最新人教版高中物理选修3-1综合测试题全套及答案
人教版物理选修3-1期末考试综合测试题含答案解析
人教版物理选修3-1期末考试综合测试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是（）A．物理学家伽利略，小磁针的S极垂直转向纸内B．物理学家楞次，小磁针的N极垂直转向纸内C．物理学家牛顿，小磁针静止不动D．物理学家奥斯特, 小磁针的N极垂直转向纸内2．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示. 这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙. 下列说法正确的是A．离子回旋周期逐渐增大B．离子回旋周期逐渐减小C．离子从磁场中获得能量D．离子从电场中获得能量3．如图所示，空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场的方向竖直向下，磁场方向水平（图中垂直纸面向里），一带电油滴P恰好恰好在竖直平面内做匀速圆周运动（轨迹为画出），则下列说法正确的是（）A．油滴电性无法判断B．油滴带负电C．油滴做逆时针圆周运动D．运动方向无法判断4．如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断正确的是A．a代表的电阻丝较粗B．b代表的电阻丝较粗C．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值D．图线表示电阻丝的阻值与电压成正比5．粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电．让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动．已知磁场方向垂直纸面向里．以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是（）A．B．C．D．6．如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L标有“6V 12W”字样，电动机线圈的电阻R M=0.5Ω．若灯泡恰能正常发光且电动机转动，以下说法中正确的是（）A．电动机的输入功率是12W B．电动机的输出功率12WC．电动机的热功率是12W D．整个电路消耗的电功率是22W 7．如图所示，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B之间的P点，处于静止状态.现将极板A向下平移一小段距离，但仍在P点上方，其它条件不变.下列说法中正确的是()A．液滴将向下运动B．液滴将向上运动C．电容器电容变小D．极板带电荷量将减少8．某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，沿图中虚线由M运动到N，以下说法不．正确的是()A．粒子是正电荷B．粒子在M点的加速度小于在N点的加速度C．粒子在M点的电势能小于在N点的电势能D．粒子在M点的动能小于在N点的动能二、多选题9．如图所示，在匀强磁场B的区域中有一光滑斜面体，其上放了一根导线，当通以图示方向的电流I后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B的方向可能是（）A．垂直纸面向外 B．垂直斜面向下C．竖直向下 D．水平向左10．静电喷涂是利用静电现象制造的，其原理如图所示．以下说法正确的是（）A．涂料微粒带正电B．涂料微粒所受电场力的方向与电场方向相反C．电场力对涂料微粒做正功D．涂料微粒的电势能变大11．如图所示，一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T0，轨道平面位于纸面内，质点的速度方向如图中箭头所示，现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，已知轨道半径并不因此而改变，则()A．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于T0B．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T0C．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T0D．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于T012．如右图所示的电路图，电源电动势为E，下列说法正确的是（）A．滑动变阻器滑片向下移动时，R2两端电压变小B．滑动变阻器滑片向下移动时，R2两端电压变大EC．滑动变阻器滑片位于中间时，R2两端电压为2ED．滑动变阻器滑片位于中间时，R2两端电压小于2三、实验题13．为了测量一节干电池的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材供选用：A．待测干电池一节B．直流电流表（量程0 ~ 0.6 ~ 3 A，0.6 A挡内阻为0.1Ω，3 A挡内阻为0.02Ω）C．直流电压表（量程0 ~ 3 ~ 15 V，3 V挡内阻为5 kΩ，15 V挡内阻为25 kΩ）D．滑动变阻器（阻值范围为0 ~ 15Ω，允许最大电流为1A）E．滑动变阻器（阻值范围为0 ~ 1000Ω，允许最大电流为0.2 A）F．开关G．导线若干（1）将如图所示中的器材，进行实物连线_______；（2）为尽可能减少实验的误差，其中滑动变阻器选______（填代号）；（3）根据实验记录，画出的U—I图线如图所示，从中可求出待测干电池的电动势为E=_____V，内电阻为r=______Ω．14．现要测定一段粗细均匀、电阻约为60 Ω的合金丝的电阻率，若已测得其长度，要尽量精确的测量其电阻值R，器材有：电池组(电动势3.0 V，内阻约为1 Ω)电流表(量程0～100 mA，内阻约0.5 Ω)电压表(量程0～3 V，内阻约3 kΩ)滑动变阻器R1(0～10 Ω，允许最大电流2.0 A)；滑动变阻器R2(0～500 Ω，允许最大电流0.5 A)；开关一个、导线若干．(1)以上器材中，所用的滑动变阻器应选________．(填“R1”或“R2”)(2)用螺旋测微器测量合金丝直径时的刻度位置如图7甲所示，读数为________mm.(3)如图乙所示是测量合金丝电阻的电路，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应移到________．(填“最左端”或“最右端”)(4)为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应改进的是________．(填选项前的字母)A．电流表连接方式改为内接法B．滑动变阻器连接方式改为限流式四、解答题15．如图所示，边长为L=0.8m的正方形ABCD区域内存在竖直方向的匀强电场，一带负电的粒子从A点沿AB方向以初速v0=2×105m/s射入电场，最后从C点离开电场．已知带电粒子的电量q=10-8C，质量m=10-16kg，不计粒子重力．（1）试判断电场强度的方向；（2）粒子从A点飞到C点所用的时间t；（3）电场强度E的大小．16．如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴．一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M 点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN 之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为.不计空气阻力，重力加速度为g，求（1）电场强度E的大小和方向；（2）小球从A点抛出时初速度v0的大小；（3）A点到x轴的高度h.17．如图所示，在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴正方向的匀强电场,在第四象限内有一垂直于平面向外的匀强磁场．现有一质量为m，电荷量为q的负粒子（重力不计）从坐标原点o射入磁场，其入射方向与y轴负方向成45°角．当粒子运动到电场中坐标为（3L，L）的P点处时速度大小为v0，方向与x轴正方向相同．求：（1）粒子从O点射入磁场时的速度v．（2）匀强电场的场强E（3）粒子从O点运动到P点所用的时间．参考答案1．D【详解】发现电流周围存在磁场的科学家是奥斯特，根据安培定则可知该导线下方飞磁场方向垂直纸面向里，因此小磁针的N 极垂直转向纸内，故ABC 错误，D 正确．【点睛】本题考查了电流磁效应的发现已经直导线周围磁场的分部情况，比较简单，对于类似简单问题不能忽视，要不断加强练习．2．D【解析】 粒子在磁场中的周期2m T qBπ= ，与速度无关，故粒子周期不变，故AB 错误；离子在磁场中受到的洛伦兹力不做功，不能改变离子的动能，所以离子不能从磁场中获得能量．故C 错误；离子每次通过D 形盒D 1、D 2间的空隙时，电场力做正功，动能增加，所以离子从电场中获得能量．故D 正确；故选D ．点睛：回旋加速器是利用磁场中的圆周运动使离子反复加速的，加速电场的强弱不会影响最后的动能，但金属盒的半径制约了最大动能，达到最大半径后，粒子无法再回到加速电场继续加速．3．B【解析】【分析】带电油滴恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，可知电场力和重力平衡，洛伦兹力充当向心力，由左手定则判断旋转的方向。
人教版高中物理选修3-1测试题全套带答案解析.doc
最新人教版高中物理选修3-1测试题全套带答案解析章末检测第一章（时间：90分钟满分：100分）-、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分）1.关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是（）A.电场强度大的地方，电势一定高B.电场强度不变，电势也不变C.电场强度为零时，电势一定为零D.电场强度的方向是电势降低最快的方向答案D解析电场强度是描述静电力的性质的物理量，电势是描述电场能的性质的物理量，电场强度的大小和电势高低没有必然关系，电场线的方向，即电场强度的方向是电势降低最快的方向，选项A、B、C错误，选项D正确.2.如图1所示，空间有一电场，电场屮有两个点a和b.下列表述正确的是（）A.该电场是匀强电场B.Q点的电场强度比b点的人C.Q点的电势比〃点的尚D.正电荷在°、b两点受力方向相同答案C解析由电场线的分布可以看出，此电场不是匀强电场，选项A错误；b点电场线比G点电场线密，故Q 点的电场强度比b点的小，B不正确；根据电场线的方向知Q点的电势比b点的大，故C正确.正电荷在a、方两点受力方向分别沿a、b两点的切线方向，选项D错误.A3.空屮有两个等量的正电荷如和的，分别固定于力、B两点,DC为连线的中垂线，C为4、3两点连线的中点，将一正电荷^rtic点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，下列结论正确的有（）A.电势能逐渐减小B.电势能逐渐增大C.?3受到的电场力逐渐减小D.$受到的电场力逐渐增大答案A解析中垂线CD段上的电场强度方向处处都是竖直向上，故正电荷①由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，电场力做正功，电势能减小，A对，B错；中垂线上由C到D,电场强度先变大后变小，©受到的电场力先变大后变小，C、D错.%=5V 伟=3V~a c图34.如图3所示，a、b、c为电场屮同一条水平方向电场线上的三点，c为“的屮点，a、b电势分别为％= 5V、（p h=3 V.下列叙述正确的是（）A.该电场在c点处的电势一定为4VB.Q点处的场强&一定大于b点处的场强C.一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D.一正电荷运动到c点时受到的静电力rhe指向G答案c解析因不知该电场是否是匀强电场，所以£=乡不一定成立，c点电势不一定是4V,所以A、B两项错误.因（p a ＞（p h,电场线方向向右，正电荷从高电势点移到低电势点电场力做正功，电势能减少，受到的电场力指向b,所以C项正确、D项错误.5.空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图4所示稳定的静电场.实线为其电场线，虚线为其等势线，A. B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线对称，贝9（）A./点和B点的电势相同B.C点和D点的电场强度相同C.正电荷从力点移至B点，静电力做正功D.负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能先增大后减小答案C解析由题图可知生＞伽,所以正电荷从力移至静电力做正功，故A错误，C正确.C、D两点场强方向不同，故B错误.负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能先减小后增大，所以D错误，故选C.6.如图5所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为0的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、〃三个点，d和/>、〃和c、c和〃间的距离均为在a点处有一电荷量为q （q>0）的固定点电荷.已知b点处的场强为零，则〃点处场强的大小为伙为静电力常量）（）.A•谱B.牖C.障D.普詳答案B解析由于b点处的场强为零，根据电场叠加原理知，带电圆盘和a点处点电荷在b处产生的场强大小相等，方向相反.在d点处带电圆盘和°点处点电荷产生的场强方向相同，所以£=佑和+燼=^|器，所以B选项正确.二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分）7.下列各量中，与检验电荷无关的物理量是（）A.电场力FB.电场强度EC.电势差UD.电场力做的功W答案BC解析电场力F=qE,与检验电荷有关，故A项错；电场强度£、电势差U与检验电荷无关，故B、C对; 电场力做功W=qU,与检验电荷有关，故D项错.8.带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到0点，在此过程中克服电场力做了2.6X107 J的功，那么（）A.M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能B.戶点的场强一定小于0点的场强C.戶点的电势一定高于0点的电势D.M在P点的动能一定大于它在0点的动能答案AD解析因克服电场力做功，电势能增加，动能减小，所以A、D项正确；P、Q两点的场强大小不能确定, B项错；粒子电性未知，所以P、0两点的电势高低不能判定，C项错.图69. 如图6所示的电路中，是两金属板构成的平行板电容器.先将电键K 闭合，等电路稳定后再将K 断开，然后将B 板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P 与/板的距离不变.则下列说法正确的 是（）A. 电容器的电容变小B. 电容器内部电场强度大小变大C. 电容器内部电场强度大小不变D. P 点电势升高答案ACD10・带电粒子在匀强电场中的运动轨迹如图7所示，如果带电粒子只受电场力作用从a 到b 运动，下列说 法正确的是（）A. 粒子带正电B. 粒子在。
人教版高中物理选修3-1练习题及答案全套-第三章磁场
§1、2磁现象和磁场、磁感应强度【典型例题】【例1】某同学在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条细线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬线系住条形磁铁的位置是：（ ）A 、磁体的重心处B 、磁铁的某一磁极处C 、磁铁重心的北侧D 、磁铁重心的南侧【解析】由于地球是一个大磁体，存在地磁场，其磁感线的分布如图所示。
在地球表面除了赤道附近的地磁场呈水平方向（和地面平行）外，其它地方的地磁场方向均不沿水平方向。
a北京附近的地磁场方向如图（a ）所示，若在此处悬挂条形磁铁，且悬挂点在重心，则它在地磁场的作用下，静止时它将沿着地磁场方向，如图（b ）所示，显然不能水平。
若将悬挂点移至重心的北侧，如图（c ）所示，则根据平衡条件确定它能在水平位置平衡。
【答案】C【例2】如图所示，有一根直导线上通以恒定电流I ，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场B 垂直，则在图中圆周上，磁感应强度数值最大的点是（A ）A 、a 点B 、b 点C 、c 点D 、d 点【解析】磁感应强度是矢量，若在某一个空间同时存在多个磁场，那么某一点的磁感应强度是各个磁场在该点场强的矢量和。
图中通电直导线产生的磁场的方向顺时针方向，在a 点两个磁场同方向，磁感应强度为两者之和；在c 点两个磁场反向，磁感应强度为两者之差；b 、d 两点的合场强由平行四边形法则来确定。
【答案】A【例3】根据磁感应强度的定义式B=ILF ，下列说法中正确的是（D ） A 、在磁场中某确定位置，B 与F 成正比，与I 、L 的乘积成反比B 、一小段能通电直导线在空间某处受磁场力F=0，那么该处的B 一定为零C 、磁场中某处的B 的方向跟电流在该处受磁场力F 的方向相同D 、一小段通电直导线放在B 为零的位置，那么它受到磁场力F 也一定为零【解析】磁感应强度是表征磁场强弱的物理量，确定的磁场中的确定点的磁感应强度是一个确定的值，它由磁场本身决定的，与磁场中是否有通电导体，及导体的长度，电流强度的大小，以及磁场作用力的大小无关。
人教版高中物理选修3-1综合能力测试(附详解答案)
