沪科版高中物理选修3-1试题及答案解析.doc

物理选修31试题（时间：90分钟满分：100分）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.如图所示,挂在绝缘细线下的小轻质通草球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所以A.甲图中两球一定带异种电荷B.乙图中两球一定带同种电荷C.甲图中至少有一个带电D.乙图中两球至少有一个带电2.电容器是一种常用的电子元件.对电容器认识正确的是A.电容器的电容表示其储存电荷的能力B.电容器的电容与它所带的电荷量成正比C.电容器的电容与它两极板间的电压成正比D.电容的常用单位有F和pF，1F=103pF3.正电荷q在电场力作用下由P向Q做加速运动,而且加速度越来越大,那么可以断定,它所在的电场是下图中的哪一个4.（2009广东湛江期末调研考试，4）右图为两电阻Ra和Rb的伏安特性曲线，由图可知，电阻Ra与Rb的大小关系为A.Ra >RbB.Ra <RbC.Ra =RbD.不能确定5.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行,已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V,d点的电势为4 V，如图所示，由此可知c点的电势为A.4 VB.8 VC.12 VD.24 V6.（2009湖北宜昌“三校联合体”期末联考，2）如图所示，在示波管下方有一根水平放置的通电直电线，则示波管中的电子束将A.向上偏转B.向下偏转C.向纸外偏转D.向纸里偏转7.将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内（不和球壁接触），另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如图所示，于是有A.A往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向B.A的位置不变，B往右偏离竖直方向C.A往左偏离竖直方向，B的位置不变D.A和B的位置都不变8.如图所示，MN是一条水平放置的固定长直导线，P是一个通有电流I2的与MN共面的金属环，可以自由移动.长直导线与金属圆环均包有绝缘漆皮.当MN中通上图示方向的电流I1时，金属环P在磁场力作用下将A.沿纸面向上运动B.沿纸面向下运动C.水平向左运动D.由于长直导线包有绝缘漆皮，其磁场被屏蔽，金属环P将静止不动9.真空中两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电荷量都增大为原来的2倍，距离减小为原来的，它们之间的相互作用力变为A.16FB.4FC.FD.10.如图所示，在竖直放置的金属板M上放一个放射源C，可向纸面内各个方向射出速率均为v的粒子，P是与金属板M 平行的足够大的荧光屏，到M的距离为d.现在 P与金属板M间加上垂直纸面的匀强磁场，调整磁感应强度的大小，恰使沿M板向上射出的粒子刚好垂直打在荧光屏上.若粒子的质量为m，电荷量为2e.则A.磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B的大小为B.磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度B的大小为C.在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为2dD.在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为4d二、填空题（本题共2小题，11题4分，12题8分，共12分）11.在电场中把一个电荷量为6×108C的点电荷从A点移到B点，电场力做功为3×105J,将此电荷从B点移到C点，电场力做功4.5×105J,则UAC=_.12.某研究性学习小组利用图甲所示的电路测量某电池的电动势E和内电阻r.由于该电池的内电阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为2.00 的定值电阻R0.（1）按照图甲所示的电路图，将图乙所示的实物连接成实验电路.（2）闭合开关K，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数，并计算出通过电阻箱的电流数值如下表所示：R/40.0020.0012.008.006.005.00U/V1.901.781.661.571.431.35I/A0.0470.1380.1960.238为了比较准确地得出实验结论，请填全上面表格所空的电流值，并在下图所示的坐标纸中作U-I图象.（3）从图象得到 E=_V，r=_.（4）该学习小组对该实验方案中是否存在误差以及误差的来源进行了讨论，提出了以下几种看法，其中正确的是_.A.该实验方案中存在系统误差，是由于电压表的分流作用引起的B.该实验方案中存在系统误差，是由于接入定值电阻R0引起的C.该实验方案中存在偶然误差，是由于电压表的分压作用引起的D.