高中物理 综合复习试卷模块测试 选修3-1
高中物理《选修3-1》全册模块测试卷(含解析)
高中物理《选修3-1》全册模块测试卷(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．如图甲所示，AB 是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB 由点A 运动到点B ，所经位置的电势随距A 点的距离变化的规律如图乙所示．以下说法正确的是( )A ．A 、B 两点的电场强度E A >E B B ．电子在A 、B 两点的速度v A <v BC ．A 、B 两点的电势φA <φBD ．电子在A 、B 两点的电势能E p A >E p B2．如图所示的两个电场中，点电荷＋Q 位于圆心处，乙图中另有一水平向右的匀强电场，关于圆上a 、b 、c 、d 四点的场强和电势说法正确的是( )A ．a 、b 两点场强不同，电势相同B ．a 、b 两点场强不同，电势不同C ．c 、d 两点场强相同，电势相同D ．c 、d 两点场强相同，电势不同3.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 至C 运动时的速度越来越大，B 为线段AC 的中点，则下列说法不正确的是( )A ．电子沿AC 方向运动时受到的电场力越来越大B ．电子沿AC 方向运动时它具有的电势能越来越小 C ．电势差U AB ＝U BCD ．电势φA <φB <φC4．一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U ，额定电流为I ，线圈电阻为R ，将它接在电动势为E ，内阻为r 的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则( )A ．电动机消耗的总功率为UIB ．电动机消耗的热功率为U 2RC ．电源的输出功率为EID ．电源的效率为IrE5．在如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，R 1和R 3均为定值电阻，R 2为滑动变阻器．当R 2的滑动触点在a 端时合上开关S ，此时三个电表A 1、A 2和V 的示数分别为I 1、I 2和U .现将R 2的滑动触点向b 端移动，则三个电表示数的变化情况是( )A ．I 1增大，I 2不变，U 增大B ．I 1减小，I 2增大，U 减小C ．I 1增大，I 2减小，U 增大D ．I 1减小，I 2不变，U 减小6．如图所示为“滤速器”装置示意图．a 、b 为水平放置的平行金属板，其电容为C ，板间距离为d ，平行板内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B .a 、b 板带上电荷量，可在平行板内产生匀强电场，且电场方向和磁场方向互相垂直．一带电粒子以速度v 0经小孔O 进入正交电磁场可沿直线OO ′运动，由O ′射出，粒子所受重力不计，则a 板所带电荷量情况是( )A ．带正电，其电荷量为C v 0BdB ．带负电，其电荷量为Bd v 0CC ．带正电，其电荷量为CBd v 0D ．带负电，其电荷量为B v 0Cd7．如图所示，在y >0的区域内存在匀强磁场，磁场垂直于图中的xOy 平面向外，原点O 处有一离子源，沿各个方向射出速率相等的同价负离子，对于进入磁场区域的离子，它们在磁场中做圆周运动的圆心所在的轨迹，可用下面给出的四个半圆中的一个来表示，其中正确的是( )二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意．)8．用如图所示电路测量电池电动势和内阻时，若有两只电压表V 1、V 2量程相同，内阻分别为R V1、R V2，且R V1>R V2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻分别为R A1、R A2，且R A1>R A2，在实验中，为了使E、r的测量值精确些，选择的电表可以是()A．V1与A1B．V1与A2C．V2与A1D．V2与A29．在用“伏安法”测电阻的实验中，某小组设计了下面四种实验电路，有些设计存在严重错误，其中实验时可能烧坏器材的是()10．某同学设计了一种静电除尘装置，如图甲所示，其中有一长为L、宽为b、高为d 的矩形通道，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料．图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定为U的高压直流电源相连．带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为v0，当碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集．将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值，称为除尘率．不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用．要增大除尘率，则下列措施可行的是()A．只减小电压UB．只减小长度LC．只减小高度dD．只减小尘埃被吸入的水平速度v011.如图为某磁谱仪部分构件的示意图．图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹．宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子．当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是()A. 电子与正电子的偏转方向一定不同B．电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同C．仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子D．粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小12．如图所示，电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的．电子束经过加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面．不加磁场时，电子束将通过磁场中心O点而打到屏幕的中心M，加磁场后电子束偏转到P点外侧．现要使电子束偏转回到P点，可行的办法是()A．增大加速电压B．增加偏转磁场的磁感应强度C．将圆形磁场区域向屏幕靠近些D．将圆形磁场的半径增大些13．(10分)在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，给定以下的器材来完成实验．待测干电池E一节电压表V(量程0～3～15 V，内阻约为10 kΩ)电流表A(量程0～0.6～3 A，内阻约为1 Ω)滑动变阻器R1(0～10 Ω)滑动变阻器R2(0～200 Ω)导线、开关S(1)为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用________(选填“R1”或“R2”)．(2)实验所用电路如图甲所示，请用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接图，要求保证开关在闭合前滑动变阻器的滑片处于正确的位置．(3)该同学根据实验数据得到图丙中的图线a，根据图线a求得电源电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.(4)图丙中b 图线是标有“1.5 V 、1.6 W ”的小灯泡的伏安特性曲线，该同学将该小灯泡与本实验中的电池连成一闭合电路，小灯泡实际消耗的电功率是________W(保留2位有效数字)．四、计算题(本题共3小题，共32分．解答时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，答案中必须明确写出数值和单位．)14.(10分)如图所示，闭合开关，变阻器R0的滑片P 在移动过程中电压表的示数变化范围是0～4 V ，电流表的示数变化范围是0.5～1 A ，已知电阻R 的阻值为6 Ω，电源的内阻不可忽略．求：(1)变阻器R 0的最大阻值； (2)电源电动势E 和内阻r .15．(10分)制作半导体时，需向单晶硅或其他晶体中掺入杂质．单晶硅内的原子是规则排列的，在两层电子间的间隙会形成上下对称的匀强电场．设某空间存在上下对称的匀强电场，并在该电场中的下半区域加一方向垂直纸面向里的匀强磁场如图所示．电荷量为＋q 、质量为m 的带电小球从上边界以初速度v 0垂直电场入射，已知足够长的上下场区的宽均为d ，电场强度E ＝mg q ，初速度v 0＝32gd ，sin 37°＝35，cos 37°＝45.求：(1)小球第一次经过对称轴OO ′时的速度；(2)要使小球不越过下边界，所加磁场的磁感应强度的大小B 的最小值．16．(12分)如图甲所示，在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场，电场的方向水平向右(图甲中由B 到C )，场强大小随时间变化情况如图乙所示；磁场磁感应强度方向垂直于纸面、大小随时间变化情况如图丙所示．在t ＝1 s 时，从A 点沿AB 方向(垂直于BC )以初速度v 0射出第一个粒子，在此之后，每隔2 s 有一个相同的粒子沿AB 方向以初速度v 0射出，并恰好均能击中C 点，若AB ＝BC ＝l ，且粒子由A 点运动到C 点的时间小于1 s ．不计空气阻力，试求：(1)电场强度E 0和磁感应强度B 0的大小之比； (2)第一个粒子和第二个粒子通过C 点的动能之比.参考答案与解析1．[197] 【解析】选A.根据电场强度与电势差的关系E ＝ΔφΔx ，图乙切线的斜率代表场强大小，由题图可看出E A >E B ，A 正确；沿电场线方向电势降低，所以电场线方向由A 指向B ，φA >φB ，电子受力方向与电场线方向相反，从A 至B ，电子减速，v A >v B ，B 、C 选项错误；电子从A 到B ，电场力做负功，电势能增大，D 选项错误．2．[198] 【解析】选A.由点电荷场强公式E ＝kQr 2得，甲图中a 、b 场强大小相等，方向不同，a 、b 在同一等势面上，φa ＝φb ；乙图中，由电场叠加可知，c 、d 场强大小相等，方向不同，由处于同一等势面可得φc ＝φd .3．[199] 【解析】选C.离场源电荷越近，场强越大，电子沿AC 方向运动时受到的电场力越来越大，A 正确；电子沿AC 方向运动时，电场力做正功，电势能越来越小，B 正确；点电荷周围电场不是匀强电场，C 错；电子只在电场力作用下沿着直线由A 至C 运动，场源电荷为正电荷，沿电场线方向电势越来越低，电势φA <φB <φC ，D 正确．4．[200] 【解析】选A.电动机不是纯电阻，电动机消耗的总功率为UI ，A 正确；电动机消耗的热功率为I 2R ，B 错；电源的输出功率为UI ，C 错，电源的效率为U E ＝E －IrE ，D错．5．[201] 【解析】选B.将R 2的滑动触点向b 端移动时，R 2的接入电阻变小，则整个电路外电阻减小，电压表示数U 减小；并联部分的电阻也减小，并联电压减小，I 1减小，又总电流变大，故I 2增大，B 正确．6．[202] 【解析】选C.对带电粒子受力分析，a 极板带正电，带电粒子受力平衡，q v 0B ＝q U d ，U ＝QC，可得电荷量为Q ＝CBd v 0，所以答案选C.7．[203] 【解析】选C.磁场垂直于xOy 平面向外并位于y 轴上方，离子带负电，利用左手定则判断出离子受洛伦兹力的方向，画出草图找出圆心，可判断C 图是正确的．8．[204] 【解析】选AB.用如图所示的电路测E 、r 时，造成系统误差的原因是电压表的分流，电压表内阻越大，电流表所测电流越接近于干路中的电流的真实值，所测内阻也越接近电池内阻的真实值，故电压表选用内阻大的好，而电流表内阻对实验无影响，因为电流表与R 是串联，不需知道R 和R A 的值，故电流表选用哪一个都可以，故选A 、B.9．[205] 【解析】选AD.A 、D 两图中，当滑动变阻器的滑动触头放在最左端时，电源被短路而烧坏；B 、C 两图中，供电电路正确，B 图虽然电流表和电压表接错位置，但由于串联的电压表内阻较大，不会烧坏电流表；C 图则可测较大电阻的阻值．10．[206] 【解析】选CD.根据y ＝UqL 22dm v 20可知，除尘率为k ＝y d ＝UqL 22d 2m v 20，要增大除尘率，可只增大电压U ，只增大长度L ，选项A 、B 错误；可只减小高度d ，只减小尘埃被吸入的水平速度，选项C 、D 正确．11．[207] 【解析】选AC.根据左手定则，电子、正电子进入磁场后所受洛伦兹力的方向相反，故两者的偏转方向不同，选项A 正确；根据q v B ＝m v 2r ，得r ＝m v qB ，若电子与正电子在磁场中的运动速度不相等，则轨迹半径不相同，选项B 错误；对于质子、正电子，它们都带正电，以相同速度进入磁场时，所受洛伦兹力方向相同，两者偏转方向相同，仅依据粒子轨迹无法判断是质子还是正电子，故选项C 正确；粒子的m v 越大，轨道半径越大，而m v ＝2mE k ，粒子的动能大，其m v 不一定大，选项D 错误．12．[208] 【解析】选AC.增大加速电压，可增大电子的速度，使电子在磁场中运动的轨道半径增大些，可使电子束偏转回到P 点，选项A 可行．增加偏转磁场的磁感应强度，使电子在磁场中运动的轨道半径减小，电子束偏转到P 点外侧以外，选项B 不可行．将圆形磁场区域向屏幕靠近些，可使电子束偏转到P 点，选项C 可行．将圆形磁场的半径增大些，电子束偏转到P 点外侧以外，选项D 不可行．13．[209] 【解析】(1)因电源的内阻一般较小，为保证调节滑动变阻器时，电流表示数变化明显，所以滑动变阻器应选R 1.(2)连线时要注意：电流表接0.6 A ，滑动变阻器接左下接线柱，电压表接3 V ．(3)a 图线与纵轴的截距表示电动势的大小，即E ＝1.45 V ，斜率表示电源的内阻，即r ＝ΔU ΔI ＝1.45－1.00.9－0 Ω＝0.5 Ω.(4)a 、b 两图线交点纵横坐标的乘积就表示小灯泡实际消耗的电功率，即P ＝UI ＝1.15×0.6 W ＝0.69 W.【答案】(1)R 1 (2)如图所示(3)1.45 0.5 (4)0.6914．[210] 【解析】(1)当变阻器R 0取最大值时，电压表示数最大，为U 2＝4 V ，电流表示数最小，为I 2＝0.5 A ，由欧姆定律可得，变阻器R 0的最大阻值R 0＝U 2I 2＝8 Ω.(2)当电压表示数为U 1＝0时，电流表示数为I 1＝1 A 由闭合电路欧姆定律得：E ＝U 1＋I 1(r ＋R )当电压表示数为U 2＝4 V 时，电流表示数为I 2＝0.5 A 由闭合电路欧姆定律得：E ＝U 2＋I 2(r ＋R ) 联立解得：E ＝8 V ，r ＝2 Ω. 【答案】(1)8 Ω (2)8 V 2 Ω15．[211] 【解析】(1)小球进入电场后做类平抛运动， 在竖直方向上，加速度：a ＝mg ＋qEm ＝2g 竖直位移：d ＝12at 2 得t ＝d g竖直速度：v y ＝at ＝2gd所以合速度大小v ＝v 20＋v 2y ＝52gd 与竖直方向夹角：tan θ＝v 0v y ＝32gd2gd ＝34θ＝37°.(2)小球进入下半区域时，因重力和电场力平衡，小球在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动．设小球恰好不越过下边界，则小球在到达下边界时速度方向应与边界平行，设圆周半径为R .由几何关系得：R －d R ＝sin 37°得：R ＝52d由牛顿第二定律得：B v q ＝m v 2R所以磁感应强度的大小B 的最小值是mdqgd .【答案】(1)52gd 与竖直方向的夹角为37°斜向下 (2)mdqgd16．[212] 【解析】(1)依题意，粒子由A 点运动到C 点的时间小于1 s ，所以在1～2 s 内第一个粒子做匀速圆周运动，且运动1/4周期，则q v 0B 0＝m v 20l而在3～4 s 内第二个粒子做类平抛运动，则x ＝l ＝v 0t 2 y ＝l ＝12qE 0m t 22联立解得E 0B 0＝2v 0.(2)第一个粒子运动过程中动能不变E k0＝12m v 20对第二个粒子在C 点应用动能定理可得 qE 0l ＝E k －12m v 20解得E k ＝52m v 20故第一个粒子和第二个粒子通过C 点的动能之比为 E k0E k ＝15. 【答案】(1)2v 0 (2)15。
高二物理选修3-1模块综合测试
高二物理选修3- 1模块综合训练（三）注意事项：1. 本试卷分第I 卷（选择题）和第n 卷（非选择题）两部分.试卷共 100 分.2. 第I 卷选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.3. 第n 卷答案写在答题卷相应的位置处， 超出答题区域或在其它题的答题区域内书写的答案无效; 纸、本试题卷上答题无效.第I 卷、选择题（本题共12小题，每题4分，共48分.有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确， 选出正确选项前的字母。
） 发现通电导线周围存在磁场的科学家是 （ ） A .洛伦兹 B .库仑 C .法拉第 D .奥斯特在一个点电荷形成的电场中，关于电场强度和电势的说法中正确的是（ A .没有任何两点电场强度相同 B .可以找到很多电场强度相同的点C .没有任何两点电势相等D .可以找到很多电势相等的点 导体的电阻是导体本身的一种性质， 对于同种材料的导体，在温度不变的情况下，下列表述正确的是A .横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B .长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C .电压一定，电阻与通过导体的电流成反比D .电流一定，电阻与导体两端的电压成正比 4.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P 点，如图所示.以E 表示两极板间的场强，U 表示电容器的电压，£表示正电荷在P 点的电势能，若保持负极板不动，将正 极板移到图中虚线所示的位置，则（）A. U 变小，B. E 变大，C. U 变小，D. U 不变， 5. 如右图所示，点处运动，A .电荷向B 做匀加速运动B .电荷向B 做加速度越来越小的运动 C. 电荷向B 做加速度越来越大的运动 D. 电荷向B 做加速运动，加速度的变化情况不能确定 6. 如右图所示，当滑动变阻器的滑动触头 P 向右移动时，三个灯泡亮度的变化情况是 （ ） A. L 1变亮， B. L 1变亮， C. L 1变暗， D. L 1变亮， 7. 如图所示，直线 L 2和L 3皆变暗L 2不能确定，L 3变暗 L 2变亮，L 3也变亮 L 2变亮，L 3变暗 A 为电源的U-I 图线，曲线B 为灯泡电阻的U-I 图线，用该电 源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是 （ ） 4W 、8W B . 2W 、 4W 、6W D .2W 、把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁 A . C . 8•如图所示， 圈的圆心，且垂直于线圈平面，当线圈中通入如图所示方向的电流后，线圈的运动情况是（ ） A.线圈向左运动 C.从上往下看顺时针转动A 尸 /；L sE !4W 3W N 极附近，磁铁的轴线穿过线 B.线圈向右运动 D.从上往下看逆时针转动 18小题，考试时间 90分钟，总分 在草稿 E 不变 £变大 £不变 £不变AB 是某点电荷电场中一条电场线，在电场线上 对此现象下列判断正确的是 （不计电荷重力）（P 处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向 B）9•下图是质谱仪工作原理的示意图。
