高二物理选修3-1模块综合测试卷

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人教高中物理选修31学练测练能力课后提升：模块综合质量检测卷选修3-1 含解析

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。

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6.如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内电阻，R1、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 增大，U 增大 R1 B．I1 减小，I2 增大，U 减小 A1 R3 C．I1 增大，I2 减小，U 增大 A D．I1 减小，I2 减小，U 减小 aR b 2
2. A 为已知电场中的一固定点，在 A 点放一电量为 q 的电荷，所受电场力为 F，A 点的场强为 E，则（） A．若在 A 点换上－q，A 点场强方向发生变化 B．若在 A 点换上电量为 2q 的电荷，A 点的场强将变为 2E C．若在 A 点移去电荷 q，A 点的场强变为零 D．A 点场强的大小、方向与 q 的大小、正负、有无均无关 3. 关于平行板电容器, 两板间距离为 d, 正对面积为 S, 电容 C、两极板间电压 U、两板间场强 E、带电量 Q,则 ( ) A．给电容器充电后保持与电源连接，只要 d 减小，则 E 增大，C 增大，Q 也增大 B．给电容器充电后保持与电源连接，只要 S 减小，则 C 增大，E 不变，U 不变 C．给电容器充电后与电源断开，只要 S 减小，则 Q 不变，U 增大，E 增大 D．给电容器充电后与电源断开，只要 d 增大，则 E 不变，C 不变，U 增大 4. 关于电流的方向，下列说法正确的是（） A．在金属导体中，电流的方向是自由电子定向移动的方向 B．在电解液中，电流的方向为负离子定向移动的方向 C．无论在何种导体中，电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反 D．在电解液中，由于是正负电荷定向移动形成的电流，所以电流有两个方向 5. 如图所示为滑动变阻器的示意图,为使变阻器的滑片向右滑动时,接入电路的电阻增大, 下列连接正确的是 ( ) A．a 和 b 接入电路 c d B．a 和 c 接入电路 C．c 和 b 接入电路 D．c 和 d 接入电路 a b

高中物理《选修3-1》全册模块测试卷(含解析)

高中物理《选修3-1》全册模块测试卷(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．如图甲所示，AB 是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下，沿AB 由点A 运动到点B ，所经位置的电势随距A 点的距离变化的规律如图乙所示．以下说法正确的是( )A ．A 、B 两点的电场强度E A >E B B ．电子在A 、B 两点的速度v A <v BC ．A 、B 两点的电势φA <φBD ．电子在A 、B 两点的电势能E p A >E p B2．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.如图所示的同心圆是电场中的一簇等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由A 至C 运动时的速度越来越大，B 为线段AC 的中点，则下列说法不正确的是( )A ．电子沿AC 方向运动时受到的电场力越来越大B ．电子沿AC 方向运动时它具有的电势能越来越小 C ．电势差U AB ＝U BCD ．电势φA <φB <φC4．一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( )A ．电动机消耗的总功率为UIB ．电动机消耗的热功率为U 2RC ．电源的输出功率为EID ．电源的效率为IrE5．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v 0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C v 0BdB ．带负电，其电荷量为Bd v 0CC ．带正电，其电荷量为CBd v 0D ．带负电，其电荷量为B v 0Cd7．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．用如图所示电路测量电池电动势和内阻时，若有两只电压表V 1、V 2量程相同，内阻分别为R V1、R V2，且R V1>R V2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻分别为R A1、R A2，且R A1>R A2，在实验中，为了使E、r的测量值精确些，选择的电表可以是()A．V1与A1B．V1与A2C．V2与A1D．V2与A29．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()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UB．只减小长度LC．只减小高度dD．只减小尘埃被吸入的水平速度v011.如图为某磁谱仪部分构件的示意图．图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹．宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子．当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是()A. 电子与正电子的偏转方向一定不同B．电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同C．仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子D．粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小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，闭合开关，变阻器R0的滑片P 在移动过程中电压表的示数变化范围是0～4 V ，电流表的示数变化范围是0.5～1 A ，已知电阻R 的阻值为6 Ω，电源的内阻不可忽略．求：(1)变阻器R 0的最大阻值； (2)电源电动势E 和内阻r .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v 0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 ＝mg q ，初速度v 0＝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的大小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v 0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v 0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E 0和磁感应强度B 0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．[197] 【解析】选A.根据电场强度与电势差的关系E ＝ΔφΔx ，图乙切线的斜率代表场强大小，由题图可看出E A >E B ，A 正确；沿电场线方向电势降低，所以电场线方向由A 指向B ，φA >φB ，电子受力方向与电场线方向相反，从A 至B ，电子减速，v A >v B ，B 、C 选项错误；电子从A 到B ，电场力做负功，电势能增大，D 选项错误．2．[198] 【解析】选A.由点电荷场强公式E ＝kQr 2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．[199] 【解析】选C.离场源电荷越近，场强越大，电子沿AC 方向运动时受到的电场力越来越大，A 正确；电子沿AC 方向运动时，电场力做正功，电势能越来越小，B 正确；点电荷周围电场不是匀强电场，C 错；电子只在电场力作用下沿着直线由A 至C 运动，场源电荷为正电荷，沿电场线方向电势越来越低，电势φA <φB <φC ，D 正确．4．[200] 【解析】选A.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I 2R ，B 错；电源的输出功率为UI ，C 错，电源的效率为U E ＝E －IrE ，D错．5．[201] 【解析】选B.将R 2的滑动触点向b 端移动时，R 2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，I 1减小，又总电流变大，故I 2增大，B 正确．6．[202] 【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，q v 0B ＝q U d ，U ＝QC，可得电荷量为Q ＝CBd v 0，所以答案选C.7．[203] 【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．[204] 【解析】选AB.用如图所示的电路测E 、r 时，造成系统误差的原因是电压表的分流，电压表内阻越大，电流表所测电流越接近于干路中的电流的真实值，所测内阻也越接近电池内阻的真实值，故电压表选用内阻大的好，而电流表内阻对实验无影响，因为电流表与R 是串联，不需知道R 和R A 的值，故电流表选用哪一个都可以，故选A 、B.9．[205] 【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．10．[206] 【解析】选CD.根据y ＝UqL 22dm v 20可知，除尘率为k ＝y d ＝UqL 22d 2m v 20，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，选项C 、D 正确．11．[207] 【解析】选AC.根据左手定则，电子、正电子进入磁场后所受洛伦兹力的方向相反，故两者的偏转方向不同，选项A 正确；根据q v B ＝m v 2r ，得r ＝m v qB ，若电子与正电子在磁场中的运动速度不相等，则轨迹半径不相同，选项B 错误；对于质子、正电子，它们都带正电，以相同速度进入磁场时，所受洛伦兹力方向相同，两者偏转方向相同，仅依据粒子轨迹无法判断是质子还是正电子，故选项C 正确；粒子的m v 越大，轨道半径越大，而m v ＝2mE k ，粒子的动能大，其m v 不一定大，选项D 错误．12．[208] 【解析】选AC.增大加速电压，可增大电子的速度，使电子在磁场中运动的轨道半径增大些，可使电子束偏转回到P 点，选项A 可行．增加偏转磁场的磁感应强度，使电子在磁场中运动的轨道半径减小，电子束偏转到P 点外侧以外，选项B 不可行．将圆形磁场区域向屏幕靠近些，可使电子束偏转到P 点，选项C 可行．将圆形磁场的半径增大些，电子束偏转到P 点外侧以外，选项D 不可行．13．[209] 【解析】(1)因电源的内阻一般较小，为保证调节滑动变阻器时，电流表示数变化明显，所以滑动变阻器应选R 1.(2)连线时要注意：电流表接0.6 A ，滑动变阻器接左下接线柱，电压表接3 V ．(3)a 图线与纵轴的截距表示电动势的大小，即E ＝1.45 V ，斜率表示电源的内阻，即r ＝ΔU ΔI ＝1.45－1.00.9－0 Ω＝0.5 Ω.(4)a 、b 两图线交点纵横坐标的乘积就表示小灯泡实际消耗的电功率，即P ＝UI ＝1.15×0.6 W ＝0.69 W.【答案】(1)R 1 (2)如图所示(3)1.45 0.5 (4)0.6914．[210] 【解析】(1)当变阻器R 0取最大值时，电压表示数最大，为U 2＝4 V ，电流表示数最小，为I 2＝0.5 A ，由欧姆定律可得，变阻器R 0的最大阻值R 0＝U 2I 2＝8 Ω.(2)当电压表示数为U 1＝0时，电流表示数为I 1＝1 A 由闭合电路欧姆定律得：E ＝U 1＋I 1(r ＋R )当电压表示数为U 2＝4 V 时，电流表示数为I 2＝0.5 A 由闭合电路欧姆定律得：E ＝U 2＋I 2(r ＋R ) 联立解得：E ＝8 V ，r ＝2 Ω. 【答案】(1)8 Ω (2)8 V 2 Ω15．[211] 【解析】(1)小球进入电场后做类平抛运动，在竖直方向上，加速度：a ＝mg ＋qEm ＝2g 竖直位移：d ＝12at 2 得t ＝d g竖直速度：v y ＝at ＝2gd所以合速度大小v ＝v 20＋v 2y ＝52gd 与竖直方向夹角：tan θ＝v 0v y ＝32gd2gd ＝34θ＝37°.(2)小球进入下半区域时，因重力和电场力平衡，小球在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动．设小球恰好不越过下边界，则小球在到达下边界时速度方向应与边界平行，设圆周半径为R .由几何关系得：R －d R ＝sin 37°得：R ＝52d由牛顿第二定律得：B v q ＝m v 2R所以磁感应强度的大小B 的最小值是mdqgd .【答案】(1)52gd 与竖直方向的夹角为37°斜向下 (2)mdqgd16．[212] 【解析】(1)依题意，粒子由A 点运动到C 点的时间小于1 s ，所以在1～2 s 内第一个粒子做匀速圆周运动，且运动1/4周期，则q v 0B 0＝m v 20l而在3～4 s 内第二个粒子做类平抛运动，则x ＝l ＝v 0t 2 y ＝l ＝12qE 0m t 22联立解得E 0B 0＝2v 0.(2)第一个粒子运动过程中动能不变E k0＝12m v 20对第二个粒子在C 点应用动能定理可得 qE 0l ＝E k －12m v 20解得E k ＝52m v 20故第一个粒子和第二个粒子通过C 点的动能之比为 E k0E k ＝15. 【答案】(1)2v 0 (2)15。

