人教版高二物理选修3-1：综合测试卷(含答案和详细解析)

人教版高二物理选修3-1：综合测试卷(含答案和详细解析)选修3-1综合测试一、选择题（本大题共11个小题，每小题4分，共44分）1、如图所示为磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时，小磁针N极向里偏转。2、(多选)某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是：C点电场强度大于B点电场强度，A点电势高于B点电势，若将一试探电荷+q由A点释放，它将沿电场线运动到B点，若在D点再固定一点电荷-Q，将一试探电荷+q由A点移至B点的过程中，电势能减少。3、为了解释地球的磁性，安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是：4、如图所示，O为圆心，出),此时回路和是半径分别为ON、OM的同心圆弧，在O处垂直纸面有一载流直导线，电流方向垂直纸面向外，用一根导线围成如图KLMN所示的回路，当回路中沿图示方向通过电流时（电源未在图中画），KL边将垂直纸面向外运动，MN边垂直纸面向里运动。5、(多选)将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的粒子，而从整体来说呈中性）喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集电荷产生电压。在磁极配置如图所示的情况下，金属板A上聚集正电荷，金属板B上聚集负电荷，通过电阻R的电流方向是由a流向b。6、如图所示，两虚线之间的空间存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B，有一个带正电小球（电荷量为+q，质量为m）从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，带电小球不可能沿直线通过下列哪个电磁混合场：7、(多选)如图电路中，A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S合上时，静电计张开一个角度，可使指针张角增大的情况是：合上S，使A、B两板靠近一些。12、(8分)(1)该学生接线中错误的和不规范的做法是B.电流表接线有错。(2)正确电路图如下：(3)根据图线可知，当电流为0时，电压为1.5V，因此电池的电动势为1.5V。当电流为0.1A时，电压为1.2V，根据欧姆定律可得：1.2V=(0.1A)×R+1.5V解得，R=3Ω，因此内电阻r=3Ω。13、某物理学习小组的同学通过一块电压表V和一块多用电表的欧姆挡接成电路，既能测出电压表的内阻，又能测出多用电表中欧姆挡的内部电源的电动势。已知电压表的内阻约在15~25kΩ之间，量程为15V，多用电表欧姆挡的电阻刻度中间刻度为15。(1)如图所示，请用笔画线代替导线将红、黑表笔连在电压表上。(2)他们在实验过程中，欧姆挡的选择开关应拨至倍率“×15”。(3)在实验中，同学们读出电压表V的读数为U，欧姆挡指针所指的刻度为n，并且在实验过程中，一切操作都是正确的。由此可得欧姆挡内电池的电动势的表达式为E=U×(15-n)/n。14、如图所示电路中，已知电源电动势为E=6V，内阻r=1Ω，电阻R1=58.5Ω，R2=0.5Ω。当单刀双掷开关打在1时，电动机不转，理想电流表的示数为0.1A。当单刀双掷开关打在2时，电动机正常工作，电流表示数为0.5A。求：(1)电动机的内阻RM为多少？(2)电动机正常工作时的输出功率？15、如图所示，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点。先给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为+Q和-Q，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。16、在两个水平平行金属极板间存在着竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，其中磁感应强度的大小B=1T。一个比荷为q/m=2×10-2C/kg的带正电微粒恰好能沿水平直线以速度v1=1×103m/s通过该区域，如图所示。计算中取重力加速度g=10m/s2。(1)求电场强度E的大小。(2)若极板间距足够大，另一个比荷与前者相同的带负电液滴刚好可以在板间做半径为5m的匀速圆周运动，求其速度v2的大小以及在纸面内旋转的方向。本文是一道物理题的答案与解析，需要剔除格式错误和明显有问题的段落，然后改写每段话。以下是修改后的文章：如图所示，匀强电场区域和匀强磁场区域紧邻且宽度相等，均为d。电场方向在纸平面内竖直向下，而磁场方向垂直纸面向里。一带正电粒子从O点以速度v沿垂直电场方向进入电场，从A点出电场进入磁场。离开电场时带电粒子在电场方向的偏转位移为电场宽度的一半。