高中物理3-1模块考试

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高中物理综合复习试卷模块测试选修3-1

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。

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)模块检测试题及参考答案(选用4) (电磁学部分提取)

跨越障碍（一）闭合电路的欧姆定律1、公式)(r R I E +=r R EI +=Ir E U -=路端电压和电路中电流随R 变化↑↑→U R∞→R E U =（断路）0=R 0=Ur EI =（短路）2、功能关系电源总功率：EI P=总电源输出功率：UI P=出内电阻损耗功率：r I P 2=内能量守恒：rt I UIt EIt Eq W 2+===【典型例题】例1：在如图所示电路中，当变阻器R 3的滑动头P 向b 端移动时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，电流表示数变小解析：首先将电压表、电流表理想化处理。

简化电路，R 2与R 3并联后与R 1串联，当滑动触头P 向b 端移动时，R 3阻值变小，R 2、R 3并联部分总电阻变小. 外电阻R 外减小。

由闭合电路欧姆定律知总电流增大，内电压增大。

从而使路端电压减小，即电压表示数减小。

由于通过R l 的电流增大，电压升高。

从而使R 2上的电压降低。

通过R 2的电流减小，但干路中电流变大，因此R 3中电流变大。

电流表示数变大，正确选项为B 。

答案：B例2：在如图所示的电路中，直流发电机V E 250=，Ω=3r ，Ω==121R R ，电热器组中装有50只完全相同的电热器，每只电热器的额定电压为200V ，额定功率为1000W ，其他电阻不计，并且不计电热器电阻随温度的变化. 问：（1）当接通几只电热器时，实际使用的电热器都能正常工作？（2）当接通几只电热器时，发电机的输出功率最大？（3）当接通几只电热器时，电热器组加热物体最快？（4）当接通几只电热器时，电阻R 1、R 2上消耗的功率最大？（5）当接通几只电热器时，实际使用的每只电热器中电流最大？解析：不计用电器电阻随温度的变化，则每只电热器的电阻为Ω==40100020020R每只电热器的额定电流为AI 520010000==（1）要使用电器正常工作，必须使电热器两端的实际电压等于额定电压200V ，因此干路电流为AR R r U E I 10113200250210=++-=++-=而每只电热器额定电流为5A ，则电热器的只数为2只（2）要使电源输出功率最大，必须使外电阻等于内电阻，由此可得电热器总电阻为Ω=+-=1)(21R R r R故有40只（3）要使电热器组加热物体最快，必须使其总电阻为Ω=++='5)(21R R r R故有8只（4）要使R 1、R 2上消耗功率最大，必须使通过它们的电流为最大，由此电路总电阻必须最小，即当50只电热器全接通时可满足要求。

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 .。

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。

人教版高中物理选修3-1高二上学期第一次模块考试

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作高二上学期第一次模块考试物理试题（侧理）（本试题满分为100分，考试时间为100分钟）第一卷（选择题共56分）一．选择题（本题共14小题；每小题4分，共56分。

