2020届人教版高中物理选修3-1模块综合检测含答案

（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．。

课时跟踪检测（二）库仑定律1．下列关于点电荷的说法，正确的是( )A．点电荷一定是电荷量很小的电荷B．点电荷是一种理想化模型，实际不存在C．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷D．体积很大的带电体一定不能看成点电荷解析：选B 当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们的作用力影响可以忽略时，这样的带电体就可以看成点电荷，所以A、C、D错，B正确。

2．关于库仑定律的理解，下面说法正确的是( )A．对任何带电体之间的静电力计算，都可以使用库仑定律公式B．只要是点电荷之间的静电力计算，就可以使用库仑定律公式C．两个点电荷之间的静电力，无论是在真空中还是在介质中，一定是大小相等、方向相反的D．摩擦过的橡胶棒吸引碎纸屑，说明碎纸屑一定带正电解析：选C 库仑定律适用于真空中的点电荷，故A、B错。

库仑力也符合牛顿第三定律，C对。

橡胶棒吸引纸屑，纸屑带正电或不带电都可以，D错。

3.如图所示，在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同种电荷的小球。

同时从静止释放，则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是( )A．速度变大，加速度变大B．速度变小，加速度变小C．速度变大，加速度变小D．速度变小，加速度变大解析：选C 因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同，故电荷将一直做加速运动，又由于两电荷间距离增大，它们之间的静电力越来越小，故加速度越来越小。

4．如图所示，用绝缘细线悬挂的两个带电小球(可视为点电荷)处于静止状态，电荷量分别为q A、q B，相距为L。

则A对B的库仑力为( )A．F AB＝k q A q BL2，方向由A指向BB．F AB＝k q A q BL，方向由A指向BC ．F AB ＝k q A q BL 2，方向由B 指向A D ．F AB ＝kq A q BL，方向由B 指向A 解析：选C 由于两小球相互吸引，所以A 对B 的库仑力方向由B 指向A ，根据库仑定律可得F AB ＝kq A q BL 2，故选项C 正确。

