31期末复习全套.docx

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31期末复习全套

综合测试一（3-1模块）

（时间：

90分钟，满分：

100分）

一、单项选择题（本题共7小题，每小题3分，共21分）

1．物理学的发展是许多物理学家奋斗的结果，下面关于一些物理学家的贡献说法正确的是（　　）

A．安培通过实验发现了通电导线对磁体有作用力，首次揭示了电与磁的联系

B．奥斯特认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，并提出了著名的洛伦兹力公式

C．库仑在前人工作的基础上通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力遵循的规律——库仑定律

D．安培不仅提出了电场的概念，而且采用了画电场线这个简洁的方法描述电场

2．下列运动（电子只受电场力或磁场力的作用）不可能的是（　　）

3．如图所示，金属板M、N水平放置，相距为d，其左侧有一对竖直金属板P、Q，板P上小孔S正对板Q上的小孔O，M、N间有垂直纸面向里的匀强磁场，在小孔S处有一带负电粒子，其重力和初速度均不计，当变阻器的滑动触头在AB的中点时，带负电粒子恰能在M、N间做直线运动，当滑动变阻器滑片向A点滑动过程中（　　）

A．粒子在M、N间运动过程中，动能一定不变

B．粒子在M、N间运动过程中，动能一定减小

C．粒子在M、N间仍做直线运动

D．粒子可能沿M板的右边缘飞出

4．一带正电的粒子在电场中做直线运动的v-t图象如图所示，t1、t2时刻分别经过M、N两点，已知在运动过程中粒子仅受电场力作用，则下列判断正确的是（　　）

A．该电场可能是由某正点电荷形成的

B．M点的电势高于N点的电势

C．在从M点到N点的过程中，电势能逐渐增大

D．带电粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力

5．固定不动的绝缘直导线MN和可以自由移动的矩形线圈ABCD处在同一平面内，MN与AD、BC边平行，且离AD边较近，当导线和线圈中通以如图所示的电流时，线圈的运动情况是（　　）

A．静止不动B．向左方移动

C．向右方移动 D．绕MN为轴转动

6．如图所示，平行板电容器的一个极板与滑动变阻器的滑片C相连接．电子以速度v0垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场．在保证电子还能穿出平行板间电场的情况下，若使滑动变阻器的滑片C上移，则关于电容器极板上所带电荷量Q和电子穿越平行板所需的时间t的说法中，正确的是（　　）

A．电荷量Q增大，时间t也增大

B．电荷量Q不变，时间t增大

C．电荷量Q增大，时间t不变

D．电荷量Q不变，时间t也不变

7．随着生活水平的提高，电视机已进入千家万户，显像管是电视机的重要组成部分．如图所示为电视机显像管及其偏转线圈L的示意图．如果发现电视画面的幅度比正常时偏小，不可能是下列哪些原因引起的（　　）

A．电子枪发射能力减弱，电子数减少

B．加速电场的电压过高，电子速率偏大

C．偏转线圈匝间短路，线圈匝数减少

D．偏转线圈的电流过小，偏转磁场减弱

二、多项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分）

8．一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则（　　）

A．电动机消耗的总功率为UI

B．电动机消耗的热功率为

C．电源的输出功率为EI

D．电源的效率为1－

9．在图中，a、b带等量异种电荷，MN为ab连线的中垂线，现有一个带电粒子从M点以一定初速度v0射入，开始时一段轨迹如图中实线，不考虑粒子重力，则在飞越该电场的整个过程中（　　）

A．该粒子带正电

B．该粒子的动能先增大，后减小

C．该粒子的电势能先减小，后增大

D．该粒子运动到无穷远处后，速度的大小一定仍为v0

10．如图所示电路中，当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，以下判断正确的是（　　）

A．电压表读数变大，通过灯L1的电流变大，灯L2变亮

B．电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变亮

C．电压表读数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变暗

D．电压表读数变小，通过灯L2的电流变大，灯L1变暗

11．竖直放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个电荷M和N以相同的速率分别从极板A边缘和两板中间沿竖直方向进入板间电场，恰好从极板B边缘射出电场，如图所示，不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，下列说法正确的是（）

