高中物理选修3-1期末复习练习题(8)
- 格式:doc
- 大小:3.47 MB
- 文档页数:9
教科版高中物理选修3-1复习试题及答案章末过关检测(一)(时间:90分钟,满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确) 1.关于点电荷和电场线,下列说法中正确的是()A.点电荷和电场线都是真实存在的B.点电荷是理想模型,而电场线不是理想模型C.点电荷和电场线可以等效替代它们各自描述的对象D.电场线上任一点的切线方向与点电荷在该点所受电场力的方向相同解析:选B.点电荷和电场线都不是真实存在的,故A错误;当两个带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略时,这时把两个带电体简化为点电荷,不会产生较大的误差,只会使问题简化,故这两个带电体可看成点电荷,点电荷是理想模型,而电场线实际不存在,根本不是模型,故B正确;点电荷可以等效替代它所描述的对象,而电场线是假想的,不能等效替代所描述的对象,故C错误;电场线上任一点的切线方向,与正点电荷在该点所受电场力的方向相同,与负点电荷的受力方向相反,故D错误.2.如图所示,A、B、C、D为匀强电场中相邻的等势面,一个电子垂直经过等势面D时的动能为20 eV,经过等势面C时的电势能为-10 eV,到达等势面B时的速度恰好为零,已知相邻等势面间的距离为5 cm,不计电子的重力,下列说法中正确的是()A.C等势面的电势为5 VB.匀强电场的场强为200 V/mC.电子再次经过D等势面时,动能为10 eVD.电子的运动是匀变速曲线运动答案:B3.如图所示,空心绝缘球壳的表面均匀分布负电荷时,球内各点的电场强度为零.现移走半只球壳,余下部分电荷分布不变.此半球壳的对称轴线上有一P点,半球壳负电荷在P 点处的合场强的方向为()A.水平向左B.水平向右C.竖直向上D.竖直向下解析:选A.取半球壳截面直径上的两个点分析,如图所示,E M、E N的合场强E P水平向右,由对称性知,半球壳右半部分在P处的合场强水平向右,根据E P=0知,半球壳左半部分在P处的场强水平向左,A对.4.如图所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图.当动极板和定极板之间距离d变化时,电容C便发生变化,通过测量电容C的变化就可知道两极板之间的距离d的变化的情况.在下列图中能正确反映C与d之间变化规律的图像是()解析:选A.根据平行板电容器电容的决定式C=εr S4πkd,故只有A对.5.如图所示,三个同心圆是以点电荷Q为圆心的等势面,相邻等势面的电势差相等,则下列说法正确的是()A.一个点电荷+q在B点所受的电场力比在A点的大B.一个点电荷+q在B点具有的电势能比在A点的小C.将同一个电荷由B点移到D点电场力做的功比由C点移到A点多D.将电荷+q由B点移到C点,电场力做正功解析:选D.点电荷电场中,离点电荷越近场强越大,所以E A>E B,点电荷+q在A点受的电场力比在B点受的电场力大,故选项A错误;从B向A移动+q,电场力做正功,电势能减小,即+q在B点电势能比在A点大,故选项B错误;从B到D移动电荷量为+q的电荷,静电力做功W BD=qU BD,从C到A所做的功是W CA=qU CA,因为U BD=U CA,故W BD=W CA,选项C错误;从B到C移动+q,电场力应做正功,选项D正确.6.如图,半径为R的均匀带正电薄球壳,其上有一小孔A.已知壳内的场强处处为零;壳外空间的电场,与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样.一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能E k0沿OA方向射出.下列关于试探电荷的动能E k与离开球心的距离r的关系图线,可能正确的是()解析:选A.当试探电荷在球壳内部运动时,不受静电力作用,做匀速直线运动,故动能E k不变.当试探电荷在球壳外部运动时,根据库仑定律,试探电荷受到的库仑斥力越来越小,故试探电荷做加速度减小的加速运动,试探电荷的动能越来越大,但增大得越来越慢.选项A正确,选项B、C、D错误.7.如图所示,电荷量为+q、质量为m的滑块,沿固定绝缘斜面匀速下滑,现加一竖直向上的匀强电场,电场强度为E,且qE<mg.以下判断正确的是()A.物体将沿斜面减速下滑B.物体将沿斜面加速下滑C.物体仍保持匀速下滑D.仅当qE=mg时,物体加速下滑答案:C8.如图,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等.则()A.直线a位于某一等势面内,φM>φQB.直线c位于某一等势面内,φM>φNC.若电子由M点运动到Q点,电场力做正功D.若电子由P点运动到Q点,电场力做负功解析:选B.由电子从M点分别运动到N点和P点的过程中电场力所做的负功相等可知,N、P两点在同一等势面上,且电场线方向为M→N,故选项B正确,选项A错误.M点与Q点在同一等势面上,电子由M点运动到Q点,电场力不做功,故选项C错误.电子由P点运动到Q点,电场力做正功,故选项D错误.二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选或不答的得0分)9.如图所示,平行金属板A、B水平正对放置,分别带等量异号电荷(内部电场可看成匀强电场),一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动.轨迹如图中虚线所示,那么()A.若微粒带正电荷,则A板一定带正电荷B.微粒从M点运动到N点电势能一定减少C.微粒从M点运动到N点动能一定增加D.若只改变带电微粒的电性,微粒可能在平行板间做直线运动解析:选CD.微粒在极板间受到竖直向下的重力作用与电场力作用,由题图微粒运动轨迹可知,微粒向下运动,说明微粒受到的合力竖直向下,重力与电场力的合力竖直向下;如果微粒带正电,A板带正电荷,微粒受到的合力向下,微粒运动轨迹向下,A板带负电,但如果电场力小于重力,微粒受到的合力向下,微粒运动轨迹向下,则A板既可能带正电,也可能带负电,故A错误;如果微粒受到的电场力向下,微粒从M点运动到N点过程中电场力做正功,微粒电势能减小,如果微粒受到的电场力向上,则电势能增加,故B 错误;微粒受到的合力向下,微粒从M 点运动到N 点过程中合外力做正功,微粒的动能增加,故C 正确;如果微粒带正电,A 板带正电荷,微粒受到的合力向下,微粒运动轨迹向下;若只改变带电微粒的电性,微粒受到的电场力的方向向上,若与重力大小相等,则微粒可能在平行板间做直线运动,故D 正确. 10.如图所示,带电小球A 、B 的电荷分别为QA 、QB ,OA =OB ,都用长L 的绝缘丝线悬挂在O 点.静止时,A 与竖直绝缘墙壁接触,OA 丝线竖直且A 、B 相距为d .为使平衡时AB 间距离减为0.5d ,可采用的方法是( ) A .将小球A 、B 的质量都增加到原来的2倍 B .将小球B 的质量增加到原来的8倍 C .将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半D .将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B 的质量增加到原来的2倍 解析:选BD.作出小球B 的受力图可知F m B g =d L ,而F =kQ A Q B d 2,可知:d =3kQ A Q B L m B g.故选B 、D.11.如图所示,虚线a 、b 、c 为三个同心圆面,圆心处有一个点电荷.现 从c 外面一点P 以相同的速率发射两个电荷量大小、质量都相同的带电粒子,只在电场力的作用下(不计它们之间的作用力)分别沿PM 、PN 运动到M 、N ,M 、N 两点都位于圆周c 上,以下判断正确的是( )A .两粒子带同种电荷B .两粒子带异种电荷C .到达M 、N 时两粒子速率仍相等D .到达M 、N 时两粒子速率不相等解析:选BD.由轨迹看出,点电荷对左侧的带电粒子有排斥力,与中心点电荷电性相同;对右侧的带电粒子有吸引力,与中心点电荷电性相反,则两粒子带异种电荷.故A 错误,B 正确.由题,M 、N 两点都处于圆周c 上,电势相等,两带电粒子又是从同一点P 出发,则电势差U PM =U PN ,电场力对两个带电粒子做功大小相等,而从P 到M 的粒子电场力总功为负功,从P 到N 的粒子电场力总功为正功,根据动能定理得到,到达M 、N 时两粒子速率v M <v N .故C 错误,D 正确. 12.如图所示,两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场.两极板间相距为d .一带负电的微粒从上板M 的边缘以初速度v 0射入,沿直线从下极板N 的边缘射出.已知微粒的电荷量为q 、质量为m .下列说法正确的是( ) A .微粒运动的加速度为0 B .微粒的电势能减小了mgd C .两极板间的电势差为mgdqD .M 极板的电势高于N 极板的电势解析:选ACD.带电微粒在合外力为零的作用下,沿斜线运动,所以加速度为零.因为电场力向上,所以电场线竖直向下.负电荷由高电势向低电势移动,电势能增加了mgd .三、计算题(本题共4小题,共52分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 13.(12分)如图所示,一带负电小球质量m =1 kg ,用长度L =1 m 绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成θ角,且θ=37°,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g 取10 m/s 2. (1)求小球所受的电场力的大小F ;(2)若仅将电场强度大小突然减小为原来的13,求小球摆到最低点时的速度大小v 和细线对小球的拉力大小T .解析:(1)小球静止时,根据平衡条件可得: F =Eq =mg tan θ (2分) 则电场力大小为F =34mg .(2分)(2)小球从静止摆动到最低点的过程中,根据动能定理可得: mgL (1-cos θ)-F 3L sin θ=12m v 2-0(2分)解得:v =1 m/s(2分) 又因T -mg =m v 2L(2分) 故T =11 N .(2分)答案:(1)34mg (2)1 m/s 11 N14.(13分)如图所示,有一带电粒子电量为q ,质量为m ,由静止经电压U1加速后,进入两块长度为L ,电压为U 2的平行金属板间,若粒子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能从下板右边缘穿出电场(不计粒子重力).求: (1)粒子离开加速电场U 1时的速度大小; (2)粒子在偏转电场U 2中运动的时间; (3)偏转电场两平行金属板间的距离.解析:(1)由动能定理,粒子在加速电场中有: qU 1=12m v 2(3分) 得v =2qU 1m.(1分) (2)粒子沿平行极板方向做匀速直线运动L =v t (2分) 所以t =Lm 2qU 1. (1分) (3)在偏转电场中,a =qU 2md(2分) 粒子正好能从下板右边缘穿出电场,d 2=12at 2(3分) 解得d =L U 22U 1.(1分)答案:(1)2qU 1m(2)L m2qU 1(3)L U 22U 115.(13分)如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两极板不带电,上极板接地,极板长L =0.1 m ,两板间距离d =0.4 cm ,有一束由相同粒子组成的带正电粒子流,以某一初速度v 0从两板中央平行于极板射入,由于重力的作用,粒子恰能落到下板中点O 处.