人教版物理选修3-1期末考试题(含答案)
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测试题全套带答案解析.doc
最新人教版高中物理选修3-1测试题全套带答案解析章末检测第一章(时间:90分钟满分:100分)-、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分)1.关于电场强度与电势的关系,下面各种说法中正确的是()A.电场强度大的地方,电势一定高B.电场强度不变,电势也不变C.电场强度为零时,电势一定为零D.电场强度的方向是电势降低最快的方向答案D解析电场强度是描述静电力的性质的物理量,电势是描述电场能的性质的物理量,电场强度的大小和电势高低没有必然关系,电场线的方向,即电场强度的方向是电势降低最快的方向,选项A、B、C错误,选项D正确.2.如图1所示,空间有一电场,电场屮有两个点a和b.下列表述正确的是()A.该电场是匀强电场B.Q点的电场强度比b点的人C.Q点的电势比〃点的尚D.正电荷在°、b两点受力方向相同答案C解析由电场线的分布可以看出,此电场不是匀强电场,选项A错误;b点电场线比G点电场线密,故Q 点的电场强度比b点的小,B不正确;根据电场线的方向知Q点的电势比b点的大,故C正确.正电荷在a、方两点受力方向分别沿a、b两点的切线方向,选项D错误.A3.空屮有两个等量的正电荷如和的,分别固定于力、B两点,DC为连线的中垂线,C为4、3两点连线的中点,将一正电荷^rtic点沿着中垂线移至无穷远处的过程中,下列结论正确的有()A.电势能逐渐减小B.电势能逐渐增大C.?3受到的电场力逐渐减小D.$受到的电场力逐渐增大答案A解析中垂线CD段上的电场强度方向处处都是竖直向上,故正电荷①由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中,电场力做正功,电势能减小,A对,B错;中垂线上由C到D,电场强度先变大后变小,©受到的电场力先变大后变小,C、D错.%=5V 伟=3V~a c图34.如图3所示,a、b、c为电场屮同一条水平方向电场线上的三点,c为“的屮点,a、b电势分别为%= 5V、(p h=3 V.下列叙述正确的是()A.该电场在c点处的电势一定为4VB.Q点处的场强&一定大于b点处的场强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rhe指向G答案c解析因不知该电场是否是匀强电场,所以£=乡不一定成立,c点电势不一定是4V,所以A、B两项错误.因(p a >(p h,电场线方向向右,正电荷从高电势点移到低电势点电场力做正功,电势能减少,受到的电场力指向b,所以C项正确、D项错误.5.空间存在甲、乙两相邻的金属球,甲球带正电,乙球原来不带电,由于静电感应,两球在空间形成了如图4所示稳定的静电场.实线为其电场线,虚线为其等势线,A. B两点与两球球心连线位于同一直线上,C、D两点关于直线对称,贝9()A./点和B点的电势相同B.C点和D点的电场强度相同C.正电荷从力点移至B点,静电力做正功D.负电荷从C点沿直线CD移至D点,电势能先增大后减小答案C解析由题图可知生>伽,所以正电荷从力移至静电力做正功,故A错误,C正确.C、D两点场强方向不同,故B错误.负电荷从C点沿直线CD移至D点,电势能先减小后增大,所以D错误,故选C.6.如图5所示,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为0的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、〃三个点,d和/>、〃和c、c和〃间的距离均为在a点处有一电荷量为q (q>0)的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则〃点处场强的大小为伙为静电力常量)().A•谱B.牖C.障D.普詳答案B解析由于b点处的场强为零,根据电场叠加原理知,带电圆盘和a点处点电荷在b处产生的场强大小相等,方向相反.在d点处带电圆盘和°点处点电荷产生的场强方向相同,所以£=佑和+燼=^|器,所以B选项正确.二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分)7.下列各量中,与检验电荷无关的物理量是()A.电场力FB.电场强度EC.电势差UD.电场力做的功W答案BC解析电场力F=qE,与检验电荷有关,故A项错;电场强度£、电势差U与检验电荷无关,故B、C对; 电场力做功W=qU,与检验电荷有关,故D项错.8.带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到0点,在此过程中克服电场力做了2.6X107 J的功,那么()A.M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能B.戶点的场强一定小于0点的场强C.戶点的电势一定高于0点的电势D.M在P点的动能一定大于它在0点的动能答案AD解析因克服电场力做功,电势能增加,动能减小,所以A、D项正确;P、Q两点的场强大小不能确定, B项错;粒子电性未知,所以P、0两点的电势高低不能判定,C项错.图69. 如图6所示的电路中,是两金属板构成的平行板电容器.先将电键K 闭合,等电路稳定后再将K 断开,然后将B 板向下平移一小段距离,并且保持两板间的某点P 与/板的距离不变.则下列说法正确的 是()A. 电容器的电容变小B. 电容器内部电场强度大小变大C. 电容器内部电场强度大小不变D. P 点电势升高答案ACD10・带电粒子在匀强电场中的运动轨迹如图7所示,如果带电粒子只受电场力作用从a 到b 运动,下列说 法正确的是()A. 粒子带正电B. 粒子在。
高中物理选修3-1期末测试题附答案(经典题型)
高中物理选修3-1期末测试题附答案(经典题型)一、单选题1.关于静电场,下列说法中正确的是()A. 在电场强度为零的区域电势一定处处为零B. 两点间的电势差与零电势的选取有关C. 负电荷从电势低的点运动到电势高的点,电势能一定减少D. 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2.A、B两点各放有电量为+Q和+2Q的点电荷,A、B、C、D四点在同一直线上,且AC=CD=DB.将一正电荷从C点沿直线移到D点,则()A. 电场力先做正功再做负功B. 电场力一直做负功C. 电场力先做负功再做正功D. 电场力一直做正功3.两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示,一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场,其运动轨迹为图中实线所示,若粒子只受静电力作用,则下列关于带电粒子的判断正确的是()A. 粒子带正电B. b点和d点的电场强度相同C. a点和e点的电场强度不同D. 电势能先变大后变小4.在空间某区域存在一电场,x轴上各点电势随位置变化情况如图所示.-x1~x1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()A. 图中A点对应的电场强度大于B点对应的电场强度B. 图中A点对应的电势大于B点对应的电势C. 一个带正电的粒子在x1点的电势能等于在-x1点的电势能D. 一个带正电的粒子在-x1点的电势能大于在-x2点的电势能5.如图所示,P、Q是等量的正电荷,O是它们连线的中点,A、B是中垂线上的两点用E A、E B和φA、φB分别表示A、B两点的电场强度和电势,则()A. E A一定大于E B,φA一定大于φBB. E A不一定大于E B,φA一定大于φBC. E A一定大于E B,φA不一定大于φBD. E A不一定大于E B,φA不一定大于φB6.真空中有一半径为r0的带电金属球壳,通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图,r表示该直线上某点到球心的距离,r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离.下列说法中正确的是()A. A点的电势低于B点的电势B. A点的电场强度小于B点的电场强度C. A点的电场强度大于B点的电场强度D. 正电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力做负功7.真空中大小相同的两个金属小球A、B带有等量电荷,相隔一定距离,(距离远大于小球的直径)两球之间的库仑斥力大小为F,现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球,先后与A、B两个小球接触后再移开,这时A、B两球之间的库仑力大小()A. 一定是B. 一定是C. 可能是D. 可能是8.设星球带负电,一带电粉尘悬浮在距星球表面1000km的地方,又若将同样的带电粉尘带到距星球表面2000km的地方相对于该星球无初速释放,则此带电粉尘()A. 向星球下落B. 仍在原处悬浮C. 推向太空D. 无法判断9.在点电荷Q形成的电场中有一点A,当一个-q的检验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,则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为()A. εA=-W,U A=B. εA=W,U A=-C. εA=W,U A=D. εA=-W,U A=-10.如图所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹,若电荷是从a处运动到b处,以下判断正确的是()A. 电荷从a到b加速度减小B. b处电势能较大C. b处电势较高D. 电荷在b处速度大11.如图所示,用绝缘细线拴一个带负电的小球,让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动,a、b两点分别是圆周的最高点和最低点,则()A. 小球经过a点时,线中的张力最小B. 小球经过b点时,电势能最小C. 小球经过a点时,电势能最小D. 小球经过b点时,机械能最大12.如图中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两处的场强大小,φA、φB表示A、B两点的电势,则()A. A、B两点的场强方向可能不相同B. 电场线从A指向B,所以E A>E B,φA>φBC. A、B同在一条电场线上,且电场线是直线,所以E A=E B,φA=φBD. 不知A、B附近的电场线分布状况,E A、E B的大小不能确定,但一定有φA>φB13.一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中,在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点,电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是()A. 加速度的大小增大,动能、电势能都增加B. 加速度的大小减小,动能、电势能都减少C. 加速度增大,动能增加,电势能减少D. 加速度增大,动能减少,电势能增加14.如图示,两个固定的等量异种电荷,在它们连线的垂直平分线上有a、b、c三点,则()A. a点场强一定比b点大B. a、b两点场强方向不相同C. a、b、c三点电势不相等D. 带电粒子在a、c连线上运动,电场力不做功二、多选题15.如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象.当t=0时,在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子,设带电粒子只受电场力的作用,则下列说法中正确的是()A.带电粒子将始终向同一个方向运动B. 2s末带电粒子回到原出发点C. 3s末带电粒子的速度为零D. 0~3s内,电场力做的总功为零16.如图所示,虚线a、b、c代表电场中一簇等势线,相邻等势线之间的电势差相等,实线为一带正电的粒子(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,粒子先后通过这条轨迹上的P、Q两点,对同一粒子,据此可知()A. 三个等势线中,a的电势最高B. 粒子通过P点时的动能比通过Q点时大C. 粒子通过P点时的电场力比通过Q点时大D. 粒子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大17.