人教版高中物理选修3-1综合能力测试(附详解答案)

（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．。

高二物理选修3-1模块综合测试

高二物理选修3- 1模块综合训练（三）注意事项：1. 本试卷分第I 卷（选择题）和第n 卷（非选择题）两部分.试卷共 100 分.2. 第I 卷选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.3. 第n 卷答案写在答题卷相应的位置处，超出答题区域或在其它题的答题区域内书写的答案无效; 纸、本试题卷上答题无效.第I 卷、选择题（本题共12小题，每题4分，共48分.有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，选出正确选项前的字母。

）发现通电导线周围存在磁场的科学家是（） A .洛伦兹 B .库仑 C .法拉第 D .奥斯特在一个点电荷形成的电场中，关于电场强度和电势的说法中正确的是（ A .没有任何两点电场强度相同 B .可以找到很多电场强度相同的点C .没有任何两点电势相等D .可以找到很多电势相等的点导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，在温度不变的情况下，下列表述正确的是A .横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B .长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C .电压一定，电阻与通过导体的电流成反比D .电流一定，电阻与导体两端的电压成正比 4.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P 点，如图所示.以E 表示两极板间的场强，U 表示电容器的电压，£表示正电荷在P 点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（）A. U 变小，B. E 变大，C. U 变小，D. U 不变， 5. 如右图所示，点处运动，A .电荷向B 做匀加速运动B .电荷向B 做加速度越来越小的运动 C. 电荷向B 做加速度越来越大的运动 D. 电荷向B 做加速运动，加速度的变化情况不能确定 6. 如右图所示，当滑动变阻器的滑动触头 P 向右移动时，三个灯泡亮度的变化情况是（） A. L 1变亮， B. L 1变亮， C. L 1变暗， D. L 1变亮， 7. 如图所示，直线 L 2和L 3皆变暗L 2不能确定，L 3变暗 L 2变亮，L 3也变亮 L 2变亮，L 3变暗 A 为电源的U-I 图线，曲线B 为灯泡电阻的U-I 图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是（） 4W 、8W B . 2W 、 4W 、6W D .2W 、把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁 A . C . 8•如图所示，圈的圆心，且垂直于线圈平面，当线圈中通入如图所示方向的电流后，线圈的运动情况是（） A.线圈向左运动 C.从上往下看顺时针转动A 尸 /；L sE !4W 3W N 极附近，磁铁的轴线穿过线 B.线圈向右运动 D.从上往下看逆时针转动 18小题，考试时间 90分钟，总分在草稿 E 不变 £变大 £不变 £不变AB 是某点电荷电场中一条电场线，在电场线上对此现象下列判断正确的是（不计电荷重力）（P 处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向 B）9•下图是质谱仪工作原理的示意图。

