2019届高中物理专题07阶段检测（一）人教版选修选修.docx

专题07 阶段检测（一）一、单选题1.如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂两个相同的带电介质小球A、B，左边放一个带电荷量为Q的固定球时，两悬线都保持竖直方向下列说法中正确的是()AA球带正电，B球带正电，并且A球带电荷量较小BA球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较大CA球带负电，B球带正电，并且B球带电荷量较大DA球带正电，B球带负电，并且B球带电荷量较小【答案】C【解析】存在固定球时，对A、B球受力分析，由于悬线都沿竖直方向，说明水平方向各自所受电场力合力为零，说明A球带负电而B球带正电，A、B作为整体得固定球对A、B的水平方向的库仑力大小相等方向相反根据库仑定律得A离固定球近点，所以A球带电荷量较小，B球带电荷量较大故A、D错误，B、C正确2如图所示，电路中的电源的电动势为E、内电阻为r，开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片P从滑动变阻器R的中点位置向左滑动时，小灯泡L1、L2、L3的亮度变化情况是（）A L1灯变亮，L2灯变暗，L3灯变亮B L1灯变暗，L2灯变亮，L3灯变暗C L1、L2两灯都变亮，L3灯变暗D L1、L2、 L3都变暗。【答案】D【解析】将滑动变阻器的滑片P从滑动变阻器R的中点位置向左滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流I减小L1、L2、L3三个灯的电阻不变，根据部分电路的欧姆定律可知，L2两端的电压U=IR123混减小，L2中的电流减小，L1和L3中的电流也减小，故L1、L2、L3三个灯都变暗故选D3，如图所示，通电竖直长直导线的电流方向向上，初速度为v0的电子平行于直导线竖直向上射出，不考虑电子的重力，则电子将()A向右偏转，速率不变，r变大B向左偏转，速率改变，r变大C向左偏转，速率不变，r变小D向右偏转，速率改变，r变小【答案】A【解析】由安培定则可知，直导线右侧的磁场垂直纸面向里，且磁感应强度随离直导线距离变大而减小，根据左手定则可知，电子受洛伦兹力方向向右，故向右偏转；由于洛伦兹力不做功，故速率不变，由r知r变大，故A正确。4如图所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，带电小球以速度v0水平射入电场，且沿下板边缘飞出若下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度v0从原处飞入，则带电小球()A将打在下板中央B仍沿原轨迹由下板边缘飞出C不发生偏转，沿直线运动D若上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打在下板的中央【答案】BD【解析】将电容器上板或下板移动一小段距离，电容器带电荷量不变，由公式E可知，电容器产生的场强不变，以相同速度入射的小球仍将沿原轨迹运动当上板不动，下板向上移动时，小球可能打在下板的中央5.如图所示，一个静止的质量为m、电荷量为q的粒子(重力忽略不计)，经加速电压U加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子打到P点，OPx，能正确反映x与U之间关系的是()Ax与U成正比Bx与U成反比Cx与成正比Dx与成反比【答案】C.【解析】由x2R，qUmv2，可得x与成正比，选项C正确6.如图所示，一带电小球沿曲线由M运动到N，图中A、B、C、D为匀强电场的水平等势面，且有ABCD，由此可判断()A小球可带正电也可带负电B小球在M点初速度为零C由M运动到N小球的电势能减小D由M运动到N小球的动能、电势能之和减小【答案】D【解析】选AD.带电小球考虑其重力，由电场线与等势面的关系作出电场线方向应竖直向下，结合曲线运动受力特点指向轨迹圆弧内侧可知小球带电情况，可带正电也可带负电，选项A正确；若M点速度为零，小球将做匀变速直线运动，选项B错误；若小球带正电，电场力做负功，电势能增加，若小球带负电，则电场力做正功，电势能减小，选项C错误；带电小球受重力、电场力作用，由功能关系可得，动能、重力势能、电势能三者之和为定值，带电小球由M运动到N重力势能增加，可得动能、电势能之和减小，选项D正确7.