2018人教版高中物理选修(3-1)模块检测

2018年高中物理（人教版选修3-1）第一章静电场单元检测一、选择题1. 如图所示，真空中一条直线上有四点A 、B 、C 、D ，AB=BC=CD ，只在A 点放一电量为+Q 的点电荷时，B 点电场强度为E ，若又将等量异号的点电荷﹣Q 放在D 点，则（ ）A. B 点电场强度为34E ，方向水平向右 B. B 点电场强度为54E ，方向水平向右C. B 、C 两点的电场强相同D. BC 线段的中点电场强度为零 【答案】BC 【解析】【详解】AB.只在A 点放正电荷时，B 点的场强为：2kQE r =，又将等量异号的点电荷﹣Q 放在D 点后，-Q 在B 点产生的场强为：2(4)12Q E k E r '==，所以B 点场强为： 22255(2)44B kQ kQ kQ E E r r r =+==，方向水平向右，故A 错误，B 正确； C. C 点场强为：22255244kQ kQ kQ E E r r r =+==（），方向水平向右，所以B 、C 两点 的电场强度相同，故C 正确； D. BC 线段的中点电场强度：2228803399(()22kQ kQ kQ E E r r r =+==≠），故D 错误． 2. 真空中两个完全相同的带电小球A 和B （均可看做点电荷），带电量分别为+2q 和-6q ，固定在相距为r 的两点，两球间静电力为F ，现用绝缘工具使两球接触后分开，将其固定在距离为2r的两点，则两球间库仑力为（ ）A. 相互作用的斥力，大小为43FB. 相互作用的引力，大小为34FC. 相互作用的引力，大小为2FD. 相互作用的斥力，大小为2F【答案】A 【解析】相距为r 时，根据库仑定律得：226q qF kr ⋅=，接触后，各自带电量变为2622q qq q -'==-，则此时有：222()2q qF kr ⋅'=，两式联立得43F F '=，再依据同种电荷相斥，可知，它们相互作用力为斥力，故A 正确，BCD 错误．点睛：本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题．注意两电荷接触后各自电荷量的变化，这是解决本题的关键．3. 一带电粒子在（重力不计）如图所示的电场中，在电场力作用下，沿虚线所示轨迹从A 点运动到B 点，下列说法中正确的是（ ）A. 粒子带正电B. 粒子的加速度在减少C. 粒子的动能在增大D. 粒子的电势能在增大 【答案】D 【解析】 【分析】【详解】A.由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方，与电场强度方向相反，故粒子带负电，故A 错误．B.B 点电场线密集，故电场强度大，电场力大，故加速度大，所以粒子的加速度一直增大，故B 错误； CD.由于带电粒子是从A 到B ，带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方，故电场力做负功，动能减小，电势能增大，故C 错误，D 正确． 故选D 。