当粒子从磁场右边界上C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致。已知d、v（带电粒子重力不计），求：（1）粒子从C点穿出磁场时的速度大小；（2）电场强度E和磁感应强度B的比值。答案与解析：（1）粒子从C点穿出磁场时的速度大小为v。（2）设电场强度E和磁感应强度B的比值为k，则粒子在电场中受到的电场力F1=Eq，而在磁场中受到的洛伦兹力F2=Bqv。由于粒子在磁场中的运动轨迹是半径为r的圆周运动，因此F1=F2，即Eq=Bqv，解得k=E/B=v/qd。第1题：如图所示为磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内。当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时，小磁针N极向里偏转。因此答案为A。第2题：某电场的电场线分布如图所示。正确的说法有：B.A点电势高于B点电势；D.若在D点再固定一点电荷-Q，将一试探电荷+q由A点移至B点的过程中，电势能减少。因为C点电场强度小于B点电场强度，所以选项A错误。沿电场线方向电势降低，所以φA>φB，所以选项B正确。试探电荷不可能沿电场线由A点运动到B点，所以选项C错误。将试探电荷由A点移至B点的过程中，静电力做正功，电势能减少，所以选项D正确。第3题：为了解释地球的磁性，安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是B。因为地球内部地磁场的方向从地磁南极指向北极（或者认为是从上指向下），根据安培定则，安培假设中环形电流方向应该如选项B图所示。第4题：本题缺少题干和选项，无法进行回答。在O点处，有两个同心圆弧，半径分别为ON和OM。纸面上有一条载流直导线，电流方向垂直纸面向外。用一根导线围成一个回路，如图KLMN所示。当电流沿着图示方向通过回路时，KL边将垂直纸面向外运动，MN边垂直纸面向里运动。因此，选项D是正确的。先使用右手螺旋定则判断出周围磁感线的分布情况，然后使用左手定则判断KL和MN是否会受到安培力的作用。在磁场中，将等离子体喷射入两块金属板A和B。在这种情况下，金属板上会聚集电荷并产生电压。根据左手定则，带正电的粒子所受洛伦兹力向下，带负电的粒子所受洛伦兹力向上。因此，A板聚集负电荷，B板聚集正电荷。电阻R中的电流从b流向a。因此，选项B和C是正确的。如图所示，两条虚线之间存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B。一个带正电小球从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，电荷量为+q，质量为m。带电小球不可能沿直线通过选项B中的电磁混合场，因为要使带电小球沿直线通过电磁混合场，小球受到的合力必须与运动方向在一条直线上。在电路中，A和B是两块竖直放置的金属板，G是一只静电计。当开关S合上时，静电计张开一个角度。选项C和D都可以使指针张角增大。当断开S并使A和B间距增大一些时，静电计张开的角度也会增大。当合上S并使A和B两板错开一些时，静电计张开的角度也会增大。因此，选项C和D是正确的。[解析]小球A受到恒力F的作用，由于叠放在一起，小球B也会受到相同的水平恒力F的作用，因此两个小球的加速度相同，且方向相同。由于小球A带电，因此在磁场中会受到洛伦兹力的作用，导致向右偏转，而小球B没有电荷，不受洛伦兹力的作用，因此仍然沿直线运动。因此，正确选项为B。某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，通过一块电压表V和一块多用电表的欧姆挡接成电路既能测出电压表的内阻，又能测出多用电表中欧姆挡的内部电源的电动势。已知电压表的内阻约为15~25kΩ之间，量程为15V，多用电表欧姆挡的电阻刻度中间刻度为15。(1)如图所示，请用笔画线代替导线将红、黑表笔连在电压表上。(2)他们在实验过程中，欧姆挡的选择开关应拨至倍率“×1k”。(3)在实验中，同学们读出电压表V的读数为U，欧姆挡指针所指的刻度为n，并且在实验过程中，一切操作都是正确的，由此可得欧姆挡内电池的电动势的表达式为E=U/(n×1kΩ)。解析：(1)红表笔与多用电表内电源负极相连，黑表笔与多用电表内电源正极相连，故红表笔应接电压表的负接线柱，黑表笔应接电压表的正接线柱。(2)电压表的内阻较大，约在15~25kΩ之间，若将欧姆挡的选择开关置于倍率“×1k”的位置，欧姆挡的指针将指在刻度盘中间位置附近，测量结果比较准确，所以欧姆挡的选择开关拨至倍率“×1k”的位置。(3)根据题意，将欧姆挡的选择开关拨至倍率“×1k”的位置时，欧姆挡的内电阻为15×1kΩ，电压表的电阻为n×1kΩ。由闭合电路欧姆定律得E=U+(n×1kΩ)×I，由此可得欧姆挡内电池的电动势的表达式为E=U/(n×1kΩ)。如图所示电路中，已知电源电动势为E=6V，内阻r=1Ω，电阻R1=5