沪科版高中物理选修3-1试题及答案

高中物理(沪科)选修3-1：章末综合测评5磁场与回旋加速器含答案解析

【最新】高中物理（沪科）选修3-1：章末综合测评5磁场与回旋加速器学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．磁场中某区域的磁感线如图所示，则（）A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＞B bB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a＜B bC．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小2．在匀强磁场中某处P放一个长度为L＝20 cm，通电电流I＝0.5 A的直导线，测得它受到的最大磁场力F＝1.0 N，其方向竖直向上．现将该通电导线从磁场中撤走，则P 处的磁感应强度为( )A．零B．10 T，方向竖直向上C．0.1 T，方向竖直向下D．10 T，方向肯定不沿竖直向上的方向3．用两根绝缘细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让二者等高平行放置，如图所示．当两导线环中通入方向相同的电流I1、I2时，则有()A．两导线环相互吸引B．两导线环相互排斥C．两导线环间无相互作用力D．两导线环先吸引后排斥4．如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ．如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是A．棒中的电流变大，θ角变大B．两悬线等长变短，θ角变小C．金属棒质量变大，θ角变大D．磁感应强度变大，θ角变小5．一个带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动，要想确定该带电粒子的比荷，则只需要知道( )A．运动速度v和磁感应强度BB．磁感应强度B和运动周期TC．轨迹半径R和运动速度vD．轨迹半径R和磁感应强度B6．如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里且磁感应强度为B的匀强磁场，在x轴下方存在垂直于纸面向外且磁感应强度为B的匀强磁场．一带负电的粒子从原点O以与2x轴成30°角斜向上射入磁场，且在x轴上方磁场中运动的半径为R.则( )A．粒子经偏转后一定能回到原点OB．粒子在x轴上方和下方磁场中运动的半径之比为2∶1C．粒子完成一次周期性运动的时间为2πm3qBD．粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进了3R7．如图所示，在长方形abcd区域内有正交的电磁场，ab＝bc＝L，一带电粒子从ad的2中点垂直于电场和磁场方向射入，恰沿直线从bc边的中点P射出，若撤去磁场，则粒子从c点射出；若撤去电场，则粒子将(重力不计)( )A．从b点射出B．从b、P间某点射出C．从a点射出D．从a、b间某点射出8．如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度B＝1T的匀强磁场中，在以导线截面的中心为圆心、r为半径的圆周上有a、b、c、d四个点．已知a点的磁感应强度为0，则下列叙述正确的是()A．直导线中的电流方向垂直于纸面向外B．b，方向斜向右上方，与B的夹角为45°C．c点的实际磁感应强度为0D．d点的实际磁感应强度与b点相同9．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．设D形盒半径为R．若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f．则下列说法正确的是（）A．质子被加速后的最大速度不可能超过πfRB．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C．只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子二、多选题10．如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为F1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线，电流方向如图所示，在加上电流后的一小段时间内，台秤读数为F2，则以下说法正确的是( )A．F1>F2B．F1<F2C．弹簧长度将变长D．弹簧长度将变短11．利用如图所示的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数n,现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为b,厚为d,并加有与侧面垂直的匀强磁场B,当通以图示方向电流I时,在导体上、下表面间用电压表可测得电压为U.已知自由电子的电荷量为e,则下列判断正确的是A．下表面电势高B．上表面电势高C．该导体单位体积内的自由电子数为BI eUbD．该导体单位体积内的自由电子数为I edb12．如图所示，一个绝缘且内壁光滑的环形细圆管，固定于竖直平面内，环的半径为R （比细管的内径大得多），在圆管内的最低点有一个直径略小于细管内径的带正电小球处于静止状态，小球的质量为m，带电荷量为q，重力加速度为g．空间存在一磁感应强度大小未知（不为零），方向垂直于环形细圆管所在平面且向里的匀强磁场．某时刻，v （）给小球一方向水平向右，大小为A．无论磁感应强度大小如何，获得初速度后的瞬间，小球在最低点一定受到管壁的弹力作用B．无论磁感应强度大小如何，小球一定能到达环形细管的最高点，且小球在最高点一定受到管壁的弹力作用C．无论磁感应强度大小如何，小球一定能到达环形细管的最高点，且小球到达最高点时的速度大小都不同D．小球在从环形细圆管的最低点运动到所能到达的最高点的过程中，机械能不守恒三、解答题13．在倾角θ＝30°的光滑导体滑轨A和B的上端接入一个电动势E＝3 V，内阻不计的电源，滑轨间距L＝10 cm，将一个质量m＝30 g，电阻R＝0.5 Ω的金属棒水平放置在滑轨上，若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场，当闭合开关S后，金属棒刚好静止在滑轨上，如图所示，求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小．14．如图所示，质量为m＝1kg、电荷量为q＝5×10－2C的带正电的小滑块，从半径为R＝0.4m的光滑绝缘1圆弧轨道上由静止自A端滑下．整个装置处在方向互相垂直的匀4强电场与匀强磁场中．已知E＝100V/m，方向水平向右，B＝1T，方向垂直纸面向里，g＝10 m/s2.求：(1)滑块到达C 点时的速度；(2)在C 点时滑块所受洛伦兹力．15．如图所示，在平面直角坐标系xOy 的第四象限有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为85.010m -=⨯kg 、电何量为61.010q -=⨯C 的带电粒子，从静止开始经U =10V 的电压加速后，从P 点沿图示方向进入磁场，已知OP =30cm （粒子重力不计，sin37°=0. 6，cos37°=0. 8）。

高中物理(沪科版选修3-1)教师用书：章末综合测评1 含答案

(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．打开自来水开关，让水慢慢如线状流下，把用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近水流，将看到( )A．水流仍竖直向下流B．水流向靠近玻璃棒的方向偏转C．水流向远离玻璃棒的方向偏转D．若换用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近水流，看到的现象会和玻璃棒的方向相反【解析】带电体具有吸引轻小物体的性质，不论带电体带何种电荷，都对水流具有吸引力作用，故只有B正确．【答案】B2．如图1所示，原来不带电的绝缘金属导体，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的右端，可能看到的现象是( )图14．如图2所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A.在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ，若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2，θ分别为30 °和45 °则为( )【导学号：29682101】图2A．2 B．3 C．2 D．3 3【解析】设细线长为l，A的带电荷量为Q.A与B处在同一水平线上，以A为研究对象，受力分析，作出受力图，如图所示．根据平衡条件可知，库仑力跟重力的合力与细线的拉力等大反向，由几何关系列式得tanθ＝，其中F＝k，两式整理得：q＝，将题干中的两种情况代入得：＝＝2.【答案】C5．两个大小相同的金属球，所带电荷量分别为3Q和－Q，相距r 时(r远大于金属球半径)，它们之间的相互作用力大小为F.现将两球接触后分开，并使它们相距2r，则它们之间的相互作用力大小将变为( )【导学号：29682102】A. B.F8C. D.F16【解析】两球接触前的相互作用力大小F＝k＝.两球接触后，电荷先中和再平分，两球分开后的带电量均为＝Q，所以两球间的作用力大小变为F′＝＝.由以上可知F′＝.【答案】C6.如图3，三个点电荷a、b、c位于正三角形的三个顶点上，a、c 带正电，b带负电，a所带电荷量比b所带电荷量少，关于c受到a和b的静电力的合力方向，下列判断正确的是( )图3A．从原点指向第Ⅰ象限B．从原点指向第Ⅱ象限C．从原点指向第Ⅲ象限D．从原点指向第Ⅳ象限【解析】a、c带正电，b带负电，则a对c的作用力为斥力，b 对c的作用力为引力，a所带电荷量比b所带电荷量少，则a对c的作用力小于b对c的作用力，所以c受到a和b的静电力的合力方向从原点指向第Ⅳ象限，选项D正确．【答案】D7．如图4所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1 kg 的小球A悬挂到水平板的M、N两点，A上带有Q＝3.0×10－6 C的正电荷．两线夹角为120°，两线上的拉力大小分别为F1和F2.A的正下方0.3 m处放有一带等量异种电荷的小球B，B与绝缘支架的总质量为0.2 kg(重力加速度g取10 m/s2；静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，A、B球可视为点电荷)，则( )【导学号：29682103】图4A．支架对地面的压力大小为2.0 NB．两线上的拉力大小F1＝F2＝1.9 NC．将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，此时两线上的拉力大小F1＝1.225 N，F2＝1.0 ND．将B移到无穷远处，两线上的拉力大小F1＝F2＝0.866 N【解析】A对B有竖直向上的库仑力，大小为FAB＝＝0.9 N；对B与支架整体分析，竖直方向上合力为零，则FN＋FAB＝mg，可得FN＝mg－FAB＝1.1 N，由牛顿第三定律知F′N＝FN，选项A错误．因两细线长度相等，B在A的正下方，则两绳拉力大小相等，小球A受到竖直向下的重力、库仑力和F1、F2作用而处于平衡状态，因两线夹角为120°，根据力的合成特点可知：F1＝F2＝GA＋FAB＝1.9 N；当B移到无穷远处时，F1＝F2＝GA＝1 N，选项B正确，选项D错误．当B水平向右移至M、A、B在同一条直线上时，如图所示，对A受力分析并沿水平和竖直方向正交分解，水平方向：F1cos 30°＝F2cos 30°＋F′cos 30°竖直方向：F1sin 30°＋F2sin 30°＝GA＋F′sin 30°由库仑定律知，A、B间库仑力大小F′＝＝＝0.225 N，联立以上各式可得F1＝1.225 N，F2＝1.0 N，选项C正确．【答案】BC8．原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电荷1.6×10－15 C，丙物体带电荷量的大小为8×10－16 C．则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法中正确的是( )A．乙物体一定带有负电荷8×10－16 CB．乙物体可能带有负电荷2.4×10－15 CC．丙物体一定带有正电荷8×10－16 CD．丙物体一定带有负电荷8×10－16 C【解析】由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有净电荷，甲、乙摩擦导致甲失去电子带1.6×10－15 C的正电荷，乙物体得到电子而带1.6×10－15 C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒可知乙最终所带负电荷为1.6×10－15 C－8×10－16 C＝8×10－16 C，故A、D正确．【答案】AD9．如图5是消除烟气中煤粉的静电除尘器示意图，它由金属圆筒和悬在管中的金属丝B组成，带煤粉的烟气从下方进气口进入，煤粉带负电，脱尘后从上端排气孔排出，要让除尘器正确工作，应该是( )图5A．AB应接直流电源，且A为正极B．AB应接交流电源，且B接火线C．其外壳A应接地，原因是以防触电D．其外壳A应接地，其原因是导走电荷以防爆炸【解析】AB应接直流电源，由于煤粉带负电，故A应为正极，A 正确，B错误．外壳A接地原因是防止触电为了安全，C正确，D错误．【答案】AC10．如图6所示，可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电，B固定，其正下方的A静止在绝缘斜面上，则A受力个数可能为( )图6A．A可能受到2个力作用近A，当两个带电小球在同一高度并且相距30 cm时，绳与竖直方向成45°角．(g取10 m/s2)图7(1)B球受到的库仑力多大？(2)A球所带的电荷量是多少？【解析】(1)球A受力如图，由力的平衡条件得：F＝mgtanα＝2×10－2N.由牛顿第三定律知B球受到的库仑力为2×10－2 N.(2)由库仑定律知：F＝k QqAr2得：qA＝＝C＝5.0×10－8C.【答案】(1)2×10－2N (2)5.0×10－8C13．(14分)如图8所示，倾角为30°的直角三角形的底边BC长为2L，处在水平位置，O为底边中点，直角边AB为光滑绝缘导轨，OD 垂直AB.现在O处固定一带正电的物体，让一质量为M、带正电的小球从导轨顶端A由静止开始滑下(始终不脱离导轨)，测得它滑到D处受到的库仑力大小为F，求它滑到B处的速度和加速度的大小．(重力加速度为g)【导学号：29682104】页码 / 总页数图8【解析】带电小球沿光滑绝缘轨道从A 运动到B 的过程中，受到重力Mg 、轨道支持力N 及库仑斥力F 三个力的作用，其中支持力不做功，库仑斥力关于D 点对称，所做的功等效于零，即WF ＝0由动能定理可得：WG ＝Mg·(2Lcos 30°)·sin 30°＝Mv 2B解得：vB ＝3gL带电小球受到的合外力沿轨道AB 斜向下，因为带电小球在D 点受到的库仑力为F ＝k ＝4k ，根据库仑定律求得在B 处受到的库仑力为F′＝k ＝F4小球受到的合外力为 F 合＝Mgcos 60°＋F′cos 30°即Mg ＋×＝Ma则a ＝g ＋.【答案】 g ＋3F 8M。

2020年沪科版高中物理选修3-1第2章《电场与示波器》测试题含答案

2020年沪科版高中物理选修3-1第2章《电场与示波器》测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.将一正电荷从无穷远处移至电场中M点，电场力做功为6.0×10－9J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为7.0×10－9J，则M、N两点的电势φM、φN有如下关系()A．φM＜φN＜0B．φN＞φM＞0C．φN＜φM＜0D．φM＞φN＞02.如图所示，匀强电场场强E＝100 V/m，A、B两点相距10 cm，A、B连线与电场线的夹角为60°，则A、B间电势差UAB为()A．－10 VB． 10 VC．－5 VD． 5 V3.如图所示，在水平放置的已经充电的平行板电容器之间，有一带负电的油滴处于静止状态，若某时刻油滴的电荷量开始减小，为维持该油滴原来的静止状态，应()A．给平行板电容器充电，补充电荷量B．给平行板电容器放电，减小电荷量C．使两极板相互靠近些D．使两极板相互远离些4.如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷＋Q.a、b、c、d、e、f为以O为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法中正确的是()A．b、d两点的电场强度相同B．a点的电势等于f点的电势C．点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，静电力一定做功D．将点电荷＋q在球面上任意两点之间移动，从a点移动到c点电势能的变化量一定最大5.下列各图中所画的电场线，正确的是()A．⑴⑵和⑷B．只有⑷C．只有⑶D．⑵和⑶6.如图(a)所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处．若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上．则t0可能属于的时间段是()A． 0＜t0＜B．＜t0＜C．＜t0＜TD．T＜t0＜7.如图所示，P和Q为带电量分别为＋q和－q的两个等量异种电荷，两者相距为L，O为PQ连线的中点，M、N为中垂线上关于O点对称的两个点，则()A．M、O、N三点的场强都相等B．M、N两点的场强大小相等，方向相同C．O点的场强为零D．M、O、N三点的电势大小关系为φM＞φN＞φO8.如图所示，带电荷量之比为qA∶qB＝1∶3的带电粒子A、B，先后以相同的速度从同一点水平射入平行板电容器中，不计重力，带电粒子偏转后打在同一极板上，水平飞行距离之比为xA∶xB＝2∶1，则带电粒子的质量之比mA∶mB以及在电场中飞行的时间之比tA∶tB分别为()A． 1∶1,2∶3B． 2∶1,3∶2C． 1∶1,3∶4D． 4∶3,2∶19.关于电场强度E＝，下列说法正确的是()A．由E＝知，若q减小为原来的，则该处电场强度变为原来的2倍B．由E＝k知，E与Q成正比，而与r2成反比C．由E＝k知，在以Q为球心、r为半径的球面上，各处电场强度均相同D．电场中某点电场强度方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向10.如图所示，空间中存在水平向左的匀强电场．在电场中将一带电液滴从b点由静止释放，液滴沿直线由b运动到d，且直线bd方向与竖直方向成45°角，下列判断正确的是()A．液滴带正电荷B．液滴的电势能减小C．液滴的重力势能和电势能之和不变D．液滴的电势能和动能之和不变11.如图所示，在等边三角形ABC的三个顶点上，固定三个正点电荷，电荷量的大小q′＜q.则三角形ABC的几何中心处电场强度的方向()A．平行于AC边B．平行于AB边C．垂直于AB边指向CD．垂直于AB边指向AB12.一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器()A．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变13.关于静电场场强的概念，下列说法正确的是()A．由E＝可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比B．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关C．电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关D．电场中某点不放试探电荷时，该点场强等于零14.如图所示，P和Q为两平行金属板，两极板间电压为U，在P板附近有一电子由静止开始向Q 板运动，关于电子到达Q板时的速率，下列说法正确的是()A．两极板间距离越大，加速时间越长，获得的速率就越大B．两极板间距离越小，加速度越大，获得的速率就越大C．与两极板间距离无关，仅与加速电压U有关D．以上说法都不正确15.关于电场强度，下列说法中正确的是()A．电荷受到的电场力越大，电场强度越大B．电场强度的方向总是跟电场力的方向一致C．负电荷受到的电场力方向跟电场强度方向相反D．放入电场中电荷的电荷量越大，该点的电场强度越小16.A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其v－t图象如图所示．则此电场的电场线分布可能是()A．B．C．D．17.有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如图所示．若将一带负电粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放，粒子沿x轴运动，电场中P、Q两点的坐标分别为1 mm、4 mm.则下列说法正确的是()A．粒子经过P点和Q点时，加速度大小相等、方向相反B．粒子经过P点与Q点时，动能相等C．粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等D．粒子在P点的电势能为正值18.在空间有正方向水平向右、场强按如图所示变化的电场，位于电场中A点的电子在t＝0时静止释放，运动过程中只受静电力作用．在t＝1 s时，电子离开A点的距离大小为l，那么在t＝3 s时，电子将处在()A．A点右方3l处B．A点左方2l处C．A点左方3l处D．A点19.把质量为M的正点电荷放在电场中无初速度释放，不计重力，则以下说法正确的是()A．点电荷的轨迹一定和电场线重合B．点电荷的速度方向总是与所在处的电场线方向一致C．点电荷的加速度方向总是与它所在处的电场线的切线方向重合D．点电荷将沿电场线切线方向抛出做抛物线运动20.在电场中，把电荷量为4×10－9C的正点电荷从A点移到B点，克服静电力做功6×10－8J，以下说法中正确的是()A．电荷在B点具有的电势能是6×10－8JB．B点电势是15 VC．电荷的电势能增加了6×10－8JD．电荷的电势能减少了6×10－8J第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)21.一平行板电容器，板间距离为d，电容为C，接在电压为U的电源上，充电完成后撤去电源．(1)求充电后电容器带的电荷量；(2)若使板间距离增大为2d，则电容器的电容变为多少？板间电场强度变为多大？22.如图甲所示，真空室中电极K发出的电子(初速度不计)经过电势差为U1的加速电场加速后，沿两水平金属板C、D间的中心线射入两板间的偏转电场，最后打在荧光屏上．C、D两板间的电势差UCD随时间变化的图象如图乙所示，设C、D间的电场可看作匀强电场，且两板外无电场．已知电子的质量为m、电荷量为e(重力不计)，C、D极板长为l，板间距离为d，偏转电压为U2，荧光屏距C、D右端的距离为，所有电子都能通过偏转电极．(1)求电子通过偏转电场的时间t0；(2)若UCD的周期T＝t0，求荧光屏上电子能够到达的区域的长度．23.如图所示，a、b、c、d为匀强电场中四个等势面，相邻等势面间距离均为2 cm，已知UAC＝60V，求：(1)设B点电势为零，求A、C、D、P点的电势；(2)将q＝－1.0×10－10C的点电荷由A移到D，电场力所做的功WAD；(3)将q＝1.0×10－10C的点电荷由B移到C，再经过D最后回到P，电场力所做的功WBCDP.24.中国科学院2015年10月宣布中国将在2020年开始建造世界上最大的粒子加速器．加速器是人类揭示物质本源的关键设备，在放射治疗、食品安全、材料科学等方面有广泛应用．如图所示，某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管(漂移管)组成，相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极．质子从K点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管，在漂移管内做匀速直线运动，在漂移管间被电场加速，加速电压视为不变．设质子进入漂移管B时速度为8×106m/s，进入漂移管E时速度为1×107m/s，电源频率为1×107Hz，漂移管间缝隙很小，质子在每个管内运动时间视为电源周期的.质子的荷质比取1×108C/kg.求：(1)漂移管B的长度；(2)相邻漂移管间的加速电压．答案1.【答案】C【解析】取无穷远处电势φ∞＝0.对正电荷：W∞M＝0－E pM＝－qφM，＝＝；φM对负电荷：WN∞＝E pN－0＝－qφN，＝＝；φN所以φN＜φM＜0，选项C正确．2.【答案】D【解析】由图示可知，AB方向与电场线方向间的夹角θ＝60°，A、B两点沿电场方向的距离：d＝L cosθ，A、B两点间的电势差：UAB＝Ed＝EL cosθ＝100 V/m×0.1 m×cos 60°＝5 V，故D正确，A、B、C错误．3.【答案】A【解析】为维持油滴静止状态，应增大两板间场强，由Q＝CU，U＝Ed，C＝可知E＝，增大Q，E也增大，故A项对，B项错；Q不变，改变d，E不变，C、D项错．4.【答案】D【解析】由于点电荷＋Q在b、d两点的场强方向分别向上和向下，b、d两点的场强大小相同，方向不同，A错；a点和f点位于＋Q形成电场的等势面上，但若把一电荷从a点移动到f点，电场力要对电荷做功，B错；当点电荷＋q在bedf面上任意两点间移动时，静电力不做功，C错；球面上相距最远的点(沿场强E的方向)是ac，电场力对其做功最大，电势能的变化量最大，D对．5.【答案】B6.【答案】B【解析】若0＜t0＜，带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终打在B板上，所以A错误．若＜t0＜，带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离大于向右运动的距离，最终打在A板上，所以B正确．若＜t0＜T，带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离小于向右运动的距离，最终打在B 板上，所以C错误．若T＜t0＜，带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终打在B板上，所以D错误．7.【答案】B【解析】等量异种电荷的电场线如图所示，由图可知：M、O、N三点的场强方向都水平向右，O点的场强最大，MN两点的场强大小相等，方向相同，故A错误，B正确，C错误；中垂线MN是一条等势线，故M、O、N三点的电势相等，故D错误．8.【答案】D【解析】粒子在水平方向上做匀速直线运动x＝v0t，由于初速度相同，xA∶xB＝2∶1，所以tA∶tB＝2∶1，竖直方向上粒子做匀加速直线运动y＝at2，且yA＝yB，故aA∶aB＝t∶t＝1∶4.而ma＝qE，m＝，＝·＝×＝.综上所述，D项正确．9.【答案】B【解析】电场中某点的电场强度E只由电场本身决定，与是否引入试探电荷q及q的大小、正负无关，故A错；E＝k是点电荷Q的电场中各点电场强度的决定式，故B对；电场强度为矢量，在以Q为球心，r为半径的球面上各处电场强度大小相同而方向不同，故C错；因所放电荷的电性不知，若为正电荷＋q，则电场强度与＋q受力方向相同，否则相反，故D错．10.【答案】B【解析】带电液滴受重力和电场力两个力的作用，由静止释放后，沿直线由b运动到d，说明液滴所受合力沿b到d的方向，又因为重力方向竖直向下，所以电场力的方向水平向右，而电场线水平向左，故带电液滴带负电，选项A错误；液滴沿直线由b运动到d的过程中，重力和电场力均做正功，重力势能和电势能都减小，选项B正确，选项C错误；重力和电场力(即液滴所受合力)所做的功，等于液滴动能的增量，又因为重力和电场力所做的功等于重力势能和电势能的减小量，故液滴的重力势能、电势能、动能三者之和不变，选项D错误．11.【答案】C【解析】根据几何知识得知，三角形ABC的几何中心到三角形三个顶点的距离相等，设为r.由点电荷场强公式E＝k可知，两个点电荷q在中心处产生的场强大小均为E1＝k，两个场强之间的夹角为120°，根据平行四边形定则得到：两个点电荷q在中心处产生的合场强大小E合＝E1＝k，方向沿垂直于AB边指向C.q′在中心处产生的场强大小为E2＝k，方向沿垂直于AB边指向AB.由于q′＜q，则E合＞E2，所以三角形ABC的几何中心处电场强度的方向沿垂直于AB边指向C.12.【答案】D【解析】由平行板电容器电容的决定式C＝可知，将云母介质移出，电容C减小，而两极板间的电压U恒定，由Q＝CU，极板上的电荷量Q变小，又由E＝可得板间电场强度与介质无关，大小不变，选项D正确．13.【答案】C【解析】电场强度等于电荷所受电场力和该电荷电荷量的比值，即E＝，q变大，F变大，比值不变．故A错误．电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反．电场中某点的场强方向与放入电场中的电荷无关．故B、D错误，C正确．14.【答案】C15.【答案】C【解析】由场强的定义式E＝知，该式采用比值法定义，场强由电场本身决定，故A、D错误．据场强方向的规定，正电荷的受力方向是电场强度的方向，负电荷所受电场力的方向与场强方向相反．故B错误，C正确．16.【答案】A【解析】从题图可以直接看出，粒子的速度随时间的增大逐渐减小；图线的斜率逐渐增大，说明粒子的加速度逐渐变大，电场强度逐渐变大，从A到B电场线逐渐变密．综合分析知，微粒是顺着电场线运动，由电场线疏处到达密处，正确选项是A.17.【答案】B【解析】根据顺着电场线方向电势降低可知，0～2 mm内，电场线沿x轴负方向，粒子所受的电场力方向沿x轴正方向；在2～6 mm内电场线沿x轴正方向，粒子所受的电场力方向沿x负方向，做减速运动，加速度沿x轴负方向；φ－x图象的斜率等于场强E大小，则知P点的场强大于Q点的场强，则粒子在P点的加速度大于在Q点的加速度，加速度方向相反．故A错误．粒子经过P 点与Q点时，电势相等，则其电势能相等，由能量守恒知动能相等．故B正确．粒子经过P点与Q点时，速率相等，但电场力不同，则根据功率公式P＝Fv，可知电场力做功的功率不等．故C错误．在P点，根据电势能公式E p＝qφ，因为q＜0，φ＞0，所以E p＜0.故D错误．18.【答案】C【解析】如题图中电场，电子在t＝0时静止释放，电子开始向左做匀加速直线运动，t＝1 s时，电子离开A点的距离大小为l，之后再做相同大小加速度的匀减速运动，经过1 s，电子速度减为零，距离A点2l，之后重复前面的过程，3 s时与A点的距离为3l，选项C正确．19.【答案】C【解析】仅当电场线为直线、电荷的初速度为零，或者电荷初速度不为零，但初速度方向和场强方向在同一直线上，且只受电场力时，电荷的运动轨迹才和电场线重合，A错．点电荷的速度方向不一定与所在位置处的电场线方向一致，如电场线为曲线时，B错．由牛顿第二定律知，加速度方向与合外力方向一致，正点电荷在电场中受的电场力方向与电场线的切线方向一致，C对．点电荷仅受电场力作用，且初速度为零，所以不可能做抛物线运动，D错．20.【答案】C【解析】电荷在电场中某点的电势能具有相对性，只有确定了零势点，B点的电势、电势能才是确定的数值，故选项A、B错误；由于从A移到B的过程中是克服静电力做功，故电势能应该是增加6×10－8J，选项C正确，选项D错误．21.【答案】(1)CU(2)C【解析】(1)由C＝知，电容器带的电荷量Q＝CU.(2)由于电容器的电容与极板间的距离成反比，故距离增大为2d，电容变为原来的一半，即C′＝C.又由于充电后撤去电源，电容器带的电荷量不会发生改变，故电容器极板间的电压U′＝＝＝2U.原来两板间的电场强度为E1＝，变化后两板间的电场强度为E2＝＝，所以电场强度不变．22.【答案】(1)l(2)【解析】(1)电子在加速电场的加速过程eU1＝mv在偏转电场中运动，水平方向匀速运动有v0t0＝l，得t0＝l.(2)当T＝t0时，电子在偏转电场中沿竖直方向加速半个周期，减速半个周期，最终水平飞出时，电子在竖直方向的位移最大．t＝0时刻进入偏转电场的电子向上侧移距离最大值y上＝·()2×2＝同理得向下侧移距离最大值y下＝·()2×2＝所以电子能到达的区域长Δy＝y下＋y上＝.23.【答案】(1)30 V－30 V－60 V0(2)－9.0×10－9J(3)0【解析】(1)由题意可知φP＝φB＝0＝60 V，UAB＝UBC，所以UAB＝φA－0＝30 VUAC则φA＝30 V，同理φC＝－30 V，φD＝－60 V(2)WAD＝qUAD＝q(φA－φD)＝－9.0×10－9J(3)由于电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关，所以做功为WBCDP＝qUBP＝0.24.【答案】(1)0.4 m(2)6×104V【解析】(1)设质子进入漂移管B的速度为v B，电源频率、周期分别为f、T，漂移管B的长度为L，则T＝①L＝v B·②联立①②式并代入数据得L＝0.4 m③(2)设质子进入漂移管E时速度为v E，相邻漂移管间的加速电压为U，电场力对质子所做的功为W.质子从漂移管B运动到E电场力做功W′，质子的电荷量为q、质量为m，则W＝qU④W′＝3W⑤W′＝mv－mv⑥联立④⑤⑥式并代入数据得U＝6×104V.。

