衡阳县高二物理上学期人教版选修3-1模块综合测试四含答案

1、综合测trC四（3-1模块）（时间：90分钟 满分：100分）一、单项选择题（本题共7小题，每小题3分，共21分）1.如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图 中所示的运动轨迹. M和N是轨迹上的两点，其中 M点在轨迹的最右点.不计重力，下列 表述正确的是（）A.粒子在M点的速率最大B.粒子所受电场力沿电场方向C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能始终在增加2.如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，c为ab的中点，a、b点的电势分别为（i）a= 5 V, （jb=3 V,下列叙述正确的是 （）Q=5 V中3 VI,IacbA.该电场

2、在c点处的电势一定为 4 VB.a点处的场强一定大于 b处的场强C.一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D. 一正电荷运动到c点时受到的静电力由 c指向a3 .在如图所示的电路中，电池均相同，当开关 S分别置于a、b两处时，导线 MM与NN'之间的安培力的大小分别为Fa、Fb,可判断这两段导线（）A.相互吸引，Fa>FbB.相互排斥，Fa>FbC.相互吸引，FavFbD.相互排斥，FavFb4 .如图所示，摆球带负电荷的单摆， 在一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直纸面向里， 摆球在AB间摆动过程中，由 A摆到最低点C时，摆线拉力的大小为 Fl,摆球加速度大小 为ai；由

3、B摆到最低点C时，摆线拉力的大小为 F2,摆球加速度大小为 a2,则（）A. Fi>F2, ai = a2B. F1VF2,ai= a2C. Fi> F2, ai >a2D. FiVF2,ai< a25.在如图所示的电路中,当电键 S闭合后,水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将电键 S断开，则（）A.液滴仍保持静止状态B.液滴做自由落体运动C.电容器上的带电荷量与Ri的大小有关D.电容器上的带电荷量增大6 .如图所示，有一正方形区域，CB为对角线，A, D分别为对应边的中点，一不计重力的带电粒子以速度 v沿CB方向射入.当在正方形平面内有垂直于

4、CB方向的匀强电场 E时, 粒子从A点飞出，速率为vi,所用时间为ti;当区域有垂直于纸面、磁感应强度为 B的匀 强磁场时，粒子从 D点飞出，速率为V2,所用时间为t2.则下列说法正确的是（）A. tl=t2B. tivt2C. V1 = V2D . VK V27 .如图所示，一根长为 2 m的绝缘细管AB被置于匀强电场 E中，其A、B两端正好处于 电场的左、右边界上，倾角 “=37°,电场强度E= 103 V/m,方向竖直向下，管内有一个带 负电的小球，所受重力G=10 3 N,电荷量q = 2X10 6 C,从A点由静止开始运动，已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5,则小球从B点射

5、出时的速度是（取g=10 m/s2；sin37= 0.6cos37 = 0.8)()A . 2 m/sB . 3 m/sC. 2v2 m/sD. 2小 m/s二、多项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分）8 .如图所示，在电场中，将一个负电荷从C点分别沿直线移到 A点和B点，克服静电力做功相同。该电场可能是（）A.沿y轴正向的匀强电场B.沿x轴正向的匀强电场C.第I象限内的正点电荷产生的电场D.第IV象限内的正点电荷产生的电场9 .如图所示，电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均能发光.在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确

6、的是（）A 小灯泡 L1、 L2 均变暗B 小灯泡 L 1 变亮，小灯泡L 2 变暗C 电流表读数变小压表的读数变大D 电流表读数变大，电压表的读数变小10如图所示，AB、 CD 为一圆的两条直径且相互垂直， O 点为圆心空间存在一未知静电场，方向与圆周所在平面平行.现让一电子先从A点运动至C点，电势能减少了 Ep；又从C点运动到B点，电势能增加了 Ep.那么此空间存在的静电场可能是 （）A.匀强电场，方向垂直于 AB由O点指向C点B.匀强电场，方向垂直于 AB由C点指向。点C.位于。点的正点电荷形成的电场D.位于D点的负点电荷形成的电场11.磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转

7、化为电能，右图是它的示意图.平行金属板 A, B之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度为B,将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）垂直于 B的方向喷入磁场，每个离子的速度为v,电荷量大小为q, A, B两板间距为d,稳定时下列说法中正确的是（）A.图中A板是电源的正极B.图中B板是电源的正极C.电源的电动势为 BvdD.电源的电动势为 Bvq12 .如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒从 a点进入场区并刚好能沿 ab直线向上运动，下列说法中正确的是 （）A 微粒一定带负电B 微粒的动能一定减小C.微粒的电势能一定增