人教版高中物理选修3-1模块综合测试卷

（精心整理，诚意制作）模块综合测试卷时间：90分钟分值：100分第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．其中1～9题为单选题，10～12题为多选题)1.如图所示，将一个带正电的小球Q放在本身不带电的导体AB靠近A端一侧，由于静电感应，导体的A、B两端分别出现负、正感应电荷．则以下说法中正确的是( )A．A端接一下地，导体将带正电荷B．A端接一下地，导体将带负电荷C．导体的A端电势低，B端电势高D．导体上的感应电荷在导体内部产生的电场强度为0【解析】导体AB处于点电荷＋Q激发的电场中，导体AB的电势大于0，不论A端还是B端接地导体都带负电荷．AB是一个等势体，导体内部的电场强度为0，是感应电荷与场源电荷共同作用的结果．【答案】B2．如图所示，四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的匀强磁场中，它受到磁场力的合力( )A．竖直向上B．方向垂直于ad斜向上C．方向垂直于bc斜向下D．为零【解析】导线abcd的有效长度L＝0，故它受到的磁场力的合力为零，即任何闭合通电线圈在匀强磁场中受到的磁场力的合力一定为零．【答案】D3．在如图所示的电路中，当电键S闭合后，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将电键S断开，则( )A．液滴仍保持静止状态B．液滴做自由落体运动C．电容器上的带电量与R1的大小有关D．电容器上的带电量增大【解析】当电键S闭合后，电容器两极板上的电压是R2两端的电压，将电键S断开，电容器两极板上的电压等于电源的电动势，即电容器两极板间的电压增加，液滴受到的电场力增大，液滴将向上做匀加速运动，故选项A、B 都是错误的．由Q＝CU知，此时R1上无电流，U＝E，与R1的大小无关．电容器上的带电量增大，故选项D正确，C错误．【答案】D4．如图所示，粗细均匀的金属环上a、b、c、d四点把它分为四等份．当a 、b两点接入电路时，圆环消耗的电功率为P；当把a、d两点接入同一电路中时(即保持电压不变)，圆环消耗的电功率为( )A.P4B．PC.4P3D．3P【解析】设金属环的电阻为4R，则当a、b接入电路时，相当于两个半圆环并联，R1＝R，消耗的功率P＝U2/R；当a、d接入电路时，相当于一个1/4圆环和一个3/4圆环并联，R2＝3R/4，消耗的功率P′＝4U2/3R，所以P′＝4P/3.【答案】C5．如图所示，一个电子以100eV的初动能从A点垂直电场线方向飞入匀强电场，在B点离开电场时，其运动方向与电场线成150°角，则A与B两点间的电势差为( )A．300 V B．－300 VC．－100 V D．－100 V/3【解析】电子做类平抛运动，在B点，由速度分解可知v B＝vAcos60°＝2v A，所以E k B＝4E k A＝400 eV，由动能定理得U AB(－e)＝E k B－E k A，所以U AB＝－300 V，B对．【答案】B6．图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷＋q、＋q 、－q，则该三角形中心O点处的场强为( )A.6kqa2，方向由C指向OB.6kqa2，方向由O指向CC.3kqa2，方向由C指向OD.3kqa2，方向由O指向C【解析】每个点电荷在O点处的场强大小都是E＝kq3a23＝3kqa2，画出矢量叠加的示意图，如图所示，由图可得O点处的合场强为E0＝2E＝6kqa2，方向由O指向C，B项正确．【答案】B7．夜间，居民楼的楼道里只是偶尔有人经过，“长明灯”会造成浪费．科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”——天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”——当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开．若将这两种开关配合使用，就可以使楼道里的灯变的“聪明”．这种“聪明”的电路是图中的()【解析】在白天时，一般不需要灯照明的；天黑以后，特别是夜深人静时，一般也不需要灯照明的，也就是说天黑且人在楼道里走动时需要．对于选项A，“声控开关”闭合时，发生短路；对于选项B，不管是“光控开关”，还是“声控开关”各自都能让灯发光，节能目的达不到；对于选项C，“光控开关”闭合时，发生短路；对于选项D，“光控开关”与“声控开关”同时闭合时，灯才亮，所以达到节能的目的．【答案】D8．如图所示，一个带负电的油滴以水平向右的速度v进入一个方向垂直纸面向外的匀强磁场B后，保持原速度做匀速直线运动，如果使匀强磁场发生变化，则下列判断中错误的是( )A．磁场B减小，油滴动能增加B．磁场B增大，油滴机械能不变C．使磁场方向反向，油滴动能减小D．使磁场方向反向后再减小，油滴重力势能减小【解析】开始时油滴所受洛伦兹力跟重力平衡，即qvB＝mg.B减小及反向时，油滴将向下偏转，重力做正功，洛伦兹力不做功，故动能增加，重力势能减小，A、D正确，C错误；当B增加时，油滴将向上偏转，但只有重力做功，故B正确．【答案】C9．如图所示，一圆形区域内存在匀强磁场，AC为直径，O为圆心，一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场，初速度为v1，从D点射出磁场时的速率为v2，则下列说法中正确的是(粒子重力不计)( )A．v2>v1，v2的方向必过圆心B．v2＝v1，v2的方向必过圆心C．v2>v1，v2的方向可能不过圆心D．v2＝v1，v2的方向可能不过圆心【答案】B10．某同学在研究三种导电元件的伏安特性时，他根据实验所测得的数据，分别绘制了I－U图线，如图甲、乙、丙所示，下列说法正确的是( ) A．图甲的元件可以作为标准电阻使用B．图乙的电阻随电压升高而增大C．图丙的电阻随电压升高而增大D．只有图乙才是可能的【解析】由图象可知甲元件的电阻不变，乙元件的电阻随电压U的增大而增大，丙元件的电阻随电压U的增大而减小，故A、B正确．【答案】AB11．如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向)．若导线环上载有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是( )A．导电圆环所受安培力方向竖直向下B．导电圆环所受安培力方向竖直向上C．导电圆环所受安培力的大小为2BIRD．导电圆环所受安培力的大小为2πBIR sinθ【解析】将导线分成小的电流元，任取一小段电流元为对象，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产生的安培力为零，水平方向的分磁场产生的安培力为：F＝BIL＝2πBIR sinθ，方向为竖直向上，所以B、D正确．【答案】BD12．如图所示，两个横截面分别为圆和正方形，但磁感应强度均相同的匀强磁场，圆的直径D等于正方形的边长，两个电子以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形区域的电子速度方向对准了圆心，进入正方形区域的电子是沿一边的中心且垂直于边界线进入的，则()A．两个电子在磁场中运动的半径一定相同B．两电子在磁场中运动的时间有可能相同C．进入正方形区域的电子一定先飞离磁场D．进入圆形区域的电子一定不会飞离磁场【解析】根据公式R＝mv/qB可知A正确；若两个粒子的轨道半径R＝D/2，那么两电子在磁场中运动的时间相同，因此B正确；粒子在磁场中的轨道半径是相同的，由题图可以看出进入正方形区域的电子不会先飞离磁场，因此C错误；由于离子的圆心一定在入射点的切线上，所以粒子一定会飞离磁场，因此D错误．【答案】AB第Ⅱ卷(非选择题共52分)二、实验题(本题有2小题，共15分，请将答案写在题中的横线上)13．(6分)某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好．维修人员使用已调好的多用表直流50 V挡检测故障．他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点．(1)断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示，读数为________V，说明________正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)．(2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判定发生故障的器件是________(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)．【解析】(1)断开开关，电压表直接测量电源两端的电压，有示数且接近电源电动势，说明电源正常．(2)红表笔接b点，闭合开关，电压表示数与(1)中相同，说明电路仍然处于断路状态，而开关是闭合的，因此可以确定是小灯发生断路故障．【答案】(1)12.0 蓄电池(2)小灯14．(9分)在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路．(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到________．(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0＝10Ω的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是____ ____．(选填“1”或“2”)方案编号电阻箱的阻值R/Ω1 400.0 350.0 300.0 250.0 200.02 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0(3)根据实验数据描点，绘出的1 U－R图象是一条直线．若直线的斜率为k，在1 U坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E＝________，内阻r＝________.(用k、b和R0表示)【解析】(1)实验时，应使电路中的电阻阻值最大，所以应先将电阻箱的电阻调到最大．(2)方案1中R的阻值与R0相差较大，则R0两端的电压过小，电压表的示数过小，不能准确测量R0两端的电压，所以方案1不合理，方案2中R的阻值与R0相差较小，R0两端的电压较大，电压表的示数较大，所以方案2比较合理．(3)根据闭合电路欧姆定律有E＝UR0(R0＋R＋r)1 U ＝1ER0R＋R0＋rER0由k＝1ER0得E＝1kR0由b＝R0＋rER0得r＝bk－R0.【答案】(1)最大值(2)2 (3)1kR0bk－R0三、计算题(本题有3小题，共37分，解答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)15．(12分)如图所示，一带电微粒质量为m 、电荷量为q ，从静止开始经电压为U 1的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角为θ.已知偏转电场中金属板长为L ，两板间距为d ，带电微粒重力忽略不计．求：(1)带电微粒进入偏转电场时的速率v 1； (2)偏转电场中两金属板间的电压U 2.【解析】 (1)由动能定理得qU 1＝12mv 21①所以v 1＝2qU1m.② (2)偏转电场的场强：E ＝U2d③ 微粒的加速度：a ＝qE m④ 在电场中运动的时间：t ＝Lv1⑤沿电场方向的分速度：v y ＝at ⑥偏转角θ满足：tan θ＝vyv1⑦解得：U 2＝2U1dtan θL ⑧【答案】 (1) 2qU1m (2)2U1dtan θL16．(12分)如图所示的电路中，电源电动势E ＝10 V ，内阻r ＝1 Ω，电容器的电容C ＝40 μF ，电阻R 1＝R 2＝4 Ω，R 3＝5 Ω.接通电键S ，待电路稳定后，求：(1)理想电压表V 的读数； (2)电容器的带电荷量．【解析】电路简化如右图所示，(1)由闭合电路欧姆定律得：I ＝E R1＋R3＋r ＝104＋5＋1A ＝1 A故U V＝I·R3＝1×5 V＝5 V(2)Q＝CU1＝C·I·R1＝40×10－6×1×4 C＝1.6×10－4C.【答案】(1)5 V(2)1.6×10－4C17．(13分)如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度B＝2×10－3T；磁场右边是宽度L＝0.2 m、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，在磁场中偏转后射入右侧的电场，最后从电场右边界射出．(不计重力)求：(1)大致画出带电粒子的运动轨迹；(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E k.【解析】(1)轨迹如图(2)带电粒子在磁场中运动时，由牛顿运动定律，有qvB＝m v2 RR＝mvqB＝6.4×10－27×4×1043.2×10－19×2×10－3m＝0.4 m(3)E k＝EqL＋12mv2＝40×3.2×10－19×0.2 J＋12×6.4×10－27×(4×104)2J＝7.68×10－18J.【答案】(1)轨迹见解析图(2)0.4 m(3)7.68×10－18J。

