云南省峨山一中高三二輪復(fù)習(xí)檢測(cè)物理（選修31）

云南省峨山一中20172018學(xué)年高三二輪復(fù)習(xí)檢測(cè)高三物理（選修31）本試卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷兩部分，共110分，考試時(shí)間60分鐘。分卷I一、單選題(共5小題,每小題6.0分,共30分)1.如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置，環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)的均勻磁場(chǎng)（環(huán)形區(qū)域的寬度非常?。?。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子可在環(huán)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)。A、B為兩塊中心開有小孔的距離很近的極板，原來電勢(shì)均為零，每當(dāng)帶電粒子經(jīng)過A板準(zhǔn)備進(jìn)入AB之間時(shí)，A板電勢(shì)升高為+U，B板電勢(shì)仍保持為零，粒子在兩板間的電場(chǎng)中得到加速。每當(dāng)粒子離開B板時(shí)，A板電勢(shì)又降為零。粒子在電場(chǎng)中一次次加速下動(dòng)能不斷增大，而在環(huán)形磁場(chǎng)中繞行半徑R不變。（設(shè)極板間距遠(yuǎn)小于R）下列說法正確的是（）A．粒子從A板小孔處由靜止開始在電場(chǎng)力作用下加速，繞行n圈后回到A板時(shí)獲得的總動(dòng)能為2nqUB．粒子在繞行的整個(gè)過程中，每一圈的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變C．為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小必須周期性遞減D．粒子繞行第n圈時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為【答案】D【解析】帶電粒子每一次經(jīng)過電場(chǎng)AB，獲得動(dòng)能為qu,經(jīng)過n圈后獲得的動(dòng)能為EK=nqu,所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由T=2πm/qB和v=qBR/m可知，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)周期逐漸減小，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤；由R=mv/qB可知，要使半徑不變，速度v增加時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度B也要增加，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤；由EK=nqu=mv2/2和v=qBR/m可的B=，所以D選項(xiàng)正確。2.一個(gè)帶正電荷q、質(zhì)量為m的小球，從光滑絕緣的斜面軌道的A點(diǎn)由靜止下滑，小球恰能通過半徑為R的光滑絕緣豎直圓形軌道的最高點(diǎn)B而做圓周運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)在豎直方向上加如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)，若仍從A點(diǎn)由靜止釋放該小球，則()A．小球不能過B點(diǎn)B．小球仍然恰好能過B點(diǎn)C．小球能過B點(diǎn)，且在B點(diǎn)與軌道之間壓力不為0D．以上說法都不對(duì)【答案】B【解析】據(jù)題意，施加電場(chǎng)之前，小球剛好過B點(diǎn)，即：mg＝m，則有：v1＝；小球從A點(diǎn)靜止下滑，到B點(diǎn)的速度為：mg(h－2R)＝mv，以上關(guān)系聯(lián)立求得：h＝R；當(dāng)施加電場(chǎng)之后，對(duì)小球受力分析，小球受到重力G、支持力N電場(chǎng)力F，其中重力做正功，支持力不做功而電場(chǎng)力做正功，則從靜止下滑到到達(dá)B點(diǎn)過程中據(jù)動(dòng)能定理有：(mg＋F)(h－2R)＝mv，整理得v2＝；而假設(shè)小球恰好過B點(diǎn)，對(duì)小球分析則有：v2＝，則加了電場(chǎng)后，小球也恰好過B點(diǎn)，則A、C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤而B選項(xiàng)正確．3.如圖所示閉合電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，則電表示數(shù)的變化情況是（）A．和均增大B．和均減小C．增大，減少D．減小，增大【答案】B【解析】當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的有效電阻減小，電路中的總電阻減小，干路中的電流增大，路端電壓減小，電壓表的示數(shù)減??；R1中的電流增大，其兩端的電壓增大，因路端電壓減小，所以并聯(lián)電路兩端的電壓減小，R3中的電流減小，電流表的示數(shù)減小，B正確。