物理人教选修3-1模块综合含解析
模块综合测试（时间:90分钟，满分：100分）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确,全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．电场中有一点P,下列说法正确的是( ）A．若放在P点电荷的电荷量减半,则P点的场强减半B．若P点没有检验电荷，则P点场强为零C．P点场强越大，则同一电荷在P点所受电场力越大D．P点的场强方向为该点的电荷的受力方向2．某电解池中,若在2s内各有1。
0×1019个二价正离子和2。
0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个截面的电流是( ）A．3.2 A B．0.8 A C．1。
6 A D．03．如图所示为通过电阻的电流随电压的变化图线，由图可知( )A．R a〉R bB．R a〈R bC．若R a与R b串联，则电功率P a>P bD．若R a与R b并联,则电功率P a>P b4．如右图所示,将一个光滑斜面置于匀强磁场中,通电直导体棒置于斜面上,电流方向垂直纸面向里，则下图有可能使导体棒在斜面上保持静止的是（)5．电容器是一种常用的电子元件.对电容器认识正确的是（）A．电容器的电容表示其储存电荷能力B．电容器的电容与它所带的电荷量成正比C．电容器的电容与它两极板间的电压成正比D．电容的常用单位有μF和pF，1 μF＝103 pF6．如图所示,两个相同的带电粒子，不计重力，同时从A孔沿AD 方向射入一正方形空腔的匀强磁场中，它们的轨迹分别为a和b，则它们的速率和在空腔里的飞行时间关系是（）A．v a＝v b，t a<t bB．v a>v b，t a>t bC．v a<v b，t a＝t bD．v a>v b，t a〈t b7．如图所示，平行线代表电场线,但未标明方向，一个带正电、电荷量为10–6C的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了10–5J，已知A点的电势为－10V,则以下判断正确的是（）A．微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示B．微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示C．B点电势为零D．B点电势为–20V8．如图所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时，则（)A．电压表示数变大,电流表示数变小B．电压表示数变小,电流表示数变大C．电压表示数变大，电流表示数变大D．电压表示数变小，电流表示数变小9．一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电荷量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比.若两极板间电压为零，经一段时间后,油滴以速率v匀速下降;若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升。
人教版高中物理选修3-1模块综合检测.docx
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）模块综合检测一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分．每小题至少一个答案正确) 1．关于已充上电的某个平行板电容器，下列说法正确的是( ) A ．两极板上一定带等量异种电荷B ．两极板所带的电荷量为两极板所带电荷量的绝对值之和C ．电容器带电荷量多，说明它容纳电荷的本领大D ．某电容器带电荷量越多，两极板间的电势差就越大解析： 电容器充电后一定带有电量相等的异种电荷，A 对；两极板所带的电荷量指一个极板所带电量的绝对值，B 错；描述电容器容纳电荷的本领的是电容，C 错；由U ＝QC 知，电容器带电量越多，两极板间的电势差就越大，D 对．答案： AD 2.如图，a 、b 、c 是一条电场线上的3个点，电场线的方向由a 到c ，a 、b 间的距离等于b 、c 间的距离．用φa 、φb 、φc 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和场强．下列表达式正确的是( )A ．φa >φb >φcB ．E a >E b >E cC ．φa －φb ＝φb －φcD ．E a ＝E b ＝E c解析： 沿电场线方向电势降低，故φa >φb >φc ，A 对．由于题目只提供了不知是什么电场的一条电场线，无法判断a 、b 、c 三点的场强大小关系，也就无法判断a 、b 间与b 、c 间的电势差的大小关系，B 、C 、D 错．答案： A3．以下给出几种电学元件的电流与电压的关系图象，如图所示，下列说法中正确的是( )A ．这四个图象都是伏安特性曲线B ．这四种电学元件都是线性元件C ．①②是线性元件，③④是非线性元件D ．这四个图象中，直线的斜率都表示元件的电阻解析： 伏安特性曲线是以I 为纵轴，U 为横轴的图象，A 错误；线性元件并不只是说I －U 图象是直线，而必须是过原点的直线，所以只有①②是线性元件，③④不是线性元件，B 错误，C 正确；在U －I 图象中，过原点的直线的斜率才表示导体的电阻，D 错误．答案： C 4.位于A 、B 处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则( )A ．a 点和b 点的电场强度相同B ．正电荷从c 点移到d 点，电场力做正功C ．负电荷从a 点移到c 点，电场力做正功D ．正电荷从e 点沿图中虚线移到f 点电势能先减小后增大解析： 同一试探电荷在a 、b 两点受力方向不同，所以A 错误；因为A 、B 两处有负电荷，所以，等势线由外向内表示的电势越来越低．将正电荷从c 点移到d 点，正电荷的电势能增加，电场力做负功，B 错误；负电荷从a 点移到c 点，电势能减少，电场力做正功，C 正确；正电荷沿虚线从e 点移到f 点的过程中，电势先降低再升高，电势能先减小后增大．答案： CD5．在场强大小为E 的匀强电场中，质量为m 、带电荷量为＋q 的物体以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动，其加速度大小为0.8qE m ，物体运动x 距离时速度变为零，则下列说法正确的是( )A ．物体克服电场力做功0.8 qExB ．物体的电势能增加了0.8 qExC ．物体的电势能增加了qExD．物体的动能减少了0.8 qEx解析：分析题意知带电物体应竖直向下运动，所受电场力竖直向上，根据牛顿第二定律知0.8 qE＝qE－mg，即mg＝0.2 qE，故电场力做功W＝－qEx，电势能增加了qEx，A、B错，C对；物体所受合力为0.8 qE，方向竖直向上，根据动能定理，物体的动能减少了0.8 qEx，D对．答案：CD6.条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极的一侧悬挂一根与它垂直的导体棒，如图所示．图中只画出此棒的横截面，且标出棒中的电流是流向纸内的．在通电的一瞬间，可能出现的情况是()A．磁铁对桌面的压力减小B．磁铁对桌面的压力增大C．磁铁受到向左的摩擦力D．磁铁受到向右的摩擦力解析：在磁铁外部磁感线由N极指向S极，通电导体棒处在磁场中，由左手定则可知其受安培力作用，条形磁铁也受到反作用力作用，产生两种效果，其一向上提起的效果；其二向右运动的效果，即磁铁对桌面的压力减小，同时磁铁受到向左的摩擦力作用，故A、C正确．答案：AC7.如图所示的电路，L是小灯泡，C是极板水平放置的平行板电容器．闭合开关，有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动．若滑动变阻器的滑片向下滑动，则() A．L变亮B．L变暗C．油滴向上运动D．油滴向下运动解析：滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入回路电阻变小，外电路的总电阻变小，回路电流变大，内压降变大，路端电压变小，L变暗．电容器两端的电压变小，电场强度变小，带电油滴所受电场力变小，油滴向下运动，B、D正确．答案：BD8.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D 形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．设D 形盒半径为R .若用回旋加速器加速质子(氢核)时，匀强磁场的磁感应强度为B ，高频交流电源的周期为T .质子质量为m ，电荷量为e .则下列说法正确的是( )A ．高频交流电源周期应为T ＝πm eBB ．质子被加速后的最大动能E k 不可能超过(eBR )22mC ．质子被加速后的最大动能与狭缝间的加速电压、加速次数有关D ．不改变B 或T ，该回旋加速器不能用于加速α粒子(即氦核)解析： 质子在匀强磁场中做圆周运动的周期T ＝2πmeB ，高频交流电源周期与质子在匀强磁场中做圆周运动的周期相同，选项A 错误；由R ＝m vqB 知，质子被加速后的最大速度v＝eBR m ，所以质子被加速后的最大动能E k ＝12m v 2＝(eBR )22m ，选项B 正确，C 错误；α粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期T ′＝4πm eB ，与高频交流电源周期不同，不能被该回旋加速器加速，但通过改变B 而改变α粒子做匀速圆周运动的周期T α或改变交流电源周期T ，使两者相等则可加速α粒子，选项D 正确．答案： BD 9.如图所示，一个绝缘圆环，当它的14均匀带电且电荷量为＋q 时，圆心O 处的电场强度大小为E ，现使半圆ABC 均匀带电＋2q ，而另一半圆ADC 均匀带电－2q ，则圆心O 处的电场强度的大小和方向为( )A ．22E ，方向由O 指向DB ．4E ，方向由O 指向DC ．22E ，方向由O 指向BD ．0解析： 由题意可知，若14圆AB 带电荷量为q ，AB 在圆心处场强为E ，方向由O 指向CD 中点，若14圆CD 带电荷量为－q ，CD 在圆心处的场强也是E ，且方向与14圆AB 在圆心处场强相同；同理，14圆BC 、AD 在圆心处的场强也是E ，方向由O 指向AD 中点．合成各场强可得，圆心O 处的场强大小为22E ，方向由O 指向D .因此A 正确．答案： A 10.如图所示为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的情况下，带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射，穿过此区域的时间为t .在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B ，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转60°角，如图所示．根据上述条件不可能求下列物理量中的哪几个？( )A ．带电粒子的比荷B ．带电粒子在磁场中运动的时间C ．带电粒子在磁场中运动的半径D ．带电粒子在磁场中运动的角速度解析： 设磁场区域的半径为R ，不加磁场时，带电粒子速度的表达式为v ＝2R t带电粒子在磁场中运动半径由题中的图可知 r ＝R cot 30°＝3R由粒子在磁场中运动的轨道半径公式可得3R ＝m vqB由以上三式可得q m ＝23Bt周期T ＝2πmqB＝2π3qBt 2qB＝π3t 在磁场中运动时间t ′＝T 6＝π36t运动角速度ω＝2πT ＝23t ＝233t所以选C. 答案： C二、实验题(本大题共2小题，共14分)11．(4分)(2013·山东卷)图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的____________(填“A ”“B ”或“C ”)进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为________ mm.解析： 只有用“A ”的两边缘才能测出钢笔帽的内径，由题图乙可知，游标尺上第6条刻线与主尺上某一条刻线对齐，则钢笔帽的内径d ＝11 mm ＋0.05×6 mm ＝11.30 mm(判断第5条或第7条刻线对齐也可以，则内径为11.25 mm 或11.35 mm)．答案： A 11.30(11.25或11.35)12．(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灯泡的I －U 图线．现有下列器材供选用：A ．电压表(0～5 V ，内阻10 kΩ)B ．电压表(0～15 V ，内阻20 kΩ)C ．电流表(0～3 A ，内阻1 Ω)D ．电流表(0～0.6 A ，内阻0.4 Ω)E ．滑动变阻器(10 Ω，2 A)F ．滑动变阻器(500 Ω，1 A)G ．学生电源(直流6 V)、开关、导线若干(1)实验时，选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)实验中电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示)(3)把图中所示的实验器材用实线连接成实物电路图．解析： (1)因实验目的是要描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要多次改变小灯泡两端的电压，故采用甲图所示的分压式电路合适，这样电压可以从零开始调节，且能方便地测多组数据．(2)因小灯泡额定电压为4 V ，则应选0～5 V 的电压表A ，而舍弃0～15 V 的电压表B ，因为15 V 的量程太大，读数误差大．小灯泡的额定电流I ＝0.5 A ，则电流表选D.滑动变阻器F 的最大阻值远大于小灯泡的电阻8 Ω，调节不方便，故舍去．(3)小灯泡电阻为电流表内阻的80.4＝20倍，电压表内阻是小灯泡的1×1048＝1 250倍，故电流表采用外接法．答案： (1)描绘灯泡的I －U 图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据 (2)A D E (3)如图所示．三、计算题(本大题共4小题，共46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．(9分)如图所示，两平行金属导轨间的距离L ＝0.40 m ，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B ＝0.50 T ，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E ＝4.5 V 、内阻r ＝0.50 Ω的直流电源．现把一个质量m ＝0.040 kg 的导体棒ab 放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R 0＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g 取10 m/s 2.已知sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，求：(1)通过导体棒的电流； (2)导体棒受到的安培力大小； (3)导体棒受到的摩擦力． 解析：(1)根据闭合电路欧姆定律得 I ＝ER 0＋r＝1.5 A (2)导体棒受到的安培力 F 安＝BIL ＝0.30 N(3)对导体棒进行受力分析如图所示，将重力正交分解． 沿导轨方向F 1＝mg sin 37°＝0.24 N<F 安 根据平衡条件知mg sin 37°＋F f ＝F 安 解得F f ＝0.06 N ，方向沿导轨向下．答案： (1)1.5 A (2)0.30 N (3)0.06 N ，方向沿导轨向下 14．(10分)如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带正电的小物块质量为m ，电荷量为q ，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变为原来的12，求：(1)原来的电场强度； (2)物块运动的加速度． 解析：(1)对小物块进行受力分析如图所示，物块静止于斜面上，则 mg sin 37°＝qE cos 37° E ＝mg tan 37°q ＝3mg 4q(2)当场强变为原来的12时，小物块受到的合外力F 合＝mg sin 37°－12qE cos 37°＝12mg sin 37°又F 合＝ma所以a ＝310g ，方向沿斜面向下．答案： (1)3mg 4q (2)310g ，方向沿斜面向下．15．(13分)如图所示，空间中有电场强度为E 的匀强电场和磁感应强度为B 的匀强磁场，y 轴为两种场的分界面．图中虚线为磁场区的右边界．现有一质量为m 、电荷量为－q 的带电粒子，从电场中的P 点以初速度v 0沿x 轴正方向开始运动，已知P 点的坐标为(－L,0)，且L ＝m v 20qE ，试求：(1)带电粒子运动到y 轴上时的速度；(2)要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回到电场中，磁场的最大宽度．(不计带电粒子的重力)解析： (1)带电粒子在电场中做类平抛运动． 竖直速度v y ＝at 加速度a ＝Eqm水平位移L ＝v 0t又L ＝m v 20qE由以上各式得带电粒子进入电场时的合速度v ＝2v 0，方向与y 轴正方向成45°角． (2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，有q v B ＝m v 2R则R ＝m v qB ＝2m v 0qB当带电粒子运动轨迹与磁场右边界相切时，由几何关系得R sin 45°＋R ＝d 解得d ＝(2＋1)m v 0qB故磁场的宽度最大为(2＋1)m v 0qB.答案： (1)2v 0，方向与y 轴正方向成45°角 (2)(2＋1)m v 0qB16.(14分)如图所示，一足够长的矩形区域abcd 内充满磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里的匀强磁场．现从矩形区域ad 边的中点O 处，垂直磁场射入一速度方向与ad 边夹角为30°，大小为v 0的带正电的粒子．已知粒子质量为m ，电荷量为q ，ad 边长为l ，重力影响不计．(1)试求粒子能从ab 边射出磁场的v 0的范围．(2)在满足粒子从ab 边射出磁场的条件下，粒子在磁场中运动的最长时间是多少？ 解析： 由于磁场边界的限制，粒子从ab 边射出磁场时速度有一定的范围．当v 0有最小值v 1时，粒子速度恰与ab 边相切；当v 0有最大值v 2时，粒子速度恰与cd 边相切，如图所示．(1)当v 0有最小值v 1时，有R 1＋R 1sin 30°＝12l由q v 1B ＝m v 21R 1得v 1＝qBl 3m当v 0有最大值v 2时，有R 2＝R 2sin 30°＋l2由q v 2B ＝m v 22R 2得v 2＝qBl m所以，带电粒子从磁场中ab 边射出时，其速度范围应为 qBl 3m ＜v 0＜qBlm. (2)要使粒子在磁场中运动时间最长，其轨迹对应的圆心角应最大，由(1)知，当速度为v 1时粒子在磁场中运动时间最长，对应轨迹的圆心角θ＝43π，则t max ＝(4/3)π2π·2πm qB ＝4πm3qB答案： (1)qBl 3m ＜v 0＜qBl m (2)4πm 3qB。
