物理3-1(人教)综合试卷
人教版物理选修3-1期末考试综合测试题含答案解析
人教版物理选修3-1期末考试综合测试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是（）A．物理学家伽利略，小磁针的S极垂直转向纸内B．物理学家楞次，小磁针的N极垂直转向纸内C．物理学家牛顿，小磁针静止不动D．物理学家奥斯特, 小磁针的N极垂直转向纸内2．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示. 这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙. 下列说法正确的是A．离子回旋周期逐渐增大B．离子回旋周期逐渐减小C．离子从磁场中获得能量D．离子从电场中获得能量3．如图所示，空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场的方向竖直向下，磁场方向水平（图中垂直纸面向里），一带电油滴P恰好恰好在竖直平面内做匀速圆周运动（轨迹为画出），则下列说法正确的是（）A．油滴电性无法判断B．油滴带负电C．油滴做逆时针圆周运动D．运动方向无法判断4．如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断正确的是A．a代表的电阻丝较粗B．b代表的电阻丝较粗C．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值D．图线表示电阻丝的阻值与电压成正比5．粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电．让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动．已知磁场方向垂直纸面向里．以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是（）A．B．C．D．6．如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L标有“6V 12W”字样，电动机线圈的电阻R M=0.5Ω．若灯泡恰能正常发光且电动机转动，以下说法中正确的是（）A．电动机的输入功率是12W B．电动机的输出功率12WC．电动机的热功率是12W D．整个电路消耗的电功率是22W 7．如图所示，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B之间的P点，处于静止状态.现将极板A向下平移一小段距离，但仍在P点上方，其它条件不变.下列说法中正确的是()A．液滴将向下运动B．液滴将向上运动C．电容器电容变小D．极板带电荷量将减少8．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，沿图中虚线由M运动到N，以下说法不．正确的是()A．粒子是正电荷B．粒子在M点的加速度小于在N点的加速度C．粒子在M点的电势能小于在N点的电势能D．粒子在M点的动能小于在N点的动能二、多选题9．如图所示，在匀强磁场B的区域中有一光滑斜面体，其上放了一根导线，当通以图示方向的电流I后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B的方向可能是（）A．垂直纸面向外 B．垂直斜面向下C．竖直向下 D．水平向左10．静电喷涂是利用静电现象制造的，其原理如图所示．以下说法正确的是（）A．涂料微粒带正电B．涂料微粒所受电场力的方向与电场方向相反C．电场力对涂料微粒做正功D．涂料微粒的电势能变大11．如图所示，一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T0，轨道平面位于纸面内，质点的速度方向如图中箭头所示，现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，已知轨道半径并不因此而改变，则()A．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于T0B．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T0C．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T0D．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于T012．如右图所示的电路图，电源电动势为E，下列说法正确的是（）A．滑动变阻器滑片向下移动时，R2两端电压变小B．滑动变阻器滑片向下移动时，R2两端电压变大EC．滑动变阻器滑片位于中间时，R2两端电压为2ED．滑动变阻器滑片位于中间时，R2两端电压小于2三、实验题13．为了测量一节干电池的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材供选用：A．待测干电池一节B．直流电流表（量程0 ~ 0.6 ~ 3 A，0.6 A挡内阻为0.1Ω，3 A挡内阻为0.02Ω）C．直流电压表（量程0 ~ 3 ~ 15 V，3 V挡内阻为5 kΩ，15 V挡内阻为25 kΩ）D．滑动变阻器（阻值范围为0 ~ 15Ω，允许最大电流为1A）E．滑动变阻器（阻值范围为0 ~ 1000Ω，允许最大电流为0.2 A）F．开关G．导线若干（1）将如图所示中的器材，进行实物连线_______；（2）为尽可能减少实验的误差，其中滑动变阻器选______（填代号）；（3）根据实验记录，画出的U—I图线如图所示，从中可求出待测干电池的电动势为E=_____V，内电阻为r=______Ω．14．现要测定一段粗细均匀、电阻约为60 Ω的合金丝的电阻率，若已测得其长度，要尽量精确的测量其电阻值R，器材有：电池组(电动势3.0 V，内阻约为1 Ω)电流表(量程0～100 mA，内阻约0.5 Ω)电压表(量程0～3 V，内阻约3 kΩ)滑动变阻器R1(0～10 Ω，允许最大电流2.0 A)；滑动变阻器R2(0～500 Ω，允许最大电流0.5 A)；开关一个、导线若干．(1)以上器材中，所用的滑动变阻器应选________．(填“R1”或“R2”)(2)用螺旋测微器测量合金丝直径时的刻度位置如图7甲所示，读数为________mm.(3)如图乙所示是测量合金丝电阻的电路，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应移到________．(填“最左端”或“最右端”)(4)为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应改进的是________．(填选项前的字母)A．电流表连接方式改为内接法B．滑动变阻器连接方式改为限流式四、解答题15．如图所示，边长为L=0.8m的正方形ABCD区域内存在竖直方向的匀强电场，一带负电的粒子从A点沿AB方向以初速v0=2×105m/s射入电场，最后从C点离开电场．已知带电粒子的电量q=10-8C，质量m=10-16kg，不计粒子重力．（1）试判断电场强度的方向；（2）粒子从A点飞到C点所用的时间t；（3）电场强度E的大小．16．如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴．一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M 点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN 之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为.不计空气阻力，重力加速度为g，求（1）电场强度E的大小和方向；（2）小球从A点抛出时初速度v0的大小；（3）A点到x轴的高度h.17．如图所示，在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴正方向的匀强电场,在第四象限内有一垂直于平面向外的匀强磁场．现有一质量为m，电荷量为q的负粒子（重力不计）从坐标原点o射入磁场，其入射方向与y轴负方向成45°角．当粒子运动到电场中坐标为（3L，L）的P点处时速度大小为v0，方向与x轴正方向相同．求：（1）粒子从O点射入磁场时的速度v．（2）匀强电场的场强E（3）粒子从O点运动到P点所用的时间．参考答案1．D【详解】发现电流周围存在磁场的科学家是奥斯特，根据安培定则可知该导线下方飞磁场方向垂直纸面向里，因此小磁针的N 极垂直转向纸内，故ABC 错误，D 正确．【点睛】本题考查了电流磁效应的发现已经直导线周围磁场的分部情况，比较简单，对于类似简单问题不能忽视，要不断加强练习．2．D【解析】 粒子在磁场中的周期2m T qBπ= ，与速度无关，故粒子周期不变，故AB 错误；离子在磁场中受到的洛伦兹力不做功，不能改变离子的动能，所以离子不能从磁场中获得能量．故C 错误；离子每次通过D 形盒D 1、D 2间的空隙时，电场力做正功，动能增加，所以离子从电场中获得能量．故D 正确；故选D ．点睛：回旋加速器是利用磁场中的圆周运动使离子反复加速的，加速电场的强弱不会影响最后的动能，但金属盒的半径制约了最大动能，达到最大半径后，粒子无法再回到加速电场继续加速．3．B【解析】【分析】带电油滴恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，可知电场力和重力平衡，洛伦兹力充当向心力，由左手定则判断旋转的方向。
人教版高中物理选修(3-1)-选修3-1综合测试3
选修3-1综合测试三一、选择题（共60分，在每小题给出的4个选项中，第1题到第10题有一个选项正确，第11题到第15题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1、关于摩擦起电和感应起电，以下说法正确的是（）A.摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生电荷B.摩擦起电是因为产生电荷，感应起电是因为电荷的转移C.不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移D.以上说法均不正确2、如图所示，虚线为电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等。
一个带正电的点电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能，则下列说法正确的是（）A.A点的电势比B点的高B.无法比较A、B两点的电势高低C.A点的电场强度比B点的大D.无法比较A、B两点的场强大小3、下列说法正确的是（）A.处于静电平衡状态的导体，内部既无正电荷，又无负电荷B.处于静电平衡状态的导体，内部和外表面处的电场强度均为零C.手拿不带电的金属棒靠近带正电的验电器，那么验电器的金属箔张开的角度将变小D.电容越大的电容器，带电荷量也一定越多4、如图两段等长细线将质量分别为2m、m的小球A、B悬挂在O点并处于大-，当系统处于静止状态时，小为E的匀强电场中。
A、B带电量分别为q4+、q可能出现的状态是（）A. B. C. D.5、控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如图）.设两极板正对面积为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6、一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相等，都是R，设通过的电流强度相同，则在相同的时间内，关于这只电炉和这台电动机的发热情况，下列说法中正确的是（）A.电炉和电动机产生电炉的热量相等B.产生的热量多于电动机产生的热量C.产生的热量少于电动机产生的热量D.无法判断7、如图所示，当ab端接入100V电压时，cd两端为20V；当cd两端接入100V 时，ab两端电压为50V，则R1：R2：R3之比是（）。
最新人教版高中物理选修3-1综合测试题全套及答案
最新人教版高中物理选修3-1综合测试题全套及答案综合评估检测卷(一)静电场一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分．每小题至少一个答案正确)1.图中，实线和虚线分别表示等量异种点电荷的电场线和等势线，则下列有关P、Q两点的相关说法中正确的是()A．两点的场强等大、反向B．P点电场更强C．两点电势一样高D．Q点的电势较低答案： C2．如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变A、B两极板带的电荷量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度()A．一定增大B．一定减小C．一定不变D．可能不变解析：极板带的电荷量Q不变，当减小两极板间距离，同时插入电介质，则电容C一定增大．由U＝Q C 可知两极板间电压U一定减小，静电计指针的偏转角也一定减小，选项B正确．答案： B3.如图所示中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在该直线上有a、b两点，用E a、E b分别表示a、b 两点的场强大小，则()A．a、b两点场强方向相同B．电场线从a指向b，所以E a＞E bC．电场线是直线，所以E a＝E bD．不知a、b附近的电场线分布，E a、E b大小不能确定解析：由于电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，而该电场线是直线，故A正确．电场线的疏密表示电场的强弱，只有一条电场线时，则应讨论如下：若此电场线为正点电荷电场中的，则有E a＞E b；若此电场线为负点电荷电场中的，则有E a＜E b；若此电场线是匀强电场中的，则有E a＝E b；若此电场线是等量异种点电荷电场中那一条直的电场线，则E a和E b的关系不能确定．故正确选项为A、D.答案：AD4.如图所示，三个等势面上有a、b、c、d四点，若将一正电荷由c经a移到d，电场力做正功W1，若由c经b移到d，电场力做正功W2，则()A．W1>W2φ1>φ2B．W1<W2φ1<φ2C．W1＝W2φ1<φ2D．W1＝W2φ1>φ2解析：由W＝Uq可知W1＝W2.由W cd＝U cd·q，W cd>0，q>0，可知U cd>0.故φ1>φ2>φ3，D正确．答案： D5.右图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点，在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J，静电力做的功为1.5 J．下列说法正确的是()A．粒子带负电B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5 JC．粒子在A点的动能比在B点少0.5 JD．粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J解析：本题考查电荷在电场中的运动，从粒子运动的轨迹判断粒子带正电，A项错误；因为静电力做正功，电势能减小，所以B项错误；根据动能定理得W＋W G＝ΔE k＝－0.5 J，B点的动能小于A点的动能，C项错误；静电力做正功，机械能增加，所以A点的机械能比B点的机械能要小1.5 J，D项正确．答案： D 6.如图所示，有一带电粒子贴着A 板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U 1时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U 2时，带电粒子沿②轨迹落到B 板中间．设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为( )A ．U 1∶U 2＝1∶8B ．U 1∶U 2＝1∶4C ．U 1∶U 2＝1∶2D ．