高二物理选修3-1综合检测题含答案.doc
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高二物理选修3-1综合测试题
一、选择题
1.如图所示,水平直导线ab通有向右的电流I,置于导线正下方的小磁针S极将
A.向纸外偏转
B.向纸内偏转
C.在纸面内顺时针转过90°
D.不动
【答案】A
【解析】当导线中通入水平向右的电流时,电流产生磁场,且在导线下方磁针所处位置磁场的方向垂直纸面向里,即小磁针N极所受磁场力的方向垂直纸面向里,所以N极向纸里、S极向纸外偏转,A对.
2.对于给定的电容器,在描述电容C、带电量Q、电势差U之间的关系中(电容器未击穿),正确的是
【答案】BC
【解析】有电容的定义公式,对于给定的电容器,C一定,C对;在电容未被击穿的条件下,Q与U成正比,所以B正确.
3.有两个完全相同的金属小球A、B(它们的大小可忽略不计),A带电荷量为7Q,B带电荷量为-Q,当A、B在真空中相距为r时,两球之间的相互作用的库仑力为F;现用绝缘工具使A、B球相互接触后再放回原处,则A、B间的相互作用的库仑力是
A.79F B.67F C.87F D.97F
【答案】D
【解析】由题意A、B未接触前有;两球接触后,电量平分,则A、B带电量均为3Q,此时A、B间库仑力,即,D正确.
4.如图所示当可变电阻R的滑片向b端移动时,通过电阻R1、R2、R3的电流强度I1、I2、I3的变化情况是
A.I1变大,I2、I3变小
B.I1、I2变大,I3变小
C.I1变小、I2、I3变大
D.I1、I2变小,I3变大
【答案】D
【解析】此题考查闭合电路的动态分析.当滑片向b端移动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,总电路外电阻减小;总电流I增大,从而使内电压增大,路端电压减小,即R1两端电压减小,所以I1减小;又因为总电流I=I1+I3,所以I3增大;因为I3增大,所以R3两端电压增大,则R2两端电压减小,I2减小,所以只有D正确.
5.图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某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,根据此图可作出正确判断的是(BCD)
A、带电粒子所带电荷的符号
B、带电粒子在a、b两点的受力方向
C、带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D、带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
6.如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内电阻,以下说法中正确的是(AC)
A、当R2=R1+r时,R2获得最大功率
B、当R1=R2+r时,R1获得最大功率
C、当R2=0时,R1上获得最大功率
D、当R2=0时,电源的输出功率最大
7.如图所示为逻辑电路,根据电路图完成它的真值表.其输出端从上到下排列,结果正确的是
输入
输出
A
B
C
0
0
0
1
1
0
1
1
A.0,0,1,0 B.0,0,1,1 C.1,0,1,0 D.0,0,0,1
【答案】A
【解析】由题图可知,B输入的是“非”门电路,然后与A共同输入的是“与”门电路;根据门电路真值表对比可知A正确.
8.如图所示,带电平行板中匀强磁场方向水平垂直纸面向里,某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点自由滑下,经过轨道端点P进入板间后恰能沿水平方向做直线运动.现使小球从较低的b点开始下滑,经P点进入板间,在板间的运动过程中
A.其动能将会增大
B.其电势能将会减小
C.小球所受的洛伦兹力将会增大
D.小球受到的电场力将会增大
【答案】AC
【解析】小球从a点下滑进入平行板中做直线运动,由平衡条件知
图1
小球一定带正电,受力情况如图所示,且qvB+qE=mg;当小球从b点滑进极板时,速度比从a点滑入时小,则小球所受合力向下,将向下偏转,此时合力做正功,动能增大,A对;动能增大,则小球速率增大,洛伦兹力增大,C对.
9.如图所示,正方形区域abcd中充满匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向,以一定速度射入磁场,正好从ab边中点n射出磁场.若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍,其他条件不变,则这个氢核射出磁场的位置是
A.在b、n之间某点
B.在n、a之间某点
C.a点
D.在a、m之间某点
【答案】C
【解析】由几何知识知,氢核从n点射出时必定与ab边垂直,如图轨迹1所示,其轨道半径为正方形边长的一半;当磁感应强度变为原来的2倍,由知氢核半径变为原来的一半,其运动轨迹如图轨迹2所示,氢核射出磁场的位置必过a点,C对.
二、填空题(共4小题,每小题4分,共16分)
11.
(1)用多用表的欧姆档测量阻
值约为几十kW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___________W。
(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
(1)cabe30k
(2)ABC
12.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
图甲
A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω)
B.电流表G(满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω)
C.电流表A(0~0.6A,内阻0.1Ω)
D.滑动变阻器R1(0.20Ω,10A)
E..滑动变阻器R2(0~200Ω,lA)
F.定值电阻R0(990Ω)
G.开关和导线若干
(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图所示中甲的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是 图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选 (填写器材前的字母代号).