模块综合质量检测卷(选修3－1)(时间：90分钟满分：100分)一、单选题(本题共8小题，每小题3分，共24分)1．市面上出现“充电五分钟通话两小时”的手机电源，源于其使用VOOC 闪充新技术．VOOC闪充标配的microUSB充电线接口为7针，而常规的microUSB充电线接口为5针，它标配的电池为8个金属触点，而常规电池通常为4～5个触点，与常规的microUSB充电线、电池相比，增加触点的作用是为了()A．增大充电电压B．增大电池的容量C．增大充电电流D．增大充电电阻解析：选C由题目：闪充新技术，标配的电池为8个金属触点，而常规电池通常为4～5个触点，可知，与常规的microUSB充电线、电池相比，触点增加，电池不变，则不可能增加充电电压，也没有改变电池的容量及电阻，只可能增大充电的电流，使其快速充满电，故C正确，A、B、D错误．2.玻璃皿中心放圆柱形电极A并接电源正极，玻璃皿边缘内壁放圆环形电极B并接电源负极，然后在玻璃皿中放入导电液体(盐水)．如果把玻璃皿放在向上的磁场中(白纸下面放有磁铁，且N极朝上)，接通开关，液体就会旋转起来．下列说法正确的是()A．接通开关后，导电液体逆时针旋转(俯视)B．改变电流大小，导电液体旋转速度也会改变C．仅改变电流方向或磁场方向，导电液体旋转方向不变D．同时改变电流方向和磁场方向，导电液体旋转方向改变解析：选B若A接电源正极，B接电源负极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由中心流向边缘；器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿顺时针方向，因此液体沿顺时针方向旋转，故A错误；改变电流大小，根据F＝BIL，则导电液体旋转速度也会改变，故B正确；仅改变电流方向或磁场方向，依据左手定则，导电液体旋转方向会变，故C错误；同时改变电流方向和磁场方向，根据左手定则，导电液体旋转方向不会改变，故D错误．3.如图所示，用细橡皮筋悬吊一轻质线圈，置于一固定直导线上方，线圈可以自由运动．当给两者通以图示电流时，线圈将()A．靠近直导线，两者仍在同一竖直平面内B．远离直导线，两者仍在同一竖直平面内C．靠近直导线，同时旋转90°D．远离直导线，同时旋转90°解析：选A用右手螺旋定则可以判断导线上方磁场方向向外，用左手定则判断线圈左侧受到的安培力向左，右侧受到的安培力向右，二者大小相等、方向相反，线圈水平方向合力为零；线圈下侧受到的安培力向下，上侧安培力向上，但是线圈下侧磁感应强度大，安培力大，因此线圈受到安培力的合力方向向下，线圈将靠近直导线，但两者仍在同一竖直平面内，故A项正确．4.有一个带正电荷的粒子，沿垂直于电场的方向射入带电平行板的匀强电场，粒子飞出电场后的动能为E k.当在带电平行板间再加入一个垂直纸面向里的如图所示的匀强磁场后，粒子飞出电场后的动能为E k′，磁场力做功为W，则下列判断正确的是()A．E k<E k′，W＝0 B．E k>E k′，W＝0C．E k＝E k′，W＝0 D．E k>E k′，W>0解析：选B磁场力即洛伦兹力，不做功，故W＝0，D错误；有磁场时，带正电的粒子受到向上的洛伦兹力的作用使其所受的电场力做正功减少，故B项正确．5.如图所示，两块平行板A、B之间距离为d，加在两板间的电压为U，并将B板接地作为零电势，现将正电荷q逆着电场线方向由A板移到B板，若用x表示移动过程中该正电荷到A板的距离，其电势能E p随x变化图线为下列图中的()解析：选B将B板接地作为零电势，把正电荷q逆着电场线方向由A板移到B板，电场力做负功，E p＝－qE(d－x)，电势能随x均匀增大，到达B板时，电势能为零，B正确，A、C、D错误．6.如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时()A．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用B．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用C．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用D．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用解析：选C由左手定则知导线受磁铁的作用力斜向左上方，由牛顿第三定律可知，导线对磁铁的反作用力应斜向右下方，则磁铁对桌面的压力增大，磁铁产生向右的运动趋势，从而受到向左的摩擦力作用，故C正确．7.如图所示，一匀强电场平行于正方形区域ABCD，AB边水平，BC边竖直，A、B、C三点的电势分别为6 V、2 V、－2 V．一质量为m，电量大小为q的带电微粒，从P点射入该电场区，恰好沿水平直线运动，下列判断正确的是()A．微粒带正电B．微粒做匀速直线运动C．电场强度的大小为2mg qD．微粒的电势能逐渐减少解析：选C由A、B、C三点的电势，可知U AB＝4 V，U BC＝4 V，可以判断场强的方向应为AC方向，如图：P点的带电粒子受力为重力、电场力．电场力应斜向上方，与电场方向相反，粒子带负电，A错误；微粒应做匀减速运动，B错误；由受力分析图可知，Eq ＝2mg，C正确；电场力做负功，微粒的电势能增加，D错误．8．如图所示，在垂直纸面向里、磁感应强度B＝2 T的匀强磁场中，有一长度L＝5 m的细圆筒，绕其一端O在纸面内沿逆时针方向做角速度ω＝60 rad/s 的匀速圆周运动．另一端有一粒子源，能连续不断相对粒子源沿半径向外发射速度为v＝400 m/s的带正电粒子．已知带电粒子的电量q＝2.5×10－6C，质量m ＝3×10－8 kg，不计粒子间相互作用及重力，打在圆筒上的粒子均不被吸收，则带电粒子在纸面内所能到达的范围面积S是()A．48π m2B．9π m2C．49π m2D．16π m2解析：选A发射粒子时，粒子沿半径方向的速度为v＝400 m/s，粒子随细圆筒做圆周运动，垂直半径方向的速度为ωL＝300 m/s，故粒子速度为v′＝500m/s，粒子速度方向与径向成arctan ωLv＝37°.粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力做向心力，故有B v′q＝m v′2，R＝3 m.所以，运动半径为R＝m v′qB根据左手定则可知：粒子做圆周运动也是沿逆时针方向运动．根据几何关系，粒子做圆周运动的圆心到O的距离为s＝4 m，故带电粒子在纸面内所能到达的范围为内径为s－R＝1 m，外径为s＋R＝7 m的环形区域．故带电粒子在纸面内所能到达的范围面积为S＝π×72－π×12(m2)＝48π m2，故A正确，B、C、D错误．二、多选题(本题共7小题，每小题3分，共21分)9．把一根通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在的区域的磁感线呈弧线，导线中的电流方向由a到b，如图所示．虚线框内有产生以上弧形的磁场源．下列符合要求的是()解析：选AC条形磁铁外部的磁场从N极指向S极，若左侧是N极则能够满足题意，故A正确；蹄形磁铁左侧为S极，则磁感线与题图中方向相反，故B错误；根据安培定则可知，通电导线电流向里，可以在上方形成由左向右的磁感线，故C正确；通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似，但根据安培定则可知，左侧为S极，右侧为N极，故形成磁感线与图示相反，故D错误．10．如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向上滑动时，则()A．电源的功率变小B．电容器储存的电荷量变小C．电源内部消耗的功率变大D．电阻R消耗的电功率变小解析：选BC由闭合电路欧姆定律可知，当滑片向上滑动时，R总减小，I 总增大，U端减小，而R1分压，U1增大，所以电容器上的电压减小．电源功率P 总＝I总E增大，A错误；由Q＝CU知Q减小，B正确；电源内部消耗功率P内＝I总2r增大，C正确；电阻R1消耗的功率增大，R上消耗的功率无法确定，D 错误．11.半径为R的导电圆环处于某一发散的磁场中，其环面的对称轴MN沿竖直方向，该磁场中与圆环相交的磁感线反向延长后交于对称轴上的某点，磁感线与对称轴成θ角，圆环上各点的磁感应强度B大小相等，若圆环上载有如图所示的恒定电流I，则() A．导电圆环所受的安培力的方向竖直向下B．导电圆环所受的安培力的方向竖直向上C．导电圆环所受的安培力的大小为2BIRD．导电圆环所受的安培力的大小为2πBIR sin θ解析：选BD将导线分成小的电流元，把磁场分解成水平方向和竖直方向的两个分量，则竖直方向的分磁场对这些电流元产生的总安培力为零，水平方向的分磁场产生的总安培力为F＝BIL＝2πBIR sin θ，方向为竖直向上，选项B、D 正确．12.如图所示，由PO 和QO 两块光滑绝缘的平板组成的“V”形组合体固定在地面上，两平板互相垂直，平板PO 与地面的夹角α＝37°，在两个平板上各放置一个且带同种电荷的小球A 和B ，A 、B 的带电量分别为q 和2q ，A 、B 恰在同一条水平线上静止．小球A 和B 可看成点电荷，A 的质量为m ，静电力常量为k ，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则( )A ．B 对A 库仑斥力是A 对B 库仑斥力的2倍B ．A 、B 两球所受平板的支持力大小均为54mgC ．B 球的质量为916mD ．A 、B 两球间的距离为2q 2k 3mg解析：选CD 库仑力是相互作用力，故A 对B 的库仑力与B 对A 的库仑力大小一定相等，A 选项错误；分析小球A 、B 的受力情况，对于A 球，根据平衡条件，N A cos 37°＝G A ，N A sin 37 °＝F ，对于B 球，根据平衡条件，N B cos 53°＝G B ，N B sin 53°＝F ，联立解得，N A ＝1.25mg ，F ＝0.75mg ，N B ＝1516mg ，m B ＝916m ，B 选项错误，C 选项正确；根据库仑定律，F ＝k q ·2q r 2，联立解得，r ＝2q2k 3mg ，D 选项正确．13．如图所示，R 1和R 2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但R 1的尺寸比R 2的尺寸大．在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图，则下列说法中正确的是( )A ．R 1中的电流小于R 2中的电流B ．R 1中的电流等于R 2中的电流C ．R 1中自由电荷定向移动的速率小于R 2中自由电荷定向移动的速率D ．