4.在磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B＝中，有關(guān)各物理量間的關(guān)系，下列說法中正確的是()A．B由F、I和L決定B．F由B、I和L決定C．I由B、F和L決定D．L由B、F和I決定【答案】B【解析】定義式中B＝，B的大小與F、I、L等無關(guān)，只和磁場(chǎng)的本身因素有關(guān)，A錯(cuò)誤；F的大小是由BIL決定的，B正確；I的大小是由電路的基本特征決定的，C錯(cuò)誤；L的大小和導(dǎo)線有關(guān)，與B、I、F無關(guān)，D錯(cuò)誤．5.如下圖所示，把兩個(gè)完全一樣的環(huán)形線圈互相垂直地放置，它們的圓心位于一個(gè)共同點(diǎn)O上，當(dāng)通以相同大小的電流時(shí)，O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度與一個(gè)線圈單獨(dú)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比是()A．1∶1B．∶1C．1∶D．2∶1【答案】B【解析】根據(jù)安培定則可知，豎直方向的通電圓環(huán)在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，大小為B，水平方向的通電圓環(huán)在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，大小為B，兩者相互垂直，所以圓心O處的磁感強(qiáng)度的大小是Bo＝B，所以B正確，A、C、D錯(cuò)誤．二、多選題(共3小題,每小題6.0分,共18分)6.(多選)如圖所示，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌所在平面與水平面間的夾角為θ.質(zhì)量為m、長為L的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，整個(gè)裝置處于垂直ab方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)金屬桿ab中通有從a到b的恒定電流I時(shí)，金屬桿ab保持靜止．則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可能為()A．豎直向上，B．平行導(dǎo)軌向上，C．水平向右，D．水平向左，【答案】AD【解析】金屬導(dǎo)軌光滑，所以沒有摩擦力，則金屬棒只受重力、支持力和安培力，根據(jù)平衡條件支持力和安培力的合力應(yīng)與重力等大反向，根據(jù)矢量三角形合成法則作出三種情況的合成圖如圖：由圖可以看出當(dāng)安培力F與支持力垂直時(shí)有最小值：Fmin＝mgsinθ，即BIL＝mgsinθ，則Bmin＝，＝·＞，由右手定則判斷磁場(chǎng)的方向，豎直向上，故A正確；cosθ不一定大于sinθ故B錯(cuò)誤；＞，由右手定則判斷磁場(chǎng)的方向水平向左，故C錯(cuò)誤，D正確．7.（多選）2007年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應(yīng)的物理學(xué)家，某探究小組查到某磁敏電阻在室溫下的電阻隨磁感應(yīng)強(qiáng)度變化曲線如圖所示，其中R、Ro分別表示有、無磁場(chǎng)時(shí)磁敏電阻的阻值。為研究其磁敏特性設(shè)計(jì)了圖乙所示電路．關(guān)于這個(gè)圖探究實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）A．閉合開關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，電壓表的示數(shù)增大B．閉合開關(guān)S，圖乙中只改變磁場(chǎng)方向，電壓表的示數(shù)減小C．閉合開關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，流過ap段的電流可能減小D．閉合開關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，電源的輸出功率可能增大【答案】AD【解析】由圖可以看出，磁敏電阻的阻值只與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小有關(guān)．隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，電阻變大；閉合開關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，磁敏電阻的阻值變大，電路電流減小，Pb兩端電壓減少，由E=U+Ir，可知路端電壓增大，所以曉以電壓表的示數(shù)增大，故A正確；由甲圖可知，磁敏電阻的阻值的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向無關(guān)，只改變磁場(chǎng)方向原來方向相反時(shí)，伏特表示數(shù)不變，故B錯(cuò)誤；閉合開關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，由選項(xiàng)A分析可知，電壓表讀數(shù)增大，也就是ap段的兩端電壓增加，而電阻沒變，故通過ap的電流一定增大，故C錯(cuò)誤；閉合開關(guān)S，如果原來的外電阻小于內(nèi)電阻，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，磁敏電阻的阻值變大，可能使得外電路電阻等于電源的內(nèi)阻，此時(shí)電源的輸出功率最大，故電源輸出功率可能增大，故D正確．