带电粒子(不计重力)以初速度v0从a点垂直y轴进入匀强磁场，如图6所示，运动过程中粒子经过b点，且OaOb.若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以v0从a点垂直y轴进入电场，粒子仍能过b点，那么电场强度E与磁感应强度B之比为()Av0 B.1 C.2v0 D.【答案】C【解析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，经过a、b两点且OaOb，故O为圆心，OaOb，带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，竖直方向加速度a，故Obv0t，Oat2，联立解得2v0，故选项C正确.8.如图所示，图中虚线PQ上方有一磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。O是PQ上一点，在纸面内从O点向磁场区域的任意方向连续发射速率为v0的粒子，粒子电荷量为q、质量为m。现有两个粒子先后射入磁场中并恰好在M点相遇，MO与PQ间夹角为60，不计粒子重力及粒子间的相互作用，则下列说法正确的是()A两个粒子从O点射入磁场的时间间隔可能为B两个粒子射入磁场的方向分别与PQ成30和60角C在磁场中运动的粒子离边界的最大距离为D垂直PQ射入磁场中的粒子在磁场中的运行时间最长【答案】AC【解析】以粒子带正电为例分析，先后由O点射入磁场，并在M点相遇的两个粒子轨迹恰好组成一个完整的圆，从O点沿OP方向入射并通过M点的粒子轨迹所对圆心角为240，根据带电粒子在磁场中运动周期T可知，该粒子在磁场中运动的时间t1，则另一个粒子轨迹所对圆心角为120，该粒子运动时间t2，可知，两粒子在磁场中运动的时间差可能为t，故A正确；射入磁场方向分别与PQ成30和60角的两粒子轨迹所对圆心角之和不是360，不可能在M点相遇，故B错误；在磁场中运动的粒子离边界的最大距离为轨迹圆周的直径d，故C正确；沿OP方向入射的粒子在磁场中运动的轨迹所对圆心角最大，运动时间最长，故D错误。二、多选题9.如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点图中a、b两点的电势相等是A. 甲图：与点电荷等距的a、b两点B. 乙图：两平行板间电场中的a、b两点C. 丙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D. 丁图：点电荷与带电平板形成的电场，平板上表面与点电荷距离不相等的a、b两点【答案】ACD【解析】A：图甲中a、b两点在同一等势线上。B：顺着电场线电势降低，等势线垂直于电场线，则图乙中a、b两点的电势不等。C：等量异种电荷连线的中垂线是等势线，a、b两点在同一等势线上，则图丙中a、b两点的电势相等。D： a、b两点在同一等势线上。10.如图所示，三根平行的足够长的通电直导线A、B、C分别放置在一个等腰直角三角形的三个顶点上，其中AB边水平，AC边竖直。O点是斜边BC的中点，每根导线在O点所产生的磁感应强度大小均为B0，下列说法中正确的有()A导线B、C在O点产生的总的磁感应强度大小为2B0B导线A、B、C在O点产生的总的磁感应强度大小为B0C导线B、C在A点产生的总的磁感应强度方向由A指向OD导线A、B在O点产生的总的磁感应强度方向水平向右【答案】ACD【解析】导线B、C在O点产生的磁场方向相同，磁感应强度叠加后大小为2B0，选项A正确；由题意可知，三根平行的通电直导线在O点产生的磁感应强度大小相等，B合B0，选项B错误；导线B、C在A点产生的总的磁感应强度的方向是两个磁场叠加后的方向，方向由A指向O，选项C正确；根据安培定则和矢量的叠加原理，导线A、B在O点产生的总的磁感应强度的方向水平向右，选项D正确。