R 1中自由电荷定向移动的速率等于R 2中自由电荷定向移动的速率解析：选BC设导体的电阻率为ρ，厚度为d，边长为L，则由电阻定律得：导体的电阻R＝ρLS ＝ρLLd＝ρd，则可知，R与边长L无关，故R1＝R2.通过电阻的电流I＝UR，由于U与R都相同，则通过两电阻的电流相同，故A错误，B正确；电流I＝ne v S＝ne v Ld，由于I、n、e、d相同，则L越大，v越小，则R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率，故C正确，D错误．14.如图所示，在平板PQ上方有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．某时刻有a、b、c三个电子(不计重力)分别以大小相等、方向如图所示的初速度v a、v b和v c经过平板PQ上的小孔O射入匀强磁场，这三个电子打到平板PQ上的位置到小孔O的距离分别是l a、l b和l c，电子在磁场中运动的时间分别为t a、t b和t c，整个装置放在真空中．下列判断正确的是()A．l a＝l c<l b B．l a<l b<l cC．t a<t b<t c D．t a>t b>t c解析：选AD由带电粒子在磁场中运动的特征可以画出这三个电子在磁场中运动的轨迹，如图所示．由带电粒子在磁场中运动的半径公式R＝m vBq和周期公式T＝2πmBq可得出l a＝l c<l b，t a>t b>t c，B、C错误，A、D正确．15.如图所示，在x轴下方的第Ⅲ、Ⅳ象限中，存在垂直于xOy平面方向的匀强磁场，磁感应强度B1＝2B2＝2B，带电粒子a、b分别从x轴上的P、Q两点(图中没有标出)以垂直于x轴方向的速度同时进入匀强磁场B1、B2中，两粒子恰在第一次通过y轴时发生正碰，碰撞前带电粒子a的速度方向与y轴正方向成60°角，若两带电粒子的比荷分别为k 1、k 2，进入磁场时的速度大小分别为v 1、v 2，不计粒子重力和两粒子间相互作用，则下列关系正确的是( )A ．k 1＝k 2B ．2k 1＝k 2C ．v 1＝2v 2D ．2v 1＝v 2解析：选AC 两粒子在y 轴上发生正碰时，粒子a 的速度与y 轴正方向成60°角，则粒子b 的速度与y 轴负方向成60°角，轨迹对应的圆心角分别为120°和60°，粒子运动轨迹如图所示：两粒子同时进入磁场并相撞，则运动时间相等，t 1＝t 2，其中t 1＝T 13＝2πm 13q 1B 1＝πm 13q 1B ，t 2＝T 26＝πm 23q 2B 2＝πm 23q 2B ，粒子的比荷间关系为k 1＝k 2，A 选项正确，B 选项错误；由于两粒子正碰则轨道半径相等，R 1＝m 1v 1q 1B 1，R 2＝m 2v 2q 2B 2，解得v 1＝2v 2，C 选项正确，D 选项错误．三、非选择题(本题共5小题，共55分)16．(8分)在探究“决定导线电阻因素”的实验中，需要进行以下测量：(1)用螺旋测微器测得导线的直径如图1所示，其读数是0.701 mm.请在图中相应刻度处的方框内填入正确数字．(2)欲用伏安法测定一段电阻丝的电阻，其阻值约为12 Ω，要求测量结果尽量准确，并且电压、电流测量范围尽可能大一些．下列器材中：电流表应选用(填器材的标号，下同)________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________．并在如图2的虚线框内画出你设计的实验电路图．A ．电池阻E (6 V ，内阻很小)B ．电流表A 1(0～3 A ，内阻约0.01 Ω)C ．电流表A 2(0～0.6 A ，内阻约0.1 Ω)D ．电压表V 1(0～3 V ，内阻约3 kΩ)E ．电压表V 2(0～6 V ，内阻约6 kΩ)F ．滑动变阻器R 1(0～5 Ω，2 A)G ．滑动变阻器R 2(0～1 kΩ，1 A)H ．电键、导线解析：(1)螺旋测微器的读数为0.701 mm ，故可分解为0.5 mm ＋0.201 mm ，即0.5 mm ＋20.1×0.01 mm ，三个格子里的示数从下到上分别为15、20、25.(2)电源电动势为6 V ，电压表选：电压表V 2(0～6 V ，内阻6 kΩ)，电路最大电流I ＝E R ＝612＝0.5 A ，则电流表可选：A 2(0～0.6 A ，内阻0.1 Ω)，电压从零开始，滑动变阻器应采用分压接法，由于R R A＝120.1＝120<R V R ＝6 00012＝500，则电流表采用外接法，滑动变阻器的范围应与电阻值差不多，方便调节，所以滑动变阻器选R 1，实验电路图如图所示．答案：(1)15 20 25 (2)A 2 V 2 R 1 图见解析17．(8分)(2018·江苏卷)一同学测量某干电池的电动势和内阻．(1)甲图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处．(2)实验测得的电阻箱阻值R 和电流表示数I ，以及计算的1I 数据见下表：R /Ω8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 I /A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.261I /A －16.7 6.0 5.3 4.5 3.8 根据表中数据，在方格纸上作出R -1I关系图象．由图象可计算出该干电池的电动势为______V ，内阻为______Ω.(3)为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV 的电压表并连在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A 时，电压表的指针位置如图乙所示，则该干电池的电动势应为________V ，内阻应为________Ω.解析：(1)①开关不应该闭合，应该保持断开状态．②电阻箱要以最大阻值接入，然后再调小．(2)根据表中数据描点连线如图所示．由闭合电路欧姆定律，E＝IR＋Ir得R＝E·1I－r，类似于一次函数y＝kx＋b的形式，R-1I图象的斜率表示电动势E，纵截距绝对值为内阻r.读图可知，E＝1.4 V，r＝1.2 Ω.(3)因为电动势是一个常数1.4 V，电流表的内阻R A＝U AI＝0.2 Ω，内阻为1.2Ω－0.2 Ω＝1.0 Ω.答案：(1)①开关未断开；②电阻箱阻值为零．(2)见解析图 1.4(1.30～1.44都算对) 1.2(1.0～1.4都算对)(3)1.4[结果与(2)问第一个空格一致]1．0[结果比(2)问第二个空格小0.2]18．(10分)(2019·大同一中模拟)如图所示，质量m＝2.0×10－4 kg、电荷量q＝1.0×10－6 C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中．取g＝10 m/s2.(1)求匀强电场的电场强度E1的大小和方向；(2)在t＝0时刻，匀强电场强度大小突然变为E2＝4.0×103 N/C，方向不变．求在t＝0.20 s时间内电场力做的功；(3)在t＝0.20 s时刻突然撤掉电场，求带电微粒回到出发点时的动能．解析：(1)带正电微粒在重力场和匀强电场中处于静止状态，电场力和重力平衡，E1q＝mg，代入数据解得E1＝2.0×103 N/C，方向向上．(2)在t＝0时刻，电场强度突然变化为E2＝4.0×103 N/C．根据牛顿第二定律可知，qE2－mg＝ma1，解得a1＝10 m/s2.在t＝0.20 s时间内上升高度h＝12a1t2，解得h＝0.20 m.电场力做功W＝qE2h，解得W＝8.0×10－4 J.(3)设在t＝0.20 s时刻突然撤掉电场时粒子的速度大小为v，回到出发点时的动能为E k，根据运动学公式可知，v＝at.根据能量守恒可知，E k＝mgh＋12m v2，解得E k＝8.0×10－4 J.答案：(1)2.0×103 N/C方向向上(2)8.0×10－4 J(3)8.0×10－4 J19.(13分)(2017·天津卷)平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，如图所示．一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动，Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍．粒子从坐标原点O离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等．不计粒子重力，问：(1)粒子到达O点时速度的大小和方向；(2)电场强度和磁感应强度的大小之比．解析：(1)粒子在电场中从Q到O做类平抛运动，设Q点速度v与x方向夹角为α，Q点到x轴的距离为L，到y轴的距离为2L，粒子的加速度为a，运动时间为t，根据类平抛运动的规律，有：x方向：2L＝v0ty方向：L＝12at2粒子到达O点时沿y轴方向的分速度为v y＝at又tan α＝v y v解得tan α＝1，即α＝45°，粒子到达O点时速度方向与x轴方向的夹角为45°角斜向上．粒子到达O 点时的速度大小为v ＝v 0cos 45°＝2v 0.(2)设电场强度为E ，粒子电荷量为q ，质量为m ，粒子在电场中受到的电场力为F ，粒子在电场中运动的加速度：a ＝qE m设磁感应强度大小为B ，粒子做匀速圆周运动的半径为R ，洛伦兹力提供向心力，有：q v B ＝m v 2R根据几何关系可知：R ＝2L整理可得E B ＝v 02.答案：(1)2v 0 方向与x 轴方向的夹角为45°角斜向上 (2)v 0220．(16分)环保部门为了监测某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计．该装置的外形为一长方体，由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a 、b 、c ，左右两端开口，在垂直于上下表面加磁感应强度为B 的匀强磁场，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极，电阻率为ρ的污水管慢管口从左向右匀速流经该装置时，接在两电极间的理想电压表显示两个电极间的电压为U ，求：(1)该装置内电场的场强的大小和方向；(2)污水的流量Q (单位时间内排出的污水体积)；(3)若从两个电极引出两条导线，导线间接一阻值为R 的电阻时理想电压表的示数．解析：(1)依据电场强度公式E ＝U d ，而d ＝b ，解得E ＝U b方向垂直纸面向外(由后侧面指向前侧面)．(2)根据电场力与洛伦兹力平衡，则有qE＝q v B，而污水的流量Q＝v S解得Q＝cUB.(3)根据电阻定律：r＝ρbac且U1R＝UR＋rU1＝RacRac＋ρbU.答案：(1)Ub垂直纸面向外(2)cUB(3)RacRac＋ρbU。

