上移
C.将S断开,并把电容器的上极板稍稍下移
D.将S断开,并把电容器的下极板稍稍向左水平移动
例3.(多)如图,当K闭合后,一带电微粒在平行板电容器间处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.保持K闭合,使P滑动片向左滑动,微粒仍静止
B.保持K闭合,使P滑动片向右滑动,微粒向下移动
C.打开K后,使两极板靠近,则微粒将向上运动
D.打开K后,使两极板靠近,则微粒仍保持静止
【考点7】带电粒子在匀强电场中的运动(加速和偏转)
例1.(16年)如图所示,现有一平行板电容器,上、下极板分别带等量负电和正电,且电量保持不变,两板间距离为d,有一带电小球以速度v0水平射入电容器,且刚好从下极板右边缘飞出。
若保持下极板静止,把上极板上移,使两板距离为2d,小球从原处以0.5v0的水平速度射入,则带电小球( )
A.将打在下板中央
B.仍沿原轨迹运动由下极板边缘飞出
C.不发生偏转,沿直线运动
D.若上板不动,将下板上移一段距离,小球不可能打到下板的中央
例2.(多)在图中,实线是匀强电场的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动中只受电场力作用,则由此图可做出的判断是( )
A.带电粒子带负电荷B.带电粒子带正电荷
C.带电粒子所受电场力的方向向左D.带电粒子做匀变速运动
例3.(多)如图所示,一带点粒子以初速度
进入平行板电容器,电容器两端电压不变,下列说法正确的是( )
A.粒子做变加速直线运动
B.增大平行板间距d,粒子的加速度减小
C.增大平行板间距d,粒子加速时间增大
D.增大平行板间距d,粒子离开电场的速度不变
【考点8】带电粒子在非匀强电场中的运动(判断为主)
例1.(16年)电场线如图,某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,带电粒子的运动轨迹如图所示,可以判定( )
A.A点的电势低于B点的电势
B.在A点的加速度大于在B点的加速度
C.粒子带正电
D.粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能
例2.(多)如图所示,三条虚线表示某电场的三个等势面,其中φ1=10V,φ2=20V,φ3=30V一个带电粒子只受电场力作用,按图中实线轨迹从A点运动到B点,由此可知()
A.粒子带负电 B.粒子的速度变大
C.粒子的加速度变大 D.粒子的电势能变小
例3.如图所示,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的运动轨迹如图中的虚线所示。
a、b仅受电场力作用,则下列说法中正确的是( )
A.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
例4.(多)如图,实线表示某电场的电场线,一带负电的粒子沿虚线所示的路径从a点运动到b点,则:
A.带电粒子所受电场力变大
B.带电粒子所受电场力变小
C.带电粒子的电势能变大
D.带电粒子的电势能变小
【考点9】电流与电动势、串并联电路
例1.(16年)两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的3倍,把另一根对折后绞合起来,然后把它们串联到电路中,则它们两端的电压之比为
A.6:
1
B.9:
C.36:
D.18:
1
例2.(多)一根粗细均匀的金属导线,两端加上恒定电压U时,通过金属导线的电流强度为I,金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v,若将金属导线均匀拉长,使其长度变为原来的2倍,仍给它两端加上恒定电压U,则此时( )
A.通过金属导线的电流为I/2B.通过金属导线的电流为I/4
C.自由电子定向移动的平均速率为v/2D.自由电子定向移动的平均速率为v/4
例3.关于电压与电动势的说法中正确的是( )
A.电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法
B.电动势就是两板间的电压
C.电动势公式E=
中的W与电压U=
中的W是一样的,都是电场力做的功
D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量
例4.(多)干电池的电动势为1.5V,这表示( )
A.电路中每通过1C的电荷量,电源就把1.5J的化学能转化为电能
B.干电池在1s内将1.5J的化学能转化为电能
C.干电池与外电路断开时,两极间的电势差为1.5V
D.干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2V的蓄电池强
【考点10】闭合电路的欧姆定律计算
例1.(16年)电阻R和电动机M串联,电阻R与电动机线圈的电阻相等,当开关闭合,电动机正常工作,设电阻R与电动机两端的电功率分别是P1和P2,经过时间t电流产生的热量分别是Q1和Q2,则有
A.P1>
P2B.P1=P2C.Q1<
Q2D.Q1=Q2
例2.(多)如图所示,一台电动机提着质量为m的物体,以速度v匀速上升.已知电动机线圈的电阻为R,电源电动势为E,通过电源的电流为I,当地重力加速度为g,忽略一切阻力及导线电阻,则()
A.电源内阻r=
-R
B.电源内阻r=
-
-R
C.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变大
D.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变小
例3.加在某电动机上的电压是U(V),电动机消耗的电功率为P(W),电动机线圈的电阻为r(Ω),则电动机线圈上消耗的电热功率为()
A.
B.
C.
D.
