2016-2017学年第一学期期中复习备考之精准复习模拟题高二物理（人教版选修3-1全册）（A 卷）

2016-2017学年第一学期期中复习备考之精准复习模拟题

高二物理（人教版选修3-1全册）（A卷）

班级姓名学号分数----------

【满分：110分时间：90分钟】

一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中.1~8题只有一项符合

题目要求；9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得。分。）

1.关于电流，下列说法中正确的是：（）

A.通过导体横截面的电荷量越多，电流越大

B.电流的方向就是自由电荷定向移动的方向

C.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大

D.因为电流有方向，所以电流是矢量

【答案】C

【解析】

根据公式可知通过导体横截面的电荷景越多，有可能所用的时间也较长，电流不一定大，根据定义

t

式可知单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大，A错误C正确；电流的方向和正

电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动电荷相反，B错误；电流是标量，没有正负方向，D错误；

【名师点睛】关键是知道单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大，电流是标量，

有方向是从正极到负极，没有第二个方向，电流的方向和正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动电

荷相反，

2.对物体带电现象的叙述，正确的是：（）

A.物体带电一定是因为具有多余的电子

B.摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程

C.物体所带电荷量可能很小，甚至小于e

D.电中和是等量异种电荷完全消失的现象

【答案】B

【解析】

物体带电可能有多余的正电荷，也有可能有多余的负电荷.故A错误.电荷并不能创生，也不能消失，摩

擦起电的实质是电荷从一个物体转移到另一物体.故B正确.元电荷的电量是最小的带电量.故£错误.电

中和是等量的异种电荷完全抵消，而不是消失.故D错误.故选B.

【名师点睛】解决本题的关键掌握电荷守恒定律，电荷并不能创生，也不能消失，只能从一个物体转移到

另一物体，或从物体的一部分转移到另一部分，但电荷的总量保持不变.以及知道无电荷的电量是最小的

带电量。

3.正电荷g只在电场力作用下由尸向Q做加速运动，而且加速度越来越大，那么可以断定，它所在的电场

是图中的哪一个：（）

【答案】D

【解析】

正电荷运动过程中的加速度越来越大，所以受到的电场力越来越大，即电场强度越来越大，电场线的疏密

程度表示电场强度大小，电场线越密电场强度越大，故D正确

【名师点睛】本题考查对电场线的理解能力.电场线可以形象直观表示电场，电场线的疏密表示电场的强

弱，切线方向表示电场强度的方向

4.如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V,30Vo实线

是一带负电的粒子（不计重力）在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，下列说法中正确的

是：（）

A.带电粒子一定是先过a,再到b,然后到c

B.带电粒子在三点所受电场力的大小：Fb>Fa>Fc

C.带电粒子在三点动能的大小：Ekb>Eka>&c

D.带电粒了在三点电势能的大小：Epb>Epa>Epc

【答案】D

【解析】

由图可知，电场的方向竖直向上，带负电的粒子将受到向下的电场力作用，带负电的粒子无论是沿a、b、c

运动，还是沿c、b、a运动，都会有如图的轨迹，选项A错误；因表示电场中三个等势面的三条虚线是平

行且等间距的，由此可判断电场是匀强电场，所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等，选项B错误;

带负电的粒子在电场中运动时，电势能与动能之间相互转化，由图中粒子的运动轨迹可知，a点到b点，电

场力做负功（电场力方向和运动方向相反），电势能增大，动能减小，从b运动到c,电场力做正功，电势

能减小，动能增大，因此c点的电势能最小，动能最大，选项C错误，D正确.故选D.

【名师点睛】本题考查了电势能、带电粒子在电场中的运动、等势面、电场力做功等几方面的知识点.解

决此题的关键是对等势面的理解，等势面就是电场中电势相等的各点构成.的面，等势面有以下几方面的特

点：①等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直.②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功.③

电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面.④任意两个等势面都不会相交.⑤等差等势面越密的

地方电场强度越大，即等差等势面的分布疏密可以描述电场的强弱.