AB高中物理选修3-1模块测试卷1.如图所示的四个实验现象中，不能表明在电流周围能产生磁场的是 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5.一带电油滴在匀强电场E 中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向上。

若不计空气阻力，则此带电油滴从a 运动到b 的过程中，能量变化情况为 A.动能增加 B.重力势能和电势能之和增加 C.电势能增加 D.动能和电势能之和减小6.在如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，R 1和R 3均为定值电阻，R 2为滑动变阻器。

当R 2的滑动触点在a 端时合上开关S ，此时三个电表A 1、A 2和V 的示数分别为I 1、I 2和U ；现将R 2的滑动触点向b 端移动，则三个电表示数的变化情况是A ．I 1增大，I 2不变，U 增大B ．I 1减小，I 2增大，U 减小C ．I 1增大，I 2减小，U 增大D ．I 1减小，I 2不变，U 减小8.如图所示，从灯丝发出的电子经加速电场加速后，进入偏转电场，若加速电压为U 1，偏转电压为U 2，电子能够射出，要使电子在电场中的偏转量y 增大为原来的2倍，下列方法中正确的是A.使U 1增大到原来的2倍B.使U 2增大为原来的2倍C.使偏转板的长度减小为原来的1/2D.使偏转板的距离减小为原来的1/2 9.传感器是一种采集信息的重要器件， 如图所示是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F 作用于可动膜片电极上，可使膜片产生形变，引起电容的变化。

现将电容器灵敏电流计和直流电源串联成闭合电路，那么 A ．当F 向上压膜片电极时，电容将增大 B ．当F 向上压膜片电极时，电容将减小 C ．若电流计有示数变化，则压力F 发生变化 D ．若电流计有示数变化，则压力F 不发生变化13.如图所示的曲线表示某一电场的电场线（未表明方向），把一带电荷量为2×10-8C 的正点电荷从A 点移至B 点时，电场力做了6×10-4J 的功，且在B 点受到电场力为4×10-6N ，试求： （1）在图中标出每根电场线的方向并求出B 的场强； （2）该电荷在A 、B 两点中哪一点时的电势能大，从A 点移至B 点电势能改变了多少； （3）A 、B 两点的电势差是多少？ba高中物理选修3-1模块测试卷参考答案一、选择题（共40分）二、填空题（共20分） 11．3 （2分）2（2分）12．（1）（2）实验电路如图（6分） （3）在方格纸内画出I-U 图线（4分） （4）先不变后增大；（3分）三、计算题（共40分）13.（1）向右，由E=Ｆ／ｑ，知Ｅ＝2×102N/C （3分）（2）电荷在A 处电势能大；W AB =6×10-4J 由W AB =-△E ，知△E p =-6×10-4J (3) 由U AB = W AB /q 知，U AB =3×10-4V （3分）14．电容器左板接电阻丝的高电势点，所以电容器左板带正电。