U 1∶U 2＝1∶1解析： 由y ＝12at 2＝12Uq md ·l 2v 20得U ＝2m v 20dyql 2，所以U ∝y l 2，可知A 项正确． 答案： A 7.右图是某电场中的一组等势面，若A 、B 、C 、D 相邻两点间距离均为2 cm ，A 和P 点间的距离为1.5 cm ，则该电场的场强E 和P 点的电势φP 分别为( )A ．500 V/m ，－2.5 V B.1 00033V/m ，－2.5 VC ．500 V/m,2.5 V D.1 00033V/m,2.5 V 解析： 由E ＝U d 得E ＝U CBBC ·sin 60°＝102×10－2×32 V/m ＝1 00033 V/m ，U BP ＝E ·PB sin 60°＝1 00033×0.5×10－2×32V ＝2.5 V ，由于φB ＝0，则φP ＝－U BP ＝－2.5 V ，故B 正确． 答案： B 8.如图所示，在某一点电荷Q 产生的电场中有a 、b 两点，其中a 点的场强大小为E a ，方向与ab 连线成30°角；b 点的场强大小为E b ，方向与ab 连线成60°角．关于a 、b 两点场强大小及电势高低，下列说法中正确的是( )A．E a＝3E b，φa＜φb B．E a＝E b3，φa＞φbC．E a＝2E b，φa＞φb D．E a＝E b2，φa＜φb解析：通过作图找出点电荷Q的位置，并设a、b间距为2l，则a、b两点距点电荷的距离分别为3l和l，如图所示；根据点电荷周围的场强公式E＝k Qr2∝1r2，及r a＝3l和r b＝l，可知E a∶E b＝1∶3，即E b＝3E a；根据电场线的方向可知场源电荷是负电荷，又因为越靠近场源负电荷电势越低，所以φa＞φb；综上可知，选项B正确．答案： B9.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，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介质，则两极板间的电势差增大解析：答案：BC10.如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是() 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解析：粒子接近M点过程中电场力做负功，离开M点的过程中电场力做正功，所以在M点粒子的速率应该最小，A、B错误；粒子在匀强电场中运动，所受电场力不变，加速度不变，C正确；因为动能先减少后增加，所以电势能先增加后减少，D错误．答案： C11.一电子在电场中由a点运动到b点的轨迹如图中实线所示．图中一组平行虚线是等势面，则下列说法正确的是()A．a点的电势比b点低B．电子在a点的加速度方向向右C．电子从a点到b点动能减小D．电子从a点到b点电势能减小解析：由于等势面是均匀平行直线，电场为匀强电场，又由于电子的运动轨迹向右弯曲，电场线一定与等势面垂直，故电场力方向竖直向下，而电子带负电，所以电场线方向一定是竖直向上，沿电场线方向电势降低，故a点电势比b点高，选项A错误；由于电子所受电场力向下，加速度方向向下，选项B错误；由于位移方向向右上方，电场力竖直向下，夹角大于90°，所以电场力做负功，电势能增加，动能减少，故选项C对、D 错．答案： C12.如图所示，a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6 V、4 V和1.5 V．一质子(11H)从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动有下列判断，其中正确的是()A．质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5 eVB．质子从a等势面运动到c等势面动能减少4.5 eVC．质子经过等势面c时的速率为2.25vD．质子经过等势面c时的速率为1.5v解析：质子由高等势面向低等势面运动，电势能减少，动能增加，A、B都错；质子从等势面a到等势面b，由动能定理得12m v2＝2 eV，质子从等势面a到等势面c，由动能定理得12m v2c＝4.5 eV，解得v c＝1.5v，故正确答案为D.答案： D二、计算题(本大题共4小题，共40分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13．(8分)匀强电场的场强为40 N/C，在同一条电场线上有A、B两点，把质量为2×10－9 kg、带电荷量为－2×10－9 C的微粒从A点移到B点，静电力做了1.5×10－7 J的正功．求：(1)A、B两点间的电势差U AB；(2)A、B两点间的距离；(3)若微粒在A点具有与电场线同向的速度为10 m/s，在只有静电力作用的情况下，求经过B点的速度．解析：(1)W AB＝U AB·qU AB＝W ABq＝1.5×10－7－2×10－9V＝－75 V(2)由题意知：场强方向由B→A，故U BA＝E·d得d＝U BAE ＝7540m＝1.875 m(3)由动能定理有W AB＝12m v2B－12m v A′2解得v B＝510m/s，方向与电场线同向．答案：(1)－75 V(2)1.875 m(3)510 m/s，方向与电场线同向14．(10分)如图所示，M、N为水平放置的互相平行的两块大金属板，间距d＝35 cm，两板间电压U＝3.5×104 V．现有一质量m＝7.0×10－6 kg、电荷量q＝6.0×10－10 C的带负电的油滴，由下板N正下方距N为h＝15 cm的O处竖直上抛，经N板中间的P孔进入电场．欲使油滴到达上板Q点时速度恰为零，则油滴上抛的初速度v0为多大？(g取10 m/s2)解析：(1)设N板电势高，则油滴在M、N间运动时电场力做负功，全过程由动能定理得－mg(d＋h)－qU＝0－12m v 2 0代入数据解得v0＝4 m/s(2)设M板电势高，则油滴在M、N间运动时电场力做正功，由动能定理得－mg(d＋h)＋qU＝0－12m v 2 0代入数据解得v0＝2 m/s答案： 4 m/s或2 m/s15．(10分)如图所示，ABCDF为一绝缘光滑轨道，竖直放置在水平向右的匀强电场中，AB与电场线平行，BCDF是与AB相切、半径为R的圆形轨道．今有质量为m、带电荷量为＋q的小球在电场力作用下从A点由静止开始沿轨道运动，小球经过最高点D时对轨道的压力恰好为零，则A点与圆轨道的最低点B间的电势差为多大？解析：小球从A到D的过程中有两个力做功，即重力和电场力做功，由动能定理得12m v2＝qU AD－mg2R小球在D点时重力提供向心力，由牛顿第二定律得mg＝m v2 R联立解得U AD＝5mgR2q由于B、D两点在同一等势面上，则U AB＝U AD＝5mgR 2q答案：5mgR 2q16．(12分)一束电子流在经U＝5 000 V的加速电场加速后，在距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＝5.0 cm，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？解析：设极板间电压为U′时，电子能飞离平行板间的偏转电场．加速过程中，由动能定理得eU＝12m v2①进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速运动，有l＝v0t②在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度a＝Fm＝eU′dm③偏转距离y＝12at2④能飞出的条件为y≤d2⑤解①②③④⑤式得U′≤2Ud2l2＝2×5 000×(10－2)2(5×10－2)2V＝400 V答案：400 V综合评估检测卷(二)恒定电流一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分．每小题至少一个答案正确) 1．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是()A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多B．W＝UI适用于任何电路，而W＝I2Rt＝U2R t只适用于纯电阻的电路C．在不是纯电阻的电路中，UI＞I2R D．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路解析：本题考查的是电功、电功率和焦耳定律，关键是正确区分电功和电功率．电功率公式P＝Wt，功率越大，表示电流做功越快．对于一段电路，有P＝IU，I＝PU ，焦耳热Q＝⎝⎛⎭⎫PU2Rt，可见Q与P、U、t都有关．所以，P越大，Q不一定越大，A不对．W＝UIt是电功的定义式，适用于任何电路，而I＝UR只适用于纯电阻的电路，B对．在不是纯电阻的电路中，电流所做的功＝焦耳热＋其他形式的能，所以W＞Q，即UI＞I2R，C正确．Q ＝I2Rt是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，D正确．答案：BCD2．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内()A．电炉放热与电动机放热相等B．电炉两端电压小于电动机两端电压C．电炉两端电压等于电动机两端电压D．电动机消耗的功率大于电炉的功率解析：电炉属于纯电阻，电动机属于非纯电阻，对于电炉有：U＝IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝I2R；对于电动机有：U＞IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝UI＞I2R.答案：ABD3．图中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点a、b之间电阻是R，在a、b之间加上电压U，测得流过电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是()A．I2R B．U2/RC．UI D．UI－I2R解析：选项A、B的表达式只适用于纯电阻电路，D项表达式表示在非纯电阻电路中的输出功率，虚线框中不知道是哪种元件，功率P＝UI总是适用的，C选项正确．答案： C4.电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到市电上(如图所示)，下列说法正确的是()A．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大B．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小C．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少D．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率不变解析：开关接通时，灯泡被短路，灯泡熄灭，电路的总电阻变小，电路的总功率P＝U2R变大，电烙铁的功率变大，A正确，B、C、D错误．答案： A5．在利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图中，开关闭合前滑动变阻器的接法最合理且路端电压最大的是()解析：A选项中滑动变阻器连入电路的电阻为零，D选项中连入电路的电阻总是全值电阻，不能改变电路的电流．C选项中闭合开关前，滑片靠近下接线柱，接入电路的电阻最小，电路中电流最大，不安全．答案： B6．R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，R1允许通过的最大电流为1.5 A，R2两端允许加的最大电压为10 V．若将它们串联，加在电路两端的最大电压可以是()A．45 V B．5 VC．25 V D．15 V解析：本题中R1、R2串联，R1允许通过的最大电流为1.5 A，经计算，R2允许通过的最大电流仅为0.5 A，则通过串联电路的最大电流以最小的为准，从而求得加在电路两端的最大电压是15 V，因而选D.答案： D7.如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0＝r，滑动变阻器的最大阻值是2r.当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法正确的是()A．电路中的电流变大B．电源的输出功率先变大后变小C．滑动变阻器消耗的功率变小D．定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小解析：当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，外电路电阻减小，电路中的电流变大，当滑片位于b端时，r＝R外，电源的输出功率最大，选项A对，B错；当把定值电阻R0看作电源内阻时，当滑动变阻器的滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的功率最大，由a端向b端滑动时，滑动变阻器消耗的功率变小，选项C 对；由P＝I2R0知，定值电阻R0上消耗的功率变大，选项D错．答案：AC8.右图是某电源的路端电压随电流变化的特性曲线，则下列结论正确的是()A．电源的电动势为6.0 VB．电源的内阻为12 ΩC．电流为0.5 A时的外电阻是0D．电源的短路电流为0.5 A解析：由U－I图线可知电源的电动势E＝6.0 V，内阻r＝6.0－5.20.5Ω＝1.6 Ω，故A正确，B错误；由图象可知电源的短路电流一定大于0.5 A，电流为0.5 A时外电阻不是零，而是R＝UI ＝5.20.5Ω＝10.4 Ω，故C、D错误．答案： A9.如图所示，A、B间电压恒为U，当滑动变阻器的滑片P逐渐向上端移动的过程中，灯泡上的电压数值() A．一直为U B．一直为0C．逐渐增大到U D．逐渐减小到0解析：滑动变阻器为分压式接法，灯泡两端的电压从0～U变化，选项C正确．答案： C10.闭合电路的电源电动势为E，内阻为r，如图所示，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时，下列说法中正确的是()A．小灯泡L1、L3变亮，L2变暗B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C．电压表V1示数变化量较小D．电压表V2示数变化量较小解析：当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时，并联电路总电阻减小(局部)，总电流I增大，路端电压U减小(整体)，干路电流增大，则L2变亮；与滑动变阻器串联的灯泡L1电流增大，变亮；与滑动变阻器并联的灯泡L3电压U3＝U－U2，U减小，U2增大，则U3减小，L3变暗；U1减小，U2增大，而路端电压U＝U1＋U2减小，所以U1的变化量大于U2的变化量，故A、C错误，B、D正确．答案：BD二、非选择题(本题共5小题，共50分)11．(8分)在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：R x(阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)；电压表：V(量程3 V，内阻约3 kΩ)电流表：A1(量程0.6 A，内阻约0.2 Ω)；A2(量程3 A，内阻约0.05 Ω)；电源：E1(电动势3 V，内阻不计)；E2(电动势12 V ，内阻不计)；滑动变阻器：R(最大阻值约20 Ω)；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm.(2)若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________________________________________________________________________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框内完成电路原理图．