如图所示,实线为某一点电荷所形成的一簇电场线,a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹,其中b虚线为一圆弧,AB=BC,且三个粒子的电荷量大小相等,不计粒子重力及相互作用力,则以下说法正确的是()A.a一定是正粒子的运动轨迹,b和c一定是负粒子的运动轨迹B. 由于AB=BC,故U AB=U BCC. a对应的粒子的加速度越来越小,c对应的粒子的加速度越来越大,b对应的粒子的加速度大小不变D. b对应的粒子的质量大于c对应的粒子的质量18.两个等量异种电荷的连线和垂直平分线上有a、b、c、d四点,其中ao=co,bo=do,如图所示,下列说法正确的是()A.b、c两点电场强度方向相同,b点电势大于c点电势B. b、d两点的场强相同,电势均为零C. a、c两点电场强度和电势均相同D. 一个质子在a点无初速释放,则它将运动到c点时速度减小为零19.如图所示,虚线是一个匀强电场的等势面,每两个相邻等势面相距2cm,实线是一带电粒子只受电场力作用下运动轨迹,则下列说法正确的是()A.电场强度方向竖直向下,E=100V/mB. 电场强度方向水平向左,E=100V/mC. 带电粒子一定带正电D. 如果带电粒子电荷量为q=1C,则粒子在A点的电势能比B点大6J三、实验题探究题20.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,实验室备有下列器材供选择:A.小灯泡(“3.0V、0.5A”)B.电流表(量程3A,内阻约为1Ω)C.电流表(量程0.6A,内阻约为5Ω)D.电压表(量程3.0V,内阻约为10kΩ)E.电压表(量程15.0V,内阻约为50kΩ)F.滑动变阻器(最大阻值为5Ω,额定电流2.0A)G.电源(电压为4.0V,内阻不计)H.电键及导线等(1)为了使实验完成的更好,电流表应选用______;电压表应选用______;(只需填器材前面的字母即可)(2)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。
物理选修3_1测试题(含答案)
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。
高中物理选修3-1试题(含答题卷和答案)
高二物理试题(选修3-1)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44分)一、单项选择题:本题共10小题,每题4分,共44分。
1. 下列说法正确的是( )A .磁感线越密,该处磁感应强度越大B .磁感线越疏,该处磁感应强度越大C .铁屑在磁场中显示的就是磁感线D .穿过某线圈的磁通量为零说明该处磁感应强度为零2. 如图所示的四个实验现象中,不能表明在电流周围存在磁场的是( )A .图甲中,导线通电后磁针发生偏转B .图乙中,通电导线在磁场中受到力的作用C .图丙中,当电流方向相同时,导线相互靠近D .图丁中,当电流方向相反时,导线相互远离3. 如图所示,一带正电的粒子,沿着电场线从A 点运动到B 点的过程中,以下说法正确的是( )A .带电粒子的电势能越来越小B .带电粒子的电势能越来越大C .带电粒子受到的静电力一定越来越小D .带电粒子受到的静电力一定越来越大 4. 下列关于电流的说法中,错误..的是 ( ) A .我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流B .国际单位制中,电流的单位是安培,简称安C .电流既有大小又有方向,所以电流是矢量D .由qI t=可知,电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多 5. 在电场中的某点放入电荷量为-q 的试探电荷时,测得该点的电场强度为E ;若在该点放入电荷量为+2q 的试探电荷,其它条件不变,此时测得该点的电场强度为( ) A .大小为2E ,方向和E 相反 B .大小为E ,方向和E 相同 C .大小为2E ,方向和E 相同 D .大小为E ,方向和E 相反6. 如图所示,在真空中,两个放在绝缘架上的相同金属小球A 和B ,相距为r 。
球的半径比r 小得多,A 带电荷量为+4Q ,B 带电荷量为-2Q ,相互作用的静电力为F 。
现将小球A 和B 互相接触后,再移回至原来各自的位置,这时A 和B 之间相互作用的静电力为F '。
高中物理选修3-1期末复习练习题(8)
E S R 1R 2R 3 R 4L 1L 2A图6 选修3-1测试题一、选择题1、两根材料相同的匀称导线a 和b ,a 长为L ,b 长为2L ,串联在电路上时沿长度方向的电势改变如图1所示,则a 、b 的横截面积之比A 、2:3B 、1:3C 、1:2D 、3:12、如图,在xOy 平面中有一通电直导线与Ox 、Oy 轴相交,导线中电流方向如图所示。
该区域有匀强磁场,通电直导线所受磁场力的方向与Oz 轴的正方向相同。
该磁场的磁感应强度的方向可能是A.沿x 轴正方向B.沿y 轴负方向C.沿z 轴正方向D.沿z 轴负方向3、关于带负电的粒子(重力可忽视不计),下面说法中正确的是①沿电场线方向飞入匀强电场,电场力做功,动能增加 ②垂直电场线方向飞入匀强电场,电场力做功,动能增加③垂直磁感线方向飞入匀强磁场,磁场力不做功,动能不变 ④沿磁感线方向飞入匀强磁场,磁场力做功,动能增加 A .①② B .②③ C .③④ D .①④4、如图所示的电路,当闭合开关时,灯L 1、L 2正常发光。
由于电路出现故障,突然发觉灯L 1变亮,灯L 2变暗,电流表的读数变小。
试依据上述现象推断,发生的故障可能是A .R 1断路B .R 2断路C .R 3短路D .R 4短路5、如图所示,相距为d 的水平金属板M 、N 在左侧有一对竖直金属板P 、Q ,板P 上的小孔S 正对极Q 上的小孔O ,M 、N 间有垂直纸面对里的匀强磁场,在小孔S 处有一带负电粒子,其重力和初速均不计,当变阻器的滑动触头在AB 的中点时,带负电粒子恰能在M 、N 间做直线运动,当滑动变阻器滑片滑到A 点后,A .粒子在M 、N 间运动过程中,动能肯定不变B .粒子在M 、N 间运动过程中,动能肯定增大C .粒子在M 、N 间运动过程中,动能肯定减小D .粒子可能从M 板的右边缘飞出6、光滑水平面上有一个带负电的小球A 和一个带正电的小球B ,空间存在着竖直向下的匀强磁场,如图所示,给小球B 一个合适的冲量,B 将在水平面上按图示的轨迹做匀速圆周运动。
高中物理选修3-1经典习题(附答案)
一、选择题(每空3 分,共24 分)1、如图所示,实线为一簇电场线,虚线是间距相等的等势面,一带电粒子沿着电场线方向运动,当它位于等势面φ1上时,其动能为18eV,当它运动到等势面φ3上时,动能恰好等于零,设φ2=0,则,当粒子的动能为6eV时,其电势能为()A.12eV B.2eV C.3eV D.02、如图所示,将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧,两球在空间形成了稳定的静电场,实线为电场线,虚线为等势线。
A、B两点与两球球心连线位于同一直线上,C、D两点关于直线AB对称,则( )A.A点和B点的电势相同B.C点和D点的电场强度相同C.正电荷从A点移至B点,电场力做正功D.负电荷从C点移至D点,电势能增大3、如图所示,有四个等量异种电荷,放在正方形的四个顶点处。
A、B、C、D为正方形四个边的中点,O为正方形的中心,下列说法中正确的是( )A.A、B、C、D四个点的电场强度相同B.O点电场强度等于零D.将一带正电的试探电荷匀速从A点沿直线移动到C点,试探电荷具有的电势能增大4、如图所示的同心圆是电场中的一簇等势线,一个电子只在电场力作用下沿着直线由A→C运动时的速度越来越小,B为线段AC的中点,则下列说法正确的是( )A.电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越小B.电子沿AC方向运动时它具有的电势能越来越大C.电势差UAB=UBCD.电势φA<φB<φC5、如图所示,直线MN是某电场中的一条电场线(方向未画出)。
虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下,由a到b 的运动轨迹,轨迹为一抛物线。
下列判断正确的是( )A.电场线MN的方向一定是由N指向MB.带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小C.带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能D.带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度6、如图,a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个梯形的四个顶点,电场线与梯形所在的平面平行.ab 平行cd,且cd边长为ab边长的三倍,已知a点的电势是2 V,b点的电势是6 V,c点的电势是20 V.由此可知,d 点的电势为C.8 V D.12 V7、如图为某电场的电场线,A、B两点的电势分别为、,正点电荷在A、B两点的电势能分别为E PA、E PB,则有A.<,E PA>E PBB.<,E PA<E PBC.>,E PA<E PBD.>,E PA>E PB8、以下说法正确的是()A.首先提出场的概念的物理学家是库仑B.电势降低的方向就是电场线的方向C.电场实际并不存在,而是人们假想出的D.点电荷实际不存在,是理想化模型二、多项选择(每空5 分,共30分)9、如图所示实线为等量异号点电荷周围的电场线,虚线为以一点电荷为中心的圆,M点是两点电荷连线的中点.若将一试探正点电荷从虚线上N点移动到M点,则A.电荷所受电场力大小不变B.电荷所受电场力逐渐增大C.电荷电势能逐渐减小D.电荷电势能保持不变10、两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A点为MN上的一点。
人教版高中物理选修3-1练习:章末质量评估(一) Word版含答案
章末质量评估(一)(时间:90分钟分值:100分)一、单项选择题(每题3分,本题共10小题,共30分.每小题中只有一个选项是正确的,选对得3分,错误、不选或多选均不得分) 1.下列关于点电荷的说法,正确的是()A.点电荷一定是电量很小的电荷B.点电荷是一种理想化模型,实际不存在C.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷D.体积很大的带电体一定不能看成点电荷解析:当带电体的体积和电荷量对电场的分布没有影响或者是影响可以忽略时,带电体就可以看成是点电荷,与电荷的种类无关,点电荷和质点类似,都是一种理想化的模型,所以B正确,A、C、D 错误.答案:B2.以下关于电场和电场线的说法中正确的是()A.同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大B.电场线不仅能在空间相交,也能相切C.越靠近正点电荷,电场线越密,电场强度越大,越靠近负点电荷,电场线越稀,电场强度越小D.电场线是人们假想的,用以表示电场的强弱和方向,和电场一样实际并不存在解析:在电场线密集的地方场强大,同一试探电荷所受的电场力大.故A正确;电场线既不能相交,也不能相切,否则交点处场强的方向就有两个.故B错误;电场线可以形象表示电场的强弱和方向,疏密表示电场的强弱,与靠近何种电荷无关.故C错误;电荷周围存在电场,电场是一种客观存在的物质,而电场线是人们假想的曲线,用以表示电场的强弱和方向,客观上并不存在,故D错误.答案:A3.下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有()①场强E=Fq②场强E=Ud③场强E=kQr2④电场力做功W=UqA. ①③B. ②③C. ①④D. ②④解析:E=Fq是电场强度的定义式,适用于一切电场,E=Ud仅适用于匀强电场,E=k Qr2适用于点电荷产生的电场.W=qU适用于一切电场.可知既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的是①④.答案:C4.如图所示,在光滑绝缘的水平面上,有一棱形ABCD,对角线交点为O,在顶点B、D处各固定一个点电荷,若将一个带正电的小球从A点静止释放,小球将沿对角线AC作往返运动.则()A.B、D处固定的是等量的正电荷B.B、D处固定的是等量的异种电荷C.在A、C的连线上O点电势最低D.