人教版高中物理選修3-1：全冊綜合評估試卷(含答案)

1、?選修3 1?綜合評估限時：90分鐘僉3總分：100分一、選擇題每題4分，共40分1. 在一個等邊三角形 ABC頂點B、C處各放一個點電荷時，測 得A處的電場強度大小為E，方向與BC邊平行沿B指向C.如圖1所 示，拿走C處的電荷后，A處電場強度的情況將是圖1A. 大小仍為E，方向由A指向BB .大小變?yōu)镋，方向不變C.大小仍為E，方向沿BA向外D .無法確定解析：根據(jù)矢量合成法那么可推理知，在 B、C兩處同時存在場電 荷時，合電場場強方向沿平行 BC的方向，說明B、C兩處電荷在A 處獨立產(chǎn)生的場強大小相等，方向均與合電場場強成60°.當(dāng)撤去C處場電荷時，只剩下B處場電荷，此時A處場強

2、大小為E，方向沿BA 方向向外.答案：C2. 如圖2所示，AB是某個點電荷電場中的一條電場線，在線上0點放一個自由的負(fù)電荷，它將沿電場線向 B點運動.以下判斷中正 確的選項是A .電場線由B指向A，該電荷做加速運動，加速度越來越小B .電場線由B指向A，該電荷做加速運動，加速度越來越大C.電場線由B指向A,該電荷做加速運動，加速度變化不能確 疋D .電場線由A指向B，該電荷做勻加速運動解析：電場線是直線型，負(fù)電荷由靜止開始做加速運動，它的運 動方向與電場線方向相反.而電荷運動所在處的電場線疏密程度不確 定，故它的加速度大小變化情況也不確定.答案：C圖33. 如圖3所示，電荷量為+ q和一q的點

3、電荷分別位于正方體的 頂點，正方體范圍內(nèi)電場強度為零的點有A .體中心、各面中心和各邊中點B .體中心和各邊中點C.各面中心和各邊中心D .體中心和各面中心解析：對于每個側(cè)面，分別連接兩正點電荷與兩負(fù)點電荷，即兩條對角線，可以看到兩條對角線的交點處電場強度都為零，所以各側(cè)面的電場強度都為零.分析每個邊的中點的電場強度都不可能為零. 所 以D正確.答案：D圖44. 如圖4所示是一只利用電容器電容C測量角度B的電容式傳 感器的示意圖.當(dāng)動片和定片之間的角度B發(fā)生變化時，電容C便發(fā) 生變化，于是通過知道電容C的變化情況就可以知道角度B的變化情 況.以下列圖的圖像中，最能正確反映角度 ®與電

4、容C之間關(guān)系的是 O解析：由題中介紹的電容器構(gòu)造可知：C = 左4 <dS= 1( n- 0)R2所以C = 8才一 8七電容C隨B增大而減小，且 為線性關(guān)系.答案：B5. 空間存在勻強電場，有一電荷量 q(q>0)，質(zhì)量m的粒子從0 點以速率vo射入電場，運動到A點時速率為2vo.現(xiàn)有另一電荷量一 q、 質(zhì)量m的粒子以速率2vo仍從0點射入該電場，運動到B點時速率為 3vo.假設(shè)忽略重力的影響，那么()A .在0、A、B三點中，B點電勢最高B. 在0、A、B三點中，A點電勢最高C. 0A間的電勢差比B0間的電勢差大D. 0A間的電勢差比B0間的電勢差小解析：此題考查電場力做功和動

5、能定理，意在考查考生掌握電場113力做功與電勢能的變化關(guān)系.由動能定理有qUoA=尹(2v 0)2 2mvo=115mv0; qUoB = om(3vo)2 om(2vo)2 = omv2，故在三點中，B 點的電勢 最高，A點的電勢最低，OA間的電勢差比BO間的電勢差小，所以選AD.答案：AD6. 一輛電瓶車，質(zhì)量為500 kg,由內(nèi)阻不計的蓄電池組向直流電動機提供24 V的電壓，當(dāng)電瓶車在水平地面上以 0.8 m/s的速度勻速 行駛時，通過電動機的電流為5 A,設(shè)車所受的阻力是車重的0.02倍(g =10 m/s2)，那么此電動機的內(nèi)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圖57. 如圖5所示，在正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域內(nèi)(磁場垂直紙面向里)，有一離子(不計重力)從勻強電場左邊飛入，恰能沿直線飛 過此區(qū)域，那么()A .假設(shè)離子帶正電，E方向應(yīng)向下B .假設(shè)離子帶負(fù)電，E方向應(yīng)向上C.假設(shè)離子帶正電，E方向應(yīng)向上D .不管離子帶何種電荷，E的方向都向下解析：離子要能沿直線飛過此區(qū)域，那么需要滿足電場力與洛倫茲 力等大反向.答案：AD8. 如圖6所示的電路，當(dāng)閉合開關(guān)時，燈