在每小题给出的四个选项中，有一个或者多个选项正确，请将正确选项填涂在答题卡上的相应位置。

选对者得4分，选不全者得2分，不选或选错者不得分。

）1．下列说法正确的是：（）A．元电荷实质就是电子（或质子）本身B．元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量C．摩擦起电是通过摩擦创造出了等量的异种电荷的过程D．不论是摩擦起电还是感应起电，都是电荷的转移2．真空中两个点电荷Q1、Q2，距离为R，当Q1增大原来到3倍，Q2增大到原来的3倍，距离R增大到原来的3倍时，电荷间的库仑力变为原来的：（）A．1倍B．3倍C．6倍D．9倍3．关于电场，下列说法中正确的是：（）A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖于我们的感觉而客观存在的东西C ．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用D ．电场是人们假象出来的，实际并不存在 4. 关于电场强度，下列说法中正确的是（）A ．电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力成正比，与试探电荷的电荷量成反比B ．电场中某点的电场强度qFE =，但与试探电荷的受力大小及电荷量无关 C ．电场中某点的电场强度的方向就是试探电荷在该点的受力方向 D ．公式q F E =及2rqk E =对任何静电场都适用 5. 下列关于电势和电势能的说法中正确的是（） A ．克服电场力做功时，电荷的电势能减少B ．电荷在电场中某点的电势能与其电荷量的比值，叫做这一点的电势C ．沿着电场线的方向，电势逐渐降低D ．电场中电势为正值的地方，电荷的电势能必为正值6. 如图所示为电场中的三条电场线，A 、B 为其上的两点，以下说法中可能正确的是（）A ．E A ＞EB ，ϕA ＞ϕBB ．E A ＜E B ，ϕA ＜ϕB C ．E A ＞E B ，ϕA ＜ϕB D ．E A ＜E B ，ϕA ＞ϕB7．某研究性学习小组学习电学知识后对电工穿的高压作业服进行研究，发现高压作业服是用铜丝编织的，下列各同学的理由正确的是（） A ．甲认为铜丝编织的衣服不易拉破，所以用铜丝编织B ．乙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用ABE第6题图C ．丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用D ．丁认为铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用8．若带正电荷的小球只受到电场力的作用，则在任意一段时间内关于小球的运动，下列判断正确的是（）A 、一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B 、一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C 、不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动D 、不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动9．如图所示的实验装置中，极板A 接地，平行板电容器的极板B 与一个灵敏的静电计相接．将A 极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q 、电容C 、两极间的电压U ，电容器两极板间的场强E 的变化情况是（）A 、Q 变小，C 不变，U 不变，E 变小B 、Q 变小，C 变小，U 不变，E 不变 C 、Q 不变，C 变小，U 变大，E 不变D 、Q 不变，C 变小，U 变大，E 变小10．两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a 、b 、c 三点，如图所示，下列说法正确的是（） A ．a 点电势比b 点高B ．a 、b 两点的场强方向相同，b 点场强比a 点大C ．a 、b 、c 三点和无穷远处等电势D ．一个电子在a 点的电势能比在b 点的电势能大第10题图 11．关于电流，下列说法正确的是（）A ．根据I=q/t 可知，I 一定与q 成正比与t 成反比B ．因为电流有方向，所以是矢量C ．任何相等时间内通过导体横截面的电量相等，则通过导体的电流一定是稳恒电流D ．电流的单位“安培”是国际单位中的基本单位第9题12. 关于电动势E，下列说法正确的是A．电动势E的大小与非静电力做功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比B. 电动势E是由电源本身的因素决定的，跟电源的体积和外电路都无关C. 电动势E的单位是伏特D．电动势E是表征电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量13. 下列说法正确的是（）A．电流通过导体时，沿电流方向电势逐点降低B．由R=U/I可知，一段导体的电阻跟他两端的电压成正比，跟通过的电流成反比C．由I=U/R可知，通过一段导体的电流跟加在该导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比D．对一段导体来说，比值U/I反映了导体对电流的阻碍作用14．如图表示电阻R1、R2的电流随电压变化的关系图线，则下列说法正确的是（）A．R1和R2串联后的总电阻的I—U图线应在Ⅰ区域B．R1和R2串联后的总电阻的I—U图线应在Ⅲ区域C．R1和R2并联后的总电阻的I—U图线应在I区域D．R1和R2并联后的总电阻的I—U图线应在Ⅱ区域第14题图高二上学期第一次模块考试物理试题（侧理）第二卷（非选择题共44分）二、填空与实验题（本题共4小题，共20分）15．（4分）在空间某一区域，有一匀强电场，一质量为m的液滴，带正电荷，电荷量为q，在此电场中恰能沿水平方向作匀速直线运动，则此区域的电场强度的大小为 N／C，方向为。

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高二模块考试.docx

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）高二模块考试物理2012.1本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。

将答案填在答题卡内，满分120分。

考试时间9 0分钟。

第Ⅰ卷（选择题共56分）注意事项：1．答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔正确填涂在答题卡上．2．每小题选出答案后，用2B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．不能将答案直接答在试卷上．一、选择题：本题共14小题，每小题4分，共56分。