运动小球在O处的机械能最小解析:由题意知,B、D处固定的是等量的负电荷,A、B错;带正电的小球从A点静止释放,向低电势处移动,故C对;运动小球在O处的电势能最小,机械能最大,D错.答案:C5.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过,电子重不计,则电子所受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:根据等量异种电荷周围的电场线分布知,从A→O→B,电场强度的方向不变,水平向右,电场强度的大小先增大后减小.则电子所受电场力的大小先变大,后变小,方向水平向左,则外力的大小先变大后变小,方向水平向右.故B正确,A、C、D错误.答案:B6.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,其他条件不变.下列说法中正确的是()A. 液滴将向下运动B. 两板电势差增大C. 极板带电荷量将增加D. 电场强度不变解析:A、B电容器板间的电压保持不变,故B错;当将极板A向下平移一小段距离时,根据E=Ud,分析得知,板间场强增大,液滴所受电场力增大,液滴将向上运动.故A错误,D错;根据电容的决定式C=εr S4πkd得知电容C增大,而电容器的电压U不变,极板带电荷量将增大.故C正确.答案:C7.如图所示,一价氢离子和二价氦离子(不考虑二者间的相互作用),从静止开始经过同一加速电场加速,垂直打入偏转电场中,则它们()A.同时离开偏转电场,但出射点的位置不同B.同时离开偏转电场,出射点的位置相同C.先后离开偏转电场,但出射点的位置相同D.先后离开偏转电场,且出射点的位置不同解析:在加速电场中,qU1=12m v20,在偏转电场中,离子沿初速度方向做匀速直线运动:v x=v0,穿过电场的时间t=lv0,在加速电场中,由牛顿第二运动定律:a=qUmd可知,一价离子的加速度大,运动时间短,偏转电场中,由于两种离子在偏转电场中运动的水平速度不同,一价离子的水平速度大,仍然是一价离子的运动时间短,所以一价离子先离开电场;平行于电场方向即垂直于初速度的方向做初速度为零的匀加速直线运动:加速度a=Fm=qU2md,偏移量y=12at2=qU2l22md v20=U2l24U1d,可以看出,离子离开电场时的偏转位移与离子的质量和电荷量均无关,即出射位置相同,正确答案C.答案:C8.两个正、负点电荷周围电场线分布如图所示,P、Q为电场中两点,则()A.正电荷由P静止释放能运动到QB.正电荷在P的加速度小于在Q的加速度C.负电荷在P的电势能高于在Q的电势能D.负电荷从P移动到Q,其间必有一点电势能为零解析:正电荷在P点静止释放时,会沿电场线切线方向运动,所以不能运动到Q点,故A错误;P点的电场线密集,所以所受电场力大,加速度也大,故B错误;因为顺着电场线方向电势逐渐降低,所以负电荷在P的电势能低于在Q的电势能,故C错误;如果取无穷远处的电势为0,正电荷附近P点电势高于0,负电荷附近Q 点的电势低于0,所以负电荷从P移动到Q,其间必经过一点电势为0,该点电势能也为0,故D正确.答案:D9.如图所示,是一个用来研究静电除尘的实验装置,当铝板与手摇起电机的正极相连,缝被针与手摇起电机的负极相连,在铝板和缝被针中间放置点燃的蚊香.转动手摇起电机,蚊香放出的烟雾会被铝板吸附,下列说法中正确的是()A.烟尘颗粒可以带正电而被吸附到铝板上B.某个烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近,速度越大C.某个烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近,速度越小D.某个电量不变的烟尘颗粒,离铝板越近则加速度越大解析:负离子在电场力的作用下,向正极移动时,碰到烟尘微粒使它带负电.因此,带电尘粒在电场力的作用下,向铝板运动,被吸附到铝板上,故A错误;烟尘向铝板运动时,在电场力作用下做加速运动,所以离铝板越近速度越大,故B正确,C错误;根据针尖端的电场线密集,同一微粒离铝板越近则加速度越小,故D错误.答案:B10.如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上,a、b带正电,电荷量均为q,c带负电.整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为()A.3kq 3l2 B.3kq l 2 C.3kq l 2 D.23kq l2 解析:本题考查库仑定律、电场力、平衡条件及其相关知识点,意在考查考生综合运用知识解决问题的能力.设小球c 带电荷量为Q ,由库仑定律可知小球a 对小球c 的库仑引力为F =k qQ l2,小球b 对小球c 的库仑引力为F =k qQ l2,二力合力为2F cos 30°.设水平匀强电场场强的大小为E ,对c 球,由平衡条件可得:QE =2F cos 30°,解得:E =3kq l 2,选项B 正确. 答案:B二、 多项选择题(本题共4小题,每题4分,共16分.每小题有多个选项是正确的,全选对得4分,少选得2分,选错、多选或不选得0分)11.关于物理学史,下列说法中正确的是( )A .电荷量e 的数值最早是由美国物理学家密立根测得的B .法拉第不仅提出了场的概念,而且直观地描绘了场的清晰图象C .法拉第通过实验研究确认了真空中两点电荷之间相互作用力的规律D .库仑在前人工作的基础上,通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律解析:电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的.故A正确.法拉第不仅提出了场的概念,而且用电场线形象直观地描绘了场的清晰图象.故B正确.库仑通过实验研究发现了真空中两点电荷之间相互作用力的规律——库仑定律.故C错误,D正确.答案:ABD12.用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上.小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上而下慢慢靠近圆环,当距离约为0.5 cm时圆环被吸引到笔套上.对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是()A.摩擦使笔套带电B. 笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷C. 圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力D. 笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和解析:绝缘材料做的笔套与头发摩擦,摩擦起电,A项对;笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷,感应起电,B项对;圆环刚被吸引向上运动,一定是静电力的合力大于圆环的重力,随后距离减小,引力增大,所以整个过程中静电力的合力大于圆环的重力,C项对.笔套碰到圆环后,由于笔套是绝缘体,极少电荷转移,所以圆环上仍然有感应电荷,不能中和,D项错.答案:ABC13.如图所示,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O,半径为R,将等电量的两正点电荷Q放在圆周上,它们的位置关于AC对称,与O点的连线和OC间夹角为30°,下列说法正确的是()A .电荷q 从A 点运动到C 点,电场力做功为零B .电荷q 从B 点运动到D 点,电场力做功为零C .O 点的电场强度大小为kQ R 2D .O 点的电场强度大小为3kQ R2 解析:电荷q 从A 点运动到C 点,所受电场力竖直向上,电场力做负功,A 错,根据对称性知B 正确,O 点的电场强度大小为3kQ R2,C 错,D 正确.答案:BD14.光滑水平面上有一边长为l 的正方形区域处在场强为E 的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行.一质量为m 、带电荷量为q 的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速度v 0进入该正方形区域.当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为( )A .0B.12m v 20+12qElC.12m v 20D.12m v 20+23qEl 解析:由题意知,小球从进入电场至穿出电场时可能存在下列三种情况:从穿入处再穿出时,静电力不做功.C 项对;从穿入边的邻边穿出时,静电力做正功W =Eq ·l 2,由功能关系知B 项对;从穿入边的对边穿出时,若静电力做负功,且功的大小等于12m v20,则A项对;而静电力做正功时,不可能出现W=23Eql,D项错.答案:ABC三、计算题(共54分)15.(12分)质量为m,带电量为-q的微粒(重力不计),经过匀强电场中的A点时速度为v,方向与电场线垂直,运动到B点时速度大小为2v,如图所示.已知A、B两点间的距离为d.求:(1)A、B两点的电势差;(2)电场强度的大小和方向.解析:(1)根据动能定理可得:qU AB=12m(2v)2-12m v2.解得:U AB=3m v2 2q.(2)由题意可知,带电微粒在电场中做类平抛运动,垂直电场方向上做匀速运动,x=v t沿电场方向做初速度为零的匀加速运动,又x2+y2=d2,v2+(at)2=(2v)2,解得:E=21m v22qd,方向向左.16.(14分)如图所示,一带电荷量为q=-5×10-3 C,质量为m =0.1 kg的小物块放在一倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面上,当整个装置处在一水平向左的匀强电场中时,小物块恰处于静止状态.已知重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.(1)求电场强度E的大小;(2)某时刻小物块的电荷量突然减少了一半,求物块下滑距离L =1.5 m时的速度大小.解析:(1)小物块受力如图,由受力平衡得:qE-F N sin θ=0,①mg-F N cos θ=0.②由①②得E=mg tan θq,代入数据得E=150 N/C.(2)由牛顿第二定律得:mg sin θ-qE2cosθ=ma,③v2=2aL.④由③④得v=gL sin θ,代入数据得速度大小为v=3 m/s.17.(14分)如图所示,质量为m、电荷量为e的电子(初速度为0)经加速电压U1加速后,在水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场.已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L(不考虑电场边缘效应),两极板间距为d,O1O2为两极板的中线,P是足够大的荧光屏,且屏与极板右边缘的距离也为L.(1)求粒子进入偏转电场的速度v的大小;(2)若偏转电场两板M、N间加恒定电压时,电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点,A点与极板M在同一水平线上,求偏转电压U 2的大小.解析:(1)电子经加速电场加速:eU 1=12m v 2, 解得:v =2eU 1m. (2)由题意知,电子经偏转电场偏转后水平方向上做匀速直线运动到达A 点,设电子离开偏转电场时的偏转角为θ,则由几何关系得:d 2=⎝⎛⎭⎪⎫L +L 2tan θ. 解得:tan θ=d 3L. 又tan θ=v y v =eU 2md ·L v v =eU 2L md v 2=U 2L 2U 1d. 解得:U 2=2U 1d 23L 2. 18.(14分)(2015·课标全国Ⅱ卷)如图,一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子在匀强电场中运动,A 、B 为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在A 点的速度大小为v 0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B 点时速度方向与电场方向的夹角为30°,不计重力,求A 、B 两点间的电势差.解析:设带电粒子在B 点的速度大小为v B ,粒子在垂直于电场方向的速度分量不变,即v B sin 30°=v0sin 60°.由此得v B=3v0.设A、B两点间的电热差为U AB,由动能定理有:qU AB=12m v2B-12m v2A,解得U AB=m v20 q.。