11第七届中国(上海)国际超级电容器产业展览会于2016年8月23日至25日在上海新国际博览中心举行如图所示为超级平行板电容器，相距为d的两极板M、N分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则()A油滴带负电B油滴带电荷量为C电容器的电容为D将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动【答案】AC.【解析】带电油滴静止在两极板间，重力与电场力等大、反向，电场力竖直向上，电容器上极板与电源正极相连为正极板，两板间电场方向竖直向下，综上可知，带电油滴带负电，选项A正确；由场强与电势差关系可知，mgEqq，解得q，选项B错误；由题意知，电容器带电荷量Qkq，由电容的定义式知，C，选项C正确；电容器与电源保持连接，两板间电势差不变，N板向下移动，板间距离变大，F电q，油滴所受电场力减小，油滴向下运动，选项D错误12.某带电粒子仅在电场力的作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点时的初速度及运动轨迹如图所示，则可以判定A. 粒子在A点时的加速度小于它在B点时的加速度B. 粒子在A点时的动能小于它在B点时的动能C. 粒子在A点时的电势能小于它在B点时的电势能D. 电场中A点的电势低于B点的电势【答案】AB【解析】由电场线可知，B点的电场线密，所以B点的电场强度大，粒子受的电场力大，加速度也就大，所以A正确；粒子受到的电场力指向曲线弯曲的内侧，所以受到的电场力的方向是沿电场线向上的，所以粒子从A到B的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在A点的动能小于它在B点的动能，所以B正确，C错误；沿电场线的方向，电势降低，所以A点的电势大于B点的电势，所以D错误。13.如图所示,电源的电动势E=12 V,内阻不计,电阻R1=R2=R3=6 ,R4=12 ,电容器的电容C=10 F,闭合开关,电容器中有一带电微粒恰好处于静止状态。若在工作的过程中,电阻R2突然发生断路,电流表可看成是理想电表。则下列判断正确的是()。A.R2发生断路前UAB=2 VB.变化过程中流过电流表的电流方向由下往上C.R2发生断路后原来静止的带电微粒向下加速的加速度为3gD.从电阻R2断路到电路稳定的过程中,流经电流表的电荷量为610-5 C【答案】CD【解析】R2发生断路前,U1=U2=6V,U4=8V,UAB=A-B=-2V,A项错误。R2发生断路前,UAB=-2V,电容器上极板带负电,下极板带正电,R2发生断路后,UAB=U3=4V,电容器上极板带正电,下极板带负电,故在变化过程中,通过电流表的电流由上向下,B项错误。R2发生断路前,带电微粒静止,受到向下的重力与向上的电场力作用,且电场力大小等于重力,F=mg;R2发生断路后,带电微粒受到的电场力向下,由于R2发生断路后两极板间的电压是R2发生断路前电压的两倍,故R2发生断路后微粒受到的电场力是原来电场力的两倍,即R2发生断路后,微粒受到的合力为3mg,方向向下,由牛顿第二定律可知,微粒的加速度为3g,方向向下,C项正确。从电阻R2断路到电路稳定的过程中,流经电流表的电荷量Q=Q+Q=|CUAB|+|CUAB|=610-5C,D项正确。14如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过t1时间从C点射出磁场，OC与OB成60角，在磁场中的运动轨迹长为L1。现将带电粒子的速度变为，仍从A点沿原方向射入磁场，则粒子在磁场中的运动时间为t2，在磁场中的运动轨迹长为L2，则下列等式中正确的是(AC)ABCD【答案】AC【解析】根据作图法找出速度为v时的粒子轨迹圆圆心O1，磁场中的轨迹圆弧所对圆心角AO1C60，设圆形磁场半径为R，粒子的轨迹半径为r1，因此有qvBm，tan，轨迹圆半径r1R；当粒子速度变为时，粒子的轨迹半径为r2，因此有qBm，其轨迹圆半径r2R，tan，磁场中的轨迹圆弧所对圆心角120。周期T，粒子运动时间tT，所以，A正确；L12r1，L22r2R，所以，C正确。