已知粒子质量为m =2×10-6 kg ,电荷量q =1×10-8C ,电容器的电容C =1×10-6 F ,g 取10 m/s 2,不计空气阻力.(1)求粒子入射速度v 0的大小;(2)若在两极板间加上适当的恒定电压,要让以速度v 0入射的上述带电粒子,恰好做匀速直线运动从两板间飞出,试确定下极板的带电性质和电荷量? 解析:(1)带电粒子做平抛运动 水平位移:L2=v 0t①(2分) 竖直位移:d 2=12gt 2②(2分) 由①②得v 0=L2gd=2.5 m/s.(1分)(2)下极板带正电荷 (2分) 由平衡条件有qE =mg ③(1分) 又E =U /d ④(1分) Q =CU⑤(1分) 由③④⑤得Q =mgCd /q⑥(2分) 将数据代入⑥式,解得Q =8×10-6 C . (1分)答案:(1)2.5 m/s (2)正电荷 8×10-6 C16.(14分)如图所示,空间存在着电场强度E =2.5×102 N/C 、方向竖直向上的匀强电场,在电场内一长为L =0.5 m 的绝缘细线一端固定于O 点,另一端拴着质量m =0.5 kg 、电荷量q =4×10-2 C 的带正电的小球.现将细线拉至水平位置,将小球由静止释放,当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂,取g =10 m/s 2.求:(1)小球运动到圆周最高点的速度大小; (2)细线能承受的最大拉力值;(3)当细线断后,小球继续运动到与O 点水平方向的距离为L 时,小球距离O 点的高度.解析:(1)(2)由小球运动到最高点细线被拉断,则说明电场力竖直向上,再由电场线竖直向上,则可判定小球带正电,设小球运动到最高点时速度为v ,对该过程由动能定理有: (qE -mg )L =12m v 2①(2分) 在最高点对小球由牛顿第二定律得:T +mg -qE =m v 2L②(2分) 由①②式解得:T =15 N ,v =10 m/s.(2分)(3)小球在细线断裂后,在竖直方向的加速度设为a , 则:a =qE -mgm③(2分) 设小球在水平方向运动L 的过程中,历时t ,则:L =v t ④(2分)设竖直方向上的位移为s ,则:s =12at 2 ⑤(2分)由①③④⑤解得:s =0.125 m(1分) 得小球距O 点高度为:h =s +L =0.625 m . (1分)答案:(1)10 m/s (2)15 N (3)0.625 m章末过关检测(二)(时间:90分钟,满分:100分)一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确) 1.如图所示,将一根粗细均匀的电阻丝弯成一闭合的圆环,接入电路中,电路与圆环的O 点固定,P 为与圆环良好接触的滑动头.闭合开关S ,滑动头P 缓慢地由m 点经n 点移到q 点的过程中,电容器C 所带的电荷量将( )A .由小变大B .由大变小C .先变小后变大D .先变大后变小解析:选C.闭合圆环电阻等效为优弧和劣弧的并联,在图示位置时并联电阻最大,从m 点到图示位置过程中圆环总电阻增大,从图示位置到q 位置过程中圆环总电阻减小,则电阻R 两端的电势差先减后增,即电容器上的电压先减后增,由C =QU,电容器C 所带的电荷量先减小后增大,C 对.2.在如图所示的电路中,定值电阻的阻值为10 Ω,电动机M 的线圈电阻值为2 Ω,a 、b 两端加有44 V 的恒定电压,理想电压表的示数为24 V ,由此可知( )A .通过电动机的电流为12 AB .电动机消耗的功率为24 WC .电动机线圈在1分钟内产生的热量为480 JD .电动机输出的功率为8 W解析:选C.通过电动机的电流与通过定值电阻的电流相同,为I =U -U 1R =44-2410 A =2 A ,故A 错;电动机消耗的功率为P =U 1I =24×2 W =48 W ,故B 错;电动机的电热功率P 热=I 2r =22×2 W =8 W ,其1分钟内产生的热量Q =P 热t =8×60 J =480 J ,故C 对;电动机的输出功率P 出=P -P 热=(48-8) W =40 W ,故D 错.3.如图为测量某电源电动势和内阻时得到的U -I 图线.用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8 V .则该电路可能为( )解析:选B.由U -I 图线可知该电源的电动势为6 V ,内阻r =ΔU ΔI =24 Ω=0.5 Ω.此电源与三个均为3 Ω的电阻连接成电路时测得的路端电压为4.8 V ;A 中的路端电压为4 V ;B 中的路端电压为4.8 V ;C 中的路端电压约为5.7 V ;D 中的路端电压为5.4 V ,B 正确.4.在如图所示的电路中,电源的电动势为E ,内阻为r .当可变电阻的滑片P 向b 移动时,电压表V 1的读数U 1与电压表V 2的读数U 2的变化情况是( )A .U 1变大,U 2变小B .U 1变大,U 2变大C .U 1变小,U 2变小D .U 1变小,U 2变大解析:选A.当滑片P 向b 移动时,电路中总电阻变大,由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流I 变小,由欧姆定律得U 2=IR 变小,再由闭合电路欧姆定律得U 1=E -Ir 变大,故本题应选A.5.一根长为L 、横截面积为S 的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n ,电子的质量为m 、电荷量为e .在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v ,则金属棒内的电场强度大小为( )A.m v 22eL B .m v 2Sn eC .ρne vD .ρe v SL解析:选C.由电流定义可知:I =q t =n v tSe t =neS v ,由欧姆定律可得:U =IR =neS v ·ρL S =ρneL v ,又E =UL ,故E =ρne v ,选项C 正确.6.在如图所示电路中,开关S 1、S 2、S 3、S 4均闭合,C 是极板水平放置的平行板电容器,板间悬浮着一油滴P ,断开哪个开关后P 会向下运动( )A.S1B.S2C.S3D.S4解析:选C.油滴P悬浮时,重力与电场力平衡,开关均闭合时,电容器两极板间的电压为电阻R3两端电压.若S1断开,电容器两极板电压不变,油滴不动.若S2断开,两极板电压等于电动势,油滴可能不动(电源内阻r=0时),也可能向上运动(电源内阻r≠0时).若S3断开,则电路与电源断开,电容器相当于电源,电容器放电,板间电压逐渐减小,油滴向下运动.若S4断开,电容器电压不变,油滴不动.故C对.二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,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,有错选或不答的得0分)7.关于电阻率的说法,不正确的是()A.电阻率ρ很大的导体,电阻可以很小B.电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱,由导体的长度决定,与温度无关C.电阻率ρ与导体的长度L和横截面积S有关D.温度升高时,材料的电阻率一定增大解析:选BCD.电阻率反映了导体材料的导电能力的强弱,由组成导体的材料决定,电阻率ρ大的导体,电阻不一定大,因为电阻由电阻率、导体的长度、横截面积共同决定;温度升高时金属材料的电阻率增大,半导体材料的电阻率减小,选项A说法正确.8.如图所示,用半偏法测电流表的内阻R g下面说法正确的是()A.开关S1接通前,R必须调节到高阻值的位置B.开关S2接通后,R的阻值不再调节C.当电流表的示数从满偏电流I g调节到半偏电流时,R′中的电流稍大于1 2I gD.开头S1接通前,R′必须调节到高阻值解析:选ABC.开关S1接通前,R必须调节到高阻值的位置,以免烧坏电流表,而R′不需要调到高阻值,选项A正确,D错误;开关S2接通后,R的阻值不再调节,以保证电路中的电流不变,选项B正确;开关S2接通后,电路的总电阻减小,总电流变大,则当电流表的示数从满偏电流I g调节到半偏电流时,R′中的电流稍大于12I g ,选项C 正确.9.如图,a 、b 分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线.则以下说法正确的是( )A .电池组的内阻是1 ΩB .电阻的阻值为0.33 ΩC .将该电阻接在该电池组两端,电池组的输出功率将是 4 WD .改变外电阻的阻值时,该电池的最大输出功率为4 W解析:选AD.根据图线a 可知电源的电动势为4 V 、内阻为1 Ω,根据图线b 可知电阻为3 Ω,A 对,B 错;由图像可知将该电阻接到该电池组的两端时路端电压和电流分别是 3 V 、1 A ,电池的输出功率是3 W ,C 错;改变外电阻的阻值,内外电阻相等时,该电池输出功率最大为4 W ,D 对.10.如图所示,直线OAC 为某一直流电源的总功率P 随电流I 变化的图线,抛物线OBC 为同一直流电源内部发热功率P r 随电流I 变化的图线,若A 、B 对应的横坐标为2 A ,则下列说法正确的是( ) A .电源电动势为3 V ,内阻为1 Ω B .线段AB 表示的功率为2 WC .电流为2 A 时,外电路的电阻为0.5 ΩD .电流为3 A 时,外电路的电阻为2 Ω解析:选ABC.由图像可知,当电流I =3 A 时,电源总功率P =IE =9 W ,由此可知电源的电动势E =3 V .直线与抛物线的交点表示内部发热功率等于电源的总功率,即P r =I 2r =IE ,得r =1 Ω,故A 正确;P rB =I 2r =22×1 W =4 W ,P A =IE =2×3 W =6 W ,则P AB =(6-4) W =2 W ,故B 正确;当电流I =2 A 时,由I =ER +r 得外电阻R =EI -r =0.5 Ω,当电流I =3 A 时,得R =0,故C 正确,D 错误.三、填空题(本题共2小题,共16分,按题目要求作答)11.(8分)要测绘一个标有“3 V 0.6 W ”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V ,并便于操作.已选用的器材有: 电池组(电动势为4.5 V ,内阻约1 Ω); 电流表(量程为0~250 mA ,内阻约5 Ω); 电压表(量程为0~3 V ,内阻约3 k Ω); 电键一个、导线若干.(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号).A .滑动变阻器(最大阻值20 Ω, 额定电流1 A)B .滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω,额定电流0.3 A) (2)实验的电路图应选用下列的图________(填字母代号).(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示.如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V ,内阻为5 Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是________W.解析:(1)为便于实验操作,滑动变阻器应选择总阻值小的滑动变阻器,故选A.(2)因为灯泡两端的电压由零逐渐增加到 3 V ,故滑动变阻器应采用分压接法.小灯泡的电阻R =U 2P =15 Ω,与电流表的内阻5 Ω相差不大,因此电流表采用外接法.故B 图正确.(3)在小灯泡的伏安特性曲线图上作出电源的伏安特性曲线(如图),由两曲线的交点的电流I =0.10 A ,电压U =1.0 V ,得小灯泡消耗的功率P =IU =0.10×1.0 W =0.1 W.