人教版高中物理选修3-1练习：模块综合检测二 Word版含答案

模块综合检测一、单项选择题(每题3分，共10个小题)1．关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动情况，下列说法正确的是()A．一定是匀变速运动B．不可能做匀减速运动C．一定做曲线运动D．可能做匀变速直线运动，不可能做匀变速曲线运动解析：带电粒子在匀强电场中受到的电场力恒定不变，可能做匀变速直线运动，也可能做匀变速曲线运动，故选A.答案：A2．真空中A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和4r，则A、B两点的电场强度大小之比为()A．16∶1B．1∶16C．9∶1 D．1∶9解析：引入一个试探电荷q，分别计算它在AB两点受的电场力．F1＝kQqr2，F2＝kQq（4r）2＝kQq16r2，得：F1＝16 F2根据电场强度的定义式：E＝Fq，得：E1E2＝F1F2＝161.答案：A3．两根完全相同的金属裸导线，如果将其中一根均匀拉长到原来的2倍，而将另一根对折绞合起来，然后把它们并联接入电路中，电路导通，下列说法错误的是()A．二者电阻大小之比为4∶1B ．二者电阻大小之比为16∶1C ．二者电压相同D ．二者电流大小之比为1∶16解析：设原来的电阻为R ，其中的一根均匀拉长到原来的2倍，横截面积变为原来的12，根据电阻定律，电阻R 1＝4R ，另一根对折后绞合起来，长度减小为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，根据电阻定律，电阻R 2＝14R ，则两电阻之比为16∶1，故A 错误，B 正确；两电阻并联，电压相同，二者电流大小之比为1∶16，故C 正确，D 正确．答案：A4．图中a 、b 为两根与纸面垂直的长直导线，导线中通有大小相等的电流，方向如图所示，O 为两导线连线的中点．a 在O 处产生的磁感应强度为B ，则O 处的合磁感应强度为( )A ．0B ．0.5 BC ．BD ．2 B解析：根据安培定则，a 处导线在d 点产生的磁感应强度的方向为竖直向下．a 处导线和b 处导线在O 点产生的磁感应强度大小相等，方向相同都是向下，大小都为B ，根据场强的叠加合磁场是2B .故D 正确，A 、B 、C 错误．答案：D5．如图所示为一速度选择器，内有一磁感应强度B 方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束正离子以速度v 从左侧水平射入，为使粒子流经磁场时不偏转(不计重力)则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，下列说法不正确的是()A．该电场场强大小为B v，方向向上B．离子沿直线匀速穿过该装置的时间与场强无关C．负离子从右向左水平射入时，不会发生偏转D．负离子从左向右水平射入时，也不会发生偏转解析：为使粒子不发生偏转，粒子所受到电场力和洛伦兹力是平衡力，即为q v B＝qE，所以电场与磁场的关系为：E＝v B，与粒子电性无关，C正确，D错误．粒子带正电，则受到向下的洛伦兹力，则电场力就应向上，电场向上，所以选项A正确．当沿直线匀速穿过该装置的时间与粒子速度和板的长度有关，与场强无关，故B正确。