高中物理选修3-1期末测试卷-附答案
高中物理选修3-1期末测试卷一、单选题(本大题共10小题,共40.0分)1.关于物理学家和他们的贡献,下列说法中正确的是( )A. 奥斯特发现了电流的磁效应,并提出了电磁感应定律B. 库仑提出了库仑定律,并最早实验测得元电荷e的数值C. 伽利略发现了行星运动的规律,并通过实验测出了引力常量D. 法拉第不仅提出了场的概念,而且发明了人类历史上的第一台发电机2.在图中所示的电路中,当滑动变阻器的滑动触片向b端移动时( )A. 伏特表V读数增大,电容C的电荷量在减小B. 安培表A的读数增大,电容C的电荷量在增大C. 伏特表V的读数增大,安培表A的读数减小D. 伏特表V的读数减小,安培表A的读数增大3.三根通电长直导线P、Q、R互相平行、垂直纸面放置.三根导线中电流方向均垂直纸面向里,且每两根导线间的距离均相等.则P、Q中点O处的磁感应强度方向为( )A. 方向水平向左B. 方向水平向右C. 方向竖直向上D. 方向竖直向下4.如图所示,两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中,轨道两端在同一高度上,轨道是光滑的而且绝缘,两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放,a、b为轨道的最低点,则不正确的是( )A. 两小球到达轨道最低点的速度V a>V bB. 两小球到达轨道最低点时对轨道的压力F a>F bC. 小球第一次到达a点的时间大于小球第一次到达b点的时间D. 在磁场中小球能到达轨道的另一端,在电场中小球不能到达轨道的另一端5.如图所示,在同一平面内,同心的两个导体圆环中通以同向电流时( )A. 两环都有向内收缩的趋势B. 两环都有向外扩张的趋势C. 内环有收缩趋势,外环有扩张趋势D. 内环有扩张趋势,外环有收缩趋势6.如图所示,水平直导线中通有恒定电流I,导线正下方处有一电子初速度v 0,其方向与电流方向相同,以后电子将( )A. 沿路径a运动,曲率半径变小B. 沿路径a运动,曲率半径变大C. 沿路径b运动,曲率半径变小D. 沿路径b运动,曲率半径变大7.下列说法中正确的是( )A. 磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值.即B=FILB. 通电导线放在磁场中的某点,该点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走,该点的磁感应强度就为零C. 磁感应强度B=FIL只是定义式,它的大小取决于场源以与磁场中的位置,与F、I、L以与通电导线在磁场中的方向无关D. 通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向8.如图所示,质量为m,带电量为q的粒子,以初速度v0,从A点竖直向上射入空气中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B点时,速率v B=2v0,方向与电场的方向一致,则A,B两点的电势差为( )A. m v022q B. 3mv02qC. 2mv02q D. 3mv022q均匀带电且电荷量为+q时,圆心O处的电9.如图所示,一个绝缘圆环,当它的14场强度大小为E,现使半圆均匀带电+2q,而另一半圆均匀带电−2q,则圆心O处的电场强度的大小和方向为( )A. 2√2E方向由O指向DB. 4E方向由O指向DC. 2√2E方向由O指向BD. 010.某区域的电场线分布如图所示,M、N、P是电场中的三个点,则下列说法正确的是( )A. P、N两点点场强不等,但方向相同B. 将一带负电的粒子从M点移到N点,电场力做负功C. 带电量+q的粒子,从P点的电势能小于在N点的电势能D. 带正电的粒子仅在电场力作用下,一定沿电场线运动二、多选题(本大题共2小题,共8.0分)11.如图所示,实线表示在竖直平面内的匀强电场的电场线,电场线与水平方向成α角,水平方向的匀强磁场与匀强电场相互垂直.有一带电液滴沿虚线L向上做直线运动,L与水平方向成β角,且α>β.下列说法中正确的是( )A. 液滴一定做匀速直线运动B. 液滴一定带正电C. 电场线方向一定斜向上D. 液滴有可能做匀变速直线运动12.如图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M、N质量相等,所带电荷的绝对值也相等.现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a、b、c为实线与虚线的交点.已知O点电势高于c点,若不计重力,则( )A. M带负电荷,N带正电荷B. N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C. N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D. M在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零三、实验题探究题(本大题共3小题,共27.0分)13.请完成以下两小题:(1)图a中螺旋测微器读数为mm.图b中游标卡尺(游标尺上有50个等分刻度)读数为.(2)欧姆表“×1”档的中值电阻为20Ω,已知其内装有一节干电池,干电池的电动势为1.5V.该欧姆表表头满偏电流为,要测2.5kΩ的电阻应选档.14.测得接入电路的金属丝的长度为L,金属丝的直径d,已知其电阻大约为25Ω.(1)在用伏安法准确测其电阻时,有下列器材供选择,除必选电源(电动势1.5V,内阻很小)、导线、开关外,电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选.(填代号)并将设计好的测量电路原理图画在方框内.A1电流表(量程40,内阻约0.5Ω)A2电流表(量程10,内阻约0.6Ω)V1电压表(量程6V,内阻约30kΩ)V2电压表(量程1.2V,内阻约的20kΩ)R1滑动变阻器(范围0−10Ω)R2滑动变阻器(范围0−2kΩ)(2)若电压表、电流表读数用U、I表示,用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为ρ=.(全部用上述字母表示)15.为了测定干电池的电动势和内阻,现有下列器材:A.干电池一节B.电压表v1(0−15V,内阻约为15KΩ)C.电压表v2(0−3V,内阻约为3KΩ)D.电流表A1(0−3A,内阻约为2Ω)E.电流表A2(0−0.6A,内阻约为10Ω)F.电流表G(满偏电流3,内阻R g=10Ω)G.变压器H.滑动变阻器(0−1000Ω)I.滑动变阻器(0−20Ω)J.开关、导线(1)用电流表和电压表测量干电池的电动势和内电阻,应选用的滑动变阻器是,电流表,电压表(用代号回答)(2)根据实验要求,用笔画线代替导线在实物图甲上连线.(3)某次实验记录如下:电压U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05根据表中数据在坐标图乙上画出U−I图线,由图可求得E=V,r=Ω.(4)用你设计的电路做实验,测得的电动势与电池电动势的真实值相比(填“偏大”“偏小”或“相等”).四、计算题(本大题共4小题,共40.0分)16.如图所示,y轴上A点距坐标原点的距离为L,坐标平面内有边界过A点和坐标原点O的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直坐标平面向里.有一电子(质量为m、电荷量为e)从A点以初速度v0沿着x轴正方向射入磁场区域,并从x轴上的B点射出磁场区域,此时速度方向与x轴正方向之间的夹角为60∘.求:(1)磁场的磁感应强度大小;(2)电子在磁场中运动的时间.17.18.17.如图甲所示,足够长的“U”型金属导轨固定在水平面上,金属导轨宽度L= 1.0m,导轨上放有垂直导轨的金属杆P,金属杆质量为m=0.1kg,空间存在磁感应强度B=0.5T,竖直向下的匀强磁场.连接在导轨两端的电阻R=3.0Ω,金属杆的电阻r=1.0Ω,其余部分电阻不计.某时刻给金属杆一个水平向右的恒力F,金属杆P由静止开始运动,图乙是金属杆P运动过程的v−t图象,导轨与金属杆间的动摩擦因数μ=0.5.在金属杆P运动的过程中,第一个2s内通过金属杆P 的电荷量与第二个2s内通过P的电荷量之比为3:5.g取10m/s2.求:(1)水平恒力F的大小;(2)求前2s内金属杆P运动的位移大小x1;(3)前4s内电阻R上产生的热量.18.质谱仪原理如图所示,a为粒子加速器,电压为U1;b为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B1,板间距离为d;c为偏转分离器,磁感应强度为B2.今有一质量为m、电荷量为+e的正电子(不计重力),经加速后,该粒子恰能通过速度选择器,粒子进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动.求:(1)粒子射出加速器时的速度v为多少?(2)速度选择器的电压U2为多少?(3)粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大?19.如图所示,一质量为m、电量为+q、重力不计的带电粒子,从A板的S点由静止开始释放,经A、B加速电场加速后,穿过中间偏转电场,再进入右侧匀强磁场区域.已知间的电压为U,MN极板间的电压为2U,MN两板间的距离和板长均为L,磁场垂直纸面向里、磁感应强度为B、有理想边界.求:(1)带电粒子离开B板时速度v 0的大小;(2)带电粒子离开偏转电场时速度v的大小与方向;(3)要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场,磁场的宽度d多大?答案和解析【答案】1. D2. D3. A4. C5. D6. B7. C8. C9. A 10.B 11. 12.13. 1.998;1.094;75;×10014. A1 ;V2 ;R1 ;πUd 24IL15. I;E;C;1.45;0.75;偏小16. 解:(1)过B点作电子出射速度方向的垂线交y轴于C点,则C点为电子在磁场中运动轨迹的圆心,画出电子的运动轨迹.由几何知识得∠ACB=60∘设电子在磁场中运动的轨迹半径为R,则R−L=Rsin30∘,得:R=2L又由洛伦兹力提供向心力,得:ev0B=mv02R则得:B=mv02eL;(2)由几何知识∠ACB=60∘则粒子在磁场中飞行时间为t=θ360∘⋅2πR v0将R=2L代入得:t=2πL3v0;答:(1)磁场的磁感应强度大小为mv02eL;(2)电子在磁场中运动的时间为2πL3v0.17. 解:(1)由图乙可知金属杆P先作加速度减小的加速运动,2s后做匀速直线运动.当t=2s时,v=4m/s,此时感应电动势E=Blv感应电流I=ER+r安培力根据牛顿运动定律有解得F=0.75N(2)通过金属杆P的电荷量q=It=ER+rt其中E.=△Φ△t =BLxt所以q=BLxR+r∝x(x为P的位移)设第一个2s内金属杆P的位移为x1,第二个2s内P的位移为x2则△Φ1=BLx1△Φ2=BLx=BLvt由于q 1:q2=3:5联立解得x2=8m,x1=4.8m.(3)前4s内由能量守恒得F(x1+x2)=12mv2+μmg(x1+x2)+Q r+Q R其中Q r:Q R=r:R=1:3解得:QR=1.8J.答:(1)水平恒力F的大小为0.75N;(2)前2s内金属杆P运动的位移大小x 1为4.8m;(3)前4s内电阻R上产生的热量为1.8J.18. 解:(1)粒子经加速电场U1加速,获得速度为v,由动能定理可知:eU1=12mv2解得v=√2U1em(2)在速度选择器中作匀速直线运动,电场力与洛仑兹力平衡得:eE=evB1即U2de=evB1解得:U2=B1dv=B1d√2U1em(3)在B2中作圆周运动,洛仑兹力提供向心力,qvB2=m v2R解得:R=mveB2=1B2√2U1me答:(1)粒子射出加速器时的速度v为√2U1em;(2)速度选择器的电压B1d√2U1em;(3)粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径为1 B2√2U1me.19. 解:(1)带电粒子在加速电场中,由动能定理得:qU=12mv02得带电粒子离开B板的速度:v0=√2qUm (2)粒子进入偏转电场后,有:t=Lv0电场强度,E=2UL电场力,F=qE由牛顿第二定律,a=Fm速度,v y=at解得:vy =√2qUm所以带电粒子离开偏转电场时速度v的大小√2√2qUm,方向与水平方向成45∘.(3)根据洛伦兹力提供向心力,则有Bqv=m v2R,解得:R=mBq ×2√qUm=2B√mUq由于与水平方向成45∘入射,所以磁场的宽度为,d=√22R=√22×2B√mUq=√2B√mUq答:(1)带电粒子离开B板时速度v0的大小√2qUm;(2)带电粒子离开偏转电场时速度v的大小√2√2qUm,与方向与水平方向成45∘;(3)要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场,磁场的宽度√2B mUq..。
