高中物理人教版选修31巩固提升 综合评估.docx

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高中物理人教版选修31巩固提升综合评估

《选修3－1》综合评估

限时：

90分钟

总分：

100分

答题表

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

一、选择题（1－7为单选题，每小题5分；8－10为多选题，每小题6分，共53分）

1.我们做电学实验时经常用到电阻箱，关于电阻箱内的电阻是由什么材料制成的，以下猜测可能正确的是（　　）

A．纯银B．纯铜C．石墨D．某些金属的合金

2．真空中A、B两个点电荷相距为L，质量分别为m和2m，它们由静止开始运动（不计重力），开始时A的加速度大小是a，经过一段时间，B的加速度大小也是a，那么此时A、B两点电荷的距离是（　　）

A.

LB.

L

C．2

LD．L

3．A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则（　　）

A．若在A点换上－q，A点场强方向发生变化

B．若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2E

C．若在A点移去电荷q，A点的场强变为零

D．A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关

4．图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面积位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相等的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是（　　）

A．向上B．向下

C．向左D．向右

5．如图为“热得快”热水器的电路图和示意图．现接通电源，发现该热水器没有发热，并且热水器上的指示灯也不亮，现用交流电压表测得热水器A、B两端的电压为220V，指示灯两端的电压为220V．那么该热水器的故障在于（　　）

A．连接热水器和电源之间的导线断开

B．连接电阻丝与指示灯的导线发生了短路

C．电阻丝熔断，同时指示灯烧毁

D．同时发生了以上各种情况

6．静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小．如图所示，A、B是平行板电容器的两个金属板，G为静电计．开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度增大些，下列采取的措施可行的是（　　）

A．断开开关S后，将A、B两极板分开些

B．保持开关S闭合，将A、B两极板分开些

C．保持开关S闭合，将A、B两极板靠近些

D．保持开关S闭合，将变阻器滑动触头向右移动

7．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，则（　　）

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

《选修3－1》综合评估

1．D

2．A　刚释放瞬间，对A球，有k

＝mAa，经过一段时间后，对B球，有k

＝mBa，可得L′＝

L＝

L，所以A项正确．

3．D　电场强度E＝

是通过比值定义法得出的，其大小及方向与试探电荷无关；故放入任何电荷时电场强度的方向大小均不变，故A、B、C均错误；故选D.

4．B　根据题意，由右手螺旋定则，则有b与d导线电流产生磁场正好相互抵消，而a与c导线产生磁场正好相互叠加，由右手螺旋定则，则得磁场方向水平向左，当一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向，根据左手定则可知，向下．故B正确，A、C、D错误．

5．C　电压表测得AB两点间电压为220V，说明连接热水器和电源之间的导线是完好无损的，热水器不发热说明电阻丝熔断了，指示灯不亮，说明指示灯被烧毁了，故只有选项C正确．

6．A　要使静电计的指针张开角度增大些，必须使静电计金属球和外壳之间的电势差增大，断开开关S后，将A、B两极板分开些，电容器的带电量不变，电容减小，电势差增大，A正确；保持开关S闭合，将A、B两极板分开或靠近些，静电计金属球和外壳之间的电势差不变，B、C错误；保持开关S闭合，将滑动变阻器滑动触头向右或向左移动，静电计金属球和外壳之间的电势差不变，D错误．

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

8.如图是某一点电荷的电场线分布图，下列表述正确的是（　　）

A．a点的电势高于b点的电势

B．该点电荷带负电

C．a点和b点电场强度的方向相同

D．a点的电场强度大于b点的电场强度

9．如图，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上．不计重力．下列说法正确的有（　　）

A．a、b均带正电

B．a在磁场中飞行的时间比b的短

C．a在磁场中飞行的路程比b的短

D．a在P上的落点离O点的距离比b的近

10．如图所示的电路中，S闭合A、B、C三只灯均正常发光，当可变电阻的滑动触头上移时，对A、B、C三灯亮度变化下列叙述正确的是（　　）

A．A灯变亮B．B灯变亮C．C灯变亮D．三灯均变暗

二、实验题（11分）

11．（3分）一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100.用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到__________挡．如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是______，若补上该步骤后测量，表盘的示数如下图所示，则该电阻的阻值是____Ω.

12．（4分）在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R.

（1）用螺旋测微器测金属丝直径时读数如下图甲，则金属丝的直径为________mm.

（2）若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值_____．（填“偏大”或“偏小”）

（3）用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如下图所示，则电压表的读数为________V，电流表的读数为________A.

13．（4分）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：

《选修3－1》综合评估

7.B　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．

8．BD　A．根据电场线与等势线垂直，在b点所在电场线上找到与a点电势相等的，依据沿电场线电势降低，a点电势低于b点电势，故A错误．B.该点电荷带负电，故B正确．C.由题图可看出a点和b点电场强度的方向不相同，故C错误．D.电场线越密的地方电场强度越大，a点的电场强度大于b点的电场强度，故D正确．

9．AD　根据t＝

α，a在磁场中飞行的时间比b的长；a在磁场中飞行的路程比b的长；b在P上的落点与O点的距离为轨迹圆的直径，比a的远．

10．AC　滑动头上移，R′↑→R总↑→I总↓→U端↑

→

11．×100　调零（或重新调零）　2.2×103（或2.2k）

解析：

选欧姆挡测电阻时指针偏转角度很小，说明所选倍率太小，应选用更高倍率挡，使指针尽可能偏转到表盘的中间位置附近，该位置附近有较高的精度．欧姆挡每换一次倍率，需重新进行调零．

12．

（1）0.697（0.696,0.698也对）　

（2）偏小

（3）2.60　0.520

解析：

（1）螺旋测微器的读数为

（0＋0.5＋0.01×19.7）mm＝0.697mm

（0.696mm,0.698mm也对）

（2）图乙中电流表采用外接法，故测量值偏小．

（3）电压表精度为0.1V，其读数为2.60V；电流表精度为0.02A，其读数应为0.520A.