（精心整理，诚意制作）选修3-1综合能力测试（附详解答案）本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．如图所示，有一金属箔验电器，起初金属箔闭合，当带正电的棒靠近验电器上部的金属板时，金属箔张开．在这个状态下，用手指接触验电器的金属板，金属箔闭合，问当手指从金属板上离开，然后使棒也远离验电器，金属箔的状态如何变化？从下图中的①～④4个选项中选取一个正确的答案．( ) A．图①B．图②C．图③D．图④答案：B解析：手指接触一下，验电器上带负电，手指离开，棒也远离，金属箔张开，B正确．2．如图所示，用两个一样的弹簧测力计吊着一根铜棒，铜棒所在的虚线范围内有垂直纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流，当棒静止时，弹簧测力计的读数之和为F1；若将棒中的电流反向，当棒静止时，弹簧测力计的示数之和为F2，且F2>F1，根据这两个数据，可以确定( )A．磁场的方向B．磁感应强度的大小C．安培力的大小D．铜棒的重力答案：ACD解析：由弹簧测力计示数F2>F1可知电流向右时F安方向向上，再由左手定则可确定磁场方向垂直于纸面向里．再由题意，电流自左向右时，F1＋F安＝mg，电流反向后，F2－F安＝mg，解得F安＝12(F2－F1)，mg＝12(F1＋F2)，由于I、L未知，故不能确定磁感应强度B的大小．3．(20xx·广州模拟)如图为“热得快”热水器的电路图和示意图．现接通电源，发现该热水器没有发热，并且热水器上的指示灯也不亮，现用交流电压表测得热水器A、B两端的电压为220V，指示灯两端的电压为220V.那么该热水器的故障在于( )A．连接热水器和电源之间的导线断开B．连接电阻丝与指示灯的导线发生了短路C．电阻丝熔断，同时指示灯烧毁D．同时发生了以上各种情况答案：C解析：电压表测得AB两点间电压为220V，说明连接热水器和电源之间的导线是完好无损的，热水器不发热说明电阻丝熔断了，指示灯不亮，说明指示灯被烧毁了，故只有选项C正确．4.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗．如下图，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A，电动机启动时电流表读数为58A，若电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了( )A．35.8W B．43.2WC．48.2W D．76.8W答案：B解析：车灯电阻为R＝EI－r＝12.510Ω－0.05Ω＝1.2Ω，电动机未启动时车灯的电功率P1＝I2R＝102×1.2W＝120W.电动机启动后，电源内阻消耗的电压U r＝Ir ＝58×0.05V＝2.9V，车灯与电动机的并联电压为U＝E－U r＝(12.5－2.9)V＝9.6V ，车灯的电功率为P 2＝U2R ＝9.621.2W ＝76.8W ，车灯电功率降低了ΔP ＝P 1－P 2＝43.2W.5．静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针的张角大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小．如图所示，A 、B 是平行板电容器的两个金属板，G 为静电计．开始时开关S 闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开角度增大些，下列采取的措施可行的是( )A ．断开开关S 后，将A 、B 分开些B ．保持开关S 闭合，将A 、B 两极板分开些C ．保持开关S 闭合，将A 、B 两极板靠近些D ．保持开关S 闭合，将变阻器滑动触头向右移动答案：A6．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m ，升降机静止时电流表示数为I 0，某过程中电流表的示数如图乙所示，则在此过程中( )A ．物体处于失重状态B ．物体处于超重状态C ．升降机一定向上匀加速运动D ．升降机可能向上匀减速运动答案：B解析：电流表示数增大，说明电阻阻值减小，由压敏电阻的特点知压力增大，即压力大于重力，物体处于超重状态，加速度方向向上，故升降机可能向上加速运动，也可能向下减速运动，故选项B 正确．7.在图中，a 、b 带等量异种电荷，MN 为ab 连线的中垂线，现有一个带电粒子从M 点以一定初速度v0射入，开始时一段轨迹如图中实线，不考虑粒子重力，则在飞越该电场的整个过程中( )A ．该粒子带负电B．该粒子的动能先增大，后减小C．该粒子的电势能先减小，后增大D．该粒子运动到无穷远处后，速度的大小一定仍为v0答案：ABCD解析：等量异种电荷连线的中垂线一定是等势线，且与无穷远处等电势，这是本题考查的重点．至于粒子的动能增减、电势能变化情况，可以根据粒子轨迹的弯曲情况结合功能关系判断出来．由粒子开始时一段轨迹可以判定，粒子在该电场中受到大致向右的电场力，因而可以判断粒子带负电，A正确．因为等量异种电荷连线的中垂面是一个等势面，又由两个电荷的电性可以判定，粒子在运动过程中，电场力先做正功后做负功，所以其电势能先减小后增大，动能先增大后减小，所以B、C正确．因为M点所处的等量异种电荷连线的中垂面与无穷远等电势，所以在由M 点到无穷远运动的过程中，电场力做功W＝qU＝0，所以粒子到达无穷远处时动能仍然为原来值，即速度大小一定为v0.8．(20xx·上海模拟)如图所示，真空中存在范围足够大的匀强电场，A、B为该匀强电场的两个等势面．现有三个完全相同的带等量正电荷的小球a、b、c，从等势面A上的某点同时以相同速率v0向不同方向开始运动，其中a的初速度方向垂直指向等势面B；b的初速度方向平行于等势面；c的初速度方向与a相反．经过一段时间，三个小球先后通过等势面B，已知三个小球始终在该匀强电场中运动，不计重力，则下列判断正确的是( )A．等势面A的电势高于等势面B的电势B．a、c两小球通过等势面B时的速度相同C．开始运动后的任一时刻，a、b两小球的动能总是相同D．开始运动后的任一时刻，三个小球电势能总是相等答案：AB解析：由a、b、c三球经过一段时间后均通过等势面B，可得：电场方向竖直向下，故A正确，由动能定理得，三个小球通过等势面B时，电场力做功相等，三球的速度大小相同，但a、c方向相同，均与b方向不同，同一时间，电场力做功不同，因此同一时刻的动能不相同，C错误；三个小球运动后不可能在同一时刻位于同一等势面上，故电势能不可能相等，D错误．9．如图所示电路中，电源内阻不计，三个小灯泡完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压，开始时只有S1闭合，当S2也闭合后，下列说法正确的是( ) A．灯泡L1变亮B．灯泡L2变亮C．电容器C的带电量将增加D．闭合S2的瞬间流过电流表的电流方向自右向左答案：AD解析：只S1闭合时，L1和L2串联，电容器两端的电压等于电源两端的电压，S2闭合后，L3和L2并联，再和L1串联，则L1两端的电压增大，故L1变亮，电容器两端的电压减小，故电容器放电，电量减小，电流表上的电流是电容器的放电电流，故方向从右向左．10．如下图甲所示，以MN为界的两匀强磁场B1＝2B2，一带电＋q、质量m 的粒子从O点垂直MN进入B1磁场，则经过多长时间它将向下通过O点(不计粒子重力) ( )A．2πm/qB1B．2πm/qB2C．2πm/(B1＋B2)q D．πm/(B1＋B2)q答案：B解析：因为r=T=2πm/qB而B1=2B2所以r2=2r1T2=2T1.由图乙分析示意可知，从粒子垂直MN经O点向上进入B1磁场，到粒子垂直MN经O点向下进入B2磁场，所需最短时间为t=T1+=T2=2πm/qB2.第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，共15分．把答案直接填在横线上)11．(4分)磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能．下图是磁流体发电机的装置：A、B组成一对平行电极，两极间距为d，内有磁感强度为B的匀强磁场，现持续将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而整体呈中性)垂直喷射入磁场，每个离子的速度为v ，电量大小为q，忽略两极之间的等效内阻，稳定时，磁流体发电机的电动势E ＝________，设外电路电阻为R，则R上消耗的功率P＝____________________.答案：Bvd；∵qvB=q ∴E=Bvd P=I2R=12．(4分)如图所示，平行的金属板M、N与电源相连，一个带负电的小球悬挂在两板间，闭合电键后，悬线偏离了竖直方向的夹角为θ，若N板向M板靠近，θ角将；把电键断开，再使N板向M靠近，θ角将.答案：变大；不变解析：极板与电源相连，当减小板间距时，电场增强，所以θ角变大．当断开电源时，减小板间距，电场强度不变所以θ角不变．13．(7分)20xx年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家．材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度．若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻－磁感应强度特性曲线，其中R B、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R B.请按要求完成下列实验．(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，在图2的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.0T，不考虑磁场对电路其它部分的影响)．要求误差较小．提供的器材如下：A．磁敏电阻，无磁场时阻值R0＝150ΩB．滑动变阻器R，全电阻约20ΩC．电流表Ⓐ，量程2.5mA，内阻约30ΩD．电压表，量程3V，内阻约3kΩE．直流电源E，电动势3V，内阻不计F．开关S，导线若干(2)正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表：12345 6U(V)0.000.450.91 1.50 1.79 2.71I(mA)0.000.300.60 1.00 1.20 1.80 根据上表可求出磁敏电阻的测量值R B＝______Ω，结合图1可知待测磁场的磁感应强度B＝______T.(3)试结合图1简要回答，磁感应强度B在0－0.2T和0.4～0.1T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？(4)某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻－磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称)，由图线可以得到什么结论？答案：(1)如下图所示(2)1500 0.90(3)在0～0.2T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化(或不均匀变化)；在0.4～1.0T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化(或均匀变化)(4)磁场反向，磁敏电阻的阻值不变．三、论述·计算题(共5小题，共45分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14．(8分)如图所示，在水平方向的匀强电场中一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC，其下端(C端)距地面高度h=0.8m.有一质量500g的带电小环套在直杆上，正以某一速度，沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过C端的正下方P 点处．(g取10m/s2)求：(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；(2)小环从C运动到P过程中的动能增量；(3)小环在直杆上匀速运动速度的大小v0.答案：(1)15．(9分)在竖直平面内有一圆形绝缘轨道，半径为R＝0.4m，匀强磁场垂直于轨道平面向里，一质量为m＝1×10－3kg、带电量为q＝＋3×10－2C的小球，可在内壁滑动，如图甲所示，开始时，在最低点处给小球一个初速度v0，使小球在竖直平面内逆时针做圆周运动，如图乙(a)是小球在竖直平面内做圆周运动的速率v随时间变化的情况，图乙(b)是小球所受轨道的弹力F随时间变化的情况，结合图像所给数据，(取g＝10m/s2)求：(1)磁感应强度的大小？(2)初速度v0的大小？答案：(1)0.25T (2)8m/s解析：(1)从乙图(a)可知，小球第二次到达最高点时，速度大小为4m/s，而由乙图(b)知，此时轨道与球间的弹力为零，故代入数据得：B=0.25T(2)从图乙可知，小球最初在最低点时，轨道与球之间的弹力为F=0.11N，根据牛顿第二定律得：代入数据得：v0=8m/s16．(9分)环保汽车在为20xx年奥运会馆服务中，受到世界各国运动员的一致好评．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×103kg.当它在水平路面上以v＝36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50A，电压U＝300V.在此行驶状态下，(1)求驱动电机的输出功率P电；(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P ，求汽车所受阻力与车重的比值(g取10m/s2)；机(3)设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需太阳能电池板的最小面积．结合计算结果，简述你对该设想的思考．已知太阳辐射的总功率P0＝4×1026W，太阳到地球的距离r＝1.5×1011m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%.答案：(1)1.5×104W (2)0.045 (3)101m2对该设想的思考，只要正确即可解析：(1)驱动电机的输入功率P电＝IU＝1.5×104W(2)在匀速行驶时P机＝0.9P电＝F v＝f v，f＝0.9P电/v，汽车所受阻力与车重之比f/mg＝0.045；(3)当太阳光垂直电池板入射时，所需电池板面积最小，设其为S距太阳中心为r的球面面积S0＝4πr2若没有能量损耗，太阳能电池板接收到的太阳能功率为P′，则P′P0＝SS0设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P则P＝(1－30%)P′，所以PP0(1－30%)＝SS0由于P电＝15%P，所以电池板的最小面积S＝PS00.7P0＝4πr2P电0.15×0.7P0＝101m2对该设想提出合理的改进建议，只要正确即可．17．(9分)如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d ＝40cm.电源电动势E＝24V，内电阻r＝1Ω，电阻R＝15Ω.闭合S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0＝4m/s竖直向上射入板间．若小球带电量为q＝1×10－2C，质量为m＝2×10－2kg，不考虑空气阻力．那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？(取g＝10m/s2)答案：8Ω；23W解析：(1)小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零．设两板间电压为UAB由动能定理得①将已知数据代入上式得：滑动变阻器两端电压U滑＝U AB＝8V②设通过滑动变阻器电流为I，由欧姆定律得I＝E－U滑R＋r＝1A③滑动变阻器接入电路的电阻R滑＝U滑I＝8Ω④(2)电源的输出功率P出＝I2(R＋R滑)＝23W⑤11 / 11 18.(10分)(20xx·潍坊)如图所示，有界匀强磁场的磁感强度B=2×10-3T ；磁场右边是宽度L=0.2m 、场强E=40V/m 、方向向左的匀强电场．一带电粒子电荷量q=-3.2×10-19C ，质量m=6.4×10-27kg ，以v=4×104m/s 的速度沿OO′垂直射入磁场，在磁场中偏转后进入右侧的电场，最后从电场右边界射出．求：(1)大致画出带电粒子的运动轨迹(画在给出的图中)；(2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径；(3)带电粒子飞出电场时的动能Ek.答案：(1)如图 (2)R ＝0.4m (3)E k ＝7.68×10－18J解析：(1)轨迹如图．。
高中物理选修3-1试题(含答题卷和答案)
高二物理试题（选修3-1）本试卷分第I 卷（选择题）和第II 卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间90分钟。
第I 卷（选择题 共44分）一、单项选择题：本题共10小题，每题4分，共44分。
1. 下列说法正确的是（ ）A ．磁感线越密，该处磁感应强度越大B ．磁感线越疏，该处磁感应强度越大C ．铁屑在磁场中显示的就是磁感线D ．穿过某线圈的磁通量为零说明该处磁感应强度为零2. 如图所示的四个实验现象中，不能表明在电流周围存在磁场的是（ ）A ．图甲中，导线通电后磁针发生偏转B ．图乙中，通电导线在磁场中受到力的作用C ．图丙中，当电流方向相同时，导线相互靠近D ．图丁中，当电流方向相反时，导线相互远离3. 如图所示，一带正电的粒子，沿着电场线从A 点运动到B 点的过程中，以下说法正确的是（ ）A ．带电粒子的电势能越来越小B ．带电粒子的电势能越来越大C ．带电粒子受到的静电力一定越来越小D ．带电粒子受到的静电力一定越来越大 4. 下列关于电流的说法中，错误．．的是 （ ） A ．我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流B ．国际单位制中，电流的单位是安培，简称安C ．电流既有大小又有方向，所以电流是矢量D ．由qI t=可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多 5. 在电场中的某点放入电荷量为-q 的试探电荷时，测得该点的电场强度为E ；若在该点放入电荷量为+2q 的试探电荷，其它条件不变，此时测得该点的电场强度为（ ） A ．大小为2E ，方向和E 相反 B ．大小为E ，方向和E 相同 C ．大小为2E ，方向和E 相同 D ．大小为E ，方向和E 相反6. 如图所示，在真空中，两个放在绝缘架上的相同金属小球A 和B ，相距为r 。
球的半径比r 小得多，A 带电荷量为+4Q ，B 带电荷量为-2Q ，相互作用的静电力为F 。
现将小球A 和B 互相接触后，再移回至原来各自的位置，这时A 和B 之间相互作用的静电力为F '。
人教版高中物理选修3-1综合能力测试(附详解答案)
选修3-1综合能力测试（附详解答案）本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．如图所示，有一金属箔验电器，起初金属箔闭合，当带正电的棒靠近验电器上部的金属板时，金属箔张开．在这个状态下，用手指接触验电器的金属板，金属箔闭合，问当手指从金属板上离开，然后使棒也远离验电器，金属箔的状态如何变化？从下图中的①～④4个选项中选取一个正确的答案． ( )A ．图①B ．图②C ．图③D ．图④ 答案：B 解析：手指接触一下，验电器上带负电，手指离开，棒也远离，金属箔张开，B 正确．2．如图所示，用两个一样的弹簧测力计吊着一根铜棒，铜棒所在的虚线范围内有垂直纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流，当棒静止时，弹簧测力计的读数之和为F 1；若将棒中的电流反向，当棒静止时，弹簧测力计的示数之和为F 2，且F 2>F 1，根据这两个数据，可以确定 ( )A ．磁场的方向B ．磁感应强度的大小C ．安培力的大小D ．铜棒的重力答案：ACD 解析：由弹簧测力计示数F 2>F 1可知电流向右时F安方向向上，再由左手定则可确定磁场方向垂直于纸面向里．再由题意，电流自左向右时，F 1＋F 安＝mg ，电流反向后，F 2－F 安＝mg ，解得F 安＝12(F 2－F 1)，mg ＝12(F 1＋F 2)，由于I 、L 未知，故不能确定磁感应强度B 的大小．3．(2009·广州模拟)如图为“热得快”热水器的电路图和示意图．现接通电源，发现该热水器没有发热，并且热水器上的指示灯也不亮，现用交流电压表测得热水器A 、B 两端的电。
人教版高中物理选修3-1 综合 测试含答案及详细解析
