物理选修3-1测试(含答案)

第1页，共6页物理模拟3-1考试时间：100分钟；命题人：柳开文一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）1.在电场中的某点放入电荷量为-q的试探电荷时，测得该点的电场强度为E；若在该点放入电荷量为+2q的试探电荷，其它条件不变，此时测得该点的电场强度为（）A.大小为2E，方向和E相反B.大小为E，方向和E相同C.大小为2E，方向和E相同D.大小为E，方向和E相反2.下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是（）A.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线B.磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的C.电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线D.电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方，同一试探电荷所受的磁场力也越大3.如图1AB是某电场中的一条电场线，若将正点电荷从A点自由释放，沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图2所示，则A、B两点场强大小和电势高低关系是（）A.EA＜EB；ϕA＜ϕBB.EA＜EB；ϕA＞ϕBC.EA＞EB；ϕA＜ϕBD.EA＞EB；ϕA＞ϕB4.如图所示，在真空中，两个放在绝缘架上的相同金属小球A和B，相距为r．球的半径比r小得多，A带电荷量为+4Q，B带电荷量为-2Q，相互作用的静电力为F．现将小球A和B互相接触后，再移回至原来各自的位置，这时A和B之间相互作用的静电力为F′．则F与F′之比为（）A.8：3B.8：1C.1：8D.4：15.一点电荷从电场中的A点移动到B点，静电力做功为零，则以下说法中正确的是（）A.A、B两点的电势一定相等B.A、B两点的电场强度一定相等C.该点电荷一定始终沿等势面运动D.作用于该点电荷的静电力方向与其移动方向一定是始终垂直的6.如图为某匀强电场的等势面分布图（等势面竖直分布），已知每两个相邻等势面相距2cm，则该匀强电场的电场强度大小和方向分别为（）A.E=100V/m，竖直向下B.E=100V/m，竖直向上C.E=100V/m，水平向左D.E=100V/m，水平向右7.通过两定值电阻R1、R2的电流I和其两端电压U的关系图象分别如图所示，由图可知两电阻的阻值之比R1：R2等于（）A.1：3B.3：1C.1：D.：1二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）8.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（）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9.如图所示，用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，则（）A.保持S不变，增大d，则θ变大B.保持S不变，增大d，则θ变小C.保持d不变，增大S，则θ变大D.保持d不变，增大S，则θ变小10.如图所示，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B之间的P点，处于静止状态．现将极板A向下平移一小段距离，但仍在P点上方，其它条件不变．下列说法中正确的是（）A.液滴将向下运动B.液滴将向上运动C.极板带电荷量将增加D.极板带电荷量将减少11.下列关于电流的说法中，正确的是（）A.我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流B.国际单位制中，电流的单位是安培，简称安C.电流既有大小又有方向，所以电流是矢量D.由I=可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多12.铅蓄电池的电动势为2V，这表示（）A.铅蓄电池在1s内将2J的化学能转化为电能B.铅蓄电池将1C的正电荷从正极移至负极的过程中，2J的化学能转变为电能C.铅蓄电池将1C的正电荷从负极移至正极的过程中，2J的化学能转变为电能D.铅蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大三、实验题探究题（本大题共2小题，共18.0分）13.（1）用多用表的欧姆档测量阻值约为几十kΩ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×1kd．旋转S使其尖端对准欧姆档×100e．旋转S使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔______．根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为______Ω．第2页，共6页（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零．14.用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有：A．电压表（量程0～3V）B．电压表（量程0～15V）C．电流表（量程0～3A）D．电流表（量程0～0.6A）E．变阻器R1（总电阻20Ω）F．变阻器R2（总电阻100Ω）G．以及电键S和导线若干．（1）应选择的器材有______（2）画出实验电路图（3）如图所示的U-I图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出E=______V，r=______Ω．四、计算题（本大题共5小题，共50.0分）15.有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路，当电机不转时，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，电动机正常工作，工作电流是1.0A．问：（1）电动机正常工作时的输出功率多大？（2）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多大？