2019-2020学年物理高中粤教版选修3-1训练：综合测试二 .docx

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1、综合测试二(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,第17题只有一项符合题目要求,第810题有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.在电磁学发展过程中,许多科学家作出了重要贡献,下列表述与物理史实不相符的是()A.库仑通过扭秤实验,发现了点电荷的相互作用规律B.密立根通过油滴实验,测定了元电荷的数值C.奥斯特发现了电流的磁效应D.安培提出了分子电流的假说,发现了磁场对运动电荷的作用规律答案:D解析:安培发现了磁场对电流的作用规律,洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律,故选项D符合题目要求.2

2、.一个电动机,线圈电阻是0.5 ,当它的两端所加的电压为220 V时,通过的电流是6 A,这台电动机每秒所做的机械功是()A.1 320 J B.18 J C.96 800 J D.1 302 J答案:D3.真空中两根长直金属导线平行放置,其中一根导线中通有恒定电流,在两导线所确定的平面内,一电子从P点运动的轨迹的一部分如图中的曲线PQ所示, 则一定是()A.ab导线中通有从a到b方向的电流B.ab导线中通有从b到a方向的电流C.cd导线中通有从c到d方向的电流D.cd导线中通有从d到c方向的电流答案:C解析:由电子的轨迹可知,靠近导线cd处电子运动的半径最小,再由R=mvqB知,cd导线附近

3、的磁感应强度大,故cd导线中有电流,所以A、B错误;根据轨迹的弯曲方向和左手定则可知磁场方向垂直纸面向里,由右手定则可推出电流方向为从c到d,所以C对,D错.4.如图所示,电池电动势为E,内阻为r.当可变电阻的滑片P向b点移动时,电压表V1的示数U1与电压表V2的示数U2的变化情况是()A.U1变大,U2变小B.U1变大,U2变大C.U1变小,U2变小D.U1变小,U2变大答案:A解析:P向b点移动,外电路的总电阻R总变大,由I=ER总+r知,电路中的电流I减小,由U=E-Ir得U1变大,由U2=R1I得,U2变小,故A正确.5.如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面.下列

4、判断正确的是()A.1、2两点的电场强度相等B.1、3两点的电场强度相等C.1、2两点的电势相等D.2、3两点的电势相等答案:D解析:根据电场线密处电场强度大、电场线稀处电场强度小的特点,1点的电场强度大于2、3点的电场强度,A、B错误;根据沿着电场线方向电势逐渐降低的原理,1点的电势大于2点的电势,C错误;同一等势面上电势相等,故2、3两点电势相等,D正确.6.带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,它们的质量与速度的乘积大小相等,a运动的半径大于b运动的半径.若a、b的电荷量分别为qa、qb,质量分别为ma、mb,周期分别为Ta、Tb.则一定有()A.qaqb B.mamb C.Ta

5、Tb D.qamarb,故一定有qambmcB.mbmamcC.mcmambD.mcmbma答案:B解析:a做匀速圆周运动,则qE=mag,故ma=qEg;b向右做匀速直线运动,则qE+qvB=mbg,故mb=qE+qvBg;c向左做匀速直线运动,则qE=qvB+mcg,故mc=qE-qvBg;综上mbmamc,选B.8.指南针是我国古代四大发明之一.关于指南针,下列说法正确的是()A.指南针可以仅具有一个磁极B.指南针能够指向南北,说明地球具有磁场C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏转答案:BC解析:任何磁体都有N、S两个磁极

6、,选项A错误;在指南针正上方沿指针方向放置一直导线,受导线电流磁场的影响,指南针会发生偏转,选项D错误.9.如图所示,光滑绝缘的水平桌面上,固定着一个带电荷量为+Q的小球P.所带电荷量分别为-q和+2q的小球M和N由绝缘细杆相连,静止在桌面上,P与M相距L,P、M和N视为点电荷.下列说法正确的是()A.M与N的距离大于LB.P、M和N在同一直线上C.在P产生的电场中,M、N处的电势相同D.M、N及细杆组成的系统所受合外力为零答案:BD解析:若P、M和N不在同一直线上,则M或N受的合力不可能为零,就不会静止,B项正确;设M和N间距为x,杆产生的拉力大小为F,对M有 kQqL2=k2q2x2+F,

7、对N有kQ2q(L+x)2=k2q2x2+F,联立解得x=(2-1)LN,C项错误;M、N及杆组成的系统处于静止状态,系统所受合力为零,D项正确.10.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连的电路如图所示,闭合开关S,电源即给电容器充电()A.保持S闭合,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小B.保持S闭合,在两极板间插入一块介质,则极板上的电荷量增大C.断开S,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小D.断开S,在两极板间插入一块介质,则两极板间的电势差增大答案:BC解析:电场强度E=Ud,保持U不变(S接通),减少d,E增大,故A项错;插入介质后