8、加D 微粒的机械能一定增加三、非选择题（本题共6小题，共 54 分）13 . （6分）在 描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，除标有“6 V,1.5 W字样的小电珠、导线和开关外，还有下列器材：A 直流电源（6 V ，内阻不计）；B.直流电流表（量程为3 A,内阻0.1则下）；C.直流电流表（量程为300 mA,内阻约为5D.直流电压表（量程为10 V,内阻约为15 k ;）E.滑动变阻器（10 R 2 A）;F.滑动变阻器（1 k R 0.5 A）.实验要求小电珠两端的电压从零开始变化并能进行多次测量（1） 实验中电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 （均用序号表示）（2）在虚线框内画出实验电路

9、图(3)试将图所示的器材连成实物电路14 (6 分)某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势约为1.5 V,内阻约2 Q,电压表(03 V,3 kQ),电流表(00.6 A,1.00滑动变阻器有 Ri(10Q, 2 A)和 R2(100 R 0.1 A)各一只.实验中滑动变阻器应选用 (选填Ri”或R2” .)(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路.(3)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的UI图象，由图可较准确地求出电源电动势E =V;内阻r = Q.15. (8分)如图所示为实验室常用的两个量程的电压表原理图.当使用O、A两接线柱时，量程为3 V;

10、当使用O、B两接线柱时，量程为 15 V.已知电流计的内电阻Rg= 500 R满偏电流Ig=100科A.分压电阻 Ri和R2的阻值.16. （10分）如图所示，一平行板长l = 4 cm,板间距离为d=3 cm,倾斜放置，使板面与水平方向夹角a= 37 ,若两板间所加电压 U = 100 V , 一带电荷量q=3X10 10 C的负电荷以vo = 0.5 m/s的速度自A板左边缘水平进入电场，在电场中?&水平方向运动，并恰好从B板右边缘水平飞出，则带电粒子从电场中飞出时的速度为多少？带电粒子的质量为多少？（g取10 m/s2）17. （12分）如图所示，在虚线所示宽度范 围内，用场强为

11、 E的匀强电场可使初速度是 V0的 某种正离子偏转 。角.在同样宽度范围内， 若改用方向垂直纸面向外的匀强磁场， 使该离子 穿过该区域，并使偏转角也为 0,（不计离子的重力）求：（1）匀强磁场的磁感应强度是多大？（2）离子穿过电场和磁场的时间之比是多大？18. (12分)如图所示的坐标系，乂轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。在x轴上方空间的第一、第二象限内，既无电场也无磁场，在第三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xOy平面向里的匀强磁场，在第四象限内存在沿y轴负方向.、场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。一质量为 m、电量为q的带电质点，从y轴上y=h处的Pi点以一定的水平初速度沿x轴

12、负方向进入第二象限，然后经过x轴上x=-2h处的P2点进入第三象限，带电质点恰能做匀速圆周运动，之后经过y轴上y=-2h处白P P3点进入第四象限。试求:(1)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小;(2)带电质点在第四象限空间运动过程中的最小速度。答案精析1 .【答案】C【解析】根据做曲线运动的物体所受合力指向轨迹的凹侧的特点，再结合电场力的特点可知粒子带负电，即受到的电场力方向与电场线方向相反，B错；从N点到M点电场力做负功，粒子做减速运动，电势能增加，当达到M点后电场力做正功，粒子做加速运不动，电势能减小，则粒子在 M点的速度最小，A、D错；在整个过程中粒子只受电场力，根据牛顿第二定

13、律可知加速度不变， C正确.2 .【答案】C-一、> . . . 、1 , ri > ,一a+ h，”、i .【解析】该电场不一定是匀强电场，机不一定等于 -=4 V,故A、B错误；.由(f)a>(b2知，电场线由a指向b,正电荷在c点的受力也应由c指向b,选项D错误；由Ep=q(j)知选 项C正确。3【解析】无论开关置于 a还是置于b,两导线中通过的都是反向电流，相互间作用力为斥 力，A、C错误.开关置于位置b时电路中电流较大， 导线间相互作用力也较大，故C错误，D正确.【答案】D4 .【答案】B【解析】绳的拉力、洛伦兹力始终与单摆的运动方向垂直，不做功.只有重力做功，所以

14、ai = a2,当单摆由A摆到最低点 C时，绳的拉力和洛伦兹力方向相同，由B摆到最低点C时，绳的拉力与洛伦兹力方向相反，故FivF2.5 .【答案】D【解析】当电键 S闭合时，电容器两极板上的电压是R2两端的电压；将电键 S断开，电容器两极板上的电压等于电源的电动势，即电容器两极板间的电压增加，液滴受到的电场力增大，液滴将向上做匀加速运动，故选项 A、B错误。由Q=CU知，此时Ri上无电流，U = E，与Ri的大小无关。电容器上的带电荷量增大，故选项 D正确，C错误。6 .【答案】B【解析】粒子在电场力作用下作类似于平抛运动，而在磁场作用下作匀速圆周运动. 在电场作用下，水平方向的速度分量保持

