高中物理选修31复习试题及答案.docx

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高中物理选修31复习试题及答案

练习题

1．如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家是

A．奥斯特B．爱因斯坦

C．伽利略D．牛顿

2．如图所示，在两个固定的异种点电荷Q1、Q2的连线上有A、B两点，将一带负电的点电荷q由A静止释放，它从A点运动到B点的过程中，可能

A．先加速运动再减速运动

B．加速度一直减小

C．电势能先增大后减小

D．在A点电势能比在B点的电势能小

3．如图所示，A、B是一条电场线上的两点，一带正电的点电荷沿电场线从A点运动到B点，在这个过程中，关于电场力做功的说法正确的是

A．电场力做正功B．电场力做负功

C．电场力不做功D．电场力先做正功后做负功

4．如图所示，实线为一组方向未知的电场线，虚线为某带电粒子经过该区域时的运动轨迹，a、b为其轨迹上的两点。

若该粒子运动过程中只受电场力作用，根据以上叙述和图示，对下列问题不可以作出判断的是

A．粒子的带电性质B．比较该粒子经过a、b点时的动能大小

C．比较该粒子经过a、b点时的加速度大小D．比较该粒子在a、b点时电势能的大小

5．图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。

一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV。

当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为-8eV时，它的动能应为

A．8eVB．13eV

C．20eVD．34eV

6．带电的平行板电容器与静电计的连接如图所示，要使静电计的指针偏角变小，不可采用的方法有

A．减小两极板间的距离

B．将极板A向下适当移动

C．在两板间插入电介质

D．将极板B向上适当移动

7.如图所示，实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作用，则根据此图可知

1带电粒子所带电性

2带电粒子在a、b两点的受力方向

3带电粒子在a、b两点的速度何处较大

4带电粒子在a、b两点的电势能何处较大

5a、b两点哪点的电势较高

以上判断正确的是

A．①②⑤B.②③④C.③④⑤D.①③⑤

8.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。

两板间有一个正电荷固定在P点，如图所示，以E表示两板间的场强，U表示电容器两板间的电压，Φ表示正电荷在P点的电势，EP表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板向下移到图示的虚线位置，则

A.E变大B.EP不变

C.Φ变大D.U不变

9．如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻R2随温度t变化的图线如图乙所示。

电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。

当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是

A．I变大，U变大B．I变大，U变小

C．I变小，U变大D．I变小，U变小

10．在图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r.在滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向下滑动的过程中

A．电路中的总电流变大

B．路端电压变大

C．通过电阻R2的电流变小

D．通过滑动变阻器R1的电流变小

11．一直流电动机正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I，电动机线圈的电阻为r．该电动机正常工作时，下列说法正确的是

A．电动机消耗的电功率为

B．电动机的输出功率为

C．电动机的发热功率为

D．I、U、r三个量间满足

12．电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路。

当开关S闭合后，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态。

现将开关S断开，则以下判断正确的是

A．液滴仍保持静止状态

B．液滴将向上运动

C．电容器上的带电量将减为零

D．电容器上的带电量将增大

13．如图13所示的交流为u=311sin（314t+π/6）V，接在阻值220Ω的电阻两端，则[]

　　　A．电压表的读数为311VB．电流表读数为1.41A

　　　C．电流表读数是1AD．2s内电阻的电热是440J

14.（8分）某同学用如图所示电路,测绘标有“3.8V,0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图像.

①除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择：

电流表：

A1（量程100mA，内阻约2Ω）、A2（量程0.6A，内阻0.3Ω）；

电压表：

V1（量程5V，内阻约5kΩ）、V2（量程15V，内阻约15kΩ）；

滑动变阻器：

R1（阻值范围0-100Ω）、R2（阻值范围0-2kΩ）；

电源：

E1（电动势为1.5V，内阻为0.2Ω）、E2（电动势为4V,内阻约为0.04Ω）.

为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表_______,电压表______,滑动变阻器__________,电源_________.（填器材的符号）

②根据实验数据,计算并描绘出R-U的图像如右上图所示.由图像可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为________；当所加电压为3.00V时,灯丝电阻为_____,灯泡实际消耗的电功率为_____W.

③根据R-U图像,可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是下列图中的__________.