模块检测(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1．关于物理学史，下列说法中不正确的是( )A．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的B．法拉第不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图象C．法拉第通过实验研究确认了真空中两点电荷之间相互作用力的规律D．库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律答案 C2．如图所示的四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点，其中电势和场强都相同的是( )答案 B解析A中，a、b两点场强的方向不同，A错误；B中，a、b两点电势和场强均相同，B正确；C中，a点电势高于b点电势，C错误；D中，a、b两点场强的方向不同，D错误．3.一带正电的粒子在电场中做直线运动的v－t图象如图1所示，t1、t2时刻分别经过M、N 两点，已知在运动过程中粒子仅受电场力作用，则下列判断正确的是( )图1A．该电场可能是由某正点电荷形成的B．M点的电势高于N点的电势C．带电粒子从M点运动到N点的过程中，电势能逐渐增大D．带电粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力答案 C解析由v－t图象可知：该粒子做的是匀减速直线运动，则粒子所处电场为匀强电场，A、D错误；由于粒子带正电，正电荷受力方向跟该点的场强方向相同，如图所示，因沿着电场线方向电势降低，故M点的电势低于N点的电势，B错误；带电粒子从M点运动到N点，电场力做负功，电势能增加，C正确．4.如图2，两平行的带电金属板水平放置．若在两板中间a点由静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态，现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°，再在a点由静止释放一同样的微粒，该微粒将( )图2A．保持静止状态B．向左上方做匀加速运动C．向正下方做匀加速运动D．向左下方做匀加速运动答案 D解析两平行金属板水平放置时，带电微粒静止有mg＝qE，现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°后，两板间电场强度方向逆时针旋转45°，电场力方向也逆时针旋转45°，但大小不变，此时电场力和重力的合力大小恒定，方向指向左下方，故该微粒将向左下方做匀加速运动，选项D正确．5．在研究微型电动机的性能时，应用如图3所示的实验电路．当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V．则这台电动机正常运转时输出功率为( )图3A．32W B．44WC．47W D．48W答案 A解析当电动机停止转动时，电动机可视为纯电阻，由欧姆定律可知电动机的线圈电阻r＝2.00.5Ω＝4Ω.当正常转动后，P 入＝24×2W ＝48W ，P 出＝P 入－P r ＝48W －2.02×4W ＝32W. 6．如图4所示，a 、b 是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d ，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里，在a 、b 两极板间还存在着匀强电场E .从两极板左侧中点c 处射入一束正离子(不计重力)，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d 孔射出后分成3束．则下列判断正确的是( )图4A ．这三束正离子的速度一定不相同B ．这三束正离子的质量一定不相同C ．这三束正离子的电荷量一定不相同D ．这三束正离子的比荷一定不相同答案 D解析 带电粒子在金属板中做直线运动，qvB ＝qE ，v ＝E B ，表明带电粒子的速度一定相等，而离子带的电荷量、电性、质量、比荷的关系均无法确定；在磁场中r ＝mv qB，带电离子运动半径不同，所以比荷一定不同，D 项正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)7．如图5所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正、负粒子从O 点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与磁场边界成θ角．若不计重力，关于正、负粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是( )图5A ．运动的轨道半径相同B ．重新回到边界的速度大小和方向都相同C ．重新回到边界的位置与O 点的距离不相同D ．运动的时间相同答案 AB解析 由运动轨道半径公式r ＝mv qB可得，正、负粒子在磁场中运动的轨道半径相同，周期相同，但偏转的方向不同，两者运动轨迹圆弧所对应的圆心角不同，它们在磁场中运动的时间不同，但圆心角之和为360°，所对应的弦相同，故重新回到边界的位置与O 点距离相同且两者射出时的速度大小和方向都相同．8．如图6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( )图6A ．电压表读数变大，通过灯L 1的电流变大，灯L 2变亮B ．电压表读数变小，通过灯L 1的电流变小，灯L 2变亮C ．电压表读数变大，通过灯L 2的电流变小，灯L 1变暗D ．电压表读数变小，通过灯L 2的电流变大，灯L 1变暗答案 BD解析 两灯和滑动变阻器组成的电路，其中L 2在干路上，L 1和滑动变阻器并联后与L 2串联，电压表测量的是L 1两端电压，即是测滑动变阻器两端电压．当滑动变阻器的滑片P 从a 端向b 端滑动时，滑动变阻器连入电路中的阻值减小，滑动变阻器R ′与L 1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L 2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，L 2的电功率增大，L 2变亮；且L 2两端电压U 2增大，L 1两端电压U 1＝U －U 2减小，电压表的示数减小；L 1两端电压U 1减小，使通过L 1的电流减小；且L 1的电功率减小，L 1变暗．9．如图7所示，直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图象，曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图象，则下列说法正确的是( )图7A ．电源电动势约为50VB ．电源的内阻约为253Ω C ．电流为2.5A 时，外电路的电阻约为15ΩD ．输出功率为120W 时，输出电压约是30V答案 ACD解析 根据闭合电路的欧姆定律，电源的输出电压：U ＝E －Ir ，对照U －I 图象，当I ＝0时，U ＝E ＝50 V ，故A 正确；U －I 图象斜率的绝对值表示内阻，故：r ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝50－206 Ω＝5 Ω，故B 不正确；电流为2.5 A 时，对照U －I 图象，电压为37.5 V ，故外电路电阻：R ＝U I ＝37.5 V 2.5 A＝15 Ω，故C 正确；输出功率为120 W 时，对照P －I 图象，电流为4 A ，再对照U －I 图象，输出电压为30 V ，故D 正确．10．如图8所示，连接两平行金属板的导线的一部分CD 与一有电源回路的一部分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．则( )图8A ．若等离子体从右方射入，F 向左B ．若等离子体从右方射入，F 向右C ．若等离子体从左方射入，F 向左D ．若等离子体从左方射入，F 向右答案 AD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、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，由左手定则可知，它所受的安培力方向向左，所以A 项对，B 项错，同理可分析得知C 项错，D 项对．三、实验题(本题共2小题，共16分)11．(8分)如图9所示为多用电表示意图．其中A 、B 、C 为三个可调节的部件．某同学在实验室中用它测量一阻值约为1～3k Ω的电阻．他测量的操作步骤如下：图9(1)调节可调部件______________，使电表指针指向________________．(2)调节可调部件B ，使它的尖端指向____________位置．(3)将红、黑表笔分别插入正、负插孔中，两笔尖相互接触，调节可动部件________________，使电表指针指向欧姆零刻度位置．(4)将两只表笔分别与待测电阻两端相接，进行测量读数．(5)换测另一阻值为20～25k Ω的电阻时，应调节B ，使它的尖端指向“×1k ”的位置，此时还必须重复步骤____________，才能进行测量，若电表读数如图所示，则该待测电阻的阻值是____________．答案 (1)A 左边零刻度处 (2)“×100”的倍率挡(3)C (5)(3) 22k Ω12．(8分)用下列器材，测定小灯泡的额定功率．A ．待测小灯泡：额定电压6V ，额定功率约为5W ；B ．电流表：量程1.0A ，内阻约为0.5Ω；C ．电压表：量程3V ，内阻5k Ω；D ．滑动变阻器R ：最大阻值为20Ω，额定电流1A ；E ．电源：电动势10V ，内阻很小；F ．定值电阻R 0(阻值10k Ω)；G ．开关一个，导线若干．要求：(1)实验中，电流表应采用____________接法(填“内”或“外”)；滑动变阻器应采用____________接法(填“分压”或“限流”)．(2)在方框中画出实验原理电路图．(3)实验中，电压表的示数调为________V 时，即可测定小灯泡的额定功率．答案 (1)外 限流(分压也可) (2)见解析图 (3)2解析 (1)小灯泡的额定电流为I ＝P U ＝56 A ，正常发光时的电阻为R L ＝U I＝7.2 Ω，由于电压表量程小于小灯泡的额定电压，实验时需先与定值电阻串联以扩大量程，则有R L <R A R V ＝0.5×(5 000＋10 000) Ω＝50 3 Ω，故测量电路采用电流表外接法．由于采用限流式接法时可使小灯泡获得的最低电压为U min ＝ER L R L ＋R≈2.6 V ，调节滑动变阻器，可以满足小灯泡正常发光时的要求，故控制电路可以采用限流式，当然也可以使用分压式．(2)实验电路图如图所示(3)由于定值电阻的阻值等于电压表内阻的二倍，则电压表两端电压等于总电压的三分之一．四、计算题(本题共4小题，共44分)13．(8分)如图10所示为一组未知方向的匀强电场的电场线，将电荷量为q ＝－1.0×10－6C 的点电荷由A 点沿水平线移至B 点，克服静电力做了2×10－6J 的功，已知A 、B 间的距离为2cm.图10(1)试求A 、B 两点间的电势差U AB ；(2)若A 点的电势为φA ＝1V ，试求B 点的电势φB ；(3)试求该匀强电场的电场强度大小E 并判断其方向．答案 (1)2V (2)－1V (3)200V/m 沿电场线斜向下解析 (1)由题意可知，静电力做负功W AB ＝－2×10－6J据U AB ＝W AB q得U AB ＝2V (2)U AB ＝φA －φB ，则φB ＝φA －U AB ＝－1V(3)d ＝2×10－2×cos60°m＝1×10－2m. E ＝U AB d＝200V/m 方向为沿电场线斜向下．14．(10分)如图11甲所示电路，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乙中的AC 、BC 两直线所示，不考虑电表对电路的影响．图11(1)电压表V 1、V 2的示数随电流表示数的变化图象应分别为U －I 图象中哪一条直线？(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阻．答案 见解析解析 (1)电压表V 1、V 2的示数随电流表示数的变化图象应分别为U －I 图象中的BC 和AC 直线．(2)定值电阻R 0＝U 2I ＝1.50.5Ω＝3Ω. 当滑动片在R 的最右端时对应BC 直线上的B 点U 1＝7.5V ，I ＝0.5A.R 总＝U R I ＝U 1－U 2I ＝7.5－1.50.5Ω＝12Ω. (3)由闭合电路欧姆定律表达式E ＝U ＋Ir得E ＝7.5＋0.5rE ＝6＋2.0r联立以上两式得：E ＝8V ，r ＝1Ω.15．(12分)如图12所示，初速度为零的负离子经电势差为U 的匀强电场加速后，从离子枪T 中水平射出，经过一段路程后进入水平放置的距离为d 的两平行金属板MN 和PQ 之间，离子所经空间存在着磁感应强度为B 的匀强磁场．不考虑离子重力作用，离子的荷质比q m在什图122＝qU 分析离子进入磁场后打到金属板两端的轨迹，如图所示，设半径分别为R 1和R 2，则离子打到金属板上的条件是R 1≤R ≤R 2由勾股定理知：R 21＝d 2＋(R 1－d 2)2 解得R 1＝54d 同理可得：R 22＝(2d )2＋(R 2－d 2)2解得：R 2＝174d 离子在磁场中运动时，由洛伦兹力和向心力公式可得： qvB ＝m v 2R解得：R ＝mv qB故q m ＝2U B 2R 2因R 1≤R ≤R 2，故32U 289B 2d 2≤q m ≤32U 25B 2d 2. 16．(14分)如图13所示的平面直角坐标系xOy ，在第Ⅰ象限内有平行于y 轴的匀强电场，方向沿y 轴正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc 区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy 平面向里，正三角形边长为L ，且ab 边与y 轴平行．一质量为m 、电荷量为q 的粒子，从y 轴上的P (0，h )点，以大小为v 0的速度沿x 轴正方向射入电场，通过电场后从x 轴上的a (2h,0)点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y 轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y 轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力．求：图13(1)电场强度E 的大小；(2)粒子到达a 点时速度的大小和方向；(3)abc 区域内磁场的磁感应强度B 的最小值．答案 (1)mv 202qh (2)2v 0 方向指向第Ⅳ象限与x 轴正方向成45°角 (3)2mv 0qL解析 (1)设粒子在电场中运动的时间为t ，则有x ＝v 0t ＝2h ，y ＝12at 2＝h ，qE ＝ma ，联立以上各式可得E ＝mv 22qh .(2)粒子到达a 点时沿y 轴负方向的分速度v y ＝at ＝v 0. 所以v ＝v 20＋v 2y ＝2v 0，方向指向第Ⅳ象限与x 轴正方向成45°角．(3)粒子在磁场中运动时，有qvB ＝m v 2r当粒子从b 点射出时，磁场的磁感应强度为最小值，此时有r ＝22L ，所以B ＝2mv 0qL .。