物理沪科版选修3-1模块综合含解析

模块综合（时间:90分钟满分：100分)第Ⅰ卷（选择题共40分）一、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,有选错或不选的得0分．1．某验电器金属小球和金属箔均不带电，金属箔闭合．现将带负电的硬橡胶棒接近验电器金属小球,则将出现的现象是A．金属箔带负电，其两片张开B．金属箔带正电,其两片张开C．金属箔可能带正电，也可能带负电，但两片一定张开D．由于硬橡胶棒并没有接触验电器小球，故金属箔两片因不带电仍闭合2．有一只电风扇标有“220 V 50 W”，电动机线圈的电阻为0。

4 Ω，把它接入220 V的电路中，以下几种计算时间t内产生热量的方法，正确的是A．Q＝U2·错误!B．Q＝PtC．Q＝(错误!)2·Rt D．以上三种方法均正确3．下图是电子射线管示意图．接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向)偏转，则下列措施中可采用的是A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C．加一电场,电场方向沿z轴负方向D．加一电场,电场方向沿y轴正方向4．下面列出了不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌的主要项目，试判断正常工作时，功率最大的是错误!错误!错误!错误!A B C D5．如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD 垂直，下列说法正确的是A．A、D两点间电势差U AD与AA′两点间电势差U AA′相等B．带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点，电场力做正功C．带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点,电势能减小D．带电粒子从A点移到C′点，沿对角线A→C′与沿路径A→B→B′→C′电场力做功相同6．在如图所示的电路中，电源电动势E＝6 V,内阻R未知，R0为定值电阻．一同学误将电流表并联在电阻R x的两端，其读数为2 A；将此电流表换成电压表后，读数为3 V．若电流表和电压表均为理想电表，则R x的阻值为A．1 Ω B．2 ΩC．3 Ω D．4 Ω7．长直导线固定在圆线圈直径ab上靠近b处，直导线垂直于线圈平面，且通有电流,方向如图所示．在圆线圈开始通以逆时针方向电流的瞬间，线圈将A．向左平动B．向右平动C．绕ab轴逆时针方向转动(由a向b看)D．绕ab轴顺时针方向转动(由a向b看）8．图中A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC ＝60°，BC＝20 cm，把一个电荷量q＝10－5 C的正电荷从A移到B，电场力做的功为零；从B移到C，电场力做功为－1。

2024_2025学年高中物理模块综合测评含解析沪科版选修3_1

模块综合测评一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。

在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一个选项符合题目要求,第7~10题有多个选项符合题目要求。

全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)1.在登录你的电子邮箱的过程中,要有两个条件,一个是用户名正确,一个是与用户名对应的密码正确,要完成这个事务(登录胜利),它们体现的逻辑关系为()A.“与”关系B.“或”关系C.“非”关系D.不存在逻辑关系答案:A2.如图所示,有一所带电荷量为+q的点电荷与匀称带电的圆形薄板相距为2d,圆形薄板带的电荷量为-Q,点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心。

若图中b点处的电场强度为零,则图中a 点处的电场强度大小是()A.10kk9k2B.8kk9k2C.k(k+k)k2D.kkk2解析:由于b点合场强为零,则圆形薄板在b点产生的场强为E=k k(3k)2=k k9k2,依据对称性可知圆形薄板在a点产生的场强大小与b点相等、方向相反;点电荷在a点产生的场强为E'=k kk2,故E a=E+E'=k10k9k2,选项A正确。

答案:A3.一电子在电场中由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:由题意可知电场线垂直等势面对上,则a 点电势比b 点高,选项A 错误;电子受到电场力与电场线反向,故加速度方向向下,选项B 错误;电子由a 点运动到b 点的过程中,电场力做负功,电势能增加,动能减小,选项C 正确,选项D 错误。

答案:C4.如图所示电路,电源内阻不行忽视,R 0为定值电阻,开关S 闭合后,滑动变阻器滑片P 置于滑动变阻器的中点时,电压表示数为8 V,当滑片从中点向b 端移动距离s 后,电压表示数变为6 V;滑片从中点向a 端移动距离s 后,电压表示数为( )A.9 VB.10 VC.11 VD.12 V解析:设电源电动势为E ,内阻为r ,滑动变阻器的总电阻为R ,长度为s 的电阻为R',由闭合电路的欧姆定律可得U 1=kk +k0+k2×R 0;U 2=k k +k 0+k 2+k '×R 0,联立两式可解得R'=13(r+R 0+12R ),滑片从中点向a 端移动距离s 后,由U=kk +k 0+k2-k '×R 0,联立解得U=12V,选项D 正确。

