人教版高中物理选修3-1期末测试卷

人教版高中物理选修3-1期末测试卷高中物理研究材料XXX铁骑整理制作期末测试卷时间：90分钟满分：100分第I卷（选择题，共50分）一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分。有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确的选项前的符号填在括号内）.如图所示，环中电流方向由左向右，且11=12,则圆环中心O处的磁场是（）人。最大，垂直穿出纸面8。最大，垂直穿入纸面C。为零D。无法确定解析：根据XXX则分析可知，I1和I2在圆环中心形成的磁感应强度大小相等，方向相反，即圆心处的磁感应强度的矢量和为零，因此选项C正确。答案：C.在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V。重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.00A和24.0V。则这台电动机正常运转时输出功率为（）B。44WC。47WD。48W解析：当电动机停止转动时，电动机可视为纯电阻，由欧姆定律2.0可知电动机的电阻r=Ω=4Ω。当正常转动后，Pin=24×2W=48W,PoUt=Pin-Pr=48W-2.02×4W=32W。答案：A.在场强大小为E的匀强电场中，质量为m、带电量为+q的物体以某一初速度沿电场反向做匀减速直线运动，其加速度大小为0.8qE/m。物体运动S距离时速度变为零，则该物体（）A。克服电场力做功qESB。电势能减少了0.8qESC。电势能增加了qESD。动能减少了0.8qES解析：正电荷逆着电场力运动，电场力做负功，电场力大小为qE,运动距离为S,因此选项A正确；电场力做负功，电势能增加，因此选项C正确；由动能定理可知，物体受到外力作用大小为0.8qE，克服外力做功0.8qES，动能减少了0.8qES，因此选项D正确。答案：ACD.如图所示，a、b是位于真空中的平行金属板，a板带正电，b板带负电，板间场强为E，两板间的空间中加匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B。一束电子以大小为V的速度从左边沿图中虚线方向射入，虚线平行于a、b板，要想电子沿虚线运动，则v、E、B之间的关系应满足（）B。v=E∕BC。v=B∕ED。v=B∕E解析：由洛伦兹力分析可知，电子在磁场中受到的洛伦兹力方向垂直于速度方向和磁场方向，大小为qvB,因此，选项A和D正确。答案：AD.一电子经加速电场加速后，垂直射入一匀强磁场区域。根据$qE=qvB$,电子在复合场中受到电场力和洛伦兹力平衡，做匀速直线运动。因此，选项A正确。.电动势为£、内阻为r的电源与定值电阻$R_1$、$R_2$及滑动变阻器R连接成电路。当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，外电路的电阻增大，路端电压升高，电压表示数增大，因此选项A正确；总电流减小，$R_1$两端电压减小,$R_2$两端电压升高，电流表读数变大，因此选项D正确。.利用如图所示装置可以选择一定范围内的带电粒子。板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L。一群质量为m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场。根据左手定则和粒子的偏转情况可以判断粒子带负电。根据洛伦兹力提供向心力，可得粒子射出速度$v=\frac{qB}{m}r$，其中$r$为粒子在磁场中的轨道半径。由$r_{max}=3d+L$和$r_{min}=d$,可得粒子射出速度$v_{max}=\frac{2qB}{m}(3d+L)$，$v_{min}=\frac{2qB}{m}d$。因此，选项B正确。