例4.如图所示,电池组的电动势为ε,内电阻为r,R0为定值电阻,R为变阻器,最大阻值大于R0+r。
为使变阻器上消耗的电功率最大,应将变阻器阻值调整到( )
A.R0 B.R0+rC.R0-rD.0
【考点11】电路动态分析
例1.(16年)在图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r,闭合开关S,待电流达到稳定后,电流表示数为I,电压表示数为U,电容器C所带电荷量为Q.现将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些,待电流达到稳定后,则与P移动前相比
A.U变小 B.I变小 C.Q增大 D.Q减小
例2.(15年)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,C为电容,当电路中滑动变阻器R的滑动触头P向上滑动时,以下说法正确的是
A.A灯变亮
B.总电流变大
C.电容的电量减小
D.电路总功率变小
例3.如图所示电路中,电源内阻为r,当开关S闭合时,电流表和电压表的变化是()
A.两表读数均变大B.两表读数均变小
C.电流表读数增大,电压表读数减小D.电流表读数减小,电压表读数增大
例4.(多)如图所示,当电路里滑动变阻器R2的滑动触头P向下滑动时()
A.电容器C两极板间的电场强度增大B.电压表的读数减小
C.R1消耗的功率减小D.R2消耗的功率增大
【考点12】电路故障分析
例1.如图所示,电源电动势E=6V,当开关S闭合后,小灯泡L1和L2都不亮.现用一电压表检测故障,已测得Uac=Uad=Uae=6V,Uab=0,那么以下判断正确的是( )
A.含L1的ab段电路断路,其他部分无问题
B.含L2的bc段电路断路,其他部分无问题
C.含R的cd段电路断路,其他部分无问题
D.ab段和bc段电路可能都是断路的
例2.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,电路正常工作。
一段时间后,发现电表的示数发生了变化,已知电路中只有一处故障,且只发生在电阻R1或R2上,则下列判断中正确的是()
A.若电压表V示数变大,一定是电阻R1断路
B.若电流表A示数变小,一定是电阻R1断路
C.若两个电表的示数都变小,一定是电阻R2短路
D.若两个电表的示数都变大,一定是电阻R2短路
例3.如图所示的电路,电源电压保持不变。
电路中的电阻R或灯L有一个出现了故障,则闭合电键,下列判断正确的是()
A.若灯不亮,则两电表示数都为零
B.若灯不亮,则电流表示数一定为零
C.若电压表示数为零,则灯一定不发光
D.若电压表示数为零,则一定是电阻R发生断路
例4.如图所示,灯泡A、B都能正常发光,后来由于电路中某个电阻发生断路,致使灯泡A比原来亮一些,B比原来暗一些,则断路的电阻是( )
A.R1 B.R2
C.R3 D.R4
【考点13】电表的改装
例1.磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈,由于线圈的导线很细,允许通过的电流很弱,所以在使用时还要扩大量程.已知某一表头G,内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=5mA,要将它改装为量程为0~3A的电流表,所做的操作是( )
A.串联一个570Ω的电阻 B.并联一个570Ω的电阻
C.串联一个0.05Ω的电阻 D.并联一个0.05Ω的电阻
例2.(多)如图所示,甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成,下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.甲表是电流表,R增大时量程减小
C.乙表是电压表,R增大时量程增大
D.乙表是电压表,R增大时量程减小
例3.用两只完全相同的电流表分别改装成一只电流表和一只电压表.将它们串联起来接入电路中,如图所示,此时( )
A.两只电表的指针偏转角相同
B.两只电表的指针都不偏转
C.电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角
D.电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角
【考点14】实验描绘小灯泡的伏安特征曲线
例1.(16年)某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系,除有一标有“2.5V,0.7W”的小灯泡、旧的两节干电池(电动势3V,内阻6Ω),导线和开关外,还有:
A.直流电流表0-0.3A-0.6A(内阻约为5Ω)
B.直流电压表0-3V-15V(内阻约为15kΩ)
C.R1滑动变阻器10Ω,2A
D.R2滑动变阻器1kΩ,0.5A
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。
①电流表应选用
量程,电压表应选用
量程,滑动变阻器应选用
(用序号表示)。
②试将图3所示未完成连接器材连成实验电路。
③闭合开关后,某次测量时电压表的示数如图1所示,读数为_________V。
④通过实验测得此小灯泡的U-I图象如图2所示,则可知小灯泡的电阻随着电压的增大而_______(选填“增大”,“减小”,“保持不变”),由图线可求得此灯泡在电压1.4V时,小灯泡的实际功率是
W(计算结果保留两位有效数字)。
⑤若某次连接时,把AB间的导线误接在AC之间,合上电键,任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,则此时的电路中,小灯泡可能获得的功率是
W。
(电压表和电流表均视为理想电表,计算结果保留两位有效数字)
例2.描绘小灯泡的伏安特性曲线:
一个标有“3.8V,0.3A”字样的小灯泡,其灯丝的电阻会随温度的升高而变化,一探究性学习小组在实验室研究这一问题,现实验室备有以下实验器材:
电池组E电动势为9V,内阻0.5Ω;
电压表V1量程为0~5V,内阻2.0kΩ;
电压表V2量程为0~15V,内阻3.0kΩ;
电流表A1量程为0~0.3A,内阻2.0Ω;
电流表A2量程为0~6A,内阻0.4Ω;
滑动变阻器R1为0~10Ω,额定电流2A;
滑动变阻器R2为0~100Ω,额定电流0.5A;
固定电阻R0=5Ω,额定电流5A;
开关S一个;
导线M若干。
实验时要求测量范围尽可能大,且要求灯泡上的电压从0开始调节,测量结果尽可能准确.