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。

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.。

绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-1综合测试本试卷共100分，考试时间120分钟。

一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的金属极板，它们之间的距离为d，面积为S，这两个电极与可变电阻R相连，在垂直前后侧面的方向上有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，高温电离气体沿图示方向以速度v通过发电导管，气体的电阻率为ρ，调节可变电阻的阻值，则R消耗电功率的最大值为()A．B．C．D．2.如图所示，一带电粒子在电场中沿曲线AB运动，从B点穿出电场，a、b、c、d为该电场中的等势面，这些等势面都是互相平行的竖直平面，不计粒子所受重力，则()A．该粒子一定带负电B．此电场不一定是匀强电场C．该电场的电场线方向一定水平向左D．粒子在电场运动过程中动能不断减少3.如图所示，M和N是匀强电场中的两个等势面，相距为d，电势差为U，一质量为m(不计重力)、电荷量为－q的粒子，以速度v0通过等势面M射入两等势面之间，则该粒子穿过等势面N的速度应是()A．B．v0＋C．D．4.如图所示，两个点电荷，电荷量分别为q1＝4×10－9C和q2＝－9×10－9C，分别固定于相距20 cm 的a、b两点，有一个点电荷q放在a、b所在直线上且静止不动，该点电荷所处的位置是()A．在a点左侧40 cm处B．在a点右侧8 cm处C．在b点右侧20 cm处D．无法确定5.关于物体带电，下列说法正确的是()A．有的物体内部有电荷，有的物体内部没有电荷，所以有带电的物体，也有不带电的物体B．物体不带电是因为所带的正电荷数目和负电荷数目相等C．自然界只有两种电荷，点电荷和元电荷D．我们可以通过某一种方式创造电荷6.在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则()A．b点的电场强度一定比a点大B．电场线方向一定从b指向aC．b点的电势一定比a点高D．该电荷的动能一定减小7.如图在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场．一带负电的粒子从原点O以与x轴成30°角斜向上射入磁场(此为第一次)，且在上方运动半径为R(不计重力)．则()A．粒子经偏转一定能回到原点OB．粒子在x轴上方和下方两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D．粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进3R8.关于磁电式电流表，下列说法错误的是()A．磁电式电流表是根据通电线圈在磁场中受安培力的作用而制成的B．磁电式电流表的优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流C．根据磁电式电流表的指针偏转方向，可以知道被测电流的方向D．磁电式电流表内部的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是匀强磁场，安培力的方向与线圈平面垂直，故其表盘的刻度是均匀的9.如图所示，真空中有两个点电荷，Q1=+4.0×10-8C和Q2=-1.0×10-8C，分别固定在x轴上的x=0和x=6 cm的位置上．将一带负电的试探电荷q从x=20 cm的位置沿x轴负方向移到x=10 cm的位置，在此过程中，试探电荷的（）A．电势能一直增大B．电势能一直减小C．电势能先减小后增大D．电势能先增大后减小10.放飞的信鸽一般都能回到家中，不会迷失方向，这是因为()A．信鸽对地形地貌有极强的记忆力B．信鸽是靠超声波辨别方向的C．信鸽是靠电磁波辨别方向的D．信鸽体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)下列关于电容的说法正确的是()A．电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量B．电容器A的电容比B的大，说明A的带电荷量比B多C．电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V时电容器需要带的电荷量D．由公式C＝知，若电容器两极间电压为10 V，极板带电量为2×10－5C，则电容器电容大小为5×105F12.(多选)如图所示，通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受到力F的作用发生摆动，以下说法正确的是()A．这个力F是通过磁场产生的B．这个力F没有反作用力C．这个力F的反作用力作用在通电导线上D．这个力F的反作用力作用在蹄形磁铁上13.(多选)在基本的逻辑门电路中，当输入信号有一个为“0”时，输出信号为“0”的逻辑门电路可能是()A．与门B．或门C．非门D．以上都不对14.(多选)如图所示，离地H高处有一个质量为m、带电量为＋q的物体处于电场强度随时间变化规律为E＝E0－kt(E0、k均为大于零的常数，电场水平向左为正方向)的电场中，物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为μ，已知μqE0<mg.t＝0时，物体从墙上静止释放，若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当物体下滑后脱离墙面，此时速度大小为，物体最终落在地面上．则下列关于物体的运动说法正确的是()A．当物体沿墙壁下滑时，物体先加速再做匀速直线运动B．物体从脱离墙壁到落地之前的运动轨迹是一段直线C．物体克服摩擦力所做的功W f＝mgHD．物体与墙壁脱离的时刻为t＝三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.某同学设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示，迎风板与一轻弹簧的一端N相接，穿在光滑的金属杆上．弹簧是绝缘材料制成的，其劲度系数k＝1300 N/m，自然长度为L0＝0.5 m，均匀金属杆用电阻率较大的合金制成，迎风板面积S＝0.5 m2，工作时总是正对着风吹来的方向．电路中左端导线与金属杆M端相连，右端导线接在N点并可随迎风板在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好．限流电阻的阻值R＝1 Ω，电源的电动势E＝12 V，内阻r＝0.5 Ω.