沪科版高中物理选修3-1单元测试题及答案全套

沪科版高中物理选修3-1单元测试题及答案全套章末综合测评(一)电荷的相互作用(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60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3分，有选错的得0分)1．以下说法正确的是()A．一带负电的金属小球放在潮湿的空气中，一段时间后，发现该小球上带的负电荷几乎不存在了．这说明小球上原有的负电荷逐渐消失了B．元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，元电荷跟一个电子电荷量数值相等C．只有体积很小的带电体才能看成点电荷D．由公式F＝k q1q2r2知，当真空中的两个电荷间的距离r→0时，它们之间的静电力F→∞B[一带负电的金属小球放在潮湿的空气中，一段时间后，发现该小球上带的负电荷几乎不存在了．小球上原有的负电荷只是转移到别的物体上去了，负电荷并没有消失，选项A错误；元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，元电荷跟一个电子电荷量数值相等，选项B正确；点电荷是指带电体的大小与所研究的问题相比可以忽略不计，体积很大或者体积很小的带电体都不一定看成点电荷，选项C错误；因为当真空中的两个电荷间的距离r→0时，两电荷就不能看作点电荷了，则公式F＝k q1q2r2不再适用，故选项D 错误．故选B.]2．M和N都是不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电荷1.6×10－10C，下列判断中正确的是()A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B．摩擦的过程中电子从N转移到了MC．N在摩擦后一定带负电荷1.6×10－10 CD．M在摩擦过程中失去了1.6×10－10个电子C[摩擦起电的本质是电子的转移，在摩擦前M、N内部本身都有电荷，A错误；互相摩擦后M带1.6×10－10C正电荷，故应该是M上1.6×10－10C的电子转移到N上，B 错误；N原来是电中性，摩擦后M上1.6×10－10C的电子转移到N上，故N在摩擦后一定带1.6×10－10 C的负电荷，C正确；M在摩擦过程中失去的电子数为：n＝1.6×10－10 1.6×10－19＝1×109个，D错误．故选C.]3．如图1所示，原来不带电的绝缘金属导体，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的右端，可能看到的现象是()图1A ．只有右端验电箔张开，且右端带正电B ．只有左端验电箔张开，且左端带负电C ．两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电D ．两端的验电箔都不张开，且左端带正电，右端带负电C [带负电的绝缘金属球靠近导体右端，由于发生感应起电，导体右端带正电，左端带负电，两端的验电箔都张开，故C 正确．]4．A 、B 、C 三点在同一直线上，AB ∶BC ＝1∶2，B 点位于A 、C 之间，在B 处固定一电荷量为Q 的点电荷．当在A 处放一电荷量为＋q 的点电荷时，它所受到的静电力为F ；移去A 处电荷，在C 处放一电荷量为－4q 的点电荷，其所受静电力为( )A．－F 2 B ．F 2 C ．－F D ．F D [令AB ＝r ，则BC ＝2r ，在A 处放一电荷量为＋q 的点电荷时，根据库仑定律F ＝k Qq r 2，方向从B 到A ，在C 处放一电荷量为－4q 的点电荷时，F ′＝k 4Qq (2r )2＝k Qq r 2，方向从C 至B ，两者方向相同，所以F ′＝F ，D 正确．]5．两个半径为r 的带电球所带电荷量分别为Q 1和Q 2，当两球心相距3r 时，相互作用的静电力大小为( )A ．F ＝kQ 1Q 2(3r )2B ．F >kQ 1Q 2(3r )2C ．F <kQ 1Q 2(3r )2D ．无法确定 D [两个带电球不能看作点电荷．同种电荷时，实际距离会增大，如图(a)所示；异种电荷时，实际距离会减小，如图(b)所示．由于不能确定电性，所以无法确定静电力的大小．]6．如图2，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点，A 和C 围绕B 做匀速圆周运动，B 恰能保持静止，其中A 、C 两点与B 的距离分别是L 1和L 2，不计三质点间的万有引力，则A 和C 的比荷(电量与质量之比)之比应是( )图2A.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 22B.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 2L 12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 23D.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 2L 13 C [设A 和C 电量为q 1、q 2，质量为m 1、m 2，由B 分析，k q 1q B L 21＝k q 2q B L 22，可得：q 1q 2＝L 21L 22，质点A 和质点C 绕B 点做匀速圆周运动，具有相同的角速度ω，对A 分析，k q 1q B L 21－k q 1q 2(L 1＋L 2)2＝m 1ω2L 1；对C 分析：k q 2q B L 22－k q 1q 2(L 1＋L 2)2＝m 2ω2L 2，联立解得q 1m 1∶q 2m 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 23，选项C 正确．] 7.如图3所示，三个完全相同的金属小球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上，a与c带正电，b带负电，a所带电量的大小比b的小．C受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是()图3A．F1B．F2C．F3D．F4B[根据a、b、c三者的电性可知，a对c是斥力，b对c是引力，如果三者的电荷量相等，则a对c的斥力大于等于b对c的引力，且两个力的夹角为120°，则合力的方向为F1方向．现在由于a带电荷量比b的带电荷量少，则b对c的引力大于a对c的斥力，此二力的合力方向是由F1偏向电荷b，故应是F2的方向，选项B正确．]8．原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电荷1.6×10－15C，丙物体带电荷量的大小为8×10－16 C．则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法中正确的是()A．乙物体一定带有负电荷8×10－16 CB．乙物体可能带有负电荷2.4×10－15 CC．丙物体一定带有正电荷8×10－16 CD．丙物体一定带有负电荷8×10－16 CAD[由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有净电荷，甲、乙摩擦导致甲失去电子带1.6×10－15 C的正电荷，乙物体得到电子而带1.6×10－15 C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒可知乙最终所带负电荷为1.6×10－15 C－8×10－16 C＝8×10－16 C，故A、D正确．]9.如图4是消除烟气中煤粉的静电除尘器示意图，它由金属圆筒和悬在管中的金属丝B组成，带煤粉的烟气从下方进气口进入，煤粉带负电，脱尘后从上端排气孔排出，要让除尘器正确工作，应该是()图4A．AB应接直流电源，且A为正极B．AB应接交流电源，且B接火线C．其外壳A应接地，原因是以防触电D．其外壳A应接地，其原因是导走电荷以防爆炸AC[AB应接直流电源，由于煤粉带负电，故A应为正极，A正确，B错误．外壳A 接地原因是防止触电为了安全，C正确，D错误．]10．如图5所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球A、B、C(可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是()图5A．A对B的静电力一定是引力B．A对B的静电力可能是斥力C．A的电量可能比B少D．A的电量一定比B多AD[根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”的规律，AB间的作用力应为引力，故A正确，B错误；根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”，故C错误，D正确．故选AD.]11.如图6所示，可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电，B球固定，其正下方的A球静止在绝缘斜面上，则A球受力个数可能为()图6A．2B．3C．4D．5AC[对A受力分析，可知A一定受重力和B对A的库仑引力，若满足二力等大反向，则不需要A和斜面间的相互作用，即A可能受到2个力的作用，故A正确；若向上的库仑引力小于重力，则A会受到斜面的支持力，若要合力为零而处于平衡状态，必须还要受一沿斜面向上的摩擦力，即A可能受四个力的作用，故C正确．]12．竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，小球A、B带有同种电荷．现用指向墙面的水平推力F作用于小球B，两球分别静止在竖直墙和水平地面上，如图7所示．如果将小球B向左推动少许，当两球重新达到平衡时，与原来的平衡状态相比较()图7A．推力F将变大B．竖直墙面对小球A的弹力变大C．地面对小球B的支持力不变D．两小球之间的距离变大CD[以A球为研究对象，分析受力，作出力图如图1所示．图1图2设B对A的库仑力F库与墙壁的夹角为θ，由平衡条件得竖直墙面对小球A的弹力为：N1＝m A g tan θ，将小球B向左推动少许时θ减小，则竖直墙面对小球A的弹力N1减小，故B错误．再以A、B整体为研究对象，分析受力如图2所示，由平衡条件得：F＝N1，N2＝(m A＋m B)g，则F减小，地面对小球B的支持力一定不变，故A错误，C正确．由上分，θ减小，cos θ增大，F库减小，根据库仑定律分析得知，两球之析得到库仑力F库＝m A gcos θ间的距离增大，故D正确．故选CD.]二、非选择题(本题共4小题，共40分，按题目要求作答)13. (10分)如图8所示，一质量为m的带电小球A用长度为l的绝缘丝质细线悬挂于天花板上的O点，在O点的正下方处的绝缘支架上固定一个带与A同种电荷的小球B，两个带电小球都可视为点电荷．已知小球A静止时丝线OA与竖直方向的夹角为60°，设丝线中拉力为T，小球所受库仑力为F，求拉力T与库仑力F分别为多少．(重力加速度g已知)图8【解析】对小球A受力分折，如图所示：图中力三角形与几何三角形△OBA相似，故：F＝mg，T＝mg.【答案】T＝mg F＝mg14．(10分)如图9所示，正电荷q1固定于半径为R的半圆光滑轨道圆心处，将另一带正电、电量为q2、质量为m的小球，从轨道的A处无初速释放，求：图9(1)小球运动到最低点B点的速度大小；(2)小球在B点对轨道的压力．【解析】 (1)带电小球在半圆光滑轨道上运动时，库仑力不做功，故机械能守恒，则mgR ＝12m v 2B解得v B ＝2gR .(2)小球到达B 点时，受到重力mg 、库仑力F 和支持力F N ，由圆周运动和牛顿第二定律得F N －mg －k q 1q 2R 2＝m v 2R解得F N ＝3mg ＋k q 1q 2R 2根据牛顿第三定律，小球在B 点时对轨道的压力为F ′N ＝F N ＝3mg ＋k q 1q 2R 2，方向竖直向下．【答案】 (1)2gR (2)3mg ＋k q 1q 2R 215．(10分)真空中有两个相距r 的点电荷A 和B ，带电荷量分别为q 1＝＋q ，q 2＝＋4q ，再放入一个点电荷q 3，三个点电荷皆可自由移动，在什么位置放入第三个点电荷q 3可使三个电荷都处于平衡状态，q 3的电荷量为多少？【解析】由于A 、B 带同种电荷，根据两同夹异可知，第三个点电荷应放在电荷A 、B 之间，设q 3到q 1点距离为r 1，对q 3受力分析，有k qq 3r 21＝k 4qq 3(r －r 1)2，解得r 1＝r 3 对q 1受力分析，有k qq 3r 21＝k 4qq r 2，解得q 3＝49q . 【答案】在A 、B 之间到A 点距离为r 3的位置放入第三个点电荷q 3可使三个电荷都处于平衡状态，q 3的电荷量为49q16．(10分)如图10所示，倾角为30°的直角三角形的底边BC 长为2L ，处在水平位置，O 为底边中点，直角边AB 为光滑绝缘导轨，OD 垂直AB .现在O 处固定一带正电的物体，让一质量为M 、带正电的小球从导轨顶端A 由静止开始滑下(始终不脱离导轨)，测得它滑到D 处受到的库仑力大小为F ，求它滑到B 处的速度和加速度的大小．(重力加速度为g )图10 【解析】带电小球沿光滑绝缘轨道从A 运动到B 的过程中，受到重力Mg 、轨道支持力N 及库仑斥力F 三个力的作用，其中支持力不做功，库仑斥力关于D 点对称，所做的功等效于零，即W F ＝0由动能定理可得：W G ＝Mg ·(2L cos 30°)·sin 30°＝12M v 2B解得：v B ＝3gL带电小球受到的合外力沿轨道AB 斜向下，因为带电小球在D 点受到的库仑力为F ＝k Q 1Q 2⎝ ⎛⎭⎪⎫L 22＝4k Q 1Q 2L 2，根据库仑定律求得在B 处受到的库仑力为 F ′＝k Q 1Q 2L 2＝F 4小球受到的合外力为F 合＝Mg cos 60°＋F ′cos 30°即12Mg ＋32×F 4＝Ma 则a ＝12g ＋3F 8M .【答案】 3gL 12g ＋3F 8M章末综合测评(二) 电场与示波器(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60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3分，有选错的得0分)1．如图1所示，在x 轴上相距为L 的两点固定两个等量异种点电荷＋Q 、－Q ，虚线是以＋Q 所在点为圆心、L 2为半径的圆，a 、b 、c 、d 是圆上的四个点，其中a 、c 两点在x轴上，b 、d 两点关于x 轴对称．下列判断错误的是( )图1 A ．b 、d 两点处的电势相同B ．四个点中c 点处的电势最低C ．b 、d 两点处的电场强度相同D ．将一试探电荷＋q 沿圆周由a 点移至c 点，＋q 的电势能减小C [由等量异种点电荷的电场线分布及等势面特点知，A 、B 正确，C 错误．四点中a 点电势大于c 点电势，正电荷在电势越低处电势能越小，故D 正确．]2.电场中等势面如图2所示，下列关于该电场的描述正确的是( )图2 A ．A 点的电场强度比C 点的小B ．负电荷在A 点的电势能比在C 点的电势能大C ．电荷沿等势面AB 移动的过程中，电场力始终不做功D ．正电荷由A 移动到C ，电场力做负功C [由等势面与电场线密集程度的关系可知，等势面越密集的地方电场强度越大，故A 点的电场强度比C 点的大，A 错误；负电荷在电势越高的位置电势能越小，故B 错误；沿等势面移动电荷，电场力不做功，故C 正确；正电荷由A 移动到C ，电场力做正功，故D 错误．]3.如图3所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2 cm ，由此可以确定电场强度的方向和数值是( )图3A ．竖直向下，E ＝100 V/mB ．水平向左，E ＝100 V/mC ．水平向左，E ＝200 V/mD ．水平向右，E ＝200 V/m B [由电势降低最快的方向就是电场强度的方向以及电场线与等势面垂直的特点可知，电场强度方向水平向左，又由E ＝U d 得E ＝ 2 V 2×10－2 m＝100 V/m ，故B 正确．] 4．一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是( )A ．C 和U 均增大B ．C 增大，U 减小C ．C 减小，U 增大D ．C 和U 均减小B [由C ＝εS 4πkd 知，S 和d 不变，插入电介质时，ε增大，电容增大，由C ＝Q U 可知：Q 不变时，C 增大，则两板间的电势差U 一定减小，故选B.]5.如图4所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O 点自由释放后，分别抵达B 、C 两点，若AB ＝BC ，则它们带电荷量之比q 1∶q 2等于( )图4A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶ 2 D.2∶1B [竖直方向有h ＝12gt 2，水平方向有l ＝qE 2m t 2，联立可得q ＝mgl Eh ，所以有q 1q 2＝21，B 对．] 6．如图5所示，匀强电场方向平行于xOy 平面，在xOy 平面内有一个半径为R ＝5 m 的圆，圆上有一个电荷量为q ＝＋1×10－8 C 的试探电荷P ，半径OP 与x 轴正方向的夹角为θ，P 沿圆周移动时，其电势能E p ＝2.5×10－5sin θ(J)，则( )图5A．x轴位于零势面上B．电场强度大小为500 V/m，方向沿y轴正方向C．y轴位于零势面上D．电场强度大小为500 V/m，方向沿x轴正方向A[由E p＝2.5×10－5sin θ(J)知，x轴上的电势能为0，是零势面，电场线沿y轴方向，A对，C错；当θ＝90°时，E p＝2.5×10－5 J＝EqR，解得E＝500 V/m，方向沿y轴负方向，B、D错．]7．如图6所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，在板右端L处有一竖直放置的光屏M，一带电荷量为q，质量为m的质点从两板中央射入板间，最后垂直打在M屏上，则下列结论正确的是()图6A．板间电场强度大小为mg/qB．板间电场强度大小为mg/2qC．质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等D．质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间C[根据质点垂直打在M屏上可知，质点在两板中央运动时向上偏转，在板右端运动时向下偏转，mg<qE，选项A、B错误；根据运动的分解和合成，质点沿水平方向做匀速直线运动，质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等，选项C正确，D错误．]8．一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C点运动到D点，其vt图像如图7所示，则下列说法中正确的是()图7A．A点的电场强度一定大于B点的电场强度B．粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能C．CD间各点电场强度和电势都为零D．AB两点间的电势差大于CB两点间的电势差AB[由图线可看出，A点的图线的斜率大于B点的斜率，即A点的加速度大于B点，故A点的电场强度一定大于B点的电场强度，选项A正确；在B点的速度大于在A点的速度，故从A到B动能增加，电势能减小，即粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能，选项B正确；从C到D粒子做匀速运动，故CD间各点电场强度为零，电势相等但不一定为零，选项C错误；从A到B和从B到C粒子动能的变化量相同，故电场力做功相同，即AB两点间的电势差等于CB两点间的电势差，选项D错误．]9．某电容式话筒的原理如图8所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动，当P、Q间距离增大时，()图8A．P、Q构成的电容器的电容减小B．P上电荷量保持不变C．有电流自M经R流向ND．PQ间的电场强度不变AC[根据电容器的决定式C＝εS4πkd可知，当P、Q间距离d增大时，P、Q构成的电容器的电容减小，选项A正确；因两板间电势差不变，则根据Q＝CU可知P上电荷量减小，选项B错误；电容器上的电量减小时，电容器放电，则有电流自M经R流向N，选项C正确；由于U不变，d增大，根据E＝Ud知，PQ间的电场强度减小，选项D错误．] 10．如图9甲所示，电子静止在两平行金属板A、B间的a点，t＝0时刻开始A板电势按如图9乙所示规律变化，则下列说法中正确的是()甲乙图9A．电子可能在极板间做往复运动B．t1时刻电子的动能最大C．电子能从小孔P飞出，且飞出时的动能不大于eU0D．电子不可能在t2～t3时间内飞出电场BC[t＝0时刻B板电势比A板高，电子在t1时间内向B板加速，t1时刻加速结束；在t1～t2时间内电子减速，由于对称，在t2时刻速度恰好为零，接下来，电子重复上述运动，所以电子一直向B板运动，直到从小孔P穿出，A错误；无论电子在什么时刻穿出P 孔，t1时刻电子都具有最大动能，B正确；电子穿出小孔P的时刻不确定，但穿出时的动能不大于eU0，C正确，D错误．]11．如图10所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷)，b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零，则小球a()图10A．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B．从N到P的过程中，速率先增大后减小C．从N到Q的过程中，电势能一直增加D．从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量BC[小球a从N点释放一直到达Q点的过程中，a、b两球的距离一直减小，库仑力变大，a受重力不变，重力和库仑力的夹角从90°一直减小，故合力变大，选项A错误；小球a从N到P的过程中，速度方向与重力和库仑力的合力方向的夹角由小于90°到大于90°，故库仑力与重力的合力先做正功后做负功，a球速率先增大后减小，选项B正确；小球a由N到Q的过程中库仑力一直做负功，电势能一直增加，选项C正确；小球a从P 到Q的过程中，减少的动能转化为重力势能和电势能之和，故动能的减少量大于电势能的增加量，则选项D错误．]12．如图11所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的质点，由两水平极板正中，以相同的初速度v0，先后垂直匀强电场射入，并分别落在负极板上甲、乙、丙三处，可以判断()图11A．甲处质点带正电，乙处质点不带电，丙处质点带负电B．三个质点在电场中的运动时间相等C．三个质点在电场中的加速度a甲>a乙>a丙D．三个质点到达负极板的动能E丙>E乙>E甲AC[三个质点均做类平抛运动，它们在水平方向上的分运动相同，都是以初速度v0做匀速直线运动，在竖直方向上均做初速度的匀加速直线运动，但它们下落的加速度不同，不带电的质点的加速度大小等于g，带正电质点的加速度大于g，带负电质点的加速度小于g，下落高度相同，下落时间与加速度大小有关，根据公式h＝12可得t＝2h a，可见，2at加速度越小，下落时间越长，所以t负>t不带电>t正，又因为它们的水平位移s＝v0t，所以s 负>s不带电>s正，选项A、C正确，B错误；因为三个质点到达负极板的过程中，电场力对带正电质做正功，机械能增大，对带负电质点做负功，机械能减小，对不带电质点不做功，机械能不变，所以它们的动能E甲>E乙>E丙，选项D错误．]二、非选择题(本题共4小题，共40分，按题目要求作答)13. (10分)平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图12所示，两板间距离是5 cm，两板间的电压是60 V．试问：图12(1)两板间的电场强度是多大？(2)电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5 cm，P2点离B板也是0.5 cm，P1和P2两点间的电势差为多大？(3)若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少伏？【解析】(1)根据公式E＝Ud代入数据得E＝605×10－2V/m＝1 200 V/m.(2)P1P2沿电场方向的距离为：d12＝5 cm－(0.5＋0.5) cm＝4 cm根据公式U12＝Ed12＝1 200×4×10－2 V＝48 V.(3)由公式φ1－φB＝Ed1B＝1 200×(4.5×10－2) V＝54 V得φ1＝54 V.同理φ2－φB＝Ed2B＝1 200×0.5×10－2 V＝6 V得φ2＝6 V.【答案】(1)1 200 V/m(2)48 V (3)54 V 6 V14. (10分)如图13所示，质量为m、电荷量为e的粒子从A点以v0的速度垂直电场线沿直线AO方向射入匀强电场，由B点飞出电场时速度方向与AO方向成45°角，已知AO 的水平距离为d，不计重力，求：图13(1)从A点到B点所用的时间；(2)粒子在B点的速度大小；(3)匀强电场的电场强度大小．【解析】(1)粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向射入电场，水平方向做匀速直线运动，则有：t＝dv0.(2)由B点飞出电场时速度方向与AO方向成45°角，则粒子在B点的速度大小v＝2v0.(3)根据牛顿第二定律得：a ＝eE m将粒子射出电场的速度v 进行分解，则有v y ＝at ＝eE m ·d v 0＝eEd m v 0又v y ＝v 0tan 45°联立解得E ＝m v 20ed .【答案】 (1)d v 0(2)2v 0 (3)m v 20ed 15．(10分)如图14所示，一个带正电的粒子以平行于x 轴正方向的初速度v 0从y 轴上a 点射入第一象限内，为了使这个粒子能经过x 轴上定点b ，可在第一象限的某区域内加一方向沿y 轴负方向的匀强电场．已知所加电场的场强大小为E ，电场区域沿x 方向的宽度为s ，Oa ＝L ，Ob ＝2s ，粒子的质量为m ，带电量为q ，重力不计，试讨论电场的左边界与b 的可能距离．图14【解析】设电场左边界到b 点的距离为Δx ，已知电场宽度为s ，Ob ＝2s ，分以下两种情况讨论： (1)若粒子在离开电场前已到达b 点，如图甲所示，即Δx ≤s ，则Δx ＝v 0ty ＝L ＝qE 2m t 2联立解得Δx ＝2m v 20LqE .(2)若粒子离开电场后做匀速直线运动到达b 点，如图乙所示，即s <Δx ≤2s ，则s ＝v 0t ，y ＝qE 2m t 2由几何关系知tan θ＝qEm t v 0＝L －y Δx －s 联立解得Δx ＝m v 20L qEs ＋s 2.【答案】见解析16．(10分)如图15所示，两块相同的金属板正对着水平放置，板间距离为d .当两板间加电压U 时，一个质量为m 、电荷量为＋q 的带电粒子，以水平速度v 0从A 点射入电场，经过一段时间后从B 点射出电场，A 、B 间的水平距离为L ，不计重力影响．求：图15(1)带电粒子从A 点运动到B 点经历的时间；(2)带电粒子经过B 点时速度的大小；(3)A 、B 间的电势差．【解析】 (1)带电粒子在水平方向做匀速直线运动，从A 点到B 点经历时间t ＝L v 0. (2)带电粒子在竖直方向做匀加速直线运动，板间场强大小E ＝U d加速度大小a ＝qE m ＝qU md经过B 点时粒子沿竖直方向的速度大小v y ＝at ＝qU md ·L v 0带电粒子在B 点速度的大小v ＝v 20＋q 2U 2L 2m 2d 2v 20. (3)粒子从A 点运动到B 点过程中，据动能定理得：qU AB ＝12m v 2－12m v 20A 、B 间的电势差U AB ＝12m v 2－12m v 20q ＝qU 2L 22md 2v 20. 【答案】 (1)L v 0 (2)v 20＋q 2U 2L 2m 2d 2v 20 (3)qU 2L 22md 2v 20章末综合测评(三) 从电表电路到集成电路(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60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6分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1．一台半导体收音机，电池供电的电流是8 mA ，也就是说( )A ．1 h 电池供给8 C 的电荷量B ．1 000 s 电池供给8C 的电荷量C ．1 s 电池供给8 C 的电荷量D ．1 min 电池供给8 C 的电荷量B [由q ＝It 可知，只有B 项正确．]2．氢原子核外只有一个电子，它绕氢原子核运动一周的时间约为2.4×10－16 s ，则下列说法正确的是( )①电子绕核运动的等效电流为6.7×10－4 A②电子绕核运动的等效电流为1.5×103 A③等效电流的方向与电子的运动方向相反④等效电流的方向与电子的运动方向相同A．①③B．①④C．②③D．②④A[根据电流的定义，等效电流为I＝qt＝6.7×10－4A，电流方向与电子运动方向相反．]3．有一段长1 m的电阻丝，电阻是10 Ω，现把它均匀拉伸到长为5 m，则电阻变为() A．10 ΩB．50 ΩC．150 ΩD．250 ΩD[设导体原来的横截面积为S1，长度原来为L1，拉长后横截面积为S2，长度为L2.由体积V＝SL得，V不变，L与S成反比．长度之比L1∶L2＝1∶5，则S1∶S2＝5∶1.根据电阻定律R＝ρLS得，R2∶R1＝25∶1则电阻变为250 Ω.故选D.]4．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为ρ＝8×106 Ω·m.某生物体中某段髓质神经纤维可看作高20 cm、半径为4 cm的圆柱体，当在其两端加上电压U＝100 V时，该神经发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为()A．0.31 μA B．0.62 μAC．0.15 μA D．0.43 μAA[由R＝ρLS得R≈3.18×108 Ω，所以I＝UR≈0.31 μA.]5.如图1所示是将滑动变阻器作分压器用的电路，A、B为分压器的输出端，R是负载电阻，电源电压为U保持恒定，滑动片P位于变阻器的中央，下列判断错误的是()图1A．空载(不接R)时，输出电压为U 2B．接上负载R时，输出电压小于U 2C．负载电阻R的阻值越大，输出电压越低D．接上负载R后，要使输出电压为U2，滑动片P须向上移动至某一位置C[空载时，输出电压为U2；接上负载R时，R与滑动变阻器的下半部分并联，再与滑动变阻器的上半部分串联，因为并联电路的总电阻总要小于任一支路的电阻，而串联电路中各支路的电压与电阻成正比，所以接R时，输出电压小于U2；负载R阻值越大，并联电路总阻值也大，输出电压就高；若还输出U2的电压，需上移滑片P以增大并联电阻．] 6．两只电流表和是由完全相同的电流计改装而成的，的量程是3 A，的量程。

沪科版高中物理选修3-1试题及答案解析

物理选修3——1试题（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.如图所示,挂在绝缘细线下的小轻质通草球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所以A.甲图中两球一定带异种电荷B.乙图中两球一定带同种电荷C.甲图中至少有一个带电D.乙图中两球至少有一个带电2.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，1μF=103pF3.正电荷q在电场力作用下由P向Q做加速运动,而且加速度越来越大,那么可以断定,它所在的电场是下图中的哪一个4.（2009广东湛江期末调研考试，4）右图为两电阻R a和R b的伏安特性曲线，由图可知，电阻R a与R b的大小关系为A.R a >R bB.R a <R bC.R a =R bD.不能确定5.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行,已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V,d点的电势为4 V，如图所示，由此可知c点的电势为A.4 VB.8 VC.12 VD.24 V6.（2009湖北宜昌“三校联合体”期末联考，2）如图所示，在示波管下方有一根水平放置的通电直电线，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 7.将悬挂在细线上的带正电的小球A 放在不带电的金属空心球C 内（不和球壁接触），另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B 向C 靠近，如图所示，于是有A.A 往左偏离竖直方向，B 往右偏离竖直方向B.A 的位置不变，B 往右偏离竖直方向C.A 往左偏离竖直方向，B 的位置不变D.A 和B 的位置都不变8.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I 2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I 1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9.真空中两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F ，若它们的带电荷量都增大为原来的2倍，距离减小为原来的21，它们之间的相互作用力变为 A.16FB.4FC.FD.F 2110.如图所示，在竖直放置的金属板M 上放一个放射源C ，可向纸面内各个方向射出速率均为v 的α粒子，P 是与金属板M 平行的足够大的荧光屏，到M 的距离为d .现在 P 与金属板M 间加上垂直纸面的匀强磁场，调整磁感应强度的大小，恰使沿M 板向上射出的α粒子刚好垂直打在荧光屏上.若α粒子的质量为m ，电荷量为2e .则A.磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B 的大小为ed mv2 B.磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度B 的大小为edmv2C.在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为2dD.在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为4d二、填空题（本题共2小题，11题4分，12题8分，共12分）11.在电场中把一个电荷量为－6×10－8C 的点电荷从A 点移到B 点，电场力做功为－3×10－5J,将此电荷从B点移到C点，电场力做功4.5×10－5J,则U AC=__________.12.某研究性学习小组利用图甲所示的电路测量某电池的电动势E和内电阻r.由于该电池的内电阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为2.00 Ω的定值电阻R0.（1）按照图甲所示的电路图，将图乙所示的实物连接成实验电路.（2）闭合开关K，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数，并计算出通过电阻箱的电为了比较准确地得出实验结论，请填全上面表格所空的电流值，并在下图所示的坐标纸中作U-I图象.（3）从图象得到E=___________V，r=____________Ω.（4）该学习小组对该实验方案中是否存在误差以及误差的来源进行了讨论，提出了以下几种看法，其中正确的是__________.A.该实验方案中存在系统误差，是由于电压表的分流作用引起的B.该实验方案中存在系统误差，是由于接入定值电阻R0引起的C.该实验方案中存在偶然误差，是由于电压表的分压作用引起的D.该实验方案中存在偶然误差，是由于电压表的读数引起的三、解答题（本题共4小题，13题10分，14、15题各12分，16题14分，共48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）13.如果把带电荷量为q=1.0×10－8C的点电荷从无穷远移至电场中的A点，需克服电场力做功W=1.2×10－4J.试求：（1）q在A点的电势能和在A点的电势（取无穷远处电势为零）.（2）q未移入电场前A点的电势是多少？14.如图所示，电源的电动势E=110 V，电阻R1=21 Ω，电动机绕组的电阻R0=0.5 Ω，电键S1始终闭合.当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525 W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336 W，求：（1）电源的内电阻；（2）当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率.15.如图所示，MN、PQ为平行光滑导轨，其电阻忽略不计，与地面成30°角固定.N、Q间接一电阻R′=1.0 Ω，M、P端与电池组和开关组成回路，电动势E=6 V，内阻r=1.0 Ω，导轨区域加有与两导轨所在平面垂直的匀强磁场.现将一条质量m=40 g，电阻R=1.0 Ω的金属导线置于导轨上，并保持导线ab水平.已知导轨间距L=0.1 m，当开关S接通后导线ab恰静止不动.试计算磁感应强度大小.16.如图所示，光滑绝缘竖直杆与以正点电荷Q为圆心的圆弧交于B、C两点，一质量为m、电荷量为－q的空心小球从杆上A点无初速度下滑，设AB=BC=h,小球滑到B点的速度为3,试求：gh（1）小球滑到C点的速度.（2）A、C的电势差.试题答案1.答案：BC解析:若两球相互吸引，可能是两球带异种电荷，也可能只有一个小球带电另一个小球不带电.而两球互相排斥，只有两球带同种电荷这一种情况.2.答案:A解析：电容器的电容就是表示其储存电荷的能力，由电容器本身决定，与它带的电荷量、板间电压无关；1μF=106 p F，故D项错误.3.答案：D解析:正电荷受力的方向和电场强度方向相同，电场线越密的地方电荷受力越大，根据牛顿第二定律，电荷的加速度也就越大，所以根据题意，Q点的电场线应比P点的电场线密，故A、B选项错误.又由于电荷做加速运动，所以选项C错误，选项D正确.4.答案:B解析：伏安特性曲线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大电阻越小，故选B.5.答案：B解析:连结bd,因U bd=20 V,可将bd等分为5份，找到4个等分点e、f、g、h，由于φe=20 V,a、e等势，由对称关系可知h点与c点电势相等，即φc=8 V.6.答案:A解析：由安培定则可知导线上方磁场垂直纸面向外，电子垂直磁场进入，由左手定则可知，电子向上偏转.7.答案：B解析:球C对外界电场有静电屏蔽作用,使处于C内部的A球不受外界电场影响,所以A不偏移.但A在C的外表面感应出正电荷,也就是C不能屏蔽内部电荷向外激发电场,所以B将向右偏.8.答案:B解析：由安培定则和左手定则可知，金属环P受到的磁场力沿金属环所在平面向下，故B 选项正确.绝缘漆皮不会屏蔽磁场，D选项错误.9.答案：A解析:由库仑定律221r q kq F =221)21(22'r q q k F ⋅⋅=得F ′=16F ，故选A10.答案:BC解析：α粒子带正电，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，α粒子的轨道半径为d ，由dv m eBv 22=得：ed mv B 2=，故B 正确；亮斑区的上边界是沿M 板向上射出的α粒子，经1/4圆弧到达的a 点；亮斑区的下边界是垂直M 板射出的α粒子，经1/4圆弧轨迹与屏相切的b 点，如图所示，所以亮斑区的长度为2d ，C 正确. 11.答案:－250 V解析:解法一把电荷从A 移到C 电场力做功W AC =W AB ＋W BC =－3×10－5J ＋4.5×10－5J=1.5×10－5J 则A 、C 间的电势差85106105.1--⨯-⨯==q W U AC ACV=－250 V . 解法二 85106105.4--⨯-⨯==q W U BC ACV=500 V 85106105.4--⨯-⨯==q W U BC BCV=－750 V 则U AC =U AB ＋U BC =500 V －750 V=－250 V.12.答案：（1）连线如下图所示：（2）两组电流值分别为：0.089；0.270 图象如下图所示：（3）2.00（1.98～2.02） 0.45（0.40～0.50）（4）AD13.答案：（1）1.2×10－4J 1.2×104 V （2）1.2×104 解析：（1）克服电场力做功，电势能增加，无穷远处的电势为零，电荷在无穷远处的电势能也为零.所以εA =εA －0=W=1.2×10－4J正电荷在电势高处具有的电势能大，即A 点的电势φA >0V 102.1100.1102.10484⨯=⨯⨯==-=--q W A A ϕϕ （2）A 点的电势是由电场本身决定的，跟A 点是否有电荷存在无关，所以在移入电场前，A 点电势仍为1.2×104 V. 14.答案：（1）1Ω （2）26 A 1 606 W解析：（1）设S 2断开时R 1消耗的功率为P 1，则,)(1211R rR E P +=代入数据可以解得r =1Ω. （2）设S 2闭合时R 1两端的电压为U ，消耗的功率为P 2，则,122R U P =解得U =84 V由闭合电路欧姆定律得 E =U ＋Ir ，代入数据，得I =26 A 流过R 1的电流为I 1，流过电动机的电流为I 2，A 411==R UI ，而I 1＋I 2=I ，所以I 2=22 A ，由UI 2=P 出＋I 22R 0，代入数据得P 出=1 606 W. 15.答案：1T解析：导线ab 两端电压V 2V 65.015.0=⨯+=+=E r R R U 并并导线ab 中的电流A 2==RUI 导线ab 受力如图所示，由平衡条件得BIL =mg sin30°解得T 130sin =︒=ILmg B16.答案:（1）gh 5 (2)qm gh2-解析:（1）B 、C 两点在同一等势面上，小球从B 滑到C 静电力不做功，只有重力做功，故222121B C mv mv mgh -=解得.5gh v C = (2)2212C AB mv h mg qU =⋅+- 解得.2qmghU AC -=。