答案:(1)A (2)B (3)0.112.(8分)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.(1)他先用多用表进行了正确的测量,测量时指针位置如图甲所示,得出电压表的内阻为3.00×103Ω,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).(2)为了更准确地测量该电压表的内阻R V,该同学设计了图乙所示的电路图,实验步骤如下:A.断开开关S,按图乙连接好电路;B.把滑动变阻器R的滑片P滑到b端;C.将电阻箱R0的阻值调到零;D.闭合开关S;E.移动滑动变阻器R的滑片P的位置,使电压表的指针指到3 V的位置;F.保持滑动变阻器R的滑片P位置不变,调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5 V位置,读出此时电阻箱R0的阻值,此值即为电压表内阻R V的测量值;G.断开开关S.实验中可供选择的实验器材有:a.待测电压表b.滑动变阻器:最大阻值2 000 Ωc.滑动变阻器:最大阻值10 Ωd.电阻箱:最大阻值9 999.9 Ω,阻值最小改变量为0.1 Ωe.电阻箱:最大阻值999.9 Ω,阻值最小改变量为0.1 Ωf.电池组:电动势约6 V,内阻可忽略g.开关、导线若干按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:①要使测量更精确,除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的滑动变阻器中选用________(填“b”或“c”),电阻箱中选用________(填“d”或“e”).②电压表内阻R V 的测量值R 测和真实值R 真相比,R 测________R 真(填“>”或“<”);若R V 越大,则|R 测-R 真|R 真越________(填“大”或“小”).解析:(1)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 =E R V +R 内·R V = 1.53×103+1.5×103×3×103 V =1.0 V . (2)①明确半偏法测电阻的工作原理.由半偏法测电阻和滑动变阻器的分压接法可知,滑动变阻器的阻值应远小于电表内阻,故滑动变阻器选c.电阻箱的阻值应与电压表内阻近似,故电阻箱选d.②接入电阻箱后,电路总电阻阻值变大,干路电流变小,电阻箱R 0和电压表分担的电压变大,则U R 0>U R V ,故R 测>R 真.R V 越大,R 测越接近真实值,故|R 测-R 真|R 真越小.答案:(1)1.0 (2)①c d ②> 小四、计算题(本题共4小题,共34分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(8分)如图所示电路中,电阻R 1=8 Ω.当开关S 断开时,电压表V 1的示数为5.7 V ,电流表的示数为0.75 A ,电源总功率是9 W ;当开关S 闭合时,电压表V 2的示数为4 V .若电键断开和闭合时电源内部损耗的电功率之比是9∶16.求电源的电动势和电阻R 2、R 3.解析:S 断开时,电流表示数是通过电源的电流值,设为 I 1=0.75 A ,则电源电动势E =P 总/I 1=12 V(1分)电压表V 1示数是R 3、R 4两端总电压,有 R 3+R 4=U 1/I 1=7.6 Ω(1分) 电源内阻r =E /I 1-(R 1+R 3+R 4)=0.4 Ω (1分)K 断开和闭合时,电路总电流之比I 1∶I 2=P 总∶P ′总=3∶4K 闭合时电路总电流为I 2=4I 1/3=1 A (1分) R 4=U 2/I 2=4 Ω(1分)R3=3.6 Ω(1分)根据E=I2r+I2[R3+R4+R1R2/(R1+R2)] (1分)解得R2=8 Ω. (1分)答案:E=12 V R3=3.6 ΩR2=8 Ω14.(8分)如图所示,电源电动势E=9 V,内电阻r=0.5 Ω,电阻R1=5.0 Ω、R2=3.5 Ω、R3=6.0 Ω、R4=3.0 Ω,电容C=2.0 μF.求:(1)当电键与a接触时电容带电量;(2)当电键与b接触时电容带电量;(3)当电键由与a接触转到与b接触时通过R3的电量.解析:(1)电键接a时,U C=U1=ER1+R2+rR1=5 V(1分)此时电容器带电量Q C=CU1=1×10-5 C (1分)且上极板带正电,下极板带负电.(1分) (2)电键接b时,U C′=U2=ER1+R2+rR2=3.5 V (1分)此时电容器电量Q′C=CU2=0.7×10-5 C (1分)且上极板带负电,下极板带正电.(1分)(3)流过R3的总电量为ΔQ=Q C+Q′C=1.7×10-5 C.(2分)答案:(1)1×10-5 C(2)0.7×10-5 C(3)1.7×10-5 C15.(8分)电路图如图中甲所示,图乙中图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图像,滑动变阻器的最大阻值为10 Ω,定值电阻R0=3 Ω.(1)当R 为何值时,R 0消耗的功率最大,最大值为多少? (2)当R 为何值时,电源的输出功率最大,最大值为多少? 解析:(1)由题图乙知电源的电动势和内阻: E =20 V ,r =5 Ω(2分) 由题图甲分析知道,当R =0时,R 0消耗的功率最大(1分) 最大为P =⎝ ⎛⎭⎪⎫E R 0+r 2·R 0(1分) 解得P =18.75 W .(1分) (2)当r =R +R 0时,即R =2 Ω,电源的输出功率最大(1分) 最大为P m =⎝ ⎛⎭⎪⎫E R 0+R+r 2·(R 0+R ) (1分) 解得P m =20 W .(1分)答案:(1)R =0 18.75 W (2)R =2 Ω 20 W16.(10分)四川省“十二五”水利发展规划指出,若按现有供水能力测算,四川省供水缺口极大,蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一.某地要把河水抽高20 m ,进入蓄水池,用一台电动机通过传动效率为80%的皮带,带动效率为60%的离心水泵工作.工作电压为380 V ,此时输入电动机的电功率为19 kW ,电动机的内阻为 0.4 Ω.已知水的密度为1×103 kg/m 3,重力加速度取 10 m/s 2.求: (1)电动机内阻消耗的热功率;(2)将蓄水池蓄入864 m 3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度). 解析:(1)设电动机的电功率为P ,则 P =UI(1分)设电动机内阻r 上消耗的热功率为P r ,则 P r =I 2r(1分) 代入数据解得P r =1×103 W .(1分)(2)设蓄水总质量为M ,所用抽水时间为t .已知抽水高度为h ,容积为V ,水的密度为ρ,则 M =ρV(1分)。
高中物理选修3-1期末测试题附答案(经典题型)一、单选题1.关于静电场,下列说法中正确的是()A. 在电场强度为零的区域电势一定处处为零B. 两点间的电势差与零电势的选取有关C. 负电荷从电势低的点运动到电势高的点,电势能一定减少D. 根据公式U=Ed知,在匀强电场中两点间的距离越大,电势差就越大2.A、B两点各放有电量为+Q和+2Q的点电荷,A、B、C、D四点在同一直线上,且AC=CD=DB.将一正电荷从C点沿直线移到D点,则()A. 电场力先做正功再做负功B. 电场力一直做负功C. 电场力先做负功再做正功D. 电场力一直做正功3.两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示,一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场,其运动轨迹为图中实线所示,若粒子只受静电力作用,则下列关于带电粒子的判断正确的是()A. 粒子带正电B. b点和d点的电场强度相同C. a点和e点的电场强度不同D. 电势能先变大后变小4.在空间某区域存在一电场,x轴上各点电势随位置变化情况如图所示.-x1~x1之间为曲线,且关于纵轴对称,其余均为直线,也关于纵轴对称.下列关于该电场的论述正确的是()A. 图中A点对应的电场强度大于B点对应的电场强度B. 图中A点对应的电势大于B点对应的电势C. 一个带正电的粒子在x1点的电势能等于在-x1点的电势能D. 一个带正电的粒子在-x1点的电势能大于在-x2点的电势能5.如图所示,P、Q是等量的正电荷,O是它们连线的中点,A、B是中垂线上的两点用E A、E B和φA、φB分别表示A、B两点的电场强度和电势,则()A. E A一定大于E B,φA一定大于φBB. E A不一定大于E B,φA一定大于φBC. E A一定大于E B,φA不一定大于φBD. E A不一定大于E B,φA不一定大于φB6.真空中有一半径为r0的带电金属球壳,通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图,r表示该直线上某点到球心的距离,r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离.下列说法中正确的是()A. A点的电势低于B点的电势B. A点的电场强度小于B点的电场强度C. A点的电场强度大于B点的电场强度D. 正电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力做负功7.真空中大小相同的两个金属小球A、B带有等量电荷,相隔一定距离,(距离远大于小球的直径)两球之间的库仑斥力大小为F,现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球,先后与A、B两个小球接触后再移开,这时A、B两球之间的库仑力大小()A. 一定是B. 一定是C. 可能是D. 可能是8.设星球带负电,一带电粉尘悬浮在距星球表面1000km的地方,又若将同样的带电粉尘带到距星球表面2000km的地方相对于该星球无初速释放,则此带电粉尘()A. 向星球下落B. 仍在原处悬浮C. 推向太空D. 无法判断9.在点电荷Q形成的电场中有一点A,当一个-q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W,则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为()A. εA=-W,U A=B. εA=W,U A=-C. εA=W,U A=D. εA=-W,U A=-10.如图所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹,若电荷是从a处运动到b处,以下判断正确的是()A. 电荷从a到b加速度减小B. b处电势能较大C. b处电势较高D. 电荷在b处速度大11.如图所示,用绝缘细线拴一个带负电的小球,让它在竖直向下的匀强电场中绕O点做竖直平面内的圆周运动,a、b两点分别是圆周的最高点和最低点,则()A. 小球经过a点时,线中的张力最小B. 小球经过b点时,电势能最小C. 小球经过a点时,电势能最小D. 小球经过b点时,机械能最大12.如图中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用E A、E B表示A、B两处的场强大小,φA、φB表示A、B两点的电势,则()A. A、B两点的场强方向可能不相同B. 电场线从A指向B,所以E A>E B,φA>φBC. A、B同在一条电场线上,且电场线是直线,所以E A=E B,φA=φBD. 不知A、B附近的电场线分布状况,E A、E B的大小不能确定,但一定有φA>φB13.