合上开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表示数为U1＝3.0 V；如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧，电压表的示数为U2＝2.0 V，求：(1)金属杆单位长度的电阻；(2)此时作用在迎风板上的风力大小．16.如图所示，直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场．一电子（质量为m、电荷量为e）以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中，求：（1）电子从磁场中射出时距O点多远？（2）电子在磁场中运动的时间为多少？17.如图所示，ab、cd为相距2 m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，质量为3.6 kg的金属棒MN垂直于导轨放置，当金属棒中通以8 A的电流时，金属棒受到水平方向的磁场力的作用沿着导轨做匀加速运动，加速度为2 m/s2，当棒中通以同方向的5 A的电流时，棒恰好沿着导轨做匀速运动，求此匀强磁场的磁感应强度的大小.18.在如图所示的电路中，电源电动势E＝3.0 V，内电阻r＝1.0 Ω，电阻R1＝10 Ω，R2＝10 Ω，R3＝30 Ω，R4＝35 Ω，电容器的电容C＝100 μF，电容器原来不带电．求接通开关S后流过R4的总电荷量．参考答案1.答：D解：运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为：r＝ρ，根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻，即R＝r时，外电阻消耗的电功率最大．此时R＝ρ，代入电功率公式P＝()2R中得到最大电功率为：P m＝，故A、B、C错误，D正确．2.答：D由于不能确定电场线方向，故不能确定粒子所带电性，A、C错误；等势面互相平行，故一定是匀强电场，B错误；粒子所受电场力一定沿电场线指向轨迹凹侧，而电场线和等势面垂直，由此可确定电场力一定做负功，故动能不断减少，D正确.3.答：C4.答：A解：此电荷电性不确定，根据平衡条件，它应在q1点电荷的左侧，设距q1距离为x，由k＝k ，将数据代入，解得x＝40 cm，故A项正确．5.答：B解：平常物体不带电并非没有电荷，而是原子内部的原子核中的质子所带的正电荷数与核外电子带的负电荷数相等，而带正电的质子与带负电的电子所带电量相等，故对外不显电性，即我们所说的不带电．故A错误，B正确；自然界只有两种电荷，正电荷和负电荷，故C错误；电荷既不能创生，也不能消失，故D错误．6.答：C解：电场力做负功，该电荷电势能增加．正电荷在电势高处电势能较大，C正确．电场力做负功同时电荷可能还受其他力作用，总功不一定为负．由动能定理可知，动能不一定减小，D错误．电势高低与场强大小无必然联系，A错误．b点电势高于a点，但a、b可能不在同一条电场线上，B 错误．7.答：D解：根据左手定则可知，负电荷在第一、四象限所受洛伦兹力的方向不同，粒子在第一象限沿顺时针方向，而在第四象限沿逆时针方向，故不可能回到原点，所以A错误；根据r＝可知，粒子做圆周运动的半径与B成反比，则粒子在一、四象限中的运动半径之比为1∶2，所以B错误；负电荷在第一象限运动轨迹的圆心角为60°，粒子在磁场中的周期为T＝，在第四象限中的运动轨迹圆心角也是60°，其周期为T′＝，故粒子完成一次周期性运动的时间为t＝＝，所以C错误；根据几何关系得到，粒子第二次射入第一象限时沿横轴前进距离为x＝3R，故D正确．8.答：D9.答：C解：空间某点的电场强度是正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的电场的叠加，是合场强．设Q2右侧场强为零的点到Q2的距离为L．根据点电荷的场强公式E=k，所以要使电场强度为零，那么正电荷Q1和负电荷Q2在该处产生的场强大小相等方向相反．所以k=k，解得L=0.06 m=6 cm．所以x坐标轴上x=12 cm处的电场强度为零，则从x=20 cm到x=12 cm，场强方向沿x轴正方向，从x=12 cm到x=10 cm，场强方向沿x轴负方向，将一带负电的试探电荷q从x=20 cm的位置沿x轴负方向移到x=12 cm的位置，电场力做正功，从x=12 cm的位置沿x轴负方向移到x=10 cm的位置，电场力做负功，所以该负电荷的电势能先减小后增大，故C正确，ABD错误．10.答：D解：放飞的信鸽一般都能回到家中，不会迷失方向，是由于鸽子体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向．11.答：AC电容反映电容器容纳电荷本领的大小，A对.电容器A的电容比B的大，只能说明电容器A容纳电荷的本领比B强，与是否带电无关，B错；电压为10 V，电荷量为2×10－5C时，电容C＝＝2×10－6F，D错.12.答：AD蹄形磁铁通过磁铁的磁场对通电导线产生了力的作用，同时通电导线也通过导线的磁场对蹄形磁铁产生了力的作用.13.答：AB解：对于“与”门电路，只要有一个0信号输入，输出信号为0；对于“或”门电路有一个输入信号为0，如果另一个输入信号也为0，则输出信号为0.所以选择A、B.14.答：CD解：竖直方向上有mg－μqE＝ma，随着电场强度E的减小，加速度a逐渐增大，当E＝0时，加速度增大到重力加速度g，此后物块脱离墙面，故A错误；物体脱离墙面时的速度向下，之后所受合外力与初速度不在同一条直线上，所以运动轨迹为曲线，故B错误；物体从开始运动到脱离墙面电场力一直不做功，由动能定理得，mg－W f＝mv2，将v＝代入解得W f＝mgH，故C正确；当物体与墙面脱离时电场强度为零，所以E＝E0－kt＝0，解得时间t＝，故D正确．15.答：（1）1 Ω/m （2）260 N解：设无风时金属杆接入电路的电阻为，有风时接入电路的电阻为，由题意得（1）无风时：解得：所以金属杆单位长度的电阻为：(2)有风时，U2＝R2＝2 V解得：R2＝0.3 Ω，此时弹簧的长度为L＝＝0.3 m，弹簧的压缩量为：x＝L0－L＝(0.5－0.3) m＝0.2 m由于迎风板受风力和弹力而平衡，所以风力大小为F＝kx＝1 300×0.2 N＝260 N.16.答：（1）（2）解：（1）由左手定则可判断出电子应落在ON之间，根据几何关系可解得圆心角为60°，根据得，r=则电子出射点距O点的距离等于电子的运动半径，为d=r=．（2）电子在磁场中的运动时间应为t=T==17.答： 1.2 T设磁感应强度为B，金属棒与轨道间的动摩擦因数为μ，金属棒的质量为m＝3.6 kg，金属棒在磁场中的有效长度为L＝2 m.当棒中的电流为I1＝5 A时，金属棒所受到的安培力与轨道对棒的滑动摩擦力平衡，金属棒做匀速直线运动.由平衡条件可得BI1L＝μmg①当金属棒中的电流为I2＝8 A时，棒做匀加速运动，加速度大小为a，根据牛顿第二定律得：BI2L－μmg＝ma②联立①②得B＝＝T＝1.2 T.18.答：2.0×10－4C。