15、不变，而在磁场作用下，作匀速圆周运动时，水平方向的速度分量逐步减小，故 ti小于t2.故A错误，B正确，7 .【答案】C【解析】根据题意可知，小球在运动中的受力如图所示，建立直角坐标系后，应有：x 轴：qEsin37 - Gsin37 -Ff = a, gy 轴：qEcos37 = Gcos37 + Fn,又 Ff=N ,代入数据解得：a=2 m/s2由于小球做匀加速运动，则：v2=2ax,解得 v= 2X2X2 m/s= 2 2 m/s.,*、8 .【答案】AD【解析】由题意知必=加，A、B应处在同一等势面上，又 WCA = qUCA<0, q<0,故Uca>0,即<

16、C>忸，符合条件的可能是选项A、D。9 .【答案】BC【解析】滑动触片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路部分的阻值变大，电路中的总电阻变大，路端电压变大，总电流变小，故电流表的读数变小电压表的读数变大，小灯泡 L2变暗，小灯泡 L2两端的电压减小，小灯泡 Li两端电压增大，小灯泡 L1变亮，B, C正确.10 .【答案】BD【解析】由题知， WAc=- eUAc,为正功，故 Uacv0,即忸v花，又因从A至C再到B, W电=0,所以（jA=妒，故（jA=妒 （j）c,若电场为匀弓II电场，则 AB为等势面，电场方向与 AB垂直，方向由C指向O,故A错，B对；若电场是由位于 。点的正点电

17、荷形成的，因为 OA = OB=OC,则 徐=加=料，故C错；若电场是由位于 D点的负点电荷形成的，因为 DA = DBv DC,所以 忸=旭V帜，D对.11 .【答案】BC【解析】等离子体进入磁场后，根据左手定则，知正离子向下偏，负离子向上偏.所以B板带正电，A板带负电.最终离子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有：q Bvq ,电d动势E=U=Bvd .故B, C正确，A, D错误.12【答案】AD【解析】微粒进入场区后沿直线ab运动，则微粒受到的合力或者为零，或者合力方向在 ab直线上(垂直于运动方向的合力仍为零 ).若微粒所受合力不为零，则必然做变速运动，由于 速度的变化会导致洛伦兹力

18、变化，则微粒在垂直于运动方向上的合力不再为零，微粒就不能沿直线运动，因此微粒所受合力只能为零而做匀速直线运动；若微粒带正电，则受力分析如下图甲所示，合力不可能为零，故微粒一定带负电，受力分析如图乙所示，故A正确，B错；静电力做正功，微粒电势能减小，机械能增大，故 C错，D正确.13.【答案】(1)C E (2)(3)见解析图P【解析】由于I额= = 250 mA,故电流表应选 C;因要求小电珠两端的电压从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法，滑动变阻器应选小阻值的E.(1)实验中电流表应选 C,滑动变阻器应选用 E.(2)实验电路图如图甲所示.(3)实物连接图如图乙所示.14 .【答案】 Ri

19、 (2)见解析图 (3)1.48(1.471.49均正确)1.89(1.881.90均正确)【解析】(1)电路中最大电流I：，：1 A = 0.75 A. R2的额定电流小于0.75 A,同时R2阻值远大于电源内阻r,不便于调节，所以变阻器用R1.(2)如图所示(3)将图线延长，交于纵轴，则纵截距即为电动势E= 1.48 V(1.47 1.49 V 均正确).= /,可得r = 1.89 Q(1.88啕1.90 泌正确).15 .【答案】2.95 104 Q 1.2 105 QL解析】串联分压电路的特点就是电流相同.在改装的电压表中，各量程达到满偏电压时, 经过 表头”的电流均为满偏电流.接0、A时：Ig= U1即 g Rg+R1R1 弋-R=(1h -500)2 2.95 X104 Q.接 0、B 时：IgMRgd即U215.R2=汇Rg-R1=(64-500-2.95 M04) Q = 1.2 M05 Q.R1和(R1+ R2)分别是量程为3 V和量程为15 V时的分压电阻.16 .【答案】1 m/s 8X10 8 kg所受合力与运动方向在同一直线上，由此可知重力不可忽【解析】带电粒子能沿直线运动, 略，受力分析如图所示.静电力在竖直方向上的分力与重力等大反向，则带电粒子所受合力与静电力在水平方向上的分力相同，即水平方