人教版高二物理选修3-1综合检测试卷【答案+解析】
人教版高二物理选修3-1综合检测试卷一、单选题(共7小题,每小题3分,共21分)1.两个点电荷相距r时相互作用力为F，则()A．电量不变距离加倍时，作用力变为B．其中一个电荷的电量和两电荷间距都减半时，作用力不变C．每个电荷的电量和两电荷间距都减半时，作用力为4FD．每个电荷的电量和两电荷间距都增加相同倍数时，作用力2F2.如图是某一电场中的一簇电场线，现把一个正电荷分别放在AB两点下列说法正确的是（）A．此正电荷在A点受到的电场力比B点大B．此正电荷在A点的电势能比B点大C．电场中B点的电势高于A点的电势D．若把此正电荷从A点静止释放，它将沿电场线运动到B点3.在阴极射线管上方平行放置一根通有强电流的长直导线，其电流方向从右向左，阴极射线(即从负极向正极高速运动的电子流)()A．向纸内偏转B．向纸外偏转C．向上偏转D．向下偏转4.现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍．此离子和质子的质量比值约为(）A． 11B． 12C． 121D． 1445.如图所示的电路常称分压电路，当a、b间的电压为U时，利用它可以在c、d端获得0至U之间的任意电压．当滑动变阻器的滑片P移至中点时，则Ucd等于()A．UB．UC．UD． 06.如图甲所示，Q1、Q2为两个被固定的点电荷，其中Q1带负电，a、b两点在它们连线的延长线上.现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用)，粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb，其速度图象如图乙所示.以下说法中正确的是（）A．Q2一定带负电B．Q2的电量一定大于Q1的电量C．b点的加速度为零，电场强度也为零D．整个运动过程中，粒子的电势能先减小后增大7.电容式加速度传感器的原理结构如图所示，质量块右侧连接轻质弹簧，左侧连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上．质量块可带动电介质移动改变电容，则()A．电介质插入极板间越深，电容器电容越小B．当传感器以恒定加速度运动时，电路中有恒定电流C．若传感器原来向右匀速运动，突然减速时弹簧会伸长D．当传感器由静止突然向右加速瞬间，电路中有顺时针方向电流二、多选题(共6小题,每小题4.0分,共24分)8.（多选）如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为α、β，且β＞α．若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则（）A．a球的质量比b球的大B．a、b两球同时落地C．a球的电荷量比b球的大D．a、b两球飞行的水平距离相等9.(多选)如图所示，在绝缘的斜面上方存在着沿水平向右的匀强电场，斜面上的带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12 J，金属块克服摩擦力做功8 J，重力做功24 J，则以下判断正确的是（）A．金属块带正电荷B．金属块克服电场力做功8 JC．金属块的机械能减少12 JD．金属块的电势能减少4 J10.(多选)如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四个等分点和圆心．已知电场线与圆所在平面平行．下列有关圆心O和等分点a的电势、电场强度的相关描述正确的是()A．a点的电势为6 VB．a点的电势为－2 VC．O点的场强方向指向a点D．O点的场强方向指向电势为2 V的点11.(多选)如图，电源内阻为r，电流表和电压表均为理想电表，下列判断正确的是()A．若R断路，两表的读数均变小B．若R2断路，两表的读数均变小C．若R3断路，电流表读数为0，电压表读数变大D．若R4断路，两表的读数均变大12.(多选)下列说法正确的是()A．据R＝可知，当通过导体的电流不变时，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍B．据R＝可知，通过导体的电流改变，加在电阻两端的电压也改变，但导体的电阻不变C．据ρ＝可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导体的长度l成反比D．导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R皆无关13.(多选)关于安培力和洛伦兹力，下面说法中正确的是()A．洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力B．安培力和洛伦兹力，其本质都是磁场对运动电荷的作用力C．安培力和洛伦兹力，二者是等价的D．安培力对通电导体能做功，但洛伦兹力对运动电荷不能做功分卷II三、实验题(共2小题,每小题10.0分,共20分)14.现有以下器材：电流表A(量程0.6 A、内阻r A＝0.5 Ω)，电阻箱R(量程99.99 Ω)，待测电阻Rx，直流电源(电动势E和内阻r待测)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，带铁夹的导线若干．某探、究实验小组设计如图甲所示的实验电路，用来测定待测电阻的阻值(1)测量电阻Rx的阻值①将开关S1闭合、开关S2接a，读出电流表的示数I1.②保持开关S1闭合，将开关S2接b，调节电阻箱R的阻值，使得电流表的示数也为I1，此时电阻箱的阻值R＝4.0 Ω，则Rx＝________ Ω.(2)测电源的电动势E和内阻r，将开关S1闭合、开关S2接b，调节电阻箱R的阻值，记下电流表的示数I，根据图象乙求得电动势E＝______ V，内阻r＝______ Ω(保留两位有效数字)．15.在“测量金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx.(1)请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ＝__________(用上述测量的字母表示)．(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示，则金属丝长度的测量值为l＝______cm，金属丝直径的测量值为d＝________ mm.(3)如图，要用伏安法测量Rx的电阻，已知电压表内阻约几千欧，电流表内约 1 Ω，若用图甲电路，的测量值比真实值__________(填“偏大”或“偏小”)，若Rx的阻值约为10 Ω，应采用__________(填Rx“甲”或“乙”)图的电路，误差会较小．四、计算题(共3小题,每小题12.0分,共36分)16.如图所示，A、B为水平放置的间距d=0.2 m的两块足够大的平行金属板，两板间有场强为E=0.1 V/m、方向由B指向A的匀强电场．一喷枪从A、B板的中央点P向各个方向均匀地喷出初速度大小均为=10 m/s的带电微粒．已知微粒的质量均为m=1.0×10﹣5kg、电荷量均为q=﹣1.0×10﹣3C，不计微粒间的相互作用及空气阻力的影响，取g=10 m/s2．求：（1）求从P点水平喷出的微粒打在极板时的水平位移x．（2）要使所有微粒从P点喷出后均做直线运动，应将板间的电场调节为E′，求E′的大小和方向；在此情况下，从喷枪刚开始喷出微粒计时，求经t0=0.02 s时两板上有微粒击中区域的面积和．（3）在满足第（2）问中的所有微粒从P点喷出后均做直线运动情况下，在两板间加垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=1 T．求B板被微粒打中的区域长度．17.如图所示，竖直平面内存在水平向右的匀强电场，场强大小E=10 N/C，在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5 T，一带电量、质量的小球由长的细线悬挂于点小球可视为质点，现将小球拉至水平位置A无初速释放，小球运动到悬点正下方的坐标原点时，悬线突然断裂，此后小球又恰好能通过点正下方的N点.(g=10 m/s)，求：（1）小球运动到点时的速度大小；（2）悬线断裂前瞬间拉力的大小；（3）间的距离.18.如图所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为h和0.25h，将另一点电荷从A点由静止释放，运动到B点时速度正好变为零，若此电荷在A点处的加速度大小为g，求：(1)此电荷在B点处的加速度；(2)A、B两点间的电势差(用Q和h表示)．答案解析1.【答案】A【解析】真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F＝，当电量不变距离加倍时，静电力大小F′＝＝F.故A正确；其中一个电荷的电量和两电荷间距都减半时，根据库仑定律可知，库仑力为2F.故B错误；每个电荷的电量和两电荷间距都减半时，根据库仑定律得，作用力仍不变，故C错误；每个电荷的电量和两电荷间距都增加相同倍数时，根据库仑定律可知，作用力不变，故D错误．2.【答案】B【解析】根据电场线的疏密知，A点的场强小于B点，则正电荷在A点所受电场力小于B点，故A错误；沿着电场线方向电势逐渐降低，A点电势高于B点，则正电荷在A点电势能比B点大，故B正确，C错误；将正电荷从A点静止释放，运动轨迹不沿电场线方向，故 D错误。
最新人教版高中物理选修3-1第三章模块综合测评(附答案)
模块综合测评(90分钟100分)一、选择题(每小题3分，共27分.每小题有一个或一个以上的选项正确)1.两点电荷置于真空中，带电荷量均为+Q，当它们相距为r时，其相互作用力为F.现把其中一个电荷的电荷量取出Q/4给予另一个电荷，再使它们的距离变为2r，则它们的相互作用力F1应为（）A.F1=F/2B.F1>F/2C.F1>F/4D.F1<F/4答案:D2.关于电场强度E的说法错误的是（）A.电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同B.根据E=F/q可知，电场中某点的电场强度与电场力F成正比，与电荷量q成反比C.E是矢量，与F的方向一致D.公式E=kQ/r2对任何电场都适用图1答案:BD3.如图1所示，在一价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极，将它们接在直流电源上，于是溶液内就有电流通过，若在t s内，通过溶液内截面S的正离子数为n1,通过的负离子数为n2，设基本电荷为e，则以下说法中正确的是（）A.正离子定向移动形成的电流方向从A→B，负离子定向移动形成电流的方向从B→AB.溶液内由正负离子向相反方向移动，溶液中的电流抵消，电流等于零C.溶液内的电流方向从A→B，电流I=n1e/tD.溶液内的电流方向从A→B，电流I=（n1+n2）e/t答案:D4.用伏安法测量未知电阻R x的数值，已知R x约为几百欧，电压表内阻为5 kΩ，电流表内阻为0.05 Ω.为减小测量值R x的误差，应选择的电路是图2中的（）图2答案:B图35.长直导线固定在圆线圈直径ab上靠近b处，直导线垂直于线圈平面，且通有电流，方向如图3所示.在圆线圈开始通以逆时针方向电流的瞬间，线圈将（）A.向左平动B.向右平动C.绕ab轴逆时针方向转动（由a向b看）D.绕ab轴顺时针方向转动（由a向b看）答案:C图46.电子、质子、中子和α粒子都以相同的速度v由同一点垂直射入同一匀强磁场中，观测到如图4所示的四条轨迹，那么α粒子的运动轨迹为（）A.1B.2C.3D.4答案:B7.把电荷量q=5×10-5 C的点电荷从电场中的a点移到b点，电场力做功为3×10-2 J，则a、b两点间的电势差和减少的电势能为（）A.6×102 V，3×10-2 JB.6×102 V，-3×10-2 JC.-6×102 V，3×10-2 JD.-6×102 V，-3×10-2 J答案:A图58.（2005年广东）竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图5所示的电路图连接.绝缘线与左极板的夹角为θ.当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则（）A.θ1<θ2，I1<I2B.θ1>θ2，I1>I2C.θ1=θ2，I1=I2D.θ1<θ2，I1=I2解析：滑片由a移至b时，电路总电阻未改变，故电路中电流不变，即I1=I2，电容器两端电压增大，板间电场强度E增大，故θ增大，即θ1＜θ2，故D选项正确.答案:D9一灯泡接在电压不变的电源上，其功率为P.当再串联入一个电阻R后，情况是（）A.灯的功率小于P B.电路的总功率大于PC.灯的功率大于PD.电路的总功率小于P答案:AD二、填空题（每题5分，共10分）图610.（2005年上海）如图6，带电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心.若图中a 点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为__________，方向__________.(静电力常量为k) 解析：因为E a =0，故薄板与+q 产生的场强在该处大小相等、方向相反，即E 板=E q =2d q k ，同时可知薄板也带正电，根据薄板形成的电场的对称性，薄板在b 点的场强也为2d q k ，方向水平向左.答案:2d kq 水平向左(或垂直薄板向左) 11.质量为m 、电荷量为q 的带电粒子以速率v 在匀强磁场中做匀速圆周运动，磁场磁感应强度为B ，则粒子通过位移为qBm v 时所用的最小时间是__________. 答案:πm/3qB三、实验题（每题6分,共12分）图712.在测定金属的电阻率的实验中，金属导线长约0.8 m 直径小于1 mm ，电阻在5 Ω 左右.其实验步骤如下：①用米尺测量金属导线的长度，测三次，求出平均长度L ；在导线三个不同位置上测量其直径，求出平均值D.②某同学误将连接电路用的导线当作被测金属导线测出其直径，测量时仪器指示如图7所示，则该导线的直径d=_______.③用测得的金属导线长度L 、直径d 和电阻R ，可根据电阻率的表达式ρ=________算出所测金属的电阻率.答案:1.585 mm πd 2R/4L13.用伏安法测定两节干电池组成的电源的电动势E 和内电阻r.实验中共测出五组数据，如下表所示：（2）在图8中作U-I 图线，根据图线求出：电动势E=_______V ，内电阻r=_______Ω.（3）若考虑电流表、电压表内阻对测量结果的影响，则E 测________E 真.图8答案:（1）(2)3.0 0.5 (3)＜四、计算题（14题14分，15、16题各12分，17题13分，共51分）14.(2005年江苏)如图9所示，M 、N 为两块带等量异种电荷的平行金属板，S 1、S 2为板上正对的小孔，N 板右侧有两个宽度均为d 的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B ，方向分别垂直于纸面向外和向里，磁场区域右侧有一个荧光屏，取屏上与S 1、S 2共线的O 点为原点，向上为正方向建立x 轴.M 板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S 1进入两板间，电子 的质量为m ，电荷量为e ，初速度可以忽略.图9(1)当两板间电势差为U 0时，求从小孔S 2射出的电子的速度v 0；(2)求两金属板间电势差U 在什么范围内，电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上；(3)若电子能够穿过磁场区域而打到荧光屏上，试在图上定性地画出电子运动的轨迹；(4)求电子打到荧光屏上的位置坐标x 和金属板间电势差U 的函数关系.解析：（1）根据动能定理，得eU 0=21mv 02 由此可解得v 0=meU 02. （2）欲使电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上，应有r=eB mv ＜d 而eU=21mv 2，由此即可解得U ＜meB d 222. （3）电子穿过磁场区域而打到荧光屏上时运动的轨迹如图所示（4）若电子在磁场区域做圆周运动的轨道半径为r ，穿过磁场区域打到荧光屏上的位置坐标为x ，则由（3）中的轨迹图可得x=2r-222d r ，注意到r=eB mv 和eU=21mv 2所以，电子打到荧光屏上的位置坐标x 和金属板间电势差U 的函数关系为x=eB 2（)22222B e d emU emU --（U ≥meB d 222）. 答案:（1）v 0=meU 02 (2)U ＜meB d 222 （3）见解析（4）x=eB 2（)22222B e d emU emU --（U ≥meB d 222）图1015.（2005年全国理综Ⅱ）在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz （z 轴正方向竖直向上），如图10所示.已知电场方向沿z 轴正方向，场强大小为E ；磁场方向沿y 轴正方向，磁感应强度的大小为B ；重力加速度为g.问：一质量为m 、带电荷量为+q 的从原点出发的质点能否在坐标轴（x ，y ，z ）上以速度v 做匀速运动？若能，m 、q 、E 、B 、v 及g 应满足怎样的关系？若不能，说明理由.解析：已知带电质点受到的电场力为qE ，方向沿z 轴正方向，质点受到的重力为mg ，沿z 轴的负方向.假设质点在x 轴方向上做匀速运动，则它受到的洛伦兹力必沿z 轴正方向（当v 沿x 轴正方向）或沿z 轴负方向（当v 沿x 轴负方向），要质点做匀速运动必分别由qvB+qE=mg 或qE=qvB+mg假设质点在y 轴方向上做匀速运动，则无论沿y 轴正方向或沿y 轴负方向它受到的洛伦兹力都为0，要质点做匀速运动必须qE=mg假设质点在z 轴方向上做匀速运动，则它受到的洛伦兹力必平行于x 轴，而电场力和重力都平行于z 轴，三者的合力不可能为0，与假设矛盾，故质点不可能在z 轴上做匀速运动. 答案:①质点在x 轴方向上做匀速运动，qvB+qE=mg 或qE=mg+qvB.②质点在y 轴方向上做匀速运动：qE=mg.③质点不可能在z 轴方向上做匀速运动.图1116.如图11所示，磁感应强度为B=9.1×10-4 T 的匀强磁场，其方向垂直纸面向里.C 、D 为垂直于磁场的平面内的两点，它们之间的距离L=0.05 m.有一电子在磁场中运动，它经过C 点时的速度v 在与磁场垂直且和CD 之间的夹角θ=30°.求：（1）若电子在运动过程中还经过D 点，则它的速率v 应是多少？（2）电子由C 到D 所经过的时间是多少？（电子质量m e =9.1×10-31 kg ）解析：（1）从C 到D 点圆弧所夹的圆心角θ=60°，所以半径r=L,由qvB=m rv 2得v=m qBr 所以v=31419101.905.0101.9106.1---⨯⨯⨯⨯⨯ m/s=9.0×106 m/s. (2)运动时间为周期的61，T=qBm π2 所以t=qB m3π=41931101.9106.13101.914.3---⨯⨯⨯⨯⨯⨯ s=6.6×10-9 s. 答案:（1）9.0×106 m/s(2)6.6×10-9 s17.（2005年春季高考）两块金属板a 、b 平行放置，板间存在与匀强电场正交的匀强磁场，假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域.一束电子以一定的初速度v 0从两极板中间沿垂直于电场、磁场的方向射入场中，无偏转地通过场区，如图12所示.图12已知板长l=10 cm ，两板间距d=3.0 cm ，两板间电势差U=150 V ，v 0=2.0×107 m/s.（1）求磁感应强度B 的大小；（2）若撤去磁场，求电子穿过电场时偏离入射方向的距离，以及电子通过场区后动能增加多少？ （电子的比荷me =1.76×1011 C/kg,电子电荷量的大小e=1.60×10-19 C ） 解析：（1）电子进入正交的电磁场不发生偏转，则满足Bev 0=dU e 所以B=dv U 0=2.5×10-4 T. （2）设电子通过场区偏转的距离为y 1y 1=21at 2=21202v l dm eU =1.1×10-2 mΔE k =eEy 1=dU e y 1=8.8×10-18 J=55 eV . 答案:（1）2.5×10-4 J(2)1.1×10-2 m 55 eV。
