高中物理 综合能力测试 新人教版选修31.doc

综合能力测试本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。第卷(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16小题只有一个选项符合题目要求，第710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20142015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uabubc，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。3静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的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，为了使指针张开的角度增大些，下列采取的措施可行的是()a断开开关s后，将a、b两极板分开些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：a解析：要使静电计的指针张开角度增大些，必须使静电计金属球和外壳之间的电势差增大，断开开关s后，将a、b两极板分开些，电容器的带电量不变，电容减小，电势差增大，a正确；保持开关s闭合，将a、b两极板分开或靠近些，静电计金属球和外壳之间的电势差不变，b、c错误；保持开关s闭合，将滑动变阻器滑动触头向右或向左移动，静电计金属球和外壳之间的电势差不变，d错误。4(吉林一中20132014学年高二上学期期末)电动自行车因轻便、价格相对低廉，污染和噪音小而受到市民喜爱。某国产品牌电动自行车的铭牌如下，则此车所配电机的内阻为()规格后轮驱动直流永磁电机车型：20电动自行车电机输出功率：175w电源输出电压：36v额定工作电压/电流：36v/5a整车质量：40kg额定转速：240r/mina0.2b7.0c7.2 d7.4答案：a解析：电机输出功率为p出175w，电源的输出电压为u36v，电流为i5a，设内阻为r，则根据能量守恒定律得uii2rp出，代入解得r0.2，故选a。5(沈阳东北育才中学20142015学年高二上学期检测)如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑动触点p向右端移动时，下面说法中正确的是()a电压表v1的读数减小，电流表a1的读数减小b电压表v1的读数增大，电流表a1的读数增大c电压表v2的读数减小，电流表a2的读数增大d电压表v2的读数增大，电流表a2的读数减小答案：d解析：当滑动变阻器滑动触点p向右端移动时，变阻器接入电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流i增大，路端电压u减小，则电流表a1读数增大；电压表v1读数u1ei(r1r)，i增大，其他量不变，则u1减小；通过电流表a2的电流i2，u1减小，则i2减小；通过电阻r2电流i2ii2，i增大，i2减小，则i2增大，则电压表v2的读数增大，故d正确。6.(哈尔滨六中20142015学年高二下学期检测)如图所示，一束质量、速度和电荷量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向，未发生任何偏转，如果让这些不偏转的离子进入另一匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束，对这些进入另一磁场的离子，可得出结论()a它们的动能一定各不相同b它们的电荷量一定各不相同c它们的质量一定各不相同d它们的电荷量与质量之比一定各不相同答案：d解析：因为粒子进入电场和磁场正交区域时，不发生偏转，说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，有qvbqe，得出能不偏转的粒子速度应满足v，粒子进入磁场后受洛伦兹力作用，粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即qvbm，圆周运动的半径r，由于粒子又分裂成几束，也就是粒子做匀速圆周运动的半径r不同，进入第二个匀强磁场时，粒子具有相同的速度，所以粒子能分裂成几束的原因是粒子的比值不同，故d正确，abc错误。