优化方案选修3-1：高中同步测试卷(十四)Word版含答案

高中同步测试卷(十四)

(时间：90分钟，满分：100分)

一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)

1．下列说法中正确的是( )

A．摩擦起电，是因为摩擦导致质子从一个物体转移到另一个物体而形成的

B．在电场中无论移动正电荷还是负电荷，只要电场力做正功，电荷电势能一定要减少

C．在地毯中夹杂导电纤维是为了利用人在地毯上行走时摩擦产生的静电

D．电势降低的方向，一定就是场强方向

2．如图所示的两个电场中，点电荷＋Q位于圆心处，乙图中另有一水平向右的匀强电场，关于圆上a、b、c、d四点的场强和电势说法正确的是(

)

A．a、b两点场强不同，电势相同 B．a、b两点场强不同，电势不同

C．c、d两点场强相同，电势相同 D．c、d两点场强相同，电势不同

3. 如图所示，实验得到甲、乙两闭合电路的路端电压U与干路电流强度I的图像，由图像可知( )

A．E甲＝E乙，r甲>r乙

B．E甲＝E乙，r甲

C．E甲>E乙，r甲＝r乙

D．E甲

4. 如图所示，在真空中有两个带正电的点电荷，分别置于M、N两点．M处正电荷的电荷量大于N处正电荷的电荷量，A、B为M、N连线的中垂线上的两点．现将一负点电荷q由A点沿中垂线移动到B点，在此过程中，q的电势能( )

A．逐渐减小 B．逐渐增大

C．先增大后减小 D．先减小后增大

5．在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是( )

A．I1增大，I2不变，U增大

B．I1减小，I2增大，U减小

C．I1增大，I2减小，U增大

D．I1减小，I2不变，U减小

6．如图所示为“滤速器”装置示意图．a、b为水平放置的平行金属板，其电容为C，板间距离为d，平行板内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.a、b板带上电荷量，可在平行板内产生匀强电场，且电场方向和磁场方向互相垂直．一带电粒子以速度v0经小孔O进入正交电磁场可沿直线OO′运动，由O′射出，粒子所受重力不计，则a板所带电荷量情况是( )

A．带正电，其电荷量为Cv0Bd B．带负电，其电荷量为Bdv0C

C．带正电，其电荷量为CBdv0 D．带负电，其电荷量为Bv0Cd

7．如图所示，在y>0的区域内存在匀强磁场，磁场垂直于图中的xOy平面向外，原点O处有一离子源，沿各个方向射出速率相等的同价负离子，对于进入磁场区域的离子，它们在磁场中做圆周运动的圆心所在的轨迹，可用下面给出的四个半圆中的一个来表示，其中正确的是(

)

二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意．)

8．在用“伏安法”测电阻的实验中，某小组设计了下面四种实验电路，有些设计存在严重错误，其中实验时可能烧坏器材的是(

)

9．一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则下列说法错误的是( )

A．电动机消耗的总功率为UI B．电动机消耗的热功率为U2R

C．电源的输出功率为EI D．电源的效率为IrE

10．某同学设计了一种静电除尘装置，如图甲所示，其中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料．图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定为U的高压直流电源相连．带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为v0，当碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集．将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值，称为除尘率．不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用．要增大除尘率，则下列措施可行的是(

)

A．只减小电压U B．只减小长度L

C．只减小高度d D．只减小尘埃被吸入的水平速度v0

11．如图所示，一块矩形截面金属导体abcd和电源连接，处于垂直于金属平面的匀强磁场中，当接通电源、有电流流过金属导体时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差，这种现象被称为霍尔效应．利用霍尔效应制成的元件称为霍尔元件，它是一种重要的磁传感器，广泛运用于各种自动控制系统中．关于这一物理现象下列说法中正确的是( )

A．导体受向左的安培力作用

B．导体内部定向移动的自由电子受向右的洛伦兹力作用

C．在导体的ab、cd两侧存在电势差，且ab电势低于cd电势

D．在导体的ab、cd两侧存在电势差，且ab电势高于cd电势

12．如图所示，电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的．电子束经过加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面．不加磁场时，电子束将通过磁场中心O点而打到屏幕的中心M，加磁

场后电子束偏转到P点外侧．现要使电子束偏转回到P点，可行的办法是( )

A．增大加速电压 B．增加偏转磁场的磁感应强度

C．将圆形磁场区域向屏幕靠近些 D．将圆形磁场的半径增大些

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

12

答案

三、实验题(按题目要求作答．)

13．(10分)在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，给定以下的器材来完成实验．

待测干电池E一节；

电压表V(量程0～3～15 V，内阻约为10 kΩ)；

电流表A(量程0～0.6～3 A，内阻约为1 Ω)；

滑动变阻器R1(0～10 Ω)；

滑动变阻器R2(0～200 Ω)；

导线、开关S.

(1)为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用________(选填“R1”或“R2”)．

(2)实验所用电路如图甲所示，请用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接图，要求保证开关在闭合前滑动变阻器的滑片处于正确的位置．

(3)该同学根据实验数据得到图丙中的图线a，根据图线a求得电源电动势E＝______V，内电阻r＝_____Ω.