5.两电阻Ri、R2的电流I和电压U的关系如右图所示，可知电阻大小之比R2：RI等于：（）

A.l:3B.1：V3C.3:1D.V3：l

【答案】C

【解析】

由欧姆定律得故在LU图中斜线斜率为其倒数为电阻，所以此：凡二变丝1=3:1,选项C正

IUtan30°

确。

6.如图所示电路中，三个相同的灯泡额定功率是40W,在不损坏灯泡的情况下，这三个灯泡消耗的总功率

最大不应超过：（）

A.40WB.60WC.80WD.120W

【答案】B

【解析】

【名师点睛】此题考查了左手定则的应用及物体的平衡问题；这类问题的解题思路和以前所学力学中物体

平衡解题思路一样，只不过在受力分析时多了安培力，注意正确应用左手定则判断安培力的方向；注意三

力平衡时三力的位置关系.

9.在如图所示的电路中，电动势为石、内阻为〃定值电阻为修、滑动变阻器为R.当滑动变阻器的触

头由中点滑向力端时，下列说法中正确的是：（）

A.电压表.的读数变小B.电压表的读数变大

C.电流表的读数变小D.电流表的读数变大

【答案】BD

【解析】

当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路

欧姆定律分析总电流减小，路端电压增大，则.电压表的读数变大.R的电压减小，则图中并联部分电路的

电压增大，则电流表的读数变大；故选BD.

【名师点睛】本题是关于动态电路的分析；解题时先分析变阻器接入电路电阻的变化，再分析外电路总电

阻的变化，路端电压的变化，根据串联电路的特点分析并联部分电压的变化，是电路动态分析问题常用的

分析思路.