在每个小题给出的四个选项中至少有一个选项符合题目要求，选全的得4分，选对但不全的得２分，选错和不选的得０分。

1．带电微粒所带电量不可能是下列值中的A.2.4×10-19CB.-6.4×10-19CC.-1.6×10-18CD.4.0×10-17C2.有关电荷受电场力和洛仑兹力的说法中，正确的是A.电荷在磁场中一定受磁场力的作用B.电荷在电场中一定受电场力的作用C.电荷受电场力的方向与该处电场方向垂直D.电荷若受磁场力，则受力方向与该处磁场方向垂直3.下列说法正确的是A.在静电场中沿电场线方向的各点电势一定不相等，场强大小一定不相等B.在静电场中沿电场线方向的各点电势一定降低，场强大小不一定相等C.在静电场中同一等势面上各点电势一定相等，场强大小不一定相等D.在静电场中，点电荷q 沿任意路径从a 点移至b 点，只要a 、b 在同一等势面上，则电场力一定不做功4. 如图所示，边长为L 的n 匝正方形线框abcd 内部有一边长为L /2的正方形区域的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B 。

下列有关的说法正确的是A.穿过线框abcd 的磁通量为BL 2B.穿过线框abcd 的磁通量为nBL 2C.穿过线框abcd 的磁通量为BL 2/4D.穿过线框abcd 的磁通量为nBL 2/45．如图所示，MN 是由负点电荷产生的电场中的一条电场线。