【精准解析】高中物理选修3-1模块综合测评
模块综合测评(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．物理学的发展是许多物理学家奋斗的结果，下面关于一些物理学家的贡献说法正确的是()A．安培通过实验发现了通电导线对磁体有作用力，首次揭示了电与磁的联系B．奥斯特认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，并提出了著名的洛伦兹力公式C．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遵循的规律——库仑定律D．安培不仅提出了电场的概念，而且采用了画电场线这个简洁的方法描述电场C[奥斯特将通电导线沿南北方向放在小磁针上方时，小磁针发生了偏转，说明通电导线周围存在磁场，奥斯特第一个发现了电与磁之间的联系，故A错误；洛伦兹认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，并提出了洛伦兹力公式，故B错误；真空中两个点电荷间存在相互作用，库仑利用扭秤装置，研究出两个静止点电荷间的相互作用规律——库仑定律，故C正确；法拉第提出了电荷周围存在一种场，他是最早提出用电场线描述电场的物理学家，故D错误．所以选C.]2.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知()A．带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度B．带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大C．带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大D．带电粒子在R点的加速度小于在Q点的加速度A[根据电场线的疏密程度可知，R、Q两点的电场强度E R>E Q，则带电粒子在R、Q两点的加速度a R>a Q，故D错误；由于带电粒子只受电场力作用，动能与电势能相互转化，两者之和不变，故C错误；根据曲线运动知识，带电粒子在R处所受电场力沿电场线向右，又由于该粒子带负电，则R处电场的方向应该向左，所以电势φR>φQ，根据E p＝qφ可得R、Q两点的电势能E p R<E p Q，则R、Q两点的动能E k R>E k Q，所以v R>v Q，故A正确；同理，E p P<E p Q，故B错误．]3.如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关后，滑动变阻器滑片P向左移动．下列结论正确的是()A．电流表读数变小，电压表读数变大B．小灯泡L变亮C．电容器C上电荷量减小D．电源的总功率变大A[闭合开关后，滑动变阻器滑片P向左移动，电流表读数变小，电压表读数变大，小灯泡L变暗，选项A正确，B错误；电容器C两端电压增大，电荷量增大，选项C错误；电源的总功率变小，选项D错误．]4.如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m 的直导体棒．当导体棒中的恒定电流I垂直于纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中，关于B的大小的变化，正确的是()A．逐渐增大B．逐渐减小C ．先增大后减小D ．先减小后增大D [对导体棒受力分析，可知导体棒受重力G 、支持力F N和安培力F 安，三力平衡，合力为零，将支持力F N 和安培力F 安合成，合力与重力相平衡，如图所示．从图中可以看出，当磁场的方向变化时，安培力F 安先减小后增大，由于F 安＝BIL ，且其中电流I 和导体棒的长度L 均不变，故磁感应强度先减小后增大，故本题选D.]5.真空中一点电荷形成的电场中的部分电场线如图所示，分别标记为1、2、3、4、5，且1、5和2、4分别关于3对称．以电场线3上的某点为圆心画一个圆，圆与各电场线的交点分别为a 、b 、c 、d 、e ，则下列说法中正确的是()A ．电场强度E a <E cB ．电势φb >φdC ．将一正电荷由a 点移到d 点，电场力做正功D ．将一负电荷由b 点移到e 点，电势能增大D [由点电荷电场分布特点可知，以点电荷为圆心的圆上各点的电势和场强大小均相等，沿题图所示的电场方向，等势面的电势越来越低，电场线越来越密，故E a >E c ，A 错误；φb ＝φd ，B 错误；U ad <0，正电荷由a 点移到d 点时，W ad ＝U ad q <0，C 错误；又U be >0，负电荷由b 点移到e 点时，W be ＝U be ·(－q )<0，即电场力做负功，电势能增大，D 正确．]6.如图所示，在边长为2a 的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个质量为m 、电荷量为－q 的带电粒子(重力不计)从AB 边的中点O 以速度v 进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB 边的夹角为60°，若要使粒子能从AC 边穿出磁场，则匀强磁场磁感应强度B 的大小需满足()A ．B >3m v 3aq B ．B <3m v 3aqC ．B >3m v aqD ．B <3m v aq B [粒子刚好达到C 点时，其运动轨迹与AC 相切，如图所示，则粒子运动的半径为r 0＝a tan 30°.由r ＝m v Bq得，粒子要能从AC 边射出，粒子运动的半径r >r 0，解得B <3m v3aq ，选项B 正确．]7．如图所示，真空中固定着两个等量异号点电荷＋Q 、－Q ，图中O 点是两电荷连线的中点，a 、b 两点与＋Q 的距离相等，c 、d 是两电荷连线垂直平分线上关于O 点对称的两点，bcd 构成一个等腰三角形．则下列说法正确的是()A ．a 、b 两点的电场强度相同B ．c 、d 两点的电势相同C ．将电子由b 移到c 的过程中电场力做正功D ．质子在b 点的电势能比在O 点的电势能大BD [根据等量异种点电荷的电场分布可知：c 、O 、d 三点等势，a 、b 两点场强大小、方向均不同，A 错误，B 正确．由于φb >φc ，电子从b 到c 电场力做负功．质子从b 到O 电场力做正功，电势能减小，故质子在b 点的电势能较大，C 错误，D 正确．]8.如图所示的电路中，电源的内阻r ≠0，R 1和R 2是两个定值电阻．当滑动变阻器R 的滑片向a 移动时，电路中的电流I 1、I 2的变化情况是()A．I1不变B．I1变小C．I2变大D．I2变小BC[当滑动变阻器R的滑片向a移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，整个回路的总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流I＝ER外＋r变大，路端电压U＝E－Ir变小，I1变小，A错误，B正确；又I＝I1＋I2，所以I2变大，C正确，D错误．]9．如图所示，连接两平行金属板的导线的一部分CD与一有电源回路的一部分GH平行且均在纸面内，金属板置于磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，当一束等离子体射入两金属板之间时，CD段导线受到力F的作用．则()A．若等离子体从右方射入，F向左B．若等离子体从右方射入，F向右C．若等离子体从左方射入，F向左D．若等离子体从左方射入，F向右AD[当等离子体从右方射入时，正、负离子在洛伦兹力作用下将分别向下、上偏转，使上极板的电势低于下极板，从而在外电路形成由D流向C的电流，CD 处在导线GH所产生的磁场中，由左手定则可知，它所受安培力方向向左，所以A项对，B项错；同理可分析得知C项错，D项对．]10.如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带电小球从M点自由下落，M点距场区边界PQ高为h，边界PQ下方有方向竖直向下、电场强度大小为E的匀强电场，同时还有垂直于纸面的匀强磁场，小球从边界上的a点进入复合场后，恰能做匀速圆周运动，并从边界上的b点穿出，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则以下说法正确的是()A．小球带负电荷，匀强磁场方向垂直于纸面向里B．小球的电荷量与质量的比值qm＝g EC．小球从a运动到b的过程中，小球和地球组成系统机械能守恒D．小球在a、b两点的速度相同AB[带电小球在磁场中做匀速圆周运动，则qE＝mg，B正确；电场方向竖直向下，则可知小球带负电，由于小球从b点射出，根据左手定则可知磁场方向垂直于纸面向里，A正确；小球运动过程中，电场力做功，故小球和地球组成系统的机械能不守恒，只是a、b两点机械能相等，C错误；小球在a、b两点速度大小相等，方向相反，D错误．]二、实验题(本题共2小题，共16分)11．(8分)用下列器材，测定小灯泡的额定功率．A．待测小灯泡：额定电压6V，额定功率约为5W；B．电流表：量程1.0A，内阻约为0.5Ω；C．电压表：量程3V，内阻5kΩ；D．滑动变阻器R：最大阻值为20Ω，额定电流1A；E．电源：电动势10V，内阻很小；F．定值电阻R0(阻值10kΩ)；G．开关一个，导线若干．要求：(1)实验中，电流表应采用________接法(填“内”或“外”)；滑动变阻器应采用________接法(填“分压”或“限流”)．(2)在方框中画出实验原理电路图．(3)实验中，电压表的示数调为________V时，即可测定小灯泡的额定功率．解析：(1)小灯泡的额定电流为I＝PU＝56A，正常发光时的电阻为R L＝UI＝7.2Ω，由于电压表量程小于小灯泡的额定电压，实验时需先与定值电阻串联以扩大量程，则有R L<R A R V＝0.5×(5000＋10000)Ω＝503Ω，故测量电路采用电流表外接法．由于采用限流式接法时可使小灯泡获得的最低电压为U min＝ER LR L＋R＝2.6V，调节滑动变阻器，可以满足小灯泡正常发光时的要求，故控制电路可以采用限流式，当然也可以使用分压式．(2)实验电路图如图所示．(3)由于定值电阻的阻值等于电压表内阻的二倍，则电压表两端电压等于小灯泡两端电压的三分之一．答案：(1)外限流(分压也可)(2)见解析图(3)212.(8分)某同学用如图所示的电路测量欧姆表的内阻和电源电动势(把欧姆表看成一个电源，且已选定倍率并进行了欧姆调零)．实验器材的规格如下：电流表A1(量程200μA，内阻R1＝300Ω)；电流表A2(量程30mA，内阻R2＝5Ω)；定值电阻R0＝9700Ω；滑动变阻器R(阻值范围0～500Ω)．闭合开关S ，移动滑动变阻器的滑动触头至某一位置，读出电流表A 1和A 2的示数分别为I 1和I 2.多次改变滑动触头的位置，得到的数据如表所示：I 1(μA)120125130135140145I 2(mA)20.016.713.210.0 6.7 3.3(1)依据表中数据，作出I 1I 2图线如图所示；据图可得，欧姆表内电源的电动势为E ＝________V ，欧姆表内阻为r ＝________Ω.(结果保留3位有效数字)(2)若某次电流表A 1的示数是114μA ，则此时欧姆表的示数约为________Ω.(结果保留3位有效数字)解析：(1)根据闭合电路欧姆定律有：E ＝I 1(R 1＋R 0)＋(I 2＋I 1)r所以I 1＝－r R 1＋R 0＋r I 2＋E R 1＋R 0＋r由图像可知斜率k ＝ΔI 1ΔI 2＝1.52×10－3截距b ＝1.5×10－4Ω即r R 1＋R 0＋r ＝1.52×10－3，E R 1＋R 0＋r＝1.5×10－4Ω解得E ＝1.50V ，r ＝15.2Ω.(2)由题图可知当I 1＝114μA 时，I 2＝24mA所以R 外＝I 1(R 0＋R 1)I 1＋I 2＝47.5Ω.答案：(1)1.50(1.48～1.51)15.2(14.0～16.0)(2)47.5(47.0～48.0)三、计算题(本题共4小题，共44分，按题目要求作答)13．(8分)如图所示，板长L ＝4cm 的平行板电容器，板间距离d ＝3cm ，板与水平线夹角α＝37°，两板所加电压为U ＝100V ．有一带负电液滴，电荷量为q＝3×10－10C ，以v 0＝1m/s 的水平速度自A 板边缘水平进入电场，在电场中仍沿水平方向并恰好从B 板边缘水平飞出．(取g ＝10m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．求：(1)液滴的质量；(2)液滴飞出时的速度大小．解析：(1)根据题意画出带电液滴的受力图如图所示，由图可得qE cos α＝mg又E ＝U d解得m ＝8×10－8kg(2)对液滴在板间运动过程由动能定理得：qU ＝12m v 2－12m v 20解得v ＝72m/s.答案：(1)8×10－8kg (2)72m/s 14.(8分)如图所示，处于匀强磁场中的两根光滑的平行金属导轨相距为d ，电阻忽略不计．导轨平面与水平面成θ角，下端连接阻值为2r 的定值电阻和电源，电源电动势为E ，内阻为r ，匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为m 、阻值为r 的均匀金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触．接通开关S 后，金属棒在导轨上保持静止状态．(1)判断磁场的方向；(2)求磁感应强度的大小；(3)求金属棒的热功率．解析：(1)对金属棒受力分析如图所示，由左手定则可判断磁场方向垂直导轨平面向下．(2)由平衡条件有F 安＝mg sin θ又安培力F 安＝BId由闭合电路欧姆定律知，通过金属棒的电流为I ＝E 4r由以上各式解得磁感应强度B ＝4mgr sin θEd .(3)金属棒的热功率P ＝I 2r r ＝E 216r .答案：(1)垂直导轨平面向下(2)4mgr sin θEd (3)E 216r15.(14分)如图所示，虚线MN 左侧有一场强为E 1＝E 的匀强电场，在两条平行的虚线MN 和PQ 之间存在着宽为L 、电场强度为E 2＝2E 的匀强电场，在虚线PQ 右侧相距为L 处有一与电场E 2平行的屏．现将一电子(电荷量为e ，质量为m )无初速度地放入电场E 1中的A 点，最后电子打在右侧的屏上，AO 连线与屏垂直，垂足为O ，求：(1)电子从释放到打到屏上所用的时间；(2)电子刚射出电场E 2时的速度方向与AO 连线夹角θ的正切值tan θ；(3)电子打到屏上的点P ′到点O 的距离x .解析：(1)电子在电场E 1中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a 1，时间为t 1，由牛顿第二定律和运动学公式得：a 1＝eE 1m ＝eE mL 2＝12a 1t 21v 1＝a 1t 1v 2＝2Lv 1运动的总时间为t ＝t 1＋t 2＝3mL eE .(2)设电子射出电场E 2时沿平行电场线方向的速度为v y ，根据牛顿第二定律得，电子在电场中的加速度为a 2＝eE 2m ＝2eE m ，t 3＝L v 1，v y ＝a 2t 3，tan θ＝v y v 1解得：tan θ＝2.(3)如图，设电子在电场中的偏转距离为x 1x 1＝12a 2t 23tan θ＝x 2L解得：x ＝x 1＋x 2＝3L .答案：(1)3mL eE (2)2(3)3L16．(14分)如图甲所示，在xOy 平面内存在均匀、大小随时间周期性变化的磁场和电场，变化规律分别如图乙、丙所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向、＋y 轴方向为电场强度的正方向)．在t ＝0时刻由原点O 发射初速度大小为v 0，方向沿＋y 轴方向的带负电粒子(不计重力)．其中已知v 0、t 0、B 0、E 0，且E 0＝B 0v 0π，粒子的比荷q m ＝πB 0t 0，x 轴上有一点A(1)求t 02时带电粒子的位置坐标；(2)粒子运动过程中偏离x 轴的最大距离；(3)粒子经多长时间经过A 点．解析：(1)在0～t 0时间内，粒子做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力可得：qB 0v 0＝m v 20r 1得：r 1＝m v 0qB 0＝v 0t 0π，T ＝2πr 1v 0＝2πm qB 0＝2t 0，则在t 02时间内转过的圆心角α＝π2，所以在t ＝t 02时，粒子的位置坐标为v 0t 0π，v 0t 0π(2)在t 0～2t 0时间内，粒子经电场加速后的速度为v ，粒子的运动轨迹如图所示v ＝v 0＋E 0q mt 0＝2v 0运动的位移：x ＝v 0＋v 2t 0＝1.5v 0t 0在2t 0～3t 0时间内粒子做匀速圆周运动，半径：r 2＝2r 1＝2v 0t 0π故粒子偏离x 轴的最大距离：h ＝x ＋r 2＝1.5v 0t 0＋2v 0t 0π.(3)粒子在xOy 平面内做周期性运动的运动周期为4t 0一个周期内向右运动的距离：d＝2r1＋2r2＝6v0t0πAO间的距离为：48v0t0π＝8d所以，粒子运动至A点的时间为：t＝32t0.答案：(2)1.5v0t0＋2v0t0π(3)32t0。
