高中物理选修3-1期末测试题及答案

高中物理选修3-1期末测试题一，选择题（本题共10小题，共40分，每题有一个或多个选项符合题意，全部选对得4分，不全的得2分，有错项的得0分）1．关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是（）A．电场强度的定义式qFE适用于任何电场B．由真空中点电荷的电场强度公式2rQkE可知，当r→0时，E→无穷大C．由公式ILFB可知，一小段通电导线在某处若不受磁场力，则说明此处一定无磁场D．磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向2．甲、乙两个点电荷在真空中的相互作用力是F，如果把它们的电荷量都减小为原来的21，距离增加到原来的2倍，则相互作用力变为（）A．F8B．F21C．F41D．F1613．如图所示，在真空中有两个等量的正电荷q1和q2，分别固定在A、B两点，DCE为AB连线的中垂线，现将一个正电荷q由c点沿CD移到无穷远，则在此过程中（）A．电势能逐渐减小B．电势能逐渐增大C．q受到的电场力逐渐减小D．q受到的电场力先逐渐增大后逐渐减小4．如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为1m的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为10V、20V、30V，则下列说法正确的是（）A．B、E一定处在同一等势面上B．匀强电场的场强大小为10V/mC．正点电荷从E点移到F点，则电场力做负功D．电子从F点移到D点，电荷的电势能减少20eV5．一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过电阻横截面的电荷量q随时间变化的图象如图所示，此图象的斜率可表示为（）A．UB．RC．RUD．R16．有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路中电机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，正常工作时的电流是1.0A，此时，电动机的输出功率是出P；如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是热P，则（）A．WPWP5.0,2热出B．WPWP8,5.1热出C．WPWP8,2热出D．WPWP5.0,5.1热出7．如图所示电路图中，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，电源内阻不可忽略，当滑动变阻器的滑动片向右移动时，电流表、电压表可视为理想电表，关于电流表和电压表示数的变化情况的分析，正确的是（）A．电流表和电压表读数均增大B．电流表和电压表读数均减小C．电压表V1的示数变化量小于电压表V2的示数变化量D．电流表读数变小，电压表V2读数变大，V1读数减小8．有一毫伏表，它的内阻是100，量程为0.2V，现要将它改装成量程为10A的电流表，则毫伏表应（）A．并联一个0.02的电阻B．并联一个0.2的电阻C．串联一个50的电阻D．串联一个4900的电阻9．如图所示，在倾角为的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m的导体棒。在导体棒中通以电流I时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是（）A．ILmgBsin，方向垂直斜面向上B．ILmgBsin，方向垂直斜面向下C．ILmgBtan，方向竖直向下D．ILmgBtan，方向竖直向上10．如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面（未画出）。一群比荷为mq的负离子以相同速率v0（较大），由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，最终打在磁场区域右侧的荧光屏（足够大）上，则下列说法正确的是（不计重力）（）A．离子在磁场中运动时间一定相等B．离子在磁场中的运动半径一定相等C．由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长D．沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大二、填空题（11、12、13题每空2分，14题10分，共26分）11．一回旋加速器，在外加磁场一定时，可把质子（H11）加速到v，使它获得动能为Ek，则：①能把粒子（He42）加速到的速度为。②能使粒子获得的动能为。③加速粒子的交流电压频率与加速质子的交流电压频率之比为。12．如图所示，A和B两平行金属板相距10mm，M点距A板及N点距B板均为2mm，则板间场强为N/C，A板电势为V，N点电势为V。13．电子质量为m，带电量为e，垂直射入磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外，宽度为d的匀强磁场区域。