高二物理选修3-1综合测试学生版

高中物理学习材料高二物理阶段性测试参考答案及评分标准一、选择题：本题共15小题，每小题4分，共60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，有选错的或不答的得0分。

1．ACD 2.C 3.BD 4.C 5.BD 6.D 7.AD 8.ACD 9.A 10.AC 11.A 12.AB 13.AC 14.C 15.ABD 二、实验探究题（每空2分，共10分） 16．（2分）（1）甲 （2）13.872~13.874（每空2分） 17．（1）E（2）见下图（3）见下左图，1.50, 0.80 （各2分） （4）如下图三、计算题：（共30分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 18．（6分）解析：在导轨通有电流Ｉ时，炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为Ｆ＝IwB设炮弹的加速度的大小为a ，则有因而 F=ma炮弹在两导轨间做匀加速运动，因而aL v 22=联立各式得 BwlmvI 221= 代入题给数据得： A I 5106⨯=19．（7分）解析：（1）设板长为L 1极板后最右端到荧光屏上的距离为L 2则t=（L 1+L 2）/V=0.15（S ）（2）设微粒在两极板间的偏转位移为y则y=at 2/2=quL 12/2mdv 2=0.1（m ）利用速度的反向延长线交于水平位移的中点。

再根据三角形相似，可以求得OA 长为0.2m（3）w=qey=quy/d=0.01（J ） 20．（8分）解析：(1)正、负电子在匀强磁场中圆周运动半径相同但绕行方向不同，分别作出正、负电子在磁场中运动的轨迹如图所示。

由2mv Bev R= 得R=mv Be射出点距离 4sin PQ R θ=所以2mvPQ Be =(2)由2r T v π= 得2mT Beπ=负电子在磁场中运动时间122526t T T πθπ-==正电子在磁场中运动时间22126t T T θπ==所以两个电子射出的时间差 1243mt t t Beπ∆=-=21．（9分）解析：（1）由于带电微粒可以在电场、磁场和重力场共存的区域内沿竖直平面做匀速圆周运动，表明带电微粒所受的电场力和重力大小相等、方向相反。

高二物理试卷选修3-1测试（含答案）高二物理选修3-1测试卷（测试时间60分钟，满分100分）一、单项选择题：每题只有一个选项符合题意，每小题4分，共32分。

1.关于磁场以及磁场力的下列说法正确的是（）A.电流所激发的磁场方向用左手定则来判断，安培力的方向用安培定则来判断B.磁场中的某一点的磁场强弱与该点是否放入通电导线无关C.安培力的大小与与磁场的强弱有关，与通电直导线的电流和导线有效长度的乘积无关D.安培力的方向有时与磁场方向垂直，有时与磁场方向不垂直2．两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 时它们之间的斥力大小为F ，今使两小球接触后再分开放到相距为2r 处，则此时的库仑力大小为( )A.13FB.14FC.16FD.112F 3.在如图所示的电路中，定值电阻的阻值为5Ω，电动机M 的线圈电阻值为2Ω，a 、b 两端加有44V 的恒定电压，理想电压表的示数为24V ，由此可知（） A ．通过电动机的电流为12AB ．电动机线圈在1分钟内产生的热量为32JC ．电动机的功率为96WD ．电动机输出的功率为32W4. 如图所示，在左边的绝缘支架上插上顶针(其顶端是尖的)，在顶针上装上金属风针，若给风针附近的圆形金属板接上正高压极，风针接负高压极，风针尖端放电会使其旋转起来，下列说法中不．正确．．的是( ) A ．风针尖端附近的等势面和电场线分布较密 B ．风针附近的空气在强电场下发生电离C ．空气中的阳离子会向风针的尖端运动D ．交换金属板与风针所带电荷电性，风针的尖端会有正电荷射出第4题图第5题图5．物理学家法拉第在研究电磁学时，亲手做过许多实验．如图所示的实验就是著名的电磁旋转实验，这种现象是：如果通电导线附近只有磁铁的一个极，磁铁就会围绕导线旋转；反之，通电导线也会围绕单独的某一磁极旋转．这一装置实际上就成为最早的电动机．图中A 是可动磁铁，B 是固定导线，C 是可动导线，D 是固定磁铁．图中黑色部分表示汞(磁铁和导线的下半部分都浸没在汞中)，下部接在电源上．这时自上向下看，A 和C 的转动方向分别是( )A ．A 顺时针，C 逆时针B ．A 逆时针，C 顺时针 C ．A 逆时针，C 逆时针D ．A 顺时针，C 顺时针6．如图所示，在四盏灯泡连成的电路中，L 1、L 3规格为“220V 40W ”，L 2、L 4规格为“220V 100W ”，当在电路两端加上适当的电压时，L 1、L 2、L 3、L 4消耗的电功率4分别为P 1、P 2、P 3、P 4，已知各个灯泡的功率都没有超过额定功率。