章末综合测评(一)(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)1．静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸衣若”之说，但下列不属于静电现象的是()A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉【解析】用塑料梳子梳头发时相互摩擦，塑料梳子会带上电荷吸引纸屑，选项A属于静电现象；带电小球移至不带电金属球附近，由于静电感应，金属小球在靠近带电小球一端会感应出与带电小球异号的电荷，两者相互吸引，选项B属于静电现象；小线圈接近通电线圈过程中，由于电磁感应现象，小线圈中产生感应电流，选项C不属于静电现象；从干燥的地毯上走过，由于摩擦生电，当手碰到金属把手时瞬时产生较大电流，人有被电击的感觉，选项D属于静电现象．【答案】 C2．一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()【导学号：34522193】A．极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大B．极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C．极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D ．极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变【解析】 平行板电容器电容的表达式为C ＝εS 4πkd ，将极板间的云母介质移出后，导致电容器的电容C 变小．由于极板间电压不变，据Q ＝CU 知，极板上的电荷量变小．再考虑到极板间电场强度E ＝U d，由于U 、d 不变，所以极板间电场强度不变，选项D 正确．【答案】 D3．如图1所示，A 、B 、C 为匀强电场中的三个点，已知∠CAB ＝60°，AB ＝2AC ＝2 cm ，φA ＝0 V 、φB ＝－8 V ，将一带电量为q ＝3×10－5 C 的正电荷从A 点移到C 点，电场力做功6×10－5 J ，则下列说法正确的是( )【导学号：34522194】图1A ．C 点电势为2 VB ．电场强度E 沿AB 方向由A →B ，大小为400 N/CC ．该正电荷在B 点具有的电势能为24×10－4 JD ．将该正电荷从C 点移到B 点，电势能增加了1.8×10－4 J【解析】 将一带电量为q ＝3×10－5 C 的正电荷从A 点移到C 点，电场力做功6×10－5 J ，则U AC ＝W AC q ＝6×10－53×10－5V ＝2 V ，而φA ＝0 V ，则φC ＝－2 V ，选项A 错误；若从C 点做AB 的垂线，则交点D 为AB 的四等分点，可知D 点的电势为－2 V ，CD 为等势线，场强垂直CD ，即电场强度E 沿AB 方向由A →B ，大小为E ＝U d ＝20.5×10－2V/m ＝400 V/m ，选项B 正确；该正电荷在B 点具有的电势能为ε＝φB q＝(－8)×3×10－5 J＝－2.4×10－4 J，选项C错误；从C到B点电势降低，故将该正电荷从C点移到B点，电势能将减小，选项D错误．【答案】 B4．x轴上有两点电荷Q1和Q2，Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图2中的曲线所示，规定无限远处电势为零，下列推理与图象信息不符合的是()【导学号：34522195】图2A．Q1一定大于Q2B．Q1和Q2一定是同种电荷，但不一定是正电荷C．电势最低处P点的电场强度为0D．Q1和Q2之间各点的电场方向都指向P点【解析】两个点电荷间的电势都为正，因此两点电荷都为正电荷，B不符合图象信息，两个正点电荷的连线上有一点场强为零，正的试探电荷从两个电荷中的任一电荷附近沿连线向场强为零的点移动时电势都降低，到场强为零的点，电势最低，C符合图象信息，场强为零的点离Q1远，故Q1一定大于Q2，A符合图象信息；Q1和Q2之间各点的电场方向都指向P点，D符合图象信息．【答案】 B5．如图3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3A．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【解析】设加速电场电压为U0，偏转电压为U，极板长度为L，间距为d，电子加速过程中，由U0q＝m v202，得v0＝2U0qm，电子进入极板后做类平抛运动，时间t＝Lv0，a＝Uqdm，v y＝at，tan θ＝v yv0＝UL2U0d，由此可判断C正确．【答案】 C6．如图4所示，两块水平放置的带电平行金属板间有竖直向上的匀强电场．一个质量为m、带电量为q的油滴以初速度v0进入电场，并在电场中沿直线运动了一段时间，空气阻力不计，则()【导学号：34522196】图4A．该油滴带负电B．在这段时间内电场力所做的功大于油滴重力势能的变化C．在这段时间内油滴的机械能保持不变D．在这段时间内油滴的动能保持不变【解析】油滴受重力和电场力，由于油滴做直线运动，故合力一定为零，电场力与重力平衡，电场力向上，与场强同向，故油滴带正电，故A错误；由于电场力和重力是一对平衡力，电场力做的功等于克服重力做的功，而克服重力做的功等于重力势能的增加量，所以电场力所做的功等于油滴重力势能的变化，故B错误；由于除重力外电场力做正功，故机械能增加，故C错误；由于受力平衡，做匀速直线运动，故动能不变，故D正确．【答案】 D7．如图5所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球，P 小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q 小球从两板正中央由静止开始释放，两小球最后都能打在右极板上的同一点．则从开始释放到打到右极板的过程中( )图5A ．它们的运行时间t P ＞t QB ．它们的电荷量之比q P ∶q Q ＝2∶1C ．它们的动能增加量之比ΔE k P ∶ΔE k Q ＝4∶1D ．它们的电势能减少量之比ΔE P ∶ΔE Q ＝2∶1【解析】 在竖直方向加速度均为g ，竖直分位移相等，所以它们运行时间相等，A 项错误；水平位移x P ＝2x Q ，12a P t 2＝2×12a Q t 2，F P ＝2F Q ，q P ＝2q Q ，q P ∶q Q ＝2∶1，B 项正确；ΔE k P ＝mgh ＋F P x ，ΔE k Q ＝mgh ＋F Q x 2，所以ΔE k P ∶ΔE k Q ≠4∶1，C 项错误；ΔE P ∶ΔE Q ＝F P x ∶F Q x 2＝4∶1，D 项错误．【答案】 B8.两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图6所示．c 是两负电荷连线的中点，d 点在正电荷的正上方，c 、d 到正电荷的距离相等，则( )【导学号：34522197】图6A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的高C．c点的电场强度比d点的大D．c点的电势比d点的低【解析】根据电场线的分布图，a、b两点中，a点的电场线较密，则a 点的电场强度较大，选项A正确．沿电场线的方向电势降低，a点的电势低于b 点的电势，选项B错误．由于c、d关于正电荷对称，正电荷在c、d两点产生的电场强度大小相等、方向相反；两负电荷在c点产生的电场强度为0，在d点产生的电场强度方向向下，根据电场的叠加原理，c点的电场强度比d点的大，选项C正确．c、d两点中c点离负电荷的距离更小，c点电势比d点低，选项D 正确．【答案】ACD9.如图7所示的水平匀强电场中，将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置，释放后，M、N保持静止，不计重力，则()图7A．M的带电量比N的大B．M带负电荷，N带正电荷C．静止时M受到的合力比N的大D．移动过程中匀强电场对M做负功【解析】两带电小球分别在两球间的库仑力和水平匀强电场的电场力作用下处于平衡状态，因为两小球间的库仑力等大反向，则匀强电场对两带电小球的电场力也等大反向，所以两带电小球的带电量相等，电性相反，静止时，两球所受合力均为零，选项A、C错误；M、N两带电小球受到的匀强电场的电场力分别水平向左和水平向右，即M 带负电，N 带正电，M 、N 两球在移动的过程中匀强电场对M 、N 均做负功，选项B 、D 正确．【答案】 BD10．如图8所示，真空中a 、b 、c 、d 四点共线且等距．先在a 点固定一点电荷＋Q ，测得b 点场强大小为E .若再将另一等量异种点电荷－Q 放在d 点时，则( )【导学号：34522198】图8A ．b 点场强大小为34EB ．c 点场强大小为54EC ．b 点场强方向向右D ．c 点电势比b 点电势高【解析】 设ab ＝bc ＝cd ＝L ，据题：＋Q 在b 点产生的场强大小为E ，方向水平向右，由点电荷的场强公式得：E ＝k Q L 2，－Q 在b 点产生的电场强度大小为：E 1＝k Q (2L )2＝14E ，方向水平向右，所以b 点的场强大小为E b ＝E ＋14E ＝54E ，方向水平向右，故A 错误，C 正确；根据对称性可知，c 点与b 点的场强大小相等为54E ，方向水平向右，故B 正确；电场线方向从a 指向d ，而顺着电场线方向电势降低，则c 点电势比b 点电势低，故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)如图9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/s2)．求：图9(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．【解析】(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)对物体进行受力分析，如图所示．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)如图10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 ＝1.0×10－2 kg.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·m 2/C 2，取g ＝10 m/s 2)图10(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？【导学号：34522199】【解析】 (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11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11(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？【解析】 (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＝g cos 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 v 2B 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 v 2B ＋mg 等·2l 所以v A ＝5glcos 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。