人教版高中物理选修3-1模块测试
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作人教版选修3-1模块测试(时间：90分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．下列说法正确的是()A．放在匀强磁场中的通电导线一定受到恒定的磁场力作用B．沿磁感线方向磁场逐渐减弱C．磁场的方向就是通电导线所受磁场力的方向D．安培力的方向一定垂直于磁感应强度和直导线所决定的平面2．如图1所示，在电场中，将一个负电荷从C点分别沿直线移到A点和B点，克服静电力做功相同．该电场可能是()图1A．沿y轴正向的匀强电场B．沿x轴正向的匀强电场C．第Ⅰ象限内的正点电荷产生的电场D．第Ⅳ象限内的正点电荷产生的电场图23．如图2所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，c为ab的中点，a、b点的电势分别为φa＝5 V，φb＝3 V，下列叙述正确的是()A．该电场在c点处的电势一定为4 VB．a点处的场强一定大于b处的场强C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D．一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a4．用半导体材料制成热敏电阻，在温度升高时，电阻会迅速减小，如图3所示，将一热敏电阻接入电路中，接通开关后，会观察到()图3A．电流表示数不变B．电流表示数减小C ．电压表示数增大D ．电压表示数减小5．在如图4所示的电路中，当电键S 闭合后，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将电键S 断开，则( )图4A ．液滴仍保持静止状态B ．液滴做自由落体运动C ．电容器上的带电荷量与R 1的大小有关D ．电容器上的带电荷量增大6．带电荷量为q 的电荷，从静止开始经过电压为U 的电场加速后，垂直射入磁感应强度为B 的匀强磁场中，其运动轨道半径为R ，则电荷( ) A ．动能为qU B ．动能为qBRC ．运动速率为U BRD ．质量为B 2R 2q2U7．如图5所示，一个电子以100 eV 的初动能从A 点垂直电场线方向飞入匀强电场，在B 点离开电场时，其速度方向与电场线成150°角，则A 与B 两点间的电势差为( )图5 A ．300 V B ．－300 VC ．－100 VD ．－1003V8．关于图6门电路的符号，下列说法中正确的是( )图6A ．甲为“非”门、乙为“与”门、丙为“或”门B ．甲为“与”门、乙为“或”门、丙为“非”门C ．甲为“非”门、乙为“或”门、丙为“与”门D ．甲为“或”门、乙为“与”门、丙为“非”门图79．如图7所示，a 、b 是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d ，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里，在a 、b 两板间还存在着匀强电场E .从两板左侧中点c 处射入一束正离子(不计重力)，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d 孔射出后分成3束．则下列判断正确的是( )A．这三束正离子的速度一定不相同B．这三束正离子的质量一定不相同C．这三束正离子的电荷量一定不相同D．这三束正离子的比荷一定不相同10．如图8所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动，匀强电场方向竖直向下，则()图8A．当小球运动到最高点a时，线的张力一定最小B．当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大C．当小球运动到最高点a时，小球的电势能最小D．小球在运动过程中机械能不守恒题号12345678910答案第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、实验题(本题共3小题，共14分)11．(4分)带正电1.0×10－3 C的粒子，不计重力，在电场中先后经过A、B两点，飞经A点时动能为10 J，飞经B点时动能为4 J，则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了________________，A、B两点电势差为__________．12．(6分)一回旋加速器，在外加磁场一定时，可把质子(11H)加速到v，使它获得的动能为E k，则：(1)它能把α粒子(42He)加速到的速度为____________________．(2)它能使α粒子获得的动能为__________．(3)加速α粒子的交流电压频率与加速质子的交流电压频率之比为__________．13．(4分)在“测定金属的电阻率”的实验中：(1)用准确到0.01 mm的螺旋测微器测量金属电阻丝直径，一次测量时其读数如图9所示，被测金属电阻丝直径为________ mm；图9(2)在虚线框图10内画出用伏安法测金属电阻丝电阻R(约几欧姆)的电路图．图10三、计算题(本题共4小题，共46分)14．(10分)如图11所示，一个质量为m，电荷量为q，不计重力的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v，沿与x轴正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限．求匀强磁场的磁感应强度B和穿过第一象限的时间．图1115．(10分)如图12所示，用长L的绝缘细线拴住一个质量为m，带电荷量为q的小球，线的另一端拴在水平向右的匀强电场中，开始时把小球、线拉到和O在同一水平面上的A点(线拉直)，让小球由静止开始释放，当摆线摆到与水平线成60°角到达B点时，球的速度正好为零．求：图12(1)B、A两点的电势差；(2)匀强电场的场强大小．16．(11分)已知电流表的内阻R g ＝120 Ω，满偏电流I g ＝3 mA ，要把它改装成量程是6 V 的电压表，应串联多大的电阻？要把它改装成量程是3 A 的电流表，应并联多大的电阻？图1317．(15分)如图13所示，有界匀强磁场的磁感应强度B ＝2×10－3 T ；磁场右边是宽度L ＝0.2 m 、场强E ＝40 V/m 、方向向左的匀强电场．一带电粒子电荷量q ＝－3.2×10－19 C ，质量m ＝6.4×10－27 kg ，以v ＝4×104 m/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．(不计重力)求： (1)大致画出带电粒子的运动轨迹； (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E k .参考答案1．D [由F ＝BIL sin θ知，当θ＝0°时，F ＝0，故A 错；F 的方向一定与B 和I 所决定的平面垂直，所以D 正确．]2．AD [由题意知φA ＝φB ，A 、B 应处在同一等势面上，又W CA ＝qU CA ＜0，q ＜0，故U CA ＞0，即φC ＞φA ，符合条件的可能是选项A 、D .]3．C [该电场不一定是匀强电场，φc 不一定等于φa ＋φb2＝4 V ，故A 、B 错误；由φa ＞φb 知，电场线由a 指向b ，正电荷在c 点的受力也应由c 指向b ，选项D 错误；由E p ＝qφ知选项C 正确．]4．D [接通开关后热敏电阻的温度升高，电阻减小，总电阻减小，I 总＝UR 总得I 总增大，电流表示数变大，A 、B 错误．R 1中电流I 1不变，R 2支路的电流I 2增大，U R2增大，又U ＝U R2＋U 热，则U 热减小，D 正确．]5．D [当电键S 闭合时，电容器两极板上的电压是R 2两端的电压，将电键S 断开，电容器两极板上的电压等于电源的电动势，即电容器两极板间的电压增加，液滴受到的电场力增大，液滴将向上做匀加速运动，故选项A 、B 错误．由Q ＝CU 知，此时R 1上无电流，U ＝E ，与R 1的大小无关．电容器上的带电荷量增大，故选项D 正确，C 错误．]6．AD [电荷在电场中加速过程由动能定理qU ＝12mv 2＝E k ①电荷在匀强磁场中做匀速圆周运动，则qvB ＝m v2R②由①知E k ＝qU ，故A 对，B 错；由①②式得v ＝2U BR ，m ＝B 2R 2q2U，故C 错，D 对．]7．B [电子做类平抛运动，在B 点，由速度分解可知v B ＝v Acos 60°＝2v A ，所以E k B ＝4E k A＝400 eV ，由动能定理得U AB (－e)＝E k B －E k A ，所以U AB ＝－300 V ，B 对．] 8．C9．D [本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动，速度选择器的知识．带电粒子在金属板中做直线运动，qvB ＝Eq ，v ＝EB，表明带电粒子的速度一定相等，而电荷的带电量、电性、质量、比荷的关系均无法确定；在磁场中R ＝mvBq，带电粒子运动半径不同，所以比荷一定不同，D 项正确．]10．CD [qE ＝mg ，小球将做匀速圆周运动，球在各处对细线的拉力一样大；若qE ＜mg ，球在a 处速度最小，对细线的拉力最小；若qE ＞mg ，球在a 处速度最大，对细线的拉力最大，故A 、B 错；a 点电势最高，负电荷在电势最高处电势能最小，故C 正确；小球在运动过程中除重力外，还有静电力做功，机械能不守恒，D 正确．] 11．6 J －6 000 V解析 由动能定理可得E k B －E k A ＝W AB ＝－6 J ．电场力做负功，电势能增加，U AB ＝W ABq＝－6 000 V .12．(1)v2(2)E k (3)1∶2解析 应用粒子在磁场中做圆周运动的半径公式和周期公式便可求出速度的表达式及频率表达式．(1)设加速器D 形盒的最大半径为R ，磁场的磁感应强度为B ，由R ＝mv qB ，得v ＝qBRm，v αv p ＝q αq p ×m p m α＝21×14＝12.所以α粒子获得的速度v α＝12v p ＝12v. (2)由动能E k ＝12mv 2，得E kαE kp ＝⎝⎛⎭⎫v αv p 2×m αm p ＝⎝⎛⎭⎫122×41＝11.所以α粒子获得的动能也为E k .(3)交流电压频率与粒子在磁场中的回旋频率相等ƒ＝1T ＝qB 2πm ，ƒαƒp ＝q αq p ×m p m α＝21×14＝12.13．(1)0.760 (2)实验电路如图所示．14.3mv 2qa 43π9va解析 根据题意知，带电粒子的运动轨迹，垂直于y 轴，必然有圆心在y 轴上，根据半径垂直于速度，则可确定圆心O ，如图所示．由几何关系知粒子运动的半径r ＝233a由qvB ＝mv 2r 得 r ＝mvqB由以上两式可得B ＝3mv2qa由qvB ＝mr(2πT )2得T ＝2πm qB ＝4πa3v则t ＝T 3＝43πa 9v .15．(1)3mgL 2q (2)3mgq解析 (1)由动能定理得：mgL sin 60°－qU BA ＝0 所以U BA ＝ 3mgL2q(2)U BA ＝EL(1－cos 60°) 得：E ＝3mgq. 16．1 880 Ω 0.12 Ω解析 U g ＝I g R g ＝120 Ω×3×10－3 A ＝0.36 V 要改装为6 V 电压表，应串联一电阻，该电阻应分得电压为6 V －0.36 V ＝5.64 V 的电压由欧姆定律R ＝5.64 V3 mA＝1 880 Ω要改装为3 A 电流表应并联一电阻，该电阻分得电流为3 A －3 mA ＝2.997 A由欧姆定律R ′＝0.36 V2.997 A≈0.12 Ω.17．(1)轨迹见解析图 (2)0.4 m(3)7.68×10－18 J解析 (1)轨迹如右图(2)带电粒子在磁场中运动时，由牛顿运动定律，有qvB ＝m v 2RR ＝mv qB ＝6.4×10－27×4×1043.2×10－19×2×10－3m ＝0.4 m(3)E k ＝EqL ＋12mv 2＝40×3.2×10－19×0.2 J ＋12×6.4×10－27×(4×104)2 J ＝7.68×10－18J .。
2019-2020年高中物理 模块综合测评(含解析)新人教版选修3-1
2019-2020年高中物理 模块综合测评（含解析）新人教版选修3-11．P 为已知电场中的一固定点，在P 点放一电量为q 的电荷，所受电场力为F ，P 点的场强为E ，则( )A ．若在P 点换上－q ，P 点场强方向发生变化B ．若在P 点换上电量为2q 的电荷，P 点的场强将为2EC ．若在P 点移去电荷q ，P 点的场强变为零D ．P 点场强的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关【解析】 电场强度E ＝F q是通过比值定义法得出的，其大小及方向与试探电荷无关；故放入任何电荷时电场强度的方向大小均不变，故D 正确．【答案】 D2．对点电荷的理解，你认为正确的是( )A ．体积很大的带电体都不能看作点电荷B ．只要是体积很小的带电体就能看作点电荷C ．只要是均匀的球形带电体，不管球的大小，都能被看作点电荷D ．当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体都能看作点电荷【解析】 带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系，当带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，故D 正确．【答案】 D3．在阴极射线管中电子流方向由左向右其上方置一根通有图示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线将( )图1A ．向上偏转B ．向下偏转C ．向纸里偏转D ．向纸外偏转 【解析】 根据安培定则判断可知：通电导线在阴极射线管处产生的磁场方向垂直纸面向里，电子带负电，向右运动，由左手定则判断得知电子流所受的洛伦兹力方向向下，所以阴极射线向下偏转，故B 正确．【答案】 B4．如图3所示，在匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电场的场强为E ，方向竖直向下，磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于纸面向里，一质量为m 的带电粒子，在场区内的一竖直平面内做匀速圆周运动，则可判断该带电质点( )图3A ．带有电荷量为mg E 的负电荷B ．沿圆周逆时针运动C ．运动的角速度为gB ED ．运动的速率为【解析】 A ．带电粒子在竖直平面内做匀速圆周运动，有mg ＝qE ，求得电荷量q ＝mg E ，根据电场强度方向和电场力方向判断出粒子带负电，故A 正确；B ．由左手定则可判断粒子沿顺时针方向运动，故B 错误；C ．由qvB ＝mv ω得ω＝qB m ＝mgB Em ＝gB E，故C 正确； D ．在速度选择器装置中才能判断带电粒子的速度，故D 错误．【答案】 AC5．M 、N 是某电场中一条电场线上的两点，若在M 点释放一个初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线由M 点运动到N 点，其电势能E P 随位移x 变化的关系如图4所示，则下列说法正确的是( )图4A ．电子在N 点的动能小于在M 点的动能B ．该电场有可能是匀强电场C ．该电子运动的加速度越来越小D ．电子运动的轨迹为曲线【解析】 A ．电子从M 运动到N 过程中，只受电场力，电势能减小，电场力做正功，则动能增加，因此N 点的动能大于M 点的动能，故A 错误；B ．电子通过相同位移时，电势能的减小量越来越小，说明电场力做功越来越小，由W ＝Fs 可知，电子所受的电场力越来越小，场强减小，不可能是匀强电场，故B 错误；C ．电子所受的电场力减小，则知电子的加速度逐渐减小，故C 正确；D ．带电粒子初速度为零，且沿着电场线运动，其轨迹一定为直线，故D 错误．【答案】 C6．质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图5所示．粒子源S 发出各种不同的正粒子束，粒子从S 出来时速度很小，可以看作初速度为零，粒子经过加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场(图中线框所示)，并沿着半圆周运动而达到照相底片上的P 点，测得P 点到入口的距离为x .则以下说法正确的是( )图5A ．若粒子束不是同位素，则x 越大，正粒子的质量一定越大B ．若粒子束是同位素，则x 越大，质量一定越小C ．只要x 相同，则正粒子的质量一定相同D ．只要x 相同，则正粒子的比荷一定相同【解析】 粒子在加速电场被加速，有qU ＝12mv 2，然后粒子进入磁场中发生偏转，其轨迹为半圆，故有x 2＝mv qB .由以上二式可解得：m ＝qB 2x 28U.若粒子束为同位素，q 相同，则x 越大，m 越大；若x 相同，则粒子束比荷q m一定相同．正确选项为D. 【答案】 D7．如图6所示，长方体玻璃水槽中盛有NaCl 的水溶液，在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片，使溶液中通入沿x 轴正向的电流I ，沿y 轴正向加恒定的匀强磁场B .图中a 、b 是垂直于z 轴方向上水槽的前后两内侧面，则( )图6A ．a 处电势高于b 处电势B ．a 处离子浓度大于b 处离子浓度C ．溶液的上表面电势高于下表面的电势D ．溶液的上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度【解析】 A ．电流向右，正离子向右运动，磁场的方向是竖直向上的，根据左手定则可以判断，正离子受到的洛伦兹力的方向是向前，即向a 处运动，同理，可以判断负离子受到的洛伦兹力的方向也是指向a 处的，所以a 处整体不带电，a 的电势和b 的电势相同，故A 错误；B ．由于正负离子都向a 处运动，所以a 处的离子浓度大于b 处离子浓度，故B 正确； CD.离子都向a 处运动，并没有上下之分，所以溶液的上表面电势等于下表面的电势，溶液的上表面处的离子浓度也等于下表面处的离子浓度，故CD 错误．【答案】 B8．如图7所示，电源电动势为E ，内阻为r .电路中的R 2、R 3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R 0为定值电阻，R 1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)．当开关S 闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．有关下列说法中正确的是( )图7A ．只逐渐增大R 1的光照强度，电阻R 0消耗的电功率变大，电阻R 3中有向上的电流B ．只调节电阻R 3的滑动端P 2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R 3中有向上的电流C ．