一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中,在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点,电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是()A. 加速度的大小增大,动能、电势能都增加B. 加速度的大小减小,动能、电势能都减少C. 加速度增大,动能增加,电势能减少D. 加速度增大,动能减少,电势能增加14.如图示,两个固定的等量异种电荷,在它们连线的垂直平分线上有a、b、c三点,则()A. a点场强一定比b点大B. a、b两点场强方向不相同C. a、b、c三点电势不相等D. 带电粒子在a、c连线上运动,电场力不做功二、多选题15.如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象.当t=0时,在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子,设带电粒子只受电场力的作用,则下列说法中正确的是()A.带电粒子将始终向同一个方向运动B. 2s末带电粒子回到原出发点C. 3s末带电粒子的速度为零D. 0~3s内,电场力做的总功为零16.如图所示,虚线a、b、c代表电场中一簇等势线,相邻等势线之间的电势差相等,实线为一带正电的粒子(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,粒子先后通过这条轨迹上的P、Q两点,对同一粒子,据此可知()A. 三个等势线中,a的电势最高B. 粒子通过P点时的动能比通过Q点时大C. 粒子通过P点时的电场力比通过Q点时大D. 粒子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大17.如图所示,实线为某一点电荷所形成的一簇电场线,a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹,其中b虚线为一圆弧,AB=BC,且三个粒子的电荷量大小相等,不计粒子重力及相互作用力,则以下说法正确的是()A.a一定是正粒子的运动轨迹,b和c一定是负粒子的运动轨迹B. 由于AB=BC,故U AB=U BCC. a对应的粒子的加速度越来越小,c对应的粒子的加速度越来越大,b对应的粒子的加速度大小不变D. b对应的粒子的质量大于c对应的粒子的质量18.两个等量异种电荷的连线和垂直平分线上有a、b、c、d四点,其中ao=co,bo=do,如图所示,下列说法正确的是()A.b、c两点电场强度方向相同,b点电势大于c点电势B. b、d两点的场强相同,电势均为零C. a、c两点电场强度和电势均相同D. 一个质子在a点无初速释放,则它将运动到c点时速度减小为零19.如图所示,虚线是一个匀强电场的等势面,每两个相邻等势面相距2cm,实线是一带电粒子只受电场力作用下运动轨迹,则下列说法正确的是()A.电场强度方向竖直向下,E=100V/mB. 电场强度方向水平向左,E=100V/mC. 带电粒子一定带正电D. 如果带电粒子电荷量为q=1C,则粒子在A点的电势能比B点大6J三、实验题探究题20.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,实验室备有下列器材供选择:A.小灯泡(“3.0V、0.5A”)B.电流表(量程3A,内阻约为1Ω)C.电流表(量程0.6A,内阻约为5Ω)D.电压表(量程3.0V,内阻约为10kΩ)E.电压表(量程15.0V,内阻约为50kΩ)F.滑动变阻器(最大阻值为5Ω,额定电流2.0A)G.电源(电压为4.0V,内阻不计)H.电键及导线等(1)为了使实验完成的更好,电流表应选用______;电压表应选用______;(只需填器材前面的字母即可)(2)实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。
2018 学年高中物理选修3-1 期末考试复习题一、单选题(共10 小题)1.如图所示,点电荷A、B 固定且带有等量同种电荷,将第三个点电荷C 放在A、B 连线中点恰好处于平衡状态.现将B 缓慢地沿A、B 连线远离A 移动,则C 的运动情况是( )A.靠近A 移动B.远离A 移动C.仍然不动D.可能靠近,也可能远离A 移动1.【答案】D【解析】若C 与A、B 的电性相反,则C 受到A、B 的库仑引力大小相等、方向相反,当B 向右移动时,B 对C 的库仑引力减小,故C 所受A、B 的库仑力的合力向左,即靠近A 移动.若C 与A、B 电性相同,则C 受到A、B 的库仑斥力大小相等、方向相反,当B 向右移动时,B 对C 的库仑斥力减小,故C 所受库仑斥力的合力沿连线向右,即C 远离A 移动.2.某实物投影机有10 个相同的强光灯L1~L10(24 V,220 W)和10 个相同的指示灯X1~X10(220 V,2 W),将其连接在220 V 的交流电源上,电路如图所示,若工作一段时间后L2灯丝烧断,则( )A.X 1的功率减小,L1的功率增大B.X1的功率增大,L1的功率增大C.X2的功率增大,其他指示灯的功率减小D.X2的功率减小,其他指示灯的功率增大2.【答案】C【解析】若L2灯丝烧断,电路的电阻值变大,电流变小,除X2两端电压变大外,其他电压变小,故选C.3.如图所示,用多用电表测量直流电压U 和测电阻R,若红表笔插入多用电表的正(+)插孔,则( )A.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表B.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表C.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表D.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表3.【答案】B【解析】题图中所示是多用电表的示意图,无论是测电压U 还是测电阻R,电流都是从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出多用电表,选项B 正确.4.如图所示电路中,两灯均不亮,已知电路中只有一处故障,且除两个灯泡外其余部分均完好,在不拆开电路的情况下,某同学用一根导线去查找电路的故障,他将导线先并接在灯L1两端,发现L2亮,L1不亮,然后将导线并接在灯L2两端,发现两灯均不亮,由此可判断( )A.灯L1断路B.灯L1短路C.灯L2断路D.灯L2短路4.【答案】A【解析】两灯均不亮说明有断路或者短路情况.因为将导线先并接在灯L1两端,发现L2亮,L1不亮,则L2完好,如果仅是L1短路,那么开始时灯L2就会亮,则一定是灯L1断路,A 对.5.在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b 两点.其中a、b 两点电场强度大小相等、方向相反的是( )A.甲图中与点电荷等距的a、b 两点B.乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b 两点C.丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b 两点D.丁图中非匀强电场中的a、b 两点5.【答案】C【解析】甲图中与点电荷等距的a、b 两点,场强大小相同,方向不相反,A 错;对乙图来说,根据电场线的疏密及对称性可判断,b 点和a 点场强大小、方向均相同,B 错;丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b 两点,场强大小相等、方向相反,C 对;对丁图来说,根据电场线的疏密可判断,b 点的场强大于a 点的场强,D 错.6.如图所示,ab 是一弯管,其中心线是半径为R 的一段圆弧,将它置于一给定的匀强磁场中,方向垂直纸面向里.有一束粒子对准a 端射入弯管,粒子的质量、速度不同,但都是一价负粒子,则下列说法正确的是( )A.只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管B.只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管C.只有质量和速度乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D.只有动能大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管6.【答案】C【解析】由R=可知,在相同的磁场,相同的电荷量的情况下,粒子做圆周运动的半径决定于粒子的质量和速度的乘积7.关于等势面,下列说法正确的是( )A.等势面上各点电荷受力不一定相同B.同一等势面上的各点场强大小必定相等C.电荷所受静电力的方向必和该点等势面垂直,并指向电势升高的方向D.电荷从电场中一点移到另一点,静电力没做功,电荷必在同一等势面上移动7.【答案】A【解析】等势面的疏密程度反映场强的大小,同一等势面,场强不一定相等,同一电荷受力不一定相同,故A 正确,B 错误;正电荷的受力方向与等势面垂直并指向电势降低的地方,负电荷受力方向相反,故C 错误;电场力不做功,说明这两点电势相等,并不代表电荷在同一等势面上移动,故D 错误.8.如图所示的电路中,电源的电动势E 和内阻r 一定,A、B 为平行板电容器的两块正对金属板,R1为光敏电阻.当R2的滑动触头P 在a 端时,闭合开关S,此时电流表A 和电压表V 的示数分别为I 和U.以下说法正确的是( )A.若仅将R2 的滑动触头P 向b 端移动,则I 不变,U 增大B.若仅增大A、B 板间距离,则电容器所带电荷量增加C.若仅用更强的光照射R1,则I 增大,U 增大,电容器所带电荷量增加D.若仅用更强的光照射R1,则U 变化量的绝对值与I 变化量的绝对值之比不变8.【答案】D【解析】滑动变阻器处于含容支路中,相当于导线,所以移动滑动触头,I 不变,U 不变.故A 错误.将A、B 两板间的距离拉大,电容 C 减小,U 不变,故Q=CU 减小.故B 错误.用更强的光线照射R1,R1的阻值变小,总电阻减小,电流增大,内电压增大,外电压减小,即U 减小,U 的变化量的绝对值等于内电压的增加量,=r 不变,故C 错误,D 正确.9.三个电阻R1、R2、R3,按如图所示连接,已知R1>R2>R3,则哪两点间的电阻最小( )A.A 与B 两点间B.A 与C 两点间C.B 与C 两点间D.无法判断9.【答案】B【解析】A、B 间的电阻:RAB=①A 、C 间的电阻:RAC=②B 、C 间的电阻:RBC=③据R1>R2>R3,①②③三个表达式中分子R3(R1+R2)最小,则A、C 间的电阻最小,故B 正确.10.如图所示,是一个理想边界为PQ、MN 的匀强磁场区域,磁场宽度为d,方向垂直纸面向里.一电子从O 点沿纸面垂直PQ 以速度v0进入磁场.若电子在磁场中运动的轨道半径为2d.O′在MN 上,且OO′与MN 垂直.下列判断正确的是( )A.电子将向右偏转B.电子打在MN 上的点与O′点间的距离为dC.电子打在MN 上的点与O′点间的距离为dD.电子在磁场中运动的时间为10.【答案】D【解析】电子带负电,进入磁场后,根据左手定则判断可知,所受的洛伦兹力方向向左,电子将向左偏转,轨迹如图所示,A 错误;设电子打在MN 上的点与O′点间的距离为x,则由几何知识得:x=r-=2d-=(2-)d,故B、C 错误;设轨迹对应的圆心角为θ,由几何知识得:sinθ==0.5,得θ=.则电子在磁场中运动的时间为t==,故D 正确.二、多选题(共10 小题)11.(多选)关于电场线的特征,下列说法中正确的是( )A.