7(赤峰市乌丹一中20142015学年高二上学期检测)如图所示，有两个完全相同的带电金属球a、b，b固定在绝缘地板上，a在离b高h的正上方由静止释放，与b碰撞后回跳高度为h，设整个过程只有重力、弹力和库仑力作用，且两球相碰时无能量损失，则()a若a、b带等量同种电荷，hhb若a、b带等量同种电荷，hhc若a、b带等量异种电荷，hhd若a、b带等量异种电荷，hh答案：bc解析：若a、b带等量同种电荷，接触时没有电荷量的重新分布，下降时库仑力做的负功与上升时库仑力做的正功绝对值相等，故上升到最高位置时，小球的机械能与刚下落时的机械能相等，上升的高度hh，b正确。若a、b带等量异种电荷，接触后两球都不带电，下降时库仑力做正功，上升时库仑力为零，不做功，小球的机械能增加，所以hh，c正确。8(济南市部分重点中学20142015学年高二上学期联考)如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时条形磁铁对水平面的压力为n1，现在条形磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后，条形磁铁对水平面的压力为n2，则以下说法正确的是()an1n2 bn1n2c弹簧长度将变短 d弹簧长度将不变答案：ac解析：导体棒处在条形磁铁的磁场中，导体棒处磁场斜向右上方，导体棒受到的安培力斜向右下方，应用牛顿第三定律可知条形磁铁受到向左上方的磁场力，对条形磁铁分析受力，可知弹簧变短，条形磁铁对地面的压力减小，选项ac正确。9长为l的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为b，板间距离为l，板不带电。现在质量为m、电量为q的正电粒子(不计重力)，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的方法是()a使粒子的速度vbql/4mc使粒子的速度v5bql/4md使粒子的速度bql/4mv5bql/4m答案：ac解析：要使粒子不打在板上，那么粒子经过磁场后，可在板的右边或者左边穿出磁场，依据题意，粒子打在板上的临界状态，如图所示，即从板左边b点或者右边a点穿出磁场。根据几何关系，有：r1rl2(r2)2得r2l，根据r，则v1，v2那么欲使粒子不打到极板上，v5bql/4m10.(吉林白城市20132014学年高二上学期期末)如图所示，一个带正电荷的物块m，由静止开始从斜面上a点下滑，滑到水平面bc上的d点停下来。已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物块经过b处时的机械能损失。先在abc所在空间加竖直向下的匀强电场，第二次让物块m从a点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的d点停下来。后又撤去电场，在abc所在空间加水平向里的匀强磁场，再次让物块m从a点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并在水平面上的d点停下来。则以下说法中正确的是()ad点一定在d点左侧 bd点一定与d点重合cd点一定在d点右侧 dd点一定与d点重合答案：bc解析：根据动能定理mghmgcoslabmglbd当加电场时(mgeq)h(mgeq)coslab(mgeq)lbd由上两式得lbdlbd，所以b项正确。当加磁场时，由左手定则知物块在运动过程中对斜面及地面的正压力减小，又洛伦兹力不做功，所以可判断c项正确。第卷(非选择题共60分)二、填空题(共2小题，共16分。把答案直接填在横线上)11(7分)如图所示为用伏安法测定一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：(1)待测电阻rx(约100)(2)直流毫安表(量程0ma20ma，内阻50)(3)直流电压表(量程0v3v，内阻5k)(4)直流电源(输出电压6v，内阻不计)(5)滑动变阻器(阻值范围015，允许最大电流1a)(6)开关1个，导线若干根据器材规格及实验要求，在本题的实物图上连线。解析：(1)先确定采用电流表内接电路还是外接电路，2，不满足内接的要求。又50，满足电流表外接的要求，电流表应外接。(2)再确定变阻器是采用限流还是分压。若采用限流式，则滑动变阻器阻值达到最大时，电路中电流达到最小，i小a3.6102a36ma，已超过电流表量程，故必须采用滑动变阻器分压式电路。实验电路如图(1)所示，实物连线如图(2)所示。12(9分)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：a待测干电池(电动势约为1.5v，内阻小于1.0)b电流表g(满偏电流ig3ma，内阻rg10)c电流表a(00.6a，内阻0.1)d滑动变阻器r1(020，10a)e滑动变阻器r2(0200，1a)f定值电阻r0(990)g开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了图甲中的a、b两个参考实验电路。