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( ）。

物理选修3-1模块测评附答案含解析精品

模块测评（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，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1.在图1所示的情况下，a 、b 两点的电势相等，电场强度也相等的是（）图1A.带电平行板电容器两板间除边缘附近处的a 、b 两点(甲图)B.达到静电平衡时导体内部的a 、b 两点(乙图)C.离点电荷等距的a 、b 两点(丙图)D.两个等量异种电荷连线的中垂线上，与连线中点O 等距的a 、b 两点(丁图)解析：甲图电场强度相等，但电势不相等；乙图电势、电场强度都相等；丙图电势相等，但电场强度不相同；丁图电势、电场强度都相等. 答案：BD2.如图2所示的电场中有A 、B 两点，该两点场强的大小和电势分别用E a 、E b 和φa 、φb 表示，则…（）图2A.E a ＞E b ，φa ＞φbB.E a ＞E b ，φa ＜φbC.E a ＜E b ，φa ＞φbD.E a ＜E b ，φa ＜φb 解析：沿电场线方向电势降低，电场线的疏密程度表示电场强度的大小，所以C 正确. 答案：C3.两电子从同一点垂直于磁场方向进入匀强磁场，其速度大小分别为v 1和v 2，且v 2＝2v 1，电子在磁场中做匀速圆周运动，两电子的轨道半径之比r 1∶r 2和周期之比T 1∶T 2应为（） A.r 1∶r 2＝1∶2，T 1∶T 2＝1∶2 B.r 1∶r 2＝2∶1，T 1∶T 2＝1∶1 C.r 1∶r 2＝1∶2，T 1∶T 2＝1∶1 D.r 1∶r 2＝1∶1，T 1∶T 2＝2∶1 解析：由r =qB m v及T =qBm π2得r 1∶r 2＝1∶2，T 1∶T 2＝1∶1.答案：C4.如图3所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，匀强电场E竖直向下，一个带电微粒在竖直平面内做匀速圆周运动(不计空气阻力)图3①此微粒带正电②此微粒带负电③此微粒顺时针方向转动④此微粒逆时针方向转动以上说法正确的是（）A.①③B.②④C.①④D.②③解析：微粒的重力和电场力一定大小相等、方向相反，是洛伦兹力提供向心力，所以B正确.答案：B5.如图4所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流.用F N表示磁铁对桌面的压力，用F f表示桌面对磁铁的摩擦力，导线中通电后与通电前相比较（）图4A.F N减小，F f＝0B.F N减小，F f≠0C.F N增大，F f＝0D.F N增大，F f≠0解析：根据左手定则，磁铁对导线产生向上的作用力，导线就对磁铁产生向下的作用力，所以磁铁对桌面的压力增大，因为磁铁相对桌面没有相对运动趋势，所以摩擦力还是零.答案：C6.如图5所示的电路中，当滑动变阻器R的滑动触头P向a端滑动时，电压表○V、电流表○A 示数的变化情况是（）图5A.○V增大，○A增大B.○V增大，○A减小C.○V减小，○A增大D.○V减小，○A减小解析：当滑动变阻器R 的滑动触头P 向a 端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，总电阻增大，总电流减小，内电压减小，所以路端电压增大，流过R 1的电流增大，而总电流减小了，所以流过R 2的电流减小了. 答案：B7.如图6所示，AB 两端电压U 恒定，C 为平行板电容器，○A 为电流表，电阻R 1=R 3＞R 2，开始开关S 是断开的，则（）图6A.增大电容器两极板间的距离，流过○A 的瞬间电流方向向下B.减小电容器两极板间的正对面积，流过○A 的瞬间电流方向向下C.在电容器两极板间插入玻璃板，流过○A 的瞬间电流方向向下D.S 闭合时，流过○A 的瞬间电流方向先向下后向上解析：开关S 断开时，电容器两端的电压等于R 2两端的电压，保持不变，当增大电容器两极板间的距离时，电容减小，所以电荷量减小，电容器放电，流过○A 的瞬间电流方向向上；减小电容器两极板间的正对面积时，电容减小，所以电荷量减小，电容器放电，流过○A 的瞬间电流方向向上；在电容器两极板间插入玻璃板，电容增加，电容器继续充电，流过○A 的瞬间电流方向向下；S 闭合时，电容器两端电压等于R 3两端的电压，也就是U ，不过两极板电势反了，所以流过○A 的瞬间电流方向先向上后向下. 答案：C8.如图7所示，沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝S 射入磁感应强度为B 2的匀强磁场中，偏转后出现的径迹半径之比为R 1∶R 2＝1∶2.这是由于（）图7A.离子的速度之比v 1∶v 2＝1∶2B.离子的电荷量之比q 1∶q 2＝2∶1C.离子的质量之比m 1∶m 2＝1∶2D.离子的比荷之比2211:m q m q ＝2∶1解析：由R =qB m v 得，11m q＝2∶1. 答案：D9.三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从如图8所示的长方形区域的匀强磁场上边缘射入匀强磁场，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中的运动时间之比为（）图8 A.1∶1∶1B.1∶2∶3C.3∶2∶1D.1∶2∶3解析：根据t =qBmπ2360⨯θ，得时间之比就等于偏转角度之比，所以正确选项为C. 答案：C10.如图9所示，电阻R 和电动机M 串联接到电路中.已知电阻R 跟电动机线圈电阻相等，开关闭合后，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和U 2，经过时间t 后，电流通过电阻R 做功W 1，产生的电热为Q 1；电流通过电动机M 做功W 2，产生的电热为Q 2，则一定有（）图9A.U 1＜U 2，Q 1＞Q 2B.U 1＜U 2，Q 1＝Q 2C.W 1＜W 2，Q 1＜Q 2D.W 1＝W 2，Q 1＝Q 2 解析：电动机为非纯电阻，其消耗的电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，当电阻R 和电动机M 串联接到电路中时应当有U 1＜U 2，Q 1＝Q 2. 答案：B二、填空题（共4小题，每题6分，共24分）11.如图10所示，a 、b 两导体棒的长均为L 、质量均为m ，a 放置在倾角θ＝45°的光滑斜面上，b 固定在距a 为x 的同一水平面处，且a 、b 水平平行.当a 、b 均通以大小为I 、同向平行的电流时，a 恰能在斜面上保持静止，则b 中的电流在a 处所产生的磁场的磁感应强度B 的大小为_______.图10解析：a 受重力、支持力、引力三个共点力的作用处于平衡状态，所以F 引=mg tan45°=mg =BIL ，所以B =IL mg. 答案：ILmg12.