该实验方案中存在偶然误差，是由于电压表的读数引起的三、解答题（本题共4小题，13题10分，14、15题各12分，16题14分，共48分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位）13.如果把带电荷量为q=1.0×108C的点电荷从无穷远移至电场中的 A点，需克服电场力做功W=1.2×104J.试求：（1）q在A点的电势能和在A点的电势（取无穷远处电势为零）.（2）q未移入电场前A点的电势是多少？14.如图所示，电源的电动势E=110 V，电阻R1=21 ，电动机绕组的电阻R0=0.5 ，电键S1始终闭合.当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525 W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336 W，求：（1）电源的内电阻；（2）当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率.15.如图所示，MN、PQ为平行光滑导轨，其电阻忽略不计，与地面成30°角固定.N、Q间接一电阻R=1.0 ，M、P端与电池组和开关组成回路，电动势E=6 V，内阻r=1.0 ，导轨区域加有与两导轨所在平面垂直的匀强磁场.现将一条质量m=40 g，电阻R=1.0 的金属导线置于导轨上，并保持导线ab水平.已知导轨间距L=0.1 m，当开关S接通后导线ab恰静止不动.试计算磁感应强度大小.16.如图所示，光滑绝缘竖直杆与以正点电荷Q为圆心的圆弧交于B、C两点，一质量为m、电荷量为q的空心小球从杆上A点无初速度下滑，设AB=BC=h,小球滑到B点的速度为,试求：（1）小球滑到C点的速度.（2）A、C的电势差.试题答案1.答案：BC解析:若两球相互吸引，可能是两球带异种电荷，也可能只有一个小球带电另一个小球不带电.而两球互相排斥，只有两球带同种电荷这一种情况.2.答案:A解析：电容器的电容就是表示其储存电荷的能力，由电容器本身决定，与它带的电荷量、板间电压无关；1F=106 pF，故D项错误.3.答案：D解析:正电荷受力的方向和电场强度方向相同，电场线越密的地方电荷受力越大，根据牛顿第二定律，电荷的加速度也就越大，所以根据题意，Q点的电场线应比P点的电场线密，故A、B选项错误.又由于电荷做加速运动，所以选项C错误，选项D正确.4.答案:B解析：伏安特性曲线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大电阻越小，故选B. 5.答案：B解析:连结bd,因Ubd=20 V,可将bd等分为5份，找到4个等分点e、f、g、h，由于e=20 V,a、e等势，由对称关系可知h点与c点电势相等，即c=8 V.6.答案:A解析：由安培定则可知导线上方磁场垂直纸面向外，电子垂直磁场进入，由左手定则可知，电子向上偏转.7.答案：B解析:球C对外界电场有静电屏蔽作用,使处于C内部的A球不受外界电场影响,所以A不偏移.但A在C的外表面感应出正电荷,也就是C不能屏蔽内部电荷向外激发电场,所以B将向右偏.8.答案:B解析：由安培定则和左手定则可知，金属环P受到的磁场力沿金属环所在平面向下，故B选项正确.绝缘漆皮不会屏蔽磁场，D选项错误. 9.答案：A解析:由库仑定律得F=16F，故选A10.答案:BC解析：粒子带正电，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，粒子的轨道半径为d，由得：，故B正确；亮斑区的上边界是沿M板向上射出的粒子，经1/4圆弧到达的a点；亮斑区的下边界是垂直M板射出的粒子，经1/4圆弧轨迹与屏相切的b点，如图所示，所以亮斑区的长度为2d ，C正确.11.答案:250 V解析:解法一把电荷从A移到C电场力做功WAC=WABWBC=3×105J4.5×105J=1.5×105J则A、C间的电势差V=250 V.解法二V=500 VV=750 V则UAC=UABUBC=500 V750 V=250 V.12.答案：（1）连线如下图所示：（2）两组电流值分别为：0.089；0.270图象如下图所示：（3）2.00（1.982.02）0.45（0.400.50）（4）AD13.答案：（1）1.2×104J1.2×104 V（2）1.2×104解析：（1）克服电场力做功，电势能增加，无穷远处的电势为零，电荷在无穷远处的电势能也为零.所以A=A0=W=1.2×104J正电荷在电势高处具有的电势能大，即A点的电势A>0（2）A点的电势是由电场本身决定的，跟A点是否有电荷存在无关，所以在移入电场前，A点电势仍为1.2×104 V.14.答案：（1）1（2）26 A1 606 W解析：（1）设S2断开时R1消耗的功率为P1，则代入数据可以解得r=1.（2）设S2闭合时R1两端的电压为U，消耗的功率为P2，则解得U=84 V由闭合电路欧姆定律得 E=UIr，代入数据，得I=26 A流过R1的电流为I1，流过电动机的电流为I2，而I1I2=I，所以I2=22 A，由UI2=P出I22R0，代入数据得P出=1 606 W.15.答案：1T解析：导线ab两端电压导线ab中的电流导线ab受力如图所示，由平衡条件得BIL=mgsin30°解得16.答案:（1）(2)解析:（1）B、C两点在同一等势面上，小球从B滑到C静电力不做功，只有重力做功，故解得(2)解得