如果某空间中的电场线是曲线,那么在同一条电场线上各处的场强不相同B.如果某空间中的电场线是直线,那么在同一条电场线上各处的场强相同C.如果空间中只存在一个孤立的点电荷,那么这个空间中的任意两条电场线相交;如果空间中存在两个以上的点电荷,那么这个空间中有许多电场线相交D.电场中任意两条电场线都不相交11.【答案】AD【解析】电场线的切线方向表示该点场强方向,所以电场线是曲线的话,切线方向表示场强方向一直在变,A 正确,B 错误;因为电场中某点的场强方向是唯一的,所以两条电场线不能相交,C 错误,D 正确.12.(多选)2015 年9 月7 日早上,广东广州电闪雷鸣,一名40 多岁的女子给晨跑的儿子送伞时,不料遭遇雷击,胸口被烧伤.如何防范雷击再次成为公众关心的话题.假如在户外我们遭遇雷电,下列防雷措施可行的是( )A.在大树下避雷雨B.停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨C.不要快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔D.在空旷地带,最好关掉手机电源12.【答案】CD【解析】表面具有突出尖端的导体,在尖端的电荷分布密度很大,使得其周围电场很强,就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电.因此不要在大树下避雨;别停留在山顶、山脊的凉亭等地方;快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔,身体的跨步越大,电压就越大,雷电也越容易伤人;在空旷地带使用手机通话,手机很有可能成为闪电的放电对象.13.(多选)如图所示,在半径为R 的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平面(未画出).一群比荷为的负离子体以相同速率v0(较大),由P 点在圆平面内向不同方向射入磁场中,发生偏转后,又飞出磁场,则下列说法正确的是(不计重力)( )A.离子飞出磁场时的动能一定相等B.离子在磁场中运动半径一定相等C.由Q 点飞出的离子在磁场中运动的时间最长D.沿PQ 方向射入的离子飞出时偏转角最大13.【答案】BC【解析】离子进入磁场后受到洛伦兹力作用,因洛仑兹力方向始终与离子的速度方向垂直,对离子不做功,故离子在磁场中运动时动能保持不变,但各离子的质量不一定相等,所以动能不一定相等,故A 错误;由Bqv=m 可知,r=,因离子的速率相同,比荷相同,故离子的运动半径一定相等,故B 正确;由圆的性质可知,轨迹圆与磁场圆相交,当轨迹圆的弦长最大时偏向角最大,而轨迹圆弦长最长为PQ,故由Q 点飞出的离子在磁场中运动的时间最长,故C 正确;由C 的分析可知,由Q 点飞出的粒子偏转角最大,而由Q 点飞出的离子一定不是沿PQ 方向射入的,故D 错误.14.(多选)下列关于逻辑电路的说法中正确的是( )A.如果一个事件的几个条件都满足后,该事件才能发生,这种关系叫“与”逻辑关系B.如果几个条件中,只要有一个条件得到满足,某事件就会发生,这种关系叫“与”逻辑关系C.一个门上有三把钥匙,每把钥匙都能单独开门,它体现了“或”逻辑关系D.输出状态和输入状态相反的逻辑关系,叫做“或”逻辑关系14.【答案】AC【解析】如果一个事件的发生,需要同时满足几个条件,那么这种关系是“与”逻辑关系;如果一个事件的发生满足一个条件即可,这种关系是“或”逻辑关系;输出状态和输入状态相反的逻辑关系,叫做“非”逻辑关系.所以应选择A、C.15.(多选)如图所示,一根通电的直导体放在倾斜的粗糙斜面上,置于图示方向的匀强磁场中,处于静止状态.现增大电流,导体棒仍静止,则在增大电流过程中,导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是( )A.一直增大B.先减小后增大C.先增大后减小D.始终为零15.【答案】AB【解析】若 F 安<mg sinα,因安培力向上,则摩擦力向上,当F 安增大时,F f减小到零,再向下增大,B 对,C、D 错;若F 安>mg sinα,摩擦力向下,随 F 安增大而一直增大,A 对.16.(多选)如图所示,在一单边有界磁场的边界上有一粒子源O,沿垂直磁场方向,以相同速率向磁场中发出了两种粒子,a 为质子( H),b 为α粒子( He),b 的速度方向垂直磁场边界,a 的速度方向与b 的速度方向夹角为θ=30°,两种粒子最后都打到了位于磁场边界位置的光屏OP 上,则( )A.a、b 两粒子转动周期之比为2∶3B.a、b 两粒子在磁场中运动时间之比为2∶3C.a、b 两粒子在磁场中转动半径之比为1∶2D.a、b 两粒子打到光屏上的位置到O 点的距离之比为1∶216.【答案】BC【解析】根据周期公式T=知:a 与b 的质量之比为1∶4,电荷量之比为1∶2,则周期之比为Ta∶Tb=1∶2,故A 错误;a 粒子运动轨迹对应的圆心角为θa=240°,运动时间ta=Ta=Ta,b 粒子运动轨迹对应的圆心角为θb=180°,运动时间tb=Tb,则两粒子在磁场中运动的时间之比为ta∶tb=2∶3,故B 正确;由r=,v 相等,则知a、b 两粒子在磁场中转动半径之比为ra∶rb=1∶2,故C 正确;a、b 两粒子打到光屏上的位置到O 点的距离分别为:sa=2ra cos 30°=ra,=2rb,则sa∶sb=∶4,故D 错误.sb17.(多选)为监测某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计.该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口.在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B 的匀强磁场,在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极.污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q 表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是( )A.前表面比后表面电势高B.前表面比后表面电势低C.污水中离子浓度越高电压表的示数将越大D.污水流量Q 与U 成正比,与a、b 无关17.【答案】BD【解析】正负电荷从左向右移动,根据左手定则,正电荷所受的洛伦兹力指向后表面,负电荷所受的洛伦兹力指向前表面,所以后表面电极的电势比前表面电极电势高,故A 错误,B 正确.最终稳定时,电荷受洛伦兹力和电场力平衡,有qvB=q ,U=Bbv,电压表的示数U 与v 成正比,与浓度无关,故C 错误.污水的流量Q=vS=vbc=,与电压表的示数U 成正比,与a、b 无关,故D 正确.18.(多选)关于磁通量的概念,下列说法正确的是( )A.磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大B.穿过线圈的磁通量为零时,该处的磁感应强度不一定为零C.磁感应强度越大,线圈面积越大,穿过线圈的磁通量也越大D.穿过线圈的磁通量的大小可用穿过线圈的磁感线的条数来衡量18.【答案】BD【解析】在磁场中,如果线圈平面和磁场方向垂直,穿过线圈的磁通量最大,如果线圈平面和磁场方向平行,不管磁场多强,也不管线圈面积多大,穿过线圈的磁通量为零,故A、C 错误,B 正确.穿过线圈的磁通量的大小可以用穿过线圈的磁感线的条数来衡量,判断穿过线圈的磁通量是否变化时,可从穿过线圈的磁感线的条数是否变化来判断,比较具体、形象,D 对.19.(多选)用如图所示的电路测定电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出了如图所示的U—I 图象,由图象可知( )A.电池电动势为1.40 VB.电池内阻值为3.50 ΩC.外电路短路时的电流为0.40 AD.电压表的示数为1.20 V 时,电流表的示数I′约为0.20 A19.【答案】AD【解析】图象与纵坐标的交点为电池的电动势E=1.40 V;电池内阻r=Ω=1 Ω;根据E=U+I′r,代入数据得I′==A=0.20 A.20.(多选)如图所示,在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷Q,另一表面绝缘、带正电的金属小球(可视为质点,且不影响原电场)自左以初速度v0在金属板上向右运动,在运动过程中( )A.小球先做减速后做加速运动B.小球做匀速直线运动C.小球受到的静电力对小球先做负功,后做正功D.小球受到的静电力对小球做功为零20.【答案】BD【解析】金属板在Q 的电场中达到静电平衡时,金属板是一个等势体,表面是一个等势面,表面的电场线与表面垂直,小球所受电场力与金属板表面垂直,在金属板上向右运动的过程中,电场力不做功,根据动能定理得知,小球的动能不变,速度不变,所以小球做匀速直线运动.故A 错误,B 正确.由于电场力与小球的速度方向垂直,电场力对小球不做功.故C 错误,D 正确.三、实验题(共5 小题)21.(1)在一次实验时某同学用游标卡尺测量(如图所示),示数为cm.在一次实验时某同学用螺旋测微器测量(如图),示数为mm.(2)某电阻额定电压为3 V(阻值大约为10 Ω)。
E S R 1R 2R 3 R 4L 1L 2A图6 选修3-1测试题一、选择题1、两根材料相同的匀称导线a 和b ,a 长为L ,b 长为2L ,串联在电路上时沿长度方向的电势改变如图1所示,则a 、b 的横截面积之比A 、2:3B 、1:3C 、1:2D 、3:12、如图,在xOy 平面中有一通电直导线与Ox 、Oy 轴相交,导线中电流方向如图所示。
该区域有匀强磁场,通电直导线所受磁场力的方向与Oz 轴的正方向相同。
该磁场的磁感应强度的方向可能是A.沿x 轴正方向B.沿y 轴负方向C.沿z 轴正方向D.沿z 轴负方向3、关于带负电的粒子(重力可忽视不计),下面说法中正确的是①沿电场线方向飞入匀强电场,电场力做功,动能增加 ②垂直电场线方向飞入匀强电场,电场力做功,动能增加③垂直磁感线方向飞入匀强磁场,磁场力不做功,动能不变 ④沿磁感线方向飞入匀强磁场,磁场力做功,动能增加 A .①② B .②③ C .③④ D .①④4、如图所示的电路,当闭合开关时,灯L 1、L 2正常发光。
由于电路出现故障,突然发觉灯L 1变亮,灯L 2变暗,电流表的读数变小。
试依据上述现象推断,发生的故障可能是A .R 1断路B .R 2断路C .R 3短路D .R 4短路5、如图所示,相距为d 的水平金属板M 、N 在左侧有一对竖直金属板P 、Q ,板P 上的小孔S 正对极Q 上的小孔O ,M 、N 间有垂直纸面对里的匀强磁场,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,当滑动变阻器滑片滑到A 点后,A .粒子在M 、N 间运动过程中,动能肯定不变B .粒子在M 、N 间运动过程中,动能肯定增大C .粒子在M 、N 间运动过程中,动能肯定减小D .粒子可能从M 板的右边缘飞出6、光滑水平面上有一个带负电的小球A 和一个带正电的小球B ,空间存在着竖直向下的匀强磁场,如图所示,给小球B 一个合适的冲量,B 将在水平面上按图示的轨迹做匀速圆周运动。