选修3-1 综合测试一、选择题（本大题共11个小题，每小题一个或者一个以上正确答案，请将正确答案的序号选出并填写在对应题号下的空格中，每小题4分，共44分）1、如图所示为磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈,在线圈中心处挂上一个小磁针,且与线圈在同一平面内,则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时()A.小磁针N极向里偏转B.小磁针N极向外偏转C.小磁针在纸面内向左摆动D.小磁针在纸面内向右摆动2、(多选)某电场的电场线分布如图所示,下列说法正确的是()A.C点电场强度大于B点电场强度B.A点电势高于B点电势C.若将一试探电荷+q由A点释放,它将沿电场线运动到B点D.若在D点再固定一点电荷-Q,将一试探电荷+q由A点移至B点的过程中,电势能减少3、为了解释地球的磁性,安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流引起的。

在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是()4、如图所示,O为圆心,和是半径分别为ON、OM的同心圆弧,在O处垂直纸面有一载流直导线,电流方向垂直纸面向外,用一根导线围成如图KLMN所示的回路,当回路中沿图示方向通过电流时(电源未在图中画出),此时回路()A.将向左平动B.将向右平动C.将在纸面内绕通过O点并垂直纸面的轴转动D.KL边将垂直纸面向外运动,MN边垂直纸面向里运动5、(多选)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粒子,而从整体来说呈中性)喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集电荷产生电压。

在磁极配置如图所示的情况下,下述说法正确的是()A.金属板A上聚集正电荷,金属板B上聚集负电荷B.金属板A上聚集负电荷,金属板B上聚集正电荷C.金属板B的电势大于金属板A的电势D.通过电阻R的电流方向是由a流向b6、如图所示,两虚线之间的空间存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B,有一个带正电小球(电荷量为+q,质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下,那么,带电小球不可能沿直线通过下列哪个电磁混合场()7、(多选)如图电路中,A、B为两块竖直放置的金属板,G是一只静电计,开关S合上时,静电计张开一个角度,下述情况中可使指针张角增大的是()A.合上S,使A、B两板靠近一些B.合上S,使A、B两板错开一些C.断开S,使A、B间距增大一些D.断开S,使A、B两板错开一些8、(多选)如图所示为圆柱形区域的横截面,在没有磁场的情况下,带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射,穿过此区域的时间为t。