绝密★启用前人教版高中物理选修3-1 综合测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.真空中放置两个点电荷，电量各为q1与q2，它们相距r时静电力大小为F，若将它们的电量分别减为原来的一半，则它们之间的静电力大小是（）A．B．C． 2FD． 4F2.如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带电的小球在该电场中运动，不计小球所受的重力和空气阻力，实线表示该带正电的小球的运动轨迹，小球在a点的动能等于20 eV，运动到b点时的动能等于2 eV，若取c点为零电势点，则这个带电小球的电势能等于-6 eV，它的动能等于（）A． 16 eVB． 14 eVC． 6 eVD． 4 eV3.避雷针能够避免建筑物被雷击的原因是()A．云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地B．避雷针的尖端向云层放电，中和了云层中的电荷C．云层与避雷针发生摩擦，避雷针上产生的电荷被导入大地D．以上说法都不对4.示波器是一种电子仪器，用它来观察电信号随时间变化的情况．示波器的核心部件是示波管，由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，其原理图如图甲所示，图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图．在偏转电极XX′、YY′上都不加电压时，电子束将打在荧光屏的中心点O.下列是运用偏转电场实现对电子束的控制的方法：①让亮斑沿OY向上移动，要在偏转电极YY′加电压，且Y′比Y电势高；②让亮斑移到荧光屏的左上方，要在偏转电极XX′、YY′加电压，且X比X′电势高、Y比Y′电势高；③让荧光屏上出现一条水平亮线，只需在偏转电极XX′上加特定的周期性变化的电压(扫描电压)；④让荧光屏上出现正弦曲线，需在偏转电极XX′上加适当频率的扫描电压、在偏转电极YY′上加按正弦规律变化的电压；以上说法中正确的是()A．①②B．②③C．②④D．③④5.一个带正电的点电荷以一定的初速度v0(v0≠0)，沿着垂直于匀强电场的方向射入电场，则其可能的运动轨迹应该是以下图中的()A．B．C．D．6.关于逻辑电路，下列说法正确的是()A．逻辑电路就是数字电路B．逻辑电路可存在两种以上的状态C．集成电路由三种最基本的门电路构成D．集成电路可靠性高、寿命长，但耗电量高7.如图所示，电源电动势为12 V，电源内阻为l.0 Ω，电路中的电阻R为1.5 Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω，闭合开关S后，电动机正常转动时，电流表的示数为2.0.则以下判断中正确的是（）A．电动机的输出功率为14.0 WB．电源输出的电功率为20.0 WC．电动机产生的热功率4.0 WD．电动机两端的电压为5.0 V8.如图所示L1灯与L2灯的电阻相同，当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时，两灯亮度变化情况是( )A． L1灯变亮，L2灯变亮B． L1灯变暗，L2灯变亮C． L1灯变暗，L2灯变暗D． L1灯变亮，L2灯变暗9.有一个多用电表，其欧姆挡的四个量程分别为：“×1”“×10”“×100”“×1 k”，某同学把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角很大，为了减小误差，它应该()A．换用“×1 k”挡，不必重新调整调零旋钮B．换用“×10”挡，不必重新调整调零旋钮C．换用“×1 k”挡，必须重新调整调零旋钮D．换用“×10”挡，必须重新调整调零旋钮10.某同学利用电流传感器研究电容器的放电过程，他按如图甲所示连接电路．先使开关S接1，电容器很快充电完毕．然后将开关掷向2，电容器通过R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I－t曲线如图乙所示．他进一步研究滑动变阻器的阻值变化对曲线的影响，断开S，先将滑片P向右移动一段距离，再重复以上操作，又得到一条I－t曲线．关于这条曲线，下列判断正确的是()甲乙A．曲线与坐标轴所围面积将增大B．曲线与坐标轴所围面积将减小C．曲线与纵轴交点的位置将向上移动D．曲线与纵轴交点的位置将向下移动11.一条形磁体静止在斜面上,固定在磁体中心的竖直上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流,如图所示.若将磁体的N极位置与S极位置对调后,仍放在斜面上原来的位置,则磁体对斜面的压力F N和摩擦力F f的变化情况分别是（）A．F N增大,F f减小B．F N减小,F f增大C．F N与F f都增大D．F N与F f都减小12.如图所示，一束电子流沿管的轴线进入螺线管，忽略重力，电子在管内的运动应该是()A．当从a端通入电流时，电子做匀加速直线运动B．当从b端通入电流时，电子做匀加速直线运动C．不管从哪端通入电流，电子都做匀速直线运动D．不管从哪端通入电流，电子都做匀速圆周运动13.磁性是物质的一种普遍属性，大到宇宙星体，小到电子、质子等微观粒子，几乎都会有磁性，地球就是一个巨大的磁体．在一些生物体内也会含有微量磁性物质，鸽子就是利用这种体内外磁性的相互作用来辨别方向的．若在鸽子身上绑一块永久磁铁，且其产生的磁场比附近的地磁场强的多，则在长距离飞行中()A．鸽子仍能如平时一样辨别方向B．鸽子会比平时更容易的辨别方向C．鸽子会迷失方向D．不能确定鸽子是否会迷失方向14.小张在探究磁场对电流作用的实验中，将直导线换作导体板，如图所示，发现在a、b两点之间存在电压U ab.进一步实验结果如表：由表中结果可知电压U ab()A．与电流无关B．与磁感应强度无关C．与电流可能成正比D．与磁感应强度可能成反比15.如图所示，一根金属棒MN，两端用弹簧悬挂于天花板上，棒中通有方向从M流向N的电流．若在图中的虚线范围内加一磁场，可以使弹簧的弹力增大(弹力的方向不变)．关于该磁场的方向，以下判断中正确的是()A．垂直纸面向里B．垂直纸面向外C．平行纸面向上D．平行MN向左第Ⅱ卷二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)16.用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内电阻分别为0.1 Ω和1 kΩ，如图为所需的器材.（1）请完成它们的实验电路，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大.（2）一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图中画出U-I图线，根据图线求出电池的电动势E=_________V，内阻r=________Ω.（3）上述实验的测量结果为E测__________E真（填“>”“<”或“=”）三、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)17.如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力向下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，bd的长度为L，匀强电场的电场强度为E，求：（1）此液滴带何种电荷；（2）液滴的加速度为多少；（3）b、d两点的电势差Ubd .18.在如图所示的电路中，电容器C1＝4.0 μF，C2＝3.0 μF，电阻R1＝8.0 Ω，R2＝6.0 Ω．闭合开关S1，给电容器C1、C2充电，电路达到稳定后，再闭合开关S2，电容器C1的极板上所带电荷量的减少量与电容器C2的极板上所带电荷量的减少量之比是16∶15．开关S2闭合时，电流表的示数为1.0 A．求：电源的电动势和内阻．19.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．答案解析1.【答案】A【解析】由库仑定律的公式F=k知，保持它们之间的距离不变，将两个点电荷的电量都减小为原来的一半，则它们之间的静电力大小变为原来的倍．故A正确，B、C、D错误．2.【答案】B【解析】小球自a点运动到b时，电场力做负功：Wab=2 eV-20 eV=-18 eV ①由于相邻两等势面的电势差相等，故电势差的大小关系有：Uab=3Ubc②从b到c电场力做正功，根据动能定理有：Wbc=E kc-E kb③联立①②③可得E kc=8 eV．由于只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变，故在c点：E=E p+E k=8 eV即电势能和动能之和为8 eV，因此当电势能等于-6 eV时动能为14 eV，故A、C、D错误，B正确．3.【答案】B【解析】带电荷的云层靠近避雷针时，在避雷针尖端感应出与云层相反的电荷，达到一定程度就向空中放电，中和云层中的电荷，从而避免遭受雷击，所以只有B正确．4.【答案】D【解析】①电子枪发射出电子，要想让亮斑沿OY向上移动，电子在YY′中受到的电场力必须向上，板间场强必须向下，则需在偏转电极YY′上加电压，且Y比Y′电势高．故①错误；②要想让亮斑移到荧光屏的左上方，电子在偏转电极XX′间受到的电场力指向X′、在YY′间受到的电场力指向Y，则需在偏转电极XX′、YY′上加电压，且X′比X电势高，Y比Y′电势高．故②错误；③设加速电场的电压为U1，偏转电场的电压为U2，偏转电极的长度为L，板间距离为d，根据推论得知，偏转距离为y＝，可见，偏转距离与偏转电压U2成正比，由几何知识得知，电子在荧光屏偏转的距离也与偏转电压成正比，则偏转电极XX′上加上随时间作线性变化的电压时，电子在荧光屏偏转的距离与时间也是线性关系，形成一条亮线，若电压是周期性变化，就可以使电子在水平方向不断扫描．故③正确；④由③的分析知，电子在荧光屏偏转的距离与偏转电压成正比，则在偏转电极YY′上加按正弦规律变化的电压，电子在荧光屏偏转的距离按正弦规律变化，而在偏转电极XX′上加适当频率的扫描电压，水平方向电子不断从右向左匀速扫描，在荧光屏上出现一条正弦曲线．故④正确．5.【答案】B【解析】点电荷垂直于电场方向进入电场时，电场力垂直于其初速度方向，电荷做类平抛运动，故本题选B.6.【答案】A【解析】数字电路遵循逻辑关系计算，所以又叫逻辑电路，A正确；从逻辑关系看，门电路的输入端或输出端只有两种状态，无信号以“0”表示，有信号以“1”表示．也可以规定：低电平为“0”，高电平为“1”，B错误；集成电路是由与、或、非、与非、或非等基本逻辑门为基本单元构建的，C 错误；集成电路可靠性高、寿命长，耗电量低，D错误；故选A.7.【答案】B【解析】电路中电流表的示数为2.0 A，所以电动机的电压为：U=E﹣U内﹣UR0=12 V﹣Ir﹣IR0=(12﹣2×1﹣2×1.5) V=7 V，故D错误；电动机的总功率为：P总=UI=7×2 W=14 W，电动机的发热功率为：P热=I2R=22×0.5 W =2 W，所以电动机的输出功率为：P机=14 W﹣2 W=12 W，故A错误，C错误；电源的输出的功率为：P输出=EI﹣I2R=(12×2﹣22×1) W=20 W，故B正确.8.【答案】A【解析】与R并联后与串联再与并联；当滑片向上滑动时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中电流减小，由可知，路端电压增大，故的亮度增大；因路端电压增大，则中的电流增大，但因总电流减小，故流过的电流减小，故分压减小，则并联部分电压增大，故变亮，A正确.9.【答案】D【解析】某同学把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角很大，即读数较小，所选量程较大，应换用较小挡位，所以A、C错．而换挡时必须重新调零，所以B错．D对．10.【答案】D【解析】I－t图线与坐标轴所围成的面积表示电容器放电的电荷量，而电容器的带电量Q＝CE，没有变化，所以曲线与坐标轴所围面积不变，故A、B错误．将滑片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻增大，由闭合电路欧姆定律知，将开关掷向2时电容器开始放电的电流减小，则曲线与纵轴交点的位置将向下移动，故C错误，D正确．11.【答案】C【解析】在磁铁的N极位置与S极位置对调前，根据左手定则判断可知，导线所受的安培力方向斜向下，由牛顿第三定律得知，磁铁所受的安培力方向斜向上，设安培力大小为F安，斜面的倾角为α，磁铁的重力为G，由磁铁的力平衡得：斜面对磁铁的支持力：F=（G-F安）cosα，摩擦力：f=（G-F安）sinα，在磁铁的N极位置与S极位置对调后，同理可知，斜面对磁铁的支持力：F=（G+F ）cosα，摩擦力：f=（G+F安）sinα，可见，F、f都增大，故 A、B、D错误，C正确.安12.【答案】C【解析】电子的速度v∥B，F洛＝0，电子做匀速直线运动．13.【答案】C【解析】鸽子能准确的飞行靠的是地磁场，若在鸽子身上捆绑一块永磁体，会影响鸽子周围的磁场．14.【答案】C【解析】由表格数据可知，当电流I不变时，电压U与磁感应强度B成正比，当磁感应强度B不变时，则有电压U与电流I成正比，综合所述可知，电压可能与电流或磁感应强度成正比，故C 正确，A、B、D错误.15.【答案】B【解析】磁场方向垂直纸面向里，金属棒所受的安培力方向竖直向上，根据平衡，知弹簧的拉力减小．故A错误．磁场方向垂直纸面向外，金属棒所受的安培力方向竖直向下，根据平衡，知弹簧的拉力增大．故B 正确．磁场方向平行于纸面向上，则安培力方向垂直纸面向外，当平衡时，弹簧拉力的方向不在竖直方向上．故C错误．磁场方向平行MN向左，则电流的方向与磁场的方向平行，不受安培力的作用，拉力不变．故D 错误．16.【答案】(1)见解析图(2)U-I图象见解析 1.460.72(3) <【解析】（1）根据要求，变阻器的滑动触头滑至最左端时，其使用电阻值最大，电源的内阻是比较小的，为了减小误差，采用电流表的内接法，按要求连实验实物图，如图（2）根据这些数据作出U-I图象如图．在U-I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出电源的电动势为1.46 V，图象中的斜率表示电源的内阻，所以电源的内阻为0.72 Ω.（3）由图所示电路可知，相对于电源来说，电流表采用内接法，由于电压表的分流作用，使所测电源电动势小于电动势真实值.17.【答案】（1）负电（2）（3）【解析】（1）由b到a，液滴做直线运动，所受合力沿bd所在直线，对液滴受力分析可知，电场力水平向右，与电场方向相反，所以小球带负电.（2）由图可知，液滴所受合力根据牛顿第二定律F=ma，解得液滴的加速度（3）由图可知，电场力qE=mg由b到d，沿电场方向的距离沿电场方向电势降低，应有<0，所以18.【答案】16 V 2.0 Ω【解析】只闭合开关S1时，电容器C1的电荷量Q1＝C1E，C2的电荷量Q2＝C2E，式中E为电源的电动势，再闭合开关S2后，电流表的示数为I，则C1的电荷量Q1′＝C1IR1，C2的电荷量Q2′＝C2IR2根据题意有：由闭合电路的欧姆定律，有：E＝I(R1＋R2＋r)联立解得：E＝16 V，r＝2.0 Ω．19.【答案】（1）从P点水平喷出的微粒打在极板时的水平位移x．（2）0.1 V/m，方向竖直向下 0.02 s【解析】（1）微粒在匀强电场做类平抛运动，微粒的加速度：根据运动学：得运动的半径为：解得：（2）要使微粒做直线，电场应反向，且有：qE'=mg故电场应该调节为方向向下，大小为：E'=0.1 V/m经t0=0.02 s时，微粒运动的位移为：极板上被微粒击中区域为半径为r的圆，其中S=2πr2=0.06π m2（3）微粒做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力：m=1.0×10﹣5kg竖直向下射出的微粒打在B板的左端恰好与B板相切，如图甲所示：d1=0.1 m 当粒子源和B板右边击中点距离为直径时距离最远：如图乙所示：故r板被微粒打中的区域的长度都为.。
最新人教版高中物理选修3-1单元测试题全套及答案
高中物理选修3-1单元测试题全套及答案第一章《静电场》章末检测题(考试时间90分钟，总分120分)一．选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分。
每小题给出的四个选项中，只有一题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 总分答案A.电场线是电场中实际存在的线B.电场中的任意两条电场线都不可能相交C.顺着电场线的方向，电场强度一定越来越大D.顺着电场线的方向，电场强度一定越来越小2. 下列说法中不正确．．．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3. 下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有①场强E=F/q②场强E=U/d③场强E=kQ/r2 ④电场力做功W=UqA.①③B.②③C.②④D.①④4．一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中，在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点，电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是A．加速度的大小增大，动能、电势能都增加B．加速度的大小减小，动能、电势能都减少C．加速度增大，动能增加，电势能减少D．加速度增大，动能减少，电势能增加5. 如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离。
用U a、U b、U c和E a、E b、E c分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定A. U a>U b>U cB.U a—U b＝U b—U cC.E a>E b>E cD.E a=E b=E c6. AB是某电场中的一条电场线，若将一负电荷从A点处自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图所示，则A、B两点的电势高低和场强大小关系是A. ϕϕA B A BE E>>， B. ϕϕA B A BE E><，C.ϕϕA B A BE E<>， D. ϕϕA B A BE E<<，7. 如图所示，有一带电粒子只在电场力作用下沿曲线AB运动，虚线a、b、c、d为电场中的等势面，且ϕϕϕϕa b c d>>>，粒子在A点时初速度v0的方向与等势面d平行，下面说法正确的是A. 粒子带正电荷B. 粒子在运动过程中电势能逐渐减少C. 粒子在运动过程中动能逐渐减少D. 粒子在运动过程中电势能与动能之和逐渐减少8. 如图所示，在E =500V/m 的匀强电场中，a 、b 两点相距d=2cm ，它们的连线跟场强方向的夹角是600，则U ab 等于A.5VB.10VC.－5VD.－10V9. 如图所示，平行金属板A 、B 组成的电容器，充电后与静电计相连，要使静电计指针张角变大，下列措施中可行的是A.A 向上移动B.B 板向左移动C.A 、B 之间充满电介质D.使A 板放走部分电荷10. 如图所示，在电场强度为E 、方向水平向右的匀强电场中，A 、B为一竖直线上的两点，相距为L ，外力F 将质量为m 、带电荷量为q 的粒 子从A 点匀速移到B 点，重力不能忽略，则下列说法中正确的是 A ．外力的方向水平 B ．外力的方向竖直向上C ．外力的大小等于qE +mgD ．外力的大小等于22()()qE mg11. A 、B 两点各放有电量为+Q 和+2Q 的点电荷，A 、B 、C 、D 四点在同一直线上，且AC=CD=DB 。
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§ 1、2 电荷及其守恒定律库仑定律（1）【典型例题】【例 1】关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是：（） A 、摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷B、摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体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【解析】摩擦起电的实质是：当两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来电中性的物体由于得到电子而带上负电，失去电子的物体带上正电。