三、实验题15将一铜片和一锌片分别插入一个苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5 V可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5 V、额定电流为0.3 A的手电筒上的小灯泡，原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3 mA.为了较精确地测定该水果电池的电动势和内阻，提供的实验器材有：A电流表A1(量程03 mA，内阻约为0.5 )B电流表A2(量程00.6 A，内阻约为0.1 )C电压表V(量程01.5 V，内阻约为3 k)D滑动变阻器R1(阻值010 ，额定电流为1 A)E滑动变阻器R2(阻值03 k，额定电流为1 A)F电键，导线若干G水果电池(1)实验中电流表应选用_，滑动变阻器应选用_(均用序号字母表示)(2)请在虚线框内画出实验电路图(3)根据实验记录的数据，经描点、连线得到水果电池的路端电压随电流变化的UI图象如图所示，由图可知：水果电池的电动势E_V，内阻r_ .【答案】(1)AE(2)如图所示(3)1.35450【解析】由图象知电源内阻较大，因此电流表应外接，误差较小；同时滑动变阻器应选R2，电流表才会有明显的示数变化16某同学为了研究“3 V，0.3 W”的小灯泡L从较低温度到正常发光过程中的电阻情况设置了如下器材：电流表A1(量程400 mA，内阻r15 )；电流表A2(量程600 mA，内阻r2约为1 )；电压表V(量程15 V，内阻约为3 k)；定值电阻R0(5 )；滑动变阻器R1(010 ，额定电流为1 A)；滑动变阻器R2(0250 ，额定电流为0.3 A)；电源E(电动势3 V，内阻较小)；开关一个，导线若干(1)从以上给定的器材中选择恰当的器材在虚线框内画出实验电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号(2)根据设计的方案，将下图中的器材连成符合要求的电路(有个别仪器可能不用)(3)闭合开关S，移动滑片P，使_时，可知灯泡正常发光，此时灯泡的电阻为_(用测量的物理量表示)【答案】(1)、(2)见解析图(3)A1的示数为300 mA【解析】测电阻的基本方法是伏安法，但由于小灯泡的额定电压为3 V，比电压表的量程小得多，故无法用电压表测电压可设计让定值电阻R0与A1串联，改装成一个适当量程的电压表，然后用A2测量小灯泡和改装电表并联后的总电流，这样通过两表的示数就可以知道通过小灯泡的电流为I2I1，小灯泡两端的电压为I1(R0r1)，故小灯泡的电阻为RL.实验要求测量小灯泡L从较低温度到正常发光过程中的电阻情况，即要求电压从0开始调节，故滑动变阻器应选用分压式接法由于滑动变阻器R2阻值太大，所以滑动变阻器选R1；小灯泡正常发光时电压为3 V，对应电流表读数为I10.3 A300 mA.则电路原理图如图甲所示，实物连接图如图乙所示使A1的示数为300 mA时，灯泡正常发光，此时RL，式中I2为A1表示数为300 mA时，电流表A2的读数，故I1300 mA.三、计算题17.如图所示，匀强磁场宽L30 cm，B3.34103 T，方向垂直纸面向里，设一质子(质子的质量为1.671027 kg；质子的电荷量为1.61019 C)以v1.6105 m/s的速度垂直于磁场B的方向从小孔C射入磁场，然后打到照相底片上的A点。求： (1) 质子在磁场中运动的轨道半径r；(2) A点距入射线方向上的O点的距离H；(3) 质子从C孔射入到A点所需的时间t(sin 370.6，结果保留1位有效数字)。【答案】0.5 m, H=0.1 m, =210-6 s.【解析】（1）由洛伦兹力提供向心力，则：Bqv=m r=m=0.5 m （2）由平面几何知识得：r2=L2+（r-H）2得H=0.1 m （3）由几何知识得质子在磁场中转动的角度为37，则运动的时间为：t=37=37=210-6 s 18.如图甲所示，两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电动势为E、内阻为r的电源。导轨平面与水平面间的夹角为。金属杆ab垂直导轨静止放置，不计金属杆ab及导轨的电阻，金属杆ab的质量为m，金属杆与导轨接触良好