8.(多選)如圖甲所示，Q1、Q2為兩個(gè)固定點(diǎn)電荷，其中Q1帶正電，它們連線的延長線上有a、b兩點(diǎn)．一正試探電荷以一定的初速度沿直線從b點(diǎn)開始經(jīng)a點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)，其速度—時(shí)間圖象如圖乙所示．則()A．Q2帶負(fù)電B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)φa>φbC．a(chǎn)、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度Ea<EbD．試探電荷從b到a的過程中電勢(shì)能減小【答案】ABC【解析】根據(jù)速度—時(shí)間圖象的斜率等于加速度，由圖知，試探電荷經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)的加速度為零，由牛頓第二定律得知，電荷在a點(diǎn)所受的電場(chǎng)力為零，a點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)必為零，Q1、Q2在a點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相反，故Q2一定帶負(fù)電，故A正確．由圖知：從b點(diǎn)到a點(diǎn)正電荷的速度減小，動(dòng)能減小，則電勢(shì)能增大，而正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大，則a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)φa>φb，故B正確，D錯(cuò)誤．a(chǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，b的場(chǎng)強(qiáng)不零，則Eb>Ea，故C正確．分卷II三、實(shí)驗(yàn)題(共2小題,每小題10.0分,共20分)9.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)物連線如圖1所示．（1）請(qǐng)根據(jù)實(shí)物連線圖畫出電路圖；（2）某同正確操作后，測(cè)得I﹣U的數(shù)據(jù)如表所示：用表中數(shù)據(jù)描繪電壓隨電流的變化曲線；（3）當(dāng)電流為0.30A和1.10A時(shí)，小燈泡的電阻分別為Ω和Ω．【答案】（1）如圖所示；（2）如圖所示；（3）0.83；4.4【解析】（1）由實(shí)物圖可知，該接法采用了分壓和電流表外接法，故原理圖如圖所示；（2）采用描點(diǎn)法作出圖象如圖所示；（3）由圖可知當(dāng)電流為0.3A時(shí)，電壓為0.25V；當(dāng)電流為1.10A時(shí)，電壓為4.8V；則由歐姆定律可知，電阻分別為：R1==0.83Ω；R2==4.4Ω；10.測(cè)金屬絲電阻率實(shí)驗(yàn)中．（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑，示數(shù)如圖1所示，則直徑為__________mm。（2）用多用表“Ω×1”擋估測(cè)其電阻，示數(shù)如圖2所示，則阻值為_____________Ω.一研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)而想在實(shí)驗(yàn)室探究小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨燈絲溫度的變化而變化，因而引起功率變化的規(guī)律．實(shí)驗(yàn)室備有的器材是：電壓表（0～3V，約3kΩ），電流表（0～0.6A，約0.1Ω），電池，開關(guān)，滑動(dòng)變阻器，待測(cè)小燈泡，導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到額定電壓．（3）在如圖3的虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．（4）閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至最____________（填“左”或“右”）端.（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)描繪如圖4所示的UI圖象，由此可知，小燈泡電阻R隨溫度T的關(guān)系是：溫度T越高，電阻R_______（填“越大”，“越小”或“不變”）.（6）如果一電池的電動(dòng)勢(shì)2V，內(nèi)阻2.5Ω請(qǐng)你根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)，確定小燈泡接在該電池的兩端，小燈泡的實(shí)際功率是_________W.