光敏电阻是一种受光照时电阻会突然变小的可变电阻.在如图11所示的电路中，R 为光敏电阻，无光照时，电阻值R 暗＝6×103 Ω；有光照时，电阻值R 亮＝100 Ω.已知保护电阻R 0＝1×103 Ω，电压表内阻为3×103 Ω，电源电动势E ＝1.5 V 、内阻r ＝0.5 Ω.则该电路在有光照与无光照两种情况下，输出电压的变化量为_________V(保留一位有效数字).图11解析：有光照时，输出电压为U 1=VV VvR R R R R R R R R E+⨯++亮亮亮亮0=0.13 V ；无光照时，输出电压为U 2=VV VV R R R R R R R R R E+⨯++暗暗暗暗0=1.0 V ，所以输出电压的变化量为ΔU =U 2-U 1≈0.9 V .答案：0.913.要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势E 和内阻r (约几欧).提供下列器材：电压表V 1(量程3 V ，内阻1 kΩ)；电压表V 2(量程15 V ，内阻2 kΩ)；电阻箱(0～9 999 Ω)；开关；导线若干.某同学用量程为15 V 的电压表连接成如图12所示的电路，实验步骤如下：图12(1)合上开关S ，将电阻箱阻值调到R 1＝10 Ω，读得电压表的读数为U 1；(2)将电阻箱的阻值调到R 2＝20 Ω，读得电压表的读数为U 2，由方程组U 1=E -11R U r ，U 2=E -22R U r ，解出E 和r .为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中，应作哪些改进?答案：应选量程为3 V 的电压表.改变电阻箱阻值R ，读取若干个U 的值，由I =RU计算出电流的值，然后作出U -I 图线，得到E 、r14.如图13所示为一可供使用的多用电表.S 为选择开关，Q 为欧姆挡调零旋钮.现在要用它检验两个电阻的阻值(图中未画电阻)，已知阻值分别为R 1＝60 Ω，R 2＝470 kΩ.下面提出了在测量过程中一系列可能的操作.请你选出能尽可能准确地测定各阻值和符合多用电表安全使用规则的各项操作，并且将它们按合理顺序填写在后面的横线上空白处.图13A.旋动S 使其尖端对准欧姆挡×1 k ；B.旋动S 使其尖端对准欧姆挡×100；C.旋动S 使其尖端对准欧姆挡×10；D.旋动S 使其尖端对准欧姆挡×1；E.旋动S 使其尖端对准V×1 000；F.将两表笔分别接到R 1的两端，读出R 1的值，随后即断开；G.将两表笔分别接到R 2的两端，读出R 2的阻值，随后即断开；H.两表笔短接，调节Q 使表针对准欧姆挡刻度盘上的0，随后即断开. 所选操作及其顺序为(用字母代号填写)_________ . 答案：DHFAHGE 或AHGDHFE三、计算题（共36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，答案中必须明确写出数值和单位）15.（8分）如图14所示，阴极K 发射出的电子(初速不计)被加速电压U 1加速后，垂直电场方向进入偏转电场AB ，AB 为平行金属板，其长度为L ，两板间的距离为d ，两板间的电压为U 2，上板带正电，电子质量为m.求：图14(1)电子离开偏转电场时的偏转距离；(2)电子离开偏转电场时的偏转角(用反三角函数表示). 解析：(1)在加速电场中：eU 1=21mv 02① 在偏转电场中：L =v 0t② 偏距：y =21at 2③ 又a =m eE m F④ E =dU 2⑤由①~⑤式联立解得：y =dU L U 1224.⑥(2)如下图所示tan θ=0v v y ⑦ v y =at⑧由①②④⑦⑧式联立解得θ=arctandU LU 122. 16.(8分)如图15所示的电路中，电源电动势E ＝9 V ，内电阻r ＝0.6 Ω，R 1＝4.4 Ω，R 2＝6 Ω，变阻器R 3开始时放在电阻值为12 Ω处，求：图15(1)此时通过R 1的电流和此时电源的输出功率.(2)R 2的额定功率为3.84 W ，若要使R 2消耗的实际功率不超过它的额定功率，R 3的阻值应取什么范围?解析：(1)R 2、R 3并联后的电阻R ′=126126+⨯ Ω=4 Ω 通过R 1的电流I 1=rR R E+'+1=1 A电源输出功率P 出=I 12（R 1+R ′）=8.4 W.(2)由P =I 2R 可得R 2的额定电流I 2=2/R P =0.8 A 而R 2的额定电压U 2＝I 2R 2＝4.8 V ，干路总电流I =rR U E +-12=0.84 A此时R 3=22I I U -=120 Ω 则R 3的取值范围为：R 3≤120 Ω.17.(10分)如图16所示，ab c d 是一个正方形的盒子；在cd 边的中点有一小孔e .盒子中存在着沿ad 方向的匀强电场，场强大小为E ，一粒子源不断地从a 处的小孔沿ab 方向向盒内发射相同的带电粒子，粒子的初速度为v 0，经电场作用后恰好从e 处的小孔射出，现撤去电场，在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B (图中未画出)，粒子仍恰好从e 孔射出(带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略不计).图16(1)所加的磁场的方向如何?(2)电场强度E 与磁感应强度B 的比值为多大?解答：(1)根据粒子在电场中的偏转方向，可知粒子带正电，根据左手定则可判定磁场方向垂直于纸面向外.(2)设带电粒子的电荷量为q 、质量为m ，盒子的边长为l 粒子在电场中运动，则有：2l=v 0t ，l =221t mqE 由以上两式解得：E =qlmv 28带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如右图所示，设轨迹半径为r ，由牛顿第二定律得：qv 0B =rm v 2解得：r =qBm v 0，再根据如图几何关系得：(l -r )2+(2l)2=r 2解得：r =85l ，由以上两式联立解得B =qlm v 580，所以05v B E . 18.（10分）一个负离子，质量为m ，电荷量大小为q ，以速率v 垂直于屏S 经过小孔O 射入存在着匀强磁场的真空室中，如图17所示.磁感应强度B 的方向与离子的运动方向垂直，并垂直于图中纸面向里.图17（1）求离子进入磁场后到达屏S 上时的位置与O 点的距离.（2）如果离子进入磁场后经过时间t 到达位置P ，证明：直线OP 与离子入射方向之间的夹角θ跟t 的关系是θ=mqB 2t .解析：（1）离子的初速度与匀强磁场的方向垂直，在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动.设圆半径为r ，则据牛顿第二定律可得：Bqv =r v m 2，解得r =Bqm v如下图所示，离子回到屏S 上的位置A 与O 点的距离为：AO =2r ，所以AO =Bqm v2.（2）当离子到位置P 时，圆心角：α=t mBq r vt 因为α=2θ，所以θ=mqB2t .。