模块综合测评(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分。

在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．下列关于场强和电势的说法中正确的是()A．在电场中a、b两点间移动电荷的过程中，电场力始终不做功，则电荷经过的路径上各点的场强一定为零B．电势降落的方向就是电场强度的方向C．两个等量同种电荷的电场中，从两电荷连线的中点沿连线的中垂线向外，电势越来越低，场强越来越小D．两个等量异种电荷的电场中，两电荷连线的中垂线有如下特征：连线上各点的电势均相等，且连线的中点场强最大D[在电场中a、b两点间移动电荷的过程中，电场力始终不做功，说明电势相等，电势降落最快的方向是电场强度的方向，故A、B错误；由电场线及等势面的分布特点可知，两个等量同种电荷的电场中，从两电荷连线的中点沿连线的中垂直向外，电势越来越低，场强先增大后减小；两个等量异种电荷的电场中，两电荷连线的中垂线上各点的电势均相等，且连线的中点场强最大，故D正确，C错误。

]2．不带电的空腔导体P置于电场中，其周围电场线分布如图所示，a、c为电场中的两点，b为导体空腔内的一点，则()A．a、b、c三点的电场强度依次减小B．a、b、c三点的电势依次降低C．负试探电荷在a点的电势能比在b点的大D．正试探电荷从a点移到c点的过程中，克服电场力做功B[由电场线越密的地方电场强度越大，b处于静电平衡状态的导体的内部，电场强度大小是0，则有E c>E b，故A错误。

沿着电场线电势逐渐降低，a点处于电场线的靠前的位置，即a 点的电势比b高，b的电势比c高，所以B正确。

负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，故负检验电荷在a点的电势能比在b点的小，所以C错误。