又$r_{max}$和$r_{min}$随$L$和$d$的变化而变化，因此选项D正确，选项C错误。值代入V的表达式后得出速度之差为Av=2m，可见选项C正确，D错误。改写：根据代入速度公式后得到的结果，可以确定选项C是正确的，而选项D则是错误的。XXX所示，一个不带电的导体球A放在带负电的可以看作是点电荷的导体B附近，达到静电平衡后，则有()A.导体球A左端的电势高于右端的电势B.导体球A左端的电势等于右端的电势C.当导体球A接地后，导体球A的电势将降低D.当导体球A接地后，导体球A的电势将升高解析：导体球A处于带负电荷的导体B的电场中，受静电感应，达到静电平衡，因此导体球A是等势体，所以选项B是正确的。当导体球A接地后，导体球A的电势将降低，因为此时导体球A的电荷会流失，而导体球A原本处于负电荷B的电场中，电势为负值，接地后A的电势为零，导体球A的电势将升高，因此选项C和D都是正确的。改写：在带电荷的导体B的电场中，导体球A达到了静电平衡，因此选项B是正确的。但是，当导体球A接地后，它的电势会降低，因为电荷会流失，而在原来的情况下，导体球A处于带负电荷B的电场中，所以它的电势为负值。因此，选项C和D都是正确的。如图所示是测定两个电源电动势和内阻实验中得到的电流和路端电压图线，则应有()A.当I1=I2，电源总功率P1=P2.当I1=I2，外电阻R1=R2C当U1=U2时，电源输出功率P出1<P出2D.当U1=U2时，电源内部消耗的功率P内1<P内2解析：根据图线可以得知，两个电源的电动势相同，即E1=E2,但是内阻r1>r2.当电流相等时，电源总功率P=EI,因此选项A是正确的。根据欧姆定律可以得知，当I1=I2时，外电阻之和相等，即R+r1=R+r2,但是r1>r2,因此R1I1,因此电源输出功率P出1=U1I1<P出2=U2I2，因此选项C是正确的。当U1=U2时，根据电路的欧姆定律可以得知，内外电阻之和等于电动势E,即R+r1=E=R+r2,因此P内1=P1-P出I=(E-UI)II,P内2=P2-P出2=(E-U2)I2,所以P内1<P内2,因此选项D是正确的。改写：根据图线可以确定，两个电源的电动势相同，即E1=E2,但是内阻r1>r2.当电流相等时，电源总功率为EI,因此选项A是正确的。根据欧姆定律可以得知，当I1=I2时，外电阻之和相等，即R+r1=R+r2,但是r1>r2，因此R1I1，因此电源输出功率P出1=U1I1<P出2=U2I2，因此选项C是正确的。当U1=U2时，根据电路的欧姆定律可以得知，内外电阻之和等于电动势E，即R+r1=E=R+r2，因此P内1=P1-P出1=(E-UI)11，P内2=P2-P出2=(E-U2)I2，所以P内1<P内2，因此选项D是正确的。如图所示，摆球带负电的单摆，在一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直纸面向里，摆球在AB间摆动过程中，从A点摆到最低点C时，摆线拉力的大小为F1,摆球加速度大小为a1；从B点摆到最低点C时，摆线拉力的大小为F2,摆球的加速度大小为a2，则()A．F1>F2，a1=a2B．F1<F2，a1=a2C．F1>F2，a1>a2D．F1<F2，a1<a2解析：由于摆球带负电，所以在匀强磁场中会受到洛伦兹力的作用，从而产生加速度。从A点到最低点C时，摆球的速度增加，因此摆线的拉力F1需要克服摆球的惯性和重力，因此F1>F2.但是在匀强磁场中，摆球的加速度大小是恒定的，因此a1=a2.因此选项A是正确的。改写：由于摆球带负电，所以在匀强磁场中会受到洛伦兹力的作用，从而产生加速度。从A点到最低点C时，摆球的速度增加，因此摆线的拉力F1需要克服摆球的惯性和重力，因此F1>F2.但是在匀强磁场中，摆球的加速度大小是恒定的，因此a1=a2.因此选项A是正确的。解析：（删除了明显有问题的段落）解析带电摆球在磁场和重力场组成的复合场中摆动。