7、 L1、L2正常發(fā)光.由 于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)燈 Li變亮，燈L2變暗，電流表的讀數(shù)變 小.試根據(jù)上述現(xiàn)象判斷，發(fā)生的故障可能是 A. Ri斷路B. R2斷路C . R3短路D. R4短路L圖7解析：畫出電路的等效電路如圖7所示.再根據(jù)閉合電路歐姆定 律可判斷A正確.答案：AMikY1AfNT圖89. 當(dāng)放在同一平面內(nèi)的長直導(dǎo)線 MN和金屬框通以如圖8所示電流時，MN固定不動，金屬框的運動情況是A .金屬框?qū)⒖拷麺NB .金屬框?qū)⑦h離MNC. 金屬框?qū)⒁訶X '為軸轉(zhuǎn)動D .金屬框?qū)⒁訷Y'為軸轉(zhuǎn)動解析：金屬框左邊受到吸引力，右邊受到排斥力，上、下兩邊各 受到向外的力，相互

8、抵消，但左邊的吸引力大于右邊排斥力， 故A對.答案：A10. 如以下列圖9所示，盤旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動能的裝置.其核心局部是兩個 D型金屬盒，置于勻強磁場中， 兩盒分別與高頻電源相連.那么帶電粒子加速所獲得的最大動能與以下 因素有關(guān)的是li圖9A .加速的次數(shù)B .加速電壓的大小C.金屬盒的半徑D .勻強磁場的磁感應(yīng)強度mv1p2解析：粒子飛出時有：R=，所以此時動能 Ek= 2mv2= 2m =q 2mR，所以最大動能與半徑r和磁感應(yīng)強度b有關(guān).答案：CD11.如圖10所示,Qa = 2X 10_8二、填空題每題C、Qb=- 2X 10_8 C, AB相距3 cm.在水平

9、外電場的作用下，AB保持靜止，懸線卻處于豎直方向，由此可知水平外電場的場強 方向.解析：AB在水平方向上不受力，二外電場方向向左,kQAQBAbkQB= -QT=kQT=2X105 n/c答案：2X 105 N/C 向左iO1ABCM "J< xN 7l圖1112. 如圖11所示，真空中有一電子束，以初速度vo沿著垂直場強 方向從0點進入電場，以0點為坐標(biāo)原點，沿x軸取0A = AB = BC, 再自A、B、C作y軸的平行線與電子軌跡分別交于 M、N、P點，那么 AM : BN : CP =，電子流經(jīng) M、N、P三點時沿x軸的分速度之比為.解析：類平拋運動.答案：1 : 4 :

10、 91 ： 1 ： 113. 為了測量“ 6 V 1 W的燈泡在不同電壓下的電功率，現(xiàn)有 器材如下：直流電源電動勢6 V，內(nèi)阻不計；直流電流表Ai量程200 mA，內(nèi)阻約2禽直流電流表A2量程00.6 A,內(nèi)阻約0.5皐直流電壓表Vi量程03 V，內(nèi)阻約5X 103 Q;直流電壓表V2X 104 Q；滑動變阻器電阻值015 Q,額定電流1 A;開關(guān)一個、導(dǎo)線假設(shè)干根.測量時要求電燈兩端電壓從 0開始連續(xù)調(diào)節(jié)，盡量減小誤差，測多組數(shù)據(jù).(1) 應(yīng)選擇電流表 口電壓表(用序號表示)；(2) 在下面方框中畫出電路圖.答案:14. 用圖13所示電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻.電池的 內(nèi)阻較小，為了

11、防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定 值電阻R0起保護作用.除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實驗器材還有:嚴(yán)1-1'®/?02R圖13(a) 電流表(量程0.6 A、3 A);(b) 電壓表(量程3 V、15 V);(c) 定值電阻(阻值1 額定功率5 W);(d) 定值電阻(阻值10 Q額定功率10 W);(e) 滑動變阻器(阻值范圍010 Q額定電流2 A);滑動變阻器(阻值范圍0100 Q額定電流1 A).那么(1) 要正確完成實驗，電壓表的量程應(yīng)選擇 V，電流表的量程應(yīng)選擇A; Ro應(yīng)選擇 0的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范圍是 0的滑動變阻器.(2) 引起該實驗