A．两电荷的电荷量可能相等

B．两电荷在电场中运动的时间相等

C．两电荷在电场中运动的加速度相等

D．两电荷离开电场时的动能相等

12．质量为m的通电细杆置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上．在如图所示的A、B、C、D四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是（　　）

三、非选择题（本题共6小题，共54分）

13．（6分）如图所示为J0411多用电表示意图．其中A、B、C为三个可调节的部件．某同学在实验室中用它测量一阻值约为1kΩ～3kΩ的电阻．他测量的操作步骤如下：

（1）调节可调部件______________，使电表指针指向________________．

（2）调节可调部件B，使它的尖端指向____________位置．

（3）将红、黑表笔分别插入正、负插孔中，两笔尖相互接触，调节可动部件________________，使电表指针指向欧姆零刻度位置．

（4）将两只表笔分别与待测电阻两端相接，进行测量读数．

（5）换测另一阻值为20kΩ～25kΩ的电阻时，应调节B，使它的尖端指向“×1k”的位置，此时还必须重复步骤____________，才能进行测量，若电表读数如图所示，则该待测电阻的阻值是____________．

14．（6分）用下列器材，测定小灯泡的额定功率．

A．待测小灯泡：

额定电压6V，额定功率约为5W；

B．电流表：

量程1.0A，内阻约为0.5Ω；

C．电压表：

量程3V，内阻5kΩ；

D．滑动变阻器R：

最大阻值为20Ω，额定电流1A；

E．电源：

电动势10V，内阻很小；

F．定值电阻R0（阻值10kΩ）；

G．开关一个，导线若干．

要求：

（1）实验中，电流表应采用____________接法（填“内”或“外”）；滑动变阻器应采用____________接法（填“分压”或“限流”）．

（2）在方框中画出实验原理电路图．

（3）实验中，电压表的示数调为________V时，即可测定小灯泡的额定功率．

15．（8分）如图所示，电源的电动势是6V，内阻是0.5Ω，小电动机M的线圈电阻为0.5Ω，限流电阻R0为3Ω，若理想电压表的示数为3V，试求：

（1）电源的功率和电源的输出功率；

（2）电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率．

16.（10分）如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L＝0.1m，两板间距离d＝0.4cm，有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒质量为m＝2×10－6kg，电荷量q＝－1.6×10－13C，电容器电容为C＝10－6F．求：

（g＝10m/s2）

（1）为使第一个粒子能落在下板中点，则微粒入射速度v0应为多少？

（2）以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少落到下极板上？

17．（12分）如图所示，长L＝1.2m、质量M＝3kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上，质量m＝1kg、带电荷量q＝＋2.5×10－4C的物块放在木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数μ＝0.1，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E＝4.0×104N/C的匀强电场．现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝10.8N.取g＝10m/s2，斜面足够长．求：

（1）物块经多长时间离开木板？

（2）物块离开木板时木板获得的动能．

（3）物块在木板上运动的过程中，由于摩擦而产生的内能．

18．（12分）如图所示，一带电微粒质量为m＝2.0×10－11kg、电荷量q＝＋1.0×10－5C，从静止开始经电压为U1＝100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ＝60°，并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，微粒射出磁场时的偏转角也为θ＝60°.已知偏转电场中金属板长L＝R，圆形匀强磁场的半径为R＝10

cm，重力忽略不计．求：

（1）带电微粒经加速电场后的速率；

（2）两金属板间偏转电场的电场强度E；

（3）匀强磁场的磁感应强度的大小．

答案精析

一、1．

【答案】C

【解析】奥斯特将通电导体放在小磁针上方时，小磁针发生了偏转，说明通电导体周围存在磁场，奥斯特是第一个发现了电与磁之间的联系的物理学家，故A错误；洛伦兹认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，并提出了洛伦兹力公式，故B错误；真空中两个点电荷间存在相互的作用．库仑利用扭秤装置，研究出两个静止点电荷间的相互作用规律：

点电荷间的相互作用力跟两个点电荷的电荷量有关，跟它们之间的距离有关，这个规律就是库仑定律，故C正确；19世纪30年代，法拉第提出电荷周围存在一种场，并且是最早提出用电场线描述电场的物理学家，故D错误．所以选C.