物理人教选修3-1同步训练：模块综合B卷附答案含解析

同步检测十四模块综合（B 卷）（时间：90分钟满分：100分）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确.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.磁极与电流之间以及电流与电流之间都能产生力的作用，下列有关说法中正确的是A.磁极与电流间的相互作用是磁极的磁场和电流的电场产生的B.磁极与电流间的相互作用是通过磁场产生的C.电流与电流间的相互作用是通过电场产生的D.电流与电流间的相互作用是通过磁场产生的答案:BD解析：无论磁极与磁极之间，磁极与电流之间还是电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的，所以选项B 和D 是正确的，选项A 和C 是错误的.2.某点电荷从静电场中的a 点移到b 点，电场力做功为零，则A.电荷所受的电场力总是垂直于移动的方向B.a 、b 两点间的电势差一定为零C.a 、b 两点的场强一定为零D.a 、b 两点的电势一定相等答案:D解析：由W=q （U A －U B ）可知道a 、b 两点的电势一定相等.3.一负电荷从电场中A 点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B 点，它运动的速度—时间图象如图甲所示，则A 、B 所在区域的电场线分布情况可能是图乙中的甲乙答案:C解析：由v －t 时间图象知电荷的速度越来越大，加速度越来越大，电荷为负电荷，受力方向与电场线方向相反，所以选C.4.若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了0.4 A.如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流为A.1.0 AB.1.5 AC.2.0 AD.2.5 A答案:C解析：导体电阻,I U R =导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了0.4 A ，则有,)4.0(53-=I U R 解得I ＝1.0 A ，当电压变为2U 时，I ′=2I =2.0 A.5.如图所示，a 、b 两根垂直纸面的直导线通有等值的电流，两导线旁有一点P ，P 点到a 、b 距离相等，关于P 点的磁场方向，以下判断正确的是A.a 中电流方向向纸外，b 中电流方向向纸里，则P 点的磁场方向向右B.a 中电流方向向纸外，b 中电流方向向纸里，则P 点的磁场方向向左C.a 中电流方向向纸里，b 中电流方向向纸外，则P 点的磁场方向向右D.a 中电流方向向纸里，b 中电流方向向纸外，则P 点的磁场方向向左答案:AD解析：根据安培定则和矢量合成时的平行四边形定则可知，A 、D 正确.6.在如图所示的电路中电源电动势为E ，内电阻为r .闭合开关S ，待电流达到稳定后，电流表示数为I ，电压表示数为U ，电容器C 所带电荷量为Q ，将滑动变阻器P 的滑动触头, 从图示位置向a 一端移动一些，待电流达到稳定后，则与P 移动前相比A.U 变小B.I 变小C.Q 增大D.Q 减小答案:BC解析：当滑动变阻器P 的滑动触头, 从图示位置向a 一端移动时，其电阻值增大，由闭合电路的欧姆定律可知，电路的电流I 减小；变阻器R 两端的电压增大，即电容器C 两端的电压增大，显然所带电荷量Q 增大.7.如图所示为一磁流体发电机示意图，A 、B 是平行正对的金属板，等离子体（电离的气体，由自由电子和阳离子构成，整体呈电中性）从左侧进入，在t 时间内有n 个自由电子落在B 板上，则关于R 中的电流大小及方向判断正确的是A.,tne I =从上向下 B.,2t ne I =从上向下 C.,t ne I =从下向上 D.,2t ne I =从下向上答案:A 解析：在t 时间内，落到B 板的电子数为n 个，即q =ne ，根据电流的定义式,t q I =得通过R 的电流大小为,tne I =方向从上向下.8.如图所示，空间的某一区域存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开区域；如果将磁场撤去，其他条件不变，则粒子从B点离开场区；如果将电场撤去，其他条件不变，则这个粒子从D点离开场区.已知BC=CD，设粒子在上述三种情况下，从A到B、从A到C和从A到D所用的时间分别是t1、t2和t3，离开三点时的动能分别是E k1、E k2、E k3，粒子重力忽略不计，以下关系正确的是A.t1=t2<t3B.t1<t2=t3C.E k1>E k2=E k3D.E k1=E k2<E k3答案:AC解析：当电场、磁场同时存在时，粒子做匀速直线运动，此时qE=qvB.当只有电场时，粒子从B点射出，做类平抛运动，由运动的合成与分解可知，水平方向为匀速直线运动，所以t1=t2；只有磁场时，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，速度大小不变，但路程变长，有t2<t3，因此A选项正确.粒子从B点射出时，电场力做功，动能变大，故C选项正确. 9.在“伏安法测干电池的电动势和内电阻”实验中，通过改变滑动变阻器电阻大小，测量并记录多组路端电压和相应电流值，某同学的实验数据如下表所示，与预想的实验结果不一致.由实验数据来分析，他所连接的电路可能是如图所示电路图中的U/V0.600.700.800.90 1.00 1.10 I/A0.180.210.250.270.300.33答案:B解析：从表中实验数据可知所测电流随电压增大而增大，且电压与电流的比值近似相等，因此，电压表和电流表测的是定值电阻R1的电压和电流，因此可得B选项正确.10.如图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒.在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连.带电粒子在磁场中运动的动能E k随时间t的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是A.在E k－t图中应有t4－t3=t3－t2=t2－t1B.高频电源的变化周期应该等于t n－t n－1C.粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大D.要想粒子获得的最大动能越大，可增加D 形盒的面积答案:AD解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与速度大小无关，因此，在E k －t 图中应有t 4－t 3=t 3－t 2=t 2－t 1，选项A 正确；带电粒子在回旋加速器中每运行一周加速两次，高频电源的变化周期应该等于2（t n －t n －1），选项B 错；由qB mE qB mv r k /2/==可知，粒子获得的最大动能决定于D 形盒的半径，当轨道半径与D 型盒半径相等时就不能继续加速，故选项C 错D 对.