解析：(1)螺旋测微器的读数为(1.5 mm＋27.3×0.01 mm)＝1.773 mm.(2)在用伏安法测电阻的实验，为使测量尽量精确，则电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测电阻丝的额定电流为0.5 A，所以电流表选A1，电源选E1即可．电路原理如图所示．答案：(1)1.773(1.771～1.775均正确)(2)A1E1电路图见解析．12.(10分)某学生实验小组利用图甲所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：多用电表；电压表：量程5 V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5 kΩ；导线若干．回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡，再将红表笔和黑表笔________，调零点．(2)将图甲中多用电表的红表笔和________(选填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图乙所示，这时电压表的示数如图丙所示．多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________V.解析：(1)使用多用电表测电阻前，应首先将红、黑表笔短接进行欧姆调零．(2)多用电表电流为“红进黑出”，图甲中外电路电流由2到1，所以红表笔应连1端．(3)多用电表挡位为“×1 k”Ω，指针指15，则R＝15×1 k＝15 kΩ，由图丙知电压表读数为3.60 V.答案：(1)短接(2)1(3)15 3.6013．(10分)有一个小灯泡上标有“4 V，2 W”字样，现在要用伏安法描绘这个小灯泡的U－I图线．有下列器材供选用：A．电压表(0～5 V，内阻10 kΩ)B．电压表(0～10 V，内阻20 kΩ)C．电流表(0～3 A，电阻1 Ω)D．电流表(0～0.6 A，内阻0.4 Ω)E．滑动变阻器(5 Ω，1 A)F．滑动变阻器(500 Ω，0.2 A)G．电源、开关一个、导线若干(1)实验中电压表应选用________，电流表应选用________．为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用________(用序号字母表示)．(2)请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图．解析：(1)因小灯泡的额定电压为4 V，所以电压表应选用A，小灯泡的额定电流I＝PU＝0.5 A，所以电流表应选用D；小灯泡正常工作时的电阻为R＝U2P＝8 Ω，因为R V R A>R x，R x为小电阻，电流表应采用外接法，要求电压表从零开始变化，故滑动变阻器采用分压接法，为便于调节，滑动变阻器应选用E.(2)满足实验要求的电路如图所示．接成相应的实物电路如图所示．答案：(1)A D E(2)见解析．14．(10分)小明要测量一电源的电动势E和内阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表示)，一只电阻箱(阻值用R表示)，一只开关和导线若干．该同学设计了如图所示的电路进行实验和采集数据．(1)小明设计该实验的原理表达式是________(用E、r、I、R表示)；(2)小明在闭合开关之前，应先将电阻箱阻值调至________(选填“最大值”“最小值”或“任意值”)，在实验过程中，将电阻箱调至如图所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω.(3)小明根据实验采集到的数据作出如图所示的1I－R图象，则由图象求得，该电源的电动势E＝________ V，内阻r＝________Ω(结果均保留两位有效数字)．解析：(1)在闭合电路中，E、I、R、r几个量之间的关系是E＝I(R＋r)．(2)为了整个电路的安全，所以开始电流要小，即电阻箱电阻调到最大值；题图中电阻箱读数为25 Ω.(3)根据E＝I(R＋r)，推出1I＝RE＋rE，再结合1I－R图象可知，图线的斜率为1E，截距为rE，解得E＝6.0 V(5.8～6.2均可)，r＝2.4 Ω(2.3～2.5均可)．答案：(1)E＝I(R＋r)(2)最大值25(3)6.0(5.8～6.2均可) 2.4(2.3～2.5均可)15．(12分)图中电源电动势E＝12 V，内电阻r＝0.5 Ω.将一盏额定电压为8 V、额定功率为16 W的灯泡与一只线圈电阻为0.5 Ω的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光，通电100 min.(1)电源提供的能量是多少？(2)电流对灯泡和电动机所做的功各是多少？(3)灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少？解析：(1)灯泡两端电压等于电源两端电压，且U＝E－Ir得总电流I＝E－Ur＝8 A电源提供的能量E电＝IEt＝8×12×100×60 J＝5.76×105 J(2)通过灯泡的电流I1＝PU＝2 A电流对灯泡所做的功W1＝Pt＝16×100×60 J＝9.6×104 J通过电动机的电流I2＝I－I1＝6 A电流对电动机所做的功W2＝I2U2t＝6×8×100×60 J＝2.88×105 J(3)灯丝产生的热量Q1＝W1＝9.6×104 J电动机线圈产生的热量Q2＝I22rt＝36×0.5×6 000 J＝1.08×105 J答案：(1)5.76×105 J(2)9.6×104 J 2.88×105 J(3)9.6×104 J 1.08×105 J综合评估检测卷(三)磁场一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分．每小题至少一个答案正确) 1．下列关于电场和磁场的说法中正确的是()A．电场线和磁感线都是封闭曲线B．电场线和磁感线都是不封闭曲线C．通电导线在磁场中一定受到磁场力的作用D．电荷在电场中一定受到电场力的作用答案： D2．下列各图中，表示通电直导线所产生的磁场，正确的是()答案： B3．在磁场中某一点，已经测出一段0.5 cm长的导线中通入0.01 A的电流时，受到的安培力为5.0×10－6 N，则下列说法正确的是()A．该点磁感应强度大小一定是0.1 TB．该点磁感应强度大小一定不小于0.1 TC．该点磁感应强度大小一定不大于0.1 TD．该点磁感应强度的方向即为导线所受磁场力的方向解析：当通电导线与磁场方向垂直时，B＝FIL＝0.1 T，当通电导线与磁场方向不垂直时B＝FIL sin α＞FIL，故应选B.答案： B4．在匀强磁场中，一带电粒子沿着垂直磁感应强度的方向运动．现将该磁场的磁感应强度增大为原来的2倍，则该带电粒子受到的洛伦兹力()A．变为原来的14B．增大为原来的4倍C．减小为原来的12D．增大为原来的2倍答案： D5.初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则()A．电子将向右偏转，速率不变B．电子将向左偏转，速率改变C．电子将向左偏转，速率不变D．电子将向右偏转，速率改变解析：由右手定则判定直线电流右侧磁场的方向垂直纸面向里，再根据左手定则判定电子所受洛伦兹力偏离电流，由于洛伦兹力不做功，电子动能不变．答案： A6.如图所示，A为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图．当圆盘高速绕中心轴OO′转动时，通电直导线所受磁场力的方向是()A．竖直向上B．竖直向下C．水平向里D．水平向外解析：由于带负电的圆环顺时针方向旋转，形成的等效电流为逆时针方向，所产生的磁场方向竖直向上．由左手定则可判定通电导线所受安培力的方向水平向里．答案： C7.如图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度v 水平射入，为使粒子流经过磁场时不偏转(不计重力)，则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于此电场场强大小和方向的说法中，正确的是()A．大小为B/v，粒子带正电时，方向向上B．大小为B/v，粒子带负电时，方向向上C．大小为B v，方向向下，与粒子带何种电荷无关D．大小为B v，方向向上，与粒子带何种电荷无关解析：当粒子所受的洛伦兹力和电场力平衡时，粒子流匀速直线通过该区域，有q v B＝qE，所以E＝B v.假设粒子带正电，则受向下的洛伦兹力，电场方向应该向上．粒子带负电时，电场方向仍应向上．故正确答案为D.答案： D8.如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量的情况是()A．如图所示位置时等于BSB．若使框架绕OO′转过60°角，磁通量为32BSC．若从初始位置转过90°角，磁通量为零D．若从初始位置转过180°角，磁通量变化为2BS 解析：在如题图所示的位置时，磁感线与线框平面垂直，Φ＝BS.当框架绕OO′轴转过60°时可以将图改画成侧视图如图所示，Φ＝BS⊥＝BS·cos 60°＝12BS.转过90°时，线框由与磁感线垂直穿过变为平行，Φ＝0.线框转过180°时，磁感线仍然垂直穿过线框，只不过穿过方向改变了．因而Φ1＝BS，Φ2＝－BS，ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BS.综上所述，A、C、D正确．答案：ACD9.如图所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面，并且指向纸外．有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度，但都是一价正离子()A．只有速度v大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管B．只有质量m大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管C．只有质量m与速度v的乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D．只有动能E k大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管解析：因为粒子能通过弯管要有一定的半径，其半径r＝R.，由粒子的q、B都相同，则只有当m v一定时，粒子才能通过弯管．所以r＝R＝m vqB答案： C10.用如图所示的回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的最大动能增加为原来的4倍，可采用下列哪几种方法？()A．将其磁感应强度增大为原来的2倍B．将其磁感应强度增大为原来的4倍C．将D形金属盒的半径增大为原来的2倍。
人教版高中物理选修3-1综合能力测试(附详解答案)
（精心整理，诚意制作）选修3-1综合能力测试（附详解答案）本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(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符合题目要求，有些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．如图所示，有一金属箔验电器，起初金属箔闭合，当带正电的棒靠近验电器上部的金属板时，金属箔张开．在这个状态下，用手指接触验电器的金属板，金属箔闭合，问当手指从金属板上离开，然后使棒也远离验电器，金属箔的状态如何变化？从下图中的①～④4个选项中选取一个正确的答案．( ) A．图①B．图②C．图③D．图④答案：B解析：手指接触一下，验电器上带负电，手指离开，棒也远离，金属箔张开，B正确．2．如图所示，用两个一样的弹簧测力计吊着一根铜棒，铜棒所在的虚线范围内有垂直纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流，当棒静止时，弹簧测力计的读数之和为F1；若将棒中的电流反向，当棒静止时，弹簧测力计的示数之和为F2，且F2>F1，根据这两个数据，可以确定( )A．磁场的方向B．磁感应强度的大小C．安培力的大小D．铜棒的重力答案：ACD解析：由弹簧测力计示数F2>F1可知电流向右时F安方向向上，再由左手定则可确定磁场方向垂直于纸面向里．再由题意，电流自左向右时，F1＋F安＝mg，电流反向后，F2－F安＝mg，解得F安＝12(F2－F1)，mg＝12(F1＋F2)，由于I、L未知，故不能确定磁感应强度B的大小．3．(20xx·广州模拟)如图为“热得快”热水器的电路图和示意图．现接通电源，发现该热水器没有发热，并且热水器上的指示灯也不亮，现用交流电压表测得热水器A、B两端的电压为220V，指示灯两端的电压为220V.那么该热水器的故障在于( )A．连接热水器和电源之间的导线断开B．连接电阻丝与指示灯的导线发生了短路C．电阻丝熔断，同时指示灯烧毁D．同时发生了以上各种情况答案：C解析：电压表测得AB两点间电压为220V，说明连接热水器和电源之间的导线是完好无损的，热水器不发热说明电阻丝熔断了，指示灯不亮，说明指示灯被烧毁了，故只有选项C正确．4.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗．如下图，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A，电动机启动时电流表读数为58A，若电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了( )A．35.8W B．43.2WC．48.2W D．76.8W答案：B解析：车灯电阻为R＝EI－r＝12.510Ω－0.05Ω＝1.2Ω，电动机未启动时车灯的电功率P1＝I2R＝102×1.2W＝120W.电动机启动后，电源内阻消耗的电压U r＝Ir ＝58×0.05V＝2.9V，车灯与电动机的并联电压为U＝E－U r＝(12.5－2.9)V＝9.6V ，车灯的电功率为P 2＝U2R ＝9.621.2W ＝76.8W ，车灯电功率降低了ΔP ＝P 1－P 2＝43.2W.5．静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针的张角大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小．如图所示，A 、B 是平行板电容器的两个金属板，G 为静电计．开始时开关S 闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开角度增大些，下列采取的措施可行的是( )A ．断开开关S 后，将A 、B 分开些B ．保持开关S 闭合，将A 、B 两极板分开些C ．保持开关S 闭合，将A 、B 两极板靠近些D ．保持开关S 闭合，将变阻器滑动触头向右移动答案：A6．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m ，升降机静止时电流表示数为I 0，某过程中电流表的示数如图乙所示，则在此过程中( )A ．物体处于失重状态B ．物体处于超重状态C ．升降机一定向上匀加速运动D ．升降机可能向上匀减速运动答案：B解析：电流表示数增大，说明电阻阻值减小，由压敏电阻的特点知压力增大，即压力大于重力，物体处于超重状态，加速度方向向上，故升降机可能向上加速运动，也可能向下减速运动，故选项B 正确．7.在图中，a 、b 带等量异种电荷，MN 为ab 连线的中垂线，现有一个带电粒子从M 点以一定初速度v0射入，开始时一段轨迹如图中实线，不考虑粒子重力，则在飞越该电场的整个过程中( )A ．该粒子带负电B．该粒子的动能先增大，后减小C．该粒子的电势能先减小，后增大D．该粒子运动到无穷远处后，速度的大小一定仍为v0答案：ABCD解析：等量异种电荷连线的中垂线一定是等势线，且与无穷远处等电势，这是本题考查的重点．