10.如图所示为一种获得高能粒子的装置，由光滑绝缘材料围成的环形区域内存在垂直纸面向外、磁感应

强度大小为B的均匀磁场（环形区域的宽度非常小）。质量为〃，、电荷量为"的粒子可在环中做半径为R

的圆周运动。A、B为两块中心开有小孔的距离很近的极板，原来电势均为零，每当带电粒子经过A板准备

进入AB之间时，A板电势升高为+U,B板电势仍保持为零，粒子在两板间的电场中得到加速。每当粒子

离开B板时，A板电势又降为零。粒子在电场中一次次加速下动能不断增大，而在环形磁场中绕行半径R

不变。（设极板间距远小于R）下列说法正确的是：（）

A.粒子从A板小孔处由静止开始在电场力作用下加速，绕行N圈后回到A板时获得的总动能为M/U

B.粒子在绕行的整个过程中，每一圈的运动时间为四

C.粒子获得的最大速度与加速次数无关，由R决定。

D.粒子绕行第N圈时所受向心力为空竺

R

【答案】AD

【解析】

每转一围获得的能量增加因此转N围后回到A板时获得的总能量为涧U,A正确；由于获得能蚩后

动能增加，速度熠大.，因此每周的运动时间越来越短,B错误获得的最大速度根娓动能定理:NqU=,

是由加速的次数决定的，与半径无关，C错误；粒子绕行第N圈时，向心力下=咚=二竿，D正确。

RR

【名师点睛】该加速器与课本上的回旋加速度不同，I口I旋加速器中磁场强不变，随粒子速度增加，轨道半

径越来越大，最后当粒子运动的半径与D型盒的半径相等时，粒子被引出盒子，而该装置轨道半径不变，

每次加速后，粒子速度增加要保证轨道半径不变，需增大磁场的磁感应强。

11.在K轴上存在一水平方向的电场，有一质量m=2kg的带电个球沿光滑绝缘的水平面只在电场力的作用

下，以初速度w=2m/s在xo=7m处开始向x轴负方向运动。电势能EP随位置x的变化关系如图所示，则

小球的运动范围和最大速度分别为：（）

A.运动范围x>0B.运动范围x>lmC.最大速度vm=2y[2m/sD.最大速度vm=3>y[2m/s

【答案】BC

【解析】

小球在x方向上只受电场力作用，初速度为％,当速度为零时，即小球能运动到边界，故根据动能定理可

得叱乜二0一,相片二-4J,电场力做了4J的负功，所以电势能增大4J,7m处电势能为零，而速度为零时，

电势能增大4J,所以小球能运动到1m处于，故运动范围x*m,A错误B正确；当电场力做正功时，动能

增加，而电场力做正功，电势能减小，从图可知，电势能最大减小4J,故动能最大增大4J,根据动能定理

可得W=L%/_说，解得v=20m/s,故C正确D错误；

22

【名师点睛】本题关键要抓住Ep-x图象，势能的变化，判断出电场力做功情况.根据电场力做功情况，

分析粒子运动到什么位置速度最大，由动能定理求解最大速度

12.锂电池因能量密度高、绿色环保间广泛使用在等电子产品中。现用充电器为一锂旦池充电，等

效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U,输出电流为I,电池的内阻为r,下列说法正确的是:

()

+。

-O

充电器锂电池

A.电能转化为化学能的功率为Cl-I2rB.充电器输出的电功率为U/+/2r

If

C.电池产生的热功率为D.充电器的充电效率为万xlOO%

【答案】AC

【解析】

电能转化为化学能和热能，根据能量守恒定律，有：UI=Pr+P,故P=ULRr,故A正确；充电器输出的电功

U-Ir

率为5,故B错误；电池产生的热功率为Rr.故C正确；充电器的充电效率为下一xlOO%,故D错

误；故选AC

【名师点睛】本题关键明确充电电路中的能量转化情况，电池的充电和放电过程是电能和化学能转化的过

程，给电池充电是将电能转化为化学能储存在电池内；同时要知道电路电阻消耗功率的计算符合焦耳定律；

此题难度不大.

二、实验题（本大题共2小题，第13题4分、14题6分；共10分）

13.（4分）.伏安法测电阻，实验室提供的滑变阻值为0〜2OC,电流表。〜0.6A（内阻约O.5C）,电压表0〜

3V（内阻约5kQ）,为了测量电阻误差较小，且电压表示数从。开始调节，下列备选电路中，应该选

（4）选择正确的电路后，测量值与真实值相比（选填“偏大”“相等”“偏小”），误差来源是

【答案】（1）D（2）偏大：电流表分压

【解析】

（1）由于所测电阻阻值为500（）。左右，故应该用电流表内接电路；且电压表示数从。开始调节，则滑动变

阻器用分压电路，故选D.

（2）此电路中因为电压表的读数大于被测电阻的电压，故测量值偏大；来源是电流表有内阻由分压所致.

14.（6分）有一个小电珠上标有“4V2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个电珠的I-U图线。有下列器材

供选用:

A.可压表（0〜5V,内阻10kC）B.电压表(0〜10V,内阻20kC)

C.电流表（0~0.34内阻1Q）D.电流表（0〜0.6A,内阻Q4Q）

E.滑动变阻器（5C,IA）F.滑动变阻器（500n,02A）

(1)实验中电压表应选用电流表应选用一o（用序号字母表示）

(2)为使实验误差.尽量减小，要求电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用（用序号字母表

示）

(3)请把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。

【答案】（1）A,D；（2）E；（3）图略（伏安法外接及滑动变阻器分压式）

【解析】

p?

（1）小电珠的额定电流/=—=—A=0.5A,故实验中电压表应选用A,电流表应选用D；

U4

（2）为使实验误差尽量减小,要求电压从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用电阻较小的E：

（3）因小电珠阻值较小，故采用电流表外接，滑动变阻器用分压电路。电路如图：

【名师点睛】此题是描绘电珠的LU图戌的实验：解题时要搞清实验的原理，正确选择实验器材，其原则是:

安全、准确、方便，即在不超程的情况下尽量用小量程，且便于操作；要得到从零开始的连续可调电压时

滑动变阻器用分压电路，此时滑动变阻器应该选择阻值较小的.