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______________ 。
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最新人教版高中物理选修3-1复习试题及答案全套章末综合测评(一)(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分.在每小题给出的四个选项中第1~7题只有一项符合题目要求.第8~12题有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得零分.)1.下列说法正确的是()A.电荷放在电势高的地方,电势能就大B.正电荷在电场中某点的电势能,一定大于负电荷在该点具有的电势能C.无论是正电荷还是负电荷,克服电场力做功它的电势能都增大D.电场强度为零的点,电势一定为零C[电势能的大小与电荷的电性有关,正电荷放在电势高的地方,电势能大,而负电荷放在电势高的地方,电势能小,故A错误;正电荷在电场中电势大于零的点,其电势能一定大于负电荷在该点具有的电势能;而正电荷在电场中电势小于零的点,其电势能一定小于负电荷在该点具有的电势能,故B错误;只要克服电场力做功,电荷的电势能一定增大,与电荷的电性无关,故C正确;电场强度与电势无关,可知电场强度为零的点,电势不一定为零,故D错误.] 2.如图1所示,在真空中,把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近.关于绝缘导体两端的电荷,下列说法中不正确的是()图1A.两端的感应电荷越来越多B.两端的感应电荷是同种电荷C.两端的感应电荷是异种电荷D.两端的感应电荷的电荷量相等B[由于导体内有大量可以自由移动的电子,当它慢慢靠近带负电的球P 时,由于同种电荷相互排斥,导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端,靠近P 的一端带上了正电荷,远离P的一端带上了等量的负电荷.导体离球P距离越近,电子被排斥得越多,感应电荷越多.]3.如图2所示,曲线为电荷在匀强电场中的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,则下列说法正确的是()图2A.电荷在b点的电势能大于在a点的电势能B.电荷在a、b两点的电势能相等C.该电场的方向水平向左D.b点的电势高于a点的电势A[由电荷运动轨迹可以确定电荷所受电场力水平向左,a到b过程中,电场力与速度所成的角度为钝角,则电场力做负功,电势能增大,则电荷在b点的电势能大于在a点的电势能,故A正确,B错误;由于不知道电荷的电性,所以不能确定电场线的方向,同时也就不能确定电势的高低,故C、D错误.]4.在匀强电场中,有一质量为m,带电量为q的带电小球静止在O点,然后从O点自由释放,其运动轨迹为一直线,直线与竖直方向的夹角为θ,如图3所示,那么关于匀强电场的场强大小的下列说法中正确的是()图3A.唯一值是mg tan θq B.最大值是mg tan θqC .最小值是mg sin θqD .不可能是mg qC [带电小球受到电场力与重力作用,小球沿合力方向做加速直线运动,根据图示位置可确定电场力的方向,小球在重力和电场力的共同作用下做加速直线运动,当电场力的大小与重力沿合力的垂直方向分力相等时,电场力最小,即qE =mg sin θ,故E =mg sin θq ;故选C.]5.某带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B 点,电场线、粒子在A 点的初速度及运动轨迹如图4所示,可以判定( )图4A .粒子在A 点的加速度大于它在B 点的加速度B .粒子在A 点的动能小于它在B 点的动能C .粒子在A 点的电势能小于它在B 点的电势能D .A 点的电势低于B 点的电势B [由电场线分布可知, E A <E B, 故带电粒子在B 点的加速度较大,A 错.由粒子的运动轨迹可知,静电力做正功, 粒子的电势能减少,动能增加,B 对,C 错.由于沿电场线方向电势降低,所以φA >φB ,D 错.]6.在真空中,上、下两个区域均有竖直向下的匀强电场,其电场线分布如图5所示,有一带负电的粒子从上边区域沿一条电场线以速度v 0匀速下落,并进入下边区域(该区域的电场范围足够广),在下列速度—时间图象中,符合粒子在电场内运动情况的是(以v 0方向为正方向)( )图5A B C DC[电场线在下边区域密,即下边区域场强大,故粒子在上边区域向下匀速运动,进入下边区域后,先做匀减速运动至速度减为零,接着向上做匀加速运动,越过边界后以速度-v0在上边区域再次做匀速运动.]7.如图6所示,三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分别位于O、M、P点.由O点静止释放的电子恰好能运动到P点.现将C 板向右平移到P′点,则由O点静止释放的电子()图6A.运动到P点返回B.运动到P和P′点之间返回C.运动到P′点返回D.穿过P′点A[设AB、BC间的电场强度分别为E1、E2,间距分别为d1和d2,电子由O点运动到P点的过程中,据动能定理得:eE1d1-eE2d2=0 ①当C板向右平移后,BC板间的电场强度E′2=U′d′2=QC′d′2=QεS4πkd′2·d′2=4πkQεS,BC板间的电场强度与板间距无关,大小不变.第二次释放后,设电子在BC间移动的距离为x,则eE1d1-eE2x=0-0 ②比较①②两式知,x =d 2,即电子运动到P 点时返回,选项A 正确.]8.如图7所示的U -x 图象表示三对平行金属板间电场的电势差与场强方向上距离的关系.若三对金属板的负极板接地,图中x 均表示到正极板的距离,则下述结论中正确的是( )图7A .三对金属板正极电势的关系φ1>φ2>φ3B .三对金属板间场强大小有E 1>E 2>E 3C .若沿电场方向每隔相等的电势差值作一等势面,则三个电场等势面分布的关系是1最密,3最疏D .若沿电场方向每隔相等距离作一等势面,则三个电场中相邻等势面差值最大的是1,最小的是3BCD [通过U -x 图象分析可得,三对金属板的板间电势差相同,又因为金属板的负极板都接地,所以三个正极板的电势相等,A 错误.又因为板间距离不同,由E =U AB d 可得E 1>E 2>E 3,B 正确.每隔相等的电势差值作一等势面,由d =U AB E 可得,场强越大,等势面间距越小,分析得等势面分布的关系是1最密,3最疏,C 正确.沿电场方向每隔相等距离作一等势面,由U AB =Ed 可得,场强越大,电势差越大,分析得相邻等势面差值最大的是1,最小的是3,D 正确.]9.如图8所示是两个等量异种点电荷,周围有1、2、3、4、5、6各点,其中1、2之间距离与2、3之间距离相等,2、5之间距离与2、6之间距离相等.两条虚线互相垂直且平分,那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是( )图8A.1、3两点电场强度相同B.5、6两点电场强度相同C.4、5两点电势相同D.1、3两点电势相同ABC[两个等量异种点电荷的中垂线是等势线,所以2、4、5、6的电势相等,C正确;顺着电场线的方向电势降低,1、3电势不相等,D错误;1、2之间距离与2、3之间距离相等,由场强的矢量合成可以知道1、3两点电场强度相同,A正确;2、5之间距离与2、6之间距离相等,由场强的矢量合成得5、6两点电场强度相同,B正确.]10.空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图9所示,x轴上两点B、C的电场强度在x方向上的分量分别是E Bx、E Cx,下列说法中正确的有()图9A.E Bx的大小大于E Cx的大小B.E Bx的方向沿x轴正方向C.电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D.负电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力先做正功,后做负功AD[在φ-x图中,图象斜率的绝对值表示场强大小.结合题中图象特点可知E Bx>E Cx,E Ox=0,故A对,C错.根据电场中沿着电场线的方向电势逐渐降低可知E Bx沿x轴负方向,B项错.负电荷在正x轴上受电场力沿x轴负向,在负x轴上受电场力沿x轴正向,故可判断负电荷从B移到C的过程中,电场力先做正功后做负功,D项正确.]11.如图10所示,在两等量异种点电荷产生的电场中,abcd是以两点电荷连线中点O为对称中心的菱形,a、c在两电荷的连线上,下列判断正确的是()图10A.a、b、c、d四点的电场强度的方向相同B.a、b、c、d四点的电势相同C.a、b两点间的电势差等于c、d两点间的电势差D.将正试探电荷由b沿ba及ad移到d点的过程中,试探电荷的电势能先增大后减小AD[根据等量异种电荷电场线的特点可知,a、b、c、d四点的电场强度方向都向右,A正确;沿着电场线方向电势逐渐降低,中垂线上各点电势为零,连线上的a点电势高于c点电势,B错误;a、b两点间的电势差等于a、O两点间的电势差,c、d两点间的电势差等于c、O两点间的电势差,所以U aO=-U cO,C错误;将正试探电荷由b沿ba及ad移到d点的过程中,电场力先做负功,后做正功,所以电势能先增大后减小,D正确.]12.如图11所示,三个质量相同,带电荷量分别为+q、-q和0的小液滴a、b、c,从竖直放置的两板中间上方由静止释放,最后从两板间穿过,轨迹如图所示,则在穿过极板的过程中()图11A.电场力对液滴a、b做的功相同B .三者动能的增量相同C .液滴a 电势能的增加量等于液滴b 电势能的减小量D .重力对三者做的功相同AD [此题考查带电粒子在电场中的受力运动及能量变化规律,因a 、b 带电荷量相等,所以穿过两板时电场力做功相同,电势能增加量相同,A 对,C 错;c 不带电,不受电场力作用,由动能定理,三者动能增量不同,B 错;a 、b 、c 三者穿出电场时,由W G =mgh 知,重力对三者做功相同,D 对.]二、非选择题(本题共4小题,共40分)13.(8分) 将一个电量为-2×10-9 C 的点电荷从电场中的N 点移动到M 点, 需克服电场力做功1.4 × 10-8 J ,求:(1)N 、M 两点间的电势差U NM 为多少?(2)若将该电荷从M 移到N ,电场力做什么功?U MN 为多少?【解析】 (1)由题意可知,将点电荷从N 移动到M 点,电场力做负功,即W NM =-1.4×10-8 J ,根据公式U NM =W NM q =-1.4×10-8-2×10-9=7 V . (2)当点电荷从M 移到N 点时,电场力做正功.根据电势差之间的关系有: U MN =-U NM =-7 V .【答案】 (1)7 V (2)正功 -7 V14. (10分)在一个点电荷Q 的电场中,Ox 坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A 、B 两点的坐标分别为2.0 m 和5.0 m .已知放在A 、B 两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x 轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系如图12所示中的直线A 、B 所示,放在A 点的电荷带正电,放在B 点的电荷带负电.求:图12(1)B点的电场强度的大小和方向;(2)试判断点电荷Q的电性,并确定点电荷Q的位置坐标. 【解析】(1)由题图可得B点电场强度的大小E B=Fq=2.5 N/C.因B点的试探电荷带负电,而受力指向x轴的正方向,故B点场强的方向沿x轴的负方向.(2)因A点的正电荷受力和B点的负电荷受力均指向x轴的正方向,故点电荷Q位于A、B两点之间,带负电.设点电荷Q的坐标为x,则E A=k Q(x-2)2,E B=k Q(5-x)2.由题图可得E A=40 N/C,解得x=2.6 m.