只调节电阻R 2的滑动端P 1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动D ．若断开开关S ，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动【解析】 A ．只逐渐增大R 1的光照强度，R 1的阻值减小，总电阻减小，总电流增大，电阻R 0消耗的电功率变大，滑动变阻器的电压变大，电容器两端的电压增大，电容下极板带的电荷量变大，所以电阻R 3中有向上的电流，故A 正确；B ．电路稳定时，电容相当于开关断开，只调节电阻R 3的滑动端P 2向上端移动时，对电路没有影响，故B 错误；C ．只调节电阻R 2的滑动端P 1向下端移动时，电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，由E ＝U d可知，电场力变大，带点微粒向上运动，故C 错误；D ．若断开电键S ，电容器处于放电状态，电荷量变小，故D 错误．【答案】 A二、填空题(本题共2个小题，共16分)9．(8分)(xx·安徽高考)某同学为了测量一个量程为3 V 的电压表的内阻，进行了如下实验．他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图9所示，得出电压表的内阻为3.00×103 Ω，此时电压表的指针也偏转了．已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5 V ，则电压表的示数应为________V(结果保留两位有效数字)．图9【解析】 欧姆表的中值电阻即为其内阻值．由欧姆挡中央刻度值“15”可知欧姆表内阻为1.5×103 Ω，根据电阻分压原理可知，电压表的示数U ＝ER V ＋R 内·R V ＝ 1.53×103＋1.5×103×3×103 V ＝1.0 V.【答案】 1.010．(8分)某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A ．被测干电池一节B ．电流表：量程0～0.6 A ，内阻0.1 ΩC ．电流表：量程0～3 A ，内阻0.024 ΩD ．电压表：量程0～3 V ，内阻未知E ．电压表：量程0～15 V ，内阻未知F ．滑动变阻器：0～10 Ω，2 AG ．滑动变阻器：0～100 Ω，1 AH ．开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差．在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻．(1)在上述器材中请选择适当的器材：________(填写选项前的字母)；(2)在图甲方框中画出相应的实验电路图；图10(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图乙所示的U －I 图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E ＝________V ，内电阻r ＝________Ω.【答案】 (1)ABDFH(2)如图(3)1.5 1三、计算题(本题共2个小题，共34分．要求写出主要的文字说明、方程和演算步骤，只写出答案而未写出主要的演算过程的不得分．)11．(16分)如图12所示，在匀强电场中，将一电荷量为2×10－5的负电荷由A 点移到B 点，其电势能增加了0.1 J ，已知A 、B 两点间距离为2 cm ，两点连线与电场方向成60°角，求：图12(1) A 、B 两点间的电势差U AB ；(2) 该匀强电场的电场强度E 的大小．【解析】 (1)电荷由A 点移到B 点，其电势能增加了0.1 J ，由功能关系可知： 电场力做功W ＝ － 0.1 J设A 、B 两点间的电势差U AB ：W ＝q ·U AB代入数据，得：U AB ＝5×103V(2)设匀强电场的电场强度E ＝U dd ＝AB ·cos 60° 代入数据，得：E ＝5×105 V/m.【答案】 见解析12．(18分)如图13所示，质量为0.2 kg 的物体带正电，其电量为4×10－4C ，从半径为0.3 m 光滑的1/4圆弧滑轨上端A 点由静止下滑到底端B 点，然后继续沿水平面滑动．物体与水平面间的滑动摩擦因数为0.4，整个装置处于E ＝103 N/C 的竖直向下的匀强电场中．(g 取10 m/s 2)求：(1)物体运动到圆弧滑轨底端B 点时对轨道的压力大小；(2)物体在水平面上滑行的最大距离．图13【解析】 (1)对物体从A 运动到B 由动能定理有： mgR ＋qER ＝12mv 2B物体运动到B 点由牛顿第二定律有：N －mg －qE ＝mv 2B R 由牛顿第三定律有：N ′＝N代入数据，得：N ′＝7.2 N.(2)对全过程，由动能定理有：mgR ＋qER －μ(mg ＋qE )·L ＝0 代入数据，得： L ＝0.75 m.【答案】 见解析。
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______________ 。
高二物理(选修3-1)模块测试卷
图8图7图6图2图3 高二物理（选修3-1）模块测试卷A 卷 （50分）一、单项选择题（共6小题，每小题5分，共30分。
每题所给的选项中只有一个是正确的，选对的得5分，错选或不选的得0分）1．如图1所示，水平直导线ab 通有向右的电流I ，置于导线正下方的小磁针S 极将 A ．向纸外偏转 B ．向纸内偏转 C ．在纸面内顺时针转过90° D ．不动2．如图2所示，一个带正电的物体，从固定的粗糙斜面顶端沿斜面滑到底端时的速度为υ，若加上一个垂直纸面向外的匀强磁场，则物体沿斜面滑到底端时的速度A ．变小B ．变大C ．不变D ．不能确定3．将面积为1.0×10—3 m 2的圆面放入水平向右的匀强磁场中，圆面与磁感线之间的夹角为30°，如图3所示，若穿过该圆面的磁通量为3.0×10—5 Wb ，则此匀强磁场的磁感应强度B 等于A ．1.5×10—2 TB ．3.0×10—2TC ．6.0×10—2TD ．3.46×10—2T4．如图4所示，点电荷+Q 形成的电场中，ab 为电场中同一条电场线上的两点，b 离Q 的距离是a 离Q 的距离的2倍．将电荷量为+q 的电荷M 置于a ，将电荷量为—2q 的电荷N 置于b ，下列判断正确的是A ．a 处的电场强度小于b 处的电场强度B ．a 、b 处的电场强度方向相反C ．电荷N 受到Q 的电场力是电荷M 受到Q 的电场力的2倍D ．电荷M 受到Q 的电场力是电荷N 受到Q 的电场力的2倍 6．在如图6所示的电路中，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯L 的亮度及电容器C 所带电量Q 的变化判断正确的是A ．L 变暗，Q 增大B ．L 变暗，Q 减小C ．L 变亮，Q 增大D ．L 变亮，Q 减小 二、实验题（共2小题，每小题5分，共10分）7．如图7所示，螺旋测微器所示的读数是______________mm ．8．如图8所示，为万用表欧姆挡的内部电路，a 、b 为表笔插孔，下列说法中正确的是_______图4图1NS图10M N·图11U图9×× 右盘 A ．a 孔插红表笔n B ．表盘刻度是均匀的C ．用×100Ω挡测量时，若指针指在0Ω附近，则应换用×1 kΩ挡D ．测量“220V 100W ”的灯泡的电阻，会发现测量的电阻比4840Ω小三、计算题（共1小题，共10分。
高二物理(选修3-1)模块检测试题及参考答案
1．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2．如图所示，一带负电的粒子，沿着电场线从A 点运动到B 点的过程中，以下说法中正确的是 （ ）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3．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 '。
则F 与F '之比为 （ ） A ．8:3 B ．8:1 C ．1:8 D ．4:15．一点电荷从电场中的A 点移动到B 点，静电力做功为零，则以下说法中正确的是（ ）A ．A 、B 两点的电势一定相等 B ．A 、B 两点的电场强度一定相等C ．该点电荷一定始终沿等势面运动D ．作用于该点电荷的静电力方向与其移动方向一定是始终垂直的 6．如图为某匀强电场的等势面分布图（等势面竖直分布），已知每两个相邻等势面相距2cm ，则该匀强电场的电场强度大小和方向分别为 （ ） A ．100V/mE =，竖直向下 B ．100V/m E =，竖直向上 C ．100V/m E =，水平向左 D ．100V/m E =，水平向右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 ．极板带电荷量将增加 D ．极板带电荷量将减少8．下列关于电流的说法中，正确的是 （ ）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第II 卷 （非选择题 共60分）11．（4分）如图所示，当平行板电容器充电后，静电计的指针偏转一定角度。
高中物理选修3-1(人教版)_模块综合检测 Word版含答案
模块综合检测(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．关于电动势，下列说法正确的是( )A ．电源电动势一定等于电源两极间的电压B ．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大C ．体积越大的电源，电动势一定越大D ．电源电动势与外电路的组成有关解析：根据闭合电路欧姆定律得知：电动势的数值等于内外电压之和，故A 错误．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势表征了这种转化本领的大小，故B 正确．干电池的电动势与正负极的材料有关，与电源的体积无关，故C 错误．电动势由电源本身特性决定，与外电路的组成无关，故D 错误．答案：B2．在电场中某点引入电荷量为q 的正电荷，这个电荷受到的电场力为F ，则( )A ．在这点引入电荷量为2q 的正电荷时，该点的电场强度将等于F 2qB ．在这点引入电荷量为3q 的正电荷时，该点的电场强度将等于F 3qC ．在这点引入电荷量为2e 的正离子时，则离子所受的电场力大小为2e F qD ．若将一个电子引入该点，则由于电子带负电，所以该点的电场强度的方向将和在这一点引入正电荷时相反解析： 电场强度是描述电场的力的性质的物理量，它是由产生电场的电荷以及在电场中各点的位置决定的，与某点有无电荷或电荷的正负无关，所以排除选项A 、B 、D.而电场力F ＝Eq 不仅与电荷在电场中的位置有关，还与电荷量q 有关，该题中根据场强的定义式可知该点的场强大小为E ＝F q ，则正离子所受的电场力大小应为F ＝E ·2e ＝F q ·2e ，故选项C 正确．答案：C3．将一有内阻的电源外接电阻阻值为R 时，回路电流为I ，电源路端电压为U ，若换接一阻值为2R 的电阻，下列说法正确的是( )A ．回路电流将变为I 2B ．路端电压将变为2UC ．回路电流将大于I 2D ．路端电压将大于2U解析：电源电动势和内电阻不变，外电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知电流减小，则回路电流将小于I .由I ＝ER ＋r ，I ′＝E 2R ＋r ，则I ′I ＝R ＋r 2R ＋r >I 2，故A 错误，C 正确．路端电压U ′＝2R 2R ＋r E ，U ＝R R ＋r E ，则U ′U ＝2R ＋2r 2R ＋r<2，即路端电压将小于2U .故B 、D 错误． 答案：C4．如图所示，在两个不同的匀强磁场中，磁感应强度关系B 1＝2B 2，当不计重力的带电粒子从B 1磁场区域运动到B 2磁场区域时(在运动过程中粒子的速度始终与磁场垂直)，则粒子的( )A ．速度将加倍B ．轨道半径将加倍C ．周期将减半D ．角速度将加倍解析：洛伦兹力只改变带电粒子的速度方向，不改变速度大小，所以粒子的速率不变．由半径公式R ＝mv qB 可知，当磁感应强度变为原来的12，轨道半径将加倍．由周期公式T ＝2πm qB可知，当磁感应强度变为原来的12，周期将加倍，角速度减半．故B 正确，A 、C 、D 错误． 答案：B5.如图所示，水平导线中有电流I 通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I 的方向相同，则电子将( )A ．沿路径a 运动，轨迹是圆B ．沿路径a 运动，轨迹半径越来越大C ．沿路径a 运动，轨迹半径越来越小D ．沿路径b 运动，轨迹半径越来越小解析：由左手定则可判断电子运动轨迹向下弯曲，又由r ＝mv qB知，B 减小，r 越来越大，故电子的运动轨迹是a .故选B.答案：B6.在如图所示的电路中，电源电动势为E ，内电阻为r ，闭合开关S ，待电流达到稳定后，电流表示数为I ，电压表示数为U ，电容器C 所带电荷量为Q ，将滑动变阻器的滑动触头P 从图示位置向a 端移动一些，待电流达到稳定后，则与P 移动前相比( )A ．U 变小B ．I 变小C ．Q 不变D ．Q 减小解析：当电流稳定时，电容器可视为断路，当P 向左滑时，滑动变阻器连入电路的阻值R 增大，根据闭合电路欧姆定律得，电路中的电流I ＝E R ＋R 2＋r减小，电压表的示数U ＝E －I (R 2＋r )增大，A 错、B 对；对于电容器，电荷量Q ＝CU 增大，C 、D 均错．答案：B7．电阻R 和电动机一起串联的电路中，如图所示．已知电阻R 跟电动机线圈的电阻相等，开关接通后，电动机正常工作，设电阻R 和电动机两端的电压分别为U 1、U 2，经过时间t ，电流通过电阻R 做功为W 1，产生的电热为Q 1；电流通过电动机做功为W 2，产生的电热为Q 2，则有( )A ．U 1＝U 2，Q 1＝Q 2B ．W 1＝W 2，Q 1＝Q 2C ．W 1<W 2，Q 1<Q 2D ．W 1<W 2，Q 1＝Q 2解析：设电路中的电流为I ，则R 上的电压U 1＝IR ，对于电动机，欧姆定律不再适用，但电动机线圈电阻上的电压仍为U ′2＝IR ，而电动机两端的电压U 2一定大于U ′2，所以U 1<U 2；对于电阻R ，经过时间t ，电流通过电阻R 做功为W 1＝I 2Rt ，将电能全部转化为电热，即Q 1＝W 1＝I 2Rt ；对于电动机，经过时间t ，电流通过电动机做功为W 2＝U 2It ，所以有W 1<W 2，电流通过电动机线圈产生的电热由焦耳定律得Q 2＝I 2Rt ，故有Q 1＝Q 2.选项D 正确．答案：D8.速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中S 0A ＝23S 0C ，则下列相关说法中正确的是( )A ．甲束粒子带正电，乙束粒子带负电B ．甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C ．能通过狭缝S 0的带电粒的速率等于E B 2D ．若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为3∶2解析：由左手定则可判定甲束粒子带负电，乙束粒子带正电，A 错；粒子在磁场中做圆周运动，满足B 2qv ＝m v 2r ，即q m ＝v B 2r，由题意知r 甲<r 乙，所以甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷，B 对；由qE ＝B 1qv 知能通过狭缝S 0的带电粒子的速率等于E B 1，C 错；由q m ＝v B 2r 知m 甲m 乙＝r 甲r 乙，D 错． 答案：B9．两电荷量分别为q 1和q 2的点电荷放在x 轴上的O 、M 两点，两电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系如图所示，其中A 、N 两点的电势均为零，ND 段中的C 点电势最高，则( )A ．N 点的电场强度大小为零B ．q 1电量小于q 2C ．NC 间场强方向指向x 轴负方向D ．将一正点电荷从N 点移到D 点，电场力先做正功后做负功解析：该图象的斜率等于场强E ，则知N 点电场强度不为零，故A 错误．如果q 1和q 2为等量异种电荷，点连线中垂线是等势面，故连线中点为零电势点；由于OA >AM ，故q 1>q 2；故B 错误．由图可知：OM 间电场强度方向沿x 轴正方向，MC 间电场强度方向沿x 轴负方向，NC 间场强方向指向x 轴负方向，故C 正确．由于从N 到D ，电势先增加后减小；将一正电荷从N 点移到D 点，根据公式E p ＝q φ，电势能先增加后减小，故电场力先做负功后做正功，故D 错误．答案：C10.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．电容器电容值减小B．电容器带电荷量减小C．电容器两极板间的电场强度增大D．电阻R上电流方向自左向右解析：振动膜片向右振动时电容器两极板的距离变小，由C＝εS4πkd知电容值增大，电容器板间电压U不变，由C＝QU知电容器带电荷量增大，正在充电，所以R中电流方向自右向左．在U不变的情况下，d减小，由E＝Ud可知板间电场强度增大，故A、B、D错误，C正确．故选C.答案：C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.某一热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后各自的电流I随所加电压U变化的图线如图所示，M为两元件的伏安特性曲线的交点．则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法正确的是( )A．图线b是小灯泡的伏安特性曲线，图线a是热敏电阻的伏安特性曲线B．图线a是小灯泡的伏安特性曲线，图线b是热敏电阻的伏安特性曲线C．图线中的M点表示该状态小灯泡的电阻大于热敏电阻的电阻D．图线中M点对应的状态，小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等解析：由于小灯泡的电阻随温度的升高而增大，热敏电阻的电阻随温度的升高而减小，。
人教版高中物理选修3-1模块综合测试卷【解析版】
人教版高中物理选修3-1模块综合测试卷一、选择题(本题共10小题，每题5分，满分50分。
每题所给的选项中有的只有一个是正确的，有的有几个是正确的,将所有正确选项的序号选出，并填入答题卡上。
全部选对的得5分，部分选对的得3分，有错选或不选的得0分）1.如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和—Q,x轴上的P点位于-Q 的右侧。
下列判断正确的是( )A。
在x轴上还有一点与P点电场强度相同B。
在x轴上还有两点与P点电场强度相同C。
若将一试探电荷+q从P点移至O点,电势能增大D.若将一试探电荷+q从P点移至O点,电势能减小2。
一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面,下列说法中正确的是（）A.如果实线是电场线，则a点的电势比b点的电势高B。