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高中物理学习材料桑水制作高中物理选修3-1(1---3章测试题)一、选择题1．静电场中某点的电场强度（ D ）A．其方向跟电荷在该点所受的电场力的方向一致B．跟电荷在该点所受的电场力的大小成正比C．跟放于该点的电荷的电量成反比D．跟放于该点的电荷的电量及所受电场力的大小无关2．将电量为3×10-6C的负电荷,放在电场中A点,受到的电场力大小为6×10-3N,方向水平向右，则将电量为6×10-6C的正电荷放在A点，受到的电场力为（ B ）A．1.2×10-2N，方向水平向右 B．1.2×10-2N，方向水平向左C．1.2×102N，方向水平向右 D．1.2×102N，方向水平向左3 . 如图2是点电荷电场中的一条电场线，下面说法正确的是（ B ）A．A点场强一定大于B点场强B．在B点轻轻释放一个电子，将一定向A点运动C．这点电荷一定带正电图2 D．正电荷运动中通过A点时，其运动方向一定沿AB方向4．将一个正点电荷从无穷远处移到电场中A点, 电场力做功为4×10-9J, 将一负点电荷 (带电量与上述正点电荷相等) 从无穷远处移到电场中的B点, 克服电场力做功为8×10-9J, 则下述结论中正确的是 (设无穷远处电势为零) （B ）A．U A＞U B＞0 B．U B＜U A＜0C．U A＜U B＜0 D．U B＞U A＞05．一对带有等量异种电荷的平行金属板竖直放置, 一个电子从某一板上的小孔沿与电场线相反方向射入电场, 不计电子的重力, 在电子向另一板运动的过程中, 以下说法中正确的是（ BD ）A．电子的动能逐渐减小, 电势能逐渐增大B．电子的动能逐渐增大, 电势能逐渐减小C．电子的动能和电势能都逐渐增大D．电子的动能和电势能的总和保持不变6．在正电荷周围的电场中，有a、b两点，以下说法中正确的是（ C ）A．这两点的电场强度一定不相同，电势也一定不相同B．这两点电场强度有可能相同，电势有可能相同C．这两点电场强度一定不相同，但电势有可能相同D．这两点电场强度有可能相同，但电势一定不相同7．如图所示，将充好电的平行板电容器与静电计连接，静电计指针偏转的角度为α。

沪科版高中物理选修3-1单元测试题及答案全套

沪科版高中物理选修3-1单元测试题及答案全套章末综合测评(一)电荷的相互作用(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60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3分，有选错的得0分)1．以下说法正确的是()A．一带负电的金属小球放在潮湿的空气中，一段时间后，发现该小球上带的负电荷几乎不存在了．这说明小球上原有的负电荷逐渐消失了B．元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，元电荷跟一个电子电荷量数值相等C．只有体积很小的带电体才能看成点电荷D．由公式F＝k q1q2r2知，当真空中的两个电荷间的距离r→0时，它们之间的静电力F→∞B[一带负电的金属小球放在潮湿的空气中，一段时间后，发现该小球上带的负电荷几乎不存在了．小球上原有的负电荷只是转移到别的物体上去了，负电荷并没有消失，选项A错误；元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，元电荷跟一个电子电荷量数值相等，选项B正确；点电荷是指带电体的大小与所研究的问题相比可以忽略不计，体积很大或者体积很小的带电体都不一定看成点电荷，选项C错误；因为当真空中的两个电荷间的距离r→0时，两电荷就不能看作点电荷了，则公式F＝k q1q2r2不再适用，故选项D 错误．故选B.]2．M和N都是不带电的物体，它们互相摩擦后M带正电荷1.6×10－10C，下列判断中正确的是()A．在摩擦前M和N的内部没有任何电荷B．摩擦的过程中电子从N转移到了MC．N在摩擦后一定带负电荷1.6×10－10 CD．M在摩擦过程中失去了1.6×10－10个电子C[摩擦起电的本质是电子的转移，在摩擦前M、N内部本身都有电荷，A错误；互相摩擦后M带1.6×10－10C正电荷，故应该是M上1.6×10－10C的电子转移到N上，B 错误；N原来是电中性，摩擦后M上1.6×10－10C的电子转移到N上，故N在摩擦后一定带1.6×10－10 C的负电荷，C正确；M在摩擦过程中失去的电子数为：n＝1.6×10－10 1.6×10－19＝1×109个，D错误．故选C.]3．如图1所示，原来不带电的绝缘金属导体，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的右端，可能看到的现象是()图1A ．只有右端验电箔张开，且右端带正电B ．只有左端验电箔张开，且左端带负电C ．两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电D ．两端的验电箔都不张开，且左端带正电，右端带负电C [带负电的绝缘金属球靠近导体右端，由于发生感应起电，导体右端带正电，左端带负电，两端的验电箔都张开，故C 正确．]4．A 、B 、C 三点在同一直线上，AB ∶BC ＝1∶2，B 点位于A 、C 之间，在B 处固定一电荷量为Q 的点电荷．当在A 处放一电荷量为＋q 的点电荷时，它所受到的静电力为F ；移去A 处电荷，在C 处放一电荷量为－4q 的点电荷，其所受静电力为( )A．－F 2 B ．F 2 C ．－F D ．F D [令AB ＝r ，则BC ＝2r ，在A 处放一电荷量为＋q 的点电荷时，根据库仑定律F ＝k Qq r 2，方向从B 到A ，在C 处放一电荷量为－4q 的点电荷时，F ′＝k 4Qq (2r )2＝k Qq r 2，方向从C 至B ，两者方向相同，所以F ′＝F ，D 正确．]5．两个半径为r 的带电球所带电荷量分别为Q 1和Q 2，当两球心相距3r 时，相互作用的静电力大小为( )A ．F ＝kQ 1Q 2(3r )2B ．F >kQ 1Q 2(3r )2C ．F <kQ 1Q 2(3r )2D ．无法确定 D [两个带电球不能看作点电荷．同种电荷时，实际距离会增大，如图(a)所示；异种电荷时，实际距离会减小，如图(b)所示．由于不能确定电性，所以无法确定静电力的大小．]6．如图2，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点，A 和C 围绕B 做匀速圆周运动，B 恰能保持静止，其中A 、C 两点与B 的距离分别是L 1和L 2，不计三质点间的万有引力，则A 和C 的比荷(电量与质量之比)之比应是( )图2A.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 22B.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 2L 12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 23D.⎝ ⎛⎭⎪⎫L 2L 13 C [设A 和C 电量为q 1、q 2，质量为m 1、m 2，由B 分析，k q 1q B L 21＝k q 2q B L 22，可得：q 1q 2＝L 21L 22，质点A 和质点C 绕B 点做匀速圆周运动，具有相同的角速度ω，对A 分析，k q 1q B L 21－k q 1q 2(L 1＋L 2)2＝m 1ω2L 1；对C 分析：k q 2q B L 22－k q 1q 2(L 1＋L 2)2＝m 2ω2L 2，联立解得q 1m 1∶q 2m 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1L 23，选项C 正确．] 7.如图3所示，三个完全相同的金属小球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上，a与c带正电，b带负电，a所带电量的大小比b的小．C受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是()图3A．F1B．F2C．F3D．F4B[根据a、b、c三者的电性可知，a对c是斥力，b对c是引力，如果三者的电荷量相等，则a对c的斥力大于等于b对c的引力，且两个力的夹角为120°，则合力的方向为F1方向．现在由于a带电荷量比b的带电荷量少，则b对c的引力大于a对c的斥力，此二力的合力方向是由F1偏向电荷b，故应是F2的方向，选项B正确．]8．原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电荷1.6×10－15C，丙物体带电荷量的大小为8×10－16 C．则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法中正确的是()A．乙物体一定带有负电荷8×10－16 CB．乙物体可能带有负电荷2.4×10－15 CC．丙物体一定带有正电荷8×10－16 CD．丙物体一定带有负电荷8×10－16 CAD[由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有净电荷，甲、乙摩擦导致甲失去电子带1.6×10－15 C的正电荷，乙物体得到电子而带1.6×10－15 C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒可知乙最终所带负电荷为1.6×10－15 C－8×10－16 C＝8×10－16 C，故A、D正确．]9.如图4是消除烟气中煤粉的静电除尘器示意图，它由金属圆筒和悬在管中的金属丝B组成，带煤粉的烟气从下方进气口进入，煤粉带负电，脱尘后从上端排气孔排出，要让除尘器正确工作，应该是()图4A．AB应接直流电源，且A为正极B．AB应接交流电源，且B接火线C．其外壳A应接地，原因是以防触电D．其外壳A应接地，其原因是导走电荷以防爆炸AC[AB应接直流电源，由于煤粉带负电，故A应为正极，A正确，B错误．外壳A 接地原因是防止触电为了安全，C正确，D错误．]10．如图5所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球A、B、C(可视为点电荷)，三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是()图5A．A对B的静电力一定是引力B．A对B的静电力可能是斥力C．A的电量可能比B少D．A的电量一定比B多AD[根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”的规律，AB间的作用力应为引力，故A正确，B错误；根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”，故C错误，D正确．故选AD.]11.如图6所示，可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电，B球固定，其正下方的A球静止在绝缘斜面上，则A球受力个数可能为()图6A．2B．3C．4D．5AC[对A受力分析，可知A一定受重力和B对A的库仑引力，若满足二力等大反向，则不需要A和斜面间的相互作用，即A可能受到2个力的作用，故A正确；若向上的库仑引力小于重力，则A会受到斜面的支持力，若要合力为零而处于平衡状态，必须还要受一沿斜面向上的摩擦力，即A可能受四个力的作用，故C正确．]12．竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，小球A、B带有同种电荷．现用指向墙面的水平推力F作用于小球B，两球分别静止在竖直墙和水平地面上，如图7所示．如果将小球B向左推动少许，当两球重新达到平衡时，与原来的平衡状态相比较()图7A．推力F将变大B．竖直墙面对小球A的弹力变大C．地面对小球B的支持力不变D．两小球之间的距离变大CD[以A球为研究对象，分析受力，作出力图如图1所示．图1图2设B对A的库仑力F库与墙壁的夹角为θ，由平衡条件得竖直墙面对小球A的弹力为：N1＝m A g tan θ，将小球B向左推动少许时θ减小，则竖直墙面对小球A的弹力N1减小，故B错误．再以A、B整体为研究对象，分析受力如图2所示，由平衡条件得：F＝N1，N2＝(m A＋m B)g，则F减小，地面对小球B的支持力一定不变，故A错误，C正确．由上分，θ减小，cos θ增大，F库减小，根据库仑定律分析得知，两球之析得到库仑力F库＝m A gcos θ间的距离增大，故D正确．故选CD.]二、非选择题(本题共4小题，共40分，按题目要求作答)13. (10分)如图8所示，一质量为m的带电小球A用长度为l的绝缘丝质细线悬挂于天花板上的O点，在O点的正下方处的绝缘支架上固定一个带与A同种电荷的小球B，两个带电小球都可视为点电荷．已知小球A静止时丝线OA与竖直方向的夹角为60°，设丝线中拉力为T，小球所受库仑力为F，求拉力T与库仑力F分别为多少．(重力加速度g已知)图8【解析】对小球A受力分折，如图所示：图中力三角形与几何三角形△OBA相似，故：F＝mg，T＝mg.【答案】T＝mg F＝mg14．(10分)如图9所示，正电荷q1固定于半径为R的半圆光滑轨道圆心处，将另一带正电、电量为q2、质量为m的小球，从轨道的A处无初速释放，求：图9(1)小球运动到最低点B点的速度大小；(2)小球在B点对轨道的压力．【解析】 (1)带电小球在半圆光滑轨道上运动时，库仑力不做功，故机械能守恒，则mgR ＝12m v 2B解得v B ＝2gR .(2)小球到达B 点时，受到重力mg 、库仑力F 和支持力F N ，由圆周运动和牛顿第二定律得F N －mg －k q 1q 2R 2＝m v 2R解得F N ＝3mg ＋k q 1q 2R 2根据牛顿第三定律，小球在B 点时对轨道的压力为F ′N ＝F N ＝3mg ＋k q 1q 2R 2，方向竖直向下．【答案】 (1)2gR (2)3mg ＋k q 1q 2R 215．(10分)真空中有两个相距r 的点电荷A 和B ，带电荷量分别为q 1＝＋q ，q 2＝＋4q ，再放入一个点电荷q 3，三个点电荷皆可自由移动，在什么位置放入第三个点电荷q 3可使三个电荷都处于平衡状态，q 3的电荷量为多少？【解析】由于A 、B 带同种电荷，根据两同夹异可知，第三个点电荷应放在电荷A 、B 之间，设q 3到q 1点距离为r 1，对q 3受力分析，有k qq 3r 21＝k 4qq 3(r －r 1)2，解得r 1＝r 3 对q 1受力分析，有k qq 3r 21＝k 4qq r 2，解得q 3＝49q . 【答案】在A 、B 之间到A 点距离为r 3的位置放入第三个点电荷q 3可使三个电荷都处于平衡状态，q 3的电荷量为49q16．(10分)如图10所示，倾角为30°的直角三角形的底边BC 长为2L ，处在水平位置，O 为底边中点，直角边AB 为光滑绝缘导轨，OD 垂直AB .现在O 处固定一带正电的物体，让一质量为M 、带正电的小球从导轨顶端A 由静止开始滑下(始终不脱离导轨)，测得它滑到D 处受到的库仑力大小为F ，求它滑到B 处的速度和加速度的大小．(重力加速度为g )图10 【解析】带电小球沿光滑绝缘轨道从A 运动到B 的过程中，受到重力Mg 、轨道支持力N 及库仑斥力F 三个力的作用，其中支持力不做功，库仑斥力关于D 点对称，所做的功等效于零，即W F ＝0由动能定理可得：W G ＝Mg ·(2L cos 30°)·sin 30°＝12M v 2B解得：v B ＝3gL带电小球受到的合外力沿轨道AB 斜向下，因为带电小球在D 点受到的库仑力为F ＝k Q 1Q 2⎝ ⎛⎭⎪⎫L 22＝4k Q 1Q 2L 2，根据库仑定律求得在B 处受到的库仑力为 F ′＝k Q 1Q 2L 2＝F 4小球受到的合外力为F 合＝Mg cos 60°＋F ′cos 30°即12Mg ＋32×F 4＝Ma 则a ＝12g ＋3F 8M .【答案】 3gL 12g ＋3F 8M章末综合测评(二) 电场与示波器(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60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3分，有选错的得0分)1．如图1所示，在x 轴上相距为L 的两点固定两个等量异种点电荷＋Q 、－Q ，虚线是以＋Q 所在点为圆心、L 2为半径的圆，a 、b 、c 、d 是圆上的四个点，其中a 、c 两点在x轴上，b 、d 两点关于x 轴对称．下列判断错误的是( )图1 A ．b 、d 两点处的电势相同B ．四个点中c 点处的电势最低C ．b 、d 两点处的电场强度相同D ．将一试探电荷＋q 沿圆周由a 点移至c 点，＋q 的电势能减小C [由等量异种点电荷的电场线分布及等势面特点知，A 、B 正确，C 错误．四点中a 点电势大于c 点电势，正电荷在电势越低处电势能越小，故D 正确．]2.电场中等势面如图2所示，下列关于该电场的描述正确的是( )图2 A ．A 点的电场强度比C 点的小B ．负电荷在A 点的电势能比在C 点的电势能大C ．电荷沿等势面AB 移动的过程中，电场力始终不做功D ．正电荷由A 移动到C ，电场力做负功C [由等势面与电场线密集程度的关系可知，等势面越密集的地方电场强度越大，故A 点的电场强度比C 点的大，A 错误；负电荷在电势越高的位置电势能越小，故B 错误；沿等势面移动电荷，电场力不做功，故C 正确；正电荷由A 移动到C ，电场力做正功，故D 错误．]3.如图3所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2 cm ，由此可以确定电场强度的方向和数值是( )图3A ．竖直向下，E ＝100 V/mB ．水平向左，E ＝100 V/mC ．水平向左，E ＝200 V/mD ．水平向右，E ＝200 V/m B [由电势降低最快的方向就是电场强度的方向以及电场线与等势面垂直的特点可知，电场强度方向水平向左，又由E ＝U d 得E ＝ 2 V 2×10－2 m＝100 V/m ，故B 正确．] 4．一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是( )A ．C 和U 均增大B ．C 增大，U 减小C ．C 减小，U 增大D ．C 和U 均减小B [由C ＝εS 4πkd 知，S 和d 不变，插入电介质时，ε增大，电容增大，由C ＝Q U 可知：Q 不变时，C 增大，则两板间的电势差U 一定减小，故选B.]5.如图4所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O 点自由释放后，分别抵达B 、C 两点，若AB ＝BC ，则它们带电荷量之比q 1∶q 2等于( )图4A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶ 2 D.2∶1B [竖直方向有h ＝12gt 2，水平方向有l ＝qE 2m t 2，联立可得q ＝mgl Eh ，所以有q 1q 2＝21，B 对．] 6．如图5所示，匀强电场方向平行于xOy 平面，在xOy 平面内有一个半径为R ＝5 m 的圆，圆上有一个电荷量为q ＝＋1×10－8 C 的试探电荷P ，半径OP 与x 轴正方向的夹角为θ，P 沿圆周移动时，其电势能E p ＝2.5×10－5sin θ(J)，则( )图5A．x轴位于零势面上B．电场强度大小为500 V/m，方向沿y轴正方向C．y轴位于零势面上D．电场强度大小为500 V/m，方向沿x轴正方向A[由E p＝2.5×10－5sin θ(J)知，x轴上的电势能为0，是零势面，电场线沿y轴方向，A对，C错；当θ＝90°时，E p＝2.5×10－5 J＝EqR，解得E＝500 V/m，方向沿y轴负方向，B、D错．]7．如图6所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，在板右端L处有一竖直放置的光屏M，一带电荷量为q，质量为m的质点从两板中央射入板间，最后垂直打在M屏上，则下列结论正确的是()图6A．板间电场强度大小为mg/qB．板间电场强度大小为mg/2qC．质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等D．质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间C[根据质点垂直打在M屏上可知，质点在两板中央运动时向上偏转，在板右端运动时向下偏转，mg<qE，选项A、B错误；根据运动的分解和合成，质点沿水平方向做匀速直线运动，质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等，选项C正确，D错误．]8．一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C点运动到D点，其vt图像如图7所示，则下列说法中正确的是()图7A．A点的电场强度一定大于B点的电场强度B．粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能C．CD间各点电场强度和电势都为零D．AB两点间的电势差大于CB两点间的电势差AB[由图线可看出，A点的图线的斜率大于B点的斜率，即A点的加速度大于B点，故A点的电场强度一定大于B点的电场强度，选项A正确；在B点的速度大于在A点的速度，故从A到B动能增加，电势能减小，即粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能，选项B正确；从C到D粒子做匀速运动，故CD间各点电场强度为零，电势相等但不一定为零，选项C错误；从A到B和从B到C粒子动能的变化量相同，故电场力做功相同，即AB两点间的电势差等于CB两点间的电势差，选项D错误．]9．某电容式话筒的原理如图8所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动，当P、Q间距离增大时，()图8A．P、Q构成的电容器的电容减小B．P上电荷量保持不变C．有电流自M经R流向ND．PQ间的电场强度不变AC[根据电容器的决定式C＝εS4πkd可知，当P、Q间距离d增大时，P、Q构成的电容器的电容减小，选项A正确；因两板间电势差不变，则根据Q＝CU可知P上电荷量减小，选项B错误；电容器上的电量减小时，电容器放电，则有电流自M经R流向N，选项C正确；由于U不变，d增大，根据E＝Ud知，PQ间的电场强度减小，选项D错误．] 10．如图9甲所示，电子静止在两平行金属板A、B间的a点，t＝0时刻开始A板电势按如图9乙所示规律变化，则下列说法中正确的是()甲乙图9A．电子可能在极板间做往复运动B．t1时刻电子的动能最大C．电子能从小孔P飞出，且飞出时的动能不大于eU0D．电子不可能在t2～t3时间内飞出电场BC[t＝0时刻B板电势比A板高，电子在t1时间内向B板加速，t1时刻加速结束；在t1～t2时间内电子减速，由于对称，在t2时刻速度恰好为零，接下来，电子重复上述运动，所以电子一直向B板运动，直到从小孔P穿出，A错误；无论电子在什么时刻穿出P 孔，t1时刻电子都具有最大动能，B正确；电子穿出小孔P的时刻不确定，但穿出时的动能不大于eU0，C正确，D错误．]11．如图10所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷)，b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零，则小球a()图10A．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B．从N到P的过程中，速率先增大后减小C．从N到Q的过程中，电势能一直增加D．从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量BC[小球a从N点释放一直到达Q点的过程中，a、b两球的距离一直减小，库仑力变大，a受重力不变，重力和库仑力的夹角从90°一直减小，故合力变大，选项A错误；小球a从N到P的过程中，速度方向与重力和库仑力的合力方向的夹角由小于90°到大于90°，故库仑力与重力的合力先做正功后做负功，a球速率先增大后减小，选项B正确；小球a由N到Q的过程中库仑力一直做负功，电势能一直增加，选项C正确；小球a从P 到Q的过程中，减少的动能转化为重力势能和电势能之和，故动能的减少量大于电势能的增加量，则选项D错误．]12．如图11所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的质点，由两水平极板正中，以相同的初速度v0，先后垂直匀强电场射入，并分别落在负极板上甲、乙、丙三处，可以判断()图11A．甲处质点带正电，乙处质点不带电，丙处质点带负电B．三个质点在电场中的运动时间相等C．三个质点在电场中的加速度a甲>a乙>a丙D．三个质点到达负极板的动能E丙>E乙>E甲AC[三个质点均做类平抛运动，它们在水平方向上的分运动相同，都是以初速度v0做匀速直线运动，在竖直方向上均做初速度的匀加速直线运动，但它们下落的加速度不同，不带电的质点的加速度大小等于g，带正电质点的加速度大于g，带负电质点的加速度小于g，下落高度相同，下落时间与加速度大小有关，根据公式h＝12可得t＝2h a，可见，2at加速度越小，下落时间越长，所以t负>t不带电>t正，又因为它们的水平位移s＝v0t，所以s 负>s不带电>s正，选项A、C正确，B错误；因为三个质点到达负极板的过程中，电场力对带正电质做正功，机械能增大，对带负电质点做负功，机械能减小，对不带电质点不做功，机械能不变，所以它们的动能E甲>E乙>E丙，选项D错误．]二、非选择题(本题共4小题，共40分，按题目要求作答)13. (10分)平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图12所示，两板间距离是5 cm，两板间的电压是60 V．试问：图12(1)两板间的电场强度是多大？(2)电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5 cm，P2点离B板也是0.5 cm，P1和P2两点间的电势差为多大？(3)若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少伏？【解析】(1)根据公式E＝Ud代入数据得E＝605×10－2V/m＝1 200 V/m.(2)P1P2沿电场方向的距离为：d12＝5 cm－(0.5＋0.5) cm＝4 cm根据公式U12＝Ed12＝1 200×4×10－2 V＝48 V.(3)由公式φ1－φB＝Ed1B＝1 200×(4.5×10－2) V＝54 V得φ1＝54 V.同理φ2－φB＝Ed2B＝1 200×0.5×10－2 V＝6 V得φ2＝6 V.【答案】(1)1 200 V/m(2)48 V (3)54 V 6 V14. (10分)如图13所示，质量为m、电荷量为e的粒子从A点以v0的速度垂直电场线沿直线AO方向射入匀强电场，由B点飞出电场时速度方向与AO方向成45°角，已知AO 的水平距离为d，不计重力，求：图13(1)从A点到B点所用的时间；(2)粒子在B点的速度大小；(3)匀强电场的电场强度大小．【解析】(1)粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向射入电场，水平方向做匀速直线运动，则有：t＝dv0.(2)由B点飞出电场时速度方向与AO方向成45°角，则粒子在B点的速度大小v＝2v0.(3)根据牛顿第二定律得：a ＝eE m将粒子射出电场的速度v 进行分解，则有v y ＝at ＝eE m ·d v 0＝eEd m v 0又v y ＝v 0tan 45°联立解得E ＝m v 20ed .【答案】 (1)d v 0(2)2v 0 (3)m v 20ed 15．(10分)如图14所示，一个带正电的粒子以平行于x 轴正方向的初速度v 0从y 轴上a 点射入第一象限内，为了使这个粒子能经过x 轴上定点b ，可在第一象限的某区域内加一方向沿y 轴负方向的匀强电场．已知所加电场的场强大小为E ，电场区域沿x 方向的宽度为s ，Oa ＝L ，Ob ＝2s ，粒子的质量为m ，带电量为q ，重力不计，试讨论电场的左边界与b 的可能距离．图14【解析】设电场左边界到b 点的距离为Δx ，已知电场宽度为s ，Ob ＝2s ，分以下两种情况讨论： (1)若粒子在离开电场前已到达b 点，如图甲所示，即Δx ≤s ，则Δx ＝v 0ty ＝L ＝qE 2m t 2联立解得Δx ＝2m v 20LqE .(2)若粒子离开电场后做匀速直线运动到达b 点，如图乙所示，即s <Δx ≤2s ，则s ＝v 0t ，y ＝qE 2m t 2由几何关系知tan θ＝qEm t v 0＝L －y Δx －s 联立解得Δx ＝m v 20L qEs ＋s 2.【答案】见解析16．(10分)如图15所示，两块相同的金属板正对着水平放置，板间距离为d .当两板间加电压U 时，一个质量为m 、电荷量为＋q 的带电粒子，以水平速度v 0从A 点射入电场，经过一段时间后从B 点射出电场，A 、B 间的水平距离为L ，不计重力影响．求：图15(1)带电粒子从A 点运动到B 点经历的时间；(2)带电粒子经过B 点时速度的大小；(3)A 、B 间的电势差．【解析】 (1)带电粒子在水平方向做匀速直线运动，从A 点到B 点经历时间t ＝L v 0. (2)带电粒子在竖直方向做匀加速直线运动，板间场强大小E ＝U d加速度大小a ＝qE m ＝qU md经过B 点时粒子沿竖直方向的速度大小v y ＝at ＝qU md ·L v 0带电粒子在B 点速度的大小v ＝v 20＋q 2U 2L 2m 2d 2v 20. (3)粒子从A 点运动到B 点过程中，据动能定理得：qU AB ＝12m v 2－12m v 20A 、B 间的电势差U AB ＝12m v 2－12m v 20q ＝qU 2L 22md 2v 20. 【答案】 (1)L v 0 (2)v 20＋q 2U 2L 2m 2d 2v 20 (3)qU 2L 22md 2v 20章末综合测评(三) 从电表电路到集成电路(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60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6分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1．一台半导体收音机，电池供电的电流是8 mA ，也就是说( )A ．1 h 电池供给8 C 的电荷量B ．1 000 s 电池供给8C 的电荷量C ．1 s 电池供给8 C 的电荷量D ．1 min 电池供给8 C 的电荷量B [由q ＝It 可知，只有B 项正确．]2．氢原子核外只有一个电子，它绕氢原子核运动一周的时间约为2.4×10－16 s ，则下列说法正确的是( )①电子绕核运动的等效电流为6.7×10－4 A②电子绕核运动的等效电流为1.5×103 A③等效电流的方向与电子的运动方向相反④等效电流的方向与电子的运动方向相同A．①③B．①④C．②③D．②④A[根据电流的定义，等效电流为I＝qt＝6.7×10－4A，电流方向与电子运动方向相反．]3．有一段长1 m的电阻丝，电阻是10 Ω，现把它均匀拉伸到长为5 m，则电阻变为() A．10 ΩB．50 ΩC．150 ΩD．250 ΩD[设导体原来的横截面积为S1，长度原来为L1，拉长后横截面积为S2，长度为L2.由体积V＝SL得，V不变，L与S成反比．长度之比L1∶L2＝1∶5，则S1∶S2＝5∶1.根据电阻定律R＝ρLS得，R2∶R1＝25∶1则电阻变为250 Ω.故选D.]4．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为ρ＝8×106 Ω·m.某生物体中某段髓质神经纤维可看作高20 cm、半径为4 cm的圆柱体，当在其两端加上电压U＝100 V时，该神经发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为()A．0.31 μA B．0.62 μAC．0.15 μA D．0.43 μAA[由R＝ρLS得R≈3.18×108 Ω，所以I＝UR≈0.31 μA.]5.如图1所示是将滑动变阻器作分压器用的电路，A、B为分压器的输出端，R是负载电阻，电源电压为U保持恒定，滑动片P位于变阻器的中央，下列判断错误的是()图1A．空载(不接R)时，输出电压为U 2B．接上负载R时，输出电压小于U 2C．负载电阻R的阻值越大，输出电压越低D．接上负载R后，要使输出电压为U2，滑动片P须向上移动至某一位置C[空载时，输出电压为U2；接上负载R时，R与滑动变阻器的下半部分并联，再与滑动变阻器的上半部分串联，因为并联电路的总电阻总要小于任一支路的电阻，而串联电路中各支路的电压与电阻成正比，所以接R时，输出电压小于U2；负载R阻值越大，并联电路总阻值也大，输出电压就高；若还输出U2的电压，需上移滑片P以增大并联电阻．] 6．两只电流表和是由完全相同的电流计改装而成的，的量程是3 A，的量程。