2．【答案】B

【解析】电子可以在正点电荷的电场力作用下做匀速圆周运动，故A选项描述的运动可能实现；由于等量异种点电荷在其连续中垂线处产生的电场的方向水平向右，电子所受电场力的方向水平向左，而电子的初速度方向沿中垂线方向，则电子将做曲线运动，故B选项所描述的运动不可能实现；电子可以在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，故C选项描述的运动可能实现；由于通电螺线管中的磁场力匀强磁场，又电子的速度方向与磁场方向平行，则电子不受洛伦兹力作用，电子将沿通电螺线管中心轴线做匀速直线运动，故D选项描述的运动可能实现．

3．【答案】B

【解析】滑动触头在中点时，粒子恰能做直线运动，此时M、N间为一速度选择器模型．当滑动触头滑向A点时，M、N间电压减小，电场力变小，粒子向下偏，所以粒子在其间运动时电场力做负功，动能减小，B选项正确．因为粒子向下偏，所以不可能从M板的右边缘飞出．

4．【答案】C

【解析】由v-t图象可知：

该粒子做的是匀减速直线运动，则粒子所处电场为匀强电场，A、D错误；由于粒子带正电、正电荷受力方向跟该点场强方向相同，如图所示，

因沿着电场线方向电势降低，故M点的电势低于N点的电势，B错误；从M点到N点，电场力做负功，电势能增加，C正确．

5．【答案】B

【解析】通电导线可以通过产生的磁场，作用于别的通电导线，即通电导线之间有作用力，通入电流方向相同的导线互相吸引，通入电流方向相反的导线互相排斥．

6．【答案】C

【解析】若使滑动变阻器的滑片C上移，电容器的电压增大，由Q＝CU判断电容器的电荷量Q增大．电容器两板间的电场强度变大，但由于电子在水平方向上始终做匀速直线运动，穿越平行板所需时间t不变，所以选项C正确．

7．【答案】A

【解析】画面变小是由于电子束的偏转角减小，即轨道半径变大造成的，由公式r＝

知，因为加速电压增大，将引起v增大，而偏转线圈匝数或电流减小，都会引起B减小，从而使轨道半径增大，偏转角减小，画面变小．综上所述，只有A项符合题意．

二、

8．【答案】AD

【解析】电动机消耗的总功率为UI，选项A正确；电动机消耗的热功率为I2R，选项B错误；电源的总功率为EI，电源的输出功率为EI－I2r，所以电源的效率为1－

，选项C错误，D正确．

9．【答案】BCD

【解析】等量异种电荷连线的中垂线一定是等势线，且与无穷远处等电势，这是本题考查的重点．至于粒子的动能增减、电势能变化情况，可以根据粒子轨迹的弯曲情况结合功能关系判断出来．由粒子开始时一段轨迹可以判定，粒子在该电场中受到大致向右的电场力，因而可以判断粒子带负电，A错误．因为等量异种电荷连线的中垂面是一个等势面，又由两个电荷的电性可以判定，粒子在运动过程中，电场力先做正功后做负功，所以其电势能先减小后增大，动能先增大后减小，所以B、C正确．因为M点所处的等量异种电荷连线的中垂面与无穷远等电势，所以在由M点运动到无穷远的过程中，电场力做功W＝qU＝0，所以粒子到达无穷远处时动能仍然为原来值，即速度大小一定为v0.

10．【答案】BD

【解析】两灯和滑动变阻器组成的电路，其中L2在干路上，L1和变阻器并联后与L2串联，电压表测量的是L1两端电压，即是测变阻器两端电压．

当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，变阻器连入电路中的阻值减小，变阻器R′与L1并联的阻值减小，电路的总电阻减小；根据闭合电路欧姆定律I＝

，外电阻R的减小使干路电流I增大，可知通过L2的电流增大；电源内电阻上的电压U′＝Ir增大，外电路两端的电压U＝E－Ir减小，由于电流I增大，L2的电功率增大，L2变亮；且L2两端电压U2增大，L1两端电压U1＝U－U2减小，电压表的示数减小；L1两端电压U1减小，使通过L1的电流减小；且L1的电功率减小，L1变暗．

11．【答案】AB

【解析】两个电荷在电场中做类平抛运动，将它们的运动分解为沿竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀加速直线运动．

设板长为L，板间距离为d，两电荷的初速度为v0，则粒子在电场中的运动时间为t＝

，由题可知两电荷在电场中运动的时间相等；沿电场方向有a＝

，y＝

at2＝

，可得q＝

，因m未知，则两电荷的电荷量可能相等，A、B正确．由y＝

at2可知，两电荷在电场中运动的加速度不相等，C错误．据动能定理有

＝Ek－

mv

，得Ek＝

＋

mv

，因m未知，动能大小无法判断，D错误．故选A、B.