至于粒子的动能增减、电势能变化情况，可以根据粒子轨迹的弯曲情况结合功能关系判断出来．由粒子开始时一段轨迹可以判定，粒子在该电场中受到大致向右的电场力，因而可以判断粒子带负电，A正确．因为等量异种电荷连线的中垂面是一个等势面，又由两个电荷的电性可以判定，粒子在运动过程中，电场力先做正功后做负功，所以其电势能先减小后增大，动能先增大后减小，所以B、C正确．因为M点所处的等量异种电荷连线的中垂面与无穷远等电势，所以在由M 点到无穷远运动的过程中，电场力做功W＝qU＝0，所以粒子到达无穷远处时动能仍然为原来值，即速度大小一定为v0.8．(20xx·上海模拟)如图所示，真空中存在范围足够大的匀强电场，A、B为该匀强电场的两个等势面．现有三个完全相同的带等量正电荷的小球a、b、c，从等势面A上的某点同时以相同速率v0向不同方向开始运动，其中a的初速度方向垂直指向等势面B；b的初速度方向平行于等势面；c的初速度方向与a相反．经过一段时间，三个小球先后通过等势面B，已知三个小球始终在该匀强电场中运动，不计重力，则下列判断正确的是( )A．等势面A的电势高于等势面B的电势B．a、c两小球通过等势面B时的速度相同C．开始运动后的任一时刻，a、b两小球的动能总是相同D．开始运动后的任一时刻，三个小球电势能总是相等答案：AB解析：由a、b、c三球经过一段时间后均通过等势面B，可得：电场方向竖直向下，故A正确，由动能定理得，三个小球通过等势面B时，电场力做功相等，三球的速度大小相同，但a、c方向相同，均与b方向不同，同一时间，电场力做功不同，因此同一时刻的动能不相同，C错误；三个小球运动后不可能在同一时刻位于同一等势面上，故电势能不可能相等，D错误．9．如图所示电路中，电源内阻不计，三个小灯泡完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压，开始时只有S1闭合，当S2也闭合后，下列说法正确的是( ) A．灯泡L1变亮B．灯泡L2变亮C．电容器C的带电量将增加D．闭合S2的瞬间流过电流表的电流方向自右向左答案：AD解析：只S1闭合时，L1和L2串联，电容器两端的电压等于电源两端的电压，S2闭合后，L3和L2并联，再和L1串联，则L1两端的电压增大，故L1变亮，电容器两端的电压减小，故电容器放电，电量减小，电流表上的电流是电容器的放电电流，故方向从右向左．10．如下图甲所示，以MN为界的两匀强磁场B1＝2B2，一带电＋q、质量m 的粒子从O点垂直MN进入B1磁场，则经过多长时间它将向下通过O点(不计粒子重力) ( )A．2πm/qB1B．2πm/qB2C．2πm/(B1＋B2)q D．πm/(B1＋B2)q答案：B解析：因为r=T=2πm/qB而B1=2B2所以r2=2r1T2=2T1.由图乙分析示意可知，从粒子垂直MN经O点向上进入B1磁场，到粒子垂直MN经O点向下进入B2磁场，所需最短时间为t=T1+=T2=2πm/qB2.第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，共15分．把答案直接填在横线上)11．(4分)磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能．下图是磁流体发电机的装置：A、B组成一对平行电极，两极间距为d，内有磁感强度为B的匀强磁场，现持续将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而整体呈中性)垂直喷射入磁场，每个离子的速度为v ，电量大小为q，忽略两极之间的等效内阻，稳定时，磁流体发电机的电动势E ＝________，设外电路电阻为R，则R上消耗的功率P＝____________________.答案：Bvd；∵qvB=q ∴E=Bvd P=I2R=12．(4分)如图所示，平行的金属板M、N与电源相连，一个带负电的小球悬挂在两板间，闭合电键后，悬线偏离了竖直方向的夹角为θ，若N板向M板靠近，θ角将；把电键断开，再使N板向M靠近，θ角将.答案：变大；不变解析：极板与电源相连，当减小板间距时，电场增强，所以θ角变大．当断开电源时，减小板间距，电场强度不变所以θ角不变．13．(7分)20xx年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家．材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度．若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻－磁感应强度特性曲线，其中R B、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R B.请按要求完成下列实验．(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，在图2的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.0T，不考虑磁场对电路其它部分的影响)．要求误差较小．提供的器材如下：A．磁敏电阻，无磁场时阻值R0＝150ΩB．滑动变阻器R，全电阻约20ΩC．电流表Ⓐ，量程2.5mA，内阻约30ΩD．电压表，量程3V，内阻约3kΩE．直流电源E，电动势3V，内阻不计F．开关S，导线若干(2)正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表：12345 6U(V)0.000.450.91 1.50 1.79 2.71I(mA)0.000.300.60 1.00 1.20 1.80 根据上表可求出磁敏电阻的测量值R B＝______Ω，结合图1可知待测磁场的磁感应强度B＝______T.(3)试结合图1简要回答，磁感应强度B在0－0.2T和0.4～0.1T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？(4)某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻－磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称)，由图线可以得到什么结论？答案：(1)如下图所示(2)1500 0.90(3)在0～0.2T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化(或不均匀变化)；在0.4～1.0T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化(或均匀变化)(4)磁场反向，磁敏电阻的阻值不变．三、论述·计算题(共5小题，共45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)14．(8分)如图所示，在水平方向的匀强电场中一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC，其下端(C端)距地面高度h=0.8m.有一质量500g的带电小环套在直杆上，正以某一速度，沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过C端的正下方P 点处．(g取10m/s2)求：(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；(2)小环从C运动到P过程中的动能增量；(3)小环在直杆上匀速运动速度的大小v0.答案：(1)15．(9分)在竖直平面内有一圆形绝缘轨道，半径为R＝0.4m，匀强磁场垂直于轨道平面向里，一质量为m＝1×10－3kg、带电量为q＝＋3×10－2C的小球，可在内壁滑动，如图甲所示，开始时，在最低点处给小球一个初速度v0，使小球在竖直平面内逆时针做圆周运动，如图乙(a)是小球在竖直平面内做圆周运动的速率v随时间变化的情况，图乙(b)是小球所受轨道的弹力F随时间变化的情况，结合图像所给数据，(取g＝10m/s2)求：(1)磁感应强度的大小？(2)初速度v0的大小？答案：(1)0.25T (2)8m/s解析：(1)从乙图(a)可知，小球第二次到达最高点时，速度大小为4m/s，而由乙图(b)知，此时轨道与球间的弹力为零，故代入数据得：B=0.25T(2)从图乙可知，小球最初在最低点时，轨道与球之间的弹力为F=0.11N，根据牛顿第二定律得：代入数据得：v0=8m/s16．(9分)环保汽车在为20xx年奥运会馆服务中，受到世界各国运动员的一致好评．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×103kg.当它在水平路面上以v＝36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50A，电压U＝300V.在此行驶状态下，(1)求驱动电机的输出功率P电；(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P ，求汽车所受阻力与车重的比值(g取10m/s2)；机(3)设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需太阳能电池板的最小面积．结合计算结果，简述你对该设想的思考．已知太阳辐射的总功率P0＝4×1026W，太阳到地球的距离r＝1.5×1011m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%.答案：(1)1.5×104W (2)0.045 (3)101m2对该设想的思考，只要正确即可解析：(1)驱动电机的输入功率P电＝IU＝1.5×104W(2)在匀速行驶时P机＝0.9P电＝F v＝f v，f＝0.9P电/v，汽车所受阻力与车重之比f/mg＝0.045；(3)当太阳光垂直电池板入射时，所需电池板面积最小，设其为S距太阳中心为r的球面面积S0＝4πr2若没有能量损耗，太阳能电池板接收到的太阳能功率为P′，则P′P0＝SS0设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P则P＝(1－30%)P′，所以PP0(1－30%)＝SS0由于P电＝15%P，所以电池板的最小面积S＝PS00.7P0＝4πr2P电0.15×0.7P0＝101m2对该设想提出合理的改进建议，只要正确即可．17．(9分)如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d ＝40cm.电源电动势E＝24V，内电阻r＝1Ω，电阻R＝15Ω.闭合S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0＝4m/s竖直向上射入板间．若小球带电量为q＝1×10－2C，质量为m＝2×10－2kg，不考虑空气阻力．那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？(取g＝10m/s2)答案：8Ω；23W解析：(1)小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零．设两板间电压为UAB由动能定理得①将已知数据代入上式得：滑动变阻器两端电压U滑＝U AB＝8V②设通过滑动变阻器电流为I，由欧姆定律得I＝E－U滑R＋r＝1A③滑动变阻器接入电路的电阻R滑＝U滑I＝8Ω④(2)电源的输出功率P出＝I2(R＋R滑)＝23W⑤11 / 11 18.(10分)(20xx·潍坊)如图所示，有界匀强磁场的磁感强度B=2×10-3T ；磁场右边是宽度L=0.2m 、场强E=40V/m 、方向向左的匀强电场．一带电粒子电荷量q=-3.2×10-19C ，质量m=6.4×10-27kg ，以v=4×104m/s 的速度沿OO′垂直射入磁场，在磁场中偏转后进入右侧的电场，最后从电场右边界射出．求：(1)大致画出带电粒子的运动轨迹(画在给出的图中)；(2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径；(3)带电粒子飞出电场时的动能Ek.答案：(1)如图 (2)R ＝0.4m (3)E k ＝7.68×10－18J解析：(1)轨迹如图．。
人教版高中物理选修3-1综合能力测试(附详解答案)
选修3-1综合能力测试（附详解答案）本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题(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符合题目要求，有些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．如图所示，有一金属箔验电器，起初金属箔闭合，当带正电的棒靠近验电器上部的金属板时，金属箔张开．在这个状态下，用手指接触验电器的金属板，金属箔闭合，问当手指从金属板上离开，然后使棒也远离验电器，金属箔的状态如何变化？从下图中的①～④4个选项中选取一个正确的答案． ( )A ．图①B ．图②C ．图③D ．图④ 答案：B 解析：手指接触一下，验电器上带负电，手指离开，棒也远离，金属箔张开，B 正确．2．如图所示，用两个一样的弹簧测力计吊着一根铜棒，铜棒所在的虚线范围内有垂直纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流，当棒静止时，弹簧测力计的读数之和为F 1；若将棒中的电流反向，当棒静止时，弹簧测力计的示数之和为F 2，且F 2>F 1，根据这两个数据，可以确定 ( )A ．磁场的方向B ．磁感应强度的大小C ．安培力的大小D ．铜棒的重力答案：ACD 解析：由弹簧测力计示数F 2>F 1可知电流向右时F安方向向上，再由左手定则可确定磁场方向垂直于纸面向里．再由题意，电流自左向右时，F 1＋F 安＝mg ，电流反向后，F 2－F 安＝mg ，解得F 安＝12(F 2－F 1)，mg ＝12(F 1＋F 2)，由于I 、L 未知，故不能确定磁感应强度B 的大小．3．(2009·广州模拟)如图为“热得快”热水器的电路图和示意图．现接通电源，发现该热水器没有发热，并且热水器上的指示灯也不亮，现用交流电压表测得热水器A 、B 两端的电。
高中物理选修3-1测试题及答案(人教版)
高中物理选修3-1测试题及答案（满分100分，时间90分钟）一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分，在1~9小题为单选；第10小题为不定项选。
）1．关于点电荷的说法，正确的是( )A．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷C．点电荷一定是电量很小的电荷D．体积很大的带电体只要距离满足一定条件也可以看成点电荷2．下列关于电场强度的叙述，正确的是( )A．电场中某点的电场强度与该点试探电荷的电量成反比B．电场中某点的电场强度与该点试探电荷所受的电场力成正比C．电场中某点的电场强度与该点有无试探电荷无关D．电场中某点的电场强度方向就是试探电荷在该点所受电场力的方向3. 关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是（）A.电场强度的方向处处与等势面平行B.随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低C. 电场强度为零的地方，电势也为零D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向4. 如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示电场的等势面。