高中物理(沪科版)选修3-1综合检测3

综合检测(三)第3章从电表电路到集成电路(分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本大题共7个小题，每小题6分．共42分．每小题至少有一个答案是正确的，把正确答案的字母填在题后的括号内．)1．关于电流的方向，下列说法中正确的是()A．电源供电的外部电路中，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端B．电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端C．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同D．电容器充电时，电流从负极板流出，流入正极板【解析】电源的外部电流从正极流向负极，电源的内部电流从负极流向正极，电源正极电势高于负极电势，所以A正确，B错误；电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反，C错误；电容器充电时，电子流入负极板，所以电流从负极板流出，流入正极板．D正确．【答案】AD2．有关欧姆表的使用，下列说法中正确的是()A．更换测量挡时，需要重新调零B．测量电阻时，表的指针偏转角度越大，误差就越小C．使用完毕应将选择开关旋至交流电压最高挡或“off”挡D．如果指针相对电流零刻度偏转太小，应改用大量程测量【解析】欧姆表的指针指在中值电阻附近时，读数误差较小，由于电阻的测量值等于表面示数乘倍率，指针相对电流零刻度偏转太小，即电阻的表面示数太大，说明倍率太小，应增大倍率，即改用较大量程挡测量．为了安全，使用完毕应将选择开关旋至交流电压最高挡或“OFF”挡．欧姆表使用时，每换一次挡必须重新调一次零．【答案】ACD3．(2012·青岛高二检测)如图1所示，两个截面不同，长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端电压为U，则()图1A ．通过两棒的电流不相等B ．两棒的自由电子定向移动的平均速率相同C ．两棒内的电场强度不同，细棒内部场强E 1大于粗棒内部场强E 2D ．通过两棒的电荷量相等【解析】因两棒串联，所以I 1＝I 2，q 1＝q 2，选项A 不正确，D 正确；根据电流的微观意义I ＝nqS v ，得nqS 1v 1＝nqS 2v 2.因S 1＜S 2，自由电子定向移动的平均速率v 1＞v 2，选项B 错误；又恒定电流的电场类似静电场，由E ＝U L 得E 1＞E 2，选项C 正确．【答案】 CD4．如图2所示，电阻R 1、R 2、R 3的阻值相等，电池提供恒定的电压，开关S 接通后流过R 2的电流是S 接通前的( )图2A.12B.23C.13D.14【解析】当S 断开时，电路中总电阻为2R ，当S 接通后电路中总电阻为32R ，根据欧姆定律和串、并联特点，开关S 接通后R 2的电流是接通前的23，B 正确．【答案】 B图35．如图3所示是一个三输入端复合门电路，当C 端输入“0”时，A 、B 端输入何值时输出端Z 输出“1”( )A ．0 0B ．0 1C ．1 0D ．1 1【解析】因为C 输入为“0”，而Z 输出为“1”，则要求AB 的输出端为“1”，而A 、B 只有同时输入为“1”时，其输出端才为“1”，故D 正确．【答案】 D6．(2012·宁德高二检测)对于常温下一根阻值为R 的均匀金属丝，下列说法中正确的是( )A ．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10RB ．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为14RC ．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U 0，则任一状态下的U I 比值不变D ．把金属丝的温度降到非常低，电阻率可能会变为零【解析】设原电阻R ＝ρl S ，当l ′＝10l 时，由体积不变原理求得截面积变成S ′＝110S ，所以电阻变为R ′＝ρl ′S ′＝ρ10l 110S＝100R ，A 错误；从中点对折起来，相当于两个阻值为12R 的电阻并联，其总阻值为14R ，B 正确；金属丝的电阻率ρ随温度的升高而增大，当金属丝两端的电压逐渐增大时，由于电流的热效应会使电阻率ρ随温度的升高而增大，因而R ＝ρl S ＝U I 将逐渐增加，C 错误；选项D 中的现象叫超导现象，D 正确．【答案】 BD7．导体中的电流是这样产生的：当在一根长度为l 、横截面积为S 的均匀导体两端加上电压U 时，导体中出现一个匀强电场，导体内的自由电子(－e )受匀强电场的电场力作用而加速，同时由于与做无规则热运动的阳离子碰撞而受到阻碍，这样边反复碰撞边向前移动．可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速率v 成正比，其大小可以表示成k v (k 是常数)．当电子所受电场力与阻力大小相等时，导体中就形成了恒定电流，则该导体的电阻是( )A.kl e 2nSB.kS e 2nlC.k e 2nlSD.kl enS【解析】题设导体两端加上电压U，导体中出现一个匀强电场，因此场强E＝U l，当电场力与阻力平衡时形成了恒定电流，则Ee＝k v，即U＝k v le，由欧姆定律得U＝IR，所以R＝k v leI＝k v lene v S＝klne2S，A选项正确．【答案】 A二、非选择题(本题共5个小题，共58分．计算题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．)8．(6分)(2012·厦门六中高二检测)用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b 的位置，如图4所示．若多用电表的选择开关处于表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中．图4刻度可得到读数为23.0 mA；若取直流电压2.5 V，则读数为0.57 V；指针位置为b且取电阻×100挡位时，则电阻大小为3.2×100 Ω＝320 Ω.【答案】23.00.573209．(12分)(2012·广州测试)如图5所示的电路，金属丝固定在两接线柱a、b上，鳄鱼夹c与金属丝接触良好，现用多用电表测量保护电阻R0的阻值，完成相关的内容：(1)将转换开关转到欧姆挡，红、黑表笔短接，调节________．使指针恰好停在欧姆刻度线的________处．(2)先________，再将红、黑表笔分别接在R0的两端，测量结果如图6所示，则R0的阻值为________．图5图6【解析】(1)利用多用电表测电阻选择挡位后，应进行欧姆调零，即将两表笔短接，通过调节欧姆调零旋钮使指针指到表盘最右端的零欧姆刻度线位置处．(2)利用多用电表测电路中电阻时，应将被测电阻从电路中断开，即将开关S断开；从图中可读出被测电阻R0的阻值为2 Ω.【答案】(1)“Ω”调零旋钮(或欧姆调零旋钮)零刻度(2)断开开关S 2 Ω10．(10分)将阻值为16 Ω的均匀电阻丝变成一闭合圆环，在圆环上取Q为固定点，P为滑键，构成一圆形滑动变阻器，如图所示．要使Q、P间的电阻先后为4 Ω和3 Ω，则对应的θ角应分别是________和________．图7【解析】圆形滑动变阻器Q、P之间的电阻为两段圆弧的电阻R1、R2并联所得的总电阻，找出总电阻与θ关系即可求解．当Q、P间电阻为4 Ω时，R1(16－R1)16＝4当Q、P间电阻为3 Ω时，R1′(16－R1′)16＝3解得：R1＝8 ΩR1′＝4 Ω或R1″＝12 Ω当R 1＝8 Ω时，θ＝180°当R 1′＝4 Ω时，θ＝90°当R 1″＝12 Ω时，θ＝270°【答案】 180° 90°或270°11．(12分)如图8所示是一个双量程的电压表的示意图，已知电流计G 的量程为0～100 μA ，内电阻为600 Ω，则图中串联的分压电阻R 1＝________，R 2＝________.图8【解析】电流表改装，满偏电流恒定，所以用5 V 的量程时，I g ＝U 1R g ＋R 1用15 V 的量程时，I g ＝U 2R g ＋R 1＋R 2 解得：R 1＝4.94×104 Ω，R 2＝1.0×105 Ω.【答案】 4.94×104 Ω 1.0×105 Ω12．(18分)A 、B 两地间铺有通讯电缆，长为L ，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆．在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接入一个电阻．检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：(1)令B 端双线断开，在A 处测出双线两端间的电阻R A ；(2)A 端的双线断开，在B 处测出双线两端的电阻R B ；(3)在A 端的双线间加一已知电压U A ，在B 端双线间用内阻很大的电压表测量出两线间电压U B .试由以上测量结果确定损坏处的位置．【解析】设损坏处距A 端为L A ，由电阻定律可知，根据(1)(2)两次测量结果应有R A －R R B －R ＝2L A 2(L －L A )＝L A L －L A，式中R 为漏电阻．又依据第(3)次测量结果有U A U B＝R A R . 代入上式，消去R 可解得L A＝R A(U A－U B)U A(R A＋R B)－2U B R A·L. 【答案】见解析。