即电荷在物体之间转移。
感应起电的实质是：当一个带电体靠近导体时，由于电荷之间的相互吸引或排斥，导致导体中的自由电荷趋向或远离带电体，使导体上靠近带电体的一端带异种电荷，远离的一端带同种电荷。
即电荷在物体的不同部分之间转移。
由电荷守恒定律可知：电荷不可能被创造。
【答案】 B、 C【例 2】绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a，a 的表面镀有铝膜，在 a 的附近，有一个绝缘金属球 b，开始 a、b 都不带电，如图所示，现在使 a 带电，则：（）A 、 a、 b 之间不发生相互作用B、 b 将吸引 a，吸住后不放C、 b 立即把 a 排斥开D、 b 先吸引 a，接触后又把 a 排斥开【解析】当 a 带上电荷后，由于带电体要吸引轻小物体，故a将吸引b。
这种吸引是相互的，故可以观察到 a 被 b 吸引过来。
当它们相互接触后，电荷从 a 转移到 b，它们就带上了同种电荷，根据电荷间相互作用的规律，它们又将互相排斥。
【答案】 D【例 3】两个相同的带电导体小球所带电荷量的比值为1∶3，相距为 r 时相互作用的库仑力的大小为F，今使两小球接触后再分开放到相距为2r 处，则此时库仑力的大小为：A 、1F B 、1F C、1F D、1F 1264 3【解析】设两个小球相互接触之前所带电荷量分别为q 和 3q，由库仑定律得：F＝3kq2/r 2由于两个导体小球完全相同，故接触后它们的带电情况完全相同。
最新人教版高中物理选修3-1复习试题及答案全套
高中物理选修3-1复习试题及答案全套章末综合测评(一)(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分．在每小题给出的四个选项中第1～7题只有一项符合题目要求．第8～12题有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错的得零分．)1．下列说法正确的是()A．电荷放在电势高的地方，电势能就大B．正电荷在电场中某点的电势能，一定大于负电荷在该点具有的电势能C．无论是正电荷还是负电荷，克服电场力做功它的电势能都增大D．电场强度为零的点，电势一定为零C[电势能的大小与电荷的电性有关，正电荷放在电势高的地方，电势能大，而负电荷放在电势高的地方，电势能小，故A错误；正电荷在电场中电势大于零的点，其电势能一定大于负电荷在该点具有的电势能；而正电荷在电场中电势小于零的点，其电势能一定小于负电荷在该点具有的电势能，故B错误；只要克服电场力做功，电荷的电势能一定增大，与电荷的电性无关，故C正确；电场强度与电势无关，可知电场强度为零的点，电势不一定为零，故D错误．] 2．如图1所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P慢慢靠近．关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中不正确的是()图1A．两端的感应电荷越来越多B．两端的感应电荷是同种电荷C．两端的感应电荷是异种电荷D．两端的感应电荷的电荷量相等B[由于导体内有大量可以自由移动的电子，当它慢慢靠近带负电的球P 时，由于同种电荷相互排斥，导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端，靠近P 的一端带上了正电荷，远离P的一端带上了等量的负电荷．导体离球P距离越近，电子被排斥得越多，感应电荷越多．]3.如图2所示，曲线为电荷在匀强电场中的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，则下列说法正确的是()图2A．电荷在b点的电势能大于在a点的电势能B．电荷在a、b两点的电势能相等C．该电场的方向水平向左D．b点的电势高于a点的电势A[由电荷运动轨迹可以确定电荷所受电场力水平向左，a到b过程中，电场力与速度所成的角度为钝角，则电场力做负功，电势能增大，则电荷在b点的电势能大于在a点的电势能，故A正确，B错误；由于不知道电荷的电性，所以不能确定电场线的方向，同时也就不能确定电势的高低，故C、D错误．]4.在匀强电场中，有一质量为m ，带电量为q 的带电小球静止在O 点，然后从O 点自由释放，其运动轨迹为一直线，直线与竖直方向的夹角为θ，如图3所示，那么关于匀强电场的场强大小的下列说法中正确的是( )图3A ．唯一值是mg tan θq B ．最大值是mg tan θq C ．最小值是mg sin θq D ．不可能是mg q C [带电小球受到电场力与重力作用，小球沿合力方向做加速直线运动，根据图示位置可确定电场力的方向，小球在重力和电场力的共同作用下做加速直线运动，当电场力的大小与重力沿合力的垂直方向分力相等时，电场力最小，即qE ＝mg sin θ，故E ＝mg sin θq ；故选C.]5.某带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B 点，电场线、粒子在A 点的初速度及运动轨迹如图4所示，可以判定( )图4A．粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度B．粒子在A点的动能小于它在B点的动能C．粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D．A点的电势低于B点的电势B[由电场线分布可知，E A<E B, 故带电粒子在B点的加速度较大，A错．由粒子的运动轨迹可知，静电力做正功，粒子的电势能减少，动能增加，B对，C 错．由于沿电场线方向电势降低，所以φA>φB，D错．]6.在真空中，上、下两个区域均有竖直向下的匀强电场，其电场线分布如图5所示，有一带负电的粒子从上边区域沿一条电场线以速度v0匀速下落，并进入下边区域(该区域的电场范围足够广)，在下列速度—时间图象中，符合粒子在电场内运动情况的是(以v0方向为正方向)()图5A B C DC[电场线在下边区域密，即下边区域场强大，故粒子在上边区域向下匀速运动，进入下边区域后，先做匀减速运动至速度减为零，接着向上做匀加速运动，越过边界后以速度－v0在上边区域再次做匀速运动．]7.如图6所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点．由O点静止释放的电子恰好能运动到P点．现将C 板向右平移到P′点，则由O点静止释放的电子()图6A．运动到P点返回B．运动到P和P′点之间返回C．运动到P′点返回D．穿过P′点A[设AB、BC间的电场强度分别为E1、E2，间距分别为d1和d2，电子由O点运动到P点的过程中，据动能定理得：eE1d1－eE2d2＝0①当C板向右平移后，BC板间的电场强度E′2＝U′d′2＝QC′d′2＝QεS4πkd′2·d′2＝4πkQεS，BC板间的电场强度与板间距无关，大小不变．第二次释放后，设电子在BC间移动的距离为x，则eE1d1－eE2x＝0－0②比较①②两式知，x＝d2，即电子运动到P点时返回，选项A正确．]8.如图7所示的Ux图象表示三对平行金属板间电场的电势差与场强方向上距离的关系．若三对金属板的负极板接地，图中x均表示到正极板的距离，则下述结论中正确的是()图7A ．三对金属板正极电势的关系φ1＞φ2＞φ3B ．三对金属板间场强大小有E 1＞E 2＞E 3C ．若沿电场方向每隔相等的电势差值作一等势面，则三个电场等势面分布的关系是1最密，3最疏D ．若沿电场方向每隔相等距离作一等势面，则三个电场中相邻等势面差值最大的是1，最小的是3BCD [通过U x 图象分析可得，三对金属板的板间电势差相同，又因为金属板的负极板都接地，所以三个正极板的电势相等，A 错误．又因为板间距离不同，由E ＝U AB d 可得E 1＞E 2＞E 3，B 正确．每隔相等的电势差值作一等势面，由d ＝U AB E 可得，场强越大，等势面间距越小，分析得等势面分布的关系是1最密，3最疏，C 正确．沿电场方向每隔相等距离作一等势面，由U AB ＝Ed 可得，场强越大，电势差越大，分析得相邻等势面差值最大的是1，最小的是3，D 正确．]9.如图8所示是两个等量异种点电荷，周围有1、2、3、4、5、6各点，其中1、2之间距离与2、3之间距离相等，2、5之间距离与2、6之间距离相等．两条虚线互相垂直且平分，那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是( )图8A．1、3两点电场强度相同B．5、6两点电场强度相同C．4、5两点电势相同D．1、3两点电势相同ABC[两个等量异种点电荷的中垂线是等势线，所以2、4、5、6的电势相等，C正确；顺着电场线的方向电势降低，1、3电势不相等，D错误；1、2之间距离与2、3之间距离相等，由场强的矢量合成可以知道1、3两点电场强度相同，A正确；2、5之间距离与2、6之间距离相等，由场强的矢量合成得5、6两点电场强度相同，B正确．]10.空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图9所示，x轴上两点B、C的电场强度在x方向上的分量分别是E Bx、E Cx，下列说法中正确的有()图9A．E Bx的大小大于E Cx的大小B．E Bx的方向沿x轴正方向C．电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功AD[在φx图中，图象斜率的绝对值表示场强大小．结合题中图象特点可知E Bx>E Cx，E Ox＝0，故A对，C错．根据电场中沿着电场线的方向电势逐渐降低可知E Bx沿x轴负方向，B项错．负电荷在正x轴上受电场力沿x轴负向，在负x轴上受电场力沿x轴正向，故可判断负电荷从B移到C的过程中，电场力先做正功后做负功，D项正确．]11.如图10所示，在两等量异种点电荷产生的电场中，abcd是以两点电荷连线中点O为对称中心的菱形，a、c在两电荷的连线上，下列判断正确的是()图10A．a、b、c、d四点的电场强度的方向相同B．a、b、c、d四点的电势相同C．a、b两点间的电势差等于c、d两点间的电势差D．将正试探电荷由b沿ba及ad移到d点的过程中，试探电荷的电势能先增大后减小AD[根据等量异种电荷电场线的特点可知，a、b、c、d四点的电场强度方向都向右，A正确；沿着电场线方向电势逐渐降低，中垂线上各点电势为零，连线上的a点电势高于c点电势，B错误；a、b两点间的电势差等于a、O两点间的电势差，c、d两点间的电势差等于c、O两点间的电势差，所以U aO ＝－U cO，C错误；将正试探电荷由b沿ba及ad移到d点的过程中，电场力先做负功，后做正功，所以电势能先增大后减小，D正确．]12.如图11所示，三个质量相同，带电荷量分别为＋q、－q和0的小液滴a、b、c，从竖直放置的两板中间上方由静止释放，最后从两板间穿过，轨迹如图所示，则在穿过极板的过程中()图11A ．电场力对液滴a 、b 做的功相同B ．三者动能的增量相同C ．液滴a 电势能的增加量等于液滴b 电势能的减小量D ．重力对三者做的功相同AD [此题考查带电粒子在电场中的受力运动及能量变化规律，因a 、b 带电荷量相等，所以穿过两板时电场力做功相同，电势能增加量相同，A 对，C 错；c 不带电，不受电场力作用，由动能定理，三者动能增量不同，B 错；a 、b 、c 三者穿出电场时，由W G ＝mgh 知，重力对三者做功相同，D 对．]二、非选择题(本题共4小题，共40分)13．(8分) 将一个电量为－2×10－9 C 的点电荷从电场中的N 点移动到M 点， 需克服电场力做功1.4 × 10－8 J ，求：(1)N 、M 两点间的电势差U NM 为多少？(2)若将该电荷从M 移到N ，电场力做什么功？U MN 为多少？【解析】 (1)由题意可知，将点电荷从N 移动到M 点，电场力做负功，即W NM ＝－1.4×10－8 J ，根据公式U NM ＝W NM q ＝－1.4×10－8－2×10－9＝7 V . (2)当点电荷从M 移到N 点时，电场力做正功．根据电势差之间的关系有： U MN ＝－U NM ＝－7 V .【答案】(1)7 V(2)正功－7 V14. (10分)在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0 m和5.0 m．已知放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系如图12所示中的直线A、B所示，放在A点的电荷带正电，放在B 点的电荷带负电．求：图12(1)B点的电场强度的大小和方向；(2)试判断点电荷Q的电性，并确定点电荷Q的位置坐标.【解析】(1)由题图可得B点电场强度的大小E B＝Fq＝2.5 N/C.因B点的试探电荷带负电，而受力指向x轴的正方向，故B点场强的方向沿x轴的负方向．(2)因A点的正电荷受力和B点的负电荷受力均指向x轴的正方向，故点电荷Q位于A、B两点之间，带负电．设点电荷Q的坐标为x，则E A＝k Q(x－2)2，E B＝k Q(5－x)2.由题图可得E A ＝40 N/C ，解得x ＝2.6 m.【答案】 (1)2.5 N/C 沿x 轴的负方向 (2)负电2.6 m15. (10分)如图13所示，固定于同一条竖直线上的A 、B 是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为＋Q 和－Q ，A 、B 相距为2d .MN 是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球P ，质量为m 、电荷量为＋q (可视为点电荷，不影响电场的分布．)，现将小球P 从与点电荷A 等高的C 处由静止开始释放，小球P 向下运动到距C 点距离为d 的O 点时，速度为v .已知MN 与AB 之间的距离为d ，静电力常量为k ，重力加速度为g .求：图13(1)C 、O 间的电势差U CO ；(2)O 点处的电场强度E 的大小；(3)小球P 经过与点电荷B 等高的D 点时的速度．【解析】 (1)根据动能定理则，从C 到Omgd ＋qU CO ＝12m v 2则U CO ＝m v 2－2mgd 2q. (2)A 点和B 点在O 点的电场强度均为E ＝k Q r 2，其中r ＝AO ＝BO ＝2d ，所以E ＝k Q 2d 2，根据对称性可知，两点电荷场强在水平方向的分场强抵消，合场强为：E 合＝2E ·cos 45°＝2kQ 2d 2.(3)从C 到D 点，由于电场线的对称性，U CD ＝2U CO ，则根据动能定理有：mg 2d ＋2qU CO ＝12m v 2D ，所以v D ＝2v .【答案】 (1)m v 2－2mgd 2q (2)2kQ 2d 2 (3)2v16. (12分)如图14所示，在绝缘水平面上，相距为L 的A 、B 两处分别固定着两个带电量相等的正电荷，a 、b 是AB 连线上的两点，其中Aa ＝Bb ＝L /4，O 为AB 连线的中点，一质量为m 、带电荷量为＋q 的小滑块(可以看作质点)以初动能E 0从a 点出发，沿直线AB 向b 点运动，其中小滑块第一次经过O 点的动能为初动能的n 倍(n ＞1)，到达b 点时动能恰好为零，小滑块最终停在O 点，求：图14(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数；(2)O 、b 两点间的电势差U O b ；(3) 小滑块运动的总路程．【解析】 (1)因为＋q A ＝＋q B ，a 、b 以中点O 对称，所以U ab ＝0.滑块由a 到b 的过程，根据动能定理： qU ab －μmg L 2＝－E 0，所以μ＝2E 0mgL .(2)对小滑块由O 到b 的过程，根据动能定理：qU Ob －μmg L 4＝－nE 0，U Ob ＝14μmgL －nE 0q ＝(1－2n )E 02q. (3)U aO ＝－U Ob ＝(2n －1)E 02q， 小滑块从a 点开始，最终停在O 点，根据动能定理qU aO －μmgs ＝－E 0，s ＝qU aO ＋E 0μmg ＝(2n ＋1)L 4. 【答案】 (1)2E 0mgL (2) (1－2n )E 02q (3)(2n ＋1)L 4章末综合检测(二)(时间：90分钟 分值：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求．第6～10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的2分，有选错的得零分．)1.某同学用伏安法测小灯泡的电阻时，误将电流表和电压表接成如图1所示的电路，接通电源后，可能出现的情况是( )图1A．电流表被烧坏B．电压表被烧坏C．小灯泡被烧坏D．小灯泡不亮D[由于电压表的内阻很大，所以电路中的电流很小，电压表、电流表、灯泡都不会被烧坏，但灯泡不亮，D正确．]2．两个相同的电阻R，当它们串联后接在电动势为E的电源上，通过一个电阻的电流为I；若将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I，则电源的内阻为()A．4R B．RC．R2D．无法计算B[当两电阻串联接入电路中时I＝E2R＋r，当两电阻并联接入电路中时I＝E R2＋r ×12，由以上两式可得r＝R，B正确．]3．两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为2L，直径为2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为()A．Q A∶Q B＝1∶1 B．Q A∶Q B＝2∶1C．Q A∶Q B＝1∶2 D．Q A∶Q B＝4∶1B[直径比为1∶2，则横截面积比为1∶4，根据电阻定律R＝ρlS，知电阻之比为2∶1，根据Q＝I2Rt，电流相等，则热量之比为2∶1.故选B.]4.如图2所示，A灯与B灯电阻相同，当滑动变阻器R的滑动片向下滑动时，两灯的变化是()图2A．A灯变亮，B灯变亮B．A灯变暗，B灯变亮C．A灯变暗，B灯变暗D．A灯变亮，B灯变暗C[当变阻器的滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，根据串、并联电路特点可知电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得干路电流I增大，内电压增大，路端电压U减小，A灯两端电压减小，亮度变暗；另一支路电流I′＝I －I A增大，R1两端电压U1＝I′R1增大，故R与B灯的并联支路电压U B＝U－U1减小，B灯变暗，C正确．]5．某一网络电路中的部分电路如图3所示，已知I＝3 A，I1＝2 A，R1＝10 Ω，R2＝5 Ω，R3＝30 Ω，则下列结论正确的是()图3A．通过R3的电流为0.5 A，方向从a→bB．通过R3的电流为0.5 A，方向从b→aC．通过电流表的电流为0.5 A，电流表“＋”接线柱在右边D．通过电流表的电流为1.5 A，电流表“＋”接线柱在左边B[R1两端的电压U1＝I1R1＝2×10 V＝20 V；R2两端的电压U2＝I2R2＝(3－2×5) V＝5 V，所以R3两端的电势差U ab＝U2－U1＝5 V－20 V＝－15 V，b点电势高，电流由b→a，I3＝|U ab|R3＝0.5 A，A错误，B正确；电流表中的电流方向应该向右，大小I A＝I2－I3＝0.5 A，C、D均错误．]6.如图4所示，UI图线上，a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，b点α＝β，则下列说法中正确的是()图4A．在b点时，电源有最大输出功率B．