高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)串联电路和并联电路 同步练习【典型例题】【例1】如图所示,三个阻值相同的电阻连成三角形电路,原来A 、B 间电阻R A B 等于B 、C 间电阻R BC ,由于某种原因,其中一个电阻发生了变化,结果R AB >R BC ,其原因可能是( )A 、R 1变小B 、R 2变小C 、R 3变大D 、R 3变小 【解析】在A 、B 之间,是R 2和R 3串联后再与R 1并联的电路, R AB =()()3213121321321R R R R R R R R R R R R R +++=+++……⑴在B 、C 之间,是是R 1和R 2串联后再与R 3并联的电路, R BC =()3213231321321)(R R R R R R R R R R R R R +++=+++……⑵对比⑴、⑵,原来R AB = R BC ,表明R 1=R 3,要使R AB > R BC ,则应使R 1>R 3,可知R 1变大或R 3变小。
【解答】D【例2】如图所示,R 1:R 2:R 3=1:2:3,三个电流表的电阻均可忽略不计,则它们的读数之比为I 1:I 2:I 3= 。
【解析】可将原电路等效为如图所示电路,电路为R1、R2、R 3的并联电路,电流表A 1读总电流I 1,电流表A 2读R 2、R 3两电阻电流之和,而电流表A 3读R 1、R 2两电阻电流之和,由并联分流的关系可知,各支路电流与电阻成反比。
因为R 1:R 2:R 3=1:2:3所以支路的电流之比I R1:I R2:I R3=6:3:2所以I 1:I 2:I 3=11:5:9【例3】如图所示的两种电路中,电源相同,各电阻阻值相同,各电流表的内阻相等且不可忽略不计,电流表A 1、A 2、A 3和A 4读数分别为I 1、I 2、I 3和I 4,下列关系式中正确的是( )A 、I 1=I 3B 、I 1<I 4C 、2I 2= I 1D 、I 2<I 3+I 4【解析】设电流表内阻为R g ,图甲、乙的外电阻分别为R a 、R b 则 R a =R g +()gg R R R R R ++2R b =2R R g +R a - R b =()g gg R R R RR ++2232>0由于甲图的总电阻大于图乙的总电阻,根据I=E/(r+R 总),图甲总电流I 2将小于图乙的总电流I 3+I 4选顶D 正确图甲中,与A 1串联的支路电阻值较大,所以这一支路的电流I 1小于另一支路的电流I ,即I 1<I 2/2,因I 2<2I 4,选顶B 也正确。
高二物理选修3-1期末复习测试题编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高二物理选修3-1期末复习测试题)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为高二物理选修3-1期末复习测试题的全部内容。
高二物理期末测试题一、选择题1.两个放在绝缘架上的相同金属球相距r,球的半径比r 小得多,带电量大小分别为q 和3q,相互斥力大小为3F 。
现将这两个金属球相接触,然后分开,仍放回原处,则它们之间的相互作用力大小将变为( )A .FB .4F/3C .4FD .2F 2.下列关于电势和电势能的说法中正确的是( )A .克服电场力做功时,电荷的电势能减少B .电场强度为零的点,电势一定为零C .沿着电场线的方向,电势逐渐降低D .电荷在电场中电势为正值的地方,电势能必为正值 3.下列关于电场线和磁感线的说法中,正确的是( ) A 、电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线B 、磁场中两条磁感线一定不相交,但在复杂电场中的电场线是可以相交的C 、电场线是一条不闭合曲线,而磁感线是一条闭合曲线D 、电场线越密的地方,同一试探电荷所受的电场力越大;磁感线分布较密的地方, 同一试探电荷所受的磁场力也越大4.如图AB 是某电场中的一条电场线,若将正点电荷从A 点自由释放,沿电场线从A 到B 运动过程中的速度图线如下图所示,则A 、B 两点场强大小和电势高低关系是( ) A 、B A B A E E ϕϕ<<; B 、B A B A E E ϕϕ><; C 、B A B A E E ϕϕ<>; D 、B A B A E E ϕϕ>>;5。
M NEB物理选修3-1期末试题一、不定项选择题:(本题10小题,每小题4分,共40分)1.了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要.以下符合事实的是( )A.奥斯特发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕B.法拉第发现了电磁感应现象,C.楞次发现了楞次定律,用于判定电流周围的磁场方向D.右手定则又叫安培定则 2.如图所示,虚线a 、b 、c 是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一个电子在电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,P 、Q 是轨迹上的两点.下列说法中正确的是 ( ) A .电子一定是从P 点向Q 点运动 B .三个等势面中,等势面a 的电势最高 C .电子通过P 点时的加速度比通过Q 点时小 D .电子通过P 点时的动能比通过Q 点时小3.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中,利用电磁感应原理工作的是( )A .回旋加速器B .电磁炉C .质谱仪D .示波管 4.下列关于感应电动势大小的说法中,正确的是( )A .线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大B .线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大C .线圈放在磁感应强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大D .线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大5.如图所示,平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于容器中的P 点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则( )A .带点油滴将沿竖直方向向上运动B .P 点的电势将降低C .带点油滴的电势能将增大D .电容器的电容减小,极板带电量减小6.地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场方向垂直纸面向里,一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN 运动.如图所示,由此可以判断 ( )A .油滴一定做匀速运动B .油滴一定做匀变速运动C .油滴带正电,且它是从M 点运动到N 点D .油滴带负电,且它是从N 点运动到M 点7.关于磁感线的概念,下列说法中正确的是()EPA .磁感线是磁场中客观存在、但肉眼看不见的曲线B .磁感线总是从磁体的N 极指向S 极C .磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致D .沿磁感线方向,磁场逐渐减弱8.如图所示,是一火警报警器的一部分电路示意图.其中R 2为用半导体热敏材料(其阻值随温度的升高而迅速减小)制成的传感器,电流表A 为值班室的显示器,a 、b 之间接报警器.当传感器R 2所在处出现火情时,显示器A 的电流I 、报警器两端的电压U 的变化情况是( ) A .I 变大,U 变大 B .I 变小,U 变小 C .I 变小,U 变大 D .I 变大,U 变小9.如图是一个说明示波管工作的原理图,电子经加速电场(加速电压为U 1)加速后垂直进入偏转电场,离开偏转电场时偏转量是h ,两平行板间的距离为d ,电压为U 2,板长为L ,每单位电压引起的偏移h/U 2,叫做示波管的灵敏度,为了提高灵敏度,可采用下列哪些方( ) A .增大U 2B .减小LC .减小dD .减小 U 110.如图是质谱仪的工作原理示意图.带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E .平板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A 1A 2.平板S 下方有强度为B 0的匀强磁场.下列表述正确的是( ) A .质谱仪是分析同位素的重要工具 B .速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C .能通过的狭缝P 的带电粒子的速率等于E/BD .粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ,粒子的比荷越小 二、填空题(共18分)。
物理选修3-1期末试题一、不定项选择题:(本题10小题,每小题4分,共40分)1.了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要.以下符合事实的是()A.奥斯特发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕B.法拉第发现了电磁感应现象,C.楞次发现了楞次定律,用于判定电流周围的磁场方向D.右手定则又叫安培定则2.如图所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一个电子在电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点.下列说法中正确的是()A.电子一定是从P点向Q点运动B.三个等势面中,等势面a的电势最高C.电子通过P点时的加速度比通过Q点时小D.电子通过P点时的动能比通过Q点时小3.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中,利用电磁感应原理工作的是()A.回旋加速器B.电磁炉C.质谱仪D.示波管4.下列关于感应电动势大小的说法中,正确的是()A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大B.线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大C.线圈放在磁感应强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大5.如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则()EA .带点油滴将沿竖直方向向上运动B .P 点的电势将降低C .带点油滴的电势能将增大D .电容器的电容减小,极板带电量减小6.地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场方向垂直纸面向里,一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN 运动.如图所示,由此可以判断 ( )A .油滴一定做匀速运动B .油滴一定做匀变速运动C .油滴带正电,且它是从M 点运动到N 点D .油滴带负电,且它是从N 点运动到M 点 7.关于磁感线的概念,下列说法中正确的是()A .磁感线是磁场中客观存在、但肉眼看不见的曲线B .磁感线总是从磁体的N 极指向S 极C .磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致D .沿磁感线方向,磁场逐渐减弱8.如图所示,是一火警报警器的一部分电路示意图.其中R 2为用半导体热敏材料(其阻值随温度的升高而迅速减小)制成的传感器,电流表A 为值班室的显示器,a 、b 之间接报警器.当传感器R 2所在处出现火情时,显示器A 的电流I 、报警器两端的电压U 的变化情况是( ) A .I 变大,U 变大 B .I 变小,U 变小 C .I 变小,U 变大 D .I 变大,U 变小9.如图是一个说明示波管工作的原理图,电子经加速电场(加速电压为U 1)加速后垂直进入偏转电场,离开偏转电场时偏转量是h ,两平行板间的距离为d ,电压为U 2,板长为L ,每单位电压引起的偏移h/U 2,叫做示波管的灵敏度,为了提高灵敏度,可采用下列哪些方( ) A .增大U 2B .减小LC .减小dD .减小 U 110.如图是质谱仪的工作原理示意图.带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E .平板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A 1A 2.平板S 下方有强度为B 0的匀强磁场.下列表述正确的是( ) A .质谱仪是分析同位素的重要工具 B .速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C .能通过的狭缝P 的带电粒子的速率等于E/BD .粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ,粒子的比荷越小 二、填空题(共18分)。