其中合理的是图_所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能较准确的进行测量，滑动变阻器应选_(填写器材的字母代号)。(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理实验电路，利用测出的数据绘出的i1i2图线(i1为电流表g的示数，i2为电流表a的示数)，则由图线可得被测电池的电动势e_v，内阻r_。答案：(1)bd(2)1.48(1.471.49均正确)080(0.780.82均正确)解析：(1)电路a中电流表a和定值电阻r0组成的电压表量程为0.6990.1v594v，而电源电动势仅约为1.5v，所以电路a不合理，电路b合理，电源的内阻较小，又滑动变阻器采用限流式改变电路，所以用滑动变阻器r1改变电路较为方便。(2)根据实验原理可知电流表g的读数乘以(10990)，即为电路的路端电压，所以图线在纵轴上的截距乘以(10990)，可得电源电动势e1.481031000v1.48v；从图线上取两点得电池的内阻r0.80。三、论述计算题(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(10分)(福州市20142015学年高二上学期六校联考)如图，真空中xoy平面直角坐标系上的abc三点构成等边三角形，边长l2.0m。若将电荷量均为q2.0106c的两点电荷分别固定在a、b点，已知静电力常量k9.0109nm2/c2，求：(1)两点电荷间的库仑力大小；(2)c点的电场强度的大小和方向。答案：(1)9.0103n(2)7.8103n/c，场强方向沿y轴正方向解析：(1)根据库仑定律，a、b两点电荷间的库仑力大小为fk代入数据得f9.0103n(2)a、b点电荷在c点产生的场强大小相等，均为e1ka、b两点电荷形成的电场在c点的合场强大小为e2e1cos30由式并代入数据得e7.8103n/c场强e的方向沿y轴正向14(11分)(常德市一中20132014学年高二上学期检测)如图所示，两平行金属板a、b水平放置，两板间的距离d40cm。电源电动势e24v，内电阻r1，电阻r15.闭合开关s，待电路稳定后，在两板之间形成匀强电场在a板上有一个小孔k，一个带电荷量为q1102c、质量为m2102kg的粒子p由a板上方高h10cm处的o点自由下落，从k孔进入电场并打在b板上k点处。当p粒子进入电场时，另一个与p相同的粒子q恰好从两板正中央o点水平飞入。那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，粒子q与p恰好同时打在k处。 (粒子间的作用力及空气阻力均忽略不计，取g10m/s2)答案：8解析：根据机械能守恒定律可得p粒子进入电场时的速度为：v0m/s设p、q在电场中运动的加速度为a，运动到k点的时间为t，则：对p：dv0tat2对q：dat2联立解得：ts，a20m/s2而ag所以，滑动变阻器两端的电压为：u8v由欧姆定律可得通过滑动变阻器的电流为：i1a所以，滑动变阻器接入电路的阻值为：r8。15(11分)(江苏扬州市20142015学年高二上学期联考)如图所示，大量质量为m、电荷量为q的粒子，从静止开始经极板a、b间加速后，沿中心线方向陆续进入平行极板c、d间的偏转电场，飞出偏转电场后进入右侧的有界匀强磁场，最后从磁场左边界飞出。已知a、b间电压为u0；极板c、d长为l，间距为d；磁场的磁感应强度大小为b，方向垂直纸面向里，磁场的左边界与c、d右端相距l，且与中心线垂直。假设所有粒子都能飞出偏转电场，并进入右侧匀强磁场，不计粒子的重力及相互间的作用，则：(1)求粒子在偏转电场中运动的时间t；(2)求能使所有粒子均能进入匀强磁场区域的偏转电压的最大值u；(3)接第(2)问，当偏转电压为u/2时，求粒子进出磁场位置之间的距离。答案：(1)l(2)u0(3)解析：(1)粒子在ab间加速，有qu0mv0又粒子在偏转电场中，水平方向：lv0t所以：tl(2)当粒子擦着偏转极板边缘飞出时，偏转电压最大即y又a且yat2代入第(1)问数据得：uu。(3)设粒子进入偏转电场时速度为v0，离开偏转电场时速度为v，速度v的偏向角为，在磁场中轨道半径为r粒子离开偏转电场时，vcosv0在匀强磁场中：qvb粒子进出磁场位置之间的距离h2rcos由以上各式解得h说明：该结果与偏转电压u无关16(12分)(郑州市20142015学年高二上学期期中五校联考)如图，竖直平面坐标系xoy的第一象限，有垂直xoy面向外的水平匀强磁场和竖直向上的匀强电场，大小