(1)现在有图示的a、b、c、d四个电路,其中可选用的电路有________.
(2)在实验中,应当选用的实验器材有电压表________,电流表________,滑动变阻器________.(填器材名称代号)
(3)该小组某同学通过实验描绘出小灯泡的I-U图线,如图所示,试根据图线中给出的数据,求出小灯泡在工作点A和B的电阻值分别为________、________.
【考点15】实验测金属丝的电阻率(含两尺读数)
例1.(15年)测量一段电阻丝的电阻率。
①用多用电表粗测电阻丝的电阻时,选用“×
10”欧姆挡,指针位置如图甲,为了减小误差,选择开关应换用_______欧姆挡。
②按正确的操作程序再一次测量其阻值时指针指示如图乙,则读数是______Ω。
③再用伏安法测量该电阻丝的电阻。
为了尽可能准确地测量,要使电阻丝的电压从零开始变化,电压表用0~3V量程,电流表用0~0.6A量程。
Ⅰ.用螺旋测微器测量电阻丝的直径时读数如图丙,则直径D=mm。
Ⅱ.根据实验电路图乙在实物图甲上用笔画线代替导线,将图中的实验仪器连接成实验电路。
Ⅲ.开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于_____端(填“a”或“b”)。
Ⅳ.检查电路连接正确,闭合开关,调节滑片P,两电表的读数分别为U和I,若测得拉直后电阻丝的长度为L、直径为D,则电阻率的计算式为=。
例2.在“测定金属导体的电阻率”的实验中,待测金属丝的电阻Rx约为5Ω,长度约为60.00cm,直径约为0.600mm,实验室备有下列实验器材:
A.电压表
(量程0~3V,内阻约为15kΩ)B.电压表
(量程0~15V,内阻约为75kΩ)
C.电流表(量程0~3A,内阻约为0.2Ω)D.电流表(量程0~0.6A,内阻约为11Ω)
E.变阻器R1(0~10Ω,0.6A)F.变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)
G.电池组E(电动势为3V,内阻约为0.3Ω)H.开关S,导线若干I.毫米刻度尺J.游标卡尺K.螺旋测微器
(1)为减小实验误差,应选用的实验器材有(填代号)________.
(2)需要通过实验直接测量的物理量有:
________________________________________________________________________
__________________________________________________________________(写出名称和符号).
(3)将直接测量的物理量符号代入电阻定律R=,得电阻率的计算公式ρ=___________,计算出金属导线的电阻率。
(4)为减小实验误差,应采用电流表接法,采用滑动变阻器式.
(5)为减小实验误差,应选用下图左中________(填甲或乙)为该实验的电路原理图,并按所选择的电路原理图把下图右中的实物图用线连接起来.
【考点16】实验测电池的电动势和内阻
例1.(16年)用图(a)电路图测量一节干电池的电动势、内阻,其中R0为保护电阻。
①在将R0接入电路前,用多用电表测量其阻值,操作如下:
A、将转换开关转到“Ω×
1”挡,红、黑表笔短接,调节
使指针停在欧姆刻度线的
处。
B、再将红、黑表笔分别接在R0的两端,测量结果图(b)所示,则R0的阻值为
Ω。
②利用电压表、电流表的示数描点得到图(c)所示U-I图像,则电源电动势E=_______V,内阻r=_______Ω(计算结果保留一位有效数字)。
例2.某同学在一次测电源的电动势和内阻的实验中,想通过该实验一并测出某一定值电阻R1的阻值。
该同学设计了如图甲所示的原理图,S2为单刀双掷开关。
①将S2切换到b,闭合S1,此时电压表显示一读数,然后断开S1,将S2掷于a后,再次闭合S1,拨动电阻箱旋钮,使各旋钮盘的刻度如图乙,电阻箱电阻为_______Ω,此时电压表示数与上次读数相同,则R1的阻值为_______Ω,在完成上述操作后,该同学继续以下的操作:
②将S2切换到a,闭合S1,多次调节电阻箱,读出电阻箱的示数R和对应的电压U,由测得的数据,绘出如图丙所示的
图像。
由图像可求得电动势E=_______V,内阻r=_______Ω。
例3.
(1)用电压表、电流表测定电池的电动势和内阻实验.采用的是下列________电路图.
(2)某同学将
和
测得的数值逐一描绘在坐