则( )A．1、2两点的场强相等 B．2、3两点的场强相等C．1、2两点的电势相等 D．2、3两点的电势相等5. 某电解池，如果在1秒钟内有1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是 ( )A ．0B ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.26．如图所示，在一电场强度水平向右的匀强电场中，用一绝缘丝线系一带正电小球，小球的质量为m 、电荷量为q ，当丝线与竖直方向的夹角为θ＝60°时，小球处于平衡状态，则匀强电场的电场强度大小为( ) A.3mg q B.mg 2q C.3mg 2q D.mg q7. 给电容器充电，充完后断开开关。
当增大两极板间间距时，电容器带电量Q ，电容C ，两极板间电压U ，两极板间场强E 的变化情况是（ ）A ．Q 变小，C 不变，U 变小，E 变小 B. Q 变小，C 变小，U 不变，E 变小C ．Q 不变，C 变小，U 变大，E 不变 D. Q 不变，C 不变，U 变小，E 变小8．如图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，恰能沿图示虚线由A 向B 做直线运动．那么( )A ．微粒带正、负电荷都有可能B ．微粒做匀减速直线运动C ．微粒做匀速直线运动D ．微粒做匀加速直线运动9．关于等势面的说法，正确的是( )A ．电荷在等势面上移动时，由于不受电场力作用，所以说电场力不做功B ．在同一个等势面上各点的场强大小相等C ．两个不等电势的等势面可能相交D ．若相邻两等势面的电势差相等，则等势面的疏密程度能反映场强的大小10．如图所示，固定在Q 点的正点电荷的电场中有M 、N 两点，已知MQ ＜NQ.下列叙述正确的是( )A ．若把一正的点电荷从M 点沿直线移到N 点，则静电力对该电荷做正功，电势能减少B ．若把一正的点电荷从M 点沿直线移到N 点，则该电荷克服静电力做功，电势能增加C ．若把一负的点电荷从M 点沿直线移到N 点，则静电力对该电荷做正功，电势能减少D．若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，再从N点沿不同路径移回到M点，则该电荷克服静电力做的功等于静电力对该电荷所做的功，电势能不变二．实验题（每空3分，电路图4分）11. 左下图为“测绘小灯伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为3V。
人教版高中物理-有答案-人教版物理选修3-1综合测试
人教版物理选修3-1综合测试一、选择题。
1. 关于真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，下列描述合理的是（）A.该作用力一定是斥力B.库仑通过实验总结出该作用力的规律C.该作用力与两电荷之间的距离无关D.电荷量较大的受到的力较大2. 如图所示，两个固定等量同种正点电荷，在它们连线的中垂线上，将一带负电小球从A点移动到B点．在此过程中，小球的电势能（）A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变大后变小D.先变小后变大3. 如图所示，两光滑金属导轨倾斜放置，与水平面夹角为30∘，导轨间距为L．一质量为m的导体棒与导轨垂直放置，电源电动势恒定，不计导轨电阻．当磁场竖直向上时，导体棒恰能静止，现磁场发生变化，方向沿顺时针旋转，最终水平向右，在磁场变化的过程中，导体棒始终静止．则下列说法正确的是（）A.磁感应强度一直减小B.磁感应强度先变小后变大C.导体棒对导轨的压力变大D.磁感应强度最小值为B=√3mg3IL4. 质子和α粒子在同一点由静止出发，经过相同的加速电场后，进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动．已知质子和α粒子的质量之比m H:mα=1:4，电荷量之比q H:qα=1:2．则它们在磁场中做圆周运动的周期之比T H:Tα为（）A.4:1B.1:4C.2:1D.1:25. 如图所示，aefc和befd是垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的边界．磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度分别为B1、B2，且B2=2B1．一质量为m、电荷量为q的带电粒子垂直边界ae从P点射入磁场Ⅰ，后经f点进入磁场Ⅱ，并最终从fc边界射出磁场区域．不计粒子重力，该带电粒子在磁场中运动的总时间为（）A.2πmqB1B.3πm2qB1C.πmqB1D.3πm4qB16. 假设在真空玻璃盒内有一固定于地面上空附近的N极磁单极子，其磁场分布与正点电荷电场分布相似，周围磁感线呈均匀辐射式分布，如图所示．一质量为m、电荷量为q的带电粒子正在该磁单极子上方附近做速度大小为v、半径为R的匀速圆周运动，其轨迹如虚线所示，轨迹平面处于水平面中．（已知地球表面的重力加速度大小为g，不考虑地磁场的影响），则（）A.带电粒子一定带负电B.若带电粒子带正电，从轨迹上方朝下看，粒子沿逆时针方向运动C.带电粒子做匀速圆周运动的向心力仅由洛伦兹力提供D.带电粒子运动的圆周上各处的磁感应强度大小为1qv √m2g2+m2v4R27. 用回旋加速器分别加速某一元素的一价正离子和二价正离子，粒子开始释放的位置均在A点，加速电压相同，则关于一价正离子和二价正离子的加速，下列说法不正确的是（）A.获得的最大速度之比为1:2B.获得的最大动能之比为1:4C.加速需要的交变电压的频率之比为2:1D.经加速电场加速的次数之比为1:2二、多选题。
人教版高中物理选修3-1综合测试卷
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作江西乐平市第四中学2012-2013学年高中物理选修3-1综合测试卷一、选择题（每小题4分共60分）1.在图中，标出了磁场B 的方向、通电直导线中电流I 的方向，以及通电直导线所受磁场力F 的方向，其中正确的是（ ）2.在赤道上某处有一支避雷针．当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电形成瞬间电流，则地磁场对避雷针的作用力的方向为 （ ）A ．正东B ．正西C ．正南D ．正北 3．如下图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O 射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越长的带电粒子A ．速率一定越小B ．速率一定越大C ．在磁场中通过的路程越长D ．在磁场中的周期一定越大4．在武汉上空，水平放置一根通以由西向东电流的直导线，在地磁场的作用下，此导线 （ ）A ．受到向上偏北的安培力B ．受到向下偏北的安培力C ．受到向上偏南的安培力D ．受到向下偏南的安培力5．质量为m 的带电小球在正交的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道平面在竖直平面内，电场方向竖直向下，磁场方向垂直圆周所在平面向里，如图所示，由此可知A ．小球带正电，沿顺时针方向运动B ．小球带负电，沿顺时针方向运动C ．小球带正电，沿逆时针方向运动D ．小球带负电，沿逆时针方向运动 6.医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。
电磁血流计由一对电极a 和b 以及磁极N 和S 构成，磁极间的磁场是均匀的。
使用时，两电极a 、b 均与________ 班级：____________ 姓名：__________________ 考号：_________________--------------------------------------------------装-----------------------------------------------订-------------------------------------------线-------------------------血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。
人教版高中物理选修3-1综合考试测试卷(含解析)
人教版高中物理选修3-1综合检测卷一、单选题（本大题共17小题，共34分）1.以下关于电场线的说法，正确的是（）A. 电场线是电荷移动的轨迹B. 电场线是实际存在的曲线C. 在复杂电场中,电场线可以相交D. 同一幅图中,电场线越密的地方,电场强度越强2.关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是（）A. 摩擦起电说明通过做功可以创造电荷B. 摩擦起电说明电荷可以创造C. 感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分D. 感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了3.关于点电荷的说法正确的是（）A. 点电荷的带电量一定是B. 实际存在的电荷都是点电荷C. 点电荷是理想化的物理模型D. 大的带电体不能看成是点电荷4.图中虚线是某电场的一组等势面．两个带电粒子从P点沿等势面的切线方向射入电场，粒子仅受电场力作用，运动轨迹如实线所示，a、b是实线与虚线的交点．下列说法正确的是( )A. 两粒子的电性相同B. a点的场强小于b点的场强C. a点的电势高于b点的电势D. 与P点相比两个粒子的电势能均增大5.A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线（其中方向未标出）的分布如图所示．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．下列说法中正确的是（）A. A、B两个点电荷一定是等量异种电荷B. A、B两个点电荷一定是等量同种电荷C. C点的电势比D点的电势高D. C点的电场强度比D点的电场强度小6.对库仑定律的数学表达式F=k的以下理解中，正确的是（）A. 此式适用于任何介质中任意两个带电体间相互作用力的计算B. 此式仅适用于真空中任意两个带电体间相互作用力的计算C. 由此式可知,当r趋于零时F趋于无限大D. 式中的k是与、及r的大小无关的恒量,且7.如图所示，a、c、b为同一条电场线上的三点，c为ab中点，a、b电势分别为ϕa=5V，ϕb=3V．则（）A. c点的电势一定为4VB. a点的场强一定比b点场强大C. 正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D. 正电荷从a点运动到b点动能一定增加8.关于带电粒子（不计重力）在匀强电场中的运动情况，下列说法正确的是（）A. 一定做曲线运动B. 不可能做匀减速运动C. 一定是匀变速运动D. 可能做匀变速直线运动,不可能做匀变速曲线运动9.下列说法中正确的是( )A. 电场线和磁感线都是一系列闭合曲线B. 在医疗手术中,为防止麻醉剂乙醚爆炸,医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套,这样做是为了消除静电C. 奥斯特提出了分子电流假说D. 首先发现通电导线周围存在磁场的科学家是安培10.如图所示,B、C、D三点都在以点电荷为圆心,半径为r的圆弧上将一试探电荷从A点分别移到B、C、D各点时,电场力做功是( )A. B. C.D.11.下列关于电功W和电热Q的说法正确的是( )A. 在任何电路中都有W UIt、Q I Rt,且W QB. 在任何电路中都有W UIt、Q I Rt,但W不一定等于QC. W UIt、Q I Rt均只有在纯电阻电路中才成立D. W UIt在任何电路中都成立, Q I Rt只在纯电阻电路中才成立12.根据电容器电容的定义式可知( )A. 电容器所带的电荷量Q越多,它的电容就越大,C与Q成正比B. 电容器不带电时,其电容为零C. 电容器两极板之间的电压U越高,它的电容就越小,C与U成反比D. 以上答案均不对13.在地球赤道上空,沿东西方向水平放置一根导线,通以自西向东方向的电流,则此导线受到地磁场的安培力作用方向为A. 竖直向上B. 竖直向下C. 由南向北D. 由西向东14.一根导线的电阻为40欧,将这根导线对折后连入电路,这根导线的电阻将变为A. 40欧B. 10欧C. 80欧D. 60欧15.如图所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r恒定不变,电灯L发光,如果变阻器的滑片向b端滑动,则A. 电灯L更亮,安培表的示数减小B. 电灯L更亮,安培表的示数增大C. 电灯L变暗,安培表的示数减小D. 电灯L变暗,安培表的示数增大16.一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图所示径迹上的每一小段都可以近似看成圆弧,由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小带电荷量不变从图中情况可以确定( )A. 粒子从b向a运动,带正电B. 粒子从a向b运动,带正电C. 粒子从a向b运动,带负电D. 粒子从b向a运动,带负电17.如图所示,带电粒子不计重力以初速度v从a点进入匀强磁场,运动中经过b点,,若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场,仍以v从a点进入电场,粒子仍能通过b点,那么电场强度E与磁感应强度B之比为( )A. B. C. D.二、填空题（本大题共5小题，共20.0分，每空1分）18.a、b为电场中同一电场线上的两点，两点的电势分别为φa=8V，φb=6V．将一个带电量为6×10-19C的质子放在电场中的a点．（1）该质子在a点具有的电势能为______ J；（2）该质子从a点运动到b点，电场力做功为______ J．19.A、B两个完全相同的金属球，A球带电量为-3q，B球带电量为7q，现将两球接触后分开，A、B带电量分别变为______ 和______．20.如图所示，Q A=3×10-8C，Q B=－3×10-8C，A，B两相距6cm，在水平方向外电场作用下，A，B保持静止，悬线竖直，则A，B连线中点场强大小___________，方向______________ 。
人教版高中物理选修3-1综合能力测试题(附详解答案)
选修3-1综合能力测试题（附详解答案）本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(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符合题目要求，有些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．下列说法中正确的是哪一组() A．(a)电场线一定是从正电荷出发，终止于负电荷(b)磁感线一定是从N极出发，终止于S极B．(c)正电荷在电场中受到的电场力的方向即为该点电场强度的方向(d)小磁针在磁场中N极受到的磁场力的方向即为该点磁场的方向C．(e)电场线上某点的切线方向即是该点电场强度的方向(f)磁感线上某点的切线方向即是该点的磁场的方向D．(g)电场线越密的地方电场强度越强(h)磁感线越密的地方磁场越强答案：BCD解析：磁感线是封闭曲线，在磁体外部是由N极指向S极，而在磁体内部则是由S极指向N极，而电场线是由正电荷出发终止于负电荷，不形成封闭曲线，所以A项错误．根据电场、磁场方向的规定可知B项正确．根据电场线、磁感线的定义可知C项正确．电场线和磁感线的相同之处就在于电场线或磁感线越密的地方场强越强，可知D项正确．2．(2009·石北中学高二检测)带电粒子以初速度v0垂直电场方向进入平行金属板形成的匀强电场中，它离开时偏离原方向y，偏角为φ，下列说法正确的是() A．粒子在电场中做类平抛运动B．偏角φ与粒子的电量和质量无关C．粒子飞过电场的时间，决定于极板长和粒子进入电场时的初速度D．粒子的偏移距离y，可用加在两极板上的电压控制答案：ACD3．(2009·宁波模拟)如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声压的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号．则当振动膜片向右振动时()A．电容器电容值增大B．电容器带电荷量减小C．电容器两极板间的场强增大D．电阻R上电流方向自左向右答案：AC解析：振动膜片向右振动时，相当于两极板间距减小，由C=知C变大，A对；又由C=，因电容式话筒始终与电源连接，U不变，故Q变大，B错；由E=知，d减小，E变大，C。