(4)图丙中b图线是标有“1.5 V、1.6 W”的小灯泡的伏安特性曲线，该同学将该小灯泡与本实验中的电池连成一闭合电路，小灯泡实际消耗的电功率是________W(保留2位有效数字)．

四、计算题(本题共3小题，共32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．(10分)如图所示的电路中，开关闭合时电路消耗的总功率为40 W，电阻R1为4 Ω，R2为6 Ω，电源内阻r为0.6 Ω，电源的效率为94%，求：

(1)a、b两点间的电压；

(2)电源的电动势．

15．(10分)制作半导体时，需向单晶硅或其他晶体中掺入杂质．单晶硅内的原子是规则排列的，在两层电子间的间隙会形成上下对称的匀强电场．设某空间存在上下对称的匀强电场，并在该电场中的下半区域加一方向垂

直纸面向里的匀强磁场如图所示．电荷量为＋q、质量为m的带电小球从上边界以初速度v0垂直电场入射，已知足够长的上下场区的宽均为d，电场强度E＝mgq，初速度v0＝32gd，sin 37°＝35，cos 37°＝45.求：

(1)小球第一次经过对称轴OO′时的速度；

(2)要使小球不越过下边界，所加磁场的磁感应强度B的最小值．

16．(12分)如图甲所示，在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场，电场的方向水平向右(图甲中由B到C)，场强大小随时间变化情况如图乙所示；磁场磁感应强度方向垂直于纸面、大小随时间变化情况如图丙所示．在t＝1 s时，从A点沿AB方向(垂直于BC)以初速度v0射出第一个粒子，在此之后，每隔2 s有一个相同的粒子沿AB方向以初速度v0射出，并恰好均能击中C点，若AB＝BC＝l，且粒子由A点运动到C点的时间小于1 s．不计空气阻力，试求：

(1)电场强度E0和磁感应强度B0的大小之比；

(2)第一个粒子和第二个粒子通过C点的动能之比．

参考答案与解析

1．导学号39800198] 【解析】选B.由于不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同，在两个物体相互摩擦的过程中，束缚核外电子能力强的物体得电子带负电，束缚核外电子能力弱的失电子带正电．所以摩擦起电

是因为摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的，故A错误；在电场中无论移动正电荷还是负电荷，根据功能关系可知：只要电场力做正功，电荷电势能一定要减少，故B正确；人在地毯上行走后，通过摩擦起电，从而使人有触电的感觉．在地毯中夹杂导电纤维是为了将人在地毯上行走时摩擦产生的静电导入大地，消除静电的危害，故C错误；电势降低的方向， 不一定是场强方向，电势降低最快的方向，一定才是场强方向，故D错误．

2．导学号39800199] 【解析】选A.由点电荷场强E＝kQr2得，甲图中a、b场强大小相等，方向不同，a、b在同一等势面上，φa＝φb；乙图中，由电场叠加可知，c、d场强大小相等，方向不同，由处于同一等势面可得φc＝φd.

3．导学号39800200] 【解析】选B.据题意，从图像可知甲和乙电路中两个电源的电动势相等；而图线乙的斜率较大，故图线乙对应的内阻较大，故选项B正确．

4．导学号39800201] 【解析】选A.在此过程中，两正点电荷对q的电场力分别指向两正点电荷，它们的合力方向与A、B连线的夹角肯定是锐角，所以在此过程中，电场力对q做正功，q的电势能逐渐减小，选项A正确．

5．导学号39800202] 【解析】选B.将R2的滑动触点向b端移动时，R2的接入电阻变小，则整个电路外电阻减小，电压表示数U减小；并联部分的电阻也减小，并联电压减小，I1减小，又总电流变大，故I2增大，B正确．

6．导学号39800203] 【解析】选C.对带电粒子受力分析，a极板带正电，带电粒子受力平衡，qv0B＝qUd，U＝QC，可得电荷量为Q＝CB dv0，所以答案选C.

7．导学号39800204] 【解析】选C.磁场垂直于xOy平面向外并位于y轴上方，离子带负电，利用左手定则判断出离子受洛伦兹力的方向，画出草图找出圆心，可判断C图是正确的．

8．导学号39800205] 【解析】选AD.A、D两图中，当滑动变阻器的滑动触头放在最左端时，电源被短路而烧坏；B、C两图中，供电电路正确，B图虽然电流表和电压表接错位置，但由于串联的电压表内阻较大，不会烧坏电流表；C图则可测较大电阻的阻值．

9．导学号39800206] 【解析】选BCD.电动机不是纯电阻，电动机消耗的总功率为UI，A正确；电动机消耗的热功率为I2R，B错；电源的输出功率为UI，C错，电源的效率为UE＝E－IrE，D错．

10．导学号39800207] 【解析】选CD.根据y＝UqL22dmv20可知，除尘率为k＝yd＝UqL22d2mv20，要增大除尘率，可只增大电压U，只增大长度L，选项A、B错误；可只减小高度d，只减小尘埃被吸入的水平速度v0，选项C、D正确．

11．导学号39800208] 【解析】选BD.导体受向右的安培力作用，选项A错误；导体内部定向移动的自由电子受向右的洛伦兹力作用，在导体的ab、cd两侧存在电势差，且ab电势高于cd电势，选项BD正确，C错误．