如果实线是等势面，则a点的电势比b点的电势低C。
如果实线是电场线,则电子在a点的电势能比在b点的电势能大D。
如果实线是等势面，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大3.如图所示，电子从负极板边缘垂直射入匀强电场，恰好从正极板边缘飞出.现在若使两极板间的距离变为原来的2倍，两极板的电压保持不变,电子入射的方向和位置不变，且电子仍恰从正极板边缘飞出，则电子入射速度大小应为原来的（)A.2/2B.1/2C.2倍D。
2倍4。
空间某区域内存在着电场,电场线在竖直平面上的分布如图所示，一个质量为m、电荷量为q的小球在该电场中运动，小球经过A点时的速度大小为v1方向水平向右:运动至B点时的速度大小为v2运动方向与水平方向之间的夹角为，A、B两点之间的高度差为h、水平距离为s,则以下判断中正确的是（）A.A 、B 两点的电场强度和电势关系为A B E E <、A B ϕϕ<B.如果21v v >,则说明电场力一定做正功C.A 、B 两点间的电势差为22212()m q v v - D 。
高中物理教科版选修31：模块综合测评
模块综合测评(时间：90分钟 满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1.如图1所示，半径相同的两个金属球A 、B 带有等量的电荷，相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小为F .今让第三个半径相同的不带电的金属球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为( )【导学号：69682316】图1A.F 8B.F 4C.3F 8D.3F 4A [A 、B 两球互相吸引，说明它们带异种电荷，假设A 、B 的电荷量分别为＋q 和－q .当第三个不带电的C 球与A 球接触后，A 、C 两球的电荷量平分，每球所带电荷量为q ′＝＋q 2.当再把C 球与B 球接触后，两球的电荷先中和，再平分，每球所带电荷量为q ″＝－q 4.由库仑定律F ＝k q 1q 2r 2知，当移开C 球后由于r不变，A 、B 两球之间的相互作用力的大小为F ′＝F 8.选项A 正确．]2.有带等量异种电荷的一对平行金属板，如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大，即使在两极板之间，它的电场线也不是彼此平行的直线，而是如图2所示的曲线，关于这种电场，以下说法正确的是( )图2A ．这种电场的电场线虽然是曲线，但是电场线的分布却是左右对称的，很有规律性，它们之间的电场，除边缘部分外，可以看作匀强电场B ．电场内部A 点的电场强度小于B 点的电场强度C ．电场内部A 点的电场强度等于B 点的电场强度D．若将一正电荷从电场中的A点由静止释放，它将沿着电场线方向运动到负极板D[由于平行金属板形成的电场的电场线不是等间距的平行直线，所以不是匀强电场，选项A错误．从电场线分布看，A处的电场线比B处密，所以A点的电场强度大于B点的电场强度，选项B、C错误．A、B两点所在的电场线为一条直线，电荷受力方向沿着这条直线，所以若将一正电荷从电场中的A点由静止释放，它将沿着电场线方向运动到负极板，选项D正确．]3．如图3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 p A、E p B.下列说法正确的是()【导学号：69682317】图3A．电子一定从A向B运动B．若a A＞a B，则Q靠近M端且为负电荷C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有E p A＜E p BD．B点电势可能高于A点电势C[若Q在M端，由电子运动的轨迹可知Q为正电荷，电子从A向B运动或从B向A运动均可，由于r A＜r B，故E A＞E B，F A＞F B，a A＞a B，φA＞φB，E p A ＜E p B；若Q在N端，由电子运动的轨迹可知Q为负电荷，且电子从A向B运动或从B向A运动均可，由于r A＞r B，故E A<E B，F A<F B，a A<a B，φA＞φB，E p A＜E p B.综上所述选项A、B、D错误，选项C正确．]4．如图4，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，正确的是()图4A ．V 2的示数增大B ．电源输出功率在减小C ．ΔU 3与ΔI 的比值在减小D ．ΔU 1大于ΔU 2D [理想电压表内阻无穷大，相当于断路．理想电流表内阻为零，相当短路，所以R 与变阻器串联，电压表V 1、V 2、V 3分别测量R 、路端电压和变阻器两端的电压．当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，则A 的示数增大，电路中电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，所以V 2的示数减小，A 错误；当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，故当滑动变阻器滑片向下滑动时，外电阻越来越接近内阻，故输出功率一定增大，故B错误；根据闭合电路欧姆定律得：U 2＝E －Ir ，则得：ΔU 2ΔI ＝r ；ΔU 1ΔI ＝R ，据题：R >r ，则ΔU 1ΔI >ΔU 2ΔI ，故ΔU 1大于ΔU 2，D 正确；根据闭合电路欧姆定律得：U 3＝E －I (R ＋r )，则得：ΔU 3ΔI ＝R ＋r ，恒定不变，C 错误．]5.如图5所示，两平行光滑金属导轨CD 、PQ 间距为L ，与电动势为E 、内阻为r 的电源相连，质量为m 、电阻为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计．在空间施加匀强磁场可以使ab 棒静止，则磁场的磁感应强度的最小值及其方向分别为( )【导学号：69682318】图5A.mg (R ＋r )EL ，水平向右 B.mg (R ＋r )sin θEL，垂直于回路平面向下 C.mgR tan θEL ，竖直向下 D.mgR sin θEL ，垂直于回路平面向下B [从图像可以看出，当安培力沿斜面向上时，安培力最小，故安培力的最小值为F ＝mg sin θ，故磁感应强度的最小值为B ＝F IL ＝mg sin θIL ，根据欧姆定律，有E ＝I (R ＋r )，所以B ＝mg (R ＋r )sin θEL，垂直于回路平面向下，B 正确．] 6.如图6所示，有一个正方形的匀强磁场区域abcd ，e 是ad 的中点，f 是cd 的中点，如果在a 点沿对角线方向以速度v 射入一带负电的带电粒子(带电粒子重力不计)，恰好从e 点射出，则( )图6A ．如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从d 点射出B ．如果粒子的速度增大为原来的三倍，将从f 点射出C ．如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的二倍，将从d 点射出D ．只改变粒子的速度使其分别从e 、d 、f 点射出时，从e 点射出所用时间最短A [如图，粒子从e 点射出圆心是O 1，如果粒子的速度增大为原来的二倍，由r ＝m v qB 可知半径也增大为原来的二倍，由对称性可看出粒子将从d 点射出，故A 项正确；如果粒子的速度增大为原来的三倍，圆心是O 3，设正方形的边长为a ，原半径为r 1＝24a ，r 3＝3r 1＝324a ，线段O 3f >34a ＋12a >r 3，所以不可能从f 点射出，故B 项错；由r ＝m v qB可看出，磁感应强度增大时，半径减小，不会从d 点射出，故C 项错；因粒子运动的周期一定，在磁场中运动的时间与圆心角成正比，从以上分析和图中可看出圆心为O 1、O 2时粒子运动轨迹对应的圆心角相等，故在磁场中运动的时间也相等，故D 项错．]7.两个带等量正电荷的点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图7所示，关于电子的运动，下列说法正确的是()图7A．电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大B．电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C．电子运动到O时，加速度为零，速度最大D．电子通过O后，速度越来越小，一直到速度为零CD[带等量正电荷的两点电荷连线的中垂线上，中点O处的场强为零，向中垂线的两边先变大，达到一个最大值后，再逐渐减小到零．但a点与最大场强点的位置关系不能确定，当a点在最大场强点的上方时，电子在从a点向O点运动的过程中，加速度先增大后减小；当a点在最大场强点的下方时，电子的加速度则一直减小，故A、B错误；不论a点的位置如何，电子在向O点运动的过程中，都在做加速运动，所以电子的速度一直增加，当达到O点时，加速度为零，速度达到最大值，C正确；通过O点后，电子的运动方向与场强的方向相同，与所受电场力方向相反，故电子做减速运动，由能量守恒定律得，当电子运动到a点关于O点对称的b点时，电子的速度为零，故D正确．] 8．如图8，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称．忽略空气阻力．由此可知()【导学号：69682319】图8A．Q点的电势比P点高B．油滴在Q点的动能比它在P点的大C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小AB[由于油滴受到的电场力和重力都是恒力，所以合外力为恒力，加速度恒定不变，所以D 选项错；由于油滴轨迹相对于过P 的竖直线对称且合外力总是指向轨迹弯曲内侧，所以油滴所受合外力沿竖直向上的方向，因此电场力竖直向上，且qE >mg ，则电场方向竖直向下，所以Q 点的电势比P 点的高，A 选项正确；当油滴从P 点运动到Q 点时，电场力做正功，电势能减小，C 选项错误；当油滴从P 点运动到Q 点的过程中，合外力做正功，动能增加，所以油滴在Q 点动能大于在P 点的动能，B 选项正确．]9．如图9所示是一个半径为R 的竖直圆形磁场区域，磁感应强度大小为B ，磁感应强度方向垂直纸面向里．有一个粒子源在圆上的A 点不停地发射出速率相同的带正电的粒子，带电粒子的质量均为m ，运动的半径为r ，在磁场中的轨迹所对应的圆心角为α.下列说法正确的是( )图9A ．若r ＝2R ，则粒子在磁场中运动的最长时间为πm 6qBB ．若r ＝2R ，粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场，则有关系tan α2＝22＋17成立C ．若r ＝R ，粒子沿着磁场的半径方向射入，则粒子在磁场中的运动时间为πm3qBD ．若r ＝R ，粒子沿着与半径方向成60°角斜向下射入磁场，则圆心角α为150°BD [若r ＝2R ，粒子在磁场中时间最长时，磁场区域的直径是轨迹的一条弦，作出轨迹如图1所示，因为r ＝2R ，圆心角θ＝60°，粒子在磁场中运动的最长时间t max ＝60°360°T ＝2πm qB ·16＝πm 3qB ，故A 错误．若r ＝2R ，如图2所示，粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场，根据几何关系，有tan α2＝22R r －22R＝22＋17，故B 正确．若r ＝R ，粒子沿着磁场的半径方向射入，粒子运动轨迹如图3所示，圆心角90°，粒子在磁场中运动的时间t ＝90°360°T ＝2πm qB ·14＝πm 2qB ，故C错误．若r ＝R ，粒子沿着与半径方向成60°角斜向下射入磁场，轨迹如图4所示，图中轨迹圆心与磁场圆心以及入射点和出射点构成菱形，圆心角150°，故D 正确．10．如图10所示为一种质谱仪的示意图，其由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R ，通道内均匀辐射的电场在中心线处的电场强度大小为E ，磁分析器内有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向外．一质量为m 、电荷量为q 的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P 点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q 点．不计粒子重力．下列说法正确的是( )【导学号：69682320】图10A ．极板M 比极板N 的电势高B ．加速电场的电压U ＝ERC ．直径PQ ＝2B qmERD ．若一群粒子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群粒子具有相同的比荷AD [粒子在磁场中由P 点运动到Q 点，根据左手定则可判断粒子带正电，由极板M 到极板N 粒子做加速运动，电场方向应由极板M 指向极板N ，所以极板M 比极板N 的电势高，A 正确；由Eq ＝m v 2R 和qU ＝12m v 2可得，U ＝12ER ，B错误；由Eq ＝m v 2R 和Bq v ＝m v 2PQ 2可得PQ ＝2BmER q ，C 错误；由于一群粒子从静止开始经过题述过程都落在胶片上的同一点，又U 、E 、R 、B 都相同，由以上式子可得m q 相同，故该群粒子的比荷相同，D 正确．]二、非选择题(本题共6小题，共60分，按题目要求作答)11．(8分)在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需要用伏安法测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，除开关、导线外，还有如下器材：A ．小灯泡“6 V 3 W ”B ．直流电源6～8 VC ．电流表(量程3 A ，内阻0.2 Ω)D ．电流表(量程0.6 A ，内阻1 Ω)E ．电压表(量程6 V ，内阻20 kΩ)F ．电压表(量程20 V ，内阻60 kΩ)G ．滑动变阻器(0～20 Ω、2 A)H ．滑动变阻器(0～1 kΩ、0.5 A)(1)把实验所用到的器材按字母的先后顺序填入空中：________________.(2)在虚线框内画出最合理的实验原理图．【解析】 (1)灯泡额定电流I ＝P U ＝36 A ＝0.5 A ，电流表应选D 电流表(量程0.6 A ，内阻1 Ω)；灯泡额定电压为6 V ，电压表应选E 电压表(量程6 V ，内阻20 kΩ)； 为方便实验操作，滑动变阻器应选G 滑动变阻器(0～20 Ω、2 A)．(2)描绘灯泡伏安特性曲线，滑动变阻器应采用分压接法；灯泡正常工作时电阻为R ＝U I ＝60.5Ω＝12 Ω，R R A＝12 Ω1 Ω＝12， R V R ＝20 000Ω12 Ω≈1 666.7，R V R >RR A ，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示．【答案】 (1)ABDEG(2)见解析图12．(10分)学校实验室新进了一批低阻值的绕线电阻，已知绕线金属丝是某种合金丝，电阻率为ρ.要测算绕线金属丝长度，进行以下实验：图11(1)先用多用电表粗测金属丝的电阻．正确操作后转换开关的位置指示和表盘示数如图11所示，则金属丝的电阻约为________Ω.(2)用螺旋测微器测金属丝的直径d.(3)在粗测的基础上精确测量绕线金属丝的阻值R.实验室提供的器材有：电流表A1(量程0～3 A，内阻约为0.5 Ω)电流表A2(量程0～0.6 A，内阻约为3 Ω)电压表V1(量程0～3 V，内阻约3 kΩ)电压表V2(量程0～15 V，内阻约18 kΩ)定值电阻R0＝3 Ω滑动变阻器R1(总阻值5 Ω)滑动变阻器R2(总阻值100 Ω)电源(电动势E＝6 V，内阻约为1 Ω)开关和导线若干．①还需要先利用实验室提供的器材较准确测量将选用的电流表的内阻．测量电路的一部分可选用以下电路中的________．②请在给出的器材中选出合理的器材，在虚线框内画出精确测量绕线金属丝阻值的完整电路(要求标明选用的器材标号)．(4)绕线金属丝长度为________(用字母R、d、ρ和数学常数表示)．【解析】(1)由于欧姆表置于“×1”挡，所以应按×1倍率读数，即1×9 Ω＝9 Ω.(3)①A、B选项中电表测量不准确，选项A、B错误；可将电流表A2与定值电阻串联然后再与电压表并联，如选项C所示；或因电流表A2的满偏电流小于A1的满偏电流，可将定值电阻与电流表A2并联再与A1串联，如选项D所示．②又由于滑动变阻器R1的最大电阻小于待测金属丝的电阻，所以变阻器应用分压式接法，已知内阻的准确值，可内接．(4)根据电阻定律R＝ρLS ，S＝π(d2)2，解得L ＝πRd 24ρ.【答案】 (1)9(或9.0)(3)①CD ②电路如图(分压内接)(4)πRd 24ρ13．(10分)已知质量为m 的带电液滴，以速度v 射入互相垂直的匀强电场E 和匀强磁场B 中，液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动．如图12所示．求：图12(1)液滴在空间受到几个力作用；(2)液滴带电荷量及电性；(3)液滴做匀速圆周运动的半径．【导学号：69682321】【解析】 (1)由于是带电液滴，它受到重力，又处于电、磁场中，还应受到电场力及洛伦兹力共三个力作用．(2)因液滴做匀速圆周运动，故必须满足重力与电场力平衡，所以液滴应带负电，则有mg ＝Eq ，求得：q ＝mg E .(3)尽管液滴受三个力，但合力为洛伦兹力，所以仍可用半径公式R ＝m v qB ，把电荷量代入可得R ＝m v mg E B＝E v gB .【答案】 (1)三个力 (2)mg E 负电 (3)E v gB14. (10分)在以坐标原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图13所示．一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x 轴的交点A 处以速度v 沿－x 方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y 轴的交点C 处沿y 方向飞出．图13(1)请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q m ；(2)若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B ′，该粒子仍从A 处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B ′多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t 是多少？【解析】 (1)由粒子的运动轨迹，利用左手定则可知，该粒子带负电荷． 粒子由A 点射入，由C 点飞出，其速度方向改变了90°，则粒子轨迹半径R＝r .又q v B ＝m v 2R ，则粒子的比荷q m ＝v Br .(2)当粒子从D 点飞出磁场时速度方向改变了60°角，故AD 弧所对圆心角为60°，如图所示．