二、填空题（本题共2小题，11题6分，12题12分，共18分）11.如图是一个多用表的刻度盘，当多用表选择开关置于直流“30 mA”挡时，测出的电流为____________；当选择开关置于直流“15 V”挡时，测出的电压为___________.答案： 20.0 mA 10.0 V12.（1）为了测定一个“6.3 V 1 W”的小灯泡正常发光时的电阻，实验室提供了下列实验器材：A.电流表0.6 A ，0.2 ΩB.电流表200 mA ，0.5 ΩC.电压表10 V ，1 kΩD.电压表15 V ，1.5 kΩE.电源6 V ，2 AF.电源9 V ，1 AG.电源15 V ，0.1 AH.滑线变阻器10 Ω，1 W I. 滑线变阻器20 Ω，0.8 WJ.滑线变阻器50 Ω，0.5 WK.导线若干，电键一个实验时要求测量误差尽可能小，应选用的上述器材是_____________（填写字母序号）；滑线变阻器应采用_____________连接（填“限流”或“分压”）；电流表应采用__________接法（填“内”或“外”）.（2）某课外兴趣小组测量一个标有“12 V”字样，功率未知的灯泡灯丝电阻R 随灯泡两端电压U 变化的关系，得到如图所示的图线，则由此可以得到：①在正常发光情况下，灯泡的电功率P =____________W.②若一定值电阻与该灯泡串联，接在20 V 的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为___________Ω.③若用电动势为12V 的理想电源给小灯泡供电，当灯泡开关合上后，需0.1s 灯泡才能达到正常亮度，这0.1s 内流过灯泡的电流变化情况是由___________变__________（填“大”或“小”），最大电流是___________A.答案：（1）BCFIK 限流内（2）①24 ②4 ③大小 12三、解答题（本题共4小题，13、14、15题各10分，16题12分，共42分.解答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）13.竖直放置的平行金属板A 、B 带有等量异种电荷，在两板间用绝缘细线悬挂一个质量m =4.0×105 k g ，带电荷量q =3.0×107 C 的小球，平衡时悬线偏离竖直方向，夹角α=37°，如右图所示.（1）求A 、B 间匀强电场的强度是多少?（2）若平衡时带电小球距B 板15 cm ，求剪断细线，小球达到B 板所用的时间.答案：（1） 1 000 N/C （2） 0.2 s解析：（1）小球平衡时受到三个力的作用F 电=mg tan37°＝qE 得N/C 000 110375.01010437tan 75=⨯⨯⨯⨯=︒=--mg q mg E （2）剪断细线，小球做初速度为零的匀加速直线运动，合力为F 合=5×104 N 产生的加速度254m/s 5.12104105=⨯⨯==--m F a 合小球发生的位移s=25 cm=0.25 m 据,212at s =得：t =0.2 s 14.（2009辽宁大连期末，16）如图所示，一质量为m 、电荷量为q 的带正电荷的小球静止在倾角30°、足够长的绝缘光滑斜面上，空间中有足够大的竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场.小球在顶端时对斜面压力恰好为零.若迅速把电场方向改为竖直向下，则小球能在斜面上滑行多远？（结果中用m 、q 、B 及g 表示）答案：22223q B g m x = 解析：当电场方向竖直向上时，小球在顶端时对斜面压力为零，则Eq =mg当电场方向竖直向下时，F 合=（Eq ＋mg ）sin30°=mg ，解得a =F 合/m =g当物体恰好离开斜面时，Bqv =（Eq ＋mg ）cos30°，解得Bqmg v 3= 小球在斜面上滑行时做初速度为零的匀加速直线运动，av v x 2202-=带入a 、v 可得22223qB g m x = 15.如图所示，在直角坐标系xOy 的 y ＞0空间内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B .许多质量为m 的带电粒子，以相同的速率v 沿位于纸面内的各个方向，由O 点射入磁场区域.不计重力，不计粒子间的相互影响.图中曲线表示带电粒子可能经过的区域边界，其中边界与y 轴交点P 的坐标为（0，a ），边界与x 轴交点为Q .求：（1）试判断粒子带正电荷还是负电荷？（2）粒子所带的电荷量.（3）Q 点的坐标.答案：（1）正电（2）aBmv 2 （3）（－a ，0）解析：（1）粒子带正电.（2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，粒子从O 点沿x 轴正方向进入磁场做圆周运动的轨迹恰是边界的右边曲线.其圆半径为Bqm v a =2 解得粒子带电荷量.2aBmv q = （3）当带电粒子沿y 轴方向射入磁场时，轨迹圆周与x 轴的交点即为Q ，OQ =2R =a . Q 点的坐标为（－a ，0）.16.如图所示的坐标系，在y 轴左侧有垂直纸面、磁感应强度为B 的匀强磁场.在x =L 处，有一个与x 轴垂直放置的屏，y 轴与屏之间有与y 轴平行的匀强电场.在坐标原点O 处同时释放两个均带正电荷的粒子A 和B ，粒子A 的速度方向沿着x 轴负方向，粒子B 的速度方向沿着x 轴正方向.已知粒子A 的质量为m ，带电荷量为q ，粒子B 的质量是n 1m ，带电荷量为n 2q ，释放瞬间两个粒子的速率满足关系式mv a =n 1mv b .若已测得粒子A 在磁场中运动的半径为r ，粒子B 击中屏的位置到x 轴的距离也等于r .粒子A 和粒子B 的重力均不计.（1）试在图中画出粒子A 和粒子B 的运动轨迹的示意图.（2）求：粒子A 和粒子B 打在屏上的位置之间的距离.答案：（1）如下图所示（2）213n n r r -解析：（1）粒子A 在磁场中做半个圆周的匀速圆周运动后进入电场做类平抛运动，设打在屏上的位置为Q 点，粒子B 直接在电场中做类平抛运动，设打在屏上的位置为P 点，如右图所示.（2）由题意，两个粒子的速率满足关系式mv Ａ=n 1mv Ｂ粒子A 在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得，rm v B qv A A 2= 解得mn qBr v m qBr v B A 1,== 粒子A 和粒子B 做类平抛运动过程中，沿电场方向上的侧移分别为2)(21AA v L m qE y = 212)(21Bv L m n qE n r = 由以上两式解得21n n r y A =所以，粒子A 和粒子B 打在屏上的位置之间的距离为2132n n r r y r r y -=-+=∆。

高二物理(人教版)选修3-1章节综合测试卷：第一章静电场(解析版)