高中物理选修3-1期末总复习检测题范围:选修3-1全册命题人:任会常(答题时间90分钟,满分:150分)一、选择题:本题共12小题,每小题5分。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项是符合题目要求的;有的有多个选项是符合题目要求,全部选对的得5分,选对但选不全的得2分,选错或不答的得0分)1.关于电动势,下列说法中正确的是()A.电源两极间的电压就是电源的电动势B.电源的电动势越大,电源将其他形式的能转化为电能的本领越大C.电源的电动势越大,电源将电能转化为其他形式的能的本领越大D.电源的电动势与外电路的组成无关2.关于电场和磁场的下列说法中,你认为正确的是()A.电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同,磁感线上每一点的切线方向都跟电荷在该点所受的洛仑兹力方向相垂直。
B.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种物质。
C.电场线是为了描述场而虚设的,是根本不存在的;而磁感线是在磁场中实际存在的。
D.若一小段长为L、通过电流为I的导体, 在磁场中某处受到的磁场力为F, 则该处磁感应强度的大小一定是F/IL3.如图1所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C是后来靠近的带正电的导体球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A、B两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B,则下列结论正确的是()A.沿虚线d切开,A带负电,B带正电,且Q A>Q BB.只有沿虚线b切开,才有A带正电,B带负电,且Q A=Q BC.沿虚线a切开,A带正电,B带负电,且Q A<Q BD.沿任意一条虚线切开,都有A带正电,B带负电,而Q A、图1Q B的值与所切的位置有关4.如图2所示,回形针系在细线下端被磁铁吸引,下列说法正确的是()A.回形针下端为N极B.回形针两端出现感应电荷C .现用点燃的火柴对回形针加热,过一会儿发现回形针不被磁铁吸图2引了,原因是回形针加热后,分子电流排列无序了D .用点燃的火柴对回形针加热,回形针不被磁铁吸引,原因是回形针加热后,分子电流消失了5.如图3所示,R 1、R 2是两定值电阻,R 1的阻值很小,R 2的阻值很大;G 是一灵敏电流计,S 1、S 2为开关,下列判断正确的是( )A .只闭合S 1时,M 、N 间是一个电压表B .S 1、S 2都闭合时,M 、N 间是一个电流表C .只闭合S 1,M 、N 间是一个电流表D .S 1、S 2都断开时,M 、N 间是一个电流表 6.两根材料相同的均匀导线x 和y 串联在电路中,两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图4中的ab 段和bc 段图线所示,则导线x 和y 的横截面积之比为 ( )A .1∶2B .2∶1C .6∶1D .1∶6 7.如图5所示,电荷量为Q 1、Q 2的两个正点电荷分别置于A 点和B 点,两点相距L ,在以L 为直径的光滑绝缘半圆环上,穿着一个带电小球q (视为点电荷),在P 点平衡,若不计小球的重力,那么P A 与AB 的夹角α与Q 1、Q 2的关系满足( )A .tan 2α=Q 1Q 2B .tan 2α=Q 2Q 1C .tan 3α=Q 1Q 2D .tan 3α=Q 2Q 18.如图6所示是等腰直角三棱柱,其中底面abcd 为正方形,边长为L ,它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B ,下面说法中正确的是( )A .通过abcd 平面的磁通量大小为L 2·BB .通过dcfe 平面的磁通量大小为22L 2·BC .通过abfe 平面的磁通量大小为零D .通过整个三棱柱的磁通量为零 9.如图7所示,电流表、电压表均为理想电表,L 为小电珠,R 为滑动变阻器,电源电动势为E ,内阻为r .现将开关S 闭合,当滑动变阻器滑片P 向左移动时,下列结论正确的是( )A .电流表示数变小,电压表示数变大图4图3图5图6B.小电珠变亮C.电容器C上电荷量减少D.电源的总功率变大10.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M1M2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11.环形对撞机是研究高能粒子的重要装置,如图9所示,正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B.两种带电粒子将被局限在环状空腔内,沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,从而在碰撞区迎面相撞.为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动,下列说法正确的是()图9A.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷qm越大,磁感应强度B越大B.对于给定的加速电压,带电粒子的比荷qm越大,磁感应强度B越小C.对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子运动的周期越大D.对于给定的带电粒子,不管加速电压U多大,粒子运动的周期都不变12.在某次发射科学实验卫星“双星”中,放置了一种磁强计,用于测定地磁场的磁感应强度.磁强计的原理如图10所示,电路中有一段金属导体,它的横截面是宽为a、高为b 的长方形,放在沿y轴正方向的匀强磁场中,导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流.已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电荷量为e .金属导电过程中,自由电子做定向移动可视为匀速运动.测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U .则下列说法正确的是( )A .电流方向沿x 轴正方向,正电荷受力方向指向前侧面,因此前侧面电势较高B .电流方向沿x 轴正方向,电子受力方向指向前侧面,因此后侧面电势较高C .磁感应强度的大小为B =nebU ID .磁感应强度的大小为B =2nebU I 二、填空与作图题(本题包括4小题,共计37分,将正确答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答.)13.(8分)一兴趣实验小组在学习完本章后进行用感应起电机给电容器充电的研究性学习实验,实验时将电容器两极板和一个静电计相连,然后给电容器充电,充电时间越长,发现静电计指针偏角越大,这说明电容器带电量越大时,它两极板间的电势差就越 。
高中物理人教版选修3-1期末测试卷含答案经典一、单选题(本大题共8小题,共40.0分)1.如图所示,绝缘水平面上固定一正点电荷+Q,曲线abc为一具有初速度v0的带电小球在绝缘水平面上+Q附近运动的一段轨迹,带电小球在b处距+Q最近,a、b、c三点中a距+Q最远。
则()A. 小球带负电B. a、b、c三点中小球在b点的加速度最小C. 带电小球在正点电荷+Q产生的电场中a、b、c三点中b点电势能最多D. 从a到c的过程中带电小球的动能不断减少2.某电场的电场线分布如图所示(实线),以下说法正确的是()A. c点场强大于b点场强B. b和c处在同一等势面上C. 若将一试探电荷+q由a点移动到d点,电荷的电势能将增大D. 若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由a点运动到d点,可判断该电荷一定带负电3.在电场强度大小为E的匀强电场中,一质量为m、电荷量为q的物体以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为0.8qE,物体运动距离s时速度变m为零,则下列说法错误的是()A. 物体克服静电力做功qEsB. 物体的电势能减少了0.8qEsC. 物体的电势能增加了qEsD. 物体的动能减少了0.8qEs4.如图所示,闭合开关S,电路稳定后,水平放置的平行金属板间的带电质点P处于静止状态,若将滑动变阻器R2的滑片向a端移动,则()A. 电压表读数增大B. 电流表读数减小C. R1消耗的功率减小D. 质点P将向下运动5.一个电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220V的交流电源上(电源内阻忽略不计),均正常工作.用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A,通过洗衣机电动机的电流是0.50A,则下列说法中正确的是()A. 电饭煲的电阻为44Ω,洗衣机电动机线圈的电阻为440ΩB. 电饭煲消耗的电功率为1555W,洗衣机电动机消耗的电功率为155.5WC. 1min内电饭煲消耗的电能为6.6×104J,洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103JD. 电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍6.如图所示,长为L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上,劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定,另一端拴在棒的中点,且与棒垂直,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,弹簧伸长x,棒处于静止状态。
ER 1R 4图6 选修3-1测试题一、选择题1、两根材料相同的均匀导线a 和b ,a 长为L ,b 长为2L ,串联在电路上时沿长度方向的电势变化如图1所示,则a 、b 的横截面积之比A 、2:3B 、1:3C 、1:2D 、3:12、如图,在xOy 平面中有一通电直导线与Ox 、Oy 轴相交,导线中电流方向如图所示。
该区域有匀强磁场,通电直导线所受磁场力的方向与Oz 轴的正方向相同。