人教版高中物理选修3-1模块测试

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1
A．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2
3．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 V
B．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a
4．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3
A．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4
A．液滴仍保持静止状态。

人教版高中物理选修3-1第一学期模块考试

（精心整理，诚意制作）福州高级中学20xx－20xx学年度第一学期模块考试高二物理试卷（考试时间：90分钟满分：150分）第一部分（100分）一、选择题：（每小题只有一个选项正确。

每小题4分，共40分）1、某静电场的电场线分布如图示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为ΦP和ΦQ，则( )A．EP ＞EQ，ΦP＞ΦQ B．E P＞E Q，ΦP＜ΦQC．EP ＜EQ，ΦP＞ΦQ D．E P＜E Q，ΦP＜ΦQ2. 两个完全相同的金属小球，分别带有+3Q和—Q的电荷量，当它们相距r时(r 比小球半径大得多)，它们之间的库仑力是F.。

若把它们接触后分开，再置于相距r/3的两点，则它们的库仑力的大小将变为（）A.F/3B.FC. 3FD.9F3. 两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示，可知电阻大小之比R1:R2等于( )A. 1:3B.3:1C.3:1 D. 1:34.如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑动触点向b端移动时（）A.伏特表V的读数增大,安培表A的读数减小.B.伏特表V和安培表A的读数都增大.C.伏特表V和安培表A的读数都减小.D.伏特表V的读数减小,安培表A的读数增大.5．一个直流电动机所加电压为U，电流为 I，线圈内阻为 R，当它工作时，下述说法中正确的是（）A. 电动机的输出功率为U2／RB.电动机的输出功率为IU-I2RC．电动机的发热功率为IU D．电动机的功率可写作IU=I2R=U2/R 6. 如图所示，实线是电场中一簇方向未知的电场线，虚线是一个带电粒子从a 点运动到b点的轨迹，若带电粒子只受电场力作用，粒子从a 点运动到b点的过程中( )A.带电粒子一定带负电B.运动的加速度逐渐增大C.运动的速度逐渐减小D.粒子的电势能逐渐减小7.对于给定的电容器来说，下图中哪个图无法恰当地描述其带电量Q，两板间的电势差U，电容C之间的相互关系?（）8．如图所示，一点电荷+Q固定在圆心处，另一点电荷+q从P点分别沿图中的两条虚线路径移到A点和B点，比较+q从P点移到A电场力做的功W A和+q从P点移到B 电场力做的功W B的大小( )A．W A=W B B．W A>W BC．W A<W B D．无法比较9、在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线（）A. 受到由西向东的安培力B.受到由南向北的安培力C. 受到竖直向下的安培力D.受到竖直向上的安培力10．关于回旋加速器的下列说法，其中正确的有( )A．电场和磁场同时用来加速带电粒子B．电场的方向必需是周期性变化的，且其周期是粒子运动周期的一半C．在确定的交流电源下，回旋加速器的半径越大，同一带电粒子获得的最大动能越大D．同一带电粒子获得的最大动能与交流电源的电压大小有关，而与磁感应强度无关二、填空题（每小题6分，共30分）。