12．【答案】CD

【解析】选项A中通电细杆所受的安培力水平向右，选项B中通电细杆所受的安培力竖直向上，这两种情况下，如果没有摩擦力，通电细杆都可以静止在导轨上．选项C中安培力方向竖直向下．选项D中安培力方向水平向左．这两种情况下如果没有摩擦力，通电细杆均不能静止．故选项C、D正确．

三、

13．【答案】

（1）A　左边零刻度处　

（2）“×100”的倍率挡

（3）C　（5）（3）　22kΩ

14．【答案】

（1）外　限流（分压也可）　

（2）见解析图　（3）2

【解析】

（1）小灯泡的额定电流为I＝

＝

A，正常发光时的电阻为RL＝

＝7.2Ω，由于电压表量程小于小灯泡的额定电压，实验时需先与定值电阻串联以扩大量程，则有R<

＝

Ω＝50

Ω，故测量电路采用电流表外接法．由于采用限流式接法时可使小灯泡获得的最低电压为Umin＝

≈2.6V，调节滑动变阻器，可以满足小灯泡正常发光时的要求，故控制电路可以采用限流式，当然也可以使用分压式．

（2）实验电路图如图所示

（3）由于定值电阻的阻值等于电压表内阻的二倍，则电压表两端电压等于总电压的三分之一．

15．【答案】

（1）6W　5.5W　

（2）2.5W　2W

【解析】

（1）I＝IR0＝

＝1A；电源的功率PE＝IE＝6W；内电路消耗的功率Pr＝I2r＝0.5W；

电源的输出功率P出＝PE－Pr＝5.5W.

（2）电动机分压UM＝E－Ir－UR0＝2.5V；电动机消耗的功率PM＝IUM＝2.5W；热功率P热＝I2rM＝0.5W；电动机输出的机械功率P机＝PM－P热＝2W.

16.【答案】

（1）2.5m/s　

（2）2.34×1012

【解析】

（1）第一个粒子只受重力：

＝

gt2，t＝0.02s

v0＝

＝2.5m/s

（2）以v0速度入射的带电粒子，恰好打到下极板右边缘B时：

t1＝

＝0.04s

＝

at

解得：

a＝2.5m/s2

由mg－

＝ma得

U＝3.75×105V

Q＝CU＝0.375C

落到下极板上的粒子个数：

n＝

≈2.34×1012

17．【答案】

（1）

s　

（2）27J　（3）2.16J

【解析】

（1）物块向下做加速运动，设其加速度为a1，木板的加速度为a2，则由牛顿第二定律

对物块：

mgsin37°－μ（mgcos37°＋qE）＝ma1

对木板：

Mgsin37°＋μ（mgcos37°＋qE）－F＝Ma2

又

a1t2－

a2t2＝L

得物块滑过木板所用时间t＝

s.

（2）物块离开木板时木板的速度v2＝a2t＝3

m/s.

其动能为Ek2＝

Mv22＝27J

（3）由于摩擦而产生的内能为

Q＝F摩x相＝μ（mgcos37°＋qE）·L＝2.16J.

18．【答案】

（1）1.0×104m/s　

（2）2×103V/m　（3）0.13T

【解析】

（1）设带电微粒经加速电场加速后速度为v1，根据动能定理得

qU1＝

mv

，

解得v1＝

＝1.0×104m/s.

（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动．

水平方向上有：

v1＝

竖直方向上有v2＝at，a＝

由几何关系tanθ＝

联立解得：

E＝2×103V/m.

（3）设微粒进入磁场时的速度大小为v，则

v＝

＝2.0×104m/s，

由运动的对称性可知，入射速度的延长线过磁场区域的圆心，则出射速度的反向延长线也过磁场区域的圆心，微粒在磁场中的运动轨迹示意图如图所示，

则轨迹半径为r＝Rtan60°＝0.3m

qvB＝m

得B＝

＝0.13T.