该磁场的磁感应强度的方向可能是A.沿x 轴正方向B.沿y 轴负方向C.沿z 轴正方向D.沿z 轴负方向3、关于带负电的粒子(重力可忽略不计),下面说法中正确的是①沿电场线方向飞入匀强电场,电场力做功,动能增加②垂直电场线方向飞入匀强电场,电场力做功,动能增加③垂直磁感线方向飞入匀强磁场,磁场力不做功,动能不变 ④沿磁感线方向飞入匀强磁场,磁场力做功,动能增加 A .①② B .②③ C .③④ D .①④4、如图所示的电路,当闭合开关时,灯L 1、L 2正常发光。
由于电路出现故障,突然发现灯L 1变亮,灯L 2变暗,电流表的读数变小。
试根据上述现象判断,发生的故障可能是A .R 1断路B .R 2断路C .R 3短路D .R 4短路5、如图所示,相距为d 的水平金属板M 、N 在左侧有一对竖直金属板P 、Q ,板P 上的小孔S 正对极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,当滑动变阻器滑片滑到A 点后,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,动能一定增大C .粒子在M 、N 间运动过程中,动能一定减小 D.粒子可能从M 板的右边缘飞出6、光滑水平面上有一个带负电的小球A 和一个带正电的小球B,空间存在着竖直向下的匀强磁场,如图所示,给小球B 一个合适的冲量,B 将在水平面上按图示的轨迹做匀速圆周运动。
B 在运动过程中,由于其内部的因素,从B 中分离出一小块不带电的物质C (可认为分离时二者速度相等),则此后L1 2图1图3 EA.小球B 一定向圆外飞去,C 做匀速直线运动B.小球B 一定向圆内飞去,C 做匀速圆周运动C.小球B 一定向圆内飞去,C 做匀速直线运动D.小球B 的运动方向没有确定,C 做匀速直线运动7、在图3示的电路中,电源的电动势E ,内阻为r ;R 1、R 3为定值电阻,R 2为滑动变阻器,滑片为P ,C 为电容器,A 、V 为安培表和伏特表。
当滑动变阻器滑片P 向b 端滑动过程中,下述说法正确的是A、伏特表示数变小 B、安培表示数变小C、电容器C 所带电量增多 D、P 点电势降低8、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 ,在该区域加沿轴线方向的匀磁强场,磁感应强度为B ,带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射,粒子飞出此区域时,速度方向偏转60°角,如下图所示,根据上述条件可求下列物理量中的哪几个? ①带电粒子的比荷;②带电粒子在磁场中运动的周期;③带电粒子在磁场中运动的半径;④带电粒子的初速度A .①②B .①③C .②③D .③④9、一个带电粒子以初速度v 0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域,穿出电场后接着又进入匀强磁场区域。
设电场和磁场区域有明确的分界线,且分界线与电场强度方向平行,如图中的虚线所示。
在图所示的几种情况中,可能出现的是A. B. C. D.10、一台直流电动机,其内阻为1Ω,在12V 工作电压下,其输出功率为20W ,此时电动机的输入功率可能为A 、164WB 、144WC 、120WD 、24W11、如图10-8所示,直线A 为电源a 的路端电压与电流的关系图像,直线B 为电源b 的路端电压与电流的关系图像,直线C 为一个电阻R 的两端电压与电流的关系图像.将这个电阻R 分别接到a ,b 两电源上,那么A .R 接到a 电源上,电源的效率较高B .R 接到b 电源上,电源的输出功率较大C .R 接到a 电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低II/2D .R 接到b 电源上,电阻的发热功率和电源的效率都较高12、如图所示,质量为60g 的金属棒长为L 1=20cm ,棒两端与长为L 2=30cm 的细软金属线相连,吊在磁感应强度B =0.5T 、竖直向上的匀强磁场中。
当金属棒中通过稳恒电流I 后,金属棒向纸外摆动,摆动过程中的最大偏角θ=60°(取g =10m/s 2),则下列说法中正确的是 ①金属棒中电流方向水平向右,电流大小为63A ②金属棒中电流方向水平向右,电流大小为23A ③当偏角θ=60°时,金属棒受到的合力为零 ④金属棒在摆动过程中动能的最大值为2.78³10-2JA.只有①正确B.①③正确C.只有②正确D.②④正确二、非选择题13、甲、乙两个同学使用完全相同的器材用伏安法测量同一未知电阻R x 的阻值,给定器材为:待测电阻R x ;电流表mA (量程5mA ,内阻约为10Ω);电压表V (量程3V ,内阻约为3000Ω);最大阻值为1700Ω的滑动变阻器;电源E (电动势约3V );开关S 、导线若干,甲、乙两个同学的测量数据处理结果分别如图甲、乙所示。
(1)由图甲得R x = ;由图乙得R x = 。
(2)分别画出甲、乙两位同学所用的测量电路,并由测量结果判定 同学测量结果较为准确14、我们都有这样的体验:手电筒里的两节干电池用久了以后, 灯丝发红。
这就是我们常说的 “电池没电了”.有人为了“节约”,在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用,为了检验此人的做法是否合理,某同学设计了下面的实验:(1)用图10-12甲所示的电路分别测量新旧电池的电动势和内阻,并把测量结果描绘成乙图所示的图像。
由图像可知:新电池的电动势E l =V ,内阻r 1= Ω;旧电池的电动势E 2= V ,内阻r 2=_____Ω.(2)已知小灯泡上标有“3V 2W”,若把新旧干电池各一节串联做电源,则电源的效率η= .(保留两位有效数字)(3)上小题中,新、旧电池提供的电功率分别是 W 和 W ;旧电池本身所消耗的电功率是 W ;小灯泡实际消耗的电功率是 W .(4)你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理,简述理由 . 15、某同学按如图15-5所示电路进行实验,实验时该同学将变阻器的触片P 移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示, 将电压表内阻看作无限大,电流表内阻看作零。
(1)电路中ε,r 分别为电源的电动势和内阻,1R ,2R ,3R 为定值电阻,在这五个物理量中,可根据上表中的数据求得的物理量是(不要求具体计算) 。
(2)由于电路发生故障,发现两电压表示数相同了(但不为零),若这种情况的发生是由用电器引起的,则可能的故障原因是 。
16、如图所示的电路中,用电动势E =6V ,内阻不计的电池组向电阻R 0=20Ω,额定电压U 0=4.5V 的灯泡供电,求:(1)要使系统的效率不低于6.00=η,变阻器的阻值及它应承受的最大电流是多大?(2)处于额定电压下的灯泡和电池组的最大可能效率是多少?它们同时适当选择的变阻器如何连接,才能取得最大效率?17、如图所示,一质量为m ,电量为+q 的带电小球以V 0的初速度射入水平方向的匀强电场中,小球恰能在电场中做直线运动。
若电场的场强大小不变,方向改为相反,同时加一垂直纸面向外的匀强磁场,小球仍以原来的初速度重新射入,小球恰好又能做直线运动,求电场强度E 及磁感强度B 的大小。
18、如图6所示,在平行于纸面的平面上建立一个xoy平面直角坐标系,在此坐标系的第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。
一个反质子(质量与质子相同,电荷与质子等值反性)和一个。
粒子从坐标原点0垂直磁场方向以相同速度v进入磁场中,速度方向与x轴夹角为300。
已知,反质子的质量为m,带电量为e且为负电荷,a粒子的质量为4m,带电量为2e.(1)反质子和a粒子在磁场中运动时间之比是多少?(2)分别求出这两个粒子射出磁场区时的位置坐标.19、20世纪40年代,我国物理学家朱洪元先生提出,电子在匀强磁场中作匀速圆周运动时会发出“同步辐射光”,辐射光的频率是电子作匀速圆周运动频率的k倍,大量实验证明,朱洪元先生的上述理论是正确的,并准确测定了k的数值,近年来同步辐射光已被应用于大规模集成电路的光刻工艺中。
若电子在某匀强磁场中做匀速圆周运动时产生的同步辐射光的频率为f,电子质量为m,电量为e,不计电子发出同步辐射光时损失的能量及对其速率和轨道的影响(1)写出电子作匀速圆周运动的周期T与同步辐射光的频率f之间的关系式(2)求此匀强磁场的磁感应强度B的大小(3)若电子作匀速圆周运动的半径为R,求电子运动的速率20、如图15-8所示(a)电路,当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图(b)中的AC,BC两直线所示,不考虑电表对电路的影响。
(1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图像应分别为U-I图像中的哪一条直线?(2)定值电阻R 0、变阻器的总电阻分别为多少? (3)试求出电源的电动势和内电阻。
(4)变阻器滑动片从一端滑到另一端的过程中,变阻器消耗的最大电功率为多少?21、真空中有一半径 为r 的圆柱形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里,Ox 为过边界上O 点的切线,如图所示,从O 点在纸面内向各个方向发射速率均为v 0的电子,设电子间相互作用忽略,且电子在磁场中偏转半径也为r .已知电子的电量为e ,质量为m .(1)速度方向分别与Ox 方向夹角成60°和90°的电子,在磁场中的运动时间分别为多少?(2)所有从磁场边界出射的电子,速度方向有何特征?(3)令在某一平面内有M 、N 两点,从M 点向平面内各个方向发射速率均为v 0的电子.请设计一种匀强磁场分布,其磁感应强度大小为B ,使得由M 点发出的电子都能够汇聚到N 点恒定电流、磁场练习题答案 选择题非选择题13、答案:(1)1060±40Ω 730±40Ω (2)甲x14、(1)1.5 0.3 1.2 4 (2)5l % (3)0.46 0.37 0.38 0.42 (4)不合理从上述计算可见,由于旧电池内阻太大,使得旧电池本身消耗的电功率大于它所提供的电功率,而小灯泡实际消耗的电功率远小于它的额定功率15、R 2 R 3 E R 2断路或Rp 短路16、解:(1)系统的效率为IE R U 020=η,要使0ηη≥,必有28.00020=≤ηER U I A由题意知:21R R R +=,01U IR E += 0020R U R U I +=, IE R U020=η联立解方程组,得)1(02000ηηE U U U E R E R -+-= 显然η随R 的增大而增大,又因为0ηη≥所以3.85)1(020000=-+-=ηηE U U U E R E R Ω(2) 0020R U R U I += 2002011R R EU E IR U +⋅==∴η当R 2趋于无穷大,把变阻器的B 端断开,使变阻器与灯泡串联时,η有极大值75.00max ==EU η 17、解:设初速度方向与水平方向夹角为α,只有电场时,小球做直线运动,所以与初速度垂直方向的合力应为0.则有Eq ²sin α=mg ²cos α ①加入磁场后,小球要做直线运动,必须使洛仑兹力不变,即小球受的合力为0 平行于速度方向 Eq ²cos α=mg ²sin α② 垂直与速度方向 qV 0B=mg ²cos α+Eq ²sin α ③ 由①②得α=45°(1分)代入①得:E=mg/q ④ 联立③④得:02qV mgB =18、;41)1((2))32,0(),0,(eBmv eB mv 19、(1)根据题意:fKT K f T =∴=1 ① (2)电子在匀强磁场B 中作匀速圆周运动,由电子所受的洛仑兹力f=evB 提供向心力。