正电荷在电势高处电势能大，在电势低处电势能小，故正试探电荷从a点移到c点的过程中电势能减小，则电场力做正功，故D错误。

2019-2020年高中物理 模块综合测评（含解析）新人教版选修3-11．P 为已知电场中的一固定点，在P 点放一电量为q 的电荷，所受电场力为F ，P 点的场强为E ，则( )A ．若在P 点换上－q ，P 点场强方向发生变化B ．若在P 点换上电量为2q 的电荷，P 点的场强将为2EC ．若在P 点移去电荷q ，P 点的场强变为零D ．P 点场强的大小、方向与q 的大小、正负、有无均无关【解析】 电场强度E ＝F q是通过比值定义法得出的，其大小及方向与试探电荷无关；故放入任何电荷时电场强度的方向大小均不变，故D 正确．【答案】 D2．对点电荷的理解，你认为正确的是( )A ．体积很大的带电体都不能看作点电荷B ．只要是体积很小的带电体就能看作点电荷C ．只要是均匀的球形带电体，不管球的大小，都能被看作点电荷D ．当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体都能看作点电荷【解析】 带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系，当带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，故D 正确．【答案】 D3．在阴极射线管中电子流方向由左向右其上方置一根通有图示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线将( )图1A ．向上偏转B ．向下偏转C ．向纸里偏转D ．向纸外偏转 【解析】 根据安培定则判断可知：通电导线在阴极射线管处产生的磁场方向垂直纸面向里，电子带负电，向右运动，由左手定则判断得知电子流所受的洛伦兹力方向向下，所以阴极射线向下偏转，故B 正确．【答案】 B4．如图3所示，在匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电场的场强为E ，方向竖直向下，磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于纸面向里，一质量为m 的带电粒子，在场区内的一竖直平面内做匀速圆周运动，则可判断该带电质点( )图3A ．带有电荷量为mg E 的负电荷B ．沿圆周逆时针运动C ．运动的角速度为gB ED ．运动的速率为【解析】 A ．带电粒子在竖直平面内做匀速圆周运动，有mg ＝qE ，求得电荷量q ＝mg E ，根据电场强度方向和电场力方向判断出粒子带负电，故A 正确；B ．由左手定则可判断粒子沿顺时针方向运动，故B 错误；C ．由qvB ＝mv ω得ω＝qB m ＝mgB Em ＝gB E，故C 正确； D ．在速度选择器装置中才能判断带电粒子的速度，故D 错误．【答案】 AC5．M 、N 是某电场中一条电场线上的两点，若在M 点释放一个初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线由M 点运动到N 点，其电势能E P 随位移x 变化的关系如图4所示，则下列说法正确的是( )图4A ．电子在N 点的动能小于在M 点的动能B ．该电场有可能是匀强电场C ．该电子运动的加速度越来越小D ．电子运动的轨迹为曲线【解析】 A ．电子从M 运动到N 过程中，只受电场力，电势能减小，电场力做正功，则动能增加，因此N 点的动能大于M 点的动能，故A 错误；B ．电子通过相同位移时，电势能的减小量越来越小，说明电场力做功越来越小，由W ＝Fs 可知，电子所受的电场力越来越小，场强减小，不可能是匀强电场，故B 错误；C ．电子所受的电场力减小，则知电子的加速度逐渐减小，故C 正确；D ．带电粒子初速度为零，且沿着电场线运动，其轨迹一定为直线，故D 错误．【答案】 C6．质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图5所示．粒子源S 发出各种不同的正粒子束，粒子从S 出来时速度很小，可以看作初速度为零，粒子经过加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场(图中线框所示)，并沿着半圆周运动而达到照相底片上的P 点，测得P 点到入口的距离为x .则以下说法正确的是( )图5A ．若粒子束不是同位素，则x 越大，正粒子的质量一定越大B ．若粒子束是同位素，则x 越大，质量一定越小C ．只要x 相同，则正粒子的质量一定相同D ．只要x 相同，则正粒子的比荷一定相同【解析】 粒子在加速电场被加速，有qU ＝12mv 2，然后粒子进入磁场中发生偏转，其轨迹为半圆，故有x 2＝mv qB .由以上二式可解得：m ＝qB 2x 28U.若粒子束为同位素，q 相同，则x 越大，m 越大；若x 相同，则粒子束比荷q m一定相同．正确选项为D. 【答案】 D7．如图6所示，长方体玻璃水槽中盛有NaCl 的水溶液，在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片，使溶液中通入沿x 轴正向的电流I ，沿y 轴正向加恒定的匀强磁场B .图中a 、b 是垂直于z 轴方向上水槽的前后两内侧面，则( )图6A ．a 处电势高于b 处电势B ．a 处离子浓度大于b 处离子浓度C ．溶液的上表面电势高于下表面的电势D ．溶液的上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度【解析】 A ．电流向右，正离子向右运动，磁场的方向是竖直向上的，根据左手定则可以判断，正离子受到的洛伦兹力的方向是向前，即向a 处运动，同理，可以判断负离子受到的洛伦兹力的方向也是指向a 处的，所以a 处整体不带电，a 的电势和b 的电势相同，故A 错误；B ．由于正负离子都向a 处运动，所以a 处的离子浓度大于b 处离子浓度，故B 正确； CD.