【学案导学设计】高中物理 综合检测卷A 沪科版选修31.doc

【学案导学设计】2014-2015学年高中物理 综合检测卷a 沪科版选修3-1 (时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分)1. 下列选项对公式认识正确的是()a公式ek可以用来求平行板电容器两极板间的匀强电场的电场强度，其中q为一极板所带电荷量的绝对值，r为所研究点到带正电极板的距离bpi2r可用来计算电风扇正常工作时内阻的发热功率c由公式r可知导体的电阻与加在导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比d由公式b可知，磁场中某一点的磁感应强度由公式中的磁通量和面积s的大小来决定答案b解析公式ek是由库仑定律得出的真空中点电荷周围的场强，故只适用于真空中点电荷形成的电场，故a错误；公式pi2r是由焦耳定律推导出来的，适用于任何电路计算热功率，故b正确；公式r利用的是比值定义法，与电压、电流无关，它不随定义所用的物理量的大小改变，故c错误；公式b利用的是比值定义法，磁感应强度与磁通量及面积无关，由磁场本身的性质决定，故d错误所以选b.2下列运动(电子只受电场力或磁场力的作用)不可能的是()答案b解析本题考查电子在电场或磁场中的运动，意在考查学生对电子在电场或磁场中的受力分析以及运动分析的能力电子可以在正点电荷的电场力作用下做匀速圆周运动，故a选项描述的运动可能实现；由于等量异种点电荷在其中垂线上产生的电场的方向水平向右，电子所受电场力的方向水平向左，而电子的初速度方向沿中垂线方向，则电子将做曲线运动，故b选项所描述的运动不可能实现；电子可以在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，故c选项描述的运动可能实现；由于通电螺线管中的磁场为匀强磁场，又电子的速度方向与磁场方向平行，则电子不受洛伦兹力作用，电子将沿通电螺线管中心轴线做匀速直线运动，故d选项描述的运动可能实现3有一台标有“220 v50 w”的电风扇，其线圈电阻为0.4 ，在它正常工作时，下列求其每分钟产生的电热的四种解法中，正确的是()ai a，quit3 000 jbqpt3 000 jci a，qi2rt1.24 jdqt60 j7.26106 j答案c解析 本题主要考查焦耳定律和热功率的计算电风扇是一种在消耗电能过程中既产生机械能，又产生内能的用电器，对这样的用电器，每分钟产生的热量只能根据qi2rt进行计算因此，c选项是正确的4.如图1所示，金属板m、n水平放置，相距为d，其左侧有一对竖直金属板p、q，板p上小孔s正对板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，其重力和初速度均不计，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，当滑动变阻器滑片向a点滑动过程中()图1a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，动能一定减小c粒子在m、n间仍做直线运动d粒子可能沿m板的右边缘飞出答案b解析滑动触头在中点时，粒子恰能做直线运动，此时m、n间为一速度选择器模型当滑动触头滑向a点时，m、n间电压减小，电场力变小，粒子向下偏，所以粒子在其间运动时电场力做负功，动能减小，b选项正确因为粒子向下偏，所以不可能从m板的右边缘飞出5.如图2所示，直角三角形abc的边长ab长为l，c为30，三角形所围区域内存在着磁感应强度大小为b、方向垂直纸面向里的匀强磁场一质量为m，带电荷量为q的带电粒子(不计重力)从a点沿ab方向射入磁场，在磁场中运动一段时间后，从ac边穿出磁场，则粒子射入磁场时的最大速度vm是()图2a. b. c. d.答案c解析经分析随着粒子速度的增大，粒子作圆周运动的半径也变大，当速度增大到某一值vm时，粒子运动的圆弧将恰好与bc边相切，此时vm为粒子从ac边穿出磁场的最大速度，如果粒子速度大于vm粒子将从bc边穿出磁场，故粒子运动的最大半径为l，由qvmbmv/l，得到vm，故选项c正确a选项是按粒子从c点射出的故错误，b选项是以bc为半径计算的也错误二、多项选择题(本题共5小题，每小题4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4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)6.在图3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()图3a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解析等量异种点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点所处的等量异种点电荷连线的中垂面与无穷远处等电势，所以在由m点到无穷远处运动的过程中，电场力做功wqu0，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v0.7一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c电源的输出功率为eid电源的效率为1答案ad解析电动机消耗的总功率为ui，选项a正确；电动机消耗的热功率为i2r，选项b错误；电源的总功率为ei，电源的输出功率为eii2r，所以电源的效率为1，选项c错误，d正确8.如图4所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即uabubc，实线为一带正电的质点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()图4a三个等势面中，a的电势最高b带电质点通过p点时的电势能较q点大c带电质点通过p点时的动能较q点大d带电质点通过p点时的加速度较q点大答案abd解析由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大a项电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故a等势线的电势最高，c的电势最低；a正确b、c项根据质点受力情况可知，从p到q过程中电场力做正功，电势能减小，动能增大，故质点在p点的电势能大于q点的电势能；质点在p点的动能小于q点的动能；b正确d项等势线密的地方电场线密，电场强度大，由题图可知p点场强大于q点场强，由牛顿第二定律可知，带电质点通过p点时的加速度较q点大；正确故选a、b、d.9.