高中物理人教版选修3-1：综合测试题(含答案)
3-1测试题副标题题号一二三总分得分一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.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点的加速度大于在b点的加速度B. 在a点的电势能小于在b点的电势能C. 在a点的速度小于在B点的速度D. 电场中a点的电势一定比b点的电势高2.一带电粒子在（重力不计）如图所示的电场中，在电场力作用下，沿虚线所示轨迹从A点运动到B点，下列说法中正确的是（）A. 粒子带正电B. 粒子的加速度在减少C. 粒子的动能在增大D. 粒子的电势能在增大3.如图所示，真空中有两个点电荷Q1=+9.0×10-8C和Q2=-1.0×10-8C，分别固定在x坐标轴上，其中Q1位于x=0处，Q2位于x=6cm处．在x轴上（）A. 场强为0的点有两处B. 在x>6cm区域，电势沿x轴正方向降低C. 质子从x=1cm运动到x=5cm处，电势能升高D. 在0<x<6cm的区域，场强沿x轴正方向4.阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如图所示电路。
开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1，闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2．Q1与Q2的比值为（）A. 25B. 12C. 35D. 235.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。
在两极板间有一个固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度,Ep表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。
若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则( )A. θ增大，E增大B. θ增大，E P不变C. θ减小，E P增大D. θ减小，E不变6.如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行金属板间的电场中，在能从平行金属板间射出的前提条件下，能使电子的偏转角θ的正切值增大到原来2倍的是A. U2不变，U1变为原来的2倍B. U1不变，U2变为原来的C. U1不变，U2变为原来的2倍D. U1、U2都变为原来的2倍7.如图所示，在真空中有一对带电平行金属板，电子在电压为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电压为U2的两块平行极板间的电场中，入射方向与极板平行，电子射出电场时，速度方向与入射的初速度方向偏转了θ角，在下列措施中，一定能使电子的偏转角θ变小的是A. U1变大，U2变大B. U1变大，U2变小C. U1变小，U2变大D. U1变小，U2变小8.如图所示，有三个质量相等的分别带正电、负电和不带电的小球，从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度v0先后射入电场中，最后在正极板上打出A、B、C三个点，则（）A. 三种粒子在电场中运动时间相同B. 三种粒子到达正极板时速度相同C. 三种粒子到达正极板时落在A、C处的粒子机械能增大，落在B处粒子机械能不变D. 落到A处粒子带负电，落到C处粒子带正电二、多选题（本大题共8小题，共32.0分）9.如图所示，倾角为θ＝30°的光滑绝缘直角斜面ABC，D是斜边AB的中心，在C点固定一个带电荷量为+Q的点电荷．一质量为m，电荷量为-q的小球从A点由静止释放，小球经过D点时的速度为v，到达B点时的速度为0，则（）mv2A. 小球从A到D的过程中静电力做功为12B. 小球从A到D的过程中电势能逐渐减小C. 小球从A到B的过程中电势能先减小后增加D. AB两点间的电势差U AB=mv2q10.如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A、B两点的加速度大小分别为a A、a B，电势能分别为E pA、E pB．下列说法正确的是（）A. 电子一定从A向B运动B. 若a A>a B，则Q靠近M端且为正电荷C. 无论Q为正电荷还是负电荷一定有E pA<E pBD. B点电势可能高于A点电势11.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.一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离后( )A. P点的电势将降低B. P带电油滴的电势能将增大C. 带电油滴将沿竖直方向向上运动D. 电容器的电容减小，极板带电量将增大12.如图所示，某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法正确的判断是（）A. 如果图中虚线是电场线，电子在a点动能较小B. 如果图中虚线是等势面，电子在b点动能较大C. 如果图中虚线是电场线，a点的场强大于b点的场强D. 如果图中虚线是等势面，a点的电势高于b点的电势13.图中的虚线为某正点电荷电场的等势面，相邻两等势面之间电势差相等.有两个带电粒子(重力不计)，以不同的速率，沿不同的方向，从A点飞入电场后，沿不同的径迹1和2运动(B,C,D,E均为运动轨迹与等势面的交点).则以下判断正确的是()A. 粒子1带负电，粒子2带正电B. 粒子1从A到B与从B到C电场力做的功相等C. 粒子2的电势能先减小后增大D. 经过D，E两点时两粒子的速率可能相等14.带电的平行板电容器与静电计的连接如图所示，要使静电计的指针偏角变小，可采用的方法有（）A. 减小两极板间的距离B. 用手触摸极板AC. 在两板间插入电介质D. 将极板B向上适当移动15.如图所示，一个质量为m、带电荷量为q的粒子，从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入，当入射速度为v时，恰好穿过电场而不碰金属板．要使粒子的入射速度变为v2，仍能恰好穿过电场，则必须再使（）A. 粒子的电荷量变为原来的14B. 两板间电压减为原来的12C. 两板间距离增为原来的4倍D. 两板间距离增为原来的2倍16.如图所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在荧光屏P上，关于电子的运动，下列说法中正确的是（）A. 滑动触头向右移动时，电子打在荧光屏上的位置上升B. 滑动触头向左移动时，电子打在荧光屏上的位置上升C. 电压U增大时，电子打在荧光屏上的速度大小不变D. 电压U增大时，电子从发出到打在荧光屏上的时间不变三、计算题（本大题共2小题，共20.0分）17.如图所示，水平放置的两块平行金属板长为l，两板间距为d，两板间电压为U，且上板带正电，一个电子沿水平方向以速度v0，从两板中央射入，已知电子质量为m，电荷量为q求：（1）电子偏离金属板的侧位移y0是多少？（2）电子飞出电场时的速度是多少？（3）电子离开电场后，打在屏上的P点，若s已知，求OP的长．18.如图所示，质量为m、电荷量为e的粒子从A点以v0的速度垂直电场线沿直线AO方向射入匀强电场，由B点飞出电场时速度方向与AO方向成45°，已知AO的水平距离为d，不计重力．求：（1）从A点到B点所用的时间；（2）粒子在B点的速度大小；（3）匀强电场的电场强度大小．答案和解析1.【答案】C【解析】【分析】解决本题的关键是通过轨迹的弯曲方向判断出电场力的方向，根据电场力做功判断出动能的变化和电势能的变化。
高中物理物理 选修3-1(人教版)--人教版选修3-1综合测试卷1--优化方案
期末测试卷一、选择题（本题共14小题，每小题4分，共56分.每小题给出的四个选项中，1-10小题只有一个选项正确，11-14小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分.）1．下列关于电场强度的两个表达式E=和E=的叙述，错误的是（）A．E=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=是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中电荷的电荷量，它适用于任何电场C．E=是点电荷场强的计算式，Q是产生电场的电荷电量，它不适用于匀强电场D．从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F=k，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处的场强的大小2．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是（）A．洛伦兹力对带电粒子做功B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能C．洛伦兹力的大小与速度无关D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向3．如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是（）A．1、2两点的场强相等B．1、3两点的场强相等C．1、2两点的电势相等D．2、3两点的电势相等4．通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是（）A．线框所受的安培力的合力方向为零B．线框所受的安培力的合力方向向左C．线框有两条边所受的安培力方向相同D．线框有两条边所受的安培力大小相等5．半径相同的两个金属小球A和B带有电量相等的电荷，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F，今让第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开．这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是（）A． F B． F C． F D． F6．图中所示的逻辑电路中，当A、B端输入的电信号分别为“0”和“0”时，在C、D端输出的电信号分别为（）A．“1”和“0”B．“0”和“1”C．“0”和“0”D．“1”和“1”7．如图，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为E a，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为E b，方向与ab连线成30°角，则关于a、b两点场强大小及电势φa、φb的高低关系正确的为（）A．E a=3E b，φa＞φb B．E a=3E b，φa＜φbC．E a=，φa＜φb D．E a=E b，φa＜φb8．同一段通电导线，放在同一匀强磁场中的四个不同方位，如图所示，则（）A．（c）中导线受的磁场力大于（a）受的磁场力B．只有（b）中通电导线不受磁场力作用C．（b）（c）中两种情况不受磁场力作用D．（a）（d）中导线所受的磁场力大小相等9．如图所示，因线路故障，按通K时，灯L1和L2均不亮，用电压表测得U ab=0，U bc=0，U cd=4V．由此可知开路处为（）A．灯L1B．灯L2C．变阻器D．不能确定10．倾角为θ的导电轨道间接有电源，轨道上静止放有一根金属杆ab．现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图所示，磁感应强度B由零逐渐增加的过程中，ab杆受到的静摩擦力（）A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大11．电动势为E，内阻为r的电源，向可变电阻R供电，关于路端电压说法正确的是（）A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B．因为U=IR，所以当I增大时，路端电压也增大C．因为U=E﹣Ir，所以当I增大时，路端电压减小D．若外电路断开，则路端电压为E12．给平行板电容器充电，断开电源后A极板带正电，B极板带负电．板间一带电小球C用绝缘细线悬挂，如图所示．小球静止时与竖直方向的夹角为θ，则（）A．若将B极板向右平移稍许，电容器的电容将减小B．若将B极板向下平移稍许，A、B两板间电势差将增大C．若将B极板向下平移稍许，夹角θ将变大D．轻轻将细线剪断，小球将做斜抛运动13．如图所示电路中，R为一滑动变阻器，P为滑片，闭合开关，若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，下列判断正确的是（）A．电源内电路消耗功率一定逐渐增大B．灯泡L2一定逐渐变暗C．电源效率一定逐渐减小D．R上消耗功率一定逐渐变小14．如图所示有三个质量相等，分别带有正电、负电和不带电的微粒，从极板左侧中央以相同的水平初速度v先后垂直场强射入，分别落到极板A、B、C处，如图所示，则下列说法正确的有（）A．粒子A带正电，B不带电，C带负电B．三个粒子在电场中运动时间相等C．三个粒子在电场中运动的加速度a A＜a B＜a CD．三个粒子到达极板时的动能E KA＜E KB＜E KC二、实验题（共2小题，每空2分，满分16分）15．一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100．用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到挡．如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是Ω．16．如图1所示，为一段粗细均匀的圆柱形新型导电材料棒，阻值约为1kΩ，现测量该材料的电阻率．（1）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的直径和长度，某次测量的示数如图2甲和图2乙所示，直径为mm，长度为cm．（2）在下列器材中选用合适器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻，应选（填序号）．A．电流表A1：量程为10mA，内阻约为10ΩB．电流表A2：量程为3A，内阻约为0.1ΩC．电压表V1：量程为15V，内阻约为30kΩD．电压表V2：量程为6V，内阻约为15kΩE．滑动变阻器：最大阻值为20Ω，额定电流1AF．低压直流电源：电压6V，内阻忽略G．电键K，导线若干（3）请在图3虚线框中画出完整的实验电路图．（4）如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为D，则该材料的电阻率ρ=（用测出的物理量的符号表示）三、计算题（共3小题，满分28分）17．如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，将电荷量为+q的点电荷由A点沿直线移至B点，AB间的距离为L，AB方向与电场方向成60°角，求：（1）点电荷所受电场力的大小；（2）在此过程中电场力做的功；（3）A、B两点间的电势差并说明哪点电势高．18．如图所示，为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r=1Ω，电动机两端电压为5V，电路中的电流为1A，物体A重20N，不计摩擦力，求：（1）电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？（2）电动机输入功率和输出功率各是多少？