人教版高中物理选修3-1：全册综合评估试卷(含答案)

1、?选修3 1?综合评估限时：90分钟佥3总分：100分一、选择题每题4分，共40分1. 在一个等边三角形 ABC顶点B、C处各放一个点电荷时，测 得A处的电场强度大小为E，方向与BC边平行沿B指向C.如图1所 示，拿走C处的电荷后，A处电场强度的情况将是图1A. 大小仍为E，方向由A指向BB .大小变为E，方向不变C.大小仍为E，方向沿BA向外D .无法确定解析：根据矢量合成法那么可推理知，在 B、C两处同时存在场电 荷时，合电场场强方向沿平行 BC的方向，说明B、C两处电荷在A 处独立产生的场强大小相等，方向均与合电场场强成60°.当撤去C处场电荷时，只剩下B处场电荷，此时A处场强

2、大小为E，方向沿BA 方向向外.答案：C2. 如图2所示，AB是某个点电荷电场中的一条电场线，在线上0点放一个自由的负电荷，它将沿电场线向 B点运动.以下判断中正 确的选项是A .电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越小B .电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越大C.电场线由B指向A,该电荷做加速运动，加速度变化不能确 疋D .电场线由A指向B，该电荷做匀加速运动解析：电场线是直线型，负电荷由静止开始做加速运动，它的运 动方向与电场线方向相反.而电荷运动所在处的电场线疏密程度不确 定，故它的加速度大小变化情况也不确定.答案：C图33. 如图3所示，电荷量为+ q和一q的点

3、电荷分别位于正方体的 顶点，正方体范围内电场强度为零的点有A .体中心、各面中心和各边中点B .体中心和各边中点C.各面中心和各边中心D .体中心和各面中心解析：对于每个侧面，分别连接两正点电荷与两负点电荷，即两条对角线，可以看到两条对角线的交点处电场强度都为零，所以各侧面的电场强度都为零.分析每个边的中点的电场强度都不可能为零. 所 以D正确.答案：D图44. 如图4所示是一只利用电容器电容C测量角度B的电容式传 感器的示意图.当动片和定片之间的角度B发生变化时，电容C便发 生变化，于是通过知道电容C的变化情况就可以知道角度B的变化情 况.以下列图的图像中，最能正确反映角度 ®与电

4、容C之间关系的是 O解析：由题中介绍的电容器构造可知：C = 左4 <dS= 1( n- 0)R2所以C = 8才一 8七电容C随B增大而减小，且 为线性关系.答案：B5. 空间存在匀强电场，有一电荷量 q(q>0)，质量m的粒子从0 点以速率vo射入电场，运动到A点时速率为2vo.现有另一电荷量一 q、 质量m的粒子以速率2vo仍从0点射入该电场，运动到B点时速率为 3vo.假设忽略重力的影响，那么()A .在0、A、B三点中，B点电势最高B. 在0、A、B三点中，A点电势最高C. 0A间的电势差比B0间的电势差大D. 0A间的电势差比B0间的电势差小解析：此题考查电场力做功和动

5、能定理，意在考查考生掌握电场113力做功与电势能的变化关系.由动能定理有qUoA=尹(2v 0)2 2mvo=115mv0; qUoB = om(3vo)2 om(2vo)2 = omv2，故在三点中，B 点的电势 最高，A点的电势最低，OA间的电势差比BO间的电势差小，所以选AD.答案：AD6. 一辆电瓶车，质量为500 kg,由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供24 V的电压，当电瓶车在水平地面上以 0.8 m/s的速度匀速 行驶时，通过电动机的电流为5 A,设车所受的阻力是车重的0.02倍(g =10 m/s2)，那么此电动机的内阻是()A. 4.8 QB. 3.2 QC. 1.6 QD

6、. 0.4 Q解析：由能量守恒得：UIt = Fvt + I2rt，又F = f = kG,所以UI = kG v + I2r，所以 r = 1.6 Q.答案：CI1XXXXXXXXXXXX图57. 如图5所示，在正交的匀强电场和匀强磁场区域内(磁场垂直纸面向里)，有一离子(不计重力)从匀强电场左边飞入，恰能沿直线飞 过此区域，那么()A .假设离子带正电，E方向应向下B .假设离子带负电，E方向应向上C.假设离子带正电，E方向应向上D .不管离子带何种电荷，E的方向都向下解析：离子要能沿直线飞过此区域，那么需要满足电场力与洛伦兹 力等大反向.答案：AD8. 如图6所示的电路，当闭合开关时，灯

7、 L1、L2正常发光.由 于电路出现故障，突然发现灯 Li变亮，灯L2变暗，电流表的读数变 小.试根据上述现象判断，发生的故障可能是 A. Ri断路B. R2断路C . R3短路D. R4短路L图7解析：画出电路的等效电路如图7所示.再根据闭合电路欧姆定 律可判断A正确.答案：AMikY1AfNT图89. 当放在同一平面内的长直导线 MN和金属框通以如图8所示电流时，MN固定不动，金属框的运动情况是A .金属框将靠近MNB .金属框将远离MNC. 金属框将以XX '为轴转动D .金属框将以YY'为轴转动解析：金属框左边受到吸引力，右边受到排斥力，上、下两边各 受到向外的力，相互

8、抵消，但左边的吸引力大于右边排斥力， 故A对.答案：A10. 如以下列图9所示，盘旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置.其核心局部是两个 D型金属盒，置于匀强磁场中， 两盒分别与高频电源相连.那么带电粒子加速所获得的最大动能与以下 因素有关的是li图9A .加速的次数B .加速电压的大小C.金属盒的半径D .匀强磁场的磁感应强度mv1p2解析：粒子飞出时有：R=，所以此时动能 Ek= 2mv2= 2m =q 2mR，所以最大动能与半径r和磁感应强度b有关.答案：CD11.如图10所示,Qa = 2X 10_8二、填空题每题C、Qb=- 2X 10_8 C, AB相距3 cm.在水平