2020年沪科版高中物理选修3-1全册综合测试题含答案

2020年沪科版高中物理选修3-1全册综合测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.下列关于磁场的说法正确的是()A．沿着磁感线的方向磁场越来越弱B．磁感线从N极出发到S极终止C．不论在什么情况下，磁感线都不会相交D．只有磁体周围才会产生磁场2.如图所示，MN是电场中的一条电场线，一电子从a点运动到b点速度在不断地增大，则下列结论中正确的是()A．该电场是匀强电场B．电场线的方向由N指向MC．电子在a处的加速度小于在b处的加速度D．因为电子从a到b的轨迹跟MN重合，所以电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹3.如图，由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直磁场放置，将AB两点接入电压恒定的电源两端，通电时电阻丝AB段受到的安培力为F，则此时三根电阻丝受到的合安培力大小为()A．FB． 1.5FC． 2FD． 3F4.在匀强磁场中固定一平行光滑导轨，导轨平面与水平面的夹角为α，有一根长为L、质量为m的导体棒垂直导轨放置，如图所示，当通以图示方向的电流I后，导体棒恰能保持静止，若要求磁感应强度B的值最小，重力加速度为g，则应有（）A．B=mg方向竖直向上B．B= mg，方向垂直斜面向上C．B=方向垂直斜面向上D．B=，方向垂直导体棒向左5.如图所示：一个带负电的金属圆环处于竖直平面内，可以绕过其圆心的水平轴高速旋转，当它不动时，放在它左右侧的小磁针处于静止状态，当金属圆盘从左向右看逆时针高速旋转时，小磁针的N极将()A．不偏转B．均向左偏转C．均向右旋转D．左侧小磁针N极向左偏转，右侧小磁针N极向右偏转6.当放在同一平面内的长直导线MN和金属框通以如图所示电流时，MN固定不动，金属框的运动情况是()A．金属框将靠近MNB．金属框将远离MNC．金属框将以xx′为轴转动D．金属框将以yy′为轴转动7.如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a，b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是()A．a，b、c的N极都向纸里转B．b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转C．b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转D．b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转8.如图所示，在匀强电场E中，一带电粒子(不计重力)－q的初速度v0恰与电场线方向相同，则带电粒子－q在开始运动后，将()A．沿电场线方向做匀加速直线运动B．沿电场线方向做变加速直线运动C．沿电场线方向做匀减速直线运动D．偏离电场线方向做曲线运动9.两盏电灯串联如图所示，电源电压是6 V．闭合开关以后，电灯不亮，导线都是好的．用电压表测A、B间和B、C间的电压都是0，而测得C、D间的电压是6 V．则故障可能是()A． L1断路B． L2断路C．开关没接通D．以上都有可能10.电场中有A、B两点，在将某电荷从A点移到B点的过程中，电场力对该电荷做了正功，则下列说法中正确的是()A．该电荷是正电荷，且电势能减少B．该电荷是负电荷，且电势能增加C．该电荷电势能增加，但不能判断是正电荷还是负电荷D．该电荷电势能减少，但不能判断是正电荷还是负电荷11.如图所示，光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上，可视为质点的带电小球1、2的电荷分别为Q1、Q2，其中小球1固定在碗底A点，小球2可以自由运动，平衡时小球2位于碗内的B位置处，如图所示．现在改变小球2的带电量，把它放置在图中C位置时也恰好能平衡，已知AB弦是AC 弦的两倍，则()A．小球在C位置时的电量是B位置时电量的一半B．小球在C位置时的电量是B位置时电量的四分之一C．小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小D．小球2在B点对碗的压力大小大于小球2在C点时对碗的压力大小12.在商店选购一个10 μF电容器，在只有一台多用电表的情况下，为了挑选一个优质产品，应选用哪个量程：①直流电压挡；②直流电流挡；③欧姆挡；④交流电压挡．选好量程以后，再将多用电表两根测试笔接待检电容器，如果电容器是优质的，电表指针应该：⑤不偏转；⑥偏转至最右边；⑦偏转至中值；⑧偏转一下又返回至最左边．正确的选项是()A．①⑤B．①⑥C．③⑤D．③⑧13.一个磁场的方向如图所示，一个小磁针被放入磁场中，最后小磁针N极将()A．向右B．向左C．向上D．向下14.如图所示，用两根同样的绝缘细线把甲、乙两个质量相等的带电小球悬挂在同一点上，甲、乙两球均处于静止状态．已知两球带同种电荷，且甲球的电荷量大于乙球的电荷量，F1、F2分别表示甲、乙两球所受的库仑力，则下列说法中正确的是()A．F1一定大于F2B．F1一定小于F2C．F1与F2大小一定相等D．无法比较F1与F2的大小15.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16.如图所示，两个带电量相同的粒子以相同的速度垂直于电场方向从同一点射入平行板M、N间的匀强电场．不计重力，最后粒子1打在N板中点，粒子2打在N板边缘．这两个粒子的质量之比m1：m2为()A． 1∶4B． 4∶1C． 2∶1D． 1∶217.三根平行的长直导体棒分别过正三角形ABC的三个顶点，并与该三角形所在平面垂直，各导体棒中均通有大小相同的电流，方向如图所示，则三角形的中心O处的合磁场方向为()A．平行于AB，由A指向BB．平行于BC，由B指向CC．平行于CA，由C指向AD．由O指向C18.有一场强方向与x轴平行的静电场，电势φ随坐标x的变化的图线如图所示，如规定x轴正方向为场强的正方向，则该静电场的场强E随x变化的图线应是图中的哪一个？()A．B．C．D．19.在静电场中，将一电子从a点移至b点，静电力做功5 eV，则下列结论正确的是()A．电场强度的方向一定由b到aB．a、b两点的电势差是5 VC．电子的电势能减少了5 eVD．因电势能零点未确定，故不能确定a、b间的电势差20.下列哪个措施是为了防止静电产生的危害()A．在高大的烟囱中安装静电除尘器B．静电复印C．在高大的建筑物顶端装上避雷针D．静电喷漆第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)21.把一带电量为2.0×10－9C的负电荷由A移到B电场力做功4×10－7J，把该电荷由B移到C克服电场力做功为9.0×10－7J．求(1)C、A两点间的电势差(2)若取B点电势为零，则A、C两点的电势．22.光滑绝缘导轨，与水平面成45°角，两个质量均为m，带等量同种电荷的小球A、B，带电量均为q，静止于导轨的同一水平高度处，如图所示. 求两球之间的距离．23.一硫酸铜电解槽的横截面积为2 m2，在0.04 s内若相向通过同一横截面的铜离子和硫酸根离子分别为5.625×1018个和4.735×1018个，则电解槽中的电流是多大？方向如何？24.如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上．y＜0的区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B；在第一象限的空间内有与x轴平行的匀强电场（图中未画出）；第四象限有与x轴同方向的匀强电场；第三象限也存在着匀强电场（图中未画出）．一个质量为m、电荷量为q的带电微粒从第一象限的P点由静止释放，恰好能在坐标平面内沿与x轴成θ=30°角的直线斜向下运动，经过x轴上的a点进入y＜0的区域后开始做匀速直线运动，经过y轴上的b点进入x＜0的区域后做匀速圆周运动，最后通过x轴上的c点，且Oa=Oc．已知重力加速度为g，空气阻力可忽略不计，求：（1）第一象限电场的电场强度E1的大小及方向；（2）带电微粒由P点运动到c点的过程中，其电势能的变化量大小；（3）带电微粒从a点运动到c点所经历的时间．答案1.【答案】C【解析】磁感线的疏密表示磁场的强弱，A错误；在磁体的外部，磁感线从N极出发到S极，在磁体的内部，磁感线从S极出发到N极，B错误；空间中某点的磁场方向是唯一的，所以不论在什么情况下，磁感线都不会相交，C正确；电流周围也会产生磁场，D错误．2.【答案】B【解析】仅从一条直的电场线不能判断出该电场是否为匀强电场，因为无法确定电场线的疏密程度，所以该电场可能是匀强电场，可能是正的点电荷形成的电场，也可能是负的点电荷形成的电场，A错．电子从a到b做的是加速运动，表明它所受的静电力方向是由M指向N，由于电子所受的静电力方向跟场强方向相反，所以电场线的方向由N指向M，B对．由于无法判断电场的性质，因此不能比较电子在A、B两处所受静电力的大小，即不能比较加速度的大小，C错．电场线不是电荷运动的轨迹，只有在特定的情况下，电场线才可能与电荷的运动轨迹重合，D错．3.【答案】B【解析】AB受力：FAB＝BIL＝FACB受力：有效长度为L，电流为AB的电流的，则其受力为：BIL＝，二力方向相同，则合力为1.5F则B正确．4.【答案】C【解析】根据平衡条件，安培力F=mgsinα，方向平行于斜面向上，由左手定则知磁场方向垂直于导轨平面向上，结合安培力公式有：BIL=mgsinα得：B=5.【答案】C【解析】带负电金属圆环按如图所示方向旋转．则金属环的电流方向与旋转方向相反．再由右手螺旋定则可知磁极的方向：左端S极，右端N极．因此小磁针N极沿轴线向右．故C正确，A、B、D错误．6.【答案】A【解析】由右手螺旋定则判断出直导线的磁场，金属框在直导线右边，所处的磁场方向垂直纸面向里．由左手定则判断金属框四边的受力情况，上下两边大小相等，方向相反，左右两边方向也相反，但由于金属线框周围磁感应强度的大小与它到导线的距离成反比，金属框左边受力比右边受力大，合力向左，所以金属框向左运动靠近通电长直导线．7.【答案】B【解析】带负电荷的圆环顺时针转动，形成逆时针方向等效电流，根据安培定则，判断出环内、外的磁场方向，可知小磁针的转动方向．8.【答案】C【解析】在匀强电场E中，带电粒子所受静电力为恒力．带电粒子受到与运动方向相反的恒定的静电力作用，产生与运动方向相反的恒定的加速度，因此，带电粒子－q在开始运动后，将沿电场线做匀减速直线运动．9.【答案】C【解析】设想把电压表接在C、D间，由C、D间的电压是6 V可知，一定有电流流进电压表，进而可知干路一定不断，故选 C.事实上，我们也可以从电流的流经路线来分析，既然有电流流进电压表，则“正极→A点→L1→B点→L2→C点→电压表→D点→负极”一定是通路．同样也可选出正确答案C.10.【答案】D11.【答案】C【解析】对小球2受力分析，如图所示，小球2受重力、支持力、库仑力，其中F1为库仑力F和重力mg的合力，根据三力平衡原理可知，F1＝F N.由图可知，△OAB∽△BFF1设半球形碗的半径为R，AB之间的距离为L，根据三角形相似可知，＝＝即＝＝所以F N＝mg①F＝mg②当小球2处于C位置时，AC距离为，故F′＝F，根据库仑定律有：F＝k，F′＝k所以＝，即小球在C位置时的电量是B位置时电量的八分之一，故A、B均错误．由上面的①式可知F N＝mg，即小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小，故C正确，D错误．12.【答案】D【解析】若用电压、电流挡，则因无电源无法检测，故要用欧姆挡，刚接通时是充电过程，充电完毕后，相当于断路，电阻无穷大，故测量时指针先偏转一下又返回到最左边．13.【答案】A14.【答案】C【解析】甲、乙两球所受的库仑力属于作用力和反作用力，它们是大小相等，方向相反的，与带的电荷量的大小无关，所以C正确，A、B、D错误．15.【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．16.【答案】A17.【答案】A【解析】根据右手螺旋定则，电流A在O产生的磁场平行于BC，且由C向B，电流B在O产生的磁场平行AC，且由A向C，电流C在O产生的磁场平行AB，且由A向B；由于三导线电流相同，到O点的距离相同，根据平行四边形定则，则合场强的方向平行于AB，由A指向B，故A正确，B、C、D错误．18.【答案】B【解析】0～2 m，电势φ升高，逆着电场线，则知电场线方向为x轴负方向，E是负的，故A、D 错误．0～2 m，E＝＝－V/m＝－2×104V/m2～10 m，E＝＝V/m＝1×104V/m10～12 m，E＝＝－2×104V/m，故B正确，C错误．19.【答案】C【解析】电子在移动过程中静电力做正功，电子的电势能减少，因此B错误，C正确；由于电场线方向不一定沿ab连线方向，故A错误；电场中两点间电势差为确定的数值，与电势能零点的选择无关，故D错误．20.【答案】C21.【答案】(1)－250 V；(2)－200 V，－450 V【解析】(1)由A移至C电场力做功：＝WAB＋WBC＝4×10－7J－9.0×10－7J＝－5×10－7JWACAC两点间电势差UAC＝＝V＝250 V则CA间电势差：UCA＝－250 V(2)UAB＝＝－200 V＝＝450 VUBC＝φA－φB UBC＝φB－φCUAB取φB＝0，则φC＝－450 V，φA＝－200 V22.【答案】q【解析】设两球之间的距离为x，相互作用的库仑力为F，则：F＝k由平衡条件得：F cos 45°＝mg sin 45°由以上两式解得：x＝q23.【答案】82.88A方向与铜离子定向移动的方向相同【解析】电解槽中的电流是铜离子和硫酸根离子分别向相反的方向运动形成的，因为铜离子带正电荷，硫酸根离子带负电荷，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，所以电流的方向与铜离子定向移动的方向相同．铜离子和硫酸根离子都是二价离子，每个离子的电荷量为q1＝q2＝2×1.6×10－19C设铜离子的个数为n1，硫酸根离子的个数为n2，所以I＝＝＝A＝82.88 A.24.【答案】（1）第一象限电场的电场强度E1的大小，方向水平向左．（2）带电微粒由P点运动到c点的过程中，其电势能的变化量大小为．（3）带电微粒从a点运动到c点所经历的时间为．【解析】（1）在第一象限内，带电微粒从静止开始沿Pa做匀加速直线运动，受重力mg和电场力qE1的合力一定沿Pa方向，电场力qE1一定水平向左．带电微粒在第四象限内受重力mg、电场力qE2和洛仑兹力qvB做匀速直线运动，所受合力为零．分析受力可知微粒所受电场力一定水平向右，故微粒一定带正电．所以，在第一象限内E1方向水平向左（或沿x轴负方向）．根据平行四边形定则，有mg=qE1tanθ解得．（2）带电粒子从a点运动到c点的过程中，速度大小不变，即动能不变，且重力做功为零，所以从a点运动到c点的过程中，电场力对带电粒子做功为零．由于带电微粒在第四象限内所受合力为零，因此有qvB cosθ=mg带电粒子通过a点的水平分速度v x=v cosθ=mg/Bq带电粒子在第一象限时的水平加速度a x=带电粒子在第一象限运动过程中沿水平方向的位移x=由P点到a点过程中电场力对带电粒子所做的功W电=qE1x=因此带电微粒由P点运动到c点的过程中，电势能的变化量大小△E电=（3）在第三象限内，带电微粒由b点到c点受重力mg、电场力qE3和洛仑兹力qvB做匀速圆周运动，一定是重力与电场力平衡，所以有qE3=mg设带电微粒做匀速圆周运动的半径为R，根据牛顿第二定律，有qvB=带电微粒做匀速圆周运动的周期带电微粒在第三象限运动的轨迹如图所示，连接bc弦，因Oa=Oc，所以△abc为等腰三角形，即∠Ocb=∠Oab=30°．过b点做ab的垂线，与x轴交于d点，因∠Oba=60°，所以∠Obd=30°，因此△bcd为等腰三角形，bc弦的垂直平分线必交于x轴上的d点，即d点为轨迹圆的圆心．所以带电粒子在第四象限运动的位移x ab=R cotθ=R其在第四象限运动的时间t1=由上述几何关系可知，带电微粒在第三象限做匀速圆周运动转过的圆心角为120°，即转过圆周，所以从b到c的运动时间t2=因此从a点运动到c点的时间t=t1+t2=。

沪科版高中物理选修3-1模块综合测评

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）模块综合测评(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48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6～8题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)1．关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是()A．电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用B．电荷在电场中一定受电场力作用C．电荷所受电场力一定与该处电场方向一致D．电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直【解析】电荷在电场中一定受电场力作用，但电场力的方向不一定和电场方向一致，B正确，C错误．电荷在磁场中不一定受洛伦兹力，洛伦兹力一定与磁场方向垂直，A、D错误．【答案】 B2．如图1所示，两个等量异种电荷在真空中相隔一定距离，OO′代表两点电荷连线的中垂面，在两点电荷所在的某一平面上取图示1、2、3三点，则这三点的电势大小关系是() 【导学号：37930078】图1A．φ1＞φ2＞φ3B．φ2＞φ1＞φ3C．φ2＞φ3＞φ1D．φ3＞φ2＞φ1【解析】画出带等量异种电荷周围的电场线和等势面如图所示，根据沿着电场线方向电势越来越低，知φ1＞φ2＞φ3.【答案】 A3．一段长为a 、宽为b 、高为c (a >b >c )的导体，将其中的两个对立面接入电路时，最大阻值为R ，则最小阻值为( )A.c 2R a 2B.c 2R abC.a 2R bcD.b 2R ac【解析】根据电阻定律，将面积最小、相距最远的对立面接入电路时电阻最大，由题设可知，以b 、c 为邻边的面积最小，两个对立面相距最远，电阻为R ＝ρabc ；将面积最大、相距最近的对立面接入电路时电阻最小，由题设可知，以a 、b 为邻边的面积最大，两个对立面相距最近，电阻为R ′＝ρc ab ，两式相比可得R ′＝c 2Ra 2，A 正确．【答案】 A4．如图2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( )图2A.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【解析】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 A ＝mg sin θ，故磁感应强度的最小值为B＝F AIL＝mg sin θIL，根据欧姆定律，有E＝I(R＋r)，B＝mg(R＋r)sin θEL，垂直于回路平面向下，B正确．【答案】 B5．(2015·绵阳高二检测)分别置于a、b两处的长直导线垂直纸面放置，通有大小相等的恒定电流，方向如图3所示，a、b、c、d在一条直线上，且ac＝cb＝bd.已知c点的磁感应强度大小为B1，d点的磁感应强度大小为B2.若将b处导线的电流切断，则()图3A．c点的磁感应强度大小变为12B1，d点的磁感应强度大小变为12B1－B2B．c点的磁感应强度大小变为12B1，d点的磁感应强度大小变为12B2－B1C．c点的磁感应强度大小变为B1－B2，d点的磁感应强度大小变为12B1－B2D．c点的磁感应强度大小变为B1－B2，d点的磁感应强度大小变为12B2－B1【解析】c点的磁场是分别置于a、b两处的长直导线中电流产生的．由安培定则可知分别置于a、b两处的长直导线在c点产生的磁场方向相同，a、b两处的长直导线在c点产生的磁场的磁感应强度大小为B12.由对称性可知，b处的长直导线在d点产生的磁场的磁感应强度大小为B12，方向向下．a处的长直导线在d点产生的磁场的磁感应强度大小为B12－B2.若将b处导线的电流切断，则c点的磁感应强度大小变为B12，d点的磁感应强度大小变为B12－B2，选项A正确．【答案】 A6．(2015·海南高考)如图4，两电荷量分别为Q(Q>0)和－Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O 的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b点位于y轴O点上方．取无穷远处的电势为零．下列说法正确的是() 【导学号：37930079】图4A．b点电势为零，电场强度也为零B．正的试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右C．将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功D．将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，后者电势能的变化较大【解析】因为等量异种电荷在其连线的中垂线为等势线，因为中垂线延伸到无穷远处，所以中垂线的电势为零，故b点的电势为零，但是电场强度不为零，A错误；等量异种电荷连线上，电场方向由正电荷指向负电荷，方向水平向右，在中点O处电势为零，O点左侧电势为正，右侧电势为负，又知道正电荷在正电势处电势能为正，故B正确；O点的电势低于a点的电势，将正的试探电荷从O 点移到a点，电场力做负功，所以必须克服电场力做功，C正确；O点和b点的电势相等，所以先后从O、b两点移到a点，电场力做功相等，电势能变化相同，D错误．【答案】BC7．(2014·全国卷Ⅱ)图5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()图5A．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【解析】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 v2r，r＝m vqB，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，它们在磁场中运动时不能确定m v的大小，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．【答案】 AC8．如图6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()图6A ．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【解析】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mq相同，故该群粒子的比荷相同，D 正确．【答案】 AD二、非选择题(本题共4小题，共52分．按题目要求作答)9．(8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7(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7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________．图8图9②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(要求在图9中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A 2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A 2的满偏电流小于A 1的满偏电流，可将定值电阻与电流表A 2并联再与A 1串联，如选项D 所示．②又由于滑动变阻器R 1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 ＝ρL S ，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 24ρ10．(10分)(2015·德州高二检测)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)在如图的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 >R R 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11．(16分)如图10所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为电场和磁场的理想边界，一束电子(电量为e ，质量为m ，重力不计)由静止状态从P 点经过Ⅰ、Ⅱ间的电场加速后垂直到达边界Ⅱ的Q 点，匀强磁场的磁感应强度为B ，磁场边界宽度为d ，电子从磁场边界Ⅲ穿出时的速度方向与电子原来的入射方向夹角为30°.求：图10(1)电子在磁场中运动的时间t ；(2)若改变PQ 间的电势差，使电子刚好不能从边界Ⅲ射出，则此时PQ 间的电势差U 是多少？【解析】 (1)由洛伦兹力提供向心力可得e v B ＝m v 2R ，且T ＝2πR v 得电子在磁场中运动周期T ＝2πmeB由几何关系知电子在磁场中运动时间t ＝30°360°T ＝112T 解得t ＝πm 6eB .(2)电子刚好不从边界Ⅲ穿出时轨迹与边界相切，运动半径为R ＝d 由e v B ＝v 2R 得v ＝eBdm电子在PQ 间由动能定理得eU ＝12m v 2－0 解得U ＝eB 2d 22m .【答案】 (1)πm 6eB (2)eB 2d 22m12．(18分)(2015·福建高考)如图11，绝缘粗糙的竖直平面MN 左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，电场强度大小为E ，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B .一质量为m 、电荷量为q 的带正电的小滑块从A 点由静止开始沿MN 下滑，到达C 点时离开MN 做曲线运动．A 、C 两点间距离为h ，重力加速度为g .图11(1)求小滑块运动到C 点时的速度大小v C ；(2)求小滑块从A 点运动到C 点过程中克服摩擦力做的功W f ；(3)若D 点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当小滑块运动到D 点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的P 点．已知小滑块在D 点时的速度大小为v D ，从D 点运动到P 点的时间为t ，求小滑块运动到P 点时速度的大小v P .【解析】 (1)小滑块沿MN 运动过程，水平方向受力满足q v B ＋N ＝qE ① 小滑块在C 点离开MN 时 N ＝0② 解得v C ＝E B .③ (2)由动能定理得 mgh －W f ＝12m v 2C －0④ 解得W f ＝mgh －mE 22B 2.⑤(3)如图，小滑块速度最大时，速度方向与电场力、重力的合力方向垂直．撤去磁场后小滑块将做类平抛运动，等效加速度为g ′，g ′＝⎝ ⎛⎭⎪⎫qE m 2＋g 2⑥ 且v 2P ＝v 2D ＋g ′2t 2⑦解得v P ＝v 2D ＋⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫qE m 2＋g 2t 2.⑧【答案】 (1)EB (2)mgh －mE 22B 2 (3) v 2D ＋⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫qE m 2＋g 2t 2。