【答案】(1)2.5 N/C沿x轴的负方向(2)负电2.6 m15. (10分)如图13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,电荷量分别为+Q和-Q,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,不影响电场的分布.),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O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.求:图13(1)C 、O 间的电势差U CO ;(2)O 点处的电场强度E 的大小;(3)小球P 经过与点电荷B 等高的D 点时的速度.【解析】 (1)根据动能定理则,从C 到Omgd +qU CO =12m v 2则U CO =m v 2-2mgd 2q. (2)A 点和B 点在O 点的电场强度均为E =k Q r 2,其中r =AO =BO =2d ,所以E =k Q 2d 2,根据对称性可知,两点电荷场强在水平方向的分场强抵消,合场强为:E 合=2E ·cos 45°=2kQ 2d 2.(3)从C 到D 点,由于电场线的对称性,U CD =2U CO ,则根据动能定理有:mg 2d +2qU CO =12m v 2D ,所以v D =2v .【答案】 (1)m v 2-2mgd 2q (2)2kQ 2d 2 (3)2v16. (12分)如图14所示,在绝缘水平面上,相距为L 的A 、B 两处分别固定着两个带电量相等的正电荷,a 、b 是AB 连线上的两点,其中Aa =Bb =L /4,O 为AB 连线的中点,一质量为m 、带电荷量为+q 的小滑块(可以看作质点)以初动能E 0从a 点出发,沿直线AB 向b 点运动,其中小滑块第一次经过O 点的动能为初动能的n 倍(n >1),到达b 点时动能恰好为零,小滑块最终停在O 点,求:图14(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数;(2)O 、b 两点间的电势差U O b ;(3) 小滑块运动的总路程.【解析】 (1)因为+q A =+q B ,a 、b 以中点O 对称,所以U ab =0.滑块由a 到b 的过程,根据动能定理:qU ab -μmg L 2=-E 0,所以μ=2E 0mgL .(2)对小滑块由O 到b 的过程,根据动能定理:qU Ob -μmg L 4=-nE 0, U Ob =14μmgL -nE 0q =(1-2n )E 02q. (3)U aO =-U Ob =(2n -1)E 02q, 小滑块从a 点开始,最终停在O 点,根据动能定理qU aO -μmgs =-E 0,s =qU aO +E 0μmg =(2n +1)L 4. 【答案】 (1)2E 0mgL (2) (1-2n )E 02q (3)(2n +1)L 4章末综合检测(二)(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求.第6~10题有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的2分,有选错的得零分.)1.某同学用伏安法测小灯泡的电阻时,误将电流表和电压表接成如图1所示的电路,接通电源后,可能出现的情况是()图1A.电流表被烧坏B.电压表被烧坏C.小灯泡被烧坏D.小灯泡不亮D[由于电压表的内阻很大,所以电路中的电流很小,电压表、电流表、灯泡都不会被烧坏,但灯泡不亮,D正确.]2.两个相同的电阻R,当它们串联后接在电动势为E的电源上,通过一个电阻的电流为I;若将它们并联后仍接在该电源上,通过一个电阻的电流仍为I,则电源的内阻为()A.4R B.RC.R2D.无法计算B[当两电阻串联接入电路中时I=E2R+r,当两电阻并联接入电路中时I=E R2+r ×12,由以上两式可得r=R,B正确.]3.两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中,A的长度为L,直径为d;B的长度为2L,直径为2d,那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为()A.Q A∶Q B=1∶1 B.Q A∶Q B=2∶1C.Q A∶Q B=1∶2 D.Q A∶Q B=4∶1B[直径比为1∶2,则横截面积比为1∶4,根据电阻定律R=ρlS,知电阻之比为2∶1,根据Q=I2Rt,电流相等,则热量之比为2∶1.故选B.]4.如图2所示,A灯与B灯电阻相同,当滑动变阻器R的滑动片向下滑动时,两灯的变化是()图2A.A灯变亮,B灯变亮B.A灯变暗,B灯变亮C.A灯变暗,B灯变暗D.A灯变亮,B灯变暗C[当变阻器的滑片向下滑动时,接入电路的电阻减小,根据串、并联电路特点可知电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可得干路电流I增大,内电压增大,路端电压U减小,A灯两端电压减小,亮度变暗;另一支路电流I′=I -I A增大,R1两端电压U1=I′R1增大,故R与B灯的并联支路电压U B=U-U1减小,B灯变暗,C正确.]5.某一网络电路中的部分电路如图3所示,已知I=3 A,I1=2 A,R1=10 Ω,R2=5 Ω,R3=30 Ω,则下列结论正确的是()图3A.通过R3的电流为0.5 A,方向从a→bB.通过R3的电流为0.5 A,方向从b→aC.通过电流表的电流为0.5 A,电流表“+”接线柱在右边D.通过电流表的电流为1.5 A,电流表“+”接线柱在左边B[R1两端的电压U1=I1R1=2×10 V=20 V;R2两端的电压U2=I2R2=(3-2×5) V=5 V,所以R3两端的电势差U ab=U2-U1=5 V-20 V=-15 V,b点电势高,电流由b→a,I3=|U ab|R3=0.5 A,A错误,B正确;电流表中的电流方向应该向右,大小I A=I2-I3=0.5 A,C、D均错误.]6.如图4所示,U-I图线上,a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态,b点α=β,则下列说法中正确的是()图4A.在b点时,电源有最大输出功率B.在b点时,电源的总功率最大C.从a到b时,β角增大,电源的总功率和输出功率都将增大D.从b到c时,β角增大,电源的总功率和输出功率都将减小AD[在b点α=β说明此时外电阻R等于内阻,电源有最大输出功率,A 对;电源总功率P总=IE,则电流越大,总功率越大,B、C错,D正确.] 7.在如图5甲所示的电路中,电源的电动势为3.0 V,内阻不计,L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,当开关闭合后,下列说法中正确的是()甲乙图5A.L1中的电流为L2中的电流的2倍B.L1的电阻为12 ΩC.L1消耗的电功率为0.75 WD.L2消耗的电功率为0.375 WBC[L1两端电压为3 V时,由题图乙可知L1中的电流为0.25 A,L1的电阻R=UI=12 Ω,B正确;L1消耗的电功率P=UI=0.75 W.L2、L3串联分压,分到的电压为1.5 V,由题图乙可知L2和L3中的电流为0.20 A,L2消耗的电功率P=UI=0.30 W,D错误;L1中的电流为L2中的电流的1.25倍,A错误.]8.如图6所示的电路中,当滑动变阻器的触头向上滑动时,则()图6A.电源的功率变小B.电容器贮存的电荷量变小C.电源内部消耗的功率变大D.电阻R消耗的电功率变小BC[由闭合电路欧姆定律可知,当滑动触头向上滑动时,R总变小,I总增大,U端减小,而R1分压U1增大,所以电容器上的电压减小.电源功率P总=I 总E增大,A错误;Q=CU减小,B正确;电源内部消耗功率P内=I2总r增大,C 正确;电阻R1消耗的功率增大,R上消耗的功率无法确定.]9.将分压电阻串联在表头上,改装成电压表,下列说法中正确的是() A.接上分压电阻后,增大了表头的满偏电压B.接上分压电阻后,电压按一定比例分别降在表头和分压电阻上,表头的满偏电压不变C.如果分压电阻是表头内阻的n倍,则电压表量程扩大为表头满偏电压的n倍D.通电时,表头和分压电阻中通过的电流一定相等BD[接上分压电阻后,电压按一定比例分别降在表头和分压电阻上,表头的满偏电压不变,A错误,B正确;分压电阻是表头内阻的n倍,则表头满偏时分压电阻两端的电压为nU g,则电压表的量程为(n+1)U g,C错误;通电时,表头和分压电阻串联,故通过它们的电流一定相等,D正确.]10.在如图7所示的电路中,电源的电动势E和内阻r恒定,闭合开关S后灯泡能够发光,经过一段时间后灯泡突然变亮,则出现这种现象的原因可能是()图7A.电阻R1短路B.电阻R2断路C.电阻R2短路D.电容器C断路AB[若R1短路,则R总变小,I总变大,通过灯泡L的电流变大,灯泡变亮,A正确;若R2断路,R总变大,I总变小,U内=I总r变小,U外变大,U1=IR1变小,因U L=U外-U1,所以U L变大,灯泡变亮,B正确;若R2短路,电总流不经过灯泡,灯泡不亮,C错误;若电容器断路,总电阻不影响,故灯泡亮度不变,D错误.]二、非选择题(本题共6小题,共60分)11.(8分)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图8所示,校零时的读数为________mm,合金丝的直径为______________mm.甲乙图8(2)为了精确测量合金丝的电阻R x,设计出如图9甲所示的实验电路图,按照该电路图完成图乙中的实物电路连接.甲乙图9【解析】(1)由于螺旋测微器开始起点有误差,估读为0.007 mm,测量后要去掉开始误差,即合金丝直径为0.5 mm+14.5×0.01 mm-0.007 mm=0.638 mm.(2)将电表连入电路时注意电流要从正接线柱流入,该实验要求电压表示数从零开始,滑动变阻器采用分压接法.【答案】(1)0.0070.638(0.636~0.640均正确)(2)见解析图12.(10分)某物理实验小组利用实验室提供的器材测定电压表V1的内阻,可选用的器材如下:A.待测电压表V1:量程3 V,内阻约3 kΩB.电压表V2:量程15 V,内阻约20 kΩC.电流表A:量程3 A,内阻约0.1 ΩD.定值电阻R0:9.0 kΩE.滑动变阻器R1:0~200 ΩF.滑动变阻器R2:0~2 kΩG.电源E:电动势约为12 V,内阻忽略不计H.开关、导线若干(1)现用多用电表测电压表V1的内阻,选择倍率“×100”挡,其它操作无误,多用电表表盘示数如图10所示,则电压表V1的内阻约为________Ω.图10(2)为了准确测量电压表V1的内阻,两位同学根据上述实验器材分别设计了如图11甲和乙两个测量电路,你认为________(选填“甲”或“乙”)更合理,并在实物图中用笔画线代替导线将电路图补充完整.甲乙图11(3)该实验中滑动变阻器应该选用________(选填“R1”或“R2”).(4)用已知量R0和V1、V2的示数U1、U2来表示电压表V1的内阻R V1=________.【解析】(1)用多用电表测得的电压表的内阻为34×100 Ω=3 400 Ω;(2)甲图中,因为电压表V2的电阻与R0阻值相当,通过电压表V2的电流不能忽略,故用通过R0的电流作为通过V1的电流,则误差较大;故用乙电路较合理;电路连接如图:(3)实验中滑动变阻器要用分压电路,故用选取阻值较小的R 1;(4)根据欧姆定律可知:R V1=U 1U 2-U 1R 0=U 1R 0U 2-U 1. 【答案】 (1)3 400 (2)乙 连图如解析图 (3)R 1 (4)U 1R 0U 2-U 113.(10分) 如图12所示的电路中,各电阻的阻值已标出.当输入电压U AB =110 V 时,输出电压U CD 是多少?图12【解析】 并联部分的等效电阻为:R 并=(9R +R )×109R(9R +R )+109R=R ,则电路的总电阻为:R 总=10R +R =11R .由串联分压得并联部分R 并上的电压为:U 并=R 并R 总·U AB =R 11R ×110 V =10 V . 而输出电压U CD 即电阻R 上分到的电压,再由串联分压得,U CD =U R =R9R +R U 并=110×10 V =1 V . 【答案】1 V14.(10分)有一只量程为1 mA 的电流表,刻度盘共有50格,若给它并联一个10-2 Ω的电阻,则可将它改装成一个量程为1 A 的电流表,若要把这个量程为1 mA 的电流表改装成一个量程为10 V 的电压表, 应在电流表上串联一个多大的电阻?用这个电压表测量电压时,表盘上指针偏转40格,则所测电压为多少伏?