在b点时，电源的总功率最大C．从a到b时，β角增大，电源的总功率和输出功率都将增大D．从b到c时，β角增大，电源的总功率和输出功率都将减小AD[在b点α＝β说明此时外电阻R等于内阻，电源有最大输出功率，A＝IE，则电流越大，总功率越大，B、C错，D正确．]对；电源总功率P总7．在如图5甲所示的电路中，电源的电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关闭合后，下列说法中正确的是()甲乙图5A．L1中的电流为L2中的电流的2倍B．L1的电阻为12 ΩC．L1消耗的电功率为0.75 WD．L2消耗的电功率为0.375 WBC[L1两端电压为3 V时，由题图乙可知L1中的电流为0.25 A，L1的电阻R＝UI＝12 Ω，B正确；L1消耗的电功率P＝UI＝0.75 W．L2、L3串联分压，分到的电压为1.5 V，由题图乙可知L2和L3中的电流为0.20 A，L2消耗的电功率P＝UI＝0.30 W，D错误；L1中的电流为L2中的电流的1.25倍，A错误．]8.如图6所示的电路中，当滑动变阻器的触头向上滑动时，则()图6A．电源的功率变小B．电容器贮存的电荷量变小C．电源内部消耗的功率变大D．电阻R消耗的电功率变小BC[由闭合电路欧姆定律可知，当滑动触头向上滑动时，R总变小，I总增大，U端减小，而R1分压U1增大，所以电容器上的电压减小．电源功率P总＝I总E增大，A错误；Q＝CU减小，B正确；电源内部消耗功率P内＝I2总r增大，C正确；电阻R1消耗的功率增大，R上消耗的功率无法确定．]9．将分压电阻串联在表头上，改装成电压表，下列说法中正确的是()A．接上分压电阻后，增大了表头的满偏电压B．接上分压电阻后，电压按一定比例分别降在表头和分压电阻上，表头的满偏电压不变C．如果分压电阻是表头内阻的n倍，则电压表量程扩大为表头满偏电压的n倍D．通电时，表头和分压电阻中通过的电流一定相等BD[接上分压电阻后，电压按一定比例分别降在表头和分压电阻上，表头的满偏电压不变，A错误，B正确；分压电阻是表头内阻的n倍，则表头满偏时分压电阻两端的电压为nU g，则电压表的量程为(n＋1)U g，C错误；通电时，表头和分压电阻串联，故通过它们的电流一定相等，D正确．]10.在如图7所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定，闭合开关S后灯泡能够发光，经过一段时间后灯泡突然变亮，则出现这种现象的原因可能是()图7A．电阻R1短路B．电阻R2断路C．电阻R2短路D．电容器C断路AB[若R1短路，则R总变小，I总变大，通过灯泡L的电流变大，灯泡变亮，A正确；若R2断路，R总变大，I总变小，U内＝I总r变小，U外变大，U1＝I总R1变小，因U L＝U外－U1，所以U L变大，灯泡变亮，B正确；若R2短路，电流不经过灯泡，灯泡不亮，C错误；若电容器断路，总电阻不影响，故灯泡亮度不变，D错误．]二、非选择题(本题共6小题，共60分)11．(8分)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图8所示，校零时的读数为________mm，合金丝的直径为______________mm.甲乙图8(2)为了精确测量合金丝的电阻R x，设计出如图9甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物电路连接．甲乙图9【解析】(1)由于螺旋测微器开始起点有误差，估读为0.007 mm，测量后要去掉开始误差，即合金丝直径为0.5 mm＋14.5×0.01 mm－0.007 mm＝0.638 mm.(2)将电表连入电路时注意电流要从正接线柱流入，该实验要求电压表示数从零开始，滑动变阻器采用分压接法．【答案】(1)0.0070.638(0.636～0.640均正确)(2)见解析图12．(10分)某物理实验小组利用实验室提供的器材测定电压表V1的内阻，可选用的器材如下：A．待测电压表V1：量程3 V，内阻约3 kΩB．电压表V2：量程15 V，内阻约20 kΩC．电流表A：量程3 A，内阻约0.1 ΩD．定值电阻R0：9.0 kΩE．滑动变阻器R1：0～200 ΩF．滑动变阻器R2：0～2 kΩG．电源E：电动势约为12 V，内阻忽略不计H．开关、导线若干(1)现用多用电表测电压表V1的内阻，选择倍率“×100”挡，其它操作无误，多用电表表盘示数如图10所示，则电压表V1的内阻约为________Ω.图10(2)为了准确测量电压表V1的内阻，两位同学根据上述实验器材分别设计了如图11甲和乙两个测量电路，你认为________(选填“甲”或“乙”)更合理，并在实物图中用笔画线代替导线将电路图补充完整．甲乙图11(3)该实验中滑动变阻器应该选用________(选填“R1”或“R2”)．(4)用已知量R0和V1、V2的示数U1、U2来表示电压表V1的内阻R V1＝________.【解析】(1)用多用电表测得的电压表的内阻为34×100 Ω＝3 400 Ω；(2)甲图中，因为电压表V2的电阻与R0阻值相当，通过电压表V2的电流不能忽略，故用通过R0的电流作为通过V1的电流，则误差较大；故用乙电路较合理；电路连接如图：(3)实验中滑动变阻器要用分压电路，故用选取阻值较小的R1；(4)根据欧姆定律可知：R V1＝U1U2－U1R0＝U1R0U2－U1.【答案】(1)3 400(2)乙连图如解析图(3)R1(4)U1R0U2－U1 13．(10分) 如图12所示的电路中，各电阻的阻值已标出．当输入电压U AB ＝110 V时，输出电压U CD是多少？图12【解析】 并联部分的等效电阻为： R 并＝(9R ＋R )×109R (9R ＋R )＋109R＝R ，则电路的总电阻为：R 总＝10R ＋R ＝11R . 由串联分压得并联部分R 并上的电压为： U 并＝R 并R 总·U AB ＝R11R ×110 V ＝10 V . 而输出电压U CD 即电阻R 上分到的电压，再由串联分压得， U CD ＝U R ＝R 9R ＋RU 并＝110×10 V ＝1 V . 【答案】 1 V14．(10分)有一只量程为1 mA 的电流表，刻度盘共有50格，若给它并联一个10－2 Ω的电阻，则可将它改装成一个量程为1 A 的电流表，若要把这个量程为1 mA 的电流表改装成一个量程为10 V 的电压表， 应在电流表上串联一个多大的电阻？用这个电压表测量电压时，表盘上指针偏转40格，则所测电压为多少伏？【解析】 将电流表改装成大量程电流表时，并联一分流电阻，则有I ＝I g ＋I g R g R 1即R g ＝(I －I g )R 1I g ＝(1－0.001)×10－20.001 Ω＝9.99 Ω≈10 Ω将电流表改装成大量程电压表时，串联一分压电阻，则有 I g (R g ＋R 2)＝UR 2＝U I g－R g ＝100.001 Ω－10 Ω＝9 990 Ω当指针偏转40格时，通过电流表的电流为 I ′＝0.001×4050 A所测电压U ′＝I ′(R g ＋R 2)＝8 V . 【答案】 9 990 Ω 8 V15．(10分)一根长为l ＝3.2 m 、横截面积S ＝1.6×10－3m 2的铜棒，两端加电压U＝7.0×10－2 V．铜的电阻率ρ＝1.75×10－8 Ω·m，铜内自由电子的体密度为n＝8.5×1029 m－3.求：(1)通过铜棒的电流；(2)铜棒内的电场强度；(3)自由电子定向移动的平均速度．【解析】(1)由R＝ρlS和I＝UR得I＝USρl＝7.0×10－2×1.6×10－31.75×10－8×3.2A＝2×103A.(2)E＝Ud＝7.0×10－23.2V/m＝2.19×10－2 V/m.(3)由I＝neS v得v＝IneS＝2×1038.5×1029×1.6×10－19×1.6×10－3m/s＝9.19×10－6 m/s.【答案】(1)2×103 A(2)2.19×10－2 V/m(3)9.19×10－6 m/s16. (12分)如图13所示，直流电动机和电炉并联后接在直流电源上，电源的内阻r＝1 Ω，电炉的电阻R1＝19 Ω，电动机线圈的电阻R2＝2 Ω，当开关S断开时，电源内电路消耗的热功率P＝25 W；当S闭合时，干路中的电流I＝12.6 A．求：图13(1)电源的电动势E；(2)S闭合后电动机的机械功率.【解析】(1)开关S断开时，由P＝I20·r得I0＝Pr＝251A＝5 A由闭合电路欧姆定律得E＝I0(R1＋r)＝5×(19＋1) V＝100 V.(2)开关S闭合后，内电压U内＝Ir＝12.6 V路端电压U＝E－U内＝(100－12.6) V＝87.4 V通过电炉的电流I1＝UR1＝87.419A＝4.6 A通过电动机的电流I2＝I－I1＝8.0 A电动机消耗的热功率P1＝I22R2＝8.02×2 W＝128 W电动机工作时，消耗的电功率P2＝UI2＝87.4×8 W＝699.2 W电动机输出的机械功率P3＝P2－P1＝(699.2－128) W＝571.2 W.【答案】(1)100 V(2)571.2 W章末综合检测(三)(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求．第8～12题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的2分，有选错的得零分．)1．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是()A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力的方向一致C．在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，B值越大D[磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与试探电流元无关．而磁感线可以描述磁感应强度，疏密程度表示大小．]2.如图1所示，A为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图．当圆盘高速绕中心轴OO′顺时针转动时，通电直导线所受磁场力的方向是()图1A．竖直向上B．竖直向下C．水平向里D．水平向外C[由于带负电的圆环顺时针方向旋转，形成的等效电流为逆时针方向，所产生的磁场方向竖直向上．由左手定则可判定通电导线所受安培力的方向水平向里．]3.图2中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()图2A．向上B．向下C．向左D．向右B[由右手定则可以判断出a、b、c、d四根长直导线在正方形中心O处产生的磁感应强度如图所示，四个磁感应强度按矢量的平行四边形定则合成，可得合磁场为水平向左．利用左手定则判断洛伦兹力的方向，可得洛伦兹力的方向竖直向下，B正确．]4．如图3所示的虚线框为一长方形区域，该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场，一束电子以不同的速率从O点垂直于磁场、沿图中方向射入磁场后，分别从a、b、c、d四点射出磁场，比较它们在磁场中的运动时间t a、t b、t c、t d，其大小关系是()图3A．t a<t b<t c<t d B．t a＝t b＝t c＝t dC．t a＝t b<t c<t d D．t a＝t b>t c>t dD[电子的运动轨迹如图所示，由图可知，从a、b、c、d四点飞出的电子对应的圆心角θa＝θb>θc>θd，而电子的周期T＝2πmqB相同，其在磁场中运动的时间t＝θ2πT，故t a＝t b>t c>t d.。
最新人教版高中物理选修3-1测试题及答案全套
最新人教版高中物理选修3-1测试题及答案全套第一章静电场章末检测一、选择题1. 一带电粒子在电场中只受静电力作用时，它不可能出现的运动状态是（）A. 匀速直线运动B. 匀加速直线运动C. 匀变速曲线运动D. 匀速圆周运动2. 如图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为零．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26 eV和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置m点时，其电势能变为－8 eV时，它的动能为（）A．8 eV B．13 eV C．20 eV D．34 eV3. 下列粒子从静止状态经过电压为U 的电场加速后，速度最大的是（）A. 质子（）B. 氘核（）C. α粒子（）D. 钠离子（Na + ）4. 对关系式U ab = Ed 的理解,正确的是A.式中的d 是a 、b 两点间的距离B. a 、b 两点间距离越大,电势差越大C. d 是a 、b 两个等势面的距离D.此式适用于任何电场5. 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（电荷量很小）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，W 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，E 不变B. E 变大，W 变大C. U 变小，W 不变D. U 不变，W 不变6. 如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电小球，从平行板电场中的P 点以相同的初速度垂直于E 进入电场，它们分别落到A 、B 、C 三点（）A. 落到A 点的小球带正电，落到B 点的小球不带电B. 三小球在电场中运动的时间相等C. 三小球到达正极板时动能关系：E KA ＞E KB ＞E KCD. 三小球在电场中运动的加速度关系：a A ＞a B ＞a C7. 一束正离子以相同的速率从同一位置，沿垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的轨迹都是一样的，这说明所有粒子（）A. 具有相同的质量B. 具有相同的电荷量C. 电荷量和质量的比相同D. 属于同一元素的同位素8. 某一电场中的电场线分布如图1352,则电场中A、B两点间电场强度和电势的关系为（）A.Ea 大于Eb,φa高于φbB.Ea 大于Eb,φa低于φbC.Ea 小于Eb,φa高于φbD.Ea 小于Eb,φa低于φb9. 下列对物理现象、概念认识正确的是：（）A．由于地球大气阻力作用，从高空下落的大雨滴落地速度大于小雨滴落地速度B．以匀加速运动的火车为参考系，牛顿第一定律并不成立，这样的参考系是非惯性系C．汽车在通过水库泄洪闸下游的“过水路面”最低点时,驾驶员处于失重状态D．电场强度、电势差、电容器的电容都是用比值法定义的10. 下列物理量中哪些与检测电荷q 无关（）A. 电场强度EB. 电势UC. 电势能E pD. 电场力F11. 如图所示，电子由静止开始从A 板向B 板运动，当到达B 板时速度为v ，保持两板电压不变，则（）A. 当增大两板间距离时，v 增大B. 当减小两板间距离时，v 变小C. 当改变两板间距离时，v 不变D. 当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间增长12. 在静电场中（）A.电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零B.电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同C.电场强度的方向总是跟等势面垂直D.沿着电场强度的方向，电势总是不断降低的13. 如图所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N 是y轴上的三个点，且OM＝MN，P点在y轴的右侧，MP⊥ON，则…（）A．M点的电势比P点的电势高B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D．在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动14. 如图所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N 是y轴上的三个点，且OM＝MN，P点在y轴的右侧，MP⊥ON，则…（）A．M点的电势比P点的电势高B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D．在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动二、实验题15. 某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材，一个满偏电流为100μA，内阻为2500Ω的表头，一个开关，两个电阻箱（）和若干导线；（1）由于表头量程偏小，该同学首先需要将表头改装成量程为50mA的电流表，则应将表头与电阻箱__________（填“串联”或者“并联”），并将电阻箱阻值调为________Ω。
人教版高中物理选修3-1综合能力测试题(附详解答案)