高中物理(沪科版选修3-1)学业分层测评：第1章静电与生活含答案

①静电除尘②静电喷涂③静电复印④雷雨天高大树木下避雨⑤飞机上的静电⑥电视荧屏上常有一层灰尘【解析】有利的是静电除尘、静电喷涂、静电复印，有害的是雷雨天到高大树木下避雨、电视机屏上的灰尘、飞机上的静电．【答案】有利的是①、②、③，有害的是④、⑤、⑥9．(多选)下列哪些措施是为了防止静电的危害( )A．油罐车的后边有条铁链搭到地上B．农药喷洒飞机喷洒的农药雾滴带正电C．家用电器如洗衣机接有地线D．手机一般都装有天线【解析】油罐车的后边有条铁链搭到地上，目的是把油罐车产生的静电荷导到地下，保证油罐车的安全，家用电器也一样，A、C 对．农药喷洒飞机喷洒的农药雾滴带正电，而叶子上都带有负电，农药不会被风吹走，B错误．手机接有天线的目的是为了很好地接收信号，D错误．【答案】AC10．(多选)如图133为静电除尘器除尘原理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在静电力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，下列表述正确的是( )【导学号：29682045】图133A．到达集尘极的尘埃带正电荷B．到达集尘极的尘埃带负电荷C．尘埃可以带负电，也可带正电D．放电极带负电荷【解析】集尘极接电源正极，带正电荷，故尘埃应带负电荷，B 正确，放电极接电源负极，带负电荷，故D正确．【答案】BD11．(多选)如图134所示，在玻璃管中心轴上安装一根直导线，玻璃管外绕有线圈，直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相连，开始，感应圈未接通电源，点燃蚊香，让烟通过玻璃管冒出．当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，立即可以看到不再有烟从玻璃管中冒出来了，过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘，这是因为( )【导学号：29682046】图134A．烟尘在高压电场作用下带上了负电B．烟尘在高压电场作用下带上了正电C．带负电的烟尘吸附在玻璃管壁上，因此看不到有烟冒出D．带正电的烟尘吸附在直导线上，因此看不到有烟冒出【解析】烟尘在直导线和管外线圈形成的高压电场作用下，带上了负电．带负电的烟尘颗粒在电场力作用下被吸附到了与带正电的线圈紧密接触的玻璃管壁上，因此看不到有烟冒出，A、C项正确．【答案】AC12．某同学设计了一个证明电荷守恒的实验，实验装置如图135所示．实验步骤如下：图135(1)用一根细金属丝连接两只相同的验电器，让带电的有机玻璃棒靠近右侧验电器，两只验电器的箔片均张开，为什么？(2)在两只验电器的箔片均张开的情况下，先移走金属丝，再移走带电的有机玻璃棒，这时验电器的箔片是否保持张开状态？为什么？(3)再用金属丝连接两只验电器，将会出现什么现象？这个现象说明了什么？这个实验能证明电荷守恒吗？为什么？【解析】(1)当带电的有机玻璃棒靠近右侧验电器的金属球时，由于静电感应两验电器的金属球将带等量的异种电荷，从而使两验电器的金属箔片张开．(2)保持张开状态．因为验电器所带的电荷没有失去．箔片因电荷的斥力仍然处于张开状态．(3)验电器的金属箔片又重新闭合．说明两验电器所带电荷量相等，电性相反．能证明电荷守恒．因为它说明了电荷不是创造的，只。

2021年沪科版沪教版高中物理选修3-1试卷及答案

(选修3-1)年级:高二科目:物理命题人:牛虹(石油中学)一、选择题(共12题，每题4分，共48分。

每题至少有一个正确答案，全选对的4分，少选的得2分，选错的0分)1．如图所示，MN 是由负电荷产生的电场中的一条电场线。

一个带正电的粒子+q 非如电场后，在电场力的作用下沿曲线运动，先后通过a 、b 两点，则( )A ．电场强度E a 大于E bB ．电势U a 低于U bC ．粒子动能E ka 小于E kbD ．粒子的电势能E pa 低于E pb2．如图所示，Q 1、Q 2为两个被固定的正负点电荷，在它们的连线的延长线上有a 、b 、c 三点，a 是bc 的中点，其中a 点的电场强度恰好为零。

现有一正电荷q 以一定的初速度从b 点运动到c 点，则( )A ．电荷q 的电势能先减少后增加；B ．电荷q 的电势能先增加后减少；C ．电荷q 在b 、c 两点的加速度方向一定相反；D ．电荷q 在b 、c 两点的加速度大小一定相同。

3、如图2所示:a 、b 为平行金属板，静电计的外壳接地，合上开关S 后，静电计的指针张开一个较小的角度，能使角度a b+q MNa b c1+－A θv0增大的办法是( )使a、b板的距离增大一些使a、b板的正对面积减小一些断开S，使a、b板的距离增大一些D.断开S，使a、b板的正对面积减小一些4．示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图，如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的( )A．极板X应带正电B．极板X' 应带正电C．极板Y应带正电D．极板Y' 应带正电5．如图所示，一带负电q的油滴，从A点以速度v0与水平方向成θ角射入水平方向的匀强电场中，如测得油滴在电场中达到最高点B时的速度大小仍为v0，则B点的位置( )A．在A点的正上方B．在A点的左上方C．在A点的右上方 D．无法判断6．若在示波器的“Y输入”和“地”之间加上如图2-2所示的电压，而扫描范围旋钮置于“外X档”，则此时屏上应出现的情形是( )7. 光滑绝缘的水平面上有一正方形，其a 、b 、c 三个顶点上分别放置等量的正点电荷Q ．将一个电荷量为q 的正试探电荷分别放在正方形中心O 点和正方形的另一个顶点d 处，则以下叙述正确的有( )A ．q 在d 点具有的加速度方向与在O 点所具有加速度的方向相同B ．q 在d 点所具有的电势能大于其在O 点所具有的电势能C ．q 在d 点所受的电场力大于其在O 点所受的电场力D ．d 点的电势一定比O 点的电势低 8．如图所示电路中，将三个同样规格的灯泡接入电路中，当将滑动变阻器上的滑动头从开始的中点位置向右移动时，三个灯泡消耗功率的变化情况是( )A ．L 1减小B ．L 2增大C ．L 2减小D ．L 3增大9、十九世纪二十年代，以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到:温度差会引起电流，安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设:地球磁场是由绕地球的环形UtA B C D图2-2a bc dO电流引起的。

沪科版高中物理选修3-1 磁场(A)

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作磁场(A)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

满分100分。

第Ⅰ卷 (选择题共40分)选择题：共8小题，每小题5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5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分．1．一根容易形变的弹性导线，两端固定．导线中通有电流，方向如图中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是[2009年高考·海南物理卷]2．如图所示，两倾斜放置的光滑平行金属导轨的间距为L ，电阻不计，导轨平面与水平方向的夹角为θ，导轨上端接入一电动势为E 、内阻可忽略的电源．一粗细均匀的金属棒的电阻为R ，金属棒水平放在导轨上且与导轨接触良好．欲使金属棒静止在导轨上不动，则下列说法正确的是A ．可加竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B ＝mgR tan θELB ．可加竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B ＝mgR tan θELC ．所加匀强磁场的磁感应强度的最小值为B ＝mgR sin θELD ．若所加匀强磁场的方向为水平方向且垂直金属棒向右，则其磁感应强度无论多大都不能使金属棒平衡3．长方体金属块放在匀强磁场中，有电流通过金属块，磁场和电流方向如图所示．则下列说法正确的是A．金属块上下表面的电势相等B．金属块上表面的电势高于下表面的电势C．金属块上表面的电势低于下表面的电势D．无法比较金属块上下表面的电势高低4．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示．它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速．两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．如果用同一回旋加速器分别加速氚核(31H)和α粒子(42He)，比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有A．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大B．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小C．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小D．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大5．磁电式电流表的灵敏度高．所谓灵敏度就是指针转过的角度(即线圈转过的角度)和电流的比值θI，这个比值越大，电表的灵敏度就越高．现要提高磁电式电流表的灵敏度，下列办法正确的是A ．增加线圈的匝数nB ．增加永久磁铁的磁感应强度BC ．换用扭转系数k 较大的弹簧D ．增加线圈面积S6．如图所示，在某一空间同时存在相互正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的方向竖直向上，匀强磁场的方向垂直纸面向里．两个带电液滴在此复合场中恰好能在竖直平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是A ．它们的运动周期一定相等B ．它们做圆周运动的方向可能相反C ．若它们的动量大小相等，则轨道半径就一定相等D ．若它们的动能相等，则轨道半径就一定相等7．如图所示，a 、b 是一对水平放置的平行金属板，板间存在着竖直向下的匀强电场，一个不计重力的带电粒子从两板左侧正中位置以初速度v 沿平行于金属板的方向进入场区并恰好从a 板的右边缘处飞出．若撤去电场，在两金属板间加垂直纸面向里的匀强磁场，则相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区后将向下偏转，并恰好从b 板的右边缘处飞出；若上述电场和磁场同时存在于两金属板之间，仍让相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区，则下列判断正确的是A．带电粒子将做匀速直线运动B．带电粒子将偏向a板一方做曲线运动C．带电粒子将偏向b板一方做曲线运动D．无法确定带电粒子做哪种运动8．如图所示，圆形区域内有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和带电荷量都相同的带电粒子以不同的速率沿着相同的方向对准圆心O射入匀强磁场中，又都从该磁场中射出．若每个粒子均只受磁场力的作用，则A．运动时间较长的粒子，速率一定较大B．运动时间较长的粒子，在磁场中的偏转角度一定较大C．运动时间较长的粒子，在磁场中的路程一定较长D．粒子穿过磁场时的速率一定增大题号12345678答案第Ⅱ卷(非选择题共60分)非选择题部分共4小题，把答案填在题中的横线上或按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．9．(12分)如图所示，半径为R的绝缘光滑半圆弧轨道固定在竖直平面内，匀强磁场垂直轨道所在的平面，在半圆弧的最低点C接有压力传感器．一质量为m、带电荷量为＋q的小球从轨道边缘的A处由静止释放．从传感器传来的数据发现，小球第一次通过C点时对轨道底部的压力恰好为零，重力加速度为g.求匀强磁场的磁感应强度．10．(14分)如图所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B.足够长的光滑斜面固定在水平面上，斜面的倾角为30°.有一带电的物体P静止于斜面顶端A且P对斜面无压力．若给物体P一瞬时冲量，使其获得水平向右的初速度，同时另有一不带电的物体Q(图中未画出)从A处由静止开始沿斜面滑下，P、Q均可视为质点，P、Q两物体的运动轨迹在同一竖直平面内．一段时间后，物体P恰好与斜面上的物体Q相遇，且相遇时物体P的速度方向与其水平初速度方向的夹角为60°.已知重力加速度为g，求：(1)P、Q相遇所需的时间．(2)物体P在斜面顶端A受到瞬时冲量后获得的初速度的大小．11．(16分)如图所示，在直角坐标系中，将第Ⅰ、Ⅱ象限称为区域一，第Ⅲ、Ⅳ象限称为区域二，其中一个区域内有匀强电场，另一个区域内有大小为2×10－2 T、方向垂直纸面的匀强磁场．现将一个比荷qm＝2×108 C/kg的正电荷从坐标为(0，－1)的A点处由静止释放，电荷以一定的速度从坐标为(1,0)的C点第一次经x轴进入区域一，经过一段时间，从坐标原点O再次回到区域二，不计电荷的重力．(1)指出哪个区域是电场、哪个区域是磁场，以及电场和磁场的方向．(2)求电荷在磁场中做圆周运动的半径和电场强度的大小．(3)求电荷第三次经过x轴时的位置．12．(18分)如图所示，ABCD是边长为a的正方形．质量为m、电荷量为e的电子以大小为v0的初速度沿纸面垂直于BC边射入正方形区域．在正方形内适当区域中有匀强磁场．电子从BC边上的任意点入射，都只能从A点射出磁场．不计重力，求：(1)此匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小．(2)此匀强磁场区域的最小面积．[2009年高考·海南物理卷]。

沪科版高中物理选修3-1第五章单元测试题及答案

第五章单元测试题姓名：_______________班级：_______________考号：_______________一、选择题1、质谱仪的两大重要组成部分是加速电场和偏转磁场．如图为质谱仪的原理图；设想有一个静止的质量为m、带电量为q的带电粒子（不计重力）；经电压为U的加速电场加速后垂直进入磁感应强为B的偏转磁场中；带电粒子打至底片上的P点；设OP = x；则在图中能正确反映x与U之间的函数关系的是（）2、如图所示圆形区域内；有垂直于纸面方向的匀强磁场；一束质量和电荷量相同的带电粒子；以不同的速率；沿着相同的方向；对准圆心O射入匀强磁场；又都从该磁场中射出；这些粒子在磁场中的运动时间有的较长；有的较短；若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用；则在磁场中运动时间较长的带电粒子（）A．速率一定越小B．速率一定越大C．在磁场中通过的路程一定越长D．在磁场中的周期一定越大3、带电粒子（不计重力）可能所处的状态是：（）A、在磁场中处于静止状态B、在匀强磁场中做匀速圆周运动C、在匀强磁场中做平抛运动D、在匀强磁场中做匀速直线运动4、如图所示；匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子．自a点沿半圆轨道运动；当它运动到b点时；突然吸收了附近若干电子；接着沿另一半圆轨道运动到c点．已知a、b、c在同一直线上；且ac＝ab；电子电荷量为e；电子质量可忽略不计；则该离子吸收的电子个数为（）A．3q／2e B．q／3e C．2q／3e D．q／e5、如图所示；匀强磁场的边界为直角三角形abc；一束带正电的粒子以不同的速v沿bc从b点射入磁场；不计粒子的重力；关于粒子在磁场中的运动情况下列说法中正确的是( )A．入射速越大的粒子；其运动时间越长B．入射速越大的粒子；其运动轨迹越长C．从ab边出射的粒子的运动时间都相等D．从ac边出射的粒子的运动时间都相等6、如图所示；Q1、Q2带等量正电荷；固定在绝缘平面上；在其连线上有一光滑的绝缘杆；杆上套一带正电的小球；杆所在的区域同时存在一个匀强磁场；方向如图；小球的重力不计．现将小球从图示位置从静止释放；在小球运动过程中；下列说法中哪些是正确的A．小球加速将不断变化B．小球速将一直增大C．小球所受洛伦兹力将一直增大D．小球所受洛伦兹力大小变化；方向也变化7、如图所示；MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线.一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示.下列结论正确的是（）A．带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小B．负点电荷一定位于M点左侧C．带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能D．带电粒子在a点的加速小于在b点的加速五、多项选择19、电子以初速v0垂直进入磁感应强为B的匀强磁场中；则A．磁场对电子的洛伦兹力大小．方向恒定不变B．磁场对电子的洛伦兹力始终不做功C．电子的速．加速始终不变D．电子的动能始终不变20、如图9－3－5所示；带正电的点电荷固定于Q点；电子在库仑力作用下；沿顺时针方向做以Q为一个焦点的椭圆运动。