8、,C增大,据Q=CU可知,极板上的电荷量增大,故B项正确;当S断开时,极板电荷量(Q)不变,减小板间距离,则C增大,据U=QC可知,U减小,故C项正确;断开S时,Q不变,在两极板间插入介质,则C增大,则据U=QC可知,U减小,故D项错.二、非选择题(本题共6小题,共50分.解答时写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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)11.(8分)某同学设计的可调电源电路如图甲所示.R0为保护电阻,P为滑动变阻器的滑片,闭合开关S.甲乙(1)用电压表测量A、B两端的电压:将电压表调零,选择03 V挡,示数如图乙,电压值为 V.(2)在接

9、通外电路之前,为了保证外电路的安全,滑片P应先置于端.(3)要使输出电压U变大,滑片P应向端滑动.(4)若电源电路中不接入R0,则在使用过程中,存在(选填“断路”或“短路”)的风险.答案:(1)1.30(2)A(3)B(4)短路解析:(1)电压表示数为1.30 V;(2)接通电路之前,为使接入电路的电阻最大,滑片P应置于A端;(3)当滑片P向右滑动时,AP间电阻变大,电压变大,故应向B端滑动;(4)若不接入R0,当滑片置于B端时,则有可能出现电源被短路的危险.12.(6分)如图甲所示的电路中,恒流源可为电路提供恒定电流I0,R为定值电阻,电流表、电压表均可视为理想电表.某同学利用该电路研究滑动

10、变阻器RL消耗的电功率.改变RL的阻值,记录多组电流、电压的数值,得到如图乙所示的U-I关系图线.甲乙回答下列问题:(1)滑片向下移动时,电压表示数(选填“增大”或“减小”).(2)I0= A.(3)RL消耗的最大功率为 W(保留一位有效数字).答案:(1)减小(2)1.00(0.98、0.99、1.01均正确)(3)5解析:(1)当滑片向下移动时,RL阻值减小,则总电阻减小,干路电流I0不变,则电压表示数U=I0R总减小;(2)当RL=0时,电流表示数增大至I0,此时电压表示数为0,则由甲图可知I0=1.0 A;(3)RL消耗的功率为P=IU=20I-20I2(W),则当I=0.5 A时,功

11、率的最大值为Pmax=5 W.13.(10分)一匀强电场,电场强度方向是水平的(如图所示).一个质量为m的带正电的小球,从O点出发,初速度的大小为v0,在电场力与重力的作用下,恰能沿与电场强度的反方向成角的直线运动.求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差.答案:12mv02cos2解析:设电场强度为E,小球的电荷量为q,因小球做直线运动,它受的电场力qE和重力mg的合力必沿此直线,如图.mg=qEtan 由此可知,小球做匀减速运动的加速度大小为a=gsin设从O到最高点的位移为s,则v02=2as运动的水平距离为l=scos 两点的电势能之差W=qEl由以上各式得W=12mv02co

12、s2.14.(6分)在一个点电荷Q的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0 m和5.0 m.放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电荷量的关系图象如下图中直线a,b所示,放在A点的电荷带正电,放在B点的电荷带负电.求:(1)B点的电场强度的大小和方向.(2)试判断点电荷Q的电性,并说明理由.(3)点电荷Q的位置坐标.答案:(1)EB=2.5 N/C,方向指向x负方向(2)带负电(3)2.6 m解析:(1)由题图可知,B点的电场强度EB=Fq=2.5 N/C,方向指向x负方向.(2)点电荷Q应位于A、B两点之

13、间,带负电荷.(3)设点电荷Q的坐标为x,由点电荷的电场强度E=kQr2可知EBEA=(x-2)2(5-x)2=2.540解得x=2.6 m.(另解x=1 m舍去)15.(10分)电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的.电子束经过电压为U的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,如图所示.磁场方向垂直于圆面.磁场区的圆心为O,半径为r.当不加磁场时,电子束将通过O点打到屏幕的中心M点,为了让电子束射到屏幕边缘的P点,需要加磁场,使电子束偏转一已知角度,此时磁场的磁感应强度B为多少?答案:1r2mUetan 2解析:电子在磁场中沿圆弧ab运动,圆心为C,半径为R,v表示电子进入磁场时的速度

14、,m、e分别表示电子的质量和电荷量,如图所示.eU=12mv2Bev=mv2Rtan 2=rR解以上各式可得B=1r2mUetan 2.16.(10分)下图为质谱仪的示意图.速度选择器部分的匀强电场的电场强度E=1.2105 V/m,匀强磁场的磁感应强度为B1=0.6 T.偏转分离的磁感应强度为 B2=0.8 T.求:(1)能通过速度选择器的粒子速度为多大?(2)质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上后,条纹之间的距离d为多少?(已知中子和质子的质量相等,都为1.6610-27 kg)答案:(1)2105 m/s(2)5.210-3 m解析:(1)能匀速直线通过速度选择器的粒子满足qE=qvB1即v=EB1,代入数据得v=2105 m/s.(2)粒子在偏转磁场中做匀速圆周运动,经半个周期后打在照相底片上,则条纹间距离d=2(rD-rH)=2(mDvqDB2-mHvqHB2)代入数据得d=5.210-3 m.