15．

（1）用多用表的欧姆档测量阻

值约为几十k的电阻Rx，以下给出的是

可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为

欧姆档调零旋钮，把你认为正确的步骤前

的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。

a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻

度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔

b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔

c．旋转S使其尖端对准欧姆档1k

d．旋转S使其尖端对准欧姆档100

e．旋转S使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔

__________________。

根据上图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为___________。

（2）下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是（）

（A）测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的档位，重新调零后测量

（B）测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果

（C）测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开

（D）测量阻值不同的电阻时都必须重新调零

16.在测定电源的电动势和内阻的实验中某同学所用的电路图和测得的数据如下：

1

2

3

4

5

6

U/V

1.42

1.36

1.08

1.21

1.14

1.07

I/A

0.04

0.08

0.12

0.16

0.20

0.24

⑴实验误差分系统误差和偶然误差两种。

该实验的系统误差主要是由___________________引起的。

用画U-I图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的_______误差。

⑵在下面给出的U-I坐标系中用给出的数据画出U-I图线（横、纵坐标的起点已经规定好），从图象中可以发现该同学记录的第____组数据有误

⑶求得电动势E=____V，内阻r=___Ω。

（均保留2位有效数字）。

17.下图的游标卡尺的读数为：

________________

18.有一个小灯泡上标有“

、

”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的

图线,有下列器材供选用:

A.电压表（

～

内阻

）B.电压表（

～

内阻

）

C.电流表（

～

，内阻

）D.电流表（

～

内阻

）

E.滑动变阻器（

，

）F.滑动变阻器（

，

）G.电源（电动势

，内阻

）

（1）实验中电压表应选用__________,电流表应选用__________.为使实验误差尽量减小,要求电压表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）。

（2）实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的

图象如图所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而___________（填“增大”、“减小”或“不变”）．

（3）请根据实验要求,画出电路图.

电路图:

19．（6分）电场中某区域的电场线如图所示，A、B是电场中的两点.一个电荷量q=+4.0×10-8C的点电荷在A点所受电场力FA=2.0×10-4N，将该点电荷从A点移到B点，电场力做功W=8.0×10-7J.求：

（1）A点电场强度的大小EA

（2）A、B两点间的电势差U.

20．（6分）在图所示的电路中，电源的电动势E=6.0V，内电阻r=1.0Ω，外电路的电阻R=5.0Ω.闭合开关S.求：

（1）通过电阻R的电流Ⅰ

（2）电阻R消耗的电功率P.

21．（9分）如图所示，MN表示真空室中垂直于纸面放置的感光板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B.一个电荷量为q的带电粒子从感光板上的狭缝O处以垂直于感光板的初速度v射入磁场区域，最后到达感光板上的P点.经测量P、O间的距离为l，不计带电粒子受到的重力.求：

（1）带电粒子所受洛伦兹力的大小

（2）带电粒子的质量大小.

22．（11分）如图所示一带电粒子以竖直向上的初速度v自A点进入场强为

，方向水平向右的匀强电场。

当粒子到达B点时，速度大小仍为v，但方向变为水平，（重力加速度为g）求

（1）A、B两点的电势差为多少？

（2）从A点运动到B点所经历的时间为多少？

23.（11分）如图所示，一个电子（电量为e）以速度v0垂直射入磁感应强度为B，宽为d的匀强磁场中，穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°，（电子重力忽略不计）

求：

（1）电子的质量是多少？

（2）穿过磁场的时间是多少？

（3）若改变初速度大小，使电子刚好不能从A边射出，则此时速度v是多少？

24.（10分）．（12分） 有一条河流，河水流量为4m3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50％，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5％，而用户所需要电压为220V，变压器为理想变压器，输电线路如图所示，已知重力加速度g=9.8m/s2。

求：

（1）发电机输出功率为多少？

（2）所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比分别为多少？

练习题参考答案

1．A2.B.3.A4A5.C由题，相邻的等势面之间的电势差相等，电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等，电势能变化量相等，根据能量守恒定律确定出电荷在b等势面上的电势能，写出电荷的总能量，再由能量守恒求出其电势能变为-8eV时的动能值．