综合评估限时：90分钟 总分：100分一、选择题(1～7为单项选择题，每一小题5分，8～10为多项选择题，每一小题5分，共50分)1．我们做电学实验时经常用到电阻箱，关于电阻箱内的电阻是由什么材料制成的，以下猜测可能正确的答案是( D )A ．纯银B ．纯铜C ．石墨D ．某些金属的合金2．关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动情况，如下说法正确的答案是( A )A ．一定是匀变速运动B ．不可能做匀减速运动C ．一定做曲线运动D ．可能做匀变速直线运动，不可能做匀变速曲线运动解析：带电粒子在匀强电场中受到的电场力恒定不变，可能做匀变速直线运动，也可能做匀变速曲线运动，应当选A.3．两根完全一样的金属裸导线，如果将其中一根均匀拉长到原来的2倍，而将另一根对折绞合起来，然后把它们并联接入电路中，电路导通，如下说法错误的答案是( A )A ．二者电阻大小之比为4∶1B ．二者电阻大小之比为16∶1C ．二者电压一样D ．二者电流大小之比为1∶16解析：设原来的电阻为R ，其中的一根均匀拉长到原来的2倍，横截面积变为原来的12，根据电阻定律，电阻R 1＝4R ，另一根对折后绞合起来，长度减小为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，根据电阻定律，电阻R 2＝14R ，如此两电阻之比为16∶1，故A 错误，B 正确；两电阻并联，电压一样，二者电流大小之比为1∶16，故C 正确，D 正确．4．图中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，导线中通有大小相等的电流，方向如下列图．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( B )A ．向上B ．向下C ．向左D ．向右解析：根据题意，由右手螺旋定如此，如此有b与d导线电流产生磁场正好相互抵消，而a与c导线产生磁场正好相互叠加，由右手螺旋定如此，如此得磁场方向水平向左，当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，根据左手定如此可知，它所受洛伦兹力的方向向下．故B正确，A、C、D错误．4题图5题图6题图5．在如下列图的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q，将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，如此与P移动前相比( B ) A．U变小 B．I变小C．Q不变 D．Q减小解析：当电流稳定时，电容器可视为断路，当P向左滑时，滑动变阻器连入电路的阻值R增大，根据闭合电路欧姆定律得，电路中的电流I＝ER＋R2＋r减小，电压表的示数U＝E－I(R2＋r)增大，A错、B对；对于电容器，电荷量Q＝CU增大，C、D均错．6．静电计是在验电器的根底上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小．如下列图，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，为了使指针张开的角度增大些，如下采取的措施可行的是( A )A．断开开关S后，将A、B两极板分开些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解析：要使静电计的指针张开角度增大些，必须使静电计金属球和外壳之间的电势差增大，断开开关S后，将A、B两极板分开些，电容器的带电量不变，电容减小，电势差增大，A正确；保持开关S闭合，将A、B两极板分开或靠近些，静电计金属球和外壳之间的电势差不变，B、C错误；保持开关S闭合，将滑动变阻器滑动触头向右或向左移动，静电计金属球和外壳之间的电势差不变，D错误．7.三个α粒子在同一地点沿同一方向飞入偏转电场，出现了如下列图的轨迹，由此可以判断如下不正确的答案是( B )A．在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上B．b和c同时飞离电场C．进电场时c的速度最大，a的速度最小D．动能的增加值c最小，a和b一样大解析：三个α粒子沿电场线方向的运动规律完全一样，侧向位移一样的粒子它们的飞行时间、电场力做的功都一样，侧向位移小的粒子飞行时间短、电场力做的功小．8．如图是某一点电荷的电场线分布图，如下表述正确的答案是( BD )A．a点的电势高于b点的电势B．该点电荷带负电C．a点和b点电场强度的方向一样D．a点的电场强度大于b点的电场强度解析：A.根据电场线与等势线垂直，在b点所在电场线上找到与a点电势相等的，依据沿电场线电势降低，a点电势低于b点电势，故A错误．B.该点电荷带负电，故B正确．C.由题图可看出a点和b点电场强度的方向不一样，故C错误．D.电场线越密的地方电场强度越大，a点的电场强度大于b点的电场强度，故D正确．