高二物理（人教版）选修3-1章节综合测试卷第一章静电场一、选择题（本大题共12小题,每小题5分,共60分。

在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。

全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

）1. 示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的（）A. 极板X、Y接电源的正极,Xˊ、Yˊ接电源的负极B. 极板X 、Yˊ接电源的正极,Xˊ、Y接电源的负极C. 极板Xˊ、Y接电源的正极,X、Yˊ接电源的负极D. 极板Xˊ、Yˊ接电源的正极,X、Y接电源的负极【答案】A【解析】电子受力方向与电场方向相反,因电子向X方向偏转则电场方向为X到X',则X带正电,同理可以知道Y带正电,所以A选项是正确的．综上所述本题答案是：A2. 如图,平行板电容器经开关S与电源连接,C点所在位置的空间坐标不变且始终处于由带电平板所激发的匀强电场中,选取B板的电势为零,关于C点电势的变化情况,以下说法正确的是（）A. 开关S闭合,将A 板上移一小段距离,极板间电场强度变弱,C 点电势升高B. 开关S闭合,将B板上移一小段距离,极板间电场强度变强,C点电势升高C. 开关S先闭合后断开,然后将A 板上移一小段距离,场强不变,C点电势升高D. 开关S先闭合后断开,然后将B板下移一小段距离,场强不变,C点电势升高【答案】D【解析】【详解】A ．若开关S 闭合,将A 板上移一小段距离,则两极板间的距离增大,又由于电容器与电源相连,两极板间的电势差恒定,根据U E d =可知两极板间的电场强度变弱,C 到下极板（零电势）的距离不变,根据d U E =可知C 点电势降低,A 错误;B ．若开关S 闭合,将B 板上移一小段距离,则两极板间的距离增小,又由于电容器与电源相连,两极板间的电势差恒定,根据U E d=可知两极板间的电场强度变强,C 到上极板的距离不变,根据d U E =可知AC 间电势差增大,而A 板电势恒定,所以C 点电势降低,B 错误;CD ．开关S 先闭合后断开,则两极板间的电荷量恒定不变,根据4S Q U C C E kd U d επ===、、可得4kQ E Sπε=,两极板间的电场强度和两极板的距离无关,故改变两极板间的距离,电场强度恒定不变,若将A 板上移一小段距离,C 到下极板的距离不变,根据d U E =可知CB 间的电势差恒定,故C 点电势恒定;若将板下移一小段距离,CB 间的距离增大,根据d U E =可知CB 间的电势差增大,故C 点电势增大,C 错误,D 正确。

高二物理(选修3-1)模块检测试题及参考答案、评分标准理科1

高二物理试题（选修3-1）第I 卷（选择题共40分）一、本题共10小题。

每小题4分，共40分。

1．下列对公式 E =F/q 的理解正确的是（）A ．公式中的 q 是场源电荷的电荷量B ．电场中某点的电场强度 E 与电场力F 成正比，与电荷量q 成反比C ．电场中某点的电场强度 E 与q 无关D ．电场中某点的电场强度E 的方向与电荷在该点所受的电场力F 的方向一致2．在电场中的某点放入电荷量为q -的试探电荷时，测得该点的电场强度为E ；若在该点放入电荷量为2q +的试探电荷，其它条件不变，此时测得该点的电场强度为（） A ．大小为2E ，方向和E 相反 B ．大小为E ，方向和E 相同 C ．大小为2E ，方向和E 相同 D ．大小为E ，方向和E 相反3．如图所示，一带负电的粒子，沿着电场线从A 点运动到B 点的过程中，以下说法中正确的是（）A ．带电粒子的电势能越来越小B ．带电粒子的电势能越来越大C ．带电粒子受到的静电力一定越来越小D ．带电粒子受到的静电力一定越来越大4．．如图所示，带电粒子只在电场力作用下由 A 点运动到 B 点。

图中实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，由图可知（）A ．粒子带负电B ．从A 运动到B ，粒子电势能减小C ．从A 运动到B ，粒子动能减小D ．从A 运动到B ，粒子速度增大而加速度减小 5．一点电荷从电场中的A 点移动到B 点，静电力做功为零，则以下说法中正确的是（）A ．A 、B 两点的电势一定相等 B ．A 、B 两点的电场强度一定相等C ．该点电荷一定始终沿等势面运动D ．作用于该点电荷的静电力方向与其移动方向一定是始终垂直的 6．如图为某匀强电场的等势面分布图（等势面竖直分布），已知每两个相邻等势面相距2cm ，则该匀强电场的电场强度大小和方向分别为（） A ．100V/mE =，竖直向下 B ．100V/m E =，竖直向上 C ．100V/m E =，水平向左 D ．100V/m E =，水平向右7．如图所示，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A 、B 之间的P 点，处于静止状态。

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模块综合训练（三）第 1 页共 4 页高二物理选修3－1模块综合训练（三）第Ⅰ卷一、选择题(本题共12小题，每题4分，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，请选出正确选项前的字母。

)1．发现通电导线周围存在磁场的科学家 ( ) A ．洛伦兹 B ．库仑 C ．法拉第 D ．奥斯特2．在一个点电荷形成的电场中，关于电场强度和电势的说法中正确的是（） A ．没有任何两点电场强度相同 B ．可以找到很多电场强度相同的点C ．没有任何两点电势相等D ．可以找到很多电势相等的点 3．导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，在温度不变的情况下，下列表述正确的是( ) A ．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比 B ．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比 C ．电压一定，电阻与通过导体的电流成反比 D ．电流一定，电阻与导体两端的电压成正比4.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P 点，如图所示.以E 表示两极板间的场强，U 表示电容器的电压，ε表示正电荷在P 点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（） A.U 变小，E 不变 B.E 变大，ε变大 C.U 变小，ε不变 D.U 不变，ε不变5.如右图所示，AB 是某点电荷电场中一条电场线，在电场线上P 处自由释放一个负试探电荷时，它沿直线向B 点处运动，对此现象下列判断正确的是(不计电荷重力)( ) A ．电荷向B 做匀加速运动B ．电荷向B 做加速度越来越小的运动C ．电荷向B 做加速度越来越大的运动D ．电荷向B 做加速运动，加速度的变化情况不能确定6.如右图所示，当滑动变阻器的滑动触头P 向右移动时，三个灯泡亮度的变化情况是( )A ．L 1变亮，L 2和L 3皆变暗B ．L 1变亮，L 2不能确定，L 3变暗C ．L 1变暗，L 2变亮，L 3也变亮D ．L 1变亮，L 2变亮，L 3变暗7.如图所示，直线A 为电源的U-I 图线，曲线B 为灯泡电阻的U-I 图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是( )A ．4W 、8WB ．2W 、4WC ．4W 、6WD ．2W 、3W8.如图所示，把轻质导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，当线圈中通入如图所示方向的电流后，线圈的运动情况是( ) A.线圈向左运动 B.线圈向右运动 C.从上往下看顺时针转动 D.从上往下看逆时针转动9.下图是质谱仪工作原理的示意图。