15.（12分）如图所示，有一质子（电荷量为e 、质量为m ）经电压U 0加速后，进入两块间距为d 电压为U 的平行金属板间，若质子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿出电场，求： （1）质子射出加速电场的速度 （2）金属板的长L（3）质子穿出电场时的速度16.（12分）如图所示电路中，E = 9伏，r =1欧，R 2=2欧，灯A 标有“12伏，12瓦”，灯B 标有“4伏，4瓦”字样，调节滑动变阻器R 1 的大小，使灯B 正常发光，求： (1)这时灯A 的实际功率 (2)滑动变阻器R 1 的阻值(3)若将滑动变阻器R 1 的滑片P 向下滑动，试分析A 、B 两个灯的亮暗变化高二物理试题第4页（共5页）参考答案1.C2.A3.A4.C5.C6.B7.D8.AC9.AC 10.B 11.(1)Ω⨯1欧姆调零（2）1300Ω12.(1)a（2）B F D（3）1.5V 1.014.解:(1)电阻R的值为 R=22441UI=Ω=Ω(2)当开关接a时,有11E U I r=+又15U V=1112.50.55PI A AU===当开关接b时,有22E U I r=+又14U V=21I A=联解得 E=6V r=2Ω15.解：（1）e U0=221mvmeuv02=（2）222121mdveULd=代入数据得L=UUd02（3）e（U0+U/2）=221mvmUUev)2(+=16．解：（1）RA=UA2/PA=122/12Ω=12ΩRB=UB2/PB=42/4Ω=4ΩIB＝PB/UB=4/4A=1A。

模块综合检测(时间：90分钟 满分：110分)一、选择题(本题共14小题，每小题4分，共56分，第1～8小题只有一个选项符合题意，第9～14小题有多个选项符合题意；全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1.如图所示，把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N 极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面，当线圈内通入图示方向的电流时，线圈将( )A ．向左运动B ．向右运动C ．静止不动D ．无法确定解析：选A 方法一：等效法。

把通电线圈等效成小磁针，由安培定则可知，线圈等效成小磁针后，左端是S 极，右端是N 极，根据异名磁极相互吸引，线圈将向左运动。

选项A 正确。

方法二：电流元法。

取线圈的上、下两小段分析，如图所示，根据其中心对称性可知线圈所受安培力的合力水平向左，故线圈向左运动。

选项A 正确。

2.如图所示，A 、B 、C 、D 、E 是半径为r 的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A 点处的电荷量为－q 外，其余各点处的电荷量均为＋q ，则圆心O 处( )A ．场强大小为kq r 2，方向沿OA 方向B ．场强大小为kq r 2，方向沿AO 方向C ．场强大小为2kq r 2，方向沿OA 方向D ．场强大小为2kq r 2，方向沿AO 方向 解析：选C 在A 处放一个－q 的点电荷与在A 处同时放一个＋q 和－2q 的点电荷的效果相当，因此可以认为O 处的场是五个＋q 和一个－2q 的点电荷产生的场合成的，五个＋q 处于对称位置上，在圆心O 处产生的合场强为0，所以O 点的场强相当于－2q 在O 处产生的场强。

故选C 。

3．以下说法正确的是( )A ．根据电势差的定义式U AB ＝W AB q ，带电荷量为1C 正电荷，从A 点移动到B 点克服电场力做功为1 J ，则A 、B 点的电势差为－1 VB ．运动电荷在磁场中一定受到力的作用C ．磁感应强度的方向就是小磁针北极所指的方向D ．表征磁场中某点磁场的强弱是把一小段通电导线放到该点时受到的磁场力与该段导线长度和电流乘积的比值解析：选A 从A 点移动到B 点克服电场力做功为1 J ，所以电场力做功为－1 J ，由定义式U AB ＝W AB q ，可得A 、B 点的电势差为－1 V ，故A 正确。