选修3-1综合能力测试题（附详解答案）本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．下列说法中正确的是哪一组() A．(a)电场线一定是从正电荷出发，终止于负电荷(b)磁感线一定是从N极出发，终止于S极B．(c)正电荷在电场中受到的电场力的方向即为该点电场强度的方向(d)小磁针在磁场中N极受到的磁场力的方向即为该点磁场的方向C．(e)电场线上某点的切线方向即是该点电场强度的方向(f)磁感线上某点的切线方向即是该点的磁场的方向D．(g)电场线越密的地方电场强度越强(h)磁感线越密的地方磁场越强答案：BCD解析：磁感线是封闭曲线，在磁体外部是由N极指向S极，而在磁体内部则是由S极指向N极，而电场线是由正电荷出发终止于负电荷，不形成封闭曲线，所以A项错误．根据电场、磁场方向的规定可知B项正确．根据电场线、磁感线的定义可知C项正确．电场线和磁感线的相同之处就在于电场线或磁感线越密的地方场强越强，可知D项正确．2．(2009·石北中学高二检测)带电粒子以初速度v0垂直电场方向进入平行金属板形成的匀强电场中，它离开时偏离原方向y，偏角为φ，下列说法正确的是() A．粒子在电场中做类平抛运动B．偏角φ与粒子的电量和质量无关C．粒子飞过电场的时间，决定于极板长和粒子进入电场时的初速度D．粒子的偏移距离y，可用加在两极板上的电压控制答案：ACD3．(2009·宁波模拟)如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声压的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号．则当振动膜片向右振动时()A．电容器电容值增大B．电容器带电荷量减小C．电容器两极板间的场强增大D．电阻R上电流方向自左向右答案：AC解析：振动膜片向右振动时，相当于两极板间距减小，由C=知C变大，A对；又由C=，因电容式话筒始终与电源连接，U不变，故Q变大，B错；由E=知，d减小，E变大，C对；当电容器电荷量变大时，由电源正负极知，电流方向自右向左流过电阻R，D错，故选A、C.4.如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知()A．三个等势面中，Q点的电势最高B．带电质点通过P点时电势能较大C．带电质点通过P点时的动能较大D．带电质点通过P点时的加速度较大答案：BD解析：带电质点无论从P点进入还是从Q点进入，受电场力方向都是指向轨迹的凹侧．由于该质点带正电，且电场线方向和等势线处处垂直，所以等势面c电势最高，带正电荷的质点在P点的电势能较大．正电荷只受电场力作用，其动能和电势能之和为定值，所以正电荷在P点的动能较小，在Q点的动能较大．由于P点处的等势面密，所以带电质点加速度大．5.如图所示，平行板电容器极板水平放置，板间有一质量为m的带电油滴悬浮在两板间静止不动，要使油滴向上运动，可采用的方法是()A．把电阻R1的阻值调大B．把电阻R2的阻值调大C．把电阻R3的阻值调大D．把电阻R4的阻值调大答案：BD解析：要使油滴向上运动需增大R4两端的电压．6.普通照明电路的一只白炽灯泡不发光了，电工师傅在检修时，拧下上盖，露出了两个接线柱(如图中a、b所示)．然后用测电笔分别去接触a接线柱和b接线柱，如果发现a、b 两接线柱都能够使测电笔的氖管发光．根据这一现象，电工师傅就判断出了故障的性质及发生故障的部位．以下说法中你认为正确的是()A．短路．短路处在灯口内B．短路．短路处必在跟灯口连接的两根电线之间C．断路．必是跟灯口连接的两根电线中有一根断了，且断掉的那根是零线，灯泡的钨丝肯定没有断D．断路．必是灯泡的钨丝断了，而不是连接灯口的电线断了答案：C解析：灯口的两个接线柱都能使测电笔的氖管发光，表明a、b两接线柱是等电势的，都跟火线等势，也就是说灯丝上流过的电流为零，所以故障性质是断路，且不是灯丝断路，而是连接灯的零线断路，故只有选项C正确．7．两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中，存在一沿半径方向的电场，如图所示．带正电的粒子流由电场区域的一端M射入电场，沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一端N射出，由图可知() A．若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的质量一定相等B．若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的动能一定相等C．若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的速率一定相等D．若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的动能一定相等答案：BC解析：由题图知，轨迹上各点场强大小相等，粒子沿同一轨道运动，半径R相同，电场力提供向心力qE＝m v2/R.8.如图所示，有一电量为q，重力为G的小球，从两竖直的带等量异种电荷的平行板上方高h处自由落下，两板间有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，小球通过正交电磁场时()A．一定做曲线运动B．不可能做曲线运动C．可能做匀速直线运动D．可能做匀加速直线运动答案：A解析：因为重力做正功，小球的速度逐渐增大，球受的洛伦兹力逐渐增大，所以小球不可能做直线运动．9．如图所示电路中，当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，以下判断正确的是()A．电压表读数变大，通过灯L1的电流变大，灯L2变亮B．电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变亮C．电压表读数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变暗D．电压表读数变小，通过灯L2的电流变大，灯L1变暗答案：BD解析：两灯和滑动变阻器组成的电路，其中L2在干路上，L1和变阻器并联后与L2串联，电压表测量的是L1两端电压，也即是测变阻器两端电压．当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，变阻器连入电路中的阻值减小，变阻器R′与L1并联的阻值减小，电路的总电阻减小；根据闭合电路欧姆定律I＝ER＋r，外电阻R的减小使干路电流I增大，可知通过L2的电流增大；电源内电阻上的电压U′＝Ir增大，外电路两端的电压U＝E－Ir减小，由于电流I增大，L2的电功率增大，L2变亮；且L2两端电压U2增大，L1两端电压U1＝U－U2减小，电压表的示数减小；L1两端电压U1减小，使通过L1的电流减小；且L1的电功率减小，L1变暗．10．如图所示，金属板M、N水平放置，相距为d，其左侧有一对竖直金属板P、Q，板P上小孔S正对板Q上的小孔O，M、N间有垂直纸面向里的匀强磁场，在小孔S处有一带负电粒子，其重力和初速均不计，当变阻器的滑动触头在AB的中点时，带负电粒子恰能在M、N间做直线运动，当滑动变阻器滑片向A点滑动过程中，则()A．粒子在M、N间运动过程中，动能一定不变B．粒子在M、N间运动过程中，动能一定减小C．粒子在M、N间仍做直线运动D．粒子可能沿M板的右边缘飞出答案：B解析：滑动触头在中点时，粒子恰能做直线运动，此时M、N间为一速度选择器模型．当滑动触头滑向A点时，M、N间电压减小，电场力变小，粒子向下偏，所以粒子在其间运动时动能减小，B选项正确．粒子带负电，由左手定则知粒子一定向下偏，所以不可能从M 板的右边缘飞出．第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(共4小题，每小题5分，共20分．把答案直接填在横线上)11.(4分)如图所示，在倾角为θ的很大的光滑绝缘斜面上，有一质量为m的小球，带电荷量为+q，初速度为v0，方向与斜面底边AB平行．欲使小球在斜面上沿初速度方向做匀速直线运动，需加一个匀强电场，场强的最小值为，方向为.答案：mgsinθ/q方向沿斜面向上解析：如图所示，带电小球在斜面上受三个力作用而平衡，即重力mg、支持力FN和电场力Eq三力的合力为零，所以-mg与FN、Eq构成矢量三角形MNP.因mg不变，故MN 的大小、方向不变．又FN的方向不变，由N向MP线上作线段NP.且NP⊥MP为最小，所以当Eq=mgsinθ时，E有最小值，可解得：E=mgsinθ/q，方向沿斜面向上．12．(4分)如下图所示，灯泡L1、L2上标有“110V,100W”字样，灯泡L3、L4上标有“110V,60W”字样，今把它们接入电路中，灯泡最亮的是______，最暗的是______．答案：L4；L3解析：由P=知R=，灯泡电阻R3=R4>R1=R2，根据串联电路的性质==I2知P4>P1，L4的实际功率比L1的实际功率大，L4比L1亮．根据并联电路的性质，P2R2=P3R3=U知，P2>P3，L2的实际功率比L3的实际功率大，L2比L3亮．由图中可以看出流过L1的电流一定大于流过L2的电流，由P=I2R知P1>P2，即L1比L2亮．由以上分析知：P4>P1>P2>P3，所以最亮的灯泡是L4，最暗的是L3.13．(5分)电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如下图所示，1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10km/s的电磁炮(常规炮弹速度大小约为2km/s)，若轨道宽2m，长为100m，通过的电流为10A，则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为________T，磁场力的最大功率P＝__________W(轨道摩擦不计)．答案：55；1.1×107解析：F=ma=m=1.1×103N B==55TPm=Fvm=1.1×107W14．(7分)当你在享受电带来的高质量生活时，是否关注过用电安全？一份关于家庭用电环境的调查引起了某研究性学习小组的兴趣．(1)研究性学习小组经讨论得出家庭用电不安全事例主要有：电器漏电、线路老化、______________、______________等，并提出猜想．(a)家庭电路连接有熔丝(保险丝)，应该是安全的；(b)熔丝只能保护电路，而不能保护人．某同学说：我家还安装了漏电保护器，很安全的．于是，大家决定探究熔丝和漏电保护器在电路中的作用，小组同学汇总资料并绘制如图所示电器漏电示意图．①熔丝是一种合金丝，当电路中的电流超过熔丝的额定电流时，它就会熔断．②当通过人体的电流大于30毫安时，将有生命危险．③漏电保护器是防止电流泄漏的装置，如果火线与零线中的电流不同，它将切断电源．综合上述图、表，能够支持猜想(b)的资料有、(从①、②、③中选择)，理由.电路中，若用铜丝代替熔丝，可能出现的危害是.(2)结合资料③，你认为下图中四种(A、B、C、D)漏电保护器的安装方法正确的有()(3)细心的同学发现上图中有一处用电不安全隐患．请将图中不安全因素用笔圈出．(4)观察下图，若淋浴器发生漏电可导致其外壳带电，请分析其危险性：________.为了更加合理和安全地使用电热淋浴器，该研究小组在理论上设计了B、C两种方案(如下图)，图中的R相当于保护电阻．根据已有知识判断，可行方案是________(填“B”或“C”)，理由是______________________________________________________________________________．答案：(1)无接地线、使用劣质开关或插座；①、②；流过熔丝的电流未超过其额定电流，但流过人体的电流已超过30毫安；电流过大而不熔断，容易发生火灾．(2)B(3)地线接在自来水管上(4)容易发生人体触电；C；发生漏电时人体分得的电压只有12V，所以不会造成危险．三、论述·计算题(共5小题，共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15.(7分)(2009·广东深圳模拟)一根长为l的丝线吊着一质量为m，带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g)，求：(1)匀强电场的电场强度的大小；(2)求小球经过最低点时丝线的拉力．答案：(1)(2)mg解析：(1)小球静止在电场中受力如图所示，显然小球带正电，由平衡条件得：mgtan37°=qE ①故E ＝3mg 4q② (2)电场方向变成向下后，小球开始摆动做圆周运动，重力、电场力对小球做正功．由动能定理得：mv2=(mg+qE)l(1-cos37°)③ 由圆周运动知识，在最低点时，F 向＝F T －(mg ＋qE )＝m v 2l④ 由③④解得F T ＝4920mg 16．(8分)质谱仪原理如图所示，a 为粒子加速器，电压为U 1；b 为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B 1，板间距离为d ；c 为偏转分离器，磁感应强度为B 2.今有一质量为m 、电荷量为＋e 的正电子(不计重力)，经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做半径为R 的匀速圆周运动．求：(1)粒子射出加速器时的速度v 为多少？(2)速度选择器的电压U 2为多少？(3)粒子在B 2磁场中做匀速圆周运动的半径R 为多大？答案：(1)2eU 1m (2)B 1d 2eU 1m (3)1B 22U 1m e解析：(1)在a 中，e 被加速电场U 1加速，由动能定理有eU 1＝12m v 2，得v ＝2eU 1m(2)在b 中，e 受的电场力和洛伦兹力大小相等，即e U 2d ＝e v B 1，代入v 值得U 2＝B 1d 2eU 1m(3)在c 中，e 受洛伦兹力作用而做圆周运动，回转半径R ＝m v B 2e ，代入v 值得R ＝1B 22U 1m e17．(8分)下图为“解放”牌大卡车的远程车灯电路的蓄电池总功率随电流变化的图象，已知蓄电池瞬间短路时的电流为14A.求：(1)该蓄电池的电动势E 和内电阻r.(2)车头两个远程车灯的铭牌上标有“12V 、12W ”字样，若两灯并联接在蓄电池两端，则两灯消耗的总电功率为多少？答案：(1)E ＝14V ；r ＝1Ω (2)P 总＝24W解析：(1)由图可知瞬间短路时总功率P ＝196W ，由P ＝I 短E ，求出E ＝14V ，由P ＝I 2短r ，求出r ＝1Ω(2)一个车灯的电阻：R 灯＝U 2额P 额＝12Ω 两灯并联的电阻：R 并＝R 灯2＝6Ω 电路中的总电流：I ＝E R 并＋r＝2A 两灯总电功率P 总＝I 2R 并＝24W18．(8分)(2009·江苏淮安)如图所示，一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R ＝0.50m 的绝缘光滑槽轨．槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B ＝0.50T.有一个质量m ＝0.10g ，带电量为q ＝＋1.6×10－3C 的小球在水平轨道上向右运动．若小球恰好能通过最高点，重力加速度g ＝10m/s 2.试求：(1)小球在最高点所受的洛伦兹力F ；(2)小球的初速度v0.答案：(1)8×10-4N (2)m/s解析：(1)设小球在最高点的速度为v ，则小球在最高点所受洛伦兹力F=qvB ①方向竖直向上；由于小球恰好能通过最高点，故小球在最高点由洛伦兹力和重力共同提供向心力，即mg －F ＝m v 2R② 将①代入②式求解可得v ＝1m/s ，F ＝8×10－4N(2)由于无摩擦力，且洛伦兹力不做功，所以小球在运动过程中机械能守恒，由机械能守恒定律可得12m v 20＝mgh ＋12m v 2③ 其中h ＝2R ④求解可得v 0＝21m/s.19．(9分)汤姆孙测定阴极射线粒子比荷的实验原理如下图所示，阴极发出的电子束沿直线射到荧光屏上的O 点时，出现一个光斑．在垂直于纸面的方向上加一个磁感应强度为3.0×10－4T 的匀强磁场后，电子束发生偏转，沿半径为7.2cm 的圆弧运动，打在荧光屏上的P 点．然后在磁场区域加一个竖直向下的匀强电场，电场强度的大小为1.14×103V/m 时，光斑P 又回到O 点，求电子的比荷．答案：1.76×1011C/kg解析：只加磁场时，电子仅受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，轨道半径设为r ，由牛顿第二定律知qvB=，比荷为=①加上电场E以后，使偏转的电子束回到原来的直线上，是因为电子受到的电场力E q和洛伦兹力q v B平衡，因此有Eq＝q v B②由①②式得：qm＝ErB2＝1.14×1037.2×10－2×(3.0×10－4)2C/kg＝1.76×1011C/kg.。
人教版高中物理选修3-1综合考试测试卷(含解析)
人教版高中物理选修3-1综合检测卷一、单选题（本大题共17小题，共34分）1.以下关于电场线的说法，正确的是（）A. 电场线是电荷移动的轨迹B. 电场线是实际存在的曲线C. 在复杂电场中,电场线可以相交D. 同一幅图中,电场线越密的地方,电场强度越强2.关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是（）A. 摩擦起电说明通过做功可以创造电荷B. 摩擦起电说明电荷可以创造C. 感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分D. 感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了3.关于点电荷的说法正确的是（）A. 点电荷的带电量一定是B. 实际存在的电荷都是点电荷C. 点电荷是理想化的物理模型D. 大的带电体不能看成是点电荷4.图中虚线是某电场的一组等势面．两个带电粒子从P点沿等势面的切线方向射入电场，粒子仅受电场力作用，运动轨迹如实线所示，a、b是实线与虚线的交点．下列说法正确的是( )A. 两粒子的电性相同B. a点的场强小于b点的场强C. a点的电势高于b点的电势D. 与P点相比两个粒子的电势能均增大5.A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线（其中方向未标出）的分布如图所示．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．下列说法中正确的是（）A. A、B两个点电荷一定是等量异种电荷B. A、B两个点电荷一定是等量同种电荷C. C点的电势比D点的电势高D. C点的电场强度比D点的电场强度小6.对库仑定律的数学表达式F=k的以下理解中，正确的是（）A. 此式适用于任何介质中任意两个带电体间相互作用力的计算B. 此式仅适用于真空中任意两个带电体间相互作用力的计算C. 由此式可知,当r趋于零时F趋于无限大D. 式中的k是与、及r的大小无关的恒量,且7.如图所示，a、c、b为同一条电场线上的三点，c为ab中点，a、b电势分别为ϕa=5V，ϕb=3V．则（）A. c点的电势一定为4VB. a点的场强一定比b点场强大C. 正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D. 正电荷从a点运动到b点动能一定增加8.关于带电粒子（不计重力）在匀强电场中的运动情况，下列说法正确的是（）A. 一定做曲线运动B. 不可能做匀减速运动C. 一定是匀变速运动D. 可能做匀变速直线运动,不可能做匀变速曲线运动9.下列说法中正确的是( )A. 电场线和磁感线都是一系列闭合曲线B. 在医疗手术中,为防止麻醉剂乙醚爆炸,医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套,这样做是为了消除静电C. 奥斯特提出了分子电流假说D. 首先发现通电导线周围存在磁场的科学家是安培10.如图所示,B、C、D三点都在以点电荷为圆心,半径为r的圆弧上将一试探电荷从A点分别移到B、C、D各点时,电场力做功是( )A. B. C.D.11.下列关于电功W和电热Q的说法正确的是( )A. 在任何电路中都有W UIt、Q I Rt,且W QB. 在任何电路中都有W UIt、Q I Rt,但W不一定等于QC. W UIt、Q I Rt均只有在纯电阻电路中才成立D. W UIt在任何电路中都成立, Q I Rt只在纯电阻电路中才成立12.根据电容器电容的定义式可知( )A. 电容器所带的电荷量Q越多,它的电容就越大,C与Q成正比B. 电容器不带电时,其电容为零C. 电容器两极板之间的电压U越高,它的电容就越小,C与U成反比D. 以上答案均不对13.在地球赤道上空,沿东西方向水平放置一根导线,通以自西向东方向的电流,则此导线受到地磁场的安培力作用方向为A. 竖直向上B. 竖直向下C. 由南向北D. 由西向东14.一根导线的电阻为40欧,将这根导线对折后连入电路,这根导线的电阻将变为A. 40欧B. 10欧C. 80欧D. 60欧15.如图所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r恒定不变,电灯L发光,如果变阻器的滑片向b端滑动,则A. 电灯L更亮,安培表的示数减小B. 电灯L更亮,安培表的示数增大C. 电灯L变暗,安培表的示数减小D. 电灯L变暗,安培表的示数增大16.一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图所示径迹上的每一小段都可以近似看成圆弧,由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小带电荷量不变从图中情况可以确定( )A. 粒子从b向a运动,带正电B. 粒子从a向b运动,带正电C. 粒子从a向b运动,带负电D. 粒子从b向a运动,带负电17.如图所示,带电粒子不计重力以初速度v从a点进入匀强磁场,运动中经过b点,,若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场,仍以v从a点进入电场,粒子仍能通过b点,那么电场强度E与磁感应强度B之比为( )A. B. C. D.二、填空题（本大题共5小题，共20.0分，每空1分）18.a、b为电场中同一电场线上的两点，两点的电势分别为φa=8V，φb=6V．将一个带电量为6×10-19C的质子放在电场中的a点．（1）该质子在a点具有的电势能为______ J；（2）该质子从a点运动到b点，电场力做功为______ J．19.A、B两个完全相同的金属球，A球带电量为-3q，B球带电量为7q，现将两球接触后分开，A、B带电量分别变为______ 和______．20.如图所示，Q A=3×10-8C，Q B=－3×10-8C，A，B两相距6cm，在水平方向外电场作用下，A，B保持静止，悬线竖直，则A，B连线中点场强大小___________，方向______________ 。