由题，电荷经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV，动能减小为21eV．而相邻的等势面之间的电势差相等，电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等，电势能变化量相等，则电荷从3等势面到4等势面时，动能减小7eV，电势能增大，等势面3的电势为0，电荷经过b时电势能为7eV，又由题，电荷经b点时的动能为5eV，所以电荷的总能量为E=Ep+Ek=7eV+5eV=12eV，其电势能变为-8eV时，根据能量守恒定律得到，动能应为20eV．

故C项正确．

6.BD7.B8.B9.D10.AC11.AB12.BD【解析】A、B开关闭合时，电容器两板间的电压等于电阻R2两端的电压，小于电源的电动势．当开关断开时，电路稳定时，电路中没有电流，电容器板间电压等于电源的电动势，则知电容器板间电压增大，板间场强增大，液滴所受电场力增大，则液滴将向上运动．故A错误．C、D由于电容器的电压增大，由公式Q=CU可知，电容器上的带电量将增大，电容器充电．故C错误，D正确故选BD13．CD

14、①A2;V1；R1；E2.②1.5欧，11.5欧，0.78（0.7-0.8均给分）③A每空1分。

15.

（1）cabe30k

（2）ABC

16．

（1）电压表有分流、偶然

（2）3（3）1.5、1.8

17.

（4分）

18.

（1）A、D、E（每空2分）

（2）增大（2分）（3）（4分）

19．

（1）A点电场强度的大小

EA=

N/C=5.0×103N/C………………3分

（2）A、B两点间的电势差

V=20V……………………………3分

20．

（1）根据闭合电路欧姆定律，通过电阻R的电流

………………………………3分

（2）R上消耗的电功率

………………………………3分

21．

（1）带电粒子在磁场中所受洛伦兹力

f=

………………………………………………………4分

（2）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设其半径为R，由牛顿第二定律

………………………………………………4分

带电粒子做匀速圆周运动的半径

R=

…………………………………………………………2分

解得m=

…………………………………………………3分

22．（11分）

解：

设A到B运动时间为t，带电粒子质量m,为带电量为q

水平方向：

Eq/m=v/t,竖直方向：

g=v/t…………………（4分）

得Eq=mg，m/q=E/g………………………………………………（2分）

t=v/g………………………………………………………………（2分）

x=vt/2

得UAB=Ev2/2g………………………………………………（3分）

23．（11分）

解：

（1）R=d/sin300

得R=2d....................（2分）

由

得m=2Bde/v0………………………（2分）

（2）

………………………（2分）

得t=T/12=πd/（3v0）………………………（2分）

（3）画图知R’=d,由R=mv0/Be=2d

得v0’=v0/2……………………..（3分）

24．

（1）因为

 所以

w（3分）

（2）

                     （1分）

又因

，

  （ 2分）

所以

                （2分）

        （2分）

              （2分）

远距离输电的相关计算：

远距离输电的示意图，包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。

并按照规范在图中标出相应的物理量符号。

一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为n1、n1'、n2、n2'，相应的电压、电流、功率也应该采用相应的符号来表示。

从图中应该看出

功率之间的关系是：

P1=P1'，P2=P2'，P1'=Pr+P2 

电压之间的关系是：

电流之间的关系是：

输电线上的功率损失和电压损失：

回路划分法处理远距离输电问题：

（1）画出远距离输电的电路图，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置。

（2）以变压器为界将输电电路划分为三个独立的回路，每个回路都可以用欧姆定律、串并联电路的特点、电功和电功率的公式等计算。

联系各个回路的桥梁是原、副线圈的电压与匝数的关系，电流与匝数的关系及输入功率与输出功率的关系等。

①回路1：

由发电机和输电线路的升压变压器的原线圈1组成。

这个回路又可称为发电机电路（或输入电路）。

②回路2：

由输电线路的升压变压器的副线圈2和降压变压器的原线圈3组成。

这个回路又可称为输送电路。

③回路3：

由用户与降压变压器的副线圈4组成。

这个回路又可称为输出电路。

④利用变压器的电压、电流关系找出两个变压器原副线圈中各物理量的关系即相邻回路间的联系：

a．升压变压器：

b．降压变压器：

⑤输电效率联系起三个回路