【解析】 将电流表改装成大量程电流表时,并联一分流电阻,则有I =I g +I g R g R 1即R g =(I -I g )R 1I g=(1-0.001)×10-20.001 Ω=9.99 Ω≈10 Ω 将电流表改装成大量程电压表时,串联一分压电阻,则有I g (R g +R 2)=UR 2=U I g-R g =100.001 Ω-10 Ω=9 990 Ω 当指针偏转40格时,通过电流表的电流为I ′=0.001×4050 A所测电压U ′=I ′(R g +R 2)=8 V .【答案】 9 990 Ω 8 V15.(10分)一根长为l =3.2 m 、横截面积S =1.6×10-3m 2的铜棒,两端加电压U =7.0×10-2 V .铜的电阻率ρ=1.75×10-8 Ω·m ,铜内自由电子的体密度为n =8.5×1029 m -3.求:(1)通过铜棒的电流;(2)铜棒内的电场强度;(3)自由电子定向移动的平均速度.【解析】 (1)由R =ρl S 和I =U R 得I =US ρl =7.0×10-2×1.6×10-31.75×10-8×3.2 A =2×103A.(2)E=Ud=7.0×10-23.2V/m=2.19×10-2 V/m.(3)由I=neS v得v=IneS=2×1038.5×1029×1.6×10-19×1.6×10-3m/s=9.19×10-6 m/s.【答案】(1)2×103 A(2)2.19×10-2 V/m(3)9.19×10-6 m/s16. (12分)如图13所示,直流电动机和电炉并联后接在直流电源上,电源的内阻r=1 Ω,电炉的电阻R1=19 Ω,电动机线圈的电阻R2=2 Ω,当开关S断开时,电源内电路消耗的热功率P=25 W;当S闭合时,干路中的电流I=12.6 A.求:图13(1)电源的电动势E;(2)S闭合后电动机的机械功率.【解析】(1)开关S断开时,由P=I20·r得I0=Pr=251A=5 A由闭合电路欧姆定律得E=I0(R1+r)=5×(19+1) V=100 V.(2)开关S闭合后,内电压U内=Ir=12.6 V路端电压U=E-U内=(100-12.6) V=87.4 V通过电炉的电流I1=UR1=87.419A=4.6 A通过电动机的电流I2=I-I1=8.0 A电动机消耗的热功率P1=I22R2=8.02×2 W=128 W电动机工作时,消耗的电功率P2=UI2=87.4×8 W=699.2 W电动机输出的机械功率P3=P2-P1=(699.2-128) W=571.2 W.【答案】(1)100 V(2)571.2 W章末综合检测(三)(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分.在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求.第8~12题有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的2分,有选错的得零分.)1.关于磁感应强度B,下列说法中正确的是()A.磁场中某点B的大小,跟放在该点的试探电流元的情况有关B.磁场中某点B的方向,跟该点处试探电流元所受磁场力的方向一致C.在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时,该点B值大小为零D.在磁场中磁感线越密集的地方,B值越大D[磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定,与试探电流元无关.而磁感线可以描述磁感应强度,疏密程度表示大小.]2.如图1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′顺时针转动时,通电直导线所受磁场力的方向是()图1A.竖直向上B.竖直向下C.水平向里D.水平向外C[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.]3.图2中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示.一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是()图2A.向上B.向下C.向左D.向右B[由右手定则可以判断出a、b、c、d四根长直导线在正方形中心O处产生的磁感应强度如图所示,四个磁感应强度按矢量的平行四边形定则合成,可得合磁场为水平向左.利用左手定则判断洛伦兹力的方向,可得洛伦兹力的方向竖直向下,B正确.]4.如图3所示的虚线框为一长方形区域,该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场,一束电子以不同的速率从O点垂直于磁场、沿图中方向射入磁场后,分别从a、b、c、d四点射出磁场,比较它们在磁场中的运动时间t a、t b、t c、t d,其大小关系是()图3。
(完整word版)人教版物理选修3-1期末考试题(含答案)
物理选修3-1期末试题一、不定项选择题:(本题10小题,每小题4分,共40分)1•了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要•以下符合事实的是()A. 奥斯特发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕B.法拉第发现了电磁感应现象,C.楞次发现了楞次定律,用于判定电流周围的磁场方向D. 右手定则又叫安培定则2•如图所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一个电子在电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,P Q是轨迹上的两点.下列说法中正确的是()A. 电子一定是从P点向Q点运动B. 三个等势面中,等势面a的电势最高C. 电子通过P点时的加速度比通过Q点时小D. 电子通过P点时的动能比通过Q点时小3 .物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中,利用电磁感应原理工作的是()A.回旋加速器 B .电磁炉C .质谱仪D .示波管4. 下列关于感应电动势大小的说法中,正确的是()A. 线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大B. 线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大C. 线圈放在磁感应强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大D. 线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大5. 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,则()A.带点油滴将沿竖直方向向上运动 B . P点的电势将降低C.带点油滴的电势能将增大 D .电容器的电容减小,极板带电量减小6. 地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场方向垂直纸面向里,一个带电油滴沿着条与竖直方向成a角的直线MN运动.如图所示,由此可以M斗X i X X*判断()E J XA.油滴一定做匀速运动B.油滴一定做匀变速运动X -a\XNC.油滴带正电,且它是从M点运动到N点D .油滴带负电,且它是从N点运动到M 占八、、7. 关于磁感线的概念,下列说法中正确的是()A.磁感线是磁场中客观存在、但肉眼看不见的曲线 B .磁感线总是从磁体的N极指向S极C.磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致场逐渐减弱D .沿磁感线方向,磁&如图所示,是一火警报警器的一部分电路示意图.其中R2为用半导体热敏材料(其阻值随温度的升高而迅速减小)制成的传感器,电流表A为值班室的显A O~~T-E. r y示器,a b之间接报警器.当传感器R所在处出现火情时,显示器A的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是()A. I变大,U变大B C. I变小,U变大I变小,U变小I变大,U变小9 .如图是一个说明示波管工作的原理图,电子经加速电场(加速电压为U)加速后垂直进入偏转电场,离开偏转电场时偏转量是h,两平行板间的距离为d, 电压为U,板长为L,每单位电压引起的偏移h/U2,叫做示波管的灵敏度,为了提高灵敏度,可采用下列哪些方()A.增大U2B.减小L C .减小d D.减小U i10.如图是质谱仪的工作原理示意图.带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B)的匀强磁场.下列表述正确的是(A. 质谱仪是分析同位素的重要工具B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C. 能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小二、填空题(共18分)。
期末检测卷三(答案含解析)—人教版高中物理选修3-1 同步训练
物理 选修3-1 期末检测卷三一、单选题(共30分)1.(本题3分)以下说法正确的是( )A .由FE q=可知电场中某点的电场强度E 与F 成正比 B .由公式PE qϕ=可知电场中某点的电势ϕ与q 成反比 C .由ab U Ed =可知,匀强电场中任意两点a 、b 间距离越大,两点间的电势差也越大D .公式QC U=,电容器的电容大小C 与电容器两极板间电势差U 无关 2.(本题3分)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).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3.(本题3分)图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图,L 1和L 2为电感线圈,A 1、 A 2、 A 3是三个完全相同的灯泡.实验时,断开开关S 1瞬间,灯A 1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S 2,灯A 2逐渐变亮,而另一个相同的灯A 3立即变亮,最终A 2与A 3的亮度相同.下列说法正确的是( ) A .图甲中,A 1与L 1的电阻值相同B .图甲中,闭合S 1,电路稳定后,A 1中电流大于L 1中电流C .图乙中,变阻器R 与L 2的电阻值相同D.图乙中,闭合S2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等4.(本题3分)如图所示,在水平放置的已经充电的平行板电容器之间,有一带负电的油滴处于静止状态,若某时刻油滴的电荷量开始减小,为维持该油滴原来的静止状态,应( )A.给平行板电容器充电,补充电荷量B.给平行板电容器放电,减小电荷量C.使两金属板相互靠近些D.使两金属板相互远离些5.(本题3分)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,则从a到b过程中,下列说法正确的是()A.粒子带负电荷B.粒子先加速后减速C.粒子加速度一直增大D.粒子的机械能先减小后增大6.(本题3分)如图所示,直线、、、分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线,曲线、是一个小灯泡的伏安特性曲线,曲线、与直线、、、相交点的坐标分别为P(5.2,3.5)、Q(6,5)。