人教版高中物理选修3-1：全册综合评估试卷(含答案)
《选修3—1》综合评估限时：90分钟 总分：100分一、选择题 每小题 分，共 分．在一个等边三角形 顶点 、 处各放一个点电荷时，测得 处的电场强度大小为 ，方向与 边平行沿 指向 如图 所示，拿走 处的电荷后， 处电场强度的情况将是图．大小仍为 ，方向由 指向．大小变为 ，方向不变．大小仍为 ，方向沿 向外．无法确定解析：根据矢量合成法则可推理知，在 、 两处同时存在场电荷时，合电场场强方向沿平行 的方向，说明 、 两处电荷在 处独立产生的场强大小相等，方向均与合电场场强成 当撤去 处场电荷时，只剩下 处场电荷，此时 处场强大小为 ，方向沿方向向外．答案：．如图 所示， 是某个点电荷电场中的一条电场线，在线上 点放一个自由的负电荷，它将沿电场线向 点运动．下列判断中正确的是图．电场线由 指向 ，该电荷做加速运动，加速度越来越小．电场线由 指向 ，该电荷做加速运动，加速度越来越大．电场线由 指向 ，该电荷做加速运动，加速度变化不能确定．电场线由 指向 ，该电荷做匀加速运动解析：电场线是直线型，负电荷由静止开始做加速运动，它的运动方向与电场线方向相反．而电荷运动所在处的电场线疏密程度不确定，故它的加速度大小变化情况也不确定．答案：图．如图 所示，电荷量为＋ 和－ 的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有．体中心、各面中心和各边中点．体中心和各边中点．各面中心和各边中心．体中心和各面中心解析：对于每个侧面，分别连接两正点电荷与两负点电荷，即两条对角线，可以看到两条对角线的交点处电场强度都为零，所以各侧面的电场强度都为零．分析每个边的中点的电场强度都不可能为零．所以 正确．答案：图．如图 所示是一只利用电容器电容 测量角度 的电容式传感器的示意图．当动片和定片之间的角度 发生变化时，电容 便发生变化，于是通过知道电容 的变化情况就可以知道角度 的变化情况．下图的图像中，最能正确反映角度 与电容 之间关系的是解析：由题中介绍的电容器构造可知： ＝＝－ 所以 ＝－电容随 增大而减小，且为线性关系．答案：．空间存在匀强电场，有一电荷量 ，质量 的粒子从 点以速率 射入电场，运动到 点时速率为 现有另一电荷量－ 、质量 的粒子以速率 仍从 点射入该电场，运动到 点时速率为 若忽略重力的影响，则．在 、 、 三点中， 点电势最高．在 、 、 三点中， 点电势最高． 间的电势差比 间的电势差大． 间的电势差比 间的电势差小解析：本题考查电场力做功和动能定理，意在考查考生掌握电场力做功与电势能的变化关系．由动能定理有 ＝－＝；－ ＝－＝，故在三点中， 点的电势最高， 点的电势最低， 间的电势差比 间的电势差小，所以选答案：．一辆电瓶车，质量为 ，由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供 的电压，当电瓶车在水平地面上以 的速度匀速行驶时，通过电动机的电流为 ，设车所受的阻力是车重的 倍 ＝ ，则此电动机的内阻是． ．． ．解析：由能量守恒得： ＝ ＋ ，又 ＝ ＝ ，所以 ＝ ＋ ，所以 ＝答案：图．如图 所示，在正交的匀强电场和匀强磁场区域内 磁场垂直纸面向里 ，有一离子 不计重力 从匀强电场左边飞入，恰能沿直线飞过此区域，则．若离子带正电， 方向应向下．若离子带负电， 方向应向上．若离子带正电， 方向应向上．不管离子带何种电荷， 的方向都向下解析：离子要能沿直线飞过此区域，则需要满足电场力与洛伦兹力等大反向．答案：图．如图 所示的电路，当闭合开关时，灯 、 正常发光．由于电路出现故障，突然发现灯 变亮，灯 变暗，电流表的读数变小．试根据上述现象判断，发生的故障可能是． 断路． 断路． 短路． 短路图解析：画出电路的等效电路如图 所示．再根据闭合电路欧姆定律可判断 正确．答案：图．当放在同一平面内的长直导线 和金属框通以如图 所示电流时， 固定不动，金属框的运动情况是．金属框将靠近．金属框将远离．金属框将以 为轴转动．金属框将以 为轴转动解析：金属框左边受到吸引力，右边受到排斥力，上、下两边各受到向外的力，相互抵消，但左边的吸引力大于右边排斥力，故 对．答案：．如下图 所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置．其核心部分是两个 型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．则带电粒子加速所获得的最大动能与下列因素有关的是图．加速的次数．加速电压的大小．金属盒的半径．匀强磁场的磁感应强度解析：粒子飞出时有： ＝，所以此时动能 ＝ ＝＝，所以最大动能与半径 和磁感应强度 有关． 答案：二、填空题 每小题 分，共 分图．如图 所示， 、 两带电小球可视为点电荷， ＝ － 、 ＝－ － ， 相距 在水平外电场的作用下， 保持静止，悬线却处于竖直方向，由此可知水平外电场的场强 ，方向 ．解析： 在水平方向上不受力，∴外电场方向向左， ＝＝ ＝ ＝＝ 答案： 向左图．如图 所示，真空中有一电子束，以初速度 沿着垂直场强方向从 点进入电场，以 点为坐标原点，沿 轴取 ＝ ＝ ，再自 、 、 作 轴的平行线与电子轨迹分别交于 、 、 点，则 ∶ ∶ ＝ ，电子流经 、 、 三点时沿 轴的分速度之比为 ．解析：类平抛运动．答案： ∶ ∶ ∶ ∶．为了测量 的灯泡在不同电压下的电功率，现有器材如下：直流电源 电动势 ，内阻不计；直流电流表 量程 ，内阻约 ；直流电流表 量程 ～ ，内阻约 ；直流电压表 量程 ～ ，内阻约 ；直流电压表 量程 ～ ，内阻约 ；滑动变阻器电阻值 ～ ，额定电流 ；开关一个、导线若干根．测量时要求电灯两端电压从 开始连续调节，尽量减小误差，测多组数据．应选择电流表 和电压表 用序号表示 ；在下面方框中画出电路图．答案： ； 如图 所示．图．用图 所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻 起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：图电流表 量程 、 ；电压表 量程 、 ；定值电阻 阻值 、额定功率 ；定值电阻 阻值 、额定功率 ；滑动变阻器 阻值范围 ～ 、额定电流 ；滑动变阻器 阻值范围 ～ 、额定电流 ．那么要正确完成实验，电压表的量程应选择 ，电流表的量程应选择 ； 应选择 的定值电阻， 应选择阻值范围是 的滑动变阻器．引起该实验系统误差的主要原因是 ．解析：考查对电路原理的理解和实践能力，由图示电路可知本电路采用限流式，故滑动变阻器选择的量程不宜较大．而一节干电池的电动势约为 ，故电压表的量程为 ． ＝＝故电流表的量程为 ．由于电压表的分流作用引起该实验系统误差．答案： ； ； ； ～ 电压表的分流．三、论述计算题 共 分图． 分 如图 所示，电子以速度 沿与电场垂直的方向从 点飞入匀强电场，并且从另一侧的 点沿与电场成 角的方向飞出，已知电子的质量为 ，电荷量为 ，求 、 两点的电势差．解：电子在电场里做类平抛运动．由几何关系 ＝ ＝ ，由动能定理： ＝ －，即 ＝ ，所以 ＝图． 分 如图 所示，电源的电动势 ＝ ，电阻 ＝ ，电动机绕线的电阻 ＝ ，开关 始终闭合．当开关 断开时，电阻 的电功率是 ；当开关 闭合时，电阻 的电功率是 ，求：电源的内电阻；开关 闭合时流过电源的电流和电动机的输出的功率．解： 断开时： ＝ ＋ 且 ＝ ，所以 ＝闭合时： ＝ ，所以 ＝ ，所以 并＝＝ ，所以 内＝ － 并＝ ，所以 总＝ 内 ＝所以 ＝ 总－ ＝ ，所以 出＝ 并 － ＝．如图 所示，电源电动势 ＝ ，内阻 ＝ ，电阻 ＝ ， ＝ 。
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最新人教版高中物理选修3-1综合测试题全套及答案综合评估检测卷(一)静电场一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分．每小题至少一个答案正确)1.图中，实线和虚线分别表示等量异种点电荷的电场线和等势线，则下列有关P、Q两点的相关说法中正确的是()A．两点的场强等大、反向B．P点电场更强C．两点电势一样高D．Q点的电势较低答案： C2．如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变A、B两极板带的电荷量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度()A．一定增大B．一定减小C．一定不变D．可能不变解析：极板带的电荷量Q不变，当减小两极板间距离，同时插入电介质，则电容C一定增大．由U＝Q C 可知两极板间电压U一定减小，静电计指针的偏转角也一定减小，选项B正确．答案： B3.如图所示中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在该直线上有a、b两点，用E a、E b分别表示a、b 两点的场强大小，则()A．a、b两点场强方向相同B．电场线从a指向b，所以E a＞E bC．电场线是直线，所以E a＝E bD．不知a、b附近的电场线分布，E a、E b大小不能确定解析：由于电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，而该电场线是直线，故A正确．电场线的疏密表示电场的强弱，只有一条电场线时，则应讨论如下：若此电场线为正点电荷电场中的，则有E a＞E b；若此电场线为负点电荷电场中的，则有E a＜E b；若此电场线是匀强电场中的，则有E a＝E b；若此电场线是等量异种点电荷电场中那一条直的电场线，则E a和E b的关系不能确定．故正确选项为A、D.答案：AD4.如图所示，三个等势面上有a、b、c、d四点，若将一正电荷由c经a移到d，电场力做正功W1，若由c经b移到d，电场力做正功W2，则()A．W1>W2φ1>φ2B．W1<W2φ1<φ2C．W1＝W2φ1<φ2D．W1＝W2φ1>φ2解析：由W＝Uq可知W1＝W2.由W cd＝U cd·q，W cd>0，q>0，可知U cd>0.故φ1>φ2>φ3，D正确．答案： D5.右图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点，在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J，静电力做的功为1.5 J．下列说法正确的是()A．粒子带负电B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5 JC．粒子在A点的动能比在B点少0.5 JD．粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J解析：本题考查电荷在电场中的运动，从粒子运动的轨迹判断粒子带正电，A项错误；因为静电力做正功，电势能减小，所以B项错误；根据动能定理得W＋W G＝ΔE k＝－0.5 J，B点的动能小于A点的动能，C项错误；静电力做正功，机械能增加，所以A点的机械能比B点的机械能要小1.5 J，D项正确．答案： D 6.如图所示，有一带电粒子贴着A 板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U 1时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U 2时，带电粒子沿②轨迹落到B 板中间．设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为( )A ．U 1∶U 2＝1∶8B ．U 1∶U 2＝1∶4C ．U 1∶U 2＝1∶2D ．U 1∶U 2＝1∶1解析： 由y ＝12at 2＝12Uq md ·l 2v 20得U ＝2m v 20dyql 2，所以U ∝y l 2，可知A 项正确． 答案： A 7.右图是某电场中的一组等势面，若A 、B 、C 、D 相邻两点间距离均为2 cm ，A 和P 点间的距离为1.5 cm ，则该电场的场强E 和P 点的电势φP 分别为( )A ．500 V/m ，－2.5 V B.1 00033V/m ，－2.5 VC ．500 V/m,2.5 V D.1 00033V/m,2.5 V 解析： 由E ＝U d 得E ＝U CBBC ·sin 60°＝102×10－2×32 V/m ＝1 00033 V/m ，U BP ＝E ·PB sin 60°＝1 00033×0.5×10－2×32V ＝2.5 V ，由于φB ＝0，则φP ＝－U BP ＝－2.5 V ，故B 正确． 答案： B 8.如图所示，在某一点电荷Q 产生的电场中有a 、b 两点，其中a 点的场强大小为E a ，方向与ab 连线成30°角；b 点的场强大小为E b ，方向与ab 连线成60°角．关于a 、b 两点场强大小及电势高低，下列说法中正确的是( )A．E a＝3E b，φa＜φb B．E a＝E b3，φa＞φbC．E a＝2E b，φa＞φb D．E a＝E b2，φa＜φb解析：通过作图找出点电荷Q的位置，并设a、b间距为2l，则a、b两点距点电荷的距离分别为3l和l，如图所示；根据点电荷周围的场强公式E＝k Qr2∝1r2，及r a＝3l和r b＝l，可知E a∶E b＝1∶3，即E b＝3E a；根据电场线的方向可知场源电荷是负电荷，又因为越靠近场源负电荷电势越低，所以φa＞φb；综上可知，选项B正确．答案： B9.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示．接通开关S，电源即给电容器充电，则()A．保持S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小B．保持S接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电荷量增大C．断开S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小D．断开S，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大解析：答案：BC10.如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是() A．粒子在M点的速率最大B．粒子所受电场力沿电场方向C．粒子在电场中的加速度不变D．粒子在电场中的电势能始终在增加解析：粒子接近M点过程中电场力做负功，离开M点的过程中电场力做正功，所以在M点粒子的速率应该最小，A、B错误；粒子在匀强电场中运动，所受电场力不变，加速度不变，C正确；因为动能先减少后增加，所以电势能先增加后减少，D错误．答案： C11.一电子在电场中由a点运动到b点的轨迹如图中实线所示．图中一组平行虚线是等势面，则下列说法正确的是()A．a点的电势比b点低B．电子在a点的加速度方向向右C．电子从a点到b点动能减小D．电子从a点到b点电势能减小解析：由于等势面是均匀平行直线，电场为匀强电场，又由于电子的运动轨迹向右弯曲，电场线一定与等势面垂直，故电场力方向竖直向下，而电子带负电，所以电场线方向一定是竖直向上，沿电场线方向电势降低，故a点电势比b点高，选项A错误；由于电子所受电场力向下，加速度方向向下，选项B错误；由于位移方向向右上方，电场力竖直向下，夹角大于90°，所以电场力做负功，电势能增加，动能减少，故选项C对、D 错．答案： C12.如图所示，a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6 V、4 V和1.5 V．一质子(11H)从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动有下列判断，其中正确的是()A．质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5 eVB．质子从a等势面运动到c等势面动能减少4.5 eVC．质子经过等势面c时的速率为2.25vD．质子经过等势面c时的速率为1.5v解析：质子由高等势面向低等势面运动，电势能减少，动能增加，A、B都错；质子从等势面a到等势面b，由动能定理得12m v2＝2 eV，质子从等势面a到等势面c，由动能定理得12m v2c＝4.5 eV，解得v c＝1.5v，故正确答案为D.答案： D二、计算题(本大题共4小题，共40分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13．(8分)匀强电场的场强为40 N/C，在同一条电场线上有A、B两点，把质量为2×10－9 kg、带电荷量为－2×10－9 C的微粒从A点移到B点，静电力做了1.5×10－7 J的正功．求：(1)A、B两点间的电势差U AB；(2)A、B两点间的距离；(3)若微粒在A点具有与电场线同向的速度为10 m/s，在只有静电力作用的情况下，求经过B点的速度．解析：(1)W AB＝U AB·qU AB＝W ABq＝1.5×10－7－2×10－9V＝－75 V(2)由题意知：场强方向由B→A，故U BA＝E·d得d＝U BAE ＝7540m＝1.875 m(3)由动能定理有W AB＝12m v2B－12m v A′2解得v B＝510m/s，方向与电场线同向．答案：(1)－75 V(2)1.875 m(3)510 m/s，方向与电场线同向14．(10分)如图所示，M、N为水平放置的互相平行的两块大金属板，间距d＝35 cm，两板间电压U＝3.5×104 V．现有一质量m＝7.0×10－6 kg、电荷量q＝6.0×10－10 C的带负电的油滴，由下板N正下方距N为h＝15 cm的O处竖直上抛，经N板中间的P孔进入电场．欲使油滴到达上板Q点时速度恰为零，则油滴上抛的初速度v0为多大？(g取10 m/s2)解析：(1)设N板电势高，则油滴在M、N间运动时电场力做负功，全过程由动能定理得－mg(d＋h)－qU＝0－12m v 2 0代入数据解得v0＝4 m/s(2)设M板电势高，则油滴在M、N间运动时电场力做正功，由动能定理得－mg(d＋h)＋qU＝0－12m v 2 0代入数据解得v0＝2 m/s答案： 4 m/s或2 m/s15．(10分)如图所示，ABCDF为一绝缘光滑轨道，竖直放置在水平向右的匀强电场中，AB与电场线平行，BCDF是与AB相切、半径为R的圆形轨道．今有质量为m、带电荷量为＋q的小球在电场力作用下从A点由静止开始沿轨道运动，小球经过最高点D时对轨道的压力恰好为零，则A点与圆轨道的最低点B间的电势差为多大？解析：小球从A到D的过程中有两个力做功，即重力和电场力做功，由动能定理得12m v2＝qU AD－mg2R小球在D点时重力提供向心力，由牛顿第二定律得mg＝m v2 R联立解得U AD＝5mgR2q由于B、D两点在同一等势面上，则U AB＝U AD＝5mgR 2q答案：5mgR 2q16．(12分)一束电子流在经U＝5 000 V的加速电场加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若两板间距d＝1.0 cm，板长l＝5.0 cm，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？解析：设极板间电压为U′时，电子能飞离平行板间的偏转电场．