（保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）1.980；（2）5；（3）實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示；（4）左（5）越大（6）0.40．【解析】（1）螺旋測(cè)微器固定刻度值為1.5mm，可動(dòng)刻度值48.0×0.01=0.480mm，直徑為1.5mm+0.480mm=1.980mm。（2）多用表歐姆檔表盤上的刻度為5，阻值為5×1=5Ω.（3）金屬絲電阻較小，測(cè)量電路應(yīng)用電流表外接法，探究小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨燈絲溫度的變化而變化，要求電流從零開始變化，應(yīng)用分壓電路。（4）閉合開關(guān)前應(yīng)使小燈泡兩端的電壓最小，滑動(dòng)變阻器滑片P移至最左端。（5）根據(jù)R=，電流越大，溫度T越高，電阻R越大。（6）電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線與電阻的伏安特性圖線的交點(diǎn)的電壓，電流值即為電阻接到電源兩端的電壓和電流，P=UI=0.40w。四、計(jì)算題11.如圖所示，圖中左邊有一對(duì)平行金屬板，兩板相距為d，電壓為U。兩板之間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向與金屬板面平行并垂直于紙面朝里；圖中右邊有一半徑為R、圓心為O的圓形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面朝里。一電荷量為q的正離子沿平行于金屬板面、垂直于磁場(chǎng)的方向射入平行金屬板之間，沿同一方向射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑PQ方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的G點(diǎn)射出，已知弧QG所對(duì)應(yīng)的圓心角為。離子重力不計(jì)。求：（1）離子速度的大??；（2）離子在圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；（3）離子的質(zhì)量?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）粒子勻速運(yùn)動(dòng)聯(lián)立解得：（2）由幾何關(guān)系可知?jiǎng)t離子運(yùn)動(dòng)半徑（3）由得12.使用回旋加速器的實(shí)驗(yàn)需要把離子束從加速器中引出，離子束引出的方法有磁屏蔽通道法和靜電偏轉(zhuǎn)法等．質(zhì)量為m，速度為v的離子在回旋加速器內(nèi)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軌道是半徑為r的圓，圓心在O點(diǎn)，軌道在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.為引出離子束，使用磁屏蔽通道法設(shè)計(jì)引出器．引出器原理如圖1所示，一對(duì)圓弧形金屬板組成弧形引出通道，通道的圓心位于O′點(diǎn)(O′點(diǎn)圖中未畫出)．引出離子時(shí)，令引出通道內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度降低，從而使離子從P點(diǎn)進(jìn)入通道，沿通道中心線從Q點(diǎn)射出．已知OQ長度為L，OQ與OP的夾角為θ.圖1(1)求離子的電荷量q并判斷其正負(fù)；(2)離子從P點(diǎn)進(jìn)入，Q點(diǎn)射出，通道內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)降為B′，求B′；(3)換用靜電偏轉(zhuǎn)法引出離子束，維持通道內(nèi)的原有磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，在內(nèi)外金屬板間加直流電壓，兩板間產(chǎn)生徑向電場(chǎng)，忽略邊緣效應(yīng)．為使離子仍從P點(diǎn)進(jìn)入，Q點(diǎn)射出，求通道內(nèi)引出軌跡處電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向和大?。敬鸢浮?1)正電荷(2)(3)沿徑向向外Bv－【解析】(1)離子做圓周運(yùn)動(dòng)Bqv＝①q＝，根據(jù)左手定則可判斷離子帶正電荷②(2)離子進(jìn)入通道前、后的軌跡如圖所示O′Q＝R，OQ＝L，O′O＝R－r引出軌跡為圓弧，B′qv＝③R＝④由余弦定理得R2＝L2＋(R－r)2＋2L(R－r)cosθ解得R＝⑤故B′＝＝⑥(3)電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿徑向向外⑦引出軌跡為圓弧Bqv－Eq＝⑧解得E＝Bv－⑨13.如圖所示，A，B為兩塊平行金屬板，A板帶正電荷，B板帶負(fù)電荷．兩板之間存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩板間距為d，電勢(shì)差為U，在B板上開有兩個(gè)間距為L