8题图9题图10题图9．如下列图，连接两平行金属板的导线的一局部CD与一有电源回路的一局部GH平行且均在纸面内，金属板置于磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，当一束等离子体射入两金属板之间时，CD 段导线受到力F 的作用．如此( AD )A ．假设等离子体从右方射入，F 向左B ．假设等离子体从右方射入，F 向右C ．假设等离子体从左方射入，F 向左D ．假设等离子体从左方射入，F 向右解析：等离子体指的是整体显电中性，内部含有等量的正、负电荷的气态离子群体．当等离子体从右方射入时，正、负离子在洛伦兹力作用下将分别向下、向上偏转，使上极板的电势低于下极板，从而在外电路形成由D 流向C 的电流，这一电流处在导线GH 中电流所产生的磁场中，由左手定如此可知，它所受安培力方向向左，所以A 项对，B 项错，同理可分析得知C 项错，D 项对．10．如下列图，现有一带正电的粒子能够在正交的匀强电场和匀强磁场中匀速直线穿过．设产生匀强电场的两极板间电压为U ，板间距离为d ，匀强磁场的磁感应强度为B ，粒子带电荷量为q ，进入速度为v (不计粒子的重力)．以下说法正确的答案是( AD )A ．匀速穿过时粒子速度v 与U 、d 、B 间的关系为v ＝U BdB ．假设只增大v ，其他条件不变，如此粒子仍能直线穿过C ．假设只增大U ，其他条件不变，如此粒子仍能直线穿过D ．假设保持两板间电压不变，只减小d ，其他条件不变，粒子进入两板间后将向下偏 解析：粒子受到竖直向下的电场力和竖直向上的洛伦兹力作用，qvB ＝q U d ，解得v ＝U Bd，A 选项正确；增大v ，洛伦兹力大于电场力，粒子向上偏转，B 选项错误；增大U ，电场力大于洛伦兹力，粒子向下偏转，C 选项错误；保持两板间电压不变，只减小d ，电场力大于洛伦兹力，粒子向下偏，D 选项正确．二、实验题(共16分)11．(6分)某同学利用如图甲所示电路来测量一节干电池的电动势和内电阻，实验时共记录5组伏特表和安培表的示数(电表均可视为理想电表)，并绘得如图乙所示的U －I 图线．(1)由图线可知该干电池的电动势E ＝1.45 V ；(2)当滑动变阻器接入电路的电阻为0.75 Ω时，变阻器上的电功率最大，最大值为0.70 W ．(结果保存两位有效数字)解析：(1)由图示电源U －I 图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.45，如此电源电动势：E ＝1.45 V ，电源内阻：r ＝ΔU ΔI ＝1.45－1.00.6Ω＝0.75 Ω； (2)当内阻等于外阻时，输出功率最大，即R ＝r ＝0.75 Ω时，最大功率P ＝E 24r ＝ 1.4524×0.75W≈0.70 W. 12．(4分)在“测定金属丝电阻率〞的实验中需要测出其长度L 、直径d 和电阻R .(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如如下图甲，如此金属丝的直径为0.697(0.696,0.698也对) mm.(2)假设用图乙测金属丝的电阻，如此测量结果将比真实值偏小．(填“偏大〞或“偏小〞)(3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如如下图所示，如此电压表的读数为2.60 V ，电流表的读数为0.520 A.解析：(1)螺旋测微器的读数为(0＋0.5＋0.01×19.7) mm＝0.697 mm(0.696 mm,0.698 mm 也对)．(2)图乙中电流表采用外接法，故测量值偏小．(3)电压表精度为0.1 V，其读数为2.60 V；电流表精度为0.02 A，其读数应为0.520 A.13．(6分)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有如下器材：A．待测干电池(电动势约为1.5 V，内阻小于1.0 Ω)B．电流表G(满偏电流I g＝3 mA，内阻R g＝10 Ω)C．电流表A(0～0.6 A，内阻0.1 Ω)D．滑动变阻器R1(0～20 Ω，10 A)E．滑动变阻器R2(0～200 Ω，1 A)F．定值电阻R0(990 Ω)G．开关和导线假设干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了图甲中的a、b两个参考实验电路．其中合理的是图b所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能较准确的进展测量，滑动变阻器应选D(填写器材的字母代号)．(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理实验电路，利用测出的数据绘出的I1－I2图线(I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数)，如此由图线可得被测电池的电动势E＝1.48(1.47～1.49均正确) V，内阻r＝0.8(0.78～0.82均正确) Ω.