加速过程中，由动能定理得eU＝12m v2①进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速运动，有l＝v0t②在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度a＝Fm＝eU′dm③偏转距离y＝12at2④能飞出的条件为y≤d2⑤解①②③④⑤式得U′≤2Ud2l2＝2×5 000×(10－2)2(5×10－2)2V＝400 V答案：400 V综合评估检测卷(二)恒定电流一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分．每小题至少一个答案正确) 1．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是()A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多B．W＝UI适用于任何电路，而W＝I2Rt＝U2R t只适用于纯电阻的电路C．在不是纯电阻的电路中，UI＞I2R D．焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路解析：本题考查的是电功、电功率和焦耳定律，关键是正确区分电功和电功率．电功率公式P＝Wt，功率越大，表示电流做功越快．对于一段电路，有P＝IU，I＝PU ，焦耳热Q＝⎝⎛⎭⎫PU2Rt，可见Q与P、U、t都有关．所以，P越大，Q不一定越大，A不对．W＝UIt是电功的定义式，适用于任何电路，而I＝UR只适用于纯电阻的电路，B对．在不是纯电阻的电路中，电流所做的功＝焦耳热＋其他形式的能，所以W＞Q，即UI＞I2R，C正确．Q ＝I2Rt是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，D正确．答案：BCD2．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内()A．电炉放热与电动机放热相等B．电炉两端电压小于电动机两端电压C．电炉两端电压等于电动机两端电压D．电动机消耗的功率大于电炉的功率解析：电炉属于纯电阻，电动机属于非纯电阻，对于电炉有：U＝IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝I2R；对于电动机有：U＞IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝UI＞I2R.答案：ABD3．图中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点a、b之间电阻是R，在a、b之间加上电压U，测得流过电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是()A．I2R B．U2/RC．UI D．UI－I2R解析：选项A、B的表达式只适用于纯电阻电路，D项表达式表示在非纯电阻电路中的输出功率，虚线框中不知道是哪种元件，功率P＝UI总是适用的，C选项正确．答案： C4.电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到市电上(如图所示)，下列说法正确的是()A．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大B．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小C．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少D．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率不变解析：开关接通时，灯泡被短路，灯泡熄灭，电路的总电阻变小，电路的总功率P＝U2R变大，电烙铁的功率变大，A正确，B、C、D错误．答案： A5．在利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图中，开关闭合前滑动变阻器的接法最合理且路端电压最大的是()解析：A选项中滑动变阻器连入电路的电阻为零，D选项中连入电路的电阻总是全值电阻，不能改变电路的电流．C选项中闭合开关前，滑片靠近下接线柱，接入电路的电阻最小，电路中电流最大，不安全．答案： B6．R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，R1允许通过的最大电流为1.5 A，R2两端允许加的最大电压为10 V．若将它们串联，加在电路两端的最大电压可以是()A．45 V B．5 VC．25 V D．15 V解析：本题中R1、R2串联，R1允许通过的最大电流为1.5 A，经计算，R2允许通过的最大电流仅为0.5 A，则通过串联电路的最大电流以最小的为准，从而求得加在电路两端的最大电压是15 V，因而选D.答案： D7.如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0＝r，滑动变阻器的最大阻值是2r.当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法正确的是()A．电路中的电流变大B．电源的输出功率先变大后变小C．滑动变阻器消耗的功率变小D．定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小解析：当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，外电路电阻减小，电路中的电流变大，当滑片位于b端时，r＝R外，电源的输出功率最大，选项A对，B错；当把定值电阻R0看作电源内阻时，当滑动变阻器的滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的功率最大，由a端向b端滑动时，滑动变阻器消耗的功率变小，选项C 对；由P＝I2R0知，定值电阻R0上消耗的功率变大，选项D错．答案：AC8.右图是某电源的路端电压随电流变化的特性曲线，则下列结论正确的是()A．电源的电动势为6.0 VB．电源的内阻为12 ΩC．电流为0.5 A时的外电阻是0D．电源的短路电流为0.5 A解析：由U－I图线可知电源的电动势E＝6.0 V，内阻r＝6.0－5.20.5Ω＝1.6 Ω，故A正确，B错误；由图象可知电源的短路电流一定大于0.5 A，电流为0.5 A时外电阻不是零，而是R＝UI ＝5.20.5Ω＝10.4 Ω，故C、D错误．答案： A9.如图所示，A、B间电压恒为U，当滑动变阻器的滑片P逐渐向上端移动的过程中，灯泡上的电压数值() A．一直为U B．一直为0C．逐渐增大到U D．逐渐减小到0解析：滑动变阻器为分压式接法，灯泡两端的电压从0～U变化，选项C正确．答案： C10.闭合电路的电源电动势为E，内阻为r，如图所示，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时，下列说法中正确的是()A．小灯泡L1、L3变亮，L2变暗B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C．电压表V1示数变化量较小D．电压表V2示数变化量较小解析：当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时，并联电路总电阻减小(局部)，总电流I增大，路端电压U减小(整体)，干路电流增大，则L2变亮；与滑动变阻器串联的灯泡L1电流增大，变亮；与滑动变阻器并联的灯泡L3电压U3＝U－U2，U减小，U2增大，则U3减小，L3变暗；U1减小，U2增大，而路端电压U＝U1＋U2减小，所以U1的变化量大于U2的变化量，故A、C错误，B、D正确．答案：BD二、非选择题(本题共5小题，共50分)11．(8分)在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：R x(阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)；电压表：V(量程3 V，内阻约3 kΩ)电流表：A1(量程0.6 A，内阻约0.2 Ω)；A2(量程3 A，内阻约0.05 Ω)；电源：E1(电动势3 V，内阻不计)；E2(电动势12 V ，内阻不计)；滑动变阻器：R(最大阻值约20 Ω)；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm.(2)若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________________________________________________________________________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框内完成电路原理图．解析：(1)螺旋测微器的读数为(1.5 mm＋27.3×0.01 mm)＝1.773 mm.(2)在用伏安法测电阻的实验，为使测量尽量精确，则电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测电阻丝的额定电流为0.5 A，所以电流表选A1，电源选E1即可．电路原理如图所示．答案：(1)1.773(1.771～1.775均正确)(2)A1E1电路图见解析．12.(10分)某学生实验小组利用图甲所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：多用电表；电压表：量程5 V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5 kΩ；导线若干．回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡，再将红表笔和黑表笔________，调零点．(2)将图甲中多用电表的红表笔和________(选填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图乙所示，这时电压表的示数如图丙所示．多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________V.解析：(1)使用多用电表测电阻前，应首先将红、黑表笔短接进行欧姆调零．(2)多用电表电流为“红进黑出”，图甲中外电路电流由2到1，所以红表笔应连1端．(3)多用电表挡位为“×1 k”Ω，指针指15，则R＝15×1 k＝15 kΩ，由图丙知电压表读数为3.60 V.答案：(1)短接(2)1(3)15 3.6013．(10分)有一个小灯泡上标有“4 V，2 W”字样，现在要用伏安法描绘这个小灯泡的U－I图线．有下列器材供选用：A．电压表(0～5 V，内阻10 kΩ)B．电压表(0～10 V，内阻20 kΩ)C．电流表(0～3 A，电阻1 Ω)D．电流表(0～0.6 A，内阻0.4 Ω)E．滑动变阻器(5 Ω，1 A)F．滑动变阻器(500 Ω，0.2 A)G．电源、开关一个、导线若干(1)实验中电压表应选用________，电流表应选用________．为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用________(用序号字母表示)．(2)请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图．解析：(1)因小灯泡的额定电压为4 V，所以电压表应选用A，小灯泡的额定电流I＝PU＝0.5 A，所以电流表应选用D；小灯泡正常工作时的电阻为R＝U2P＝8 Ω，因为R V R A>R x，R x为小电阻，电流表应采用外接法，要求电压表从零开始变化，故滑动变阻器采用分压接法，为便于调节，滑动变阻器应选用E.(2)满足实验要求的电路如图所示．接成相应的实物电路如图所示．答案：(1)A D E(2)见解析．14．(10分)小明要测量一电源的电动势E和内阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表示)，一只电阻箱(阻值用R表示)，一只开关和导线若干．该同学设计了如图所示的电路进行实验和采集数据．(1)小明设计该实验的原理表达式是________(用E、r、I、R表示)；(2)小明在闭合开关之前，应先将电阻箱阻值调至________(选填“最大值”“最小值”或“任意值”)，在实验过程中，将电阻箱调至如图所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω.(3)小明根据实验采集到的数据作出如图所示的1I－R图象，则由图象求得，该电源的电动势E＝________ V，内阻r＝________Ω(结果均保留两位有效数字)．解析：(1)在闭合电路中，E、I、R、r几个量之间的关系是E＝I(R＋r)．(2)为了整个电路的安全，所以开始电流要小，即电阻箱电阻调到最大值；题图中电阻箱读数为25 Ω.(3)根据E＝I(R＋r)，推出1I＝RE＋rE，再结合1I－R图象可知，图线的斜率为1E，截距为rE，解得E＝6.0 V(5.8～6.2均可)，r＝2.4 Ω(2.3～2.5均可)．答案：(1)E＝I(R＋r)(2)最大值25(3)6.0(5.8～6.2均可) 2.4(2.3～2.5均可)15．(12分)图中电源电动势E＝12 V，内电阻r＝0.5 Ω.将一盏额定电压为8 V、额定功率为16 W的灯泡与一只线圈电阻为0.5 Ω的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光，通电100 min.(1)电源提供的能量是多少？(2)电流对灯泡和电动机所做的功各是多少？(3)灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少？解析：(1)灯泡两端电压等于电源两端电压，且U＝E－Ir得总电流I＝E－Ur＝8 A电源提供的能量E电＝IEt＝8×12×100×60 J＝5.76×105 J(2)通过灯泡的电流I1＝PU＝2 A电流对灯泡所做的功W1＝Pt＝16×100×60 J＝9.6×104 J通过电动机的电流I2＝I－I1＝6 A电流对电动机所做的功W2＝I2U2t＝6×8×100×60 J＝2.88×105 J(3)灯丝产生的热量Q1＝W1＝9.6×104 J电动机线圈产生的热量Q2＝I22rt＝36×0.5×6 000 J＝1.08×105 J答案：(1)5.76×105 J(2)9.6×104 J 2.88×105 J(3)9.6×104 J 1.08×105 J综合评估检测卷(三)磁场一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分．每小题至少一个答案正确) 1．下列关于电场和磁场的说法中正确的是()A．电场线和磁感线都是封闭曲线B．电场线和磁感线都是不封闭曲线C．通电导线在磁场中一定受到磁场力的作用D．电荷在电场中一定受到电场力的作用答案： D2．下列各图中，表示通电直导线所产生的磁场，正确的是()答案： B3．在磁场中某一点，已经测出一段0.5 cm长的导线中通入0.01 A的电流时，受到的安培力为5.0×10－6 N，则下列说法正确的是()A．该点磁感应强度大小一定是0.1 TB．该点磁感应强度大小一定不小于0.1 TC．该点磁感应强度大小一定不大于0.1 TD．该点磁感应强度的方向即为导线所受磁场力的方向解析：当通电导线与磁场方向垂直时，B＝FIL＝0.1 T，当通电导线与磁场方向不垂直时B＝FIL sin α＞FIL，故应选B.答案： B4．在匀强磁场中，一带电粒子沿着垂直磁感应强度的方向运动．现将该磁场的磁感应强度增大为原来的2倍，则该带电粒子受到的洛伦兹力()A．变为原来的14B．增大为原来的4倍C．减小为原来的12D．增大为原来的2倍答案： D5.初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则()A．电子将向右偏转，速率不变B．电子将向左偏转，速率改变C．电子将向左偏转，速率不变D．电子将向右偏转，速率改变解析：由右手定则判定直线电流右侧磁场的方向垂直纸面向里，再根据左手定则判定电子所受洛伦兹力偏离电流，由于洛伦兹力不做功，电子动能不变．答案： A6.如图所示，A为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图．当圆盘高速绕中心轴OO′转动时，通电直导线所受磁场力的方向是()A．竖直向上B．竖直向下C．水平向里D．水平向外解析：由于带负电的圆环顺时针方向旋转，形成的等效电流为逆时针方向，所产生的磁场方向竖直向上．由左手定则可判定通电导线所受安培力的方向水平向里．答案： C7.如图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度v 水平射入，为使粒子流经过磁场时不偏转(不计重力)，则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于此电场场强大小和方向的说法中，正确的是()A．大小为B/v，粒子带正电时，方向向上B．大小为B/v，粒子带负电时，方向向上C．大小为B v，方向向下，与粒子带何种电荷无关D．大小为B v，方向向上，与粒子带何种电荷无关解析：当粒子所受的洛伦兹力和电场力平衡时，粒子流匀速直线通过该区域，有q v B＝qE，所以E＝B v.假设粒子带正电，则受向下的洛伦兹力，电场方向应该向上．粒子带负电时，电场方向仍应向上．故正确答案为D.答案： D8.如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量的情况是()A．如图所示位置时等于BSB．若使框架绕OO′转过60°角，磁通量为32BSC．若从初始位置转过90°角，磁通量为零D．若从初始位置转过180°角，磁通量变化为2BS 解析：在如题图所示的位置时，磁感线与线框平面垂直，Φ＝BS.当框架绕OO′轴转过60°时可以将图改画成侧视图如图所示，Φ＝BS⊥＝BS·cos 60°＝12BS.转过90°时，线框由与磁感线垂直穿过变为平行，Φ＝0.线框转过180°时，磁感线仍然垂直穿过线框，只不过穿过方向改变了．因而Φ1＝BS，Φ2＝－BS，ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BS.综上所述，A、C、D正确．答案：ACD9.如图所示，ab是一弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆弧所在平面，并且指向纸外．有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同的质量、不同的速度，但都是一价正离子()A．只有速度v大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管B．只有质量m大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管C．只有质量m与速度v的乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D．只有动能E k大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管解析：因为粒子能通过弯管要有一定的半径，其半径r＝R.，由粒子的q、B都相同，则只有当m v一定时，粒子才能通过弯管．所以r＝R＝m vqB答案： C10.用如图所示的回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的最大动能增加为原来的4倍，可采用下列哪几种方法？()A．将其磁感应强度增大为原来的2倍B．将其磁感应强度增大为原来的4倍C．将D形金属盒的半径增大为原来的2倍。