离子都向a 处运动，并没有上下之分，所以溶液的上表面电势等于下表面的电势，溶液的上表面处的离子浓度也等于下表面处的离子浓度，故CD 错误．【答案】 B8．如图7所示，电源电动势为E ，内阻为r .电路中的R 2、R 3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R 0为定值电阻，R 1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)．当开关S 闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．有关下列说法中正确的是( )图7A ．只逐渐增大R 1的光照强度，电阻R 0消耗的电功率变大，电阻R 3中有向上的电流B ．只调节电阻R 3的滑动端P 2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R 3中有向上的电流C ．只调节电阻R 2的滑动端P 1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动D ．若断开开关S ，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动【解析】 A ．只逐渐增大R 1的光照强度，R 1的阻值减小，总电阻减小，总电流增大，电阻R 0消耗的电功率变大，滑动变阻器的电压变大，电容器两端的电压增大，电容下极板带的电荷量变大，所以电阻R 3中有向上的电流，故A 正确；B ．电路稳定时，电容相当于开关断开，只调节电阻R 3的滑动端P 2向上端移动时，对电路没有影响，故B 错误；C ．只调节电阻R 2的滑动端P 1向下端移动时，电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，由E ＝U d可知，电场力变大，带点微粒向上运动，故C 错误；D ．若断开电键S ，电容器处于放电状态，电荷量变小，故D 错误．【答案】 A二、填空题(本题共2个小题，共16分)9．(8分)(xx·安徽高考)某同学为了测量一个量程为3 V 的电压表的内阻，进行了如下实验．他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图9所示，得出电压表的内阻为3.00×103 Ω，此时电压表的指针也偏转了．已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5 V ，则电压表的示数应为________V(结果保留两位有效数字)．图9【解析】 欧姆表的中值电阻即为其内阻值．由欧姆挡中央刻度值“15”可知欧姆表内阻为1.5×103 Ω，根据电阻分压原理可知，电压表的示数U ＝ER V ＋R 内·R V ＝ 1.53×103＋1.5×103×3×103 V ＝1.0 V.【答案】 1.010．(8分)某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A ．被测干电池一节B ．电流表：量程0～0.6 A ，内阻0.1 ΩC ．电流表：量程0～3 A ，内阻0.024 ΩD ．电压表：量程0～3 V ，内阻未知E ．电压表：量程0～15 V ，内阻未知F ．滑动变阻器：0～10 Ω，2 AG ．滑动变阻器：0～100 Ω，1 AH ．开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差．在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻．(1)在上述器材中请选择适当的器材：________(填写选项前的字母)；(2)在图甲方框中画出相应的实验电路图；图10(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图乙所示的U －I 图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E ＝________V ，内电阻r ＝________Ω.【答案】 (1)ABDFH(2)如图(3)1.5 1三、计算题(本题共2个小题，共34分．要求写出主要的文字说明、方程和演算步骤，只写出答案而未写出主要的演算过程的不得分．)11．(16分)如图12所示，在匀强电场中，将一电荷量为2×10－5的负电荷由A 点移到B 点，其电势能增加了0.1 J ，已知A 、B 两点间距离为2 cm ，两点连线与电场方向成60°角，求：图12(1) A 、B 两点间的电势差U AB ；(2) 该匀强电场的电场强度E 的大小．【解析】 (1)电荷由A 点移到B 点，其电势能增加了0.1 J ，由功能关系可知： 电场力做功W ＝ － 0.1 J设A 、B 两点间的电势差U AB ：W ＝q ·U AB代入数据，得：U AB ＝5×103V(2)设匀强电场的电场强度E ＝U dd ＝AB ·cos 60° 代入数据，得：E ＝5×105 V/m.【答案】 见解析12．(18分)如图13所示，质量为0.2 kg 的物体带正电，其电量为4×10－4C ，从半径为0.3 m 光滑的1/4圆弧滑轨上端A 点由静止下滑到底端B 点，然后继续沿水平面滑动．物体与水平面间的滑动摩擦因数为0.4，整个装置处于E ＝103 N/C 的竖直向下的匀强电场中．(g 取10 m/s 2)求：(1)物体运动到圆弧滑轨底端B 点时对轨道的压力大小；(2)物体在水平面上滑行的最大距离．图13【解析】 (1)对物体从A 运动到B 由动能定理有： mgR ＋qER ＝12mv 2B物体运动到B 点由牛顿第二定律有：N －mg －qE ＝mv 2B R 由牛顿第三定律有：N ′＝N代入数据，得：N ′＝7.2 N.(2)对全过程，由动能定理有：mgR ＋qER －μ(mg ＋qE )·L ＝0 代入数据，得： L ＝0.75 m.【答案】 见解析。