（3）这台电动机的机械效率是多少？19．如图所示，虚线所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场，电子束经过磁场区后，其运动的方向与原入射方向成θ角．设电子质量为m，电荷量为e，不计电子之间的相互作用力及所受的重力．求：（1）电子在磁场中运动轨迹的半径R；（2）电子在磁场中运动的时间t；（3）圆形磁场区域的半径r．参考答案与试题解析一、选择题（本题共14小题，每小题4分，共56分.每小题给出的四个选项中，1-10小题只有一个选项正确，11-14小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分.）1．下列关于电场强度的两个表达式E=和E=的叙述，错误的是（）A．E=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=是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中电荷的电荷量，它适用于任何电场C．E=是点电荷场强的计算式，Q是产生电场的电荷电量，它不适用于匀强电场D．从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F=k，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处的场强的大小【考点】电场强度；点电荷的场强．【分析】E=是电场强度的定义式，q是试探电荷的电荷量，F是试探电荷所受的电场力，适用于任何电场．E=是真空中点产生的电场强度计算式．根据适用条件分析E与r的关系．【解答】解：A、B、E=是电场强度的定义式，F是放入电场中的试探电荷所受的力，q是试探电荷的电荷量，它适用于任何电场，q是试探电荷的电荷量．故A错误，B正确．C、E=是真空中点产生的电场强度计算式，Q是产生电场的电荷电量，该式只适用于点电荷的电场，不适用于匀强电场，故C正确．D、从点电荷电场强度的计算式分析库仑定律表达式F=k，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处的场强的大小，故D正确．本题选错误的，故选：A．【点评】关于电场强度的两个公式理解时抓住两点：一是公式中各量的含义；二是公式适用的条件．定义式适用于一切电场．2．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是（）A．洛伦兹力对带电粒子做功B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能C．洛伦兹力的大小与速度无关D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理．【专题】带电粒子在磁场中的运动专题．【分析】洛伦兹力的方向与速度方向垂直，只改变速度的方向，不改变速度的大小．【解答】解：A、洛伦兹力的方向与速度方向垂直，所以洛伦兹力不做功，不改变速度的大小，只改变速度的方向，所以不改变粒子的动能．故A、D错误，B 正确．C、洛伦兹力大小F=qvB，与速度的大小有关．故C错误．故选B．【点评】解决本题的关键掌握洛伦兹力的大小公式，知道洛伦兹力的方向．3．如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是（）A．1、2两点的场强相等B．1、3两点的场强相等C．1、2两点的电势相等D．2、3两点的电势相等【考点】电势；电场强度．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】根据电场线的分布特点：从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止，分析该点电荷的电性；电场线越密，场强越大．顺着电场线，电势降低．利用这些知识进行判断．【解答】解：A、电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与2比较，1处的电场线密，所以1处的电场强度大．故A错误；B、电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与3比较，1处的电场线密，所以1处的电场强度大．故B错误；C，顺着电场线，电势降低，所以1点的电势高于2点处的电势．故C错误；D、由题目可得，2与3处于同一条等势线上，所以2与3两点的电势相等．故D正确．故选：D．【点评】加强基础知识的学习，掌握住电场线和等势面的特点，即可解决本题．4．通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是（）A．线框所受的安培力的合力方向为零B．线框所受的安培力的合力方向向左C．线框有两条边所受的安培力方向相同D．线框有两条边所受的安培力大小相等【考点】磁场对电流的作用．【专题】定性思想；推理法；磁场磁场对电流的作用．【分析】直导线中的电流方向由M到N，根据安培定则判断导线框所在处磁场方向．根据左手定则分析导线框所受的安培力情况．【解答】解：A、B、直导线中的电流方向由M到N，根据安培定则，导线右侧区域磁感应强度方向向外，ab边电流的方向向上，根据左手定则，ab边受向右的安培力，cd边受到向左的安培力，ad边受到向上的安培力，bc受到向下的安培力，方向全不同；ab边受到的安培力大于cd边，ad边受到的安培力等于bc 受到受到的安培力；故合力向右，故A错误，B错误；C、ab边受向右的安培力，cd边受到向左的安培力，ad边受到向上的安培力，bc受到向下的安培力，方向全不同；故C错误；D、离MN越远的位置，磁感应强度越小，故根据安培力公式F=BIL，ab边受到的安培力大于cd边，ad边受到的安培力等于bc受到受到的安培力．故D正确．故选：D【点评】本题关键：（1）会根据安培定则判断通电直导线的磁场；（2）会根据左手定则判断安培力方向；（3）会根据安培力公式F=BIL并结合微元法判断安培力的大小．5．半径相同的两个金属小球A和B带有电量相等的电荷，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F，今让第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开．这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是（）A． F B． F C． F D． F【考点】库仑定律．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】理解库仑定律的内容和公式．知道带电体相互接触后移开，同种电荷电量平分，异种电荷电量先中和再平分．【解答】解：假设A带电量为Q，BA带电量为﹣Q，两球之间的相互吸引力的大小是F=第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为，C与B接触时先中和再平分，则C、B分开后电量均为﹣，这时，A、B两球之间的相互作用力的大小F′=故选：A．【点评】要清楚带电体相互接触后移开，同种电荷电量平分，异种电荷电量先中和再平分．根据库仑定律的内容，找出变化量和不变量求出问题．6．图中所示的逻辑电路中，当A、B端输入的电信号分别为“0”和“0”时，在C、D端输出的电信号分别为（）A．“1”和“0”B．“0”和“1”C．“0”和“0”D．“1”和“1”【考点】简单的逻辑电路．【分析】该复合门中非门的输出端又为与门的输入端．与门的特点：事件的几个条件都满足，该事件才能发生．非门的特点：输入状态和输出状态相反．【解答】解：B端输入电信号“0”时，则非门的输出端D为“1”，非门的输出端又为与门的输入端，与门的输入端为“0”和“1”，则输出端C为“0”．故B正确、ACD错误．故选：B．【点评】解决本题的关键掌握与门和非门的特点，与门的特点：事件的几个条件都满足，该事件才能发生．非门的特点：输入状态和输出状态相反．7．如图，真空中O点有一点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为E a，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为E b，方向与ab连线成30°角，则关于a、b两点场强大小及电势φa、φb的高低关系正确的为（）A．E a=3E b，φa＞φb B．E a=3E b，φa＜φbC．E a=，φa＜φb D．E a=E b，φa＜φb【考点】电场强度；电势．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】先根据几何知识求出a、b两点到点电荷的距离之比，再根据点电荷场强公式E=k求解场强之比．再根据沿电场线方向电势降低确定两点电势的高低．【解答】解：设a、b两点到点电荷的距离分别为r a和r b．根据几何知识得：r b=r a．根据E=k得：E a：E b=：=3，则有：E a=3E b．由场强方向可知该点电荷带负电，电场线从无穷远处指向负电荷，顺着电场线方向电势降低，则φa＜φb．故选：B．【点评】理解并掌握点电荷场强的决定式，把握沿电场线方向电势降低的特点，即可顺利解决此类题目．8．同一段通电导线，放在同一匀强磁场中的四个不同方位，如图所示，则（）A．（c）中导线受的磁场力大于（a）受的磁场力B．只有（b）中通电导线不受磁场力作用C．（b）（c）中两种情况不受磁场力作用D．（a）（d）中导线所受的磁场力大小相等【考点】安培力．【分析】由图可知电流的方向和磁场的方向，据左手定则判断安培力的方向即可．注意当B的方向与电流的方向不垂直时，可以用矢量的运算法则分解．【解答】解：A、ac中通电电流与磁场方向没法确定，故无法判断安培力大小关系，故A错误；B、磁场方向与通电导线电流方向相同，不受安培力，故B正确；C、因c中通电电流方向与磁场方向无法确定，故没法判断所受安培力大小，故C错误；D、a中磁场方向没法判断，故安培力大小无法判断，故D错误；故选：B【点评】注意电流方向与磁场方向的夹角，灵活应用安培力和左手定则判断．9．如图所示，因线路故障，按通K时，灯L1和L2均不亮，用电压表测得U ab=0，U bc=0，U cd=4V．由此可知开路处为（）A．灯L1B．灯L2C．变阻器D．不能确定【考点】闭合电路的欧姆定律．【专题】恒定电流专题．【分析】对于完好的电阻，阻值一定，电流I=0时，根据欧姆定律可知，其电压U=IR=0．若发生断路，其两端电压等于电源的电动势．【解答】解：A、B对于完好的电阻，阻值一定，电流I=0时，根据欧姆定律可知，其电压U=IR=0．由题：U ab=0，U bc=0，则可知：灯L1、L2没有发生断路．故AB错误C、由题U cd=4V，则变阻器发生断路，因为断路时，电路无电流，其两端的电势分别等于电源两极的电势，其电势差等于电源的电动势．故C正确．D、由上述分析可知D错误．故选：C【点评】本题是电路中故障分析问题，往往哪段电路的电压等于电源的电压，哪段电路发生断路，可用电压即为电势差来理解．10．倾角为θ的导电轨道间接有电源，轨道上静止放有一根金属杆ab．现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图所示，磁感应强度B由零逐渐增加的过程中，ab杆受到的静摩擦力（）A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大【考点】安培力．【分析】根据左手定则，判断安培力的方向；然后对杆受力分析，受重力、支持力、安培力和静摩擦力（可能有），根据共点力平衡条件列式分析．【解答】解：加上磁场之前，对杆受力分析，受重力、支持力、静摩擦力；根据平衡条件可知：mgsinθ=f；加速磁场后，根据左手定则，安培力的方向平行斜面向上，磁感应强度B逐渐增加的过程中，安培力逐渐增加；根据平衡条件，有：mgsinθ=f′+F A；由于安培力逐渐变大，故静摩擦力先减小后反向增加；故选：D．【点评】本题关键是对杆受力分析，然后根据平衡条件列式分析，不难．11．电动势为E，内阻为r的电源，向可变电阻R供电，关于路端电压说法正确的是（）A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B．因为U=IR，所以当I增大时，路端电压也增大C．因为U=E﹣Ir，所以当I增大时，路端电压减小D．若外电路断开，则路端电压为E【考点】闭合电路的欧姆定律．【专题】恒定电流专题．【分析】给定的电源，其电动势和内阻都不变，与外电路无关，而路端电压随外电阻的增大而增大，减小而减小．根据闭合电路欧姆定律分析路端电压的变化．【解答】解：A、电源的电动势不变，路端电压随外电阻的增大而增大，减小而减小．故A错误．B、I增大是由于外电阻R减小造成的，所以不能根据U=IR判断路端电压的变化．应这样分析：当I增大时，电源的内电压增大，由闭合电路欧姆定律可知，路端电压应减小，故B错误．C、由U=E﹣Ir分析，E、r不变，I减小，得到U增大．即路端电压增大，故C 正确；D、若外电路断开，电流为零，根据U=E﹣Ir，路端电压为E，故D正确；故选：CD【点评】本题是简单的路动态分析问题．对于路端电压与电流的关系，也可以作出电源的外特性曲线U﹣I图线，更直观判断它们的关系．12．给平行板电容器充电，断开电源后A极板带正电，B极板带负电．板间一带电小球C用绝缘细线悬挂，如图所示．小球静止时与竖直方向的夹角为θ，则（）A．若将B极板向右平移稍许，电容器的电容将减小B．若将B极板向下平移稍许，A、B两板间电势差将增大C．若将B极板向下平移稍许，夹角θ将变大D．轻轻将细线剪断，小球将做斜抛运动【考点】电容器的动态分析．【专题】电容器专题．【分析】根据电容的决定式C=，分析电容的变化．电容器的电量不变，由U=，分析板间电势差的变化．根据E=，U=，C=，结合分析场强E的变化，判断θ的变化．轻轻将细线剪断，小球将沿重力与电场力的合力方向沿作匀加速直线运动．【解答】解：A、若将B极板向右平移稍许，d增大，根据C=，得知电容将减小．故A正确．B、C若将B极板向下平移稍许，正对面积S减小，根据C=，得知电容将减小．电容器的电量Q不变，由U=，分析得知板间电势差增大，由E=得知，E增大，小球所受的电场力增大，θ将变大．故B、C正确．D、轻轻将细线剪断，小球将沿重力与电场力的合力方向做匀加速直线运动．故D错误．故选ABC【点评】本题要抓住条件：电量Q不变的基础上，根据E=，U=，C=，进行分析．13．如图所示电路中，R为一滑动变阻器，P为滑片，闭合开关，若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，下列判断正确的是（）A．电源内电路消耗功率一定逐渐增大B．灯泡L2一定逐渐变暗C．电源效率一定逐渐减小D．R上消耗功率一定逐渐变小【考点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．【专题】比较思想；控制变量法；恒定电流专题．【分析】将滑动片向下滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析总电流和路端电压的变化，再分析R上消耗功率的变化；据功率公式和电源效率公式判断选项．【解答】解：A、将滑动片向下滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，总电流I增大．据P=I2r可知，电源内部消耗的功率逐渐增大，故A正确；BD、由于干路电流增大，路端电压减小，所以R1上的电流增大，电压增大；再由于路端电压减小，R1上电压增大，所以L2的电压减小（滑动变阻器R的电压减小），即该灯泡变暗；由于R1上的电流增大，而L2的电流减小，所以通过滑动变阻器R的电流变大，而电压减小，据P=UI可知，R上消耗的功率不一定变小，故B正确，D错误；C、据电源效率公式η==，可知，当总电阻R减小，电源效率减小，故C 正确．故选：ABC．【点评】对于电路中动态变化分析问题，一般先确定局部电阻的变化，再确定总电阻的变化，到总电流、总电压的变化，再回到局部电路研究电压、电流的变化．14．如图所示有三个质量相等，分别带有正电、负电和不带电的微粒，从极板左侧中央以相同的水平初速度v先后垂直场强射入，分别落到极板A、B、C处，如图所示，则下列说法正确的有（）A．粒子A带正电，B不带电，C带负电B．三个粒子在电场中运动时间相等C．三个粒子在电场中运动的加速度a A＜a B＜a CD．三个粒子到达极板时的动能E KA＜E KB＜E KC【考点】带电粒子在混合场中的运动．【专题】带电粒子在复合场中的运动专题．【分析】三个质量相等的微粒在电场中都做类平抛运动，根据水平位移的大小比较出运动的时间，根据竖直位移相等，比较出粒子在竖直方向上的加速度，从而判断出电荷的电性．根据动能定理比较三个微粒到达极板时的动能．【解答】解：ABC、三个微粒的初速度相等，水平位移x A＞x B＞x C，根据水平方向上做匀速直线运动，所以由公式x=vt得t A＞t B＞t C．三个微粒在竖直方向上的位移相等，根据y=at2，知a A＜a B＜a C．从而得知B仅受重力，A所受的电场力向上，C所受的电场力向下，所以B不带电，A带正电，C带负电．故AC正确，B错误．D、根据动能定理，三个微粒重力做功相等，A电场力做负功，C电场力做正功，所以C的动能变化量最大，A动能变化量最小，初动能相等，所以三个微粒到达极板时的动能E kA＜E kB＜E kc．故D正确．故选：ACD．【点评】解决本题的关键知道微粒做类平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀加速直线运动，关键找到突破口，本题从初速度相等，水平位移不等入手分析．二、实验题（共2小题，每空2分，满分16分）15．一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100．用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到×100 挡．如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是欧姆调零，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是2200 Ω．【考点】用多用电表测电阻．【专题】实验题；恒定电流专题．【分析】用欧姆表测电阻，应选择适当的档位，使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零；欧姆表指针示数与档位的乘积是欧姆表示数．。