解析：(1)电路a中电流表A和定值电阻R0组成的电压表量程为0.6×990.1 V≈594 V，而电源电动势仅约为1.5 V，所以电路a不合理，电路b合理，电源的内阻较小，又滑动变阻器采用限流式改变电路，所以用滑动变阻器R1改变电路较为方便．(2)根据实验原理可知电流表G的读数乘以(10＋990) Ω，即为电路的路端电压，所以图线在纵轴上的截距乘以(10＋990) Ω，可得电源电动势E＝1.48×10－3×1 000 V＝1.48 V；从图线上取两点得电池的内阻r＝1.45－1.25×10－3×1 0000.3－0.05Ω＝0.8 Ω.三、计算题(共34分)14.(8分)如下列图，电源的电动势是6 V，内阻是0.5 Ω，小电动机M的线圈电阻为0.5 Ω，限流电阻R 0为3 Ω，假设理想电压表的示数为3 V ，试求：(1)电源的功率和电源的输出功率；(2)电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率．答案：(1)6 W 5.5 W (2)2.5 W 2 W解析：(1)I ＝IR 0＝UR 0R 0＝1 A ；电源的功率P E ＝IE ＝6 W ；内电路消耗的功率P r ＝I 2r ＝0.5 W ；电源的输出功率P 出＝P E －P r ＝5.5 W.(2)电动机分压U M ＝E －Ir －UR 0＝2.5 V ；电动机消耗的功率P M ＝IU M ＝2.5 W ；热功率P 热＝I 2r M ＝0.5 W ；电动机输出的机械功率P 机＝P M －P 热＝2 W.15．(8分)如下列图，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O 点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度v 1从M 点沿斜面上滑，到达N 点时速度为零，然后下滑回到M 点，此时速度为v 2(v 2<v 1)．假设小物体电荷量保持不变，OM ＝ON ，求小物体上升的最大高度．答案：v 21＋v 224g解析：因为OM ＝ON ，M 、N 两点位于同一等势面上，所以从M 到N 过程中电场力对小物体先做正功再做负功，其代数和为零．设物体上升的最大高度为h ，摩擦力做功为W ，在上升过程中由动能定理得－mgh ＋W ＝0－12mv 21，下滑过程中由动能定理得mgh ＋W ＝12mv 22，联立求解得物体上升的最大高度为h ＝v 21＋v 224g. 16．(8分)如下列图，电源电动势E 0＝15 V ，内阻r 0＝1 Ω，电阻R 1＝30 Ω，R 2＝60 Ω.间距d ＝0.2 m 的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B ＝1 T 的匀强磁场．闭合开关S ，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v ＝0.1 m/s 沿两板间中线水平射入板间．设滑动变阻器接入电路的阻值为R x ，忽略空气对小球的作用，取g ＝10 m/s 2.(1)当R x ＝29 Ω时，电阻R 2消耗的电功率是多大？(2)假设小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为60°，如此R x 是多少？答案：(1)0.6 W (2)54 Ω解析：设R 1和R 2的并联电阻为R ，有R ＝R 1R 2R 1＋R 2① R 2两端的电压：U ＝E 0R r 0＋R ＋R x② R 2消耗的电功率为：P ＝U 2R 2③ (1)当R x ＝29 Ω时，联立①②③式，代入数据解得：P ＝0.6 W ．④(2)设小球质量为m ，电荷量为q ，小球做匀速圆周运动时，有：qE ＝mg ⑤E ＝U d⑥ 设小球做圆周运动的半径为r ，有qvB ＝mv 2/r ⑦由几何关系有：r ＝d ⑧联立①②⑤⑥⑦⑧式，代入数据解得：R x ＝54 Ω.17．(10分)如下列图，在虚线所示宽度范围内，用场强为E 的匀强电场可使初速度是v 0的某种正离子偏转θ角．在同样宽度范围内，假设改用方向垂直纸面向外的匀强磁场，使该离子穿过该区域，并使偏转角也为θ，(不计离子的重力)求：(1)匀强磁场的磁感应强度是多大？(2)离子穿过电场和磁场的时间之比是多大？答案：(1)E cos θv 0(2)sin θ∶θ 解析：(1)离子在电场中做类平抛运动有v y ＝v 0tan θ，v y ＝qE m t 且t ＝d v 0，其中d 为电场的宽度． 当改用匀强磁场时，离子做匀速圆周运动．轨道半径r ＝d sin θ＝mv 0qB联立解得：B ＝E cos θv 0. (2)离子在电场中运动的时间t 1＝dv 0离子在磁场中运动的时间t 2＝rθv 0＝dθv 0sin θ联立解得：t 1∶t 2＝sin θ∶θ.。

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 '。