人教版高中物理选修3-1模块综合测试卷【时间：90分钟分值：100分】一、选择题（本题共10小题，每题5分，满分50分。

每题所给的选项中有的只有一个是正确的，有的有几个是正确的，将所有正确选项的序号选出，并填入答题卡上。

全部选对的得5分，部分选对的得3分，有错选或不选的得0分）1.如图所示,在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q,x轴上的P点位于-Q的右侧.下列判断正确的是( )A.在x轴上还有一点与P点电场强度相同B.在x轴上还有两点与P点电场强度相同C.若将一试探电荷+q从P点移至O点,电势能增大D.若将一试探电荷+q从P点移至O点,电势能减小2.一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示,图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面,下列说法中正确的是( )A.如果实线是电场线,则a点的电势比b点的电势高B.如果实线是等势面,则a点的电势比b点的电势低C.如果实线是电场线,则电子在a点的电势能比在b点的电势能大D.如果实线是等势面,则电子在a点的电势能比在b点的电势能大3.如图所示,电子从负极板边缘垂直射入匀强电场,恰好从正极板边缘飞出.现在若使两极板间的距离变为原来的2倍,两极板的电压保持不变,电子入射的方向和位置不变,且电子仍恰从正极板边缘飞出,则电子入射速度大小应为原来的( )A.2/2B.1/2C.2倍D.2倍4.空间某区域内存在着电场,电场线在竖直平面上的分布如图所示,一个质量为m、电荷量为q的小球在该电场中运动,小球经过A点时的速度大小为v1方向水平向右:运动至B点时的速度大小为v2运动方向与水平方向之间的夹角为,A、B两点之间的高度差为h、水平距离为s则以下判断中正确的是( )A.A 、B 两点的电场强度和电势关系为A B E E 、A BB.如果21v v 则说明电场力一定做正功C.A 、B 两点间的电势差为22212()m qvv D.小球从A 运动到B 点的过程中电场力做的功为22112122mvmvmgh5.用电动势6V 、内电阻r=4的直流电源依次分别对下列四个电珠供电,最亮的电珠是()A.”6 V,12 W ”B.”6 V,9 W ”　C .”6 V,4 W ”D.”6 V,3 W ”　6.在如图所示的电路中,灯泡L 的电阻大于电源的内阻r,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后,下列结论正确的是()A.灯泡L 变亮B.电源的输出功率变小C.电容器C 上电荷量减少D.电流表读数变小,电压表读数变大7.一电池外电路断开时的路端电压为 3 V,接上8的负载电阻后路端电压降为 2.4 V,则可以判定电池的电动势E 和内电阻r 为()A.E=2.4 V,r=1B.E=3 V,r=2C.E=2.4 V,r=2D.E=3 V,r=18.下列说法中正确的是() A.由F BIL可知，磁感应强度B 与一小段通电直导线受到的磁场力F 成正比B.一小段通电导线所受磁场力的方向就是磁场方向C.一小段通电导线在某处不受磁场力，该处磁感应强度一定为零D.磁感应强度为零处，一小段通电导线在该处不受磁场力9.如图所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a 、b 、c 三个位置上各放一个小磁针，其中a 在螺线管内部，则()A.放在a 处的小磁针的N 极向左B.放在b 处的小磁针的N 极向右C.放在c 处的小磁针的S 极向右D.放在a 处的小磁针的N 极向右10.如图所示，在水平放置的光滑绝缘杆ab 上，挂有两个相同的金属环M 和N.当两环均通以图示的相同方向的电流时，分析下列说法中正确的是()A.两环静止不动B.两环互相靠近C.两环互相远离D.两环同时向左运动二、本题共2小题，11题10分，12题6分，共16分，按题目要求作答.11.用伏安法测量一定值电阻的实验,所用的器材及规格如下:待测电阻(x R 约100)；直流毫安表(量程0 -10 mA,内阻50；直流电压表(量程0- 3 V,内阻 5 )k；直流电源(输出电压 3 V,内阻可不计) ；滑动变阻器(0- 15允许最大电流1 A) ；电键一只,导线若干.(1)根据所给器材的规格和实验要求,设计电路,并在图甲和图乙中补画出正确的连接线(2)一实验员按电路图完成正确连接,在开关闭合后,发现电压表和电流表均无示数.现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、变阻器、待测电阻、5根导线以及电路中1至10的各连接点.已知电压表和电流表均无故障.(3)为了检测变阻器,待测电阻以及5根导线,在连接点1、10已接好的情况下,应当选用多用电表的挡;在连接点1、10同时断开的情况下,应当选用多用电表的挡.在开关闭合情况下,若测得6、7两点间的电压接近电源的电动势,则表明可能有故障.12.某同学设计了如图所示的电路测电源电动势E 及电阻1R 和2R 的阻值.实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻1R 待测电阻2R 电压表V(量程为3.0 V,内阻很大),电阻箱R(0 -99.99 ),单刀单掷开关1S 单刀双掷开关S 导线若干.(1)先测电阻1R 的阻值.先闭合1S 将S 切换到a,调节电阻箱,读出其示数r 和对应的电压表示数1U 保持电阻箱示数不变,再将S 切换到b,读出电压表的示数2U .则电阻1R 的表达式为1R .(2)甲同学已经测得电阻1R 1.8 ,继续测电源电动势E 和电阻2R 的阻值.该同学的做法是:闭合1S 将2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图所示的图线,则电源电动势E=V,电阻2R .三. 本题共4小题，共34分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

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.。