16.如图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线，将带电荷量为q=-1.0×10-6C的点电荷由A点沿水平线移至B点，克服静电力做了2×10-6J的功，已知A、B间的距离为2cm．（1）试求A、B两点间的电势差UAB；（2）若A点的电势为φA=1V，试求B点的电势φB；（3）试求该匀强电场的大小E并判断其方向．17.如图所示，一个电子以速度v0垂直射入磁感应强度为B，宽为d的匀强磁场中，穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°，（电子重力忽略不计）求：（1）电子的质量是多少？（2）穿过磁场的时间是多少？（3）若改变初速度大小，使电子刚好不能从A边射出，则此时速度v是多少？18.如图，金属杆ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，结果ab静止且紧压于水平导轨上．若磁场方向与导轨平面成θ角，求：（1）棒ab受到的摩擦力；（2）棒对导轨的压力．19.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，方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上．有一质量为m，带电量为十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竖直向下，小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少？第3页，共6页第4页，共6页答案和解析【答案】1.B2.C3.D4.B5.A6.C7.B8.BCD9.AD10.BC11.ABD12.CD13.cabe；30k；ABC14.ADEG；1.5；0.515.解：（1）当电机不转时，由欧姆定律得到，电机的内阻，当电机正常工作时，输出功率P出=UI-I2r=2W-0.5W=1.5W（2）电动机的转子突然被卡住时，此时相当于纯电阻，发热功率为．答：（1）电动机正常工作时的输出功率是1.5W；（2）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8W．16.解：（1）由题意可知，静电力做负功，有：根据UAB=得：UAB=2V（2）由UAB=φA-φB，可得：φB=φA-UAB=1V-2V=-1V（3）沿着电场方向的位移为：d=2×10-2cos60°m=1×10-2mE=沿着电场线方向电势降低，所以电场线的方向：沿电场线斜向下答：（1）A、B两点间的电势差UAB为2V；（2）B点的电势φB为-1V；（3）该匀强电场的大小200V/m，方向：沿电场线斜向下．17.解：（1）电子在磁场中运动，只受洛伦兹力作用，故其轨迹是圆弧的一部分，又因为F洛⊥v，故圆心在电子穿入和穿出磁场时受到洛伦兹力指向的交点上，设圆心为O点．如图所示．由几何知识可知，圆心角θ=30°，OC为半径r，则得：r==2d又由r=得：m=（2）电子穿过磁场的时间是：t=T=由于，得：（3）电子刚好不能从A边射出时，轨迹恰好与磁场右边界相切，由几何知识得R=d，由R==d根据2d=，可得：v=v0．答：（1）电子的质量是．（2）穿过磁场的时间是．（3）若改变初速度大小，使电子刚好不能从A边射出，则此时速度v是v0．18.解：作出金属杆受力的主视图，如图．根据平衡条件得Ff=FAsinθmg=FN+FAcosθ又FA=BIL解得：Ff=BILsinθFN=mg-BILcosθ答：（1）棒ab受到的摩擦力是BILsinθ；（2）棒对导轨的压力是mg-BILcosθ．19.解：设电场强度为E，则电场反转前：mg=qE电场反转后，设小球离开斜面时的速度为v，则：qvB=（mg+qE）cosθ加速度：a==2gsinθ由匀变速规律有：v2=2asv=at由以上各式解得小球能沿斜面连续滑行的距离：s=所用时间：t=答：若迅速把电场方向反转竖直向下，小球能在斜面上连续滑行远，所用时间是．【解析】1.解：电场强度是描述电场强弱的物理量，是试探电荷所受的电场力F与试探电荷所带的电荷量q的比值，是由电场本身决定，故与试探电荷的有无，电性，电量的大小无关．故在该点放入电荷量为-q的试探电荷时电场强度为E，改放电荷量为+2q的试探电荷时电场强度仍为E．故B正确．故选：B．电场强度是由电场本身决定，与试探电荷无关，故放入电荷量为-q的试探电荷时的电场强度与放入电荷量为+2q的试探电荷时的电场强度相同．电场强度是由电场本身决定，与试探电荷无关．2.解：A、电场线和磁感线都是为了形象的描述电场和磁场而引入的曲线，是假想的，不是实际存在的线，所以A错误；第5页，共6页B、电场线和磁感线都是不会相交的，否则的话在该点就会出现两个不同的方向，这是不可能的，所以B错误；C、电场线是一条不闭合曲线，有起点和终点，而磁感线是一条闭合曲线，所以C正确；D、电场线越密的地方，电场的强度大，同一试探电荷所受的电场力越大，但是在磁场中，静止的电荷是不受磁场力作用的，所以D错误；故选C．电场线是从正电荷或者无穷远发出，到负电荷或无穷远处为止，沿电场线的方向，电势降低，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小；磁感线是在磁场中的用来描述磁感应强度的闭合的曲线，它的特点和电场线类似，但是磁感线是闭合的曲线，电场线不是闭合的，有起点和终点．本题就是考查学生对电场线和磁感线的理解，它们之间的最大的区别是磁感线是闭合的曲线，但电场线不是闭合的，有起点和终点．3.解：正电荷从A释放（初速为0）后，加速运动到B，说明正电荷受到的电场力方向是从A指向B，那么电场方向就是由A指向B，由于沿电场线方向电势逐渐降低，所以AB两点的电势关系是φA＞φB；正电荷从A运动到B的过程中，它的加速度是逐渐减小的（乙图中的“斜率”表示加速度），由牛顿第二定律知，正电荷从A到B时，受到的电场力是逐渐减小的，所以，EA＞EB．故D正确，ABC错误．故选：D从速度时间图线得到电子做加速运动，加速度逐渐变小，根据牛顿第二定律得到电场力的变化情况，电势的高低看电场线的指向，沿着电场线电势一定降低．本题关键通过速度时间图象得到物体的速度变化情况和加速度变化情况，然后判断场强方向和电势大小．4.解：由库仑定律可得：没接触前AB之间的静电力为F，则F=k=k，而两球接触后再分开，它们的电荷量