(2)图乙为该同学根据
(1)中选出的合理的实验电路
利用测出的数据绘出的I1—I2图线(I1为电流表G的
示数,I2为电流表A的示数),
则由图线可以得被测电池的电动势E=V,
内阻r=Ω。
(1)bD或R1;
(2)(1.48士0.02)0.77(0.75~0.80)
13.为了研究一个“2.5V,1W”的小灯泡的伏安特性,现有蓄电池一组,电键一个,导线若干,0~5Ω、额定电流为1A的滑动变阻器一个,其他可供选择的器材如下:
A.量程为0~3A,内阻为0.025Ω的电流表
B.量程为0~0.6A,内阻为0.2Ω的电流表
C.量程为0~100mA,内阻为5Ω的电流表
D.量程为0~3V,内阻为10kΩ的电压表
E.量程为0~15V,内阻为50kΩ的电压表
(1)要正确地完成这个实验,电流表应选_______________,电压表应选_______________(填代号).
(2)请画出电路原理图.
【答案】
(1)B D
(2)见下图
【解析】由题意可知小灯泡的额定电压和额定电流分别为2.5V和0.4A,由此可以选出电压表及电流表;采用分压式电路可以扩大小灯泡两端电压变化的范围,使测量结果更加准确.
三、计算题
14.如图所示的电路中,电阻R1=R2=R3=10Ω,电源内阻r=5Ω,电压表可视为理想电表.当开关S1和S2均闭合时,电压表的示数为10V.求:
(1)电阻R2中的电流为多大?
(2)路端电压为多大?
(3)电源的电动势为多大?
(4)当开关S1闭合而S2断开时,电压表的示数变为多大?
【解析】
(1)电阻R2中的电流I=U2/R2
代入数据得I=1A
(2)外电阻R=R2+=15Ω
路端电压U=IR=15V
(3)根据闭合电路欧姆定律I=E/(R+r)
代入数据解得E=20V
(4)S1闭合而S2断开,电路中的总电流
I′=E/(R1+R2+r)
电压表示数U′=I′(R1+R2)
代入数据解得U′=16V.
【答案】
(1)1A
(2)15V (3)20V (4)16V
15.如图所示,在水平放置且相距3.6cm的平行带电金属板间,能形成匀强电场,有一个质量m=10-4g、电荷量q=-10-8C的液滴,在两板正中央处于静止状态.(g取10m/s2)
求:
(1)哪块板带正电?
板间电场强度多大?
(2)若板间电场强度突然增为原来的2倍,方向不变,液滴触及板面时速度多大?
【答案】
(1)上极板 100N/C
(2)0.6m/s
【解析】
(1)由题意知液滴处于静止状态,则液滴所受的重力与电场力平衡,则电场力方向竖直向上,又因为液滴带负电.所以上极板带正电
由qE=mg得
(2)当电场强度增为原来的两倍时
由牛顿第二定律知
则由运动学公式得
v=at=10×0.06m/s=0.6m/s
16.在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,有一倾角为θ、足够长的光滑绝缘斜面,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外,电场方向竖直向上.有一质量为m,带电荷量为+q的小球静止在斜面顶端,这时小球对斜面的正压力恰好为零,如图所示,若迅速把电场方向反转为竖直向下,求:
(1)小球能在斜面上连续滑行多远?
(2)所用时间是多少?
(1)Eq=mg………………………………………(2分)
(Eq+mg)cosθ=Bqv………………………………………(2分)
(Eq+mg)sinθ.x=(1/2)mv2
得x………………………………………(3分)
(2)(Eq+mg)sinθ=ma
得a=2gsinθ…………………………………………(3分)
x=(1/2)at2
得t=…
17.如图所示,电源的电动势E=110V,电阻R1=21Ω,电动机绕组的电阻R0=0.5Ω,电键S1始终闭合.当电键S2断开时,电阻R1的电功率是525W;当电键S2闭合时,电阻R1的电功率是336W,求:
(1)电源的内电阻;
(2)当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率.
【答案】
(1)1Ω
(2)26A 1606W
【解析】
(1)设S2断开时R1消耗的功率为P1,则
代入数据可以解得,r=1Ω
(2)设S2闭合时R1两端的电压为U,消耗的功率为P2,则
由闭合电路欧姆定律得,E=U+Ir
代入数据,得U=84V,I=26A
流过R1的电流为I1,流过电动机的电流为I2,
而I1+I2=I,所以I2=22A
由,代入数据得,P出=1606W
18.如图所示,真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域,磁感应强度B=0.332T,磁场方向垂直于纸面向里;ab、cd足够长,cd为厚度不计的金箔,金箔右侧有一匀强电场区域,电场强度E=3.32×105N/C,方向与金箔成37°角。
紧挨边界ab放一点状粒子放射源S,
可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的粒子,已知:
mα=6.64×10-27Kg, qα=3.2×
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