物理3-1综合试题及答案
物理3-1综合试题及答案1.关于电场，正确的说法是：A。
电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型。
B。
电荷周围分布的电场线是电场的表现。
C。
电荷间的相互作用并非一定通过电场作媒介产生的。
D。
电场是不存在的物质，只是一种描述电荷相互作用的概念。
2.在电场中的A点放一个电荷量为q的点电荷，所受的电场力为F，A点的场强为E，则：A。
若在A点换上点电荷－q，A点的场强方向将发生变化。
B。
若在A点换上电荷量为2q的点电荷，A点的场强变为2E。
C。
若将A点的电荷移去，A点的___变为零。
D。
A点的场强的大小、方向与放在该处的q的大小、正负、有无均无关。
3.关于电场和磁场，正确的说法是：A。
试探电荷置于场强不为零的电场中，一定受到电场力的作用。
B。
一小段通电导线置于场强不为零的磁场中一定受到磁场力的作用。
C。
试探电荷所受电场力方向就是电场强度的方向。
D。
一小段通电导线所受磁场力方向就是磁场方向。
4.下列图像中能正确反映电的带电量Q、电压U和电电容C之间关系的是：5.AB是电场中的一条电场线，若将一正电荷从A点处自由释放，正电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图所示，则A、B两点的电势高低和场强的大小关系是：A。
A＞ BB。
EA＜EBC。
A＜ BD。
EA＞EB6.如图所示，a、c、b为同一条电场线上的三点，c为ab 中点，a、b电势分别为φa=5V，φb=3V，则：A。
c点的电势一定为4V。
B。
a点的___一定比b点场强大。
C。
正电荷从c点运动到b点电势能一定减少。
D。
正电荷从a点运动到b点动能一定增加。
7.铅蓄电池的电动势为2 V，这表示：A。
电路中每通过1 C电荷量，电源把2 J的化学能转化为电能。
B。
蓄电池两极间的开路电压为2 V。
C。
蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变成电能。
D。
蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大8.8.在阴极射线管（可产生电子流）正上方平行放置一根通有强电流（方向如图）的长直导线，则射线管产生的阴极射线将……（题目不完整，无法回答）100”）。
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2014-2015高二上期末考试物理试卷（含答案）一、单项选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求)1．如图7-1所示，已知电源电动势E＝12 V，内阻不计，电容器的电容C＝1 μF，R1∶R2∶R3∶R4＝1∶2∶6∶3，则电容器a极板所带电荷量为()图7-1A．－8×10－6 CB．4×10－6 CC．－4×10－6 CD．8×10－6 C2．如图7-2所示，在同一水平线上的A、B两点分别有带正电的小球M、N，在它们连线的垂直平分线上一带负电的小球P固定于C点，三个小球均可以看成点电荷，在库仑力和重力的作用下，M、N两个小球均处于静止状态，则下列说法正确的是()图7-2A．M、N两小球的质量可能不相等B．M、N两小球所带的电荷量可能不相等C．M、N两小球分别受到小球P的库仑力可能不相等D．M、N两小球分别受到的库仑力的合力一定竖直向上3. 如图7-3所示，在正方形区域abcd内存在着匀强磁场．若在a点沿对角线方向以速度v1水平射入一带正电的粒子，则粒子恰好从b点竖直向上射出；若改变粒子入射速度的大小与方向，以速度v2射入，则带电粒子会从bc中点e垂直于bc射出．不计带电粒子的重力，则v1∶v2为()图7-3A. 22∶5B. 5∶22C. 5∶2D. 2∶54. 如图7-4所示，菱形金属框架ABCD 各边用粗细均匀的电阻丝折成，已知∠ABC ＝ 120°，各边长度AB ＝BC ＝CD ＝AD ＝L ，ABC 部分长度为L 的电阻丝电阻值为r ，ADC 部分长度为L 的电阻丝电阻值为3r ，框架的A 、C 两端与一电源电动势为E 、内阻为r 的电源相接，垂直于框架平面有磁感应强度为B 的匀强磁场，则框架受到的安培力大小为( )图7-4 A.2 3BEL 5r B ．0 C.3BEL 5r D.7BEL 11r5．两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A 、B 、C 三点，如图7-5甲所示．一个电荷量为1 C ，质量为2 kg 的小物块自C 点由静止释放，其运动的v -t 图像如图乙所示，其中A 、B 两点对应甲图中A 、B 位置，B 点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)，则下列说法正确的是( )甲 乙图7-5A ．B 点为中垂线上电场强度最大的点，场强大小为E ＝4 V/mB ．由C 点到A 点的过程中小物块的电势能随位移减少得越来越快C ．由C 点到A 点的过程中，电势先升高后降低D ．B 、A 两点电势差小于C 、B 两点电势差6．某探究小组查到某磁敏电阻在室温下电阻随磁感应强度变化的曲线如图7-6甲所示，其中R 、R 0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为研究其磁敏特性设计了如图乙所示电路．关于这个探究实验，下列说法中正确的是( )甲 乙图7-6A ．闭合开关S ，图乙中只增大磁感应强度时，电压表的示数增大B ．闭合开关S ，图乙中只增大磁感应强度时，电流表的示数增大C ．闭合开关S ，图乙中只改变磁场方向与原来方向相反时，电压表的示数减小D ．闭合开关S ，图乙中只改变磁场方向与原来方向相反时，电流表的示数减小图7-77．如图7-7所示，L1和L2为两条平行的虚线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向外的磁感应强度相同的匀强磁场，A、B两点都在L1上．带电粒子从A点以初速度v斜向下与L1成45°角射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向下，且方向与A点方向相同．不计重力影响，下列说法中正确的是()A．该粒子一定带正电B．该粒子一定带负电C．若将带电粒子在A点时初速度变大(方向不变)，它仍能经过B点D．若将带电粒子在A点时初速度变小(方向不变)，它不能经过B点图7-88．在如图7-8所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场．一个带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入该区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出．若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b() A．穿出位置一定在O′点下方B．穿出位置一定在O′点上方C．运动时，在电场中的电势能一定减小D．在电场中运动时，动能一定减小9．如图7-9所示，水平放置的平行金属板A、B间接有恒定的电压，电荷M从极板A 的左边缘，电荷N从极板B的右边缘同时沿水平方向进入板间电场(运动轨迹在同一平面内)，两个电荷恰好在板间中线上某点P相碰，P在中线中点的右侧，若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法中正确的是()7-9A．电荷M的比荷大于电荷N的比荷B．碰撞时电荷M的速度大于电荷N的速度C．从两个电荷进入电场到两个电荷相遇，电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N 做的功D．两个电荷在P点有可能发生正碰10. 如图7-10所示是回旋加速器的原理示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，并分别与高频的交流电相连．已知加速电压为U，D形金属盒的半径为R，两盒之间的狭缝距离为d，若O处粒子源产生的质量为m、电荷量为＋q的质子在加速器中被加速(忽略粒子由于加速产生的质量变化，不计重力)，则下列判断正确的是( )图7-10A ．质子加速后的最大动能为q 2B 2R 2mB ．质子每次经过D 形盒间的狭缝加速后轨道半径是加速前轨道半径的2倍C ．质子在电场与磁场中运动的总时间为t ＝πBR 22U ＋d 2mN qUD ．不改变磁感应强度B 和交变电流的频率f ，该回旋加速度器也能用于加速氘核11. 如图7-11所示是磁流体发电机的示意图，在间距为d 的平行金属板A 、C 间，存在磁感应强度为B 、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，两金属板通过导线与滑动变阻器相连，滑动变阻器接入电路中的电阻为R ，等离子体连续以速度v 平行于两金属板垂直射入磁场，理想电流表A 的读数为I ，发电机内阻不可忽略，则下列说法正确的是( )图7-11A ．回路的路端电压为U ＝Bd vB ．发电机的内电阻消耗的电功率ΔP ＝I 2⎝⎛⎭⎫Bd v I －rC ．发电机的效率为η＝IR Bd vD ．滑动变阻器P 向上滑动时，单位时间内到达金属板A 、C 等离子体数目减少12. 如图7-12所示，两个重心重合的正三角形容器内分别存在着垂直于纸面向里和垂直于纸面向外的匀强磁场，已知内部三角形容器ABC 的边长为2a ，内部磁感应强度大小为B ，且每条边的中点开有一个孔．有一带电荷量为＋q ，质量为m 的粒子从中点D 垂直AB 方向进入内部磁场．如果要使粒子恰好不经过碰撞在磁场中运动一段时间后又能从D 点射入，则下列说法不正确的是( )图7-12A ．容器ABC 与A ′B ′C ′之间的磁感应强度大小也为BB ．容器A ′B ′C ′的边长为23aC ．粒子的速度大小为Bqa mD ．粒子再次回到D 点的最短时间为7πm 3Bq二、实验题(12分)13．某实验小组的同学在测量水的电阻率时采用了如下步骤：(1)在长方体水槽中装入一定量的水，并将宽度与水槽相同的两金属电极a 、b 紧贴着水槽前、后壁插入到槽底，测得水槽宽d ＝4.60 cm 、水深h ＝4.00 cm ，a 、b 板之间的距离L ＝7.35 cm.为测定槽内水的电阻，同学们拿出了如图7-13甲所示的四种电路方案(滑动电阻器R 0＝20 Ω)，其中正确的是( )甲乙 丙图7-13(2)由于实验中发生电解水的现象，实验值不准确．解决的办法是分别在靠近金属板a 、b 处插入探针e 、f ，并将电压表接在e 、f 上(如图乙所示)．采用这种方法测水的电阻仍有较大误差，其测量值较真实值________(选填“偏大”或“偏小”)．(3)在老师的帮助下，实验小组采用了如图丙所示的电路，滑动变阻器R 1＝200 Ω、R 2＝10 Ω，R 3是电阻箱，G 是灵敏电流计．实验操作如下：将R 0调到合适位置，R 3调到最大，闭合两个开关，反复调节__________，直至____________时，电压表的示数即为e 、f 两点之间的电压．(4)改变R 0的位置重复实验(3)，测得电压表和电流表对应的示数如表所示，请在图7-14所给的坐标纸上画出槽中水的伏安特性曲线，并由水的伏安特性曲线求出槽中水的电阻R ＝______，水的电阻率为ρ＝__________．水的电阻率测量记录表图7-14三、解答题(本题包括3小题，共40分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14．(12分)如图7-15所示，边界OA 与OC 之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，边界OC 上有一荧光屏(粒子打在上面，可激发荧光)，边界OA 上距O 点距离为L 处有一粒子源S .从某一时刻起，从S 平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用力)，所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间后有大量粒子从边界OC 射出磁场打在荧光屏上．已知∠AOC ＝60°，打在荧光屏上的粒子在磁场中运动的最短时间等于T 6(T 为粒子在磁场中运动的周期，且T 为已知值)．求： (1)粒子的质量和电荷量的比值；(2)粒子做圆周运动的半径；(3)粒子打在荧光屏上形成的亮线的长度．7-1515．(14分)如图7-16所示，在xOy 坐标系中ABCD 区域内，存在着两个电场强度大小均为E 的匀强电场Ⅰ和Ⅱ，电场Ⅰ的方向水平向右，电场Ⅱ的方向竖直向上，两电场区域均是边长为L 的正方形，边界分别与x 轴和＋y 轴相重合，已知带电粒子的电荷量为q (q >0)，不计重力的影响．图7-16(1)若粒子从AB中点F由静止释放，求粒子离开电场时的位置坐标；(2)若粒子在AB线上不同位置释放，求粒子离开电场时的动能与释放点纵坐标y之间的关系．16．(14分)如图7-17所示为一平面直角坐标系xOy，在第一象限和第四象限中有一半圆形的有界磁场，圆心在坐标原点，半圆的半径为R，磁场方向垂直于坐标平面向里，磁感应强度为B，在x＝R的右侧有一方向沿y轴正方向的匀强电场，电场强度为E，在坐标原点有一粒子源，可以向第一象限和第四象限坐标平面内的任意方向发射相同速率的带负电的粒子，粒子的质量为m，电荷量为q，粒子的重力忽略不计．粒子在磁场中做圆周运动的半径也为R，求：(1)粒子速度的大小；(2)出磁场后能水平向右进入电场的粒子从粒子源射出到经过x轴时所用的时间；(3)粒子能达到电场左边界的区域．图7-17。