在如图5所示的电路中，电源的电动势为e，电源的内电阻为r，r1、r2为可变电阻在下列叙述的操作中，可以使灯泡l变暗的是()图5a仅使r1的阻值增大 b仅使r1的阻值减小c仅使r2的阻值增大 d仅使r2的阻值减小答案ad解析由“串反并同”可知要使灯泡变暗，则要求与其串联(包括间接串联)的器件阻值增大或与其并联(包括间接并联)的器件阻值减小，故a、d正确，b、c错误10.竖直放置的平行金属板a、b连接一恒压电源，两个电荷m和n以相同的速率分别从极板a边缘和两板中间沿竖直方向进入板间电场，恰好都从极板b边缘射出电场，如图6所示，不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，下列说法正确的是()图6a两电荷的电荷量可能相等b两电荷在电场中运动的时间相等c两电荷在电场中运动的加速度相等d两电荷离开电场时的动能相等答案ab解析两个电荷在电场中做类平抛运动，将它们的运动分解为沿竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀加速直线运动设板长为l，初速度为v0，则粒子在电场中的运动时间为t，由题可知两电荷在电场中运动的时间相等，b正确；沿电场方向有a，yat2，可得q，因m未知则两电荷的电荷量可能相等；a正确c由yat2可知，两电荷在电场中运动的加速度不相等；c错误d据动能定理有，ekmv，得ekmv，因m未知动能大小无法判断；d错误故选a、b.三、实验题(本题共2小题，共16分)11(7分)某同学利用图7所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率图7 (1)所得实验数据如下表，请在图8给出的直角坐标系上画出ui的图像u/v1.961.861.801.841.641.56i/a0.050.150.250.350.450.55图8(2)根据所画ui的图像，可求得电流i0.20 a时电源的输出功率为_ w(保留两位有效数字)(3)实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图7电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计在下图所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是_(rx阻值未知)答案(1)如图所示(2)0.37(3)bc12(9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6 v，额定功率约为5 w；b电流表：量程1.0 a，内阻约为0.5 ；c电压表：量程3 v，内阻5 k；d滑动变阻器r：最大阻值为20 ，额定电流1 a；e电源：电动势10 v，内阻很小；f定值电阻r0(阻值10 k)；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(3)2解析(1)小灯泡的额定电流为i a，正常发光时的电阻为r7.2 ，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程，则有r，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umin2.7 v，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)电路如图所示(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(共4小题，共44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)13.(8分)如图9所示，匀强电场的场强方向与竖直方向成角，一带电荷量为q，质量为m的小球，用绝缘细线固定在竖直墙上，小球恰好静止在水平位置求小球所带电荷的电性及场强的大小图9答案负电解析根据受力分析(如图)，小球带负电mgeqcos所以e14(10分)如图10所示，线段a为某电源的ui图线，线段b为某电阻r的ui图线，由此电源和电阻组成闭合电路时，求：图10(1)电源的输出功率p出是多大？(2)电源内部损耗的电功率p内是多少？(3)电源的效率是多大？答案(1)4 w(2)2 w(3)66.7%解析根据题意从a图线可读出e3 v，r 0.5 ，从b图线可读出r1 由电源e3 v，r0.5 与r1 组成的闭合电路中，ia2 a，则p出i2r4 w，p内i2r2 w，p总ie6 w，所以100%100%66.7%.15(12分)如图11所示，一带电微粒质量为m2.01011 kg、电荷量为q1.0105 c，从静止开始经电压为u1100 v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60，接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，微粒射出磁场时的偏转角也为60.已知圆形匀强磁场的半径为r10 cm，偏转电场中金属板长lr，微粒的重力忽略不计求：图11(1)带电微粒经加速电场后的速率；(2)两金属板间偏转电场的电场强度e；(3)匀强磁场的磁感应强度的大小答案(1)1.0104 m/s(2)2103 v/m(3)0.13 t解析(1)设带电微粒经加速电场加速后速度为v1，根据动能定理得qu1mv解得v1 1.0104 m/s.(2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动水平方向上有：v1竖直方向上有v2at，a由几何关系tan 联立解得：e2103 v/m.(3)设微粒进入磁场时的速度大小为v，则v2.0104 m/s由运动的对称性可知，入射速度的延长线过磁场区域的圆心，则出射速度的反向延长线也过磁场区域的圆心，微粒在磁场中的运动轨迹示意图如图所示，则轨迹半径为rrtan 600.3 mqvbm得b0.13 t.16.(14分)如图12所示，在xoy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场现有一质量为m、电荷量为q的粒子(重力不计)从坐标原点o以速度v0射入磁场，其入射方向与x轴的正方向成30角当粒子第一次进入电场后，运动到电场中p点处时，方向与x轴正方向相同，p点坐标为(21)l，l(sin 370.6，cos 370.8)求：图12(1)粒子运动到p点时速度的大小v；(2)匀强电场的电场强度e和匀强磁场的磁感应强度b；(3)粒子从o点运动到p点所用的时间t.答案(