带电粒子a 、b 经电压U 加速（在A 点初速度为零）后，进入磁感应强度为B 的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S 上的x 1、x 2处。

图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a 、b 所通过的路径，则( ) A ．a 的质量一定大于b 的质量B ．a 的电荷量一定大于b 的电荷量 x x 1 x 2a b BAUv S班级___________学号______________姓名__________※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※模块综合训练（三）第 2 页共 4 页C ．a 运动的时间大于b 运动的时间D ．a 的比荷（q a /m a ）大于b 的比荷（q b /m b ）10.空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下，从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动，到达B 点时速度为零，C 为运动的最低点.不计重力，则 ( ) A.该离子带负电B.A 、B 两点位于同一高度C.C 点时离子速度最大D.离子到达B 点后，将沿原曲线返回A 点11．如下图为一匀强电场，某带电粒子从A 点运动到B 点．在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J ，电场力做的功为1.5 J ．则下列说法正确的是( ) A ．粒子带负电B ．粒子在A 点的电势能比在B 点少1.5 JC ．粒子在A 点的动能比在B 点多0.5 JD ．粒子在A 点的机械能比在B 点少1.5 J12．如图所示，虚线表示某点电荷Q 所激发电场的等势面，已知a 、b 两点在同一等势面上， c 、d 两点在另一个等势面上。

甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a 射入电场，在电场中沿不同的轨迹adb 曲线、acb 曲线运动。

则下列说法正确的是（） ①两粒子所带的电荷符号不同②甲粒子经过c 点时的速度大于乙粒子经过d 点的速度 ③两个粒子的电势能都是先减小后增大 ④经过b 点时，两粒子的动能一定相等A ．①②B ．①③C ．③④D ． ①④ 第Ⅱ卷二、实验题(本题共2小题，共14分) 13．（6分）一多用电表的欧姆挡有三个倍率，分别是×1 Ω、×10 Ω、×100 Ω.用×10 Ω挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到________挡．如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是________ Ω.14.（8分）在用电压表和电流表测电池的电动势和内阻的实验中，所用电压表和电流表的内阻分别为1 kΩ和0.1 Ω，图9为实验原理图及所需器件图．(1)在图中画出连线，将器件按原理图连接成实物电路．(2)一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图10中画出U －I 图象，根据图象读出电池的电动势E ＝______________ V，求出电池的内阻r ＝____________ Ω. I (A) 0.12 0.20 0.31 0.32 0.500.57 U (V) 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05Q b甲乙 dc a模块综合训练（三）第 3 页共 4 页三、计算题(本题共4小题，共38分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)15．（9分）把带电荷量2×10－8 C 的正点电荷从无限远处移到电场中A 点，要克服电场力做功8×10－6 J ，若把该电荷从无限远处移到电场中B 点，需克服电场力做功2×10－6 J ，规定无限远处电势为零。

求： (1)A 点的电势；(2)A 、B 两点的电势差；(3)把2×10－5 C 的负电荷由A 点移到B 点电场力做的功．16．（9分）如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m ，质量为6×10－2 kg 的通电直导线，电流强度I ＝1 A ，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T ，方向竖直向上的磁场中，设t ＝0时，B ＝0，则需要几秒，斜面对导线的支持力为零？(g 取10 m/s 2)模块综合训练（三）第 4 页共 4 页17.（10分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a 、b 相距d = 0.10m ，a 、b 间的电场强度为E = 5.0×105N/C ，b 板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B = 6.0T 、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m = 4.8×10-25kg 、电荷量为q = 1.6×10-18C 的带正电的粒子（不计重力），从贴近a 板的左端以v 0= 1.0×10 6m/s 的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P 穿过b 板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到边界b 的Q （图中未标出）处.试求（1）粒子穿过狭缝P 时的速度v 及其与b 板的夹角θ. （2）P 、Q 之间的距离L.18.（10分）如图所示，一个质量为m ，带电量为+q 的粒子以速度v 0从O 点沿y 轴正方向射入磁感应强度为B 的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，粒子飞出磁场区域后，从点b 处穿过x 轴，速度方向与x 轴正方向的夹角为300.粒子的重力不计，试求: (1)圆形匀强磁场区域的最小面积. (2)粒子在磁场中运动的时间. (3)b 到O 的距离.d a b PB θ υ0υ bxy Om ,q v 030°模块综合训练（三）第 5 页共 4 页参考答案1 2 3 4 5 678910 11 12 DADAACDC C AD BCCDA13．×100 Ω 调零 2.2×103 解析用×10 Ω挡测电阻时，表头指针偏转角度很小，说明待测电阻阻值很大，应换到×100 Ω挡，换当后应先调零，由表盘可知，其测量电阻的阻值为R ＝22×100 Ω＝2.2×103Ω. 14．(1)、(2)见解析图 1.45 0.69解析 (1)按照实验原理图将实物图连接起来，如图甲所示． (2)根据U 、I 数据，在方格纸U-I 坐标系上找点描迹．如图乙所示，然后将直线延长，交U 轴于U 1≈1.45 V ，此即为电源电动势；交I 轴于I≈0.65 A ，注意此时U 2＝1.00 V ，由闭合电路欧姆定律得I ＝E －U 2r ，则r ＝E －U 2I＝1.45－1.000.65Ω≈0.69 Ω.甲乙15.解析： (1)正点电荷从无限远处移到电场中A 点，要克服电场力做功8×10－6 J ，所以E p A ＝8×10－6 J ．φA＝E p A q ＝8×10－62×10－8＝400 V ， (2)E p B ＝2×10－6J ，φB ＝E p B q ＝2×10－62×10－8＝100 V ．由电势差定义：U AB ＝φA －φB ＝300 V .(3)把2×10－5 C 的负电荷由A 点移到B 点电场力做的功为：W AB ＝qU AB ＝－2×10－5×300 J ＝－6×10－3 J.答案： (1)400 V (2)300 V (3)－6×10－3 J 16．【答案】5 s【详解】斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示由平衡条件F T cos37°＝F F T sin37°＝mg由①②解得：F ＝mgtan37° 代入数值得：F ＝0.8 N由F ＝BIL 得B ＝F IL ＝0.81×0.4T ＝2 T B 与t 的变化关系为B ＝0.4t解得t ＝5 s17.（1）粒子从a 板左端运动到P 处，由动能定理得qEd = 1 2 mυ2 - 12 mυ02ab υ0 P B θ υ0 O υQυυ = 2qEdm +υ02代入有关数据，解得υ = 233× 106m/s cosθ =υ0υ=32θ = 30°（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图。