粤教版物理选修3-1：综合练习题(含详细答案)

粤教版物理选修3-1：综合练习题（含详细答案）1/16粤教版物理选修3-1综合练习题一、单选题1.如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知A、B都带正电荷，A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示，则下列说法正确的是()A．C带正电，且QC＜QBB．C带正电，且QC＞QBC．C带负电，且QC＜QBD．C带负电，且QC＞QB2.电炉通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉连接的铜导线却不太热，原因是()A．通过电炉丝的电流大，而铜导线电流小B．电炉丝和铜导线消耗的电能相同，但铜导线散热快，所以不热C．铜导线的电阻比电炉丝小得多，在串联的情况下铜导线的发热量小D．电炉丝两端的电压比铜导线两端的电压小得多3.如图所示，一根金属棒MN，两端用弹簧悬挂于天花板上，棒中通有方向从M流向N的电流．若在图中的虚线范围内加一磁场，可以使弹簧的弹力增大(弹力的方向不变)．关于该磁场的方向，以下判断中正确的是()A．垂直纸面向里B．垂直纸面向外粤教版物理选修3-1：综合练习题（含详细答案）2/16C．平行纸面向上D．平行MN向左4.如图所示，AC是一个用长为L的导线弯成的、以O为圆心的四分之一圆弧，将其放置在与平面AOC垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中．当在该导线中通以由C到A，大小为I的恒定电流时，该导线受到的安培力的大小和方向是()A．2BIL，垂直AC的连线指向左下方B．，垂直AC的连线指向左下方C．，平行于OC向右D．BIL，平行于OC向左5.将两只可调电阻R1(0～10Ω)、R2(0～100Ω)连接成如图a和b所示的电路，用于调节电路的电阻．关于它们的作用，下列说法正确的是()A．图a中R1是微调电阻，R2是粗调电阻B．图b中R1是微调电阻，R2是粗调电阻C．图a、图b中R1都是微调电阻D．图a、图b中R2都是粗调电阻6.如图为一门电路的两个输入端A、B与输出端Z的电压信号图，由此可推断该门电路是()粤教版物理选修3-1：综合练习题（含详细答案）3/16A．“与”门B．“或”门C．“非”门D．“与非”门7.如图所示的电路中，开关S闭合后，灯泡A和B都正常发光．由于电路故障，灯泡B变暗(没有熄灭)，灯泡A变亮，则电路中可能发生的故障是()A．R1短路B．R1断路C．R2短路D．R2断路8.关于磁铁的两个磁极，下列说法中正确的是()A．可以分开B．不能分开C．一定条件下可以分开D．磁铁很小时就只有一个磁极9.如图所示，将两不带电的绝缘导体AB、CD放在带负电的导体Q的附近，达到静电平衡状态后，下列说法正确的是()粤教版物理选修3-1：综合练习题（含详细答案）4/16A．用导线连接A、B两端，连通瞬间有电流通过导线，方向由A到BB．用导线连接A、C两端，连通瞬间没有电流通过导线C．用导线连接A、D两端，连通瞬间有电流通过导线，方向由A到DD．用导线连接B、C两端，连通瞬间有电流通过导线，方向由C到B10.如图所示，MN是电场中的一条电场线，一电子从a点运动到b点速度在不断地增大，则下列结论中正确的是()A．该电场是匀强电场B．电场线的方向由N指向MC．电子在a处的加速度小于在b处的加速度D．因为电子从a到b的轨迹跟MN重合，所以电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹二、多选题11.（双选）如图所示，一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R＝0.50m的绝缘光滑槽轨，槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.50T.有一个质量m＝0.10g，带电量为q＝＋1.6×10－3C的小球在水平轨道上向右运动．若小球恰好能通过最高点，则下列说法正确的是()A．小球在最高点所受的合力为零B．小球到达最高点时的机械能与小球在水平轨道上的机械能相等C．如果设小球到达最高点的线速度是v，则小球在最高点时式子mg＋qvB＝m成立D．