A．待测干电池（电动势约为1.5V，内阻小于1.0Ω）

B．电流表G（满偏电流Ig＝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，1A）

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，于是他设计了图甲中的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，为了操作方便且能较准确的进行测量，滑动变阻器应选________（填写器材的字母代号）．

（2）图乙为该同学根据

（1）中选出的合理实验电路，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），则由图线可得被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.

三、计算题（共36分）

14．（9分）如图所示，匀强电场的场强方向与竖直方向成α角，一带电荷量为q，质量为m的小球，用绝缘细线固定在竖直墙上，小球恰好静止在水平位置．求小球所带电荷的电性及场强的大小．

15．（9分）如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为v2（v2

　　《选修3－1》综合评估

13.

（1）b　D　

（2）1.48（1.47～1.49均正确）

0．8（0.78～0.82均正确）

解析：

（1）电路a中电流表A和定值电阻R0组成的电压表量程为0.6×990.1V≈594V，而电源电动势仅约为1.5V，所以电路a不合理，电路b合理，电源的内阻较小，又滑动变阻器采用限流式改变电路，所以用滑动变阻器R1改变电路较为方便．

（2）根据实验原理可知电流表G的读数乘以（10＋990）Ω，即为电路的路端电压，所以图线在纵轴上的截距乘以（10＋990）Ω，可得电源电动势E＝1.48×10－3×1000V＝1.48V；从图线上取两点得电池的内阻r＝

Ω＝0.8Ω.

14．负电　

解析：

根据受力分析（如图），小球带负电．

mg＝Eqcosα

∴E＝

15.

解析：

因为OM＝ON，M、N两点位于同一等势面上，所以从M到N过程中电场力对小物体先做正功再做负功，其代数和为零．

设物体上升的最大高度为h，摩擦力做功为W，在上升过程中由动能定理得－mgh＋W＝0－

mv

，下滑过程中由动能定理得mgh＋W＝

mv

，联立求解得物体上升的最大高度为h＝

.

16．（9分）如图所示，电源电动势E0＝15V，内阻r0＝1Ω，电阻R1＝30Ω，R2＝60Ω.间距d＝0.2m的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B＝1T的匀强磁场．闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v＝0.1m/s沿两板间中线水平射入板间．设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx，忽略空气对小球的作用，取g＝10m/s2.

（1）当Rx＝29Ω时，电阻R2消耗的电功率是多大？

（2）若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为60°，则Rx是多少？

17．（9分）如图所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中，A2A4与A1A3的夹角为60°.一质量为m、带电荷量为＋q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A1A3成30°角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区，最后再从A4处射出磁场．已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t，求Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小（忽略粒子重力）．

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16.

（1）0.6W　

（2）54Ω

解析：

设R1和R2的并联电阻为R，有R＝

①

R2两端的电压：

U＝

②

R2消耗的电功率为：

P＝

③

（1）当Rx＝29Ω时，联立①②③式，代入数据解得：

P＝0.6W④

（2）设小球质量为m，电荷量为q，小球做匀速圆周运动时，有：

qE＝mg⑤

E＝

⑥

设小球做圆周运动的半径为r，有qvB＝mv2/r⑦

由几何关系有：

r＝d⑧

联立①②⑤⑥⑦⑧式，代入数据解得：

Rx＝54Ω

17.

解析：

找出带电粒子做圆周运动的圆心，求出其轨迹的半径．

设粒子的入射速度为v，已知粒子带正电，故它在磁场中先顺时针做圆周运动，再逆时针做圆周运动，最后从A4点射出，用B1、B2、R1、R2、T1、T2分别表示粒子在磁场Ⅰ区和Ⅱ区中的磁感应强度、轨道半径和周期，有

qvB1＝m

，qvB2＝m

，

T1＝

＝

，T2＝

＝

.

设圆形区域的半径为r，如右图所示，已知带电粒子过圆心且垂直A2A4进入Ⅱ区磁场．连接A1A2，△A1OA2为等边三角形，A2为带电粒子在Ⅰ区磁场中运动轨迹的圆心，其轨迹的半径R1＝A1A2＝OA2＝r.

圆心角∠A1A2O＝60°，带电粒子在Ⅰ区磁场中运动的时间为t1＝

T1.

带电粒子在Ⅱ区磁场中运动轨迹的圆心在OA4的中点，即R2＝

r.

在Ⅱ区磁场中运动的时间为t2＝

T2，

带电粒子从射入到射出磁场所用的总时间t＝t1＋t2.

由以上各式可得B1＝

，B2＝

.