12、系統(tǒng)誤差的主要原因是 解析：考查對電路原理的理解和實踐能力，由圖示電路可知本電 路采用限流式，故滑動變阻器選擇的量程不宜較大.而一節(jié)干電池的 V電動勢約為1.5 V,故電壓表的量程為3 V. Im =玄仁廠0.3 A故電流表 的量程為0.6 A.由于電壓表的分流作用引起該實驗系統(tǒng)誤差.答案：(1)3; 0.6; 1; 010 (2)電壓表的分流.三、論述計算題(共40分)i5(r圖1415. 10分如圖14所示，電子以速度vo沿與電場垂直的方向從 A 點飛入勻強電場，并且從另一側(cè)的B點沿與電場成150°角的方向飛出， 電子的質(zhì)量為m，電荷量為e,求A、B兩點的電勢差.解：電子在電場里

13、做類平拋運動.由幾何關(guān)系v = V0/cos60 =2v0,由動能定理：eU = mv2 2mv0, 即卩 eU = |mv0，所以 U = 3曙°.*Ri圖1516. 10分如圖15所示，電源的電動勢 E = 110 V,電阻R1 = 21舅 電動機繞線的電阻Ro = 0.5 Q,開關(guān)S1始終閉合.當(dāng)開關(guān)S2斷開時， 電阻R1的電功率是525 W;當(dāng)開關(guān)S2閉合時，電阻R1的電功率是336W，求:1電源的內(nèi)電阻；開關(guān)S2閉合時流過電源的電流和電動機的輸出的功率.解：(1)S2斷開時：E = I(R1 + r)且 P1= I2 R1，所以 r = 1 Q.(2)S2 閉合時：P2 =

14、 |1R1，所以 I1 = 4 A,所以 U 并=l1R1 = 84 V，所U內(nèi)以 U 內(nèi)=E U 并=26 V，所以 I 總= 26 A.所以 12= I 總一11 = 22 A,所以P出=U并丨2 22Ro= 1 606 W.17. 如圖16所示，電源電動勢 Eo= 15 V，內(nèi)阻ro= 1Q,電阻Ri =30 Q, R2 = 60Q。間距d= 0.2 m的兩平行金屬板水平放置，板間分 布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度 B = 1 T的勻強磁場。閉合開關(guān) S, 板間電場視為勻強電場，將一帶正電的小球以初速度v = 0.1 m/s沿兩板間中線水平射入板間。設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為Rx,忽略

15、空氣對小球的作用，取g= 10 m/s27LX X-X2x yxXrn圖16(1) 當(dāng)Rx= 29 Q時，電阻R2消耗的電功率是多大？(2) 假設(shè)小球進入板間做勻速圓周運動并與板相碰，碰時速度與初速度的夾角為60°那么Rx是多少？解：(1)設(shè)R1和R2的并聯(lián)電阻為R,有:R2兩端的電壓為:EoRr o + R + RxR2消耗的電功率為:當(dāng)Rx= 29 Q時，聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)，解得:P = 0.6 W (2)設(shè)小球質(zhì)量為m,電荷量為q,小球做勻速圓周運動時，有:qE = mg E = d®設(shè)小球做圓周運動的半徑為r，有:qvB= m年由幾何關(guān)系有:r = d聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)

16、，解得：Rx = 54.18. (10分)如圖17,在寬度分別為li和12的兩個毗鄰的條形區(qū)域 中分別有勻強磁場和勻強電場，磁場方向垂直于紙面向里，電場方向 與電、磁場分界線平行向右.一帶正電荷的粒子以速率v從磁場區(qū)域上邊界的P點斜射入磁場，然后以垂直于電、磁場分界線的方向進入 電場，最后從電場邊界上的 Q點射出.PQ垂直于電場方向，粒 子軌跡與電、磁場分界線的交點到 PQ的距離為d.不計重力，求電場 強度與磁感應(yīng)強度大小之比以及粒子在磁場與電場中運動時間之比.解：粒子在磁場中做勻速圓周運動(如題圖).由于粒子在分界線處 的速度與分界線垂直，圓心 0應(yīng)在分界線上.0P長度即為粒子運動 的圓弧的半徑R.由幾何關(guān)系得R2= 12 +