在此过程中，绳的拉力和洛伦兹力与速度方向垂直，始终不做功，只有重力做功，机械能守恒。从A到B或从B到A，经过C点时速度大小相等，向心加速度a=v^2∕L因此a1=a2.在C点，向心力由重力、绳的拉力和洛伦兹力共同提供。当由A到B经过C点时，F向=F1+F洛-mg=r，当由B到A经过C点时，F向=F2-F洛-mg=r。所以F1<F2，故B选项正确。在物理兴趣小组活动中，一位同学设计并完成了“探究导体阻值与长度的关系”的实验。该同学利用了电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电阻丝、开关、导线和刻度尺等器材。实验步骤如下：选取图中器材，按示意图连接电路；用伏安法测定电阻丝的阻值R;用刻度尺测出电阻丝的长度L；依次减小电阻丝的长度，保持电路其他部分不变，重复步骤B、C；处理数据，根据测量结果找出电阻丝阻值与长度的关系。由于所选电压表的量程为3V，应改用电动势为4.5V的电源E2,为了减小实验误差，应根据实验情况重新确定电流表的内外接法再测电阻。12.某同学采用电路测量电源电动势和内电阻，电路如图1所示。干电池的电动势约为1.5丫，内阻约为2Q，电压表范围为0~3丫，电阻为3kQ，电流表范围为0~0.6人，电阻为1.0Q，滑动变阻器有R1（阻值为10Q，额定电流为2A）和R2（阻值为100Q，额定电流为0.1A）各一只。1）实验中应选用R1作为滑动变阻器。2）图2中用笔画线代替导线连接实验电路。3)实验中测得多组电压和电流值，得到如图3所示的U-I曲线，由图可较准确地求出电源电动势£=1.48丫，内阻r=1.79Ωo13.轻直导线杆ab沿垂直于轨道方向放在水平平行的光滑轨道上，ab杆所在区域充满竖直向下的匀强磁场，如图所示，磁感应强度B=0.2T，轨道间距为10cm,当给ab杆施加一个大小为0.04N，方向水平向左的力时，ab杆恰好静止不动。已知电源内阻尸^,电阻R=8Ω,ab杆电阻为4Ω,导轨电阻不计，求电源电动势。解析：设外电压为U,则由题意可得U=BLab/Rab=0.2×0.1×0.04×4=0.V通过电源的总电流为I=U∕(R+Rab)=0.∕(8+4)=0.xxxxxxxxA根据欧姆定律，得E=U+Ir=0.+0.xxxxxxxx×1=0.xxxxxxxxV=3.47×10^-4V答案：3.47×10^-4V如图所示，一带电荷量为q、质量为m的粒子以初速度V沿偏转电场的中心线射入，极板间距为d,极板长为l,偏转电场所加电压为U,射出后打在距极板右端L远处的竖直荧光屏上。求打在荧光屏上的亮斑距荧光屏中心(荧光屏中心与偏转电场两极板的中心线在同一水平直线上)的距离y'。解析：带电粒子射出电场时的偏转量为y=qUl^2∕(2md^2v^2)。粒子由电场射出后，沿直线做匀速运动，运动的方向就是其射出时的速度方向。射出时沿速度方向的反方向延长线交于极板中心。如图所示，由相似三角形关系有y/l=1∕(L+1)∕2.得y'=l∕(L+l)y=2(L+l)∕(mvd^2∕qUl)°如图所示，在xOy平面的第一象限有一匀强电场，电场的方向平行于y轴向下。在X轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向外。有一质量为m，带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于X轴射入电场。质点到达X轴上A点时，速度方向与X轴的夹角为中，A点与原点O的距离为d。接着，质点进入磁场，并垂直于OC飞离磁场。不计重力影响。若OC与X轴的夹角为中，求：1)粒子在磁场中运动速度的大小；2)匀强电场的场强大小。解析：如图所示，质点在磁场中的轨迹为一圆弧。由于质点飞离磁场时，速度垂直于OC,故圆弧的圆心在OC上。依题意，质点轨迹与X轴的交点为A,过A点作与A点的速度方向垂直的直线，与OC交于0’。由几何关系知，AO′垂直于00’，O’是圆弧的圆心。设圆弧的半径为R，则有R=dsinφ0由洛伦兹