【5份】高中沪科版物理选修3-1章末综合测评含答案

【5份】高中沪科版物理选修3-1章末综合测评含答案目录章末综合测评(第1章) (1)章末综合测评(第2章) (8)章末综合测评(第3章) (16)章末综合测评(第4章) (22)章末综合测评(第5章) (29)章末综合测评(第1章)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．打开自来水开关，让水慢慢如线状流下，把用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近水流，将看到()A．水流仍竖直向下流B．水流向靠近玻璃棒的方向偏转C．水流向远离玻璃棒的方向偏转D．若换用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近水流，看到的现象会和玻璃棒的方向相反带电体具有吸引轻小物体的性质，不论带电体带何种电荷，都对水流具有吸引力作用，故只有B正确．【答案】 B2．如图1所示，原来不带电的绝缘金属导体，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的绝缘金属球A靠近导体的右端，可能看到的现象是()图1A．只有右端验电箔张开，且右端带正电B．只有左端验电箔张开，且左端带负电C．两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电D．两端的验电箔都不张开，且左端带正电，右端带负电带负电的绝缘金属球靠近导体右端，由于发生感应起电，导体右端带正电，左端带负电，两端的金箔都张开，故C正确．【答案】 C3．下列关于点电荷的说法中正确的是()A．体积较大的带电体在任何条件下都不可看成点电荷B．足够小(例如体积小于1 mm3)的电荷，一定可以看作点电荷C．由库仑定律可知，两个电荷间的距离趋于无穷小时，库仑力趋于无限大D．一个带电体能否看成点电荷，不是看它尺寸的绝对值，而是看它的形状和大小对相互作用力的影响是否能忽略不计一个带电体能否看成点电荷，并不只是看它本身尺寸的大小，而是看它的形状和大小对相互作用力的影响能否忽略不计，D正确．当研究两个距离很远的星球间的库仑力时，两星球也可视为点电荷，A错误．两个很小的带电体距离很小时也不可看作点电荷，B错误．库仑定律的适用条件是真空中的点电荷，当两电荷间的距离趋于无穷小时，电荷不能视为点电荷，库仑定律不能使用了，它们间的库仑力并非无穷大，C错误．【答案】 D4．在真空中两个点电荷A、B相距10 cm，A的带电荷量是B的带电荷量的10倍，B受的库仑力是0.1 N，则A受到的库仑力是()A．1 N B．0.1 NC．10 N D．100 NA、B间的库仑力应是作用力与反作用力，根据牛顿第三定律知，A受的库仑力为0.1 N.【答案】 B5．两个大小相同的金属球，所带电荷量分别为3Q和－Q，相距r时(r远大于金属球半径)，它们之间的相互作用力大小为F.现将两球接触后分开，并使它们相距2r，则它们之间的相互作用力大小将变为() 【导学号：37930011】A.F4 B.F8C.F12 D.F16两球接触前的相互作用力大小F＝k3Q·Qr2＝3kQ2r2.两球接触后，电荷先中和再平分，两球分开后的带电量均为3Q＋(－Q)2＝Q，所以两球间的作用力大小变为F′＝kQ2(2r)2＝kQ24r2.由以上可知F′＝F12.【答案】 C6. (2015·西北师大附中高二测试)如图2，三个点电荷a、b、c位于正三角形的三个顶点上，a、c带正电，b带负电，a所带电荷量比b所带电荷量少，关于c受到a和b的静电力的合力方向，下列判断正确的是()图2A．从原点指向第Ⅰ象限B．从原点指向第Ⅱ象限C．从原点指向第Ⅲ象限D．从原点指向第Ⅳ象限a、c带正电，b带负电，则a对c的作用力为斥力，b对c的作用力为引力，a所带电荷量比b所带电荷量少，则a对c的作用力小于b对c的作用力，所以c受到a和b的静电力的合力方向从原点指向第Ⅳ象限，选项D正确．【答案】 D7．如图3所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行．小球A的质量为m、电荷量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d .静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷．小球A静止在斜面上，则()图3A ．小球A 与B 之间库仑力的大小为kq 2d 2B ．当q d ＝mg sin θk 时，细线上的拉力为0 C ．当q d ＝mg tan θk 时，细线上的拉力为0 D ．当q d ＝mgk tan θ时，斜面对小球A 的支持力为0根据库仑定律，A 、B 球间的库仑力F 库＝k q 2d 2，选项A 正确；小球A 受竖直向下的重力mg ，水平向左的库仑力F 库＝kq 2d 2，由平衡条件知，当斜面对小球的支持力F N 的大小等于重力与库仑力的合力大小时，细线上的拉力等于零，如图所示，则kq 2d 2mg ＝tan θ，所以q d ＝mg tan θk，选项C 正确，选项B 错误；斜面对小球的支持力FN 始终不会等于零，选项D 错误．【答案】 AC8．原来甲、乙、丙三物体都不带电，今使甲、乙两物体相互摩擦后，乙物体再与丙物体接触，最后，得知甲物体带正电荷1.6×10－15 C ，丙物体带电荷量的大小为8×10－16 C ．则对于最后乙、丙两物体的带电情况，下列说法中正确的是( )A ．乙物体一定带有负电荷8×10－16 CB ．乙物体可能带有负电荷2.4×10－15 CC ．丙物体一定带有正电荷8×10－16 CD ．丙物体一定带有负电荷8×10－16 C由于甲、乙、丙原来都不带电，即都没有净电荷，甲、乙摩擦导致甲失去电子带1.6×10－15 C的正电荷，乙物体得到电子而带1.6×10－15 C的负电荷；乙物体与不带电的丙物体相接触，从而使一部分负电荷转移到丙物体上，故可知乙、丙两物体都带负电荷，由电荷守恒可知乙最终所带负电荷为1.6×10－15 C－8×10－16 C＝8×10－16 C，故A、D正确．【答案】AD9．如图4是消除烟气中煤粉的静电除尘器示意图，它由金属圆筒和悬在管中的金属丝B组成，带煤粉的烟气从下方进气口进入，煤粉带负电，脱尘后从上端排气孔排出，要让除尘器正确工作，应该是()图4A．AB应接直流电源，且A为正极B．AB应接交流电源，且B接火线C．其外壳A应接地，原因是以防触电D．其外壳A应接地，其原因是导走电荷以防爆炸AB应接直流电源，由于煤粉带负电，故A应为正极，A正确，B错误．外壳A接地原因是防止触电为了安全，C正确，D错误．【答案】AC10．如图5所示，可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电，B固定，其正下方的A静止在绝缘斜面上，则A受力个数可能为()图5A．A可能受到2个力作用B．A可能受到3个力作用C．A可能受到4个力作用D．A可能受到5个力作用若库仑力等于A的重力，则斜面对A不产生弹力作用，此时A只受到重力和库仑力的作用，选项A正确；若库仑力小于A的重力，则A还要受到斜面的支持力的作用，由力的平衡知识可以判断，A一定还要受到斜面的摩擦力作用，即此时A受到4个力作用，选项C正确．【答案】AC二、计算题(本题共3小题，共40分．按题目要求作答．)11．(12分)有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量Q A ＝6.4×10－9 C，Q B＝－3.2×10－9 C，让两绝缘金属小球接触，在接触的过程中，电子如何转移并转移了多少？接触过程中，由于B球带负电，B球上多余的电子转移到A球，这样中和A球上的一部分电荷直至B球为中性不带电，同时，B球上的电子会继续转移到A球，直到两球带上等量的正电荷．Q A′＝Q B′＝Q A＋Q B2＝6.4×10－9－3.2×10－92C＝1.6×10－9 C.共转移的电子电荷量为ΔQ＝－Q B＋Q B′＝3.2×10－9C＋1.6×10－9C＝4.8×10－9 C．转移的电子数n＝ΔQe＝4.8×10－9 C1.6×10－19 C＝3.0×1010(个)．【答案】电子由球B转移到球A，转移了3.0×1010个12．(14分)如图6所示，把质量为2 g的带负电的小球A用绝缘细绳悬挂起来，再将带电荷量为Q＝4.0×10－6C的带正电的小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度并且相距30 cm时，绳与竖直方向成45°角．(g取10 m/s2)图6(1)B球受到的库仑力多大？(2)A球所带的电荷量是多少？(1)球A受力如图，由力的平衡条件得：F＝mg tanα＝2×10－2N.由牛顿第三定律知B 球受到的库仑力为2×10－2 N.(2)由库仑定律知：F ＝k Qq A r 2得：q A ＝Fr 2kQ ＝2×10－2×0.329×109×4.0×10－6C ＝5.0×10－8C. 【答案】 (1)2×10－2N (2)5.0×10－8C13．(14分) (2016·杭州高二检测)如图7所示，倾角为30°的直角三角形的底边BC 长为2L ，处在水平位置，O 为底边中点，直角边AB 为光滑绝缘导轨，OD 垂直AB .现在O 处固定一带正电的物体，让一质量为M 、带正电的小球从导轨顶端A 由静止开始滑下(始终不脱离导轨)，测得它滑到D 处受到的库仑力大小为F ，求它滑到B 处的速度和加速度的大小．(重力加速度为g )【导学号：37930012】图7带电小球沿光滑绝缘轨道从A 运动到B 的过程中，受到重力Mg 、轨道支持力N 及库仑斥力F 三个力的作用，其中支持力不做功，库仑斥力关于D 点对称，所做的功等效于零，即W F ＝0由动能定理可得：W G ＝Mg ·(2L cos 30°)·sin 30°＝12M v 2B解得：v B ＝3gL带电小球受到的合外力沿轨道AB 斜向下，因为带电小球在D 点受到的库仑力为F ＝k Q 1·Q 2⎝ ⎛⎭⎪⎫L 22＝ 4k Q 1·Q 2L 2，根据库仑定律求得在B 处受到的库仑力为F ′＝k Q 1·Q 2L 2＝F 4小球受到的合外力为F合＝Mg cos 60°＋F′cos 30°即12Mg＋32×F4＝Ma则a＝12g＋3F8M.【答案】3gL12g＋3F8M章末综合测评(第2章) (时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分．在每小题给出的四个选项中第1～7题只有一选项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，对但不全的得3分，有选错的得零分)图11．两个等量点电荷P、Q在真空中产生的电场的电场线(方向未画出)如图1所示，一电子在A、B两点所受的电场力分别为F A和F B，则它们的大小关系为() A．F A＝F B B．F A<F BC．F A>F B D．无法确定因A处电场线比较密，电场强度大，由F＝qE知，电子受到的电场力大，选项C正确．【答案】 C2．(2013·江苏高考)下列选项中的各14圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各14圆环间彼此绝缘．坐标原点O处电场强度最大的是()每个14圆环在O 点产生的电场强度大小相等，设为E .根据电场的叠加原理和对称性，得A 、B 、C 、D 各图中O 点的电场强度分别为E A ＝E 、E B ＝2E 、E C ＝E 、E D ＝0，故选项B 正确．【答案】 B3．如图2所示，将正电荷从A 移动到C 的过程中，下列说法正确的是( )图2A ．从A 经B 到C 静电力对电荷做功最多B ．从A 经M 到C 静电力对电荷做功最多C ．从A 经N 到C 静电力对电荷做功最多D ．不管将正电荷经由哪条路径从A 移动到C ，静电力对其做功都相等，且都做正功静电力做的功与电荷经过的路径无关，故D 正确．【答案】 D4．电场中等势面如图3所示，下列关于该电场的描述正确的是( ) 【导学号：37930028】图3A．A点的电场强度比C点的小B．负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大C．电荷沿等势面AB移动的过程中，电场力始终不做功D．正电荷由A移动到C，电场力做负功由等势面与电场线密集程度的关系可知，等势面越密集的地方电场强度越大，故A点的电场强度比C点的大，A错误；负电荷在电势越高的位臵电势能越小，故B错误；沿等势面移动电荷，电场力不做功，故C正确；正电荷由A 移动到C，电场力做正功，故D错误．【答案】 C5.如图4所示，表示某静电场等势面的分布，电量为1.6×10－9C的正点电荷从A点经B点、C点到达D点，从A点至D点，电场力对电荷做的功为()图4A．4.8×10－8 J B．－4.8×10－8 JC．8.0×10－8 J D．－8.0×10－8 J由于U AD＝φA－φD＝－40 V－(－10) V＝－30 V，所以从A点至D点，电场力对电荷做的功：W AD＝qU AD＝1.6×10－9×(－30) J＝－4.8×10－8 J，B正确．【答案】 B6．如图5所示，匀强电场方向平行于xOy平面，在xOy平面内有一个半径为R＝5 m的圆，圆上有一个电荷量为q＝＋1×10－8C的试探电荷P，半径OP 与x轴正方向的夹角为θ(如图2-11)，P沿圆周移动时，其电势能E p＝2.5×10－5 sinθ(J)，则()图5A ．x 轴位于零势面上B ．电场强度大小为500 V/m ，方向沿y 轴正方向C ．y 轴位于零势面上D ．电场强度大小为500 V/m ，方向沿x 轴正方向由E p ＝2.5×10－5sin θ(J)知，x 轴上的势能为0，是零势面，电场线沿y 轴方向，A 对，C 错；当θ＝90°时，E p ＝2.5×10－5 J ＝EqR ，解得E ＝500 V/m ，方向沿y 轴负方向，B 、D 错．【答案】 A7．(2016·汕头高二检测)如图6所示，从炽热的金属丝漂出的电子(速度可视为零)，经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场．电子的重力不计，在满足电子能射出偏转电场的条件下．下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是( )图6A ．仅将偏转电场极性对调B ．仅增大偏转电极间的距离C ．仅增大偏转电极间的电压D ．仅减小偏转电极间的电压设加速电场电压为U 0，偏转电压为U ，极板长度为L ，间距为d ，电子加速过程中，由U 0q ＝m v 202，得v 0＝2U 0qm ，电子进入极板后做类平抛运动，时间t ＝L v 0，a ＝Uq dm ，v y ＝at ，tan θ＝v y v 0＝UL 2U 0d ，由此可判断C 正确．【答案】 C8．如图7所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN 为两电荷连线的中垂线，a 、b 、c 三点所在的直线平行于两电荷的连线，且a 点与c 点关于MN 对称、b 点位于MN 上，d 点位于两电荷的连线上．以下判断正确的是( )图7A ．b 点场强大于d 点场强B ．b 点场强小于d 点场强C ．a 、b 两点间的电势差等于b 、c 两点间的电势差D ．试探电荷＋q 在a 点的电势能小于在c 点的电势能两点电荷连线上的中点是连线上场强最小的点同时也是中垂线上场强最大的点，所以d 点场强大于b 点场强，B 正确，A 错误；根据电场分布的对称性可知，C 正确；正试探电荷在电势高的地方电势能大，D 错误．【答案】 BC9．如图8所示的阴极射线管，无偏转电场时，电子束加速后打到荧光屏的中央形成亮斑．如果只逐渐增大M 1M 2之间的电势差，则( )图8A ．在荧光屏上的亮斑向上移动B ．在荧光屏上的亮斑向下移动C ．偏转电场中静电力对电子做的功增大D ．偏转电场的电场强度减小由E ＝U d 知，增大U ，则偏转电场的电场强度增大，选项D 错误；偏转电场的方向向下，带负电的电子向上偏转，亮斑向上移动，选项A 正确；电子束在平行于极板的方向上做匀速直线运动，故其在板间运动的时间t 不变，由y ＝12at 2＝Uqt 22md 知，增大偏转电压时，竖直偏移量y 增大，静电力对电子做的功W ＝qEy＝U 2q 2t 22md 2随U 的增大而增大，选项C 正确．【答案】 AC10．(2015·四川高考)如图9所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O ，最低点是P ，直径MN 水平，a 、b 是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷)，b 固定在M 点，a 从N 点静止释放，沿半圆槽运动经过P 点到达某点Q (图中未画出)时速度为零，则小球a ( )图9A ．从N 到Q 的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B ．从N 到P 的过程中，速率先增大后减小C ．从N 到Q 的过程中，电势能一直增加D ．从P 到Q 的过程中，动能减少量小于电势能增加量小球a 从N 点释放一直到达Q 点的过程中，a 、b 两球的距离一直减小，库仑力变大，a 受重力不变，重力和库仑力的夹角从90°一直减小，故合力变大，选项A 错误；小球a 从N 到P 的过程中，速度方向与重力和库仑力的合力方向的夹角由小于90°到大于90°，故库仑力与重力的合力先做正功后做负功，a 球速率先增大后减小，选项B 正确；小球a 由N 到Q 的过程中库仑力一直做负功，电势能一直增加，选项C 正确；小球a 从P 到Q 的过程中，减少的动能转化为重力势能和电势能之和，故动能的减少量大于电势能的增加量，则选项D 错误．【答案】 BC二、计算题(本题共3小题，共40分，按题目要求作答)11．(12分)(2016·聊城高二检测)如图10所示，倾角θ＝30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面顶端a 离地高度h ＝2.5 cm ，整个装置处于水平向左的匀强电场中．一个质量m ＝0.3 kg 、带电量q ＝＋0.01 C 的物体(可视为质点)从斜面顶端静止释放，经过t ＝0.2 s 到达斜面底端b 点(g 取10 m/s 2)．求：图10(1)物体到达斜面底端b时的速度大小；(2)电场强度E的大小；(3)电场中a到b两点之间的电势差．(1)斜面的长度为：L＝hsin 30°＝2h＝0.05 m下滑的加速度为：a＝2Lt2＝2×0.050.22m/s2＝2.5 m/s2底端速度为：v＝at＝0.5 m/s.(2)由牛顿第二定律得：mg sin 30°－qE cos 30°＝ma解得：E＝503V/m.(3)电场中a到b两点之间的电势差：U ab＝－EL cos 30°＝－3.75 V【答案】(1)0.5 m/s(2)50 3 V/m(3)－3.75 V12．(14分)(2016·资阳市高二检测)如图11所示，一根长L＝1.5 m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E＝1.0×105N/C、与水平方向成θ＝30°角的倾斜向上的匀强电场中．杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q＝＋4.5×10－6 C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q＝＋1.0×10－6 C，质量m ＝1.0×10－2kg.现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动．(静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，取g＝10 m/s2)【导学号：37930029】图11(1)小球B 开始运动时的加速度为多大？(2)小球B 的速度最大时，距M 端的高度h 1为多大？(1)开始运动时小球B 受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得mg －k Qq L 2－qE sin θ＝ma代入数据解得a ＝3.2 m/s 2.(2)小球B 向下运动，受A 的斥力增大，加速度减小，速度增大，当小球B 速度最大时合力减为零，即k Qq h 21＋qE sin θ＝mg 代入数据解得：h 1＝0.9 m.【答案】 (1)3.2 m/s 2 (2)0.9 m13. (14分)如图12所示，在水平向右的匀强电场中，有一质量为m 、带正电的小球，用长为l 的绝缘细线悬挂于O 点，当小球静止时细线与竖直方向的夹角为θ.现给小球一个初速度，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动，试问：图12(1)小球在做圆周运动的过程中，在哪一位置速度最小？速度最小值为多少？(2)小球的初速度应为多大？(1)如图所示，小球在复合场中静止时，所受重力与电场力的合力为一定值，其大小为F ＝mg cos θ，方向与竖直方向为θ角．我们不妨把重力场和电场的叠加场叫做等效重力场，合力F就是等效重力，等效重力加速度g等＝gcos θ.当小球从A点沿圆周运动时，这一等效重力一直对小球做负功，绳子拉力不做功．可知，动能和等效重力势能相互转化，且总和保持不变．当小球运动至位于与A点对应的同一直径上的另一端点B时，等效重力势能最大，动能最小，速度也最小，此时由等效重力提供向心力有mg等＝m v2B l所以v B＝g等l＝glcos θ.(2)小球由A→B的过程中，根据动能定理得12m v 2A ＝12m v2B＋mg等·2l所以v A＝5gl cos θ.【答案】(1)与A点对应的同一直径上的另一端点glcos θ(2)5glcos θ章末综合测评(第3章)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48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6～8题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．如图1所示的电解池，在1 s的时间内，共有3 C的正离子和3 C的负离子通过截面xy，则这个电路中的电流是()A．0 A B．1.5 AC．3 A D．6 A电解液中的正、负离子定向移动的方向相反，故它们产生同向的电流，由公式I＝qt得，电路中的电流I＝3＋31A＝6 A，故D正确．【答案】 D2.如图2所示，4只电阻串联于某电路中，已测出U AC＝9 V，U BD＝6 V，R2＝R4，则U AE为()【导学号：37930042】图2A．3 V B．7.5 VC．15 V D．无法确定四个电阻串联，根据电压关系可知U AC＋U BD＝I(R1＋R2＋R2＋R3)＝15 V，已知R2＝R4，所以U AC＋U BD＝U AE.【答案】 C3．两根同种材料制成的导线，质量之比为2∶1，长度之比为3∶1，则它们的电阻之比为()A．1∶4 B．4∶1C．2∶9 D．9∶2同种材料电阻率ρ相同，又由m＝ρ0V，V＝SL及R＝ρL S代入已知条件得R1R2＝L1S2L2S1＝92.【答案】 D4.如图3所示是一个三输入端复合门电路，当C端输入“0”时，A、B端输入何值时输出端Z输出“1”()A．00 B．0 1C．10 D．1 1因为C输入为“0”，而Z输出为“1”，则要求AB的输出端为“1”，而A、B 只有同时输入为“1”时，其输出端才为“1”，故D正确．【答案】 D5．两个电压表V1和V2是完全相同的两个电流表改装的，V1的量程是5 V，V2的量程是15 V，为了测15 V～20 V的电压，我们把V1和V2串联起来用，以下叙述正确的是()A．V1、V2的读数相同B．V1、V2的指针偏转角度不相等C．V1、V2读数不同，指针偏转角也不同D．V1、V2读数之比等于两电压表内阻之比把V1和V2串联使用时，组成电压表的电流表和分压电阻都是串联关系，通过完全相同的两个电流表的电流也相等，指针偏转角相等．两个电压表是串联使用，根据串联电路的电压分配关系，分配在V1和V2两端的电压即V1和V2读数之比等于两个电压表内阻之比．综合以上分析可知，D选项正确．【答案】 D6．对于一根阻值为R的均匀金属丝，下列说法中正确的是()A．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它制作标准电阻C．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U0，则任一状态下的UI比值不变D．把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零金属丝的电阻率越小，其导电性能越好，A错误；某些合金的电阻率几乎不受温度的影响，可制作标准电阻，B正确；金属丝的电阻率ρ随温度升高而增大，当金属丝两端的电压逐渐增大时，由于电流的热效应会使电阻率ρ随温度升高而增大，因而R＝ρLS＝UI将逐渐增加，C错误；D中这种现象叫超导现象，D正确．【答案】BD7．有关欧姆表的使用，下列说法中正确的是()A．更换测量挡时，需要重新调零B．测量电阻时，表的指针偏转角度越大，误差就越小C．使用完毕应将选择开关旋至交流电压最高挡或“off”挡D．如果指针相对电流零刻度偏转太小，应改用大量程测量欧姆表的指针指在中值电阻附近时，读数误差较小，由于电阻的测量值等于表面示数乘倍率，指针相对电流零刻度偏转太小，即电阻的表面示数太大，说明倍率太小，应增大倍率，即改用较大量程挡测量．为了安全，使用完毕应将选择开关旋至交流电压最高挡或“OFF”挡．欧姆表使用时，每换一次挡必须重新调一次零．【答案】ACD8．(2015·青岛高二检测)如图4所示，两个截面不同，长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端电压为U，则()图4A．通过两棒的电流不相等B．两棒的自由电子定向移动的平均速率相同C．两棒内的电场强度不同，细棒内部场强E1大于粗棒内部场强E2D．通过两棒的电荷量相等因两棒串联，所以I1＝I2，q1＝q2，选项A错误，D正确；根据电流的微观意义I＝nqS v，得nqS1v1＝nqS2v2，因S1<S2，自由电子定向移动的平均速率v1>v2，选项B错误；又恒定电流的电场类似静电场，由E＝UL得E1>E2，选项C正确．【答案】CD二、非选择题(本题共4小题，共52分．按题目要求作答)9．(9分)(2015·厦门六中高二检测)用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图5所示．若多用电表的选择开关处于表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中．图5度可得到读数为23.0 mA；若取直流电压2.5 V，则读数为0.57 V；指针位臵为b 且取电阻×100挡位时，则电阻大小为3.2×100 Ω＝320 Ω.【答案】23.00.5732010．(12分)(2015·广州测试)如图6所示的电路，金属丝固定在两接线柱a、b上，鳄鱼夹c与金属丝接触良好，现用多用电表测量保护电阻R0的阻值，完成相关的内容：(1)将转换开关转到欧姆挡，红、黑表笔短接，调节____________．使指针恰好停在欧姆刻度线的________处．(2)先________，再将红、黑表笔分别接在R0的两端，测量结果如图6所示，则R0的阻值为________．图6(1)利用多用电表测电阻，在选择挡位后，应进行欧姆调零，即将两表笔短接，通过调节欧姆调零旋钮使指针指到表盘最右端的零欧姆刻度线位臵处．(2)利用多用电表测电路中电阻时，应将被测电阻从电路中断开，即将开关S断开；从图中可读出被测电阻R0的阻值为2 Ω.【答案】(1)“Ω”调零旋钮(或欧姆调零旋钮)零刻度(2)断开开关S 2 Ω11．(15分)如图7所示的电路中，小量程电流表的内阻R g＝100 Ω，满偏电流I g＝1 mA，R1＝900 Ω，R2＝0.1 Ω.图7(1)当S1和S2均断开时，改装成的是什么表？量程多大？(2)当S1和S2均闭合时，改装成的是什么表？量程多大？(1)当S1、S2均断开时，R g与R1串联，改装为电压表，其量程为U＝I g(R g ＋R1)＝1 V.(2)当S1、S2均闭合时，R g与R2并联，改装为电流表，其量程为I＝I g＋I g R gR2≈1 A.【答案】(1)电压表 1 V(2)电流表 1 A12．(16分)如图8，已知R1＝3 kΩ，R2＝6 kΩ，电压表的内阻为9 kΩ，当电压表接在R1两端时，读数为2 V；而当电压表接在R2两端时读数为3.6 V，求A、B间的电压和电阻R的阻值. 【导学号：37930043】图8由已知条件得电压表内阻与R1、R2的阻值相差不大，电压表的内阻不可忽略．当电压表接在R1两端时有：U＝U1＋I(R2＋R)，I＝U1R1＋U1R V＝(23＋29)×10－3 A＝89mA.当电压表接在R2两端时有：U＝U2＋I′(R1＋R)，I′＝U2R2＋U2R V＝(3.66＋3.69)×10－3 A＝1 mA.联立解得A 、B 间电压U ＝13.2 V ，电阻R ＝6.6 kΩ.【答案】 13.2 V 6.6 kΩ章末综合测评(第4章)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48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6～8题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．在闭合电路中，下列叙述正确的是( )A ．闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个外电路的电阻成反比B ．当外电路断开时，路端电压等于零C ．当外电路短路时，电路中的电流无穷大D ．当外电阻增大时，路端电压也增大由I ＝E R ＋r可知，A 错误；当外电路断开时，电源的电流为0，U ＝E ，B 错误；当外电路短路时，R ＝0，I ＝E r ，C 错误；由U ＝IR ＝E 1＋r R可知，R 增大，U 增大，D 正确．【答案】 D2．某闭合电路外电路的电阻分别为8 Ω和2 Ω时，单位时间内在外电路上产生的热量正好相等，则该电源的内电阻是( ) 【导学号：37930056】A ．1 ΩB ．2 ΩC ．4 ΩD ．6 Ω由(E R 1＋r )2R 1＝(E R 2＋r )2R 2，代入数据解得r ＝4 Ω，选项C 正确．【答案】 C3.如图1所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下面结论正确的是( )。

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高二物理选修3-1第五章练习题一、选择题1、关于磁感线；下列说法中正确的是A．磁感线是实际存在于磁场中的线B．磁感线上任意一点的切线方向；都跟该点的磁场方向一致C．磁感线是一条条不闭合的曲线D．磁感线有可能出现相交的情况2、从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子；若它们在毫无阻挡的情况下到达地球；将对地球上的生命造成巨大危害。

下列关于地磁场和上述宇宙射线的相关说法中；正确的是：A．在地球表面附近；地磁场对带电宇宙射线完全没有阻挡作用B．在地球表面附近；各处的地磁场对带电宇宙射线的阻挡作用强弱相同C．在赤道附近；地磁场将使垂直射向地球表面的带正电宇宙射线略向西偏D．在赤道附近；地磁场将使垂直射向地球表面的带正电宇宙射线略向东偏3、在赤道上从东向西水平发射的一束电子流；受地磁场的作用；电子流将偏向A．上方 B．下方 C．北方 D．南方4．如图所示；一段导线abcd位于磁感应强大小为B的匀强磁场中；且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。

线段ab、bc和cd的长均为L；且∠abc=∠bcd=1350。

流经导线的电流为I；方向如图中箭头所示。

导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力（）A．方向沿纸面向上；大小为（+1）ILBB．方向沿纸面向上；大小为（-1）ILBC．方向沿纸面向下；大小为（+1）ILBD．方向沿纸面向下；大小为（-1）ILB5、如图；一水平导轨处在方向斜向左上方、与水平方向成60°的磁场中；磁场作用下一根通有恒定电流的金属棒在导轨上向右做匀速滑动；现将磁场方向顺时针缓慢转动30°；在此过程中金属棒始终保持向右匀速运动；则磁感应强B的大小变化情况可能是A．一直变大 B．一直变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大6、如图所示；均匀绕制的螺线管水平放置；在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A；A与螺线管垂直；A导线中的电流方向垂直纸面向里；开关S闭合；A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是A．水平向左 B．水平向右 C．竖直向下D．竖直向上7、绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上；铁芯上套着一个铝环；线圈与电源、电键相连；如图所示．线圈上端与电源正极相连；闭合电键的瞬间；铝环向上跳起．若保持电键闭合；则（）A．铝环不断升高B．铝环停留在某一高C．铝环跳起到某一高后将回落D．如果电源的正、负极对调；观察到的现象不变8、如图所示；在倾角为a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。

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