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M NEB物理选修3-1期末试题一、不定项选择题:(本题10小题,每小题4分,共40分)1.了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要.以下符合事实的是( )A .奥斯特发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕B .法拉第发现了电磁感应现象, C.楞次发现了楞次定律,用于判定电流周围的磁场方向 D.右手定则又叫安培定则 2.如图所示,虚线a 、b、c 是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一个电子在电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,P 、Q 是轨迹上的两点.下列说法中正确的是 ( ) A.电子一定是从P 点向Q 点运动 B.三个等势面中,等势面a 的电势最高 C.电子通过P点时的加速度比通过Q 点时小 D.电子通过P 点时的动能比通过Q 点时小3.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中,利用电磁感应原理工作的是( )A .回旋加速器 B.电磁炉 C.质谱仪 D .示波管 4.下列关于感应电动势大小的说法中,正确的是( )A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大 B .线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大C.线圈放在磁感应强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大 D.线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大5.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,则( )A.带点油滴将沿竖直方向向上运动B.P 点的电势将降低C .带点油滴的电势能将增大D .电容器的电容减小,极板带电量减小6.地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场方向垂直纸面向里,一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线M N运动.如图所示,由此可以判断 ( )A.油滴一定做匀速运动 B .油滴一定做匀变速运动C .油滴带正电,且它是从M点运动到N 点D .油滴带负电,且它是从N 点运动到M 点 7.关于磁感线的概念,下列说法中正确的是(ﻩ )EPA .磁感线是磁场中客观存在、但肉眼看不见的曲线 B.磁感线总是从磁体的N 极指向S极C.磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致 D.沿磁感线方向,磁场逐渐减弱8.如图所示,是一火警报警器的一部分电路示意图.其中R 2为用半导体热敏材料(其阻值随温度的升高而迅速减小)制成的传感器,电流表A为值班室的显示器,a、b 之间接报警器.当传感器R 2所在处出现火情时,显示器A 的电流I、报警器两端的电压U 的变化情况是( ) A.I变大,U 变大 B .I 变小,U变小C.I变小,U 变大 D .I 变大,U 变小 9.如图是一个说明示波管工作的原理图,电子经加速电场(加速电压为U 1)加速后垂直进入偏转电场,离开偏转电场时偏转量是h,两平行板间的距离为d,电压为U 2,板长为L ,每单位电压引起的偏移h/U 2,叫做示波管的灵敏度,为了提高灵敏度,可采用下列哪些方( )A .增大U2 ﻩﻩB.减小L C .减小d ﻩD .减小 U 110.如图是质谱仪的工作原理示意图.带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E .平板S上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A 1A 2.平板S 下方有强度为B 0的匀强磁场.下列表述正确的是( ) A.质谱仪是分析同位素的重要工具 B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C .能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E /B D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小 二、填空题(共18分)。
11.(10 分)实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联.测量实际电流表1G 内阻1r 的电路如图所示.供选择的仪器如下:①待测电流表1G (0~5mA ,内阻约300Ω),②电流表2G (0~10mA ,内阻约100Ω),③定值电阻1R (300Ω),④定值电阻2R (10Ω),⑤滑动变阻器3R (0~1000Ω),⑥滑动变阻器4R (0~20Ω),⑦干电池 (1.5V),⑧电键S 及导线若干.(1)定值电阻应选 ,滑动变阻器应选 . (在空格内填写序号) (2)用连线连接实物图. (3)补全实验步骤:①按电路图连接电路, ;②闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录1G ,2G 的读数1I ,2I ; ③ ;④以2I 为纵坐标,1I 为横坐标,作出相应图线,如图所示.(4)根据21I I 图线的斜率k 及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式 .12.(8分)标有“6V,1.5W ”的小灯泡,测量其0—6V 各不同电压下的实际功率,提供的器材除导线和开关外,还有:A .直流电源 6V(内阻不计) B.直流电流表0-3A(内阻0.1Ω以下) C .直流电流表0-300mA(内阻约为5Ω) D.直流电压表0-15V (内阻约为15k Ω) E.滑动变阻器10Ω , 2A F .滑动变阻器1k Ω , 0.5A ①实验中电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 .(序号表示) ②在虚线方框图中画出电路图三、计算题(共4小题,42分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位.)13.(8分)右图电路中R 1=12 Ω,R 2=6 Ω,滑动变阻器R3上标有“20 Ω,2 A”字样,理想电压表的量程有0~3 V 和0~15 V 两挡,理想电流表的量程有0~0.6 A 和0~3 A 两挡.闭合开关S,将滑片P从最左端向右移动到某位置时,电压表、电流表示数分别为2.5 V 和0.3 A;继续向右移动滑片P 至另一位置,电压表指针指在满偏的1/3,电流表指针指在满偏的1/4,求: (1)此时电流表示数; (2)电源的电动势.14.(10分)如图所示,空间存在着电场强度为E=2.5×102N/C 、方向竖直向上的匀强电场,一长为L=0.5m 的绝缘细线,一端固定在O 点,一端拴着质量m =0.5k g、 电荷量q = 4×10-2C 的小球.现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,则小球能运动到最高点.不计阻力.取g =10m/s 2.求: (1)小球的电性.(2)细线在最高点受到的拉力.(3)若小球刚好运动到最高点时细线断裂,则细线断裂后小球继续运动到与O 点水平方向距离为细线的长度L 时,小球距O点的高度.O Eq15.(12分)如右图所示,两根平行金属导轨固定在同一水平面内,间距为l,导轨左端连接一个电阻R.一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上.在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向下,磁感应强度为B.对杆施加一个大小为F、方向平行于导轨的恒力,使杆从静止开始运动,已知杆到达磁场区域时速度为v,之后进入磁场恰好做匀速运动.不计导轨的电阻,假定导轨与杆之间存在恒定的阻力.求:F;⑴导轨对杆ab的阻力大小f⑵杆ab中通过的电流及其方向;⑶导轨左端所接电阻R的阻值.16.(12分)如图1所示,宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1、L2),存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图2所示),电场强度的大小为E0,E>0表示电场方向竖直向上.t=0时,一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域,沿直线运动到Q点后,做一次完整的圆周运动,再沿直线运动到右边界上的N2点.Q为线段N1N2的中点,重力加速度为g.上述d、E0、m、v、g为已知量.(1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小;(2)求电场变化的周期T;高二物理参考答案一、不定项选择题:(本题10小题,每小题4分,共40分;每小题给出的四个选项中, 至少有一个选项符题目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案ABBDBDBC DA CCBC DA BC二、实验题(共两题,11题10分,12题8分,共18分)11.答案:答案:(1)③,⑥ (每空1分) (2)见图(4分) (3)①将滑动触头移至最左端(每空1分③多次移动滑动触头,记录相应的G 1,G 2读数I1,I2(每空1分) (4) 11(1)r k R =- (2分)12.答案:①C 2分; E 2分;②电路图4分(其中电流表外接法 2分;分压电路2分)三、计算题(共4小题,42分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位。
)13.(8分)解析:⑴滑片P向右移动的过程中,电流表示数在减小,电压表示数在增加,由此可以确定电流表量程选取0~0.6 A ,电压表量程选取的是0~15 V,所以电流表的示数为10.60.154I A A =⨯= ⑵电压表的示数为11553V V ⨯=; ………………………………(3分) 当电压表示数1 2.5U =V时,电流表示数10.3I =A 由闭合电路欧姆定律得:1121112+I R R E U I R r R =++() …………………(2分)当电压表示数25U =V 时,电流表示数20.15I =A 由闭合电路欧姆定律得:2122212+I R R E U I R r R =++() …………………(2分)联立以上两式代入数据解得:7.5E =V …………………(1分) 14.(10分)解析:(1)由小球运动到最高点可知,小球带正电 ……………(1分)(2)设小球运动到最高点时速度为v ,对该过程由动能定理有,221)(mv L mg qE =-①……………(2分) 在最高点对小球由牛顿第二定律得,L v m qE mg T 2=-+② ……………(1分)由①②式解得,T =15N ……………(1分)(3)小球在细线断裂后,在竖直方向的加速度设为a ,则mmgqE a -=③……(1分) 设小球在水平方向运动L的过程中,历时t ,则vt L = ④ …………(1分) 设竖直方向上的位移为s ,则 221at s =⑤ …………(1分) 由①③④⑤解得,s=0.125m ……………(1分)小球距O 点高度为s+L =0.625m. ……………(1分)15.(12分)解析:⑴杆进入磁场前做匀加速运动,对杆利用动能定理得:21()2f F F d mv -=……………(2分) 解得导轨对杆的阻力22f mv F F d=- ……………(1分)⑵杆进入磁场后作匀速运动,有A f F F F =+ ……………(1分杆所受的安培力A F BIl = ……………(1分) 解得杆ab 中通过的电流22mv I Bdl= ……………(2分)由右手定则判断出ab 中通过的电流方向自a 流向b ……………(1分)⑶杆ab 产生的感应电动势E Blv = ……………(1分) 杆中的感应电流EI R r=+ ……………(1分) 解得左端所接的电阻阻值为222B l d R r mv=- ……………(2分)16. (12分)【解析】(1)微粒从N1沿直线运动到Q 点的过程中,受力平衡则 0mg qE qvB += ……………(2分)微粒做圆周运动,则0mg qE = ……………(1分) 联立以上两式解得:0mgq E =……………(1分) 02E B v=……………(1分)(2)设微粒从N 1运动到Q的时间为t1,作圆周运动的周期为t2,则12dvt = ……………(1分) 微粒做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力:2v qvB m R= ……………(2分)22R vt π= ……………(1分) 联立以上各式解得:12;2d v t t v gπ== ……………(2分) 电场变化的周期 122d vT t t v gπ=+=+ ……………(1分) ﻩ。