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模块综合测试卷【解析版】

人教版高中物理选修3-1模块综合测试卷【时间：90分钟分值：100分】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 BB.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 qvv D.小球从A 运动到B 点的过程中电场力做的功为22112122mvmvmgh5.用电动势6V 、内电阻r=4的直流电源依次分别对下列四个电珠供电,最亮的电珠是()A.”6 V,12 W ”B.”6 V,9 W ”　C .”6 V,4 W ”D.”6 V,3 W ”　6.在如图所示的电路中,灯泡L 的电阻大于电源的内阻r,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后,下列结论正确的是()A.灯泡L 变亮B.电源的输出功率变小C.电容器C 上电荷量减少D.电流表读数变小,电压表读数变大7.一电池外电路断开时的路端电压为 3 V,接上8的负载电阻后路端电压降为 2.4 V,则可以判定电池的电动势E 和内电阻r 为()A.E=2.4 V,r=1B.E=3 V,r=2C.E=2.4 V,r=2D.E=3 V,r=18.下列说法中正确的是() A.由F BIL可知，磁感应强度B 与一小段通电直导线受到的磁场力F 成正比B.一小段通电导线所受磁场力的方向就是磁场方向C.一小段通电导线在某处不受磁场力，该处磁感应强度一定为零D.磁感应强度为零处，一小段通电导线在该处不受磁场力9.如图所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a 、b 、c 三个位置上各放一个小磁针，其中a 在螺线管内部，则()A.放在a 处的小磁针的N 极向左B.放在b 处的小磁针的N 极向右C.放在c 处的小磁针的S 极向右D.放在a 处的小磁针的N 极向右10.如图所示，在水平放置的光滑绝缘杆ab 上，挂有两个相同的金属环M 和N.当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中正确的是()A.两环静止不动B.两环互相靠近C.两环互相远离D.两环同时向左运动二、本题共2小题，11题10分，12题6分，共16分，按题目要求作答.11.用伏安法测量一定值电阻的实验,所用的器材及规格如下:待测电阻(x R 约100)；直流毫安表(量程0 -10 mA,内阻50；直流电压表(量程0- 3 V,内阻 5 )k；直流电源(输出电压 3 V,内阻可不计) ；滑动变阻器(0- 15允许最大电流1 A) ；电键一只,导线若干.(1)根据所给器材的规格和实验要求,设计电路,并在图甲和图乙中补画出正确的连接线(2)一实验员按电路图完成正确连接,在开关闭合后,发现电压表和电流表均无示数.现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、变阻器、待测电阻、5根导线以及电路中1至10的各连接点.已知电压表和电流表均无故障.(3)为了检测变阻器,待测电阻以及5根导线,在连接点1、10已接好的情况下,应当选用多用电表的挡;在连接点1、10同时断开的情况下,应当选用多用电表的挡.在开关闭合情况下,若测得6、7两点间的电压接近电源的电动势,则表明可能有故障.12.某同学设计了如图所示的电路测电源电动势E 及电阻1R 和2R 的阻值.实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻1R 待测电阻2R 电压表V(量程为3.0 V,内阻很大),电阻箱R(0 -99.99 ),单刀单掷开关1S 单刀双掷开关S 导线若干.(1)先测电阻1R 的阻值.先闭合1S 将S 切换到a,调节电阻箱,读出其示数r 和对应的电压表示数1U 保持电阻箱示数不变,再将S 切换到b,读出电压表的示数2U .则电阻1R 的表达式为1R .(2)甲同学已经测得电阻1R 1.8 ,继续测电源电动势E 和电阻2R 的阻值.该同学的做法是:闭合1S 将2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图所示的图线,则电源电动势E=V,电阻2R .三. 本题共4小题，共34分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

【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。

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。

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