选修3－1模块测试卷(满分100分时间75分钟)一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共69分)1．下列说法中正确的有()A．3.0×10－19C的电荷是不存在的B．摩擦起电是质子或电子的转移C．元电荷就是电子D．足够小的电荷就是点电荷2．一点电荷与带电金属板形成电场的电场线分布如图所示，A、B是电场线上的两点．关于A、B两点的电场强度，下列判断正确的是()第2题图A．大小相等，方向相同B．大小相等，方向不同C．大小不相等，方向相同D．大小不相等，方向不同3．在电场中的某点放入电量为－q的试探电荷时，测得该点的电场强度为E；若在该点放入电量为＋2q的试探电荷，此时测得该点的场强为()A．大小为2E，方向和E相反B．大小为E，方向和E相反C．大小为2E，方向和E相同D．大小为E，方向和E相同4．在“研究电荷问作用力大小影响因素”的实验中，将一带电轻质小球挂在铁架台上，小球静止时丝线与竖直方向的夹角如图所示．现增大小球的电荷量后仍挂在原处，丝线与竖直方向的夹角将()第4题图A．增大B．减小C．不变D．先减小再增大5．关于电容器的电容，下列说法不正确的是()A．电容描述电容器容纳电荷的本领B．平行板电容器的电容与极板间距、正对面积等有关C．在国际单位制中，电容的单位是法拉D．电容器带电时，两个极板只有一个板上有电荷6．一电烫斗的铭牌标有“220 V 1 000 W”字样，则它正常工作1分钟电流做的功为()A．220 J B．1 000 JC．13 200 J D．60 000 J7．下列关于磁场的说法正确的是()A．磁场中某点磁场的方向与放在该点的小磁针的N极所受磁场力方向相同B．磁体周围存在着磁感线，磁感线总是从磁体的N极发出终止于S极C．磁场强的地方，磁感应强度较大，电流在此处受到的安培力也较大D．磁场强的地方，磁通量也一定较大8．铅蓄电池的电动势为2 V，这表示()A．电路中每通过1 C电量，电源把2 J的化学能转变为电能B．蓄电池接入负载后两极间的电压仍为2 VC．蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转变成电能D．蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的弱9．一些办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开和关，其中利用了下列哪种传感器()A．生物传感器B．红外传感器C．温度传感器D．压力传感器10．一个检验电荷q在电场中某点处受到的电场力为F，且这点的电场强度为E，图中能正确反映q、E、F三者关系的是()A B C D11．(2017·镇江模拟)探究影响安培力大小因素的实验装置如图所示，直导线垂直磁场方向置于磁场中某处．当导线中电流为I时，导线所受安培力大小为F；现仅将导线中电流增大为2I时，导线所受安培力大小为()第11题图A．F/2 B．2FC．F D．F/412．两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为3L，直径为3d那么，通电后在相同的时间内产生的热量之比为() A．Q A∶Q B＝1∶3 B．Q A∶Q B＝3∶1C．Q A∶Q B＝1∶1 D．Q A∶Q B＝9∶113．在如图所示的电路中，电源的内电阻r＝1 Ω，外电路电阻R＝9 Ω，闭合开关后，电流表的示数I＝0.3 A，电流表的内阻不计．电源的电动势E等于()A．1 V B．2 V C．3 V D．5 V第13题图第14题图14．真空中，两点电荷A、B产生的电场的电场线分布如图所示．下列说法正确的是() A．A、B为等量同种电荷B．O点的场强方向可能向左，也可能向右C．O点的电场强度比P点的电场强度小D．O点与P点的电场强度方向相同15．如图是点电荷电场中的一条电场线，下面说法正确的是()第15题图A．A点场强一定大于B点场强B．在B点由静止释放一个电子，将一定向A点运动C．该点电荷一定带正电D．正电荷运动中通过A点时，其运动方向一定沿AB方向16．一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图所示匀强磁场中，此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力．欲使悬线中张力为零，可采用的方法有()第16题图A．适当增加电流，方向不变B．适当减少电流，方向不变C．适当增强磁场，并使其反向D．适当减弱磁场，并使其反向17．如图所示，在一个电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷所受电场力跟其电量的函数关系图象，下列叙述正确的是()第17题图A．这个电场是匀强电场B．四点场强大小关系是E d＞E a＞E b＞E cC．四点场强大小关系是E a＞E b＞E d＞E cD．无法确定四个点的场强大关系18．如图所示，在匀强磁场中，通有恒定电流，的导线MN在纸面内从a位置绕其一端M转至b位置时，磁场方向垂直于纸面向里，通电导线所受安培力的大小变化情况是()A．变小B．不变C．变大D．不能确定第18题图第19题图19．如图所示，一个带正电q的小带电体静止于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，若小带电体的质量为m，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该() A．使B的数值增大B．使小带电体垂直纸面向里移动C．使小带电体向右移动D．使小带电体向左移动20．如图所示，在范围足够大的匀强磁场中有一闭合线圈，线圈平面与磁场方向垂直，线圈在磁场内运动．在下列运动中，线圈的磁通量发生变化的是()第20题图A．向上平移B．向右平移C．沿磁场方向平移D．绕ab轴旋转21．以下现象属于利用静电的是()A．保持面粉加工车间的空气湿度B．在地毯中夹杂导电纤维C．静电喷涂D．油罐车在行驶中有一铁链和地面接触22．下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是()A B C D23．如图所示，一正电荷水平向右射入蹄形磁铁的两磁极间．此时，该电荷所受洛伦兹力的方向是()第23题图A．向左B．向右C．垂直纸面向里D．垂直纸面向外二、填空题(共10分)24．(4分)如图所示，匀强电场的电场强度大小为50 V/m，电场中A、B两点相距0.1 m，则A点的电势________(选填“高于”、“等于”或者“低于”)B点电势，A、B间的电势差为________V.第24题图25．(6分)一同学用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻，如图是他得到的电源的路端电压U和通过电源的电流I的变化图象，由图象可知，该电源的电动势为________V，内电阻为________Ω.第25题图三、计算或论述题(共21分)26．(6分)一台电动机内阻为1 Ω，接到120 V的电源上．当电动机工作时，电流为10 A．问：(1)电动机输入功率是多少W?(2)电动机发热功率是多少W?(3)输出的机械功率是多少W?27.(7分)如图所示，一个带电量为2×10－6C的正电荷从电场中的A点移到B点，在此过程中电场力做了4×10－6J的正功，AB间距为10 cm，AB连线与电场方向成θ＝37°角．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)则：第27题图(1)电荷的电势能将如何变化？电势能变化了多少？(2)A、B两点间的电势差为多少V?(3)匀强电场的电场强度E为多少？28.(8分)在如图所示的电路中，已知电源的电动势E为6.0 V，内电阻r为1.0 Ω，外电路的电阻R为2.0 Ω.闭合开关S后，求：第28题图(1)电路中的电流I多大？(2)路端电压U多大？(3)如果再串联7 Ω的电阻在外电路中，路端电压又是多大？。

本册综合能力测试本卷分第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，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10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．每到夏季，我国各地纷纷进入雨季，雷雨等强对流天气频繁发生。

当我们遇到雷雨天气时，一定要注意避防雷电。

下列说法错误的是()A．不宜使用无防雷措施的电器或防雷措施不足的电器及水龙头B．不要接触天线、金属门窗、建筑物外墙，远离带电设备C．固定电话和手提电话均可正常使用D．在旷野，应远离树木和电线杆答案：C解析：表面具有突出尖端的导体，在尖端处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。

固定电话和手提电话的天线处有尖端，易引发尖端放电造成人体伤害，故不能使用。

2. (湖南岳阳市部分重点高中2014～2018学年高二上学期联考)如图所示，虚线a、b、c 代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab＝U bc，实线为一带负电的电子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，a的电势最高B．电子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C．电子通过P点时的动能比通过Q点时大D．电子通过P点时的加速度比通过Q点时小答案：B解析：负电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，电场线应斜向上，故C的等势面最高，故A错误，利用推论：负电荷在电势高处电势能小，知道质点在P点电势能大，故B正确；只有电场力做功，电势能和动能之和守恒，故带电质点在P点的动能与电势能之和等于在Q点的动能与电势能之和，P点电势能大，动能小，故C错误；等差等势面的疏密可以表示电场的强弱，P处的等势面密，所以P点的电场强度大，粒子受到的电场力大，粒子的加速度大，故D错误。