当它从磁场区域射出时，速度方向偏转了30°角，如图所示，则电子进入磁场时的速度大小是；在磁场中运动的时间是。14．某同学先用欧姆表的“×10”档粗测一电阻阻值，欧姆表示数如图所示，现欲用伏安法较准确地测定其阻值，给出下列仪器供选用：A．9V电池B．电流表（0～0.6A，10）C．电流表（0～0.1A，3）D．电压表（0～3V，2k）E．电压表（0～15V，45k）F．滑动变阻器（0～10，0.1A）G．滑动变阻器（0～20，1A）H．导线、电键（1）上述器材中应选用（填代号）。（2）在虚线框中画出电路图。三、计算题（8′+9′+8′+9′=34分）15．如图，宽度为ml8.0的某一区域存在相互垂直的匀强电场E与匀强磁场B，其大小CNE/1028，B=10T。一带正电的粒子以某一初速度由M点垂直电场和磁场方向射入，沿直线运动，从N点离开；若只撤去磁场，则粒子从P点射出且速度方向发生了45°的偏转。不计粒子的重力，求粒子的电荷量与质量之比mq。图1316．如图所示电路中，31R，62R，5.13R，FC20。当开关S1闭合、S2断开，电路稳定时，电源的总功率为2W，当开关S1、S2都闭合，电路稳定时，电源的总功率为4W，求：（1）电源电动势E和内电阻r；（2）当S1、S2都闭合时电源的输出功率及电源内部产生的热功率；（3）当S1闭合，分别计算在S2闭合与断开时，电容器所带的电荷量各为多少？17．如图所示，铜棒ab长0.1m，质量为kg2106，两端与长为1m的轻铜线相连静止于竖直平面内。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度TB5.0，现接通电源，使铜棒中保持有恒定电流通过，铜棒发生摆动，已知最大偏转角为37°，（1）在此过程中铜棒的重力势能增加了多少；（2）通电电流的大小为多大。（不计空气阻力，,6.037sin2/10,8.037cossmg）18．一匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面，在xy平面中，磁场分布在以O为圆心的一个圆形区域内，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速度为v，方向沿x轴正方向，后来粒子经过y轴上的P点，此时速度方向与y轴夹角为30°，P到O的距离为L，如右图所示。不计重力的影响，求磁场的磁感应强度B的大小和xy平面上磁场区域的半径R。参考答案一、选择题1、（A）库仑定律适用于点电荷，故B错；通电导线若平行于磁场方向放置，不受F安作用，故C错；某处磁感应强度方向与该处通电导线所受F安垂直，故D错。2、（D）由221rQQkF知D正确。3、（AD）电场力对电荷做正功，电势能减小，故A正确。C点场强为零，无穷远场强为零，故从C点到无穷远场强先变大后减小。4、（AD）5、（C）斜率RUItqk6、（B）电机不转，5.0IUr；正常工作时，WrIPWWUIP5.0,2122热电故WPPP5.1热电出；转子突然被卡住，相当于纯电阻，此时AAI45.02WrIP82热7、（CD）32213IIIUUUIRR内总8、（A）设并联电阻为R通过毫伏表电流为A1002.0，通过R电流为（10—0.002）A02.0002.0102.0R9、（AD）磁场方向不确定带来了多解，若B垂直斜面向上，则F安沿斜面向上，ILmgFsin安，若B竖直向上，则F安水平向右，ILmgFtan安10、（BC）粒子mq相同，进入磁场速率相同，则Bqmvr0相同，故B正确；运动时间最长，即轨迹所对圆心角最大，轨迹所对弦最长，故C正确。11、V21，Ek，1:2（设D型盒半径为R，RvmBqv2mBqRv21412211212mmqqvv1212121122212vmvmEEKk交流电压周期mBqTfBqmT21,221211212mmqqff）12、NVcNE8.0,4,/400（CNmVdUE/400101043，VVdEUBNBN8.01024003VN8.0）13、BemtmBdev6,2（Bemvdr2mBedv2BemTt6121）14、（1）ACEGH（2）15、解：带电粒子做直线运动：qE=Bqv0smBEv/10270撤去磁场，带电粒子到P点所用时间t：0vlt①到P点速度为v，tmqEatvy②1tan0vvy③①②③联立得kgcElvmq/8.0102)102(82720kgc/105.2616、（1）S1闭合，S2断开：2322rRREP总①S1，S2闭合：4321212RrRRRREP总②①联立得E=4V，5.0r（2）ArRRRRREI132121，WRRRRRIP5.3)(321212出出总热（3）当S1，S2闭合时，电容器两板间U=0，∴Q=0当S1闭合，S2断开时，R2上电压VRrRREU32322CUCQ5210617、解（1）重力势能增加：JLmgEp12.0)37cos1(1（2）摆动至最大偏角时v=0有：037sin)37cos1(11LFmgL安2LBIF安得I=4A18、由几何关系得：rOP2LrOPLr31①rvmBqv2得Bqmvr②①②联立得：qLmvB3设磁场区域半径为R有：30cos21rRLrR333