如果重力加速度取10m/s2，则小球的初速度v0＝4.6m/s粤教版物理选修3-1：综合练习题（含详细答案）5/1612.(多选)下列关于磁电式电流表的说法中正确的是()A．磁电式电流表内部的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的B．磁电式电流表的指针偏转角度的大小与被测电流的大小成反比C．磁电式电流表的优点是灵敏度高，缺点是允许通过的电流很弱D．磁电式电流表的工作原理是安培力对通电线框的转动作用13.(多选)关于多用电表上的欧姆刻度线，下列说法中正确的是()A．零欧姆刻度线与零电流刻线重合B．零欧姆刻度线与电流表满偏刻度线重合C．欧姆刻度线是不均匀的，欧姆值越大，刻度线越密D．欧姆刻度线是不均匀的，欧姆值越小，刻度线越密14.（双选）质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子在P上的位置到入口处S1的距离为x，可以判断()A．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大B．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小C．只要x相同，则离子质量一定相同D．只要x相同，则离子的比荷一定相同三、实验题15.某同学在做练习使用多用电表的实验：粤教版物理选修3-1：综合练习题（含详细答案）6/16(1)测量某电阻时，用“×10”欧姆挡，发现指针偏转角过小，他应该换用欧姆挡________．(填“×1”或“×100”)，换挡后，在测量前要先________．.实验结束后，拔下红黑表笔，把多用电表的选择开关扳到OFF挡；(2)如图所示，用多用电表测量电路中的电流．图中多用电表测得的是通过电阻的电流(填甲、乙或甲和乙)，实验结束后断开开关，拔下红黑表笔，把多用电表的选择开关扳到OFF挡．16.在“测定金属丝的电阻率”实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时其刻度的位置如图所示．(1)从图中可读出金属丝的直径为________mm.(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时(金属丝的电阻约为20Ω)，除被测金属丝外，还有如下实验器材供选择：A．直流电源：电动势约12V，内阻很小；B．电流表A1：量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω；C．电流表A2：量程0～3.0A，内阻约为0.1Ω；D．电压表V：量程0～3V，内阻约为10kΩ；E．滑动变阻器R：最大阻值20Ω；F．开关、导线若干．为了提高实验的测量精度，在可供选择的器材中，应该选用的电流表是________(填A1或A2)．(3)根据所选的器材，在虚线框中画出完整的实验电路图(要求电阻丝上的电压从零开始变化)．粤教版物理选修3-1：综合练习题（含详细答案）7/16四、计算题17.带电小球的质量为m，当匀强电场方向水平向右时，小球恰能静止在光滑圆槽形轨道的A点，图中θ＝30°，如图所示，当将电场方向转为竖直向下时(保持匀强电场的电场强度大小不变)，求小球从A点起滑到最低点时对轨道的压力．18.如图所示为国庆群众游行队伍中的国徽彩车，不仅气势磅礴而且还是一辆电动车，充一次电可以走100公里左右．假设这辆电动彩车总质量为6.75×103kg，当它匀速通过天安门前500m的检阅区域时用时250s，驱动电机的输入电流I＝10A，电压为300V，电动彩车行驶时所受阻力为车重的0.02倍．g取10m/s2，不计摩擦，只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量，求：(1)驱动电机的输入功率；(2)电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率；(3)驱动电机的内阻和机械效率．19.如图，R1＝14Ω，R2＝9Ω，当开关处于1时，理想电流表读数为0.2A，当开关处于2时，电流表读数为0.3A，求电源的电动势和内阻．粤教版物理选修3-1：综合练习题（含详细答案）8/16五、填空题20.