粒子做圆周运动的半径R ′＝r cot 30°＝3r又R ′＝m v qB ′，所以B ′＝33B粒子在磁场中飞行时间，t ＝16T ＝16×2πm qB ′＝3πr 3v .【答案】 (1)负电荷 v Br (2)33B 3πr3v15. (10分)如图14所示，处于匀强磁场中的两根光滑的平行金属导轨相距为d ，电阻忽略不计．导轨平面与水平面成θ角，下端连接阻值为2r 的定值电阻和电源，电源电动势为E ，内阻为r ，匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为m 、阻值为r 的均匀金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触．接通开关S 后，金属棒在导轨上保持静止状态．图14(1)判断磁场的方向；(2)求磁感应强度的大小；(3)求金属棒的热功率．【导学号：69682322】【解析】 (1)由左手定则可判断磁场方向垂直导轨平面向下．(2)对金属棒受力分析如图所示，由二力平衡有F 安＝mg sin θ又安培力F 安＝BId闭合电路中通过金属棒的电流为回路中的总电流，由闭合电路欧姆定律有I ＝E 4r由以上各式解得磁感应强度B ＝4mgr sin θEd .(3)金属棒的热功率P ＝I 2r ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E 4r 2r ＝E 216r . 【答案】 (1)垂直导轨平面向下 (2)4mgr sin θEd(3)E 216r16. (12分)如图15所示的平面直角坐标系xOy ，在第Ⅰ象限内有平行于y 轴的匀强电场，方向沿y 轴正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc 区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy 平面向里，正三角形边长为L ，且ab 边与y 轴平行．一质量为m 、电荷量为q 的粒子，从y 轴上的P (0，h )点，以大小为v 0的速度沿x 轴正方向射入电场，通过电场后从x 轴上的a (2h,0)点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y 轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度方向与y 轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力．求：图15(1)电场强度E 的大小；(2)粒子到达a 点时速度的大小和方向；(3)abc 区域内磁场的磁感应强度B 的最小值．【导学号：69682323】【解析】 (1)设粒子在电场中运动的时间为t ，则有x ＝v 0t ＝2h ，y ＝12at 2＝h ，qE ＝ma ，联立以上各式可得E ＝m v 202qh .(2)粒子到达a 点时沿y 轴负方向的分速度v y ＝at ＝v 0. 所以v ＝v 20＋v 2y ＝2v 0，方向指向第Ⅳ象限与x 轴正方向成45°角． (3)粒子运动轴迹如图所示，粒子在磁场中运动时，有q v B ＝m v 2r 当粒子从b 点射出时，磁场的磁感应强度为最小值，此时有r ＝22L ，所以B ＝2m v 0qL .【答案】 (1)m v 202qh(2)2v 0 方向指向第Ⅳ象限与x 轴正方向成45°角(3)2m v 0qL。
物理人教选修3-1模块综合测试含解析
模块综合测试（时间：90分钟满分：100分）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确。
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．电容器是一种常用的电子元件。
对电容器认识正确的是（).A．电容器的电容表示其储存电荷的能力B．电容器的电容与它所带的电荷量成正比C．电容器的电容与它两极板间的电压成正比D．电容的常用单位有μF和pF，1 μF＝103 pF2．某点电荷从静电场中的a点移到b点，电场力做功为零，则（）。
A．电荷所受的电场力总是垂直于移动的方向B．a、b两点间的电势差一定为零C．a、b两点的场强一定为零D．a、b两点的电势一定相等3．一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度—时间图象如图甲所示，则A、B所在区域的电场线分布情况可能是图乙中的（）。
甲乙4．如图所示，在示波管下方有一根水平放置的通电直导线,则示波管中的电子束将（）。
A．向上偏转B．向下偏转C．向纸外偏转D．向纸里偏转5．如图所示,MN是一条水平放置的固定长直导线，P是一个通有电流I2的与MN共面的金属环,可以自由移动。
长直导线与金属圆环均包有绝缘漆皮。
当MN中通上图示方向的电流I1时，金属环P在磁场力作用下将（）。
A．沿纸面向上运动B．沿纸面向下运动C．水平向左运动D．由于长直导线包有绝缘漆皮,其磁场被屏蔽，金属环P将静止不动6．在如图所示的电路中电源电动势为E，内电阻为r。
闭合开关S，待电流达到稳定后,电流表示数为I，电压表示数为U,电容器C 所带电荷量为Q，将滑动变阻器P的滑动触头，从图示位置向a 一端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比（)。
A．U变小B．I变小C．Q增大D．Q减小7．如图所示为一磁流体发电机示意图，A、B是平行正对的金属板，等离子体(电离的气体，由自由电子和阳离子构成，整体呈电中性）从左侧进入，在t 时间内有n 个自由电子落在B 板上，则关于R 中的电流大小及方向判断正确的是( ）。
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综合复习练习试卷第I卷（选择题40分）一、题共10小题，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。
⒈如图所示,某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节,原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电.在其他条件不变的情况下,为了使变压器输入功率增大,可使A.原线圈匝数n1增加B.副线圈匝数n2增加C.负载电阻R的阻值增大D.负载电阻R的阻值减小⒉如图所示，金属杆在平行金属导轨M、P上以OO'为平衡位置做简谐运动，AA'、BB'分别是最大位移处，垂直于导轨平面存在一匀强磁场，导轨与一变压器的原线圈相连，原副线圈中分别串联电流表G1和G2，则（）。
A．金属杆运动至平衡位置OO'时，电流表G1读数最小B．金属杆运动至AA'或BB'时，电流表G1读数最大C．金属杆运动至AA'或BB'时，电流表G2读数最小D．金属杆运动至AA'或BB'时，电流表G2读数最大⒊两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环.当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流.则A.A可能带正电且转速减小B.A可能带正电且转速增大C.A可能带负电且转速减小D.A可能带负电且转速增大⒋如图所示，通有恒定电流的螺线管竖直放置，铜环R沿螺线管的轴线加速下落，在下落过程中，环面始终保持水平.铜环先后经过轴线上的1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3,位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距离.则A.a1＜a2=gB.a3＜a1＜gC.a1=a2＜a3D.a3＜a1＜a2⒌如图将闭合导线框从图示位置匀速拉出匀强磁场，第一次用△t1时间拉出，外力做功W1，通过导线截面的电量q1，第二次用△t2时间，外力做功W2，通过电量q2，已知△t1＜△t2，那么(A)W1＜W2，q1＜q2； (B)W1＜W2，q1＝q2；(C)W1＞W2，q1＝q2； (D)W1＞W2，q1＞q2.⒍如下图所示，A和B是两个由相同的金属材料制成的边长相同的正方形线圈，其中A的导线比B的粗。
它们从同一高度自由同时落下，并将进入方向水平（垂直纸面向里）的匀强磁场后落地，则（）（A）它们进入磁场时产生的感应电动势相同（B）它们进入磁场时所受安培力相同（C）它们同时落地（D）B先落地⒎根据麦克斯韦电磁理论，下列说法正确的是A.在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场D.振荡电场周围一定产生同频率的振荡磁场，振荡磁场周围一定产生同频率的振荡电场⒏应用麦克斯韦的电磁理论判断如图所示的表示电场产生磁场（或磁场产生电场）的关系图象中（每个选项中的上图是表示变化的场，下图是表示变化的场产生的另外的场），正确的是⒐如下图所示，一个带正电离子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动.当磁场的磁感应强度均匀增加时，此离子的动能变化情况是A.增大B.减小C.不变D.无法确定⒑为了监测变电站向外输电情况,要在变电站安装互感器,其接线如图所示.两变压器匝数分别为n1、n2和n3、n4,a和b是交流电表.则A.n1＞n2B.n3＞n4C.a为交流电流表,b为交流电压表D.a为交流电压表,b为交流电流表第II卷非选择题（共110分）二、题共3小题，共20分，把答案填写在题中的横线上或按题目要求作答。
⒒在交流电路中,如果电源电动势的最大值不变,频率可以改变,在如图所示电路的a、b两点间逐次将图中的电路元件（1）、（2）、（3）单独接入,当使交变频率增加时,可以观察到A1读数______,A2读数______,A3读数______.（以上各空填“不变”“增大”或“减小”）⒓传感器可将非电学量转化为电学量，起自动控制作用．如计算机鼠标中有位移传感器，电熨斗、电饭煲中有温度传感器，电视机、录像机、影碟机、空调机中有光电传感器……（1）演示位移传感器的工作原理如图示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x．假设电压表是理想的，则下列说法正确的是A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化C．物体M不动时，电路中没有电流D．物体M不动时，电压表没有示数（2）唱卡拉OK用的话筒，内有传感器．其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号．下列说法正确的是A．该传感器是根据电流的磁效应工作的B．该传感器是根据电磁感应原理工作的C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势（3）用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器⒔如图所示是家庭用的“漏电保护器”的关键部分的原理图,其中P是一个变压器铁芯,入户的两根电线（火线和零线）采用双线绕法,绕在铁芯的一侧作为原线圈,然后再接户内的用电器；Q是一个脱扣开关的控制部分（脱扣开关本身没有画出,它是串联在本图左边的火线和零线上的,开关断开时,用户的供电被切断）,Q接在铁芯另一侧副线圈的两端a、b之间,当a、b间没有电压时,Q使得脱扣开关闭合,当a、b间有电压时,脱扣开关即断开,使用户断电.（1）用户正常用电时,a、b之间有没有电压？＿＿＿＿＿＿。
（2）如果某人站在地面上,手误触用电器火线端而触电,脱扣开关是否会断开？＿＿＿。
（3）已知原线圈的双线铁芯上绕了n1匝,另一侧的副线圈绕了n2匝,已知正常用电时通过火线和零线的电流是I,某人站在地面上,手误触用电器火线而触电时通过人体的电流为I′.把这个变压器视为理想变压器,在人触电这段时间内,已知a、b两端的电压为U′.则变压器火线线圈两端的电压为＿＿＿＿＿＿＿＿，通过Q的电流是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
三、本题共6小题，90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。
⒕如图所示,一个变压器（可视为理想变压器）的原线圈接在220 V的市电上,向额定电压为1.80×104V的霓虹灯供电,使它正常发光.为了安全,需在原线圈回路中接入熔断器,使副线圈电路中电流超过12 mA时,熔丝就熔断.（1）熔丝的熔断电流是多大？（2）当副线圈电路中电流为10 mA时,变压器的输入功率是多大？⒖一电阻为R 的金属圆环，放在匀强磁场中，磁场与圆环所在平面垂直，如图(a )所示．已知通过圆环的磁通量随时间t 的变化关系如图(b )所示，图中的最大磁通量φ0和变化周期T 都是已知量，求(1)在t = 0到4T t 的时间内，通过金属圆环某横截面的电荷量q ． (2)在t = 0到t =2T 的时间内，金属环所产生的电热Q ．⒗匀强磁场磁感应强度 B=0.2T，磁场宽度 L=3m，一正方形金属框边长 ab=r=1m，每边电阻R=0.2Ω，金属框以v=10m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图：⑴画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流I随时间t的变化图线．（要求写出作图的依据）⑵画出ab两端电压U随时间t的变化图线．（要求写出作图的依据）(规定电流、电压逆时针方向为正方向；本题中线圈运动方向向右；画图时必须标明坐标符号、单位及标度)L⒘发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户,如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器.（1）若发电机的输出功率是 100 kW,输出电压是250 V,升压变压器的原、副线圈的匝数比为 1∶25,求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流.（2）若输电导线中的电功率损失为输入功率的 4%,求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压.（3）计算降压变压器的输出功率.⒙水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R 的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆(如左下图)，金属杆与导轨的电阻忽略不计，均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动.当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v和F的关系如右下图.(取重力加速度g=10 m/s2)(1)金属杆在匀速运动之前做什么运动？(2)若m=0.5 kg,L=0.5 m,R=0.5 Ω，磁感应强度B为多大？(3)由v-F图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？⒚如图所示，不计电阻的“ “型光滑导体框架水平放置，框架中间区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B=1T，有一导体棒AC横放在框架上，其质量为m=0.1kg，电阻为R=4Ω，现用轻绳栓住导体棒，轻绳的一端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上，另一端通过光滑的定滑轮与物体D相连，物体D的质量为M=0.3kg，电动机内阻为r=1Ω。
接通电路后，电压表的读数恒为U=8V，电流表的读数恒为I=1A，电动机牵引原来静止的导体棒AC平行于EF向右运动，其运动情况如右图所示。
（取g=10m/s2）求：（1）匀强磁场的宽度（2）导体棒在变速运动阶段产生的焦耳热。
高二月考物理试题答案⒈BD⒉D⒊BC⒋AD B⒌C⒍AC⒎D⒏BC⒐A⒑AD⒒增大 不变 减小⒓（1）B （2）B （3）A⒔（1）正常用电时,a 、b 之间没有电压.（2）会断开.（3）21n n U ′ 21n n I ′ ⒕（1）设原、副线圈上的电压、电流分别为U 1、U 2、I 1、I 2,根据理想变压器的输入功率等于输出功率,有I 1U 1=I 2U 2当I 2=12 mA 时,I 1即为熔断电流.代入数据,得I 1=0.98 A.（2）设副线圈中电流为I 2′=10 mA 时,变压器的输入功率为P 1,根据理想变压器的输入功率等于输出功率,有P 1=I 2′U 2代入数据得,P 1=180 W.答案：（1）0.98 A （2）P 1=180 W⒖(1)由磁通量随时间变化的图线可知在t =0到4T t =时间内，环中的感应电动势 E 1= t∆∆Φ ① 在以上时段内，环中的电流为 I 1=RE 1 ② 则在这段时间内通过金属环某横截面的电量 q= I 1 t ③ 联立求解得 R q 0Φ=④ (2)在4T t =到2T t =和在43T t =到t =T 时间内，环中的感应电动势 E 1= 0 ⑤ 在2T t =和在43T t =时间内，环中的感应电动势 E 3=T04Φ ⑥ 由欧姆定律可知在以上时段内，环中的电流为 I 3 = TR 04Φ ⑦ 在t=0到t=2T 时间内金属环所产生的电热Q=2(I 12 R t 3+ I 32 R t 3) ⑧联立求解得 Q=RT2016Φ ⑨ ⒗⒘（1）对升压变压器,据公式1212n n U U =,有 U 2=125112=U n n ×250 V=6250 V, I 2=62501000002122==U P U P A=16 A. （2）因为P 耗=I 22R 线,P 耗=0.04 P 1所以R 线=222116400004.0=I P Ω=15.6Ω 因为ΔU =U 2－U 3=I 2R 线所以U 3=U 2－I 2R 线=（6250－16×15.6） V=6000 V.（3）P 4=P 1－P 耗=0.96 P 1=0.96×100000 W=96 kW答案：（1）6250 V 16 A （2）15.6 Ω 6000 V （3）96 kW⒙(1)金属杆运动后，回路中产生感应电流，金属杆将受F 和安培力的作用，且安培力随着速度增大而增加.杆受合外力减小，故加速度减小，速度增大，即做加速度减小的加速运动.(2)感应电动势E =vBL ，感应电流I =R E ，安培力F =IBL =RL vB 22 由图线可知金属杆受拉力、安培力和阻力作用，匀速时合力为零.F =v RL B 22+f 所以v =22L B R (F -f ) 从图线可以得到直线的斜率k =2所以B =2kLR =1 T. (3)由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力f =2 N,若金属杆受到的阻力仅为动摩擦力，由截距可求得动摩擦因数μ=0.4.答案：(1)变速运动(或变加速运动，加速度减小的加速运动，加速运动)(2)1 T (3)阻力，f =2 N ；动摩擦因数，μ=0.4⒚⑴L =1m ⑵Q =3.2J。