9、外电场的作用下，AB保持静止，悬线却处于竖直方向，由此可知水平外电场的场强 方向.解析：AB在水平方向上不受力，二外电场方向向左,kQAQBAbkQB= -QT=kQT=2X105 n/c答案：2X 105 N/C 向左iO1ABCM "J< xN 7l图1112. 如图11所示，真空中有一电子束，以初速度vo沿着垂直场强 方向从0点进入电场，以0点为坐标原点，沿x轴取0A = AB = BC, 再自A、B、C作y轴的平行线与电子轨迹分别交于 M、N、P点，那么 AM : BN : CP =，电子流经 M、N、P三点时沿x轴的分速度之比为.解析：类平抛运动.答案：1 : 4 :

10、 91 ： 1 ： 113. 为了测量“ 6 V 1 W的灯泡在不同电压下的电功率，现有 器材如下：直流电源电动势6 V，内阻不计；直流电流表Ai量程200 mA，内阻约2禽直流电流表A2量程00.6 A,内阻约0.5皐直流电压表Vi量程03 V，内阻约5X 103 Q;直流电压表V2X 104 Q；滑动变阻器电阻值015 Q,额定电流1 A;开关一个、导线假设干根.测量时要求电灯两端电压从 0开始连续调节，尽量减小误差，测多组数据.(1) 应选择电流表 口电压表(用序号表示)；(2) 在下面方框中画出电路图.答案:14. 用图13所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻.电池的 内阻较小，为了

11、防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定 值电阻R0起保护作用.除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有:严1-1'®/?02R图13(a) 电流表(量程0.6 A、3 A);(b) 电压表(量程3 V、15 V);(c) 定值电阻(阻值1 额定功率5 W);(d) 定值电阻(阻值10 Q额定功率10 W);(e) 滑动变阻器(阻值范围010 Q额定电流2 A);滑动变阻器(阻值范围0100 Q额定电流1 A).那么(1) 要正确完成实验，电压表的量程应选择 V，电流表的量程应选择A; Ro应选择 0的定值电阻，R应选择阻值范围是 0的滑动变阻器.(2) 引起该实验

12、系统误差的主要原因是 解析：考查对电路原理的理解和实践能力，由图示电路可知本电 路采用限流式，故滑动变阻器选择的量程不宜较大.而一节干电池的 V电动势约为1.5 V,故电压表的量程为3 V. Im =玄仁厂0.3 A故电流表 的量程为0.6 A.由于电压表的分流作用引起该实验系统误差.答案：(1)3; 0.6; 1; 010 (2)电压表的分流.三、论述计算题(共40分)i5(r图1415. 10分如图14所示，电子以速度vo沿与电场垂直的方向从 A 点飞入匀强电场，并且从另一侧的B点沿与电场成150°角的方向飞出， 电子的质量为m，电荷量为e,求A、B两点的电势差.解：电子在电场里

13、做类平抛运动.由几何关系v = V0/cos60 =2v0,由动能定理：eU = mv2 2mv0, 即卩 eU = |mv0，所以 U = 3曙°.*Ri图1516. 10分如图15所示，电源的电动势 E = 110 V,电阻R1 = 21舅 电动机绕线的电阻Ro = 0.5 Q,开关S1始终闭合.当开关S2断开时， 电阻R1的电功率是525 W;当开关S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求:1电源的内电阻；开关S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出的功率.解：(1)S2断开时：E = I(R1 + r)且 P1= I2 R1，所以 r = 1 Q.(2)S2 闭合时：P2 =

14、 |1R1，所以 I1 = 4 A,所以 U 并=l1R1 = 84 V，所U内以 U 内=E U 并=26 V，所以 I 总= 26 A.所以 12= I 总一11 = 22 A,所以P出=U并丨2 22Ro= 1 606 W.17. 如图16所示，电源电动势 Eo= 15 V，内阻ro= 1Q,电阻Ri =30 Q, R2 = 60Q。间距d= 0.2 m的两平行金属板水平放置，板间分 布有垂直于纸面向里、磁感应强度 B = 1 T的匀强磁场。闭合开关 S, 板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v = 0.1 m/s沿两板间中线水平射入板间。设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx,忽略

15、空气对小球的作用，取g= 10 m/s27LX X-X2x yxXrn图16(1) 当Rx= 29 Q时，电阻R2消耗的电功率是多大？(2) 假设小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为60°那么Rx是多少？解：(1)设R1和R2的并联电阻为R,有:R2两端的电压为:EoRr o + R + RxR2消耗的电功率为:当Rx= 29 Q时，联立式，代入数据，解得:P = 0.6 W (2)设小球质量为m,电荷量为q,小球做匀速圆周运动时，有:qE = mg E = d®设小球做圆周运动的半径为r，有:qvB= m年由几何关系有:r = d联立式，代入数据

16、，解得：Rx = 54.18. (10分)如图17,在宽度分别为li和12的两个毗邻的条形区域 中分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向 与电、磁场分界线平行向右.一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入 电场，最后从电场边界上的 Q点射出.PQ垂直于电场方向，粒 子轨迹与电、磁场分界线的交点到 PQ的距离为d.不计重力，求电场 强度与磁感应强度大小之比以及粒子在磁场与电场中运动时间之比.解：粒子在磁场中做匀速圆周运动(如题图).由于粒子在分界线处 的速度与分界线垂直，圆心 0应在分界线上.0P长度即为粒子运动 的圆弧的半径R.由几何关系得R2= 12 +