一矩形线圈面积S＝10－2m2，它和匀强磁场方向之间的夹角θ1＝30°，穿过线圈的磁通量Ф＝1×10－3Wb，则磁场的磁感应强度B＝______________；若线圈以一条边为轴转180°，则穿过线圈的磁通量的变化量为____________；若线圈平面和磁场方向之间的夹角变为θ2＝0°，则Ф0＝________________.21.A、B两根粗细相同的不同导线，电阻率之比1∶2，长度之比为4∶1，则它们的电阻之比RA∶RB＝____________；然后分别加上相同的电压，相同时间内通过两导线横截面的电荷量之比qA∶qB＝____________；消耗的电功率之比PA∶PB＝____________.22.图中金属球A的半径为R，电荷量为Q，点电荷B的电荷量为q.B与A球的球心间的距离为r，当B不存在而只有A存在且达到静电平衡时，电荷Q在球心O处的电场强度等于________，这是因为________，当点电荷B也同时存在并达到静电平衡时，球心O处的电场强度等于________，金属球上的电荷在球心O处产生的电场强度大小等于________，这是因为________．23.如图电路中，电源有内阻，开关S1、S2、S3、S4均闭合，在平行板电容器C的极板间悬浮着一带电油滴P，(1)若只断开S1，则P将________．(2)若只断开S2，则P将________．(3)若只断开S3，则P将________．(4)若只断开S4，则P将________．粤教版物理选修3-1：综合练习题（含详细答案）9/1624.闪电是云层与云层或云层与高大建筑物间放电所致，在放电过程中将释放大量能量.2015年8月10日，广州海珠湖公园一木屋被雷电击中，三人受伤．据有关专家估算雷击时释放能量约为3.2×106J，假若从云层移向木屋的电量为32C，则云层与木屋间电势差为________V，相当于释放电子________个．粤教版物理选修3-1：综合练习题（含详细答案）10/16答案解析1.【答案】C【解析】因A、B都带正电，所以静电力表现为斥力，即B对A的作用力沿BA的延长线方向，而不论C带正电还是带负电，A和C的作用力方向都必须在AC连线上，由平行四边形定则知，合力必定为两个分力的对角线，所以A和C之间必为引力，且FCA＜FBA，所以C带负电，且QC＜QB.2.【答案】C【解析】电炉在使用时，电炉丝和导线串联，I电炉丝＝I导线，通电时间t相同，R电炉丝＞R导线，由Q＝I2Rt，电流产生的热量：Q电炉丝＞Q导线，从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象，故A错误，C正确．由以上分析知，电炉丝与铜导线消耗的电能不同，电炉丝两端的电压比铜导线大的多，故B、D错误．3.【答案】B【解析】磁场方向垂直纸面向里，金属棒所受的安培力方向竖直向上，根据平衡，知弹簧的拉力减小．故A错误．磁场方向垂直纸面向外，金属棒所受的安培力方向竖直向下，根据平衡，知弹簧的拉力增大．故B正确．磁场方向平行于纸面向上，则安培力方向垂直纸面向外，当平衡时，弹簧拉力的方向不在竖直方向上．故C错误．磁场方向平行MN向左，则电流的方向与磁场的方向平行，不受安培力的作用，拉力不变．故D错误．4.【答案】B【解析】直导线折成半径为R的圆弧形状，在磁场中的有效长度为L′＝R，又L＝粤教版物理选修3-1：综合练习题（含详细答案）11/16联立解得L′＝则安培力为：F＝BIL′＝安培力的方向与等效长度的直线垂直，根据左手定则可得，安培力的方向垂直AC的连线指向左下方．5.【答案】A【解析】图a中两电阻串联，则电流处处相等，因此电阻两端的电压与电阻阻值成正比，由于电阻R1(0～10Ω)、R2(0～100Ω)，所以R1是微调电阻，R2是粗调电阻；对于图b中两电阻并联，则电压相等，因此电流与电阻阻值成反比，所以R1是粗调电阻，R2是微调电阻，故A正确，B、C、D错误．6.【答案】B【解析】若该门电路是“与”门，输入都为“1”，输出才为“1”．验证发现A错误．若该门电路为“或”门，输入只要有“1”，输出就为“1”，验证发现B正确．若该门电路为“非”门，输入只要有“1”，输出就为“0”，验证发现C错误．如果该门电路为与非门，输入只要有“0”输出就为“1”，验证发现D错误．7.【答案】B【解析】电阻R1与灯A并联，电阻R2与灯