三、计算题（本大题共4小题，第15、16题每题9分；第17、18题每题11分；共40分）

15.（9分）某电子元件的电压与电流的关系如图所示，将该电子元件与一个R=8C的电阻串联，再接至电

动势E=3V、内阻r=2C的电源上，试求电路中电流及电源的效率.

【答案】/=130mA,〃=91.3%

【解析】

将电源和R视为一个新的电源，此电源的电动势E=3V,内阻，=1OC,（2分）

则此新电源的路端电压。与电路中的总电流/的关系为"=3—10],（2分）

此新电源的路端电压即为电子元件两端的电压.在题目图中作出新电源的图象，可得交点坐标值即为电路

中的实际电流值和电子元件两端的实际电压值，分别为/=130mA,U=\.7V,（3分）

电源的效率，7=U=E-fr.

EK

联立解得，7=1一下，代入数据得“=91.3%.（3分）

【名师点睛】注意学会从数学函数的角度分析物理图象问题，并区分曲线上某点与原点连线的斜率和曲线

的切线的斜率含义的不同.表示电源的伏安特性曲线是往下倾斜的直线，表示电阻的伏安特性曲线是过原

点的曲线，若将两图象画在同一坐标系中，其交点即表示该电源与该电阻接在了同一个电路中了

16.（9分）如图所示，水平放置的平行板电容器，与某一电源相连，它的极板氏A=0.4m,两板间距离d

=4x10-3m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度对从两板中央平行极板射入，开关S闭

合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量为/〃=4x105kg,电量9=+1x10

SC.（g=10m/s2）问:

（1）微粒入射速度如为多少?

（2）闭合开关S,为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，所加的电压U应取什么范围?

【答案】(1)10m/5(2)120V<t/<200V

【解析】

L=、&>[=可解得=10mS

2222Vd

（2）电容器的上板应接电源的负极，当所加的电压为5时，微粒恰好从下板的右边缘射出

解得：L'i=120V

m

当所加的电压为5时，微粒恰好从上板的右边缘射出

U.

d1小二」---------

一=—Qy解得5=200V

222w

所以120V<U<200V

【名师点睛】解得此类问题，首先要正确的对带电粒子在这两种情况下进行正确的受力分析•，确定粒子的

运动类型.解决带电粒子垂直射入电场的类型的题，应用平抛运动的规律进行求解•.此类型的题要注意是

否要考虑带电粒子的重力，原则是：除有说明或暗示外，对基本粒子（例如电子，质子、a粒子、离子等），

一般不考虑重力；对带点微粒，（如液滴、油滴、小球、尘埃等），一股要考虑重力

17.（11分）如图所示的电路中，R=3C,,R2=6Q,R3=1.5Q,C=20pF<,当开关S断开.时，电源所提供的总

功率为2W；当开关S闭合时，电源所提，供的总功率为4W。求：

（1）电源的电动势和内电阻；

（2）闭合S时，电源的输出功率；

（3）S断开时，电容器所带的电荷量是多少？

【答案】(1)E=4V,r=0.5Q(2)3.5W(3)6x105C

【解析】

（1）S断开，R2、R3串联根据闭合电路欧姆定律，有：1=——=------

R-r7.5+r

E2

故总功率为：P=EI=———=2W…①

7.5+r

S闭合，Ri、R2并联再与R3串联，总外电阻夫'=一2一+'=3.5。

根据闭合电路欧姆定律，有：r=-^=—^-

R'+r3.5+r

E2

故总功率为：P=£7'=」一...②

3.5+r

联立①②解得：E=4V,r=0.5Q

（2）闭合S,总外电阻R，=3.5C

E

干路电流为：r=-----=\A

R'+r

输出功率P出=£厂产尸4XI-1XO.5=3.5W

E4

（3）S断开时，C两端电压等于电阻R2两端电压〃，=/凡.-